JP2010536894A - 液晶ディスプレイ - Google Patents

液晶ディスプレイ Download PDF

Info

Publication number
JP2010536894A
JP2010536894A JP2010522204A JP2010522204A JP2010536894A JP 2010536894 A JP2010536894 A JP 2010536894A JP 2010522204 A JP2010522204 A JP 2010522204A JP 2010522204 A JP2010522204 A JP 2010522204A JP 2010536894 A JP2010536894 A JP 2010536894A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diyl
groups
atoms
compounds
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2010522204A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5908209B2 (ja
Inventor
ゲオルク ベルナッツ、
アンドレアス タウゲルベルク、
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Merck Patent GmbH
Original Assignee
Merck Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Merck Patent GmbH filed Critical Merck Patent GmbH
Publication of JP2010536894A publication Critical patent/JP2010536894A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5908209B2 publication Critical patent/JP5908209B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/12Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001Cyclohexane rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3098Unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexene rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/32Non-steroidal liquid crystal compounds containing condensed ring systems, i.e. fused, bridged or spiro ring systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/32Non-steroidal liquid crystal compounds containing condensed ring systems, i.e. fused, bridged or spiro ring systems
    • C09K19/322Compounds containing a naphthalene ring or a completely or partially hydrogenated naphthalene ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3441Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having nitrogen as hetero atom
    • C09K19/3483Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having nitrogen as hetero atom the heterocyclic ring being a non-aromatic ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/42Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K2019/0444Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
    • C09K2019/0448Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group the end chain group being a polymerizable end group, e.g. -Sp-P or acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/52Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/542Macromolecular compounds
    • C09K2019/548Macromolecular compounds stabilizing the alignment; Polymer stabilized alignment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/03Viewing layer characterised by chemical composition
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/13775Polymer-stabilized liquid crystal layers

Abstract

本発明は、PS(polymer stabilised:ポリマー安定化)またはPSA(polymer sustained alignment:ポリマー維持配向)型の液晶(liquid−crystal:LC)ディスプレイに関し、PS(polymer stabilised:ポリマー安定化)およびPSAディスプレイにおける使用に用いる重合性化合物およびLC媒体に関する。

Description

本発明は、PS(polymer stabilised:ポリマー安定化)またはPSA(polymer sustained alignment:ポリマー維持配向)型の液晶(liquid−crystal:LC)ディスプレイに関し、PS(A)ディスプレイにおいて使用するための新規な重合性化合物および新規なLC媒体に関する。
現在使用されている液晶ディスプレイ(LCディスプレイ)は、ほとんどがTN(twisted nematic:ツイストネマチック)型のものである。しかしながら、これらは、コントラストの視野角依存性が強いという不利な点がある。
加えて、より広い視野角を有する所謂VA(vertical alignment:垂直配向)ディスプレイが知られている。VAディスプレイのLCセルは2つの透明電極の間にLC媒体の層を有しており、通常、LC媒体は負の値の誘電(DC)異方性を有する。スイッチが切れている状態で、LC層の分子は電極表面に垂直に配向しているか(ホメオトロピック)、または、チルトホメオトロピック配向を有している。電極に電圧を印加すると、電極表面に平行なLC分子の再配向が起きる。
更に、複屈折効果に基づくOCB(optically compensated bend:光学補償ベンド)ディスプレイが知られており、所謂「ベンド」した配向のLC層および通常は正の(DC)異方性を有している。電圧を印加すると、電極表面に垂直なLC分子の再配向が起きる。加えて、暗状態においてベンドセルの光に対する望ましくない透明性を防ぐために、通常、OCBディスプレイは1枚以上の複屈折光学的位相差フィルムを含む。OCBディスプレイは、TNディスプレイと比較して、より広い視野角およびより短い応答時間を有する。
また、2枚の基板の間にLC層を含み、一方の基板のみが通常、櫛形構造の電極層を有するIPS(in−plane switching:面内スイッチング)ディスプレイも知られている。電圧を印加すると、LC層に平行方向の有意な成分を有する電界がそれによって生成される。これにより、層面内でLC分子の再配向が生じる。更に、所謂FFS(fringe Field switching:フリンジ場スイッチング)ディスプレイが提案されており(特に、S.H.Jungら、Jpn.J.Appl.Phys.、43巻、3号、2004年、1028頁を参照;非特許文献1)、これは同様に同一の基板上に2つの電極を含むが、IPSディスプレイとは異なり、2つの電極の一方のみが構造化された(櫛形)電極の形状であり、他方の電極は構造化されていない。それによって強力な所謂「フリンジ場」、即ち、電極端の近傍における強力な電界およびセル全体にわたって強力な垂直成分および強力な水平成分の両者を有する電界が生成される。IPSディスプレイおよびFFSディスプレイの両者とも、コントラストの視野角依存性が低い。
