專利名稱:液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及PSA(聚合物支持(sustained)的配向)型液晶顯示器,和用于PSA顯示器中的新型液晶介質(zhì)和新型可聚合化合物。
背景技術(shù):
目前使用的液晶顯示器(LC顯示器)大多數(shù)是TN(扭曲向列)型的那些。然而,這些顯示器具有對比度的強(qiáng)視角依賴性的缺點(diǎn)。此外,已知具有較寬視角的所謂VA(垂直配向)顯示器。VA顯示器的LC盒(cell)包含在兩個透明電極之間的LC介質(zhì)層,其中LC介質(zhì)通常具有負(fù)的介電(DC)各向異性值。在斷開狀態(tài)下,LC層的分子垂直于電極表面(垂面)配向或具有傾斜的垂面配向。當(dāng)對電極施加電壓時,平行于電極表面的LC分子發(fā)生重新配向。另外,OCB(光學(xué)補(bǔ)償彎曲)顯示器是已知的,它們基于雙折射效果并且具有LC層,該LC層具有所謂的“彎曲”配向和通常正性的(DC)各向異性。當(dāng)施加電壓時,垂直于電極表面的LC分子發(fā)生重新配向。此外,OCB顯示器通常包含一個或多個雙折射性光學(xué)延遲膜,以防止不希望的在暗狀態(tài)下彎曲液晶盒對光的透明性。OCB顯示器具有比TN顯示器更寬的視角和更短的響應(yīng)時間。
在更新近類型的VA顯示器中,LC分子的均一配向限于在LC盒內(nèi)的多個相對較小的微區(qū)。這些微區(qū)之間存在向錯,亦稱傾斜微區(qū)。具有傾斜微區(qū)的VA顯示器與常規(guī)VA顯示器相比具有更大的對比度和灰度的視角獨(dú)立性。此外,這類顯示器制造起來更簡單,因?yàn)椴辉俦仨殲榱嗽诮油顟B(tài)下分子的均一配向而例如通過摩擦對電極表面進(jìn)行附加處理。作為替代,通過電極的特殊設(shè)計(jì)而控制傾斜角或預(yù)傾斜角的優(yōu)先方向。在所謂的MVA(多域垂直配向)顯示器中,這通常通過具有突起的電極實(shí)現(xiàn),該突起引起局部預(yù)傾斜。結(jié)果,當(dāng)施加電壓時,在液晶盒的不同的界定區(qū)域中LC分子按不同的方向與電極表面平行配向。由此實(shí)現(xiàn)了“受控”切換,并且防止了干擾的向錯線的形成。雖然這種排布改進(jìn)顯示器的視角,但是它導(dǎo)致其對光的透明性的降低。MVA的另一種發(fā)展使用僅在一個電極側(cè)面上的突起,而相對的電極具有狹縫,它改進(jìn)對光的透明性。當(dāng)施加電壓時該有狹縫的電極在LC盒中產(chǎn)生不均勻的電場,這意味著仍然實(shí)現(xiàn)了受控的切換。為了進(jìn)一步改進(jìn)對光的透明性,可以增加狹縫和突起之間的間隔,但是這反過來又會導(dǎo)致響應(yīng)時間的延長。在所謂的PVA(圖案化VA)中,使得突起是完全多余的,因?yàn)榻柚谙鄬?cè)上的狹縫而使兩個電極都被結(jié)構(gòu)化,這導(dǎo)致增加的對比度和改進(jìn)的對光的透明性,但是這是技術(shù)上困難的并且使得顯示器對機(jī)械影響(輕拍等)更加敏感。然而,對于許多應(yīng)用,如監(jiān)視器,尤其是TV屏幕,顯示器的響應(yīng)時間的縮短和對比度和亮度(傳輸)的改進(jìn)是希望的。
另一個發(fā)展是所謂的PSA(聚合物支持的配向)顯示器。在它們中,將少量(例如0.3wt%,通常<1wt%)可聚合化合物添加到LC介質(zhì)中,并且在引入LC盒中之后,通常通過UV光致聚合,在電極之間施加電壓的情況下原位聚合或交聯(lián)。將可聚合的介晶(mesogenic)或液晶化合物,亦稱“反應(yīng)性介晶體”(RM),添加到LC混合物中,已經(jīng)證明是尤其適合的??梢蕴峒皟煞N應(yīng)用,所謂的PSA-VA顯示器和PSA-OCB顯示器。如在試驗(yàn)液晶盒中可以證實(shí)的那樣,PSA方法導(dǎo)致液晶盒中的預(yù)傾斜。在PSA-OCB顯示器的情況下,因此彎曲結(jié)構(gòu)可能得到穩(wěn)定化,以致補(bǔ)償電壓是不必要的或可以減少。在PSA-VA顯示器的情況下,這一預(yù)傾斜對響應(yīng)時間具有積極作用。對于PSA-VA顯示器,可以使用標(biāo)準(zhǔn)MVA或PVA像素和電極布局。然而,此外,可以例如僅采取一個結(jié)構(gòu)化的電極側(cè)面和沒有突起而處理,這顯著地簡化了生產(chǎn)并同時在導(dǎo)致非常好的對光的透明性的同時導(dǎo)致非常好的對比度。
包含含有可聚合化合物或RM的LC混合物的PSA-VA顯示器例如在以下文獻(xiàn)中進(jìn)行了描述JP 10-036847 A、EP 1 170 626 A2、EP 1 378557 A1、EP 1 498 468 A1、US 2004/0191428 A1、US 2006/0066793A1和US 2006/0103804 A1。包含含有已聚合的RM或聚合物的LC混合物的PSA-OCB顯示器例如在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中進(jìn)行了描述。
然而,已經(jīng)發(fā)現(xiàn),從現(xiàn)有技術(shù)中已知的LC混合物和RM仍然在PSA顯示器中使用時具有一些缺點(diǎn)。因此,遠(yuǎn)非每種可溶性單體或RM都適合于PSA顯示器,并且似乎難以找到比只是采用預(yù)傾斜測量的直接PSA實(shí)驗(yàn)更加適合的選擇標(biāo)準(zhǔn)。如果想要進(jìn)行借助于UV光而不添加光敏引發(fā)劑的聚合(這種聚合對某些應(yīng)用可能是有利的),這種選擇變得甚至更小。
因此,仍非常需要PSA顯示器,尤其是VA和OCB型PSA顯示器,和用于此類顯示器中的LC介質(zhì)和可聚合化合物,它們不具有上面描述的缺點(diǎn)或僅在小程度上具有那些缺點(diǎn)并且具有改進(jìn)的性能。具體來說,仍非常需要在具有大的工作溫度范圍、短的響應(yīng)時間(甚至在低溫下仍如此)和低的閾值電壓的同時具有高比電阻的PSA顯示器或材料,它們有利于許多種灰度、高對比度和寬視角,并且在UV曝光之后具有高的電壓保持比(HR)值。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于的目的是提供PSA顯示器,該顯示器不具有如上所述的缺點(diǎn)或僅在較少程度上具有那些缺點(diǎn),使得能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)傾斜角的設(shè)定并且優(yōu)選同時具有非常高的比電阻值、低的閾值電壓和短的響應(yīng)時間。
現(xiàn)已令人驚奇地發(fā)現(xiàn),這一目的可以通過使用根據(jù)本發(fā)明的PSA顯示器達(dá)到,所述顯示器包含已聚合的化合物,該化合物具有根據(jù)權(quán)利要求1的式I的聯(lián)芳結(jié)構(gòu)單元。這已經(jīng)結(jié)合LC介質(zhì)借助于在VA傾斜測量液晶盒中的預(yù)傾斜測量得到了證實(shí)。具體來說,沒有添加光敏引發(fā)劑就已實(shí)現(xiàn)了預(yù)傾斜。
本發(fā)明因此涉及PSA(聚合物支持的配向)型液晶(LC)顯示器,其包含由兩個基板構(gòu)成的LC盒和低分子量LC介質(zhì)層,其中至少一個基板是對光透明的并且至少一個基板具有電極層,該低分子量LC介質(zhì)層位于所述基板之間并包含一種或多種已聚合的化合物,其中所述一種或多種已聚合的化合物可通過在施加電壓的情況下使該LC介質(zhì)中的位于該LC盒的基板之間的一種或多種可聚合化合物聚合而獲得,其特征在于至少一種所述可聚合化合物具有式I的聯(lián)芳結(jié)構(gòu)單元
該結(jié)構(gòu)單元在至少一個位置與一個或多個可聚合基團(tuán)連接,任選地經(jīng)由有機(jī)基團(tuán)或間隔基連接,和其中A和B各自彼此獨(dú)立地表示芳族或完全或部分飽和的環(huán),其中,另外,在各個環(huán)中,一個或多個CH基團(tuán)可以被N替代和/或一個或多個CH2基團(tuán)可以被O和/或S替代,替代方式使得O和/或S原子不直接彼此連接,和其中各個環(huán)還可以是單取代或多取代的。
本發(fā)明還涉及包含一種或多種可聚合化合物的新型LC介質(zhì),所述可聚合化合物包含式I的聯(lián)芳結(jié)構(gòu)單元。
本發(fā)明還涉及包含式I的聯(lián)芳結(jié)構(gòu)單元的新型可聚合化合物。
上下文所示的聯(lián)芳結(jié)構(gòu)單元和包含它們的可聚合和已聚合化合物是手性的,并且可以旋光形式應(yīng)用,即作為純對映異構(gòu)體形式應(yīng)用,或作為兩種對映異構(gòu)體的任何所需混合物形式應(yīng)用,或作為它們的外消旋物形式應(yīng)用。外消旋物的使用是優(yōu)選的。外消旋物的使用具有一些優(yōu)于使用純對映異構(gòu)體的優(yōu)點(diǎn),例如,顯著更直接且簡單的合成和更低的材料成本。
在上下文所示的結(jié)構(gòu)式和子式中,式I的聯(lián)芳骨架
優(yōu)選選自下式
尤其優(yōu)選式Ia和Ib的骨架。
尤其優(yōu)選含式I的結(jié)構(gòu)單元的可聚合化合物,該結(jié)構(gòu)單元在一個或多個位置經(jīng)由間隔基與一個或多個可聚合基團(tuán)連接,并且優(yōu)選包含一個或不包含與式I的結(jié)構(gòu)單元直接連接的可聚合基團(tuán)。
此外,優(yōu)選包含式I的結(jié)構(gòu)單元的可聚合化合物,該結(jié)構(gòu)單元僅在一個位置與可聚合基團(tuán)直接連接。
此外,優(yōu)選包含式I的結(jié)構(gòu)單元的可聚合化合物,該結(jié)構(gòu)單元在兩個位置與可聚合基團(tuán)直接連接。