最近のタイプのVAディスプレイにおいて、LC分子の均一な配向は、LCセル内の複数の比較的小さなドメインに限定されている。チルトドメインとしても知られるこれらのドメイン間には、ディスクリネーションが存在する場合がある。従来のVAディスプレイと比較して、チルトドメインを有するVAディスプレイは、コントラストおよび中間調の視野角非依存性がより大きい。加えて、スイッチが入っている状態での分子の均一配向のための電極表面の追加処理、例えばラビングなどが、もはや必要ないため、このタイプのディスプレイの製造は、より簡便である。代わりに、チルトまたはプレチルト角の優先的方向は、電極を特別に設計することで制御される。所謂MVA(multidomain vertical alignment:マルチドメイン垂直配向)ディスプレイにおいては、通常、これは突起を有する電極によって達成され、局所的なプレチルトが生じる。結果として、電圧を印加すると、LC分子は電極表面に平行に、セルの異なる画定された領域中で異なる方向に配向する。それによって「制御された」スイッチングが達成され、干渉ディスクリネーション線の形成が妨げられる。この配向によってディスプレイの視野角が改善されるが、しかしながら、光に対する透明性が低下する結果となる。MVAの更なる開発のために、片方の電極側のみの突起が利用され、一方で反対側の電極はスリットを有しており、光に対する透明性が改善されている。電圧を印加するとスリットが施された電極はLCセル内に不均一な電界を生じ、制御されたスイッチングが依然として達成されることを意味する。光に対する透明性を更に改善するためにスリットと突起との間隔を大きくすることもできるが、これは応答時間が長くなる結果となる。所謂PVA(patterned VA:パターン化VA)においては、両電極が反対側のスリットにより構造化されており、コントラストが増加し、光に対する透明性が改善される結果になるという点で、突起は完全に不要なものとなるが、技術的に困難であり、ディスプレイが機械的影響(タップなど)により敏感になる。しかしながら、例えばモニターおよび特にTVスクリーンなどの多くの用途においては、応答時間を短縮することと、ディスプレイのコントラストおよび輝度(透過性)を改善することが望まれている。
更なる開発の所産は、所謂PS(polymer stabilised:ポリマー安定化)ディスプレイであり、用語「PSA」(polymer sustained alignment:ポリマー維持配向)でも知られている。これらにおいては、少量(例えば、0.3重量%、典型的には1重量%未満)の重合性化合物をLC媒体に添加し、LCセルに導入後、電極間に電圧を印加しながら、通常UV光重合により、その場で重合または架橋する。「反応性メソゲン」(RM:reactive mesogen)としても知られる重合性メソゲンまたは液晶化合物をLC混合物に添加することが特に適切であることが証明されている。
一方で、PSまたはPSAの原理は、さまざまな古典的LCディスプレイにおいて使用されている。よって、例えば、PSA−VA、PSA−OCB、PS−IPSおよびPS−TNディスプレイが知られている。試験用セルで示される通り、PSA法は、セル中にプレチルトを生じる結果になる。従って、PSA−OCBディスプレイの場合、オフセット電圧が不必要となるか低減できるように、ベンド構造を安定化することが可能である。PSA−VAディスプレイの場合、このプレチルトは応答時間に対して正の効果を有する。PSA−VAディスプレイに対しては、標準的なMVAまたはPVAピクセルおよび電極レイアウトを使用できる。加えて、しかしながら、例えば、電極の一方側のみを構造化して突起を設けないで操作することが可能であり、製造が著しく簡略化され、同時に、コントラストが非常に良好となり、同時に光に対する透明性が非常に良好となる。
PSA−VAディスプレイは、例えば、特開平10−036847号公報(特許文献1)、欧州特許出願公開第1 170 626号公報(特許文献2)、欧州特許出願公開第1 378 557号公報(特許文献3)、欧州特許出願公開第1 498 468号公報(特許文献4)、米国特許出願公開第2004/0191428号公報(特許文献5)、米国特許出願公開第2006/0066793号公報(特許文献6)および米国特許出願公開第2006/0103804号公報(特許文献7)に記載されている。PSA−OCBディスプレイは、例えば、T.−J−Chenら、Jpn.J.Appl.Phys.、45巻、2006年、2702〜2704頁(非特許文献2)およびS.H.Kim、L.−C−Chien、Jpn.J.Appl.Phys.、43巻、2004年、7643〜7647頁(非特許文献3)に記載されている。PS−IPSディスプレイは、例えば、米国特許第6,177,972号明細書(特許文献8)およびAppl.Phys.Lett.、1999年、75巻(21号)、3264頁(非特許文献4)に記載されている。PS−TNディスプレイは、例えば、Optics Express、2004年、12巻(7号)、1221頁(非特許文献5)に記載されている。
しかしながら、先行技術から既知のLC混合物およびRMは、PS(A)ディスプレイにおいて使用する際に幾つかの不利な点が依然としてあることが見出された。よって、全ての望ましい可溶性モノマーがPS(A)ディスプレイに適しているわけではなく、プレチルトを測定する直接PSA実験よりも適切な選択基準を見出すことは困難であるように思われる。光開始剤を添加することなくUV光を用いる重合が望ましい場合、特定の用途には好都合のことがあるが、選択の幅は更に狭くなる。加えて、LC混合物の選択された「材料系」(以下「LCホスト混合物」とも言う)+重合性成分は可能な限り最良の電気特性を有していなければならず、特に、高い「電圧保持率」(HRまたはVHR)を有していなければならない。
先行技術において開示されるPS(A)ディスプレイは、通常、メソゲン基の環構造が、それらに隣接する基(更なる環、架橋基、スペーサー基または重合性基)にパラ位で結合しているRMを含有し、例えば、以下の式より選択されるRMを含有する欧州特許出願公開第1 498 468号公報(特許文献4)で提案されたディスプレイなどである。
Figure 2010536894
式中、PおよびPは重合性基を表し、例えば、アクリレート、メタクリレート、ビニル、ビニルオキシまたはエポキシ基である。
しかしながら、上記の式のものなどのRMは、一般に、融点が高く、多くの現在一般的なLC混合物への溶解性が低く、従って、しばしば混合物から自然に晶出する傾向がある。加えて、自然に重合する危険性から、重合性成分を溶解するためにLCホスト混合物を加熱することができず、可能な限り最良の室温における溶解性が必要になる。加えて、例えば、LC媒体をLCディスプレイに導入する際に分離してしまう(クロマトグラフィー効果)危険性があり、分離するとディスプレイの均一性が大きく損なわれることがある。これは、自然に重合する危険性(上記を参照)を低減するために、LC媒体を、通常、低温で導入する、そして、その結果として溶解性に悪影響を及ぼすという事実によって更に増大する。
従って、上記の不都合を有していないか、または僅かな程度しか有しておらず、特性が改善されたPS(A)ディスプレイ、特にVAおよびOCB型のPS(A)ディスプレイ、ならびにそのようなディスプレイにおいて使用するためのLC媒体およびRMに対する大きな要求が継続してある。特に、低温での分離に対する高い安定性、高い比抵抗と同時に、広い作動温度範囲で、低温においても短い応答時間、および多数の中間調が可能となる低い閾電圧、高いコントラストおよび広い視野角を有し、UV曝露後に高い値の電圧保持率(HR)を有するPS(A)ディスプレイ、ならびにそのようなディスプレイにおいて使用するためのLC媒体およびRMに対する大きな要求がある。
特開平10−036847号公報 欧州特許出願公開第1 170 626号公報 欧州特許出願公開第1 378 557号公報 欧州特許出願公開第1 498 468号公報 米国特許出願公開第2004/0191428号公報 米国特許出願公開第2006/0066793号公報 米国特許出願公開第2006/0103804号公報 米国特許第6,177,972号明細書
S.H.Jungら、Jpn.J.Appl.Phys.、43巻、3号、2004年、1028頁 T.−J−Chenら、Jpn.J.Appl.Phys.、45巻、2006年、2702〜2704頁 S.H.Kim、L.−C−Chien、Jpn.J.Appl.Phys.、43巻、2004年、7643〜7647頁 Appl.Phys.Lett.、1999年、75巻(21号)、3264頁 Optics Express、2004年、12巻(7号)、1221頁
本発明は、上記の不都合を有していないか、またはより低い程度しか有しておらず、プレチルト角の設定を可能にし、好ましくは同時に非常に高い比抵抗値、低い閾電圧および短い応答時間を有するPS(A)ディスプレイを提供する目的に基づいている。
驚くべきことに、本発明において記載される重合性または重合されたメソゲン化合物を含む本発明のPS(A)ディスプレイを使用することで、この目的を達成できることが見出された。本発明の重合性メソゲン化合物(RM)は、LC分子においては通常であるパラ位のみで(即ち、約180°の結合角で)隣接する2個の基に結合しておらず、代わりに、隣接する2個の基にメタ位で結合する(または、例えば、120°以下などの180°からは著しく異なる同様の結合角を有する)1個以上の環を有する1個以上の環構造を有することを特徴とする。従って、先行技術からの棒状のRMとは対照的に、本発明のRMは「捩れた」分子構造を有する。更に、先行技術からのRMと比較して、本発明のRMは、より低い融点を有し、結晶化する傾向がより低く、多くの商業的に入手可能なLCホスト混合物への溶解性が向上している。加えて、VAチルト測定セルにおけるプレチルト測定を用いLC媒体と組み合わて、RMの「捩れた」分子構造にも関わらず、特に、光開始剤を添加することなく、本発明のLC媒体を用いて適切なプレチルトを達成することもできることが示された。
特に、商業的に入手可能なLCホスト混合物においては通常である棒状のLC分子と異なる分子構造を本発明のRMは有しており、このことから、実際、LCホスト混合物とのRMの適合性が低く、従ってLCディスプレイの特性も低いことが予想されるため、これらの結果は驚くべきことであり、先行技術からは予想できなかったことである。
よって、本発明は、2枚の基板(ただし、基板の少なくとも一方は光に対して透明であり、基板の少なくとも一方は電極層を有する)と、基板間に配置され、重合された成分および低分子量成分を含むLC媒体層(ただし、重合された成分は、1種類以上の重合性化合物を、LCセルの基板間において、LC媒体中で、電圧を印加しながら重合することで得ることができる)とから成るLCセルを含むPS(polymer stabilised:ポリマー安定化)またはPSA(polymer sustained alignment:ポリマー維持配向)型の液晶(liquid−crystal:LC)ディスプレイであって、少なくとも1種類の重合性化合物が式Iより選択されることを特徴とする液晶ディスプレイに関する。
Figure 2010536894
式中、個々の基は以下の意味を有する:
およびRは、それぞれ互いに独立に、P−Sp−、H、ハロゲン、SF、NO、炭素基または炭化水素基を表し、ただし、基RおよびRの少なくとも一方はP−Sp−を表し、
Pは、それぞれの出現において同一または異なって、重合性基を表し、
Spは、それぞれの出現において同一または異なって、スペーサー基または単結合を表し、
およびAは、それぞれ互いに独立に、1,3−フェニレン、ナフタレン−1,3−ジイル、ナフタレン−1,6−ジイル、ナフタレン−2,5−ジイルまたはナフタレン−2,7−ジイル(ただし加えて、これらの基における1個以上のCH基はNで置き換えられていてもよい)、シクロヘキサン−1,3−ジイル(ただし加えて、1個以上の隣接していないCH基はOおよび/またはSで置き換えられていてもよい)、1,3−シクロヘキセニレン、ピペリジン−2,4−ジイル、ピペリジン−2,6−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,7−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,7−ジイルまたはインダン−2,4−ジイルを表し、ただし、これら全ての基は無置換であっても、Lにより単置換または多置換されていてもよく、m1=m3=1の場合、基AおよびAの一方はAに示される意味の1つを有してもよく、
は、それぞれの出現において同一または異なって、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,4−ジイルまたはナフタレン−2,6−ジイル(ただし加えて、これらの基における1個以上のCH基はNで置き換えられていてもよい)、シクロヘキサン−1,4−ジイル(ただし加えて、1個以上の隣接していないCH基はOおよび/またはSで置き換えられていてもよい)、1,4−シクロヘキセニレン、ビシクロ[1.1.1]ペンタン−1,3−ジイル、ビシクロ[2.2.2]オクタン−1,4−ジイル、スピロ[3.3]ヘプタン−2,6−ジイル、ピペリジン−2,5−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、インダン−2,5−ジイル、チオフェン−2,5−ジイル、フルオレン−2,7−ジイルまたはオクタヒドロ−4,7−メタノインダン−2,5−ジイルを表し、ただし、これら全ての基は無置換であっても、Lにより単置換または多置換されていてもよく、または、Aに示される意味の1つを有してもよく、
Lは、P−Sp−、H、OH、ハロゲン、SF、NO、炭素基または炭化水素基を表し、
、Zは、それぞれ互いに独立に、それぞれの出現において同一または異なって、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−OCO−、−O−CO−O−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−(CHn1−、−CFCH−、−CHCF−、−(CFn1−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、CR00または単結合を表し、
およびR00は、それぞれ互いに独立に、Hまたは1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、
m1およびm3は、それぞれ互いに独立に、0または1を表し、ただし、m1+m3>0であり、
m2は、0、1、2または3を表し、
n1は、1、2、3または4を表す。
本発明は、更に、式Iの新規な重合性化合物(反応性メソゲン、「RM」)、および、それの調製方法に関する。
本発明は、更に、1種類以上の式Iの重合性化合物を含むLC媒体に関する。
本発明は、更に、
−1種類以上の式Iの重合性化合物を含む重合性成分A)と、
−1種類以上、好ましくは2種類以上の低分子量(即ち、単量体の、または未重合の)化合物を含み、以下では「LCホスト混合物」とも言う液晶成分B)と
を含むLC媒体に関する。
本発明は、更に、PSおよびPSAディスプレイにおける式Iの重合性化合物の使用に関する。
本発明は、更に、1種類以上の式Iの化合物または本発明によるLC媒体を含むLCディスプレイに関し、特には、PSまたはPSAディスプレイに関し、特に好ましくは、PSA−VA、PSA−OCB、PS−IPS、PS−FFSまたはPS−TNディスプレイに関する。
特に、1種類、2種類または3種類の式Iの重合性化合物を含むLC媒体が好ましい。
更に、重合性成分A)が、式Iの重合性化合物のみから成るLC媒体が好ましい。
更に、成分B)が、ネマチック液晶相を有するLC化合物またはLC混合物であるLC媒体が好ましい。
更に、アキラルな重合性化合物、およびアキラルな化合物を含み、好ましくはアキラルな化合物のみから成るLC媒体が好ましい。
重合性化合物をLC媒体に個々に加えることができるが、本発明による2種類以上の重合性化合物を含む混合物を使用することも可能である。このタイプの混合物を重合すると、共重合体が形成される。本発明は、更に、上記および下記の重合性混合物に関する。重合性化合物はメソゲンでも、非メソゲンでもよい。
特に好ましい式Iの化合物は、
1〜3、Z1〜2、P、Sp、m1、m2、m3およびn1は上記の意味を有し、
Lは、P−Sp−、OH、CHOH、F、Cl、Br、I、−CN、−NO、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)N(R、−C(=O)Y、−C(=O)R、−N(R、置換されていてもよいシリル、置換されていてもよい6〜20個のC原子を有するアリール、または1〜25個のC原子を有する直鎖状または分岐状のアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシを表し、ただし加えて、1個以上のH原子はF、ClまたはP−Sp−で置き換えられていてもよく、
は、ハロゲンを表し、
は、P−Sp−、H、ハロゲン、1〜25個のC原子を有する直鎖状、分岐状または環状のアルキル(ただし加えて、1個以上の隣接していないCH基は、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−で置き換えられていてもよく、ただし加えて、1個以上のH原子はF、ClまたはP−Sp−で置き換えられていてもよい)、置換されていてもよい6〜40個のC原子を有するアリールまたはアリールオキシ基、または置換されていてもよい2〜40個のC原子を有するヘテロアリールまたはヘテロアリールオキシ基を表し、
およびRは、P−Sp−、H、上で定義される通りのL、1〜25個のC原子を有する直鎖状または分岐状のアルキルを表し、ただし加えて、1個以上の隣接していないCH基は、それぞれ互いに独立に、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、−C(R)=C(R)−、−C≡C−、−N(R)−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−で置き換えられていてもよく、ただし加えて、1個以上のH原子は、F、Cl、Br、I、CNまたはP−Sp−で置き換えられていてもよく、ただし、基RおよびRの少なくとも一方はP−Sp−であるものである。
特に好ましい式Iの化合物は、
−RおよびRは、同一または異なって、基P−Sp−を表し、
−RおよびRは、同一または異なって、基P−Sp−を表し、ただし、基Spの1つは単結合を表し、
−基RおよびRの一方はP−Sp−を表し、他方は上で定義される通りのL、1〜25個のC原子を有する直鎖状または分岐状のアルキルを表し、ただし加えて、1個以上の隣接していないCH基は、それぞれ互いに独立に、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、−C(R)=C(R)−、−C≡C−、−N(R)−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−で置き換えられていてもよく、ただし加えて、1個以上のH原子は、F、Cl、Br、I、CNまたはP−Sp−で置き換えられていてもよく、