此外,優(yōu)選包含式I的結(jié)構(gòu)單元的可聚合化合物,該結(jié)構(gòu)單元在多于兩個位置與可聚合基團(tuán)直接連接。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實(shí)施方案中,可聚合化合物選自下式
其中, A和B各自彼此獨(dú)立地表示稠合苯、環(huán)己烷或環(huán)己烯, Y1-4各自彼此獨(dú)立地表示H、鹵素、SF5、NO2、碳基或烴基,其中,另外,基團(tuán)Y1-4中的一個或多個能夠與相鄰的基團(tuán)Y1-4和/或與所述聯(lián)芳骨架形成脂族或芳族的、單環(huán)或多環(huán)的且任選稠合的環(huán)系,并且其中基團(tuán)Y1-4中至少一個包含或表示可聚合的基團(tuán)P, y1、y2表示1、2或3,和 y3、y4表示1、2、3或4, 其中,另外,在式I1中的每個環(huán)中,一個或多個CH基團(tuán)可以被N替代和/或一個或多個CH2基團(tuán)可以被O和/或S替代,替代方式使得O和/或S原子不直接彼此連接。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的已聚合聯(lián)芳化合物符合上下文對于可聚合的聯(lián)芳化合物所示的結(jié)構(gòu)式,例如式I 1及其子式,其中所述可聚合的基團(tuán)P已經(jīng)被相應(yīng)的由聚合反應(yīng)形成的與聚合物主鏈的鍵接替代。例如,式CH2=CH-COO-(丙烯酸酯)的基團(tuán)P可以在相應(yīng)的已聚合化合物中被以下結(jié)構(gòu)替代
其中n表示單體單元的數(shù)目(聚合度)。為簡便起見,僅在下面示出可聚合化合物的結(jié)構(gòu)式。根據(jù)本發(fā)明的已聚合的聯(lián)芳化合物意于由這些結(jié)構(gòu)式涵蓋,而不每次都明確地說明這一點(diǎn)。
在上下文所示的結(jié)構(gòu)式中,適用以下含義 術(shù)語“間隔基”或“間隔基團(tuán)”(下面還稱為“Sp”)是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的并且在文獻(xiàn)中進(jìn)行了描述,例如參見PureAppl.Chem.73(5),888(2001)和C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem.2004,116,6340-6368。除非另有說明,上下文的術(shù)語“間隔基”或“間隔基團(tuán)”表示柔性有機(jī)基團(tuán),它在可聚合的介晶化合物(“RM”)中連接介晶基團(tuán)和所述一個或多個可聚合基團(tuán)。
術(shù)語“介晶基團(tuán)”是指能夠誘導(dǎo)液晶(LC)相行為的基團(tuán)。包含介晶基團(tuán)的化合物本身不一定必須顯示LC相。也可能的是,它們僅在與其它化合物的混合物中顯示LC相行為,或當(dāng)該介晶化合物或其混合物被聚合時顯示LC相行為。為了簡單起見,術(shù)語“液晶”在下文中既用于介晶又用于LC材料。對于定義的綜述,參見Pure Appl.Chem.73(5),888(2001),和C.Tschierske、G.Pelzl和S.Diele,Angew.Chem.2004,116,6340-6368。
術(shù)語“有機(jī)基團(tuán)”表示碳基或烴基。
術(shù)語“碳基”表示含至少一個碳原子的一價或多價有機(jī)基團(tuán),該有機(jī)基團(tuán)不包含其它原子(例如-C≡C-)或任選地包含一個或多個其它原子,例如N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge(例如羰基等)。術(shù)語“烴基”表示還含有一個或多個H原子和非必要的一個或多個雜原子例如N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge的碳基。
“鹵素”表示F、Cl、Br或I。
碳基或烴基可以是飽和或不飽和的基團(tuán)。不飽和的基團(tuán)是例如,芳基、烯基或炔基。含多于3個C原子的碳基或烴基可以是直鏈、支化和/或環(huán)狀的并且還可以具有螺鍵接或稠環(huán)。
術(shù)語“烷基”、“芳基”、“雜芳基”等還包括多價基團(tuán),例如亞烷基、亞芳基、雜亞芳基等。
術(shù)語“芳基”表示芳族碳基或由其衍生的基團(tuán)。術(shù)語“雜芳基”表示含一個或多個雜原子的根據(jù)上述定義的“芳基”。
優(yōu)選的碳基和烴基是任選取代的含1-40,優(yōu)選1-25,尤其優(yōu)選1-18個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,含6-40,優(yōu)選6-25個C原子的任選取代的芳基或芳氧基,或含6-40,優(yōu)選6-25個C原子的任選取代的烷芳基、芳烷基、烷基芳氧基、芳基烷氧基、芳基羰基、芳氧基羰基、芳基羰氧基和芳氧基羰氧基。
進(jìn)一步優(yōu)選的碳基和烴基是C1-C40烷基、C2-C40烯基、C2-C40炔基、C3-C40烯丙基、C4-C40烷基二烯基、C4-C40多烯基、C6-C40芳基、C6-C40烷芳基、C6-C40芳烷基、C6-C40烷基芳氧基、C6-C40芳基烷氧基、C6-C40雜芳基、C4-C40環(huán)烷基、C4-C40環(huán)烯基等。尤其優(yōu)選C1-C22烷基、C2-C22烯基、C2-C22炔基、C3-C22烯丙基、C4-C22烷基二烯基、C6-C12芳基、C6-C20芳烷基和C6-C20雜芳基。
進(jìn)一步優(yōu)選的碳基和烴基是含1-40,優(yōu)選1-25個C原子的直鏈、支化或環(huán)狀烷基,它們是未取代的或被F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代的并且其中一個或多個不相鄰的CH2基團(tuán)可以各自彼此獨(dú)立地被-C(Rx)=C(Rx)-、-C≡C-、-N(Rx)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代,替代方式使得O和/或S原子不直接彼此連接。
Rx表示H,鹵素,含1-25個C原子的直鏈、支化或環(huán)狀烷基鏈,其中,另外,一個或多個不相鄰的C原子可以被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代,并且其中一個或多個H原子可以被氟,或含5-40個C原子的任選取代的芳基、芳氧基、雜芳基或雜芳氧基替代。
優(yōu)選的烷基是例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、2-甲基丁基、正戊基、仲戊基、環(huán)戊基、正己基、環(huán)己基、2-乙基己基、正庚基、環(huán)庚基、正辛基、環(huán)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。
優(yōu)選的烯基是例如乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、環(huán)戊烯基、己烯基、環(huán)己烯基、庚烯基、環(huán)庚烯基、辛烯基、環(huán)辛烯基等。
優(yōu)選的炔基是例如,乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、辛炔基等。
優(yōu)選的烷氧基是例如甲氧基、乙氧基、2-甲氧基-乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、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。
優(yōu)選的氨基是例如二甲基氨基、甲基氨基、甲基苯基氨基、苯基氨基等。
芳基可以是單環(huán)的或多環(huán)的,即它們可以具有一個環(huán)(例如苯基)或兩個或更多個環(huán),這些環(huán)也可以是稠合的(例如萘基)或以共價鍵鍵接的(例如聯(lián)苯),或包含稠合環(huán)和鍵接環(huán)的組合。優(yōu)選完全共軛的芳基。
優(yōu)選的芳基是例如苯基、聯(lián)苯、三苯基、[1,1′3′,1″]三聯(lián)苯-2′-基、萘基、蒽、聯(lián)萘、菲、芘、二氫芘、
、苝、并四苯、并五苯、苯并芘、芴、茚、茚并芴、螺二芴等。
優(yōu)選的雜芳基是例如,5-元環(huán),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、異唑、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-元環(huán),如吡啶、噠嗪、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,或稠合基團(tuán),如吲哚、異吲哚、吲嗪、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、異唑、苯并噻唑、苯并呋喃、異苯并呋喃、二苯并呋喃、喹啉、異喹啉、蝶啶、苯并-5,6-喹啉、苯并-6,7-喹啉、苯并-7,8-喹啉、苯并異喹啉、吖啶、吩噻嗪、吩嗪、苯并噠嗪、苯并嘧啶、喹喔啉、吩嗪、萘啶、氮雜咔唑、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、異苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并噻二唑并噻吩或這些基團(tuán)的組合。雜芳基也可以被烷基、烷氧基、硫代烷基、氟、氟代烷基或其它芳基或雜芳基取代。
所述芳基、雜芳基、碳基和烴基任選地具有一個或多個取代基,它們優(yōu)選選自甲硅烷基、磺基、磺酰基、甲?;?、亞胺、腈、巰基、硝基、鹵素、C1-12烷基、C6-12芳基、C1-12烷氧基、羥基或這些基團(tuán)的組合。
優(yōu)選的取代基是例如,溶解促進(jìn)性基團(tuán),如烷基或烷氧基,吸電子基團(tuán),如氟、硝基或腈,或用于增加聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的取代基,尤其是大體積的基團(tuán),如叔丁基或任選地取代的芳基。
優(yōu)選的取代基(下面也稱為“L”)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,其中Rx具有如上所述的含義,Y1表示鹵素,任選取代的甲硅烷基,含4-40,優(yōu)選6-20個C原子的芳基,和含1-25個C原子的直鏈或支化烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基,其中一個或多個H原子可以任選地被F或Cl替代。
尤其優(yōu)選的取代基L是例如F、Cl、CN、NO2、CH3、C2H5、OCH3、OC2H5、COCH3、COC2H5、COOCH3、COOC2H5、CF3、OCF3、OCHF2、OC2F5,此外還有苯基。
可聚合的基團(tuán)P是適合于聚合反應(yīng),如自由基或離子型鏈?zhǔn)骄酆?、聚加成或縮聚的,或適合于聚合物相似轉(zhuǎn)變(polymer-analogous)反應(yīng),例如加成或縮合到聚合物主鏈上的基團(tuán)。尤其優(yōu)選用于鏈?zhǔn)骄酆系幕鶊F(tuán),尤其是含C-C雙鍵或C-C三鍵的那些,和適合于采用開環(huán)方式聚合的基團(tuán),例如,氧雜環(huán)丁烷或環(huán)氧基團(tuán)。
優(yōu)選的基團(tuán)P選自 CH2=CW1-COO-,CH2=CW1-CO-,
CH2=CW2-(O)k1-, 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、苯基或含1-5個C原子的烷基,尤其是H、Cl或CH3,W2和W3各自彼此獨(dú)立地表示H或含1-5個C原子的烷基,尤其是H、甲基、乙基或正丙基,W4、W5和W6各自彼此獨(dú)立地表示Cl、含1-5個C原子的氧雜烷基或氧雜羰烷基,W7和W8各自彼此獨(dú)立地表示H、Cl或含1-5個C原子的烷基,Phe表示1,4-亞苯基,它任選被一個或多個如上所限定的基團(tuán)L取代,和k1和k2各自彼此獨(dú)立地表示0或1。
尤其涉及的基團(tuán)P是CH2=CH-COO-,CH2=C(CH3)-COO-,CH2=CH-,CH2=CH-O-,(CH2=CH)2CH-OCO-,(CH2=CH)2CH-O-,
和
尤其是乙烯基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氧雜環(huán)丁烷和環(huán)氧化物。
優(yōu)選的間隔基Sp選自式Sp′-X′,使得該基團(tuán)“P-Sp-”符合式“P-Sp′-X′-”,其中 Sp′表示含1-20,優(yōu)選1-12個C原子的亞烷基,該亞烷基任選被F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代,并且其中,另外,一個或多個不相鄰的CH2基團(tuán)可以各自彼此獨(dú)立地被以下基團(tuán)替代-O-、-S-、-NH-、-NR0-、-SiR0R00-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-NR0-CO-O-、-O-CO-NR0-、-NR0-CO-NR0-、-CH=CH-或-C≡C-,替代方式使得O和/或S原子彼此不直接連接, X′表示 -O-,-S-,-CO-,-COO-,-OCO-,-O-COO-,-CO-NR0-,-NR0-CO-,-NR0-CO-NR0-,-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-COO-,-OCO-CH=CH- 或單鍵, R0和R00各自彼此獨(dú)立地表示H或含1-12個C原子的烷基,和 Y2和Y3各自彼此獨(dú)立地表示H、F、Cl或CN。
X′優(yōu)選是-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR0-、-NR0-CO-、-NR0-CO-NR0-或單鍵。
典型的間隔基Sp′是例如-(CH2)p1-、-(CH2CH2O)q1-CH2CH2-、-CH2CH2-S-CH2CH2-、-CH2CH2-NH-CH2CH2-或-(SiR0R00-O)p1-,其中p1是1-12的整數(shù),q1是1-3的整數(shù),R0和R00具有如上所述的含義。
尤其優(yōu)選的基團(tuán)-X′-Sp′-是-(CH2)p-,-O-(CH2)p1-,-OCO-(CH2)p1-,-OCOO-(CH2)p1-。
尤其優(yōu)選的基團(tuán)Sp′是例如,在每種情況下,直鏈亞乙基、亞丙基、亞丁基、亞戊基、亞己基、亞庚基、亞辛基、亞壬基、亞癸基、亞十一烷基、亞十二烷基、亞十八烷基、亞乙基氧亞乙基、亞甲基氧亞丁基、亞乙基硫代亞乙基、亞乙基-N-甲基亞氨基亞乙基、1-甲基亞烷基、亞乙烯基、亞丙烯基和亞丁烯基。
尤其優(yōu)選下式的可聚合化合物
其中L、A、B、Y1-4、y3和y4具有如上所述的含義,y11和y22各自彼此獨(dú)立地表示0或1,和r1和r2各自彼此獨(dú)立地表示0、1或2,和Y1和Y2優(yōu)選包含或表示可聚合的基團(tuán)。
式I1a和I1b的尤其優(yōu)選的化合物是以下子式的那些
其中Y1,2、L、A和B具有如上所述的含義,和r11和r22各自彼此獨(dú)立地表示0或1。
尤其優(yōu)選式I1、I1a、I1a1、I1b、I1b1及其子式的化合物,其中基團(tuán)Y1-4中一個或多個表示-W-(Z1-A1)m1-Sp-P,其中 W表示O、S、CH2或單鍵, Sp表示間隔基或單鍵, P表示可聚合的基團(tuán), A1每次出現(xiàn)時相同或不同地表示含4-20個C原子的芳基、雜芳基或完全或部分飽和的環(huán)烷基,其是任選取代的,并且其中,另外,一個或多個CH基團(tuán)可以被N替代,和/或一個或多個CH2基團(tuán)可以被O和/或S替代,替代方式使得O和/或S原子彼此不直接連接, Z1每次出現(xiàn)時相同或不同地表示 -O-,-S-,-CO-,-COO-,-OCO-,-O-COO-,-OCH2-,-CH2O-,-SCH2-,-CH2S-,-CF2O-,-OCF2-,-CF2S-,-SCF2-,-CH2CH2-,-CF2CH2-,-CH2CF2-,-CF2CF2-,-CH=CH-,-CF=CF-,-C≡C-,-CH=CH-COO-,-OCO-CH=CH-,CR0R00 或單鍵, R0和R00各自彼此獨(dú)立地表示H或含1-4個C原子的烷基,和 m1表示0、1、2、3或4。
還優(yōu)選式I1、I1a、I1a1、I1b、I1b1及其子式的化合物,其中基團(tuán)Y1-4中一個或多個表示-W-(Z1-A1)m1-Ry,其中W、Z1、A1和m1具有如上所述的含義,和 Ry每次出現(xiàn)時相同或不同地表示H,如上所限定的L,含1-25個C原子的直鏈或支化烷基,其是未取代的或被F、Cl、Br、I、CN或P-Sp-單取代或多取代的并且其中一個或多個不相鄰的CH2基團(tuán)可以各自彼此獨(dú)立地被-C(Rx)=C(Rx)-、-C≡C-、-N(Rx)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代,替代方式使得O和/或S原子彼此不直接連接,其中Rx具有如上所述的含義, 和,如果所有基Y1-4表示-W(Z1-A1)m1-Ry,則基團(tuán)Ry中一個或多個具有至少一個基團(tuán)P-Sp-。
基團(tuán)-(Z1-A1)m1-優(yōu)選選自下式
其中Z具有對于Z1指出的含義之一,L具有如上所述的含義,r表示0、1、2、3或4,優(yōu)選0、1或2。Z尤其優(yōu)選表示OCO、OCH2、OCF2、CH2CH2、CH=CH、C≡C或單鍵;L優(yōu)選是F。
其中r≠0,優(yōu)選表示
或
其中L每次出現(xiàn)時相同或不同地具有如上所述的含義之一。
還優(yōu)選式I1、I1a、I1a1、I1b、I1b1及其子式的化合物,其中 -Y1和Y2各自彼此獨(dú)立地具有對于-W-(Z1-A1)m1-Sp-P或-W-(Z1-A1)m1-Ry給出的含義之一, -Y1和Y2是相同的基團(tuán), -Y1和Y2表示P-Sp-, -Y1和Y2表示P-, -Y1和/或Y2表示-W-(Z1-A1)m1-Sp-P,其中m1>0, -Y1和/或Y2表示-W-(Z1-A1)m1-Ry,其中m1>0, -Y1和/或Y2表示Ry, -Y3和/或Y4表示H, -Y3和Y4各自彼此獨(dú)立地具有對于-W-(A1-Z1)m1-Sp-P或-W-(Z1-A1)m1-Ry給出的含義之一, -Y3和Y4是相同的基團(tuán), -Y3和Y4表示P-Sp-, -Y3和Y4表示P-, -Y3和/或Y4表示-W-(Z1-A1)m1-Sp-P,其中m1>0, -Y3和/或Y4表示-W-(Z1-A1)m1-Ry,其中m1>0, -Y3和/或Y4表示Ry, -一個或多個基團(tuán)Y1-4具有對于-W-(Z1-A1)m1-Ry給出的含義之一,其中一個或多個基團(tuán)Ry是被P-Sp-二取代或多取代的, -Y1和Y2表示P,優(yōu)選丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,Y3和Y4表示H或任選被L單取代或多取代的芳基,優(yōu)選H或未取代的苯基, -y3和y4各自是1, -m1是0, -m1是1或2, -W表示單鍵, -SP表示單鍵, -Sp表示-O-(CH2)p1-,-OCO-(CH2)p1-或-OCOO-(CH2)p1-,p1表示2-12的整數(shù),優(yōu)選3或6, -P表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯, -L表示F, -A和B表示苯環(huán), -A和B表示環(huán)己烷環(huán), -y11和y22表示1, -r1和r2表示0, -r11和r22表示0, -r11和r22表示1,L具有如上所述的含義之一并且尤其優(yōu)選表示甲基或苯基。