−Spは単結合を表し、
−ZおよびZは単結合を表し、
−基Aは、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,4−ジイルまたはナフタレン−2,6−ジイル(ただし加えて、これらの基における1個以上のCH基はNで置き換えられていてもよい)、シクロヘキサン−1,4−ジイル(ただし加えて、1個以上の隣接していないCH基はOおよび/またはSで置き換えられていてもよい)、1,4−シクロヘキセニレン、ビシクロ[1.1.1]ペンタン−1,3−ジイル、ビシクロ[2.2.2]オクタン−1,4−ジイル、スピロ[3.3]ヘプタン−2,6−ジイル、ピペリジン−2,5−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、インダン−2,5−ジイル、チオフェン−2,5−ジイル、フルオレン−2,7−ジイルまたはオクタヒドロ−4,7−メタノインダン−2,5−ジイルより選択され、ただし、これら全ての基は無置換であっても、Lにより単置換または多置換されていてもよく、
−基Aは、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,4−ジイルまたはナフタレン−2,6−ジイル(ただし加えて、これらの基における1個以上のCH基はNで置き換えられていてもよい)より選択され、ただし、これら全ての基は無置換であっても、Lにより単置換または多置換されていてもよく、
−基AおよびAは、1,3−フェニレン、ナフタレン−1,3−ジイル、ナフタレン−1,6−ジイル、ナフタレン−2,5−ジイルおよびナフタレン−2,7−ジイル(ただし加えて、これらの基における1個以上のCH基はNで置き換えられていてもよい)より選択され、ただし、これら全ての基は無置換であっても、Lにより単置換または多置換されていてもよく、
−好ましくは隣接する環基A1〜3または対応する架橋基Z1、2にメタ位またはパラ位で連結されている基Aおよび/またはAは、P−Sp−を表す1個以上の置換基Lを有しており、
−m1=m3=1、および、m2=0、1または2であり、
−m1=m2=0、m3=1であるものである。
式Iの化合物は、更に特に好ましくは、以下のサブ式より選択される。
Figure 2010536894
Figure 2010536894
Figure 2010536894
式中、R、PおよびSpは、それぞれの出現において同一または異なって、上記の意味を有し、Rは、好ましくは、P−Spを表し、Lは上および下で示される意味の1つを有し、rは、0、1、2、3または4であり、sは、0、1、2または3である。
基P−Spおよび/またはRに対してオルト位またはメタ位に、少なくとも1個の、P−Sp−を表す置換基Lを有する式I1〜I20の化合物が特に好ましい。RがP−Sp−を表す、このタイプの化合物が特に好ましい。少なくとも1個、好ましくは2個の基Spが単結合を表し、少なくとも1個、好ましくは1個のみの基Spがスペーサー基を表す、このタイプの化合物が更に好ましい。このタイプの化合物は、特に好ましくは、以下のサブ式より選択される。
Figure 2010536894
Figure 2010536894
Figure 2010536894
Figure 2010536894
式中、R、PおよびSpは、それぞれの出現において同一または異なって、上記の意味を有し、Rは、好ましくは、P−Spを表し、Lは上および下で示されるP−Sp以外の意味の1つを有し、rは、0、1、2、3または4であり、sは、0、1、2または3であり、tは、0、1または2である。
以下の意味を上および下で適用する。
他に示さない限り、用語「PSA」はPSディスプレイおよびPSAディスプレイを表すために使用する。
用語「メソゲン基」は当業者には既知であり、文献に記載されており、引力および斥力的相互作用の異方性により、低分子量または高分子物質中で液晶(LC)相の発生に本質的に寄与する基を表す。メソゲン基を含有する化合物(メソゲン化合物)は、それ自身では必ずしもLC相を有する必要はない。また、他の化合物と混合後および/または重合後のみに、メソゲン化合物がLC相挙動を示すことも可能である。典型的なメソゲン基は、例えば、剛直な棒状または円盤状の形状の単位である。メソゲン化合物またはLC化合物に関して使用される用語および定義の概説が、Pure Appl.Chem.73巻(5号)、888頁(2001年)およびC.Tschierske、G.Pelzl、S.Diele、Angew.Chem.2004年、116巻、6340〜6368頁に記載されている。
用語「スペーサー基」は、上および下で「Sp」とも言われ、当業者には既知であり、文献に記載されており、例えば、Pure Appl.Chem.73巻(5号)、888頁(2001年)およびC.Tschierske、G.Pelzl、S.Diele、Angew.Chem.2004年、116巻、6340〜6368頁を参照。他に示さない限り、用語「スペーサー基」または「スペーサー」は、上および下において、重合性メソゲン化合物(「RM」)中でメソゲン基と重合性基(1個または複数)とを互いに連結している屈曲性基を表す。
用語「反応性メソゲン」または「RM」は、メソゲン基および重合に適した1個以上の官能基(重合性基または基Pとしても知られる)を含有する化合物を表す。
用語「低分子量化合物」および「非重合性化合物」は、通常、単量体で、当業者には既知の通常の条件下、特にRMの重合のために使用される条件下での重合に適した官能基を1個も含有しない化合物を表す。
用語「有機基」は、炭素基または炭化水素基を表す。
用語「炭素基」は、少なくとも1個の炭素原子を含有する一価または多価の有機基を表し、更に原子を含有していないか(例えば、−C≡C−など)、または、任意で、例えばN、O、S、P、Si、Se、As、TeまたはGeなどの原子の1個以上を更に含有している(例えば、カルボニルなど)。用語「炭化水素基」は、1個以上のH原子を更に含有し、任意で、例えばN、O、S、P、Si、Se、As、TeまたはGeなどのヘテロ原子の1個以上を含有してもよい炭素基を表す。
「ハロゲン」は、F、Cl、BrまたはIを表す。
炭素基または炭化水素基は、飽和基であっても、不飽和基であってもよい。不飽和基は、例えば、アリール、アルケニルまたはアルキニル基である。3個より多いC原子を有する炭素基または炭化水素基は、直鎖状、分岐状および/または環状のいずれでもよく、また、スピロ結合または縮合環を有していてもよい。
用語「アルキル」、「アリール」、「ヘテロアリール」などは多価の基、例えば、アルキレン、アリーレン、ヘテロアリーレンなども包含する。
用語「アリール」は、芳香族炭素基、またはそれらから誘導される基を表す。用語「ヘテロアリール」は、1個以上のヘテロ原子を含有する、上の定義の通りの「アリール」を表す。
好ましい炭素基および炭化水素基は、置換されていてもよい1〜40個、好ましくは1〜25個、特に好ましくは1〜18個のC原子を有するアルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシおよびアルコキシカルボニルオキシ、置換されていてもよい6〜40個、好ましくは6〜25個のC原子を有するアリールまたはアリールオキシ、または置換されていてもよい6〜40個、好ましくは6〜25個のC原子を有するアルキルアリール、アリールアルキル、アルキルアリールオキシ、アリールアルキルオキシ、アリールカルボニル、アリールオキシカルボニル、アリールカルボニルオキシおよびアリールオキシカルボニルオキシである。
更に好ましい炭素基および炭化水素基は、C〜C40アルキル、C〜C40アルケニル、C〜C40アルキニル、C〜C40アリル、C〜C40アルキルジエニル、C〜C40ポリエニル、C〜C40アリール、C〜C40アルキルアリール、C〜C40アリールアルキル、C〜C40アルキルアリールオキシ、C〜C40アリールアルキルオキシ、C〜C40ヘテロアリール、C〜C40シクロアルキル、C〜C40シクロアルケニルなどである。特に好ましくは、C〜C22アルキル、C〜C22アルケニル、C〜C22アルキニル、C〜C22アリル、C〜C22アルキルジエニル、C〜C12アリール、C〜C20アリールアルキルおよびC〜C20ヘテロアリールである。
更に好ましい炭素基および炭化水素基は、1〜40個、好ましくは1〜25個のC原子を有する直鎖状、分岐状または環状のアルキル基であり、無置換であるか、または、F、Cl、Br、IまたはCNで単置換または多置換されており、ただし、1個以上の隣接していないCH基は、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、それぞれ互いに独立に、−C(R)=C(R)−、−C≡C−、−N(R)−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−で置き換えられていてもよい。
は、好ましくは、H、ハロゲン、1〜25個のC原子を有する直鎖状、分岐状または環状アルキル鎖(ただし加えて、1個以上の隣接していないC原子は、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−で置き換えられていてもよく、1個以上のH原子はフッ素で置き換えられていてもよい)、6〜40個のC原子を有する置換されていてもよいアリールまたはアリールオキシ基、または5〜40個のC原子を有する置換されていてもよいヘテロアリールまたはヘテロアリールオキシ基を表す。