本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案涉及式I1、I1a、I1a1、I1b、I1b1及其子式的化合物,其中基團(tuán)Y1-4中一個或多個,優(yōu)選基團(tuán)Y1和Y2,與相鄰的基團(tuán)Y1-4或與聯(lián)芳骨架一同形成脂族或芳族的、單環(huán)或多環(huán)的且任選稠合的環(huán)系。此類化合物例如在EP 1 249 483 A1、WO 02/034739 A1、WO 02/006195 A1和WO 02/094805 A1中進(jìn)行了描述。
然而,尤其優(yōu)選式I1、I1a、I1a1、I1b、I1b1及其子式的化合物,其中基團(tuán)Y1-4中一個或多個,優(yōu)選至少基團(tuán)Y1和Y2,尤其優(yōu)選所有基團(tuán)Y1-4表示端基,即不與彼此或與所述聯(lián)芳骨架形成環(huán)系。
在本發(fā)明另一個優(yōu)選的實(shí)施方案中,式I1、I1a、I1a1、I1b、I1b1及其子式的化合物包含一個或多個支化的基團(tuán)R,所述R基團(tuán)具有兩個或更多個可聚合的基團(tuán)P(多官能可聚合基團(tuán))。這類適合的基團(tuán)和包含它們的聯(lián)萘化合物例如在US 7,060,200 B1或US 2006/0172090 A1中進(jìn)行了描述。尤其優(yōu)選選自以下式的多官能可聚合基團(tuán)R -X-alkyl-CHP1-CH2-CH2P2 I*a -X-alkyl-C(CH2P1)(CH2P2)-CH2P3 I*b -X-alkyl-CHP1CHP2-CH2P3 I*c -X-alkyl-C(CH2P1)(CH2P2)-CaaH2aa+1 I*d -X-alkyl-CHP1-CH2P2 I*e -X-alkyl-CHP1P2 I*f -X-alkyl-CP1P2-CaaH2aa+1 I*g -X-alkyl-C(CH2P1)(CH2P2)-CH2OCH2-C(CH2P3)(CH2P4)CH2P5I*h -X-alkyl-CH((CH2)aaP1)((CH2)bbP2)I*i -X-alkyl-CHP1CHp2-CaaH2aa+1 I*k 其中 “alkyl”表示單鍵或含1-12個C原子的直鏈或支化亞烷基,該亞烷基未被取代或被F、Cl或CN單取代或多取代并且其中一個或多個不相鄰的CH2基團(tuán)可以各自彼此獨(dú)立地被以下基團(tuán)替代-C(Rx)=C(Rx)-、-C≡C-、-N(Rx)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-,替代方式使得O和/或S原子彼此不直接連接,其中Rx具有上面所述的含義并且優(yōu)選表示上文所限定的R0, aa和ba各自彼此獨(dú)立地表示0、1、2、3、4、5或6, X具有對X′說明的含義之一,和 P1-5各自彼此獨(dú)立地具有上文對于P說明的含義之一。
式I1a1的尤其優(yōu)選的化合物是以下子式的那些
其中Y3、Y4、X′、Sp′、P、Z1、A1、L、r11和r22每次出現(xiàn)時相同或不同地具有如上所述的含義,Z2和A2分別具有對于Z1和A1說明的含義之一?;鶊F(tuán)-Z1-A1-和-Z1-A1-Z2-A2-優(yōu)選選自式Ia至Iq。
式I1b1的尤其優(yōu)選的化合物是以下子式的那些
其中Sp和P每次出現(xiàn)時相同或不同地具有如上所述的含義之一。
式I1a1e和I1a1f的尤其優(yōu)選的化合物的實(shí)例在下表中示出(r11=r22=0)。
式I1a1e
式I1a1f
可聚合化合物類似于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法制備并且在有機(jī)化學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)著作中進(jìn)行了描述,例如在Houben-Weyl,Methoden derorganischen Chemie(有機(jī)化學(xué)方法),Thieme-Verlag,Stuttgart中。可聚合的聯(lián)萘化合物及其合成例如在以下文獻(xiàn)中進(jìn)行了描述DE43 42 280 A1、DE 195 20 704 A1、GB 2 328 436 A、GB 2 398 569A、GB 2 298 202 A、EP 0 964 035 A1、EP 1 249 483 A1、WO 02/034739A1、WO 02/006195 A1、WO 02/094805 A1、US 2005/179005 A1、JP2001-066431 A、JP 2005-170934 A或JP 2005-171235 A。
通過在施加電壓的情況下在LC顯示器的基板之間的LC介質(zhì)中原位聚合而將可聚合化合物聚合或交聯(lián)(如果化合物包含兩個或更多個可聚合基團(tuán))。適合的且優(yōu)選的聚合方法是例如,熱或光致聚合,優(yōu)選光致聚合,尤其是UV光致聚合。如果有必要的話,在此還可以添加一種或多種引發(fā)劑。適合的聚合條件,和引發(fā)劑的適合的類型和用量,是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的并且在文獻(xiàn)中進(jìn)行了描述。例如,可商購的光敏引發(fā)劑Irgacure 651、Irgacure 184或Darocure1173(Ciba AG)適合于自由基聚合。如果使用引發(fā)劑,則其在整個混合物中的比例優(yōu)選為0.001-5wt%,尤其優(yōu)選為0.005-1wt%。然而,也可以在不添加引發(fā)劑的情況下進(jìn)行聚合。
根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)芳化合物尤其適合于不用引發(fā)劑的聚合,這伴隨有相當(dāng)大的優(yōu)點(diǎn),例如,更低的材料成本和尤其更少的由可能的殘余量引發(fā)劑或其降解產(chǎn)物對LC介質(zhì)的污染。
LC介質(zhì)還可以包含一種或多種穩(wěn)定劑以避免不希望的RM的自發(fā)聚合,例如在儲存或輸送過程中的自發(fā)聚合。穩(wěn)定劑的適合的類型和用量是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的并且在文獻(xiàn)中進(jìn)行了描述。尤其適合的例如是可商購的Irganox系列(Ciba AG)穩(wěn)定劑。如果使用穩(wěn)定劑,則它們相對于可聚合化合物的總量的比例優(yōu)選為10-5000ppm,非常優(yōu)選50-500ppm。
根據(jù)本發(fā)明的LC介質(zhì)優(yōu)選包含<5%,尤其優(yōu)選<1%,非常尤其優(yōu)選<0.5%可聚合化合物,尤其是上面提到的結(jié)構(gòu)式的聯(lián)芳化合物。
根據(jù)本發(fā)明的可聚合化合物可以單獨(dú)地添加到LC介質(zhì)中,但是也可能使用包含兩種或更多種根據(jù)本發(fā)明的可聚合聯(lián)芳化合物的混合物,或使用包含一種或多種根據(jù)本發(fā)明的可聚合聯(lián)芳化合物與一種或多種其它可聚合化合物(共聚單體)的混合物。共聚單體可以是介晶或非介晶的。在將這類混合物聚合的情況下,形成了共聚物。本發(fā)明還涉及上下文中提及的可聚合混合物。
適合且優(yōu)選的介晶共聚單體是例如,選自以下式的那些
其中P1和P2具有對于P說明的含義之一并且優(yōu)選表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,Sp1和Sp2具有對于Sp說明的含義之一或表示單鍵,Z2和Z3各自彼此獨(dú)立地具有對于Z1說明的含義之一并且優(yōu)選表示-COO-或-OCO,L和r每次出現(xiàn)時相同或不同地具有如上所述的含義之一,并且L優(yōu)選表示F或CH3,s表示0、1、2或3,和Ra和Rb各自彼此獨(dú)立地表示H或CH3。
除上述可聚合的聯(lián)芳化合物之外,根據(jù)本發(fā)明的用于LC顯示器中的LC介質(zhì)還包含LC混合物(“主體混合物”),該混合物包含一種或多種,優(yōu)選兩種或更多種低分子量(即單體型或未聚合的)化合物。后者在用于將聯(lián)芳化合物聚合的條件下對聚合反應(yīng)是穩(wěn)定的或不起反應(yīng)的。原則上,適合用于常規(guī)VA和OCB顯示器的任何LC混合物都適合作為主體混合物。適合的LC混合物是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的并且在文獻(xiàn)中進(jìn)行了描述,例如VA顯示器中的混合物在EP 1 378 557 A1中進(jìn)行了描述,并且用于OCB顯示器的混合物在EP 1 306 418 A1和DE 102 24 046A1中進(jìn)行了描述。
尤其優(yōu)選的LC介質(zhì)如下所提及 1)包含一種或多種式II的化合物的LC介質(zhì)
其中 R1和R2各自彼此獨(dú)立地表示含1-12個C原子的烷基,其中,另外,一個或兩個不相鄰的CH2基團(tuán)可以被以下基團(tuán)替代-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-,替代方式使得O原子彼此不直接連接, Zx和Zy各自彼此獨(dú)立地表示-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CHCH2O-,或單鍵,優(yōu)選單鍵, L1和L2各自彼此獨(dú)立地表示F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F或CHF2, a表示0或1,和
表示
或
優(yōu)選地,L1和L2表示F,或L1和L2中的一個表示Cl而另一個表示F。
式II的化合物優(yōu)選選自以下式
其中p1表示2,且烷基和烷基*各自彼此獨(dú)立地表示含1-12個C原子的直鏈烷基,且烯基表示含2-6個C原子的直鏈烯基。
2)另外包含一種或多種式III的化合物的介質(zhì)
其中各個基團(tuán)具有以下含義
表示
或
b表示0或1, L3和L4各自彼此獨(dú)立地表示H、F或Cl, R3表示含2-9個C原子的烯基, R4表示含1-12個C原子的烷基,其中,另外,一個或兩個不相鄰的CH2基團(tuán)可以被以下基團(tuán)替代-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-,替代方式使得O原子彼此不直接連接,或如果b=0且環(huán)B表示亞環(huán)己基,則R4也表示R1。
R4優(yōu)選是含1-8個C原子的直鏈烷基或烷氧基,尤其優(yōu)選甲氧基、乙氧基、正丙氧基或正丁氧基。優(yōu)選地,L3和L4表示F,或L3表示Cl和L4表示F。
式III的化合物優(yōu)選選自下式
其中R3每次出現(xiàn)時相同或不同地具有如上所述的含義,o是0或1,并且“烷基”表示C1-6-烷基,其優(yōu)選是直鏈的。尤其優(yōu)選式IIIa、IIIb、IIId和IIIf的化合物。
3)另外包含一種或多種式IV的化合物的介質(zhì)
其中R1和R2各自彼此獨(dú)立地具有式II中說明的含義之一,并且
和
各自彼此獨(dú)立地表示
或
其中L5表示F或Cl,優(yōu)選F,且L6表示F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F或CHF2,優(yōu)選F。
式IV的化合物優(yōu)選選自下式
其中R是含1-7個C原子的直鏈烷基或烷氧基,R*是含2-7個C原子的直鏈烯基,且m表示1-6的整數(shù)。
4)另外包含一種或多種選自式Va和Vb的化合物的介質(zhì)
其中R7和R8各自彼此獨(dú)立地具有對于R1說明的含義之一,R9表示CH3、C2H5或n-C3H7,且q表示1或2。
式Va和Vb的化合物優(yōu)選選自下式
其中R7和R8優(yōu)選表示直鏈烷基,且R9表示CH3、C2H5或n-C3H7。
5)另外包含一種或多種具有四氫萘基或萘基單元的化合物的介質(zhì),例如,選自下式的化合物
其中R10和R11各自彼此獨(dú)立地具有對于R1說明的含義之一,優(yōu)選表示直鏈烷基、直鏈烷氧基或直鏈烯基,且Z、Z1和Z2各自彼此獨(dú)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-、-CH2-或單鍵。
6)另外包含一種或多種式VII的化合物的介質(zhì)
其中 R5和R6彼此獨(dú)立地具有對于式II中的R1說明的含義之一,
表示
或
表示
或
且 e表示0或1。
式VII的化合物優(yōu)選選自以下式
其中“烷基”表示C1-6-烷基,R表示C1-6-烷基或-烷氧基,“烯基”表示C2-7-烯基,且L表示H或F。
7)另外包含一種或多種選自式VIIIa-VIIId的化合物的介質(zhì)
其中“烷基”表示C1-6-烷基,L表示H或F,X0表示F或Cl。尤其優(yōu)選式VIIIa的其中X0表示F的化合物。
8)另外包含一種或多種選自以下式的化合物的介質(zhì)
其中R5和“烷基”具有如上所述的含義,且d表示0或1。這些化合物中的R5尤其優(yōu)選C1-6-烷基或-烷氧基,d優(yōu)選是1。尤其優(yōu)選式Xb和XIb的化合物。
9)另外包含一種或多種選自以下式的化合物的介質(zhì)
其中R5和R6具有如上所述的含義并且優(yōu)選表示含1-8個C原子的烷基,R8具有上面給出的R1的含義之一,且烷基表示含1-6個C原子的直鏈烷基。
10)除了式I或I1及其子式的可聚合化合物和共聚單體之外,不包含具有含末端乙烯基或乙烯氧基(-CH=CH2或-O-CH=CH2)的烯基側(cè)鏈的化合物的介質(zhì)。
11)包含1-8,優(yōu)選1-5種式II2和/或II27的化合物的介質(zhì)。這些化合物在整個混合物中的比例優(yōu)選為5-60%,尤其優(yōu)選10-35%。這些化合物各自的含量優(yōu)選在每種情況下為2-20%。
12)包含1-8,優(yōu)選1-5種式II8和/或II33的化合物的介質(zhì)。這些化合物在整個混合物中的比例優(yōu)選為5-60%,尤其優(yōu)選10-35%。這些化合物各自的含量優(yōu)選在每種情況下為2-20%。
13)包含1-8,優(yōu)選1-5種式III的化合物,尤其是式IIIa、IIIb、IIId、IIIe或IIIf的化合物的介質(zhì)。式III的化合物在整個混合物中的比例優(yōu)選為2-70%,尤其優(yōu)選5-60%。式III的各化合物的含量優(yōu)選在每種情況下為1-60%。
14)包含1-10,優(yōu)選1-8種式VIIc的化合物的介質(zhì)。
15)包含1-10,優(yōu)選1-8種式VII的化合物,尤其是式VIIa和/或VIId的化合物的介質(zhì)。
16)其中式II33、IV2和IV3的化合物在整個混合物中的比例優(yōu)選為5-50%,尤其優(yōu)選10-35%的介質(zhì)。式II33的化合物各自的含量優(yōu)選在每種情況下為2-15%。式IV2的化合物各自的含量優(yōu)選在每種情況下為2-10%。式IV3的化合物各自的含量優(yōu)選在每種情況下為2-20%。
17)其中式Va和Vb的化合物在整個混合物中的比例優(yōu)選最多至30%,尤其優(yōu)選最多至20%的介質(zhì)。式Va和Vb的化合物各自的含量優(yōu)選在每種情況下為2-12%。
18)其中含四氫萘基或萘基單元的化合物(例如式VIa-VIe的化合物)在整個混合物中的比例優(yōu)選最多至30%,尤其優(yōu)選最多至20%的介質(zhì)。這類化合物各自的含量優(yōu)選在每種情況下為2-20%。
19)其中式VII-XV和XIX-XXIII的化合物在整個混合物中的比例為10-70%,優(yōu)選10-60%的介質(zhì)。
20)包含1-5,優(yōu)選1、2或3種可聚合化合物的介質(zhì)。
21)其中可聚合化合物在整個混合物中的比例為0.05-5%,優(yōu)選0.1-1%的介質(zhì)。
22)尤其是用于OCB顯示器中的另外包含一種或多種以下式的化合物的介質(zhì)
其中 R0每次出現(xiàn)時相同或不同地表示各自含最多至9個C原子的正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟代烷基或烯基, X0表示F、Cl或在每種情況下各自含最多至6個C原子的鹵化烷基、烯基、烯氧基或烷氧基, Z0表示-CF2O-或單鍵, Y1-6各自彼此獨(dú)立地表示H或F。
X0優(yōu)選是 F,Cl,CF3,CHF2,OCF3,OCHF2,OCFHCF3,OCFHCHF2,OCFHCHF2,OCF2CH3,OCF2CHF2,OCF2CHF2,OCF2CF2CHF2,OCF2CF2CHF2,OCFHCF2CF3,OCFHCF2CHF2,OCF2CF2CF3,OCF2CF2CClF2,OCClFCF2CF3 或CH=CF2,尤其優(yōu)選F或OCF3。
式XVI的化合物優(yōu)選選自以下式
其中R0和X0具有如上所述的含義,且X0優(yōu)選表示F。尤其優(yōu)選式XVIb和XVIf的化合物。
式XVII的化合物優(yōu)選選自下式
其中R0和X0具有如上所述的含義,且X0優(yōu)選表示F。尤其優(yōu)選式XVIIa、XVIIb和XVIIe的化合物。
式XVIII的化合物優(yōu)選選自下式
其中R0每次出現(xiàn)時相同或不同地具有如上所述的含義并且優(yōu)選表示含1-6個C原子的烷基。
23)另外包含一種或多種下式的化合物的介質(zhì)
其中各個基團(tuán)具有以下含義 R5和R6各自彼此獨(dú)立地具有上面對于R1說明的含義之一,
表示
或
表示
或
并且 g表示1或2。
式XIX的化合物優(yōu)選選自以下子式
其中烷基和烷基*各自彼此獨(dú)立地表示含1-6個C原子的直鏈烷基,烯基和烯基*各自彼此獨(dú)立地表示含2-6個C原子的直鏈烯基。
24)另外包含一種或多種下式的化合物的介質(zhì)
其中各個基團(tuán)具有以下含義
表示
或
f表示0或1, R1和R2各自彼此獨(dú)立地表示含1-12個C原子的烷基,其中,另外,一個或兩個不相鄰的CH2基團(tuán)可以被以下基團(tuán)替代-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-,替代方式使得O原子彼此不直接連接, Zx和Zy各自彼此獨(dú)立地表示-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CHCH2O-,或單鍵,優(yōu)選單鍵,并且 L1和L2各自彼此獨(dú)立地表示F,Cl,OCF3,CF3,CH3,CH2F或CHF2。
優(yōu)選地,L1和L2表示F,或L1和L2中的一個表示Cl而另一個表示F。
式XX的化合物優(yōu)選選自以下子式
其中R1具有如上所述的含義,并且v表示1-6的整數(shù)。R1優(yōu)選是直鏈烷基或烯基。
25)另外包含一種或多種下式的二氟二苯并色滿和/或色滿化合物的介質(zhì)
其中R11和R12各自彼此獨(dú)立地具有如上所述的含義,c表示0或1,所述化合物優(yōu)選以3-20wt%,非常優(yōu)選3-15wt%的量存在。
式XXI和XXII的化合物優(yōu)選選自以下子式
其中烷基和烷基*各自彼此獨(dú)立地表示含1-6個C原子的直鏈烷基,烯基和烯基*各自彼此獨(dú)立地表示含2-6個C原子的直鏈烯基。
26)另外包含一種或多種下式的氟化菲或二苯并呋喃的介質(zhì)
其中R11和R12各自彼此獨(dú)立地具有如上所述的含義,b表示0或1,L表示F,r表示1、2或3。