好ましいアルキル基は、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、2−メチルブチル、n−ペンチル、s−ペンチル、シクロペンチル、n−ヘキシル、シクロヘキシル、2−エチルヘキシル、n−ヘプチル、シクロヘプチル、n−オクチル、シクロオクチル、n−ノニル、n−デシル、n−ウンデシル、n−ドデシル、ドデカニル、トリフルオロメチル、パーフルオロ−n−ブチル、2,2,2−トリフルオロエチル、パーフルオロオクチル、パーフルオロヘキシルなどである。
好ましいアルケニル基は、例えば、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、シクロペンテニル、ヘキセニル、シクロヘキセニル、ヘプテニル、シクロヘプテニル、オクテニル、シクロオクテニルなどである。
好ましいアルキニル基は、例えば、エチニル、プロピニル、ブチニル、ペンチニル、ヘキシニル、オクチニルなどである。
好ましいアルコキシ基は、例えば、メトキシ、エトキシ、2−メトキシエトキシ、n−プロポキシ、i−プロポキシ、n−ブトキシ、i−ブトキシ、s−ブトキシ、t−ブトキシ、2−メチルブトキシ、n−ペントキシ、n−ヘキソキシ、n−ヘプチルオキシ、n−オクチルオキシ、n−ノニルオキシ、n−デシルオキシ、n−ウンデシルオキシ、n−ドデシルオキシなどである。
好ましいアミノ基は、例えば、ジメチルアミノ、メチルアミノ、メチルフェニルアミノ、フェニルアミノなどである。
アリールおよびヘテロアリール基は単環であっても、多環であってもよく、即ち、それらは1個の環を有していてもよく(例えば、フェニルなど)、または2個以上の環を有していてもよく、また、2個以上の環は縮合していてもよく(例えば、ナフチルなど)、または、共有結合によって連結されていてもよく(例えば、ビフェニルなど)、または、縮合環および連結環の組み合わせを含有していてもよい。ヘテロアリール基は1個以上のヘテロ原子、好ましくは、O、N、SおよびSeより選択されるヘテロ原子を含有する。
6〜25個のC原子を有する単環、二環または三環式アリール基および2〜25個のC原子を有する単環、二環または三環式ヘテロアリール基が特に好ましく、これらは縮合環を含有していてもよく、置換されていてもよい。更に、5員、6員または7員のアリールおよびヘテロアリール基が好ましく、ただし加えて、1個以上のCH基は、O原子および/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、N、SまたはOで置き換えられていてもよい。
好ましいアリール基は、例えば、フェニル、ビフェニル、ターフェニル、[1,1’:3’,1”]ターフェニル−2’−イル、ナフチル、アントラセン、ビナフチル、フェナントレン、ピレン、ジヒドロピレン、クリセン、ペリレン、テトラセン、ペンタセン、ベンゾピレン、フルオレン、インデン、インデノフルオレン、スピロビフルオレンなどである。
好ましいヘテロアリール基は、例えば、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、テトラゾール、フラン、チオフェン、セレノフェン、オキサゾール、イソオキサゾール、1,2−チアゾール、1,3−チアゾール、1,2,3−オキサジアゾール、1,2,4−オキサジアゾール、1,2,5−オキサジアゾール、1,3,4−オキサジアゾール、1,2,3−チアジアゾール、1,2,4−チアジアゾール、1,2,5−チアジアゾール、1,3,4−チアジアゾールなどの5員環;ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、1,3,5−トリアジン、1,2,4−トリアジン、1,2,3−トリアジン、1,2,4,5−テトラジン、1,2,3,4−テトラジン、1,2,3,5−テトラジンなどの6員環;またはインドール、イソインドール、インドリジン、インダゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾトリアゾール、プリン、ナフタイミダゾール、フェナントライミダゾール、ピリダイミダゾール、ピラジンイミダゾール、キノキサリンイミダゾール、ベンゾキサゾール、ナフトキサゾール、アントロキサゾール、フェナントロキサゾール、イソオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、キノリン、イソキノリン、プテリジン、ベンゾ−5,6−キノリン、ベンゾ−6,7−キノリン、ベンゾ−7,8−キノリン、ベンゾイソキノリン、アクリジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾピリダジン、ベンゾピリミジン、キノキサリン、フェナジン、ナフチリジン、アザカルバゾール、ベンゾカルボリン、フェナントリジン、フェナントロリン、チエノ[2,3b]チオフェン、チエノ[3,2b]チオフェン、ジチエノチオフェン、イソベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ベンゾチアジアゾチオフェンなどの縮合基;またはこれらの基の組み合わせである。また、ヘテロアリール基は、アルキル、アルコキシ、チオアルキル、フッ素、フルオロアルキル、または更なるアリールまたはヘテロアリール基で置換されていてもよい。
(非芳香族)脂環式およびヘテロ環式基は、飽和環、即ち、単結合のみを含有するものと、部分的に不飽和な環、即ち、多重結合も含有するものとの両者を包含する。ヘテロ環は1個以上のヘテロ原子、好ましくは、Si、O、N、SおよびSeより選択されるヘテロ原子を含有する。
(非芳香族)脂環式およびヘテロ環式基は、単環式、即ち、1個の環のみを含有していてもよく(例えば、シクロヘキサンなど)、または、多環式、即ち、複数の環を含有していてもよい(例えば、デカヒドロナフタレンまたはビシクロオクタンなど)。飽和基が、特に好ましい。更に、3〜25個のC原子を有する単環、二環または三環式基が好ましく、これらは縮合環を含有していてもよく、置換されていてもよい。更に、5員、6員、7員または8員の炭素環式基が好ましく、ただし加えて、1個以上のC原子はSiで置き換えられていてもよく、および/または1個以上のCH基はNで置き換えられていてもよく、および/または1個以上の隣接していないCH基は−O−および/または−S−で置き換えられていてもよい。
好ましい脂環式およびヘテロ環式基は、例えば、シクロペンタン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロチオフラン、ピロリジンなどの5員基、シクロヘキサン、シリナン、シクロヘキセン、テトラヒドロピラン、テトラヒドロチオピラン、1,3−ジオキサン、1,3−ジチアン、ピペリジンなどの6員基、シクロヘプタンなどの7員基、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、インダン、ビシクロ[1.1.1]ペンタン−1,3−ジイル、ビシクロ[2.2.2]オクタン−1,4−ジイル、スピロ[3.3]ヘプタン−2,6−ジイル、オクタヒドロ−4,7−メタノインダン−2,5−ジイルなどの縮合基である。
アリール、ヘテロアリール、炭素基および炭化水素基は、1個以上の置換基を有していてもよく、置換基は、好ましくは、シリル、スルホ、スルホニル、ホルミル、アミン、イミン、ニトリル、メルカプト、ニトロ、ハロゲン、C1〜12アルキル、C6〜12アリール、C1〜12アルコキシ、ヒドロキシル、またはこれらの基の組み合わせを含む群より選択される。
好ましい置換基は、例えば、アルキルまたはアルコキシなどの溶解促進基、フッ素、ニトロまたはニトリルなどの電子求引基、またはポリマーのガラス転移温度(Tg)を上昇させる基であり、特に、例えば、t−ブチルまたは置換されていてもよいアリール基などの嵩高い基である。
好ましい置換基(下で「L」とも言われる)は、例えば、F、Cl、Br、I、−CN、−NO、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)N(R、−C(=O)Y、−C(=O)R、−N(Rであり、式中、Rは上記の意味を有し、Yはハロゲン、6〜40個、好ましくは6〜20個のC原子を有する置換されていてもよいシリルまたはアリール、および1〜25個のC原子を有する直鎖状または分岐状のアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシを表し、ただし、1個以上のH原子はFまたはClで置き換えられていてもよい。
「置換されたシリルまたはアリール」は、好ましくは、ハロゲン、−CN、R、−OR、−CO−R、−CO−O−R、−O−CO−Rまたは−O−CO−O−Rで置換されていることを意味し、ただし、Rは上記の意味を有する。
特に好ましい置換基Lは、例えば、F、Cl、CN、NO、CH、C、OCH、OC、COCH、COC、COOCH、COOC、CF、OCF、OCHF、OC、更にはフェニルである。
Figure 2010536894
式中、Lは上記の意味の1つを有する。
重合性基Pは、例えば、フリーラジカルまたはイオン性連鎖重合、重付加または重縮合などの重合反応に適するか、または、例えば、ポリマー主鎖上への付加または縮合といったポリマー類似反応に適する基である。特に好ましくは、連鎖重合のための基、特に、C=C二重結合またはC≡C三重結合を含有するもの、および、例えば、オキセタンまたはエポキシ基などの開環重合に適する基である。
基Pは、好ましくは、CH=CW−COO−、CH=CW−CO−、
Figure 2010536894
CH=CW−(O)k3−、CW=CH−CO−(O)k3−、CW=CH−CO−NH−、CH=CW−CO−NH−、CH−CH=CH−O−、(CH=CH)CH−OCO−、(CH=CH−CHCH−OCO−、(CH=CH)CH−O−、(CH=CH−CHN−、(CH=CH−CHN−CO−、HO−CW−、HS−CW−、HWN−、HO−CW−NH−、CH=CW−CO−NH−、CH=CH−(COO)k1−Phe−(O)k2−、CH=CH−(CO)k1−Phe−(O)k2−、Phe−CH=CH−、HOOC−、OCN−およびWSi−より選択され、式中、Wは、H、F、Cl、CN、CF、フェニルまたは1〜5個のC原子を有するアルキルを表し、特に、H、F、ClまたはCHであり、WおよびWは、それぞれ互いに独立に、Hまたは1〜5個のC原子を有するアルキルを表し、特に、H、メチル、エチルまたはn−プロピルであり、W、WおよびWは、それぞれ互いに独立に、Cl、1〜5個のC原子を有するオキサアルキルまたはオキサカルボニルアルキルを表し、WおよびWは、それぞれ互いに独立に、H、Clまたは1〜5個のC原子を有するアルキルを表し、Pheは、上で定義される通りの基Lの1個以上で置換されていてもよい1,4−フェニレンを表し、k、kおよびkは、それぞれ互いに独立に、0または1を表し、kは、好ましくは、1を表す。
特に好ましい基Pは、CH=CH−COO−、CH=C(CH)−COO−、CH=CH−、CH=CH−O−、(CH=CH)CH−OCO−、(CH=CH)CH−O−、
Figure 2010536894
であり、特に、ビニルオキシ、アクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、クロロアクリレート、オキセタンおよびエポキシドである。
本発明の更に好ましい実施形態において、式Iおよびそれのサブ式の化合物は、2個以上の重合性基Pを含有する分岐状の基Rおよび/またはRおよび/またはL(多官能重合性基)を1個以上含有する。このタイプの適切な基、およびそれらを含有する重合性化合物は、例えば、米国特許第7,060,200号明細書または米国特許出願公開第2006/0172090号公報に記載されている。以下の式より選択される多官能重合性基が特に好ましい。
Figure 2010536894
式中、
alkylは、単結合または1〜12個のC原子を有する直鎖状または分岐状のアルキレンを表し、ただし加えて、1個以上の隣接していないCH基は、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、それぞれ互いに独立に、−C(R)=C(R)−、−C≡C−、−N(R)−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−で置き換えられていてもよく、加えて、1個以上のH原子はF、ClまたはCNで置き換えられていてもよく、ここで、Rは上記の意味を有し、好ましくは、上で定義される通りのRを表し、
aaおよびbbは、それぞれ互いに独立に、0、1、2、3、4、5または6を表し、
Xは、X’に示される意味の1つを有し、
1〜5は、それぞれ互いに独立に、上でPに示される意味の1つを有する。
スペーサー基Spは、好ましくは、基「P−Sp−」が式「P−Sp’−X’−」に合致するように式Sp’−X’より選択され、ただし、
Sp’は、1〜20個、好ましくは1〜12個のC原子を有するアルキレンを表し、ただし、F、Cl、Br、IまたはCNで単置換または多置換されていてもよく、加えて、1個以上の隣接していないCH基は、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、それぞれ互いに独立に、−O−、−S−、−NH−、−NR−、−SiR00−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−NR−CO−O−、−O−CO−NR−、−NR−CO−NR−、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられていてもよく、
X’は、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−COO−、−CO−NR−、−NR−CO−、−NR−CO−NR−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−CFCH−、−CHCF−、−CFCF−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−CH=CR−、−CY=CY−、−C≡C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−または単結合を表し、
およびR00は、それぞれ互いに独立に、Hまたは1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、および
およびYは、それぞれ互いに独立に、H、F、ClまたはCNを表す。
X’は、好ましくは、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−COO−、−CO−NR−、−NR−CO−、−NR−CO−NR−または単結合である。
典型的なスペーサー基Sp’は、例えば、−(CHp1−、−(CHCHO)q1−CHCH−、−CHCH−S−CHCH−、−CHCH−NH−CHCH−または−(SiR00−O)p1−であり、式中、p1は1〜12の整数、q1は1〜3の整数、およびRおよびR00は上記の意味を有する。
特に好ましい基−X’−Sp’−は、−(CHp1−、−O−(CHp1−、−OCO−(CHp1−、−OCOO−(CHp1−である。
特に好ましい基Sp’は、例えば、いずれの場合も直鎖状のエチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレン、デシレン、ウンデシレン、ドデシレン、オクタデシレン、エチレンオキシエチレン、メチレンオキシブチレン、エチレンチオエチレン、エチレン−N−メチルイミノエチレン、1−メチルアルキレン、エテニレン、プロペニレンおよびブテニレンである。
重合性化合物は、当業者には既知であり、例えば、Houben−Weyl編、Methoden der organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry]、Thieme−Verlag社、Stuttgart市などの有機化学の標準的な著作に記載される方法に類似して調製される。式Iの重合性アクリレート類およびメタクリレート類の合成は、米国特許第5,723,066号明細書に記載される方法に類似して行うことができる。更に、特に好ましい方法を実施例で記載する。
最も単純な場合、一般式HO−A−Z−(A−Zm1−A−OH(ただし、A1〜3、Z1、2およびm1は上記の意味を有する)の商業的に入手可能なジオール類、例えば、1−(3−ヒドロキシフェニル)フェニル−3−オールなどを、基Pを含有する対応する酸、酸誘導体、またはハロゲン化化合物、例えば塩化(メタ)アクリロイルまたは(メタ)アクリル酸などを使用して、例えば、DCC(ジシクロヘキシルカルボジイミド)などの脱水剤の存在下でエステル化またはエーテル化することで合成を行う。
重合性化合物は、電圧を印加しながら、LCディスプレイの基板間において、LC媒体中で、その場での重合により重合または架橋(化合物が2個以上の重合性基を含有する場合)される。適切で好ましい重合方法は、例えば、熱重合または光重合であり、好ましくは光重合であり、特にはUV光重合である。この場合、必要に応じて1種類以上の開始剤を加えてもよい。重合のための適切な条件、および開始剤の適切な種類と量は当業者には既知であり、文献に記載されている。フリーラジカル重合に適するものは、例えば、商業的に入手可能な光重合開始剤Irgacure651(登録商標)、Irgacure184(登録商標)、Irgacure907(登録商標)、Irgacure369(登録商標)またはDarocure1173(登録商標)(Ciba社)である。開始剤を用いる場合、それの混合物全体における割合は、好ましくは0.001〜5重量%、特に好ましくは0.001〜1重量%である。しかしながら、開始剤を添加することなく、重合を行うこともできる。更なる好ましい実施形態では、LC媒体は重合開始剤を含まない。
また、例えば保管または輸送中におけるRMの好ましくない自発的な重合を防止するために、重合性成分A)またはLC媒体は1種類以上の安定剤を含むこともできる。安定剤の適切な種類と量は当業者には既知であり、文献に記載されている。特に適切なのは、例えば、商業的に入手可能な安定剤のIrganox(登録商標)シリーズ(Ciba社)である。安定剤を用いる場合、その割合は、RMまたは重合性成分A)の総量に対して、好ましくは10〜5000ppm、特に好ましくは50〜500ppmである。
本発明による重合性化合物は開始剤を用いない重合に特に適しており、開始剤を用いない重合は、例えば材料費がより安価で、特に、ありうる開始剤、またはそれの分解生成物の残存によるLC媒体の汚染が少なくなるなどの特筆すべき利点を伴う。
本発明によるLC媒体は、好ましくは5%未満、特に好ましくは1%未満、非常に特に好ましくは0.5%未満の重合性化合物、特に上記の式の重合性化合物を含む。
本発明による重合性化合物をLC媒体に個々に加えることができるが、2種類以上の本発明の重合性化合物を含む混合物、または、1種類以上の本発明の重合性化合物および1種類以上の追加の重合性化合物(コモノマー)を含む混合物を使用することも可能である。コモノマーは、メソゲンでも、非メソゲンでもよい。このタイプの混合物を重合すると、共重合体が形成される。本発明は、更に、上記および下記の重合性混合物に関する。