式XXIII和XXIV的化合物優(yōu)選選自以下子式
其中R和R′各自彼此獨(dú)立地表示含1-7個C原子的直鏈烷基或烷氧基。
式II-XXIV的化合物與上述已聚合的聯(lián)芳化合物的組合在根據(jù)本發(fā)明的LC介質(zhì)中實(shí)現(xiàn)低的閾值電壓、低的旋轉(zhuǎn)粘度和非常好的低溫穩(wěn)定性,同時維持高的澄清點(diǎn)和高的HR值,并且允許在PSA顯示器中設(shè)定預(yù)傾斜角。具體來說,該LC介質(zhì)與現(xiàn)有技術(shù)的介質(zhì)相比在PSA顯示器中顯示顯著縮短的響應(yīng)時間,尤其是還有灰度響應(yīng)時間。
液晶混合物優(yōu)選具有至少80K,尤其優(yōu)選至少100K的向列相范圍,并在20℃下具有不大于250mPa·s,優(yōu)選不大于200mPa·s的旋轉(zhuǎn)粘度。
根據(jù)本發(fā)明的用于VA型顯示器的LC介質(zhì)在20℃和1kHz下具有優(yōu)選大約-0.5至-7.5,尤其是大約-2.8至-5.5的負(fù)介電各向異性Δε。
根據(jù)本發(fā)明的用于OCB型顯示器的LC介質(zhì)在20℃和1kHz下具有優(yōu)選大約+7至+17的正介電各向異性Δε。
根據(jù)本發(fā)明的用于VA型顯示器的LC介質(zhì)的雙折射Δn優(yōu)選小于0.16,尤其優(yōu)選為0.06-0.14,尤其是0.07-0.12。
根據(jù)本發(fā)明的用于OCB型顯示器的LC介質(zhì)的雙折射Δn優(yōu)選為0.14-0.22,尤其是0.16-0.22。
所述電介質(zhì)還可以包含本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的并在文獻(xiàn)中描述過的其它添加劑。例如,可以加入0-15wt%的多向色染料,另外還有納米粒子,用于改善電導(dǎo)率的導(dǎo)電鹽,優(yōu)選4-己氧基苯甲酸乙基二甲基十二烷基銨鹽、四苯基硼酸四丁基銨鹽或冠醚的配合鹽(參見,例如,Haller等人,Mol.Cryst.Liq.Cryst.24,第249-258頁(1973)),或者用于改進(jìn)介電各向異性、粘度和/或向列相的配向的物質(zhì)。這類物質(zhì)例如在以下文獻(xiàn)中進(jìn)行了描述DE-A 22 09 127、22 40 864、23 21632、23 38 281、24 50 088、26 37 430和28 53 728。
根據(jù)本發(fā)明的LC混合物的式II-XXIV的各組分或者是已知的,或者是它們的制備方式可以容易地由相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員從現(xiàn)有技術(shù)衍生得出,因?yàn)樗鼈兓谠谖墨I(xiàn)中描述的標(biāo)準(zhǔn)方法。式II的相應(yīng)化合物例如在EP-A-0 364 538中進(jìn)行了描述。式III的相應(yīng)化合物例如在EP-A-0122 389中進(jìn)行了描述。式VII的相應(yīng)化合物例如在DE-A-26 36 684和DE-A-33 21 373中進(jìn)行了描述。
可以根據(jù)本發(fā)明使用的LC介質(zhì)按本身常規(guī)的方式制備,例如通過將式II-XXIV的一種或多種化合物與一種或多種上文所定義的可聚合化合物并且非必要地與其它液晶化合物和/或添加劑混合來制備。一般而言,將所需量的以較少量使用的組分溶于構(gòu)成主要成分的組分中,有利地在升高的溫度下進(jìn)行。還可能將各組分在有機(jī)溶劑,例如在丙酮、氯仿或甲醇中的溶液混合,并在充分混合之后,再次除去所述溶劑,例如通過蒸餾除去。本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明的LC介質(zhì)的制備方法。
對本領(lǐng)域技術(shù)人員不言而喻的是,根據(jù)本發(fā)明的LC介質(zhì)也可包含其中,例如,H、N、O、Cl、F已被相應(yīng)的同位素替代的化合物。
根據(jù)本發(fā)明的LC顯示器的構(gòu)造對應(yīng)于PSA顯示器的常規(guī)幾何結(jié)構(gòu),如開始部分引用的現(xiàn)有技術(shù)中描述的那樣。沒有突起的幾何結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的,尤其是其中,另外,在濾色片側(cè)上的電極是未結(jié)構(gòu)化的且僅在TFT側(cè)上的電極具有狹縫的那些。對于PSA-VA顯示器而言尤其適合的且優(yōu)選的電極結(jié)構(gòu)例如在US 2006/0066793 A1中進(jìn)行了描述。
具體實(shí)施例方式 以下實(shí)施例意于解釋本發(fā)明,而不限制本發(fā)明。上下文中,百分比數(shù)據(jù)表示重量百分比;除非另有說明,所有的溫度以攝氏度計(jì)表示。
使用以下縮寫和首字母縮寫詞
此外 Tg表示玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 N表示向列相 I表示各向同性相 cl.p.表示澄清點(diǎn)[℃] Δn表示在20℃和589nm下的光學(xué)各向異性(雙折射) Δε表示在20℃和1kHz下的介電各向異性 ε‖表示在20℃和1kHz下平行于指向矢(director)的介電常數(shù) K3/K1表示彈性常數(shù)K3和K1的比率 γ1表示旋轉(zhuǎn)粘度[mPa·s](在20℃下,除非另外說明) V0表示電容閾值電壓[V] τ表示響應(yīng)時間,以msec計(jì) 除非另有明確說明,本申請中的所有濃度作為wt%形式給出,并且涉及相應(yīng)的混合物或混合物組分,除非另有明確說明。
除非另有明確說明,本申請中的所有溫度值,例如熔點(diǎn)T(C,N)、從近晶相(S)至向列相(N)的轉(zhuǎn)變T(S,N),和澄清點(diǎn)T(N,I),以攝氏度(℃)計(jì)給出。
所有物理性能根據(jù)″Merck Liquid Crystals,PhysicalProperties of Liquid Crystals″(默克液晶,液晶的物理性能),Status 1997年11月,Merck KGaA,德國測定,或已經(jīng)據(jù)此測定,并且對20℃的溫度適用,Δn在589nm下測定,Δε在1kHz下測定,除非另有明確說明。
用于測量電容閾值電壓的顯示器具有間隔4μm的兩個平面平行的外板,和電極層,其中將由經(jīng)摩擦的聚酰亞胺構(gòu)成的配向?qū)釉O(shè)置在外板內(nèi)側(cè)的頂面,這產(chǎn)生液晶分子的垂面邊緣配向。
可聚合化合物在顯示器中通過例如強(qiáng)度為28mW/cm2的UV輻照而聚合預(yù)定時間,其中同時將電壓(通常10V至30V交流電)施加到顯示器上。
通過旋轉(zhuǎn)晶體實(shí)驗(yàn)(Autronic Melchers TBA-105)測定傾斜角。在此,小數(shù)值(即與90°角的偏離大)對應(yīng)于大的傾斜。
實(shí)施例1 2-甲基丙烯酸2′-(2-甲基丙烯酰氧基)[1,1′]聯(lián)萘-2-基酯(化合物1)
該化合物由S.Zheng和D.Y.Sogah,Polymer Preprints 2001,42(1),452-453描述為外消旋物,并且從(+)-R-1,1′-聯(lián)-2-萘酚以旋光形式類似地獲得。
相行為Tg 12℃ I 類似地制備化合物(15)
相行為Tg 16 C 128 I 實(shí)施例2 (±)-2-甲基丙烯酸2′-(2-甲基丙烯酰氧基)-6,6′-二苯基[1,1′]聯(lián)萘-2-基酯(化合物2)如下制備 步驟1(±)-6,6′-二苯基-[1,1′]聯(lián)萘-2,2′-二醇
初始將12.0g(25.7mmol)(±)-6,6′-二溴[1,1′]聯(lián)萘-2,2 ′-二醇、11.5g(41mmol)八水合偏硼酸鈉和800mg氯化雙(三苯膦)鈀(II)引入100ml水和20ml THF中,添加0.13ml水合肼,并滴加7.0g(57mmol)苯硼酸在80ml THF中的溶液。接著在回流下加熱該批料過夜,添加到水中并用MTB醚萃取三次。用水洗滌合并的有機(jī)相,并在硫酸鈉上干燥。在真空中除去溶劑,采用甲苯/乙酸乙酯(19∶1)將殘余物濾過硅膠,并蒸發(fā),從甲苯/環(huán)己烷(1∶1)和異丙醇中將產(chǎn)物重結(jié)晶各一次,獲得作為無色晶體形式的(±)-6,6′-二苯基[1,1′]聯(lián)萘-2,2′-二醇。
MS(EI)m/e(%)=438[M+](100) 步驟2(±)-2-甲基丙烯酸2′-(2-甲基丙烯酰氧基)-6,6′-二苯基[1,1′]聯(lián)萘-2-基酯
將6.6g(14.5mmol)(±)-6,6′-二苯基[1,1′]聯(lián)萘-2,2′-二醇和11ml(80mmol)三乙胺溶于350ml二氯甲烷中,并添加3.7ml(37.8mmol)甲基丙烯酰氯,同時采用冰冷卻。在室溫下攪拌該批料過夜并蒸發(fā),在硅膠上采用甲苯/乙酸乙酯(19∶1)將殘余物進(jìn)行色譜分離。從乙醚將粗產(chǎn)物結(jié)晶獲得熔點(diǎn)為180℃的無色晶體(外消旋物)。
(2)的純的旋光對映異構(gòu)體可以由可商購的(R)-(CAS號65283-60-5)或(S)-6,6′-二溴[1,1′]聯(lián)萘-2,2′-二醇(CAS號80655-81-8)與上述合成類似地獲得。
實(shí)施例3 如下制備化合物(3)
以5,6,7,8,5′,6′,7′,8′-八氫[1,1′]聯(lián)萘-2,2′-二醇為起始物,所述二醇可通過D.J.Cram等人,J.Org.Chem.1981,46,393-406的方法,由[1,1′]-聯(lián)萘-2,2′二醇的催化氫化獲得,類似于實(shí)施例1和2的與丙烯酰氯的反應(yīng)獲得作為無色固體形式的丙烯酸2′-丙烯酰氧基-5,6,7,8,5′,6′,7′,8′-八氫[1,1′]聯(lián)萘-2-基酯。
類似地制備以下化合物(Me=甲基,Ph=苯基)
實(shí)施例4 化合物(16)
通過M.Noji,M.Nakajima,K.Koga,Tetrahedron Lett.1994,35,7983-7984的方法,由4-溴-2-萘酚制備起始材料4,4 ′二溴[1,1′]聯(lián)萘-2,2′-二醇,所述4-溴-2-萘酚由M.S.Newman,V.S ankaran,D.R.Olson,J.Am.Chem.Soc.1976,98,3237-3241的方法制備。通過HPLC(柱Chiralpak AD-H20μm,洗脫液乙醇)分離對映異構(gòu)體。
步驟19,17-二溴-13,14-二氫-12H-萘并[2,1,10,13-fgh][1,5]-dioxonine(二氧環(huán)壬烷)
初始將5.66g(12.7mmol)4,4′-二溴[1,1′]聯(lián)萘-2,2′-二醇和9.5g(29.2mmol)碳酸銫引入75ml DMF中,并在80℃下添加1.4ml(13.4mmol)1,3-二溴丙烷。讓批料攪拌過夜,添加到水中并用甲苯萃取。將合并的有機(jī)相蒸發(fā),并將殘余物采用甲苯濾過硅膠,獲得作為無色晶體形式的9,17-二溴-13,14-二氫-12H-萘并[2,1,10,13-fgh][1,5]dioxonine。
1H-NMR(400MHz,CDCl3) δ=1.99(mc,2H,-OCH2CH2CH2O-),4.35(mc,4H,-OCH2CH2CH2O-),7.26(mc,4H,Ar-H),7.48(ddd,J=1.4Hz,J=6.64Hz,J=8.56Hz,2H,Ar-H),7.78(s,2H,Ar-H),8.27(d,J=8.6Hz,2H,Ar-H) 步驟213,14-二氫-12H-萘并[2,1,10,13-fgh][1,5]dioxonine-9,17-二基-9,17-二硼酸
將4.00g(8.26mmol)9,17-二溴-13,14-二氫-12H-萘并-[2,1,10,13-fgh][1,5]-dioxonine溶于100ml二烷中,添加5.0g(50.9mmol)乙酸鉀、6.5g(25.1mmol)雙聯(lián)(頻哪醇基(pinacolato))二硼和400mg(0.545mmol)氯化1,1′-雙(二苯基膦基)二茂鐵鈀(II),并在回流下加熱該混合物4h。接著將該批料添加到水中,用MTB醚萃取并在硫酸鈉上干燥。在真空中除去溶劑,將殘余物采用庚烷/乙酸乙酯(2∶1)濾過硅膠,蒸發(fā)并吸收入200ml丙酮中,添加9g(45mmol)高碘酸鈉和3.2g(45mmol)乙酸銨,并在室溫下和在45℃下讓該混合物攪拌過夜,直到轉(zhuǎn)化完全(TLC)。接著在真空中除去溶劑,將水添加到殘余物中,并用MTB醚萃取該混合物。在硫酸鈉上將合并的有機(jī)相干燥。除去溶劑獲得13,14-二氫-12H-萘并[2,1,10,13-fgh][1,5]dioxonine-9,1 7-二基-9,17-二硼酸,在沒有純化下將它用于下一步驟。
步驟39,17-二羥基-13,14-二氫-12H-萘并[2,1,10,13-fgh][1,5]-dioxonine
初始將2.6g(6.4mmol)13,14-二氫-12H-萘并[2,1,10,13-fgh][1,5]dioxonine-9,17-二基-9,17-二硼酸引入50mlTHF中,添加2ml水和2.2ml冰乙酸,并且接著緩慢地添加3.5ml(36mmol)35p.c.過氧化氫,同時采用冰冷卻。讓該批料在室溫下攪拌3h,用水稀釋并用MTB醚萃取。用硫酸銨鐵(II)溶液和水洗滌合并的有機(jī)相,在硫酸鈉上干燥并蒸發(fā)。采用庚烷/MTB醚(1∶4)在硅膠上將粗產(chǎn)物色譜分離獲得作為無色固體形式的9,17-二羥基-13,14-二氫-12H-萘并[2,1,10,13-fgh][1,5]dioxonine。
1H-NMR(400MHz,CDCl3) δ=1.95(mc,2H,-OCH2CH2CH2O-),4.31(mc,4H,-OCH2CH2CH2O-),5.40(s,2H,OH),6.84(s,2H,Ar-H),7.26(mc,4H,Ar-H),7.36(ddd,J=4.0Hz,J=4.0Hz,J=8.1Hz,2H,Ar-H),8.16(d,J=8.4Hz,2H,Ar-H) 步驟413,14-二氫-12H-萘并[2,1,10,13-fgh][1,5]dioxonine-9,17-二基二甲基丙烯酸酯
將1.20g(3.35mmol)9,17-二羥基-13,14-二氫-12H-萘并-[2,1,10,13-fgh][1,5]dioxonine溶于30ml甲苯中,并添加在20ml甲苯中的二環(huán)己基碳二亞胺和150mg N,N-二甲基-氨基吡啶。接著添加0.85ml(10mmol)丙烯酸,并讓該批料攪拌過夜。在添加0.5g草酸二水合物之后,讓混合物攪拌另外2h,濾出沉淀的固體,蒸發(fā)濾液,在硅膠上采用庚烷/乙酸乙酯(6∶1)將殘余物色譜分離,并從醚/乙酸乙酯中將粗產(chǎn)物重結(jié)晶,獲得作為無色固體形式的13,14-二氫-12H-萘并[2,1,10,13-fgh][1,5]dioxonine-9,17-二基二甲基丙烯酸酯。
相行為Tg 157 C 240 I 比旋光度(c=0.5,CH2Cl2) 混合物實(shí)施例A 如下配制向列型LC主體混合物N1 CCH-501 9.00% Cl.p. +70.0 CCH-35 14.00%Δn 0.0825 PCH-53 8.00% Δε-3.5 CY-3-O4 14.00%ε‖3.5 CY-5-O4 13.00%K3/K1 1.00 CCY-3-O28.00% γ1 141 CCY-5-O28.00% V0 2.06 CCY-2-1 9.00% CCY-3-1 9.00% CPY-2-O28.00% 將0.3%實(shí)施例1-4的可聚合單體化合物添加到LC混合物N1中,將所得混合物引入VA e/o試驗(yàn)液晶盒(經(jīng)過在90°下摩擦,VA-聚酰亞胺配向?qū)?,層厚度d≈4μm)。在施加10V的電壓(交流電)的情況下,用強(qiáng)度為28mW/cm2的UV光輻照每個液晶盒20分鐘,引起單體化合物的聚合。在第二系列實(shí)驗(yàn)中,另外將0.006%光敏引發(fā)劑Irgacure 651添加到LC/單體混合物中,并且將曝光時間縮短到2分鐘。在UV輻照之前和之后,通過旋轉(zhuǎn)晶體實(shí)驗(yàn)(Autronic-Melchers TBA-105)測定傾斜角。結(jié)果在表1中示出。
表1 從表1可以看出,采用根據(jù)本發(fā)明的單體可以實(shí)現(xiàn)在聚合之后傾斜的顯著增加(即傾斜角減小),尤其是在沒有使用光敏引發(fā)劑的情況下。
權(quán)利要求
1.PSA(聚合物支持的配向)型液晶(LC)顯示器,其包含由兩個基板構(gòu)成的LC盒和低分子量LC介質(zhì)層,其中至少一個基板是對光為透明的并且至少一個基板具有電極層,該低分子量LC介質(zhì)層位于所述基板之間并包含一種或多種已聚合的化合物,其中所述一種或多種已聚合的化合物可通過在施加電壓的情況下使該LC介質(zhì)中的位于該LC盒的基板之間的一種或多種可聚合化合物聚合而獲得,其特征在于至少一種所述可聚合化合物具有式I的聯(lián)芳結(jié)構(gòu)單元
該結(jié)構(gòu)單元在至少一個位置與一個或多個可聚合基團(tuán)連接,任選地經(jīng)由有機(jī)基團(tuán)或間隔基連接,和其中A和B各自彼此獨(dú)立地表示芳族或完全或部分飽和的環(huán),其中,另外,在各個環(huán)中,一個或多個CH基團(tuán)可以被N替代和/或一個或多個CH2基團(tuán)可以被O和/或S替代,替代方式使得O和/或S原子不彼此直接連接,和其中各個環(huán)還可以是單取代或多取代的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的LC顯示器,其特征在于所述可聚合化合物包含在一個或多個位置經(jīng)由間隔基與一個或多個可聚合基團(tuán)連接的式I的結(jié)構(gòu)單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的LC顯示器,其特征在于所述可聚合化合物包含在一個、兩個或多于兩個的位置與可聚合基團(tuán)直接連接的式I的結(jié)構(gòu)單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中一項(xiàng)或多項(xiàng)的LC顯示器,其特征在于式I的結(jié)構(gòu)單元選自下式
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中一項(xiàng)或多項(xiàng)的LC顯示器,其特征在于所述可聚合化合物選自下式
其中A和B各自彼此獨(dú)立地表示稠合苯、環(huán)己烷或環(huán)己烯,
Y1-4各自彼此獨(dú)立地表示H、鹵素、SF5、NO2、碳基或烴基,其中,另外,基團(tuán)Y1-4中一個或多個能夠與相鄰的基團(tuán)Y1-4和/或與聯(lián)芳骨架形成脂族或芳族的、單環(huán)或多環(huán)的且任選稠合的環(huán)系,并且其中基團(tuán)Y1-4中至少一個包含可聚合的基團(tuán)P,
y1、y2表示1、2或3,和
y3、y4表示1、2、3或4,
其中,另外,在式I1中的每個環(huán)中,一個或多個CH基團(tuán)可以被N替代和/或一個或多個CH2基團(tuán)可以被O和/或S替代,替代方式使得O和/或S原子不彼此直接連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中一項(xiàng)或多項(xiàng)的LC顯示器,其特征在于所述可聚合化合物選自下式
其中A、B、Y1-4、y3和y4具有權(quán)利要求5中說明的含義,