適切で好ましいメソゲンコモノマーは、例えば、以下の式より選択されるものである。
Figure 2010536894
Figure 2010536894
式中、
およびPはPに示される意味の1つを有し、好ましくは、アクリレートまたはメタクリレートを表し、
SpおよびSpはSpに示される意味の1つを有するか、または単結合を表し、
およびZは、それぞれ互いに独立に、−COO−または−OCO−を表し、
Lは、P−Sp−、F、Cl、Br、I、−CN、−NO、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)N(R、−C(=O)Y、−C(=O)R、−N(R、置換されていてもよいシリル、置換されていてもよい6〜20個のC原子を有するアリール、または1〜25個のC原子を有する直鎖状または分岐状のアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシを表し、ただし加えて、1個以上のH原子はF、ClまたはP−Sp−で置き換えられていてもよく、
L’およびL”は、それぞれ互いに独立に、H、FまたはClを表し、
rは、0、1、2、3または4を表し、
sは、0、1、2または3を表し、
tは、0、1または2を表し、
xは、0または1を表し、
およびRは、それぞれ互いに独立に、HまたはCHを表す。
上記の重合性化合物に加え、本発明によるLCディスプレイにおいて使用するためのLC媒体は、1種類以上、好ましくは2種類以上の低分子量(即ち、単量体の、または未重合の)化合物を含むLC混合物(「ホスト混合物」)を含む。低分子量化合物は、重合性化合物の重合のために使用される条件下において重合反応に対して安定または非反応性である。原理的には、従来のVAおよびOCBディスプレイにおける使用に適した全てのLC混合物がホスト混合物として適している。適切なLC混合物は当業者には既知であり、文献に記載されており、例えば、VAディスプレイにおける混合物は欧州特許出願公開第1 378 557号公報に記載されており、OCBディスプレイ用の混合物は欧州特許出願公開第1 306 418号公報およびドイツ国特許出願公開第102 24 046号公報に記載されている。
特に好ましいホスト混合物およびLC媒体を以下に示す。
a)以下の式より選択される化合物の1種類以上を含むLC媒体:
Figure 2010536894
式中、個々の基は、以下の意味を有する:
aは、1または2を表し、
bは、0または1を表し、
Figure 2010536894
およびRは、それぞれ互いに独立に、1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、ただし加えて、1個または2個の隣接していないCH基は、O原子が互いに直接連結しないようにして、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−または−COO−で置き換えられていてもよく、好ましくは、1〜6個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシであり、
およびZは、それぞれ互いに独立に、−CHCH−、−CH=CH−、−CFO−、−OCF−、−CHO−、−OCH−、−COO−、−OCO−、−C−、−CF=CF−、−CH=CHCHO−または単結合を表し、好ましくは、単結合であり、
1〜4は、それぞれ互いに独立に、F、Cl、OCF、CF、CH、CHF、CHFを表す。
好ましくは、基LおよびLの両方がFを表すか、または、基LおよびLの一方がFを表し、他方がClを表すか、または、基LおよびLの両方がFを表すか、または、基LおよびLの一方がFを表し、他方がClを表す。
式CYの化合物は、好ましくは、以下のサブ式より選択される:
Figure 2010536894
Figure 2010536894
Figure 2010536894
Figure 2010536894
式中、aは1または2を表し、alkylおよびalkylは、それぞれ互いに独立に、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、alkenylは、2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。alkenylは、好ましくは、CH=CH−、CH=CHCHCH−、CH−CH=CH−、CH−CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−またはCH−CH=CH−(CH−を表す。
式PYの化合物は、好ましくは、以下のサブ式より選択される:
Figure 2010536894
Figure 2010536894
Figure 2010536894
式中、alkylおよびalkylは、それぞれ互いに独立に、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、alkenylは、2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。alkenylは、好ましくは、CH=CH−、CH=CHCHCH−、CH−CH=CH−、CH−CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−またはCH−CH=CH−(CH−を表す。
b)以下の式の化合物の1種類以上を追加的に含むLC媒体:
Figure 2010536894
式中、個々の基は、以下の意味を有する:
Figure 2010536894
Figure 2010536894
およびRは、それぞれ互いに独立に、1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、ただし加えて、1個または2個の隣接していないCH基は、O原子が互いに直接連結しないようにして、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−または−COO−で置き換えられていてもよく、
は、−CHCH−、−CH=CH−、−CFO−、−OCF−、−CHO−、−OCH−、−COO−、−OCO−、−C−、−CF=CF−、−CH=CHCHO−または単結合を表し、好ましくは、単結合である。
式ZKの化合物は、好ましくは、以下のサブ式より選択される:
Figure 2010536894
式中、alkylおよびalkylは、それぞれ互いに独立に、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、alkenylは、2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。alkenylは、好ましくは、CH=CH−、CH=CHCHCH−、CH−CH=CH−、CH−CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−またはCH−CH=CH−(CH−を表す。
c)以下の式の化合物の1種類以上を追加的に含むLC媒体:
Figure 2010536894
式中、個々の基は、それぞれの出現において同一または異なって、以下の意味を有する:
およびRは、それぞれ互いに独立に、上でRに示される意味の1つを有し、
Figure 2010536894
Figure 2010536894
eは、1または2を表す。
式DKの化合物は、好ましくは、以下のサブ式より選択される:
Figure 2010536894
式中、alkylおよびalkylは、それぞれ互いに独立に、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、alkenylおよびalkenylは、それぞれ互いに独立に、2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。alkenylおよびalkenylは、好ましくは、CH=CH−、CH=CHCHCH−、CH−CH=CH−、CH−CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−またはCH−CH=CH−(CH−を表す。
d)以下の式の化合物の1種類以上を追加的に含むLC媒体:
Figure 2010536894
式中、個々の基は以下の意味を有する:
Figure 2010536894
fは、0または1を表し、
およびRは、それぞれ互いに独立に、1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、ただし加えて、1個または2個の隣接していないCH基は、O原子が互いに直接連結しないようにして、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−または−COO−で置き換えられていてもよく、
およびZは、それぞれ互いに独立に、−CHCH−、−CH=CH−、−CFO−、−OCF−、−CHO−、−OCH−、−COO−、−OCO−、−C−、−CF=CF−、−CH=CHCHO−または単結合を表し、好ましくは単結合であり、
およびLは、それぞれ互いに独立に、F、Cl、OCF、CF、CH、CHF、CHFを表す。
好ましくは、基LおよびLの両方がFを表すか、または、基LおよびLの一方がFを表し、他方がClを表す。
式LYの化合物は、好ましくは、以下のサブ式より選択される:
Figure 2010536894
Figure 2010536894