r1和r2各自彼此獨(dú)立地表示0、1或2,
y11和y22各自彼此獨(dú)立地表示0或1,
L表示F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Rx)2、-C(=O)Y1、-C(=O)Rx、-N(Rx)2,任選取代的甲硅烷基、含4-40、優(yōu)選6-20個C原子的芳基、和含1-25個C原子的直鏈或支化烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基,其中一個或多個H原子可以任選地被F或Cl替代,
Rx表示H,鹵素,含1-25個C原子的直鏈、支化或環(huán)狀烷基鏈,其中,另外,一個或多個不相鄰的C原子可以被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代并且其中一個或多個H原子可以被氟或含5-40個C原子的任選取代的芳基、芳氧基、雜芳基或雜芳氧基替代,和
Y1表示鹵素。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中一項(xiàng)或多項(xiàng)的LC顯示器,其特征在于所述可聚合化合物選自下式
其中Y1-4、L、A和B具有權(quán)利要求5和6中說明的含義,且r11和r22表示0或1。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7中一項(xiàng)或多項(xiàng)的LC顯示器,其特征在于式I1、I1a、I1a1、I1b、I1b1的化合物中的基團(tuán)Y1-4中的一個或多個表示-W-(Z1-A1)m1-Sp-P,其中
W表示O、S、CH2或單鍵,
Sp表示間隔基或單鍵,
P表示可聚合的基團(tuán),
A1每次出現(xiàn)時相同或不同地表示含4-20個C原子的芳基、雜芳基或完全或部分飽和的環(huán)烷基,其是任選取代的,并且其中,另外,一個或多個CH基團(tuán)可以被N替代和/或一個或多個CH2基團(tuán)可以被O和/或S替代,替代方式使得O和/或S原子彼此不直接地連接,
Z1每次出現(xiàn)時相同或不同地表示
-O-,-S-,-CO-,-COO-,-OCO-,-O-COO-,-OCH2-,-CH2O-,-SCH2-,-CH2S-,-CF2O-,-OCF2-,-CF2S-,-SCF2-,-CH2CH2-,-CF2CH2-,-CH2CF2-,-CF2CF2-,-CH=CH-,-CF=CF-,-C≡C-,-CH=CH-COO-,-OCO-CH=CH-,CR0R00
或單鍵,
R0和R00各自彼此獨(dú)立地表示H或含1-4個C原子的烷基,和
m1表示0、1、2、3或4。
9.根據(jù)權(quán)利要求5-8中一項(xiàng)或多項(xiàng)的LC顯示器,其特征在于式I1、I1a、I1a1、I1b和I1b1的化合物中的基團(tuán)Y1-4中的一個或多個表示-W-(Z1-A1)m1-Ry,其中W、Z1、A1和m1具有權(quán)利要求8中說明的含義,和
Ry每次出現(xiàn)時相同或不同地表示H、如權(quán)利要求4中所定義的L,含1-25個C原子的直鏈或支化烷基,其是未取代的或被F、Cl、Br、I、CN或P-Sp-單取代或多取代的,并且其中一個或多個不相鄰的CH2基團(tuán)可以各自彼此獨(dú)立地被-C(Rx)=C(Rx)-、-C≡C-、-N(Rx)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代,替代方式使得O和/或S原子彼此不直接連接,其中Rx具有權(quán)利要求5中說明的含義,
和,如果所有基團(tuán)Y1-4都表示-W-(Z1-A1)m1-Ry,則基團(tuán)Ry中的一個或多個具有至少一個基團(tuán)P-Sp-。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中一項(xiàng)或多項(xiàng)的LC顯示器,其特征在于所述可聚合化合物選自下式
其中Y3、Y4、P、Sp、Z1、A1、L、r11和r22每次出現(xiàn)時相同或不同地具有權(quán)利要求7和8中說明的含義,Z2和A2分別具有對于Z1和A1說明的含義之一,
Sp′表示含1-20個C原子的亞烷基,該亞烷基任選地被F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代,并且其中,另外,一個或多個不相鄰的CH2基團(tuán)可以各自彼此獨(dú)立地被以下基團(tuán)替代-O-、-S-、-NH-、-NR0-、-SiR0R00-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-NR0-CO-O-、-O-CO-NR0-、-NR0-CO-NR0-、-CH=CH-或-C≡C-,替代方式使得O和/或S原子彼此不直接連接,
X′表示
-O-,-S-,-CO-,-COO-,-OCO-,-O-COO-,-CO-NR0-,-NR0-CO-,-NR0-CO-NR0,-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-COO-,-OCO-CH=CH-
或單鍵,
R0和R00各自彼此獨(dú)立地表示H或含1-12個C原子的烷基,和
Y2和Y3各自彼此獨(dú)立地表示H、F、Cl或CN。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中一項(xiàng)或多項(xiàng)的LC顯示器,其特征在于所述LC介質(zhì)包含一種或多種式II的化合物
其中
R1和R2各自彼此獨(dú)立地表示含1-12個C原子的烷基,其中,另外,一個或兩個不相鄰的CH2基團(tuán)可以被以下基團(tuán)替代-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-,替代方式使得O原子彼此不直接連接,
Zx和Zy各自彼此獨(dú)立地表示-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CHCH2O-,或單鍵,
L1和L2各自彼此獨(dú)立地表示F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F或CHF2,
a表示0或1,和
表示
或
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中一項(xiàng)或多項(xiàng)的LC顯示器,其特征在于所述LC介質(zhì)另外包含一種或多種式III的化合物
其中各個基團(tuán)具有以下含義
表示
或
b表示0或1,
L3和L4各自彼此獨(dú)立地表示H、F或Cl,
R3表示含2-9個C原子的烯基,
R4表示含1-12個C原子的烷基,其中,另外,一個或兩個不相鄰的CH2基團(tuán)可以被以下基團(tuán)替代-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-,替代方式使得O原子彼此不直接連接,或如果b=0且環(huán)B表示亞環(huán)己基,則R4也表示R1。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中一項(xiàng)或多項(xiàng)的LC顯示器,其特征在于所述LC介質(zhì)另外包含一種或多種式VII的化合物
其中
R5和R6彼此獨(dú)立地具有對于式II中的R1說明的含義之一,
表示
或
表示
或
e表示0或1。
14.如權(quán)利要求1-13中一項(xiàng)或多項(xiàng)中定義的LC介質(zhì)。
15.如權(quán)利要求1-10中一項(xiàng)或多項(xiàng)中定義的可聚合化合物。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的可聚合化合物,其特征在于它具有式Ib的聯(lián)芳結(jié)構(gòu)單元
該結(jié)構(gòu)單元在至少一個位置與一個或多個可聚合基團(tuán)連接,任選地經(jīng)由有機(jī)基團(tuán)或間隔基連接,和其中A和B各自彼此獨(dú)立地表示芳族或完全或部分飽和的環(huán),其中,另外,在各個環(huán)中,一個或多個CH基團(tuán)可以被N替代和/或一個或多個CH2基團(tuán)可以被O和/或S替代,替代方式使得O和/或S原子不彼此直接連接,和其中各個環(huán)還可以經(jīng)單取代或多取代。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的可聚合化合物,其特征在于它選自式I1a1b
其中P、Sp、L、r11和r22具有權(quán)利要求10中說明的含義。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的可聚合化合物,其特征在于它選自式I1b1
其中A、B、L、r11和r22具有權(quán)利要求10中說明的含義,Y1和Y2包含或表示可聚合的基團(tuán)。
19.根據(jù)權(quán)利要求1-13中一項(xiàng)或多項(xiàng)的LC顯示器,其特征在于它是PSA-VA或PSA-OCB顯示器。
20.制備根據(jù)權(quán)利要求14的LC介質(zhì)的方法,其特征在于將一種或多種低分子量液晶化合物與一種或多種根據(jù)權(quán)利要求15-18中一項(xiàng)或多項(xiàng)的可聚合化合物并非必要地與其它液晶化合物和/或添加劑混合。
全文摘要
本發(fā)明涉及PSA(聚合物支持的配向)型液晶顯示器,和用于PSA顯示器的新型液晶介質(zhì)和新型可聚合化合物。
文檔編號G02F1/1337GK101162333SQ20071018076
公開日2008年4月16日 申請日期2007年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月12日
發(fā)明者G·貝爾納茨, A·陶格貝克 申請人:默克專利股份有限公司