式中、Rは上記の意味を有し、vは、1〜6の整数を表す。Rは、好ましくは、直鎖状のアルキルまたはアルケニルを表し、特に、CH、C、n−C、n−C、n−C11、CH=CH−、CH=CHCHCH−、CH−CH=CH−、CH−CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−またはCH−CH=CH−(CH−である。
e)以下の式より選択される化合物の1種類以上を付加的に含むLC媒体:
Figure 2010536894
式中、alkylはC1〜6アルキルを表し、LはHまたはFを表し、Xは、F、Cl、OCF、OCHFまたはOCH=CFを表す。XがFを表す式G1の化合物が特に好ましい。
f)以下の式より選択される化合物の1種類以上を付加的に含むLC媒体:
Figure 2010536894
Figure 2010536894
式中、Rは上でRに示される意味の1つを有し、alkylはC1〜6アルキルを表し、dは0または1を表し、zおよびmは、それぞれ互いに独立に、1〜6の整数を表す。これらの化合物においてRは、特に好ましくは、C1〜6アルキルまたはC1〜6アルコキシまたはC2〜6アルケニルであり、dは、好ましくは、1である。本発明によるLC媒体は、好ましくは、上記の式の化合物の1種類以上を5重量%以上の量で含む。
g)以下の式のビフェニル化合物の1種類以上を付加的に含むLC媒体:
Figure 2010536894
式中、alkylおよびalkylは、それぞれ互いに独立に、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、alkenylおよびalkenylは、それぞれ互いに独立に、2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。alkenylおよびalkenylは、好ましくは、CH=CH−、CH=CHCHCH−、CH−CH=CH−、CH−CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−またはCH−CH=CH−(CH−を表す。
LC混合物における式B1〜B3のビフェニル類の割合は、好ましくは、少なくとも3重量%、特に5重量%以上である。
式B2の化合物が特に好ましい。
式B1〜B3の化合物は、好ましくは、以下のサブ式より選択される:
Figure 2010536894
式中、alkylは、1〜6個のC原子を有するアルキル基を表す。本発明による媒体は、特に好ましくは、式B1aおよび/またはB2cの化合物の1種類以上を含む。
h)以下の式のターフェニル化合物の1種類以上を付加的に含むLC媒体:
Figure 2010536894
式中、RおよびRは、それぞれ互いに独立に、上でRに示される意味の1つを有し、
Figure 2010536894
式中、LはFまたはCl、好ましくはFを表し、LはF、Cl、OCF、CF、CH、CHFまたはCHF、好ましくはFを表す。
式Tの化合物は、好ましくは、以下のサブ式より選択される:
Figure 2010536894
Figure 2010536894
Figure 2010536894
式中、Rは1〜7個のC原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシ基を表し、Rは2〜7個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表し、mは1〜6の整数を表す。Rは、好ましくは、CH=CH−、CH=CHCHCH−、CH−CH=CH−、CH−CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−またはCH−CH=CH−(CH−を表す。
Rは、好ましくは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシまたはペントキシを表す。
本発明によるLC媒体は、好ましくは、式Tおよびそれの好ましいサブ式のターフェニル類を2〜30重量%、特には5〜20重量%の量で含む。
式T1、T2、T3およびT21の化合物が特に好ましい。これらの化合物において、Rは、好ましくは、それぞれ1〜5個のC原子を有するアルキル、更にアルコキシを表す。
混合物のΔn値を0.1以上とする場合、本発明による混合物においてターフェニル類を使用することが好ましい。好ましい混合物は、2〜20重量%の1種類以上の式Tのターフェニル化合物、好ましくは、T1〜T22の化合物群より選択されるターフェニル化合物を含む。
i)以下の式の化合物の1種類以上を付加的に含むLC媒体:
Figure 2010536894
式中、RおよびRは上記の意味を有し、好ましくは、それぞれ互いに独立に、直鎖状のアルキルまたはアルケニルを表す。
好ましい媒体は、式O1、O3およびO4より選択される化合物の1種類以上を含む。
k)以下の式の化合物の1種類以上を付加的に含むLC媒体:
Figure 2010536894
式中、
Figure 2010536894
は、H、CH、Cまたはn−Cを表し、qは1、2または3を表し、RはRに示される意味の1つを有し、好ましくは3重量%を超える量、特に5重量%以上、非常に特に好ましくは5〜30重量%の量である。
式IFの化合物は、特に好ましくは、以下のサブ式より選択される:
Figure 2010536894
式中、Rは、好ましくは、直鎖状のアルキルを表し、Rは、CH、Cまたはn−Cを表す。式FI1、FI2およびFI3の化合物が特に好ましい。
m)以下の式の化合物の1種類以上を付加的に含むLC媒体:
Figure 2010536894
式中、RはRに示される意味を有し、alkylは1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表す。
n)例えば以下の式より選択される化合物などのテトラヒドロナフチルまたはナフチル単位を含有する化合物の1種類以上を付加的に含むLC媒体:
Figure 2010536894
Figure 2010536894
式中、R10およびR11は、それぞれ互いに独立に、Rに示される意味の1つを有し、好ましくは直鎖状のアルキル、直鎖状のアルコキシまたは直鎖状のアルケニルを表し、Z、ZおよびZは、それぞれ互いに独立に、−C−、−CH=CH−、−(CH−、−(CHO−、−O(CH−、−CH=CHCHCH−、−CHCHCH=CH−、−CHO−、−OCH−、−COO−、−OCO−、−C−、−CF=CF−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CH−または単結合を表す。
o)以下の式のジフルオロジベンゾクロマン類および/またはクロマン類の1種類以上を付加的に含むLC媒体:
Figure 2010536894
式中、R11およびR12は、それぞれ互いに独立に、上記の意味を有し、cは0または1を表し、好ましくは3〜20重量%の量、特に3〜15重量%の量である。
式BCおよびCRの化合物は、特に好ましくは、以下のサブ式より選択される:
Figure 2010536894
Figure 2010536894
式中、alkylおよびalkylは、それぞれ互いに独立に、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、alkenylおよびalkenylは、それぞれ互いに独立に、2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。alkenylおよびalkenylは、好ましくは、CH=CH−、CH=CHCHCH−、CH−CH=CH−、CH−CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−またはCH−CH=CH−(CH−を表す。
1種類、2種類または3種類の式BC−2の化合物を含む混合物が、非常に特に好ましい。
p)1種類以上の以下の式のフッ素化されたフェナントレン類またはジベンゾフラン類を付加的に含むLC媒体:
Figure 2010536894
式中、R11およびR12は、それぞれ互いに独立に、上記の意味を有し、bは0または1を表し、LはFを表し、rは1、2または3を表す。
式PHおよびBFの化合物は、特に好ましくは、以下のサブ式より選択される:
Figure 2010536894
式中、RおよびR’は、それぞれ互いに独立に、1〜7個のC原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシ基を表す。
q)好ましくはPSA−OCBディスプレイにおいて使用するための、以下の式の化合物の1種類以上を含むLC媒体:
Figure 2010536894
式中、
は、それぞれの出現において同一または異なって、それぞれ9個までのC原子を有するn−アルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニルを表し、
は、F、Cl、または、いずれの場合もハロゲン化されており、それぞれ6個までのC原子を有するアルキル、アルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシを表し、
は、−CFO−または単結合を表し、
1〜6は、それぞれ互いに独立に、HまたはFを表す。
は、好ましくは、F、Cl、CF、CHF、OCF、OCHF、OCFHCF、OCFHCHF、OCFHCHF、OCFCH、OCFCHF、OCFCHF、OCFCFCHF、OCFCFCHF、OCFHCFCF、OCFHCFCHF、OCFCFCF、OCFCFCClF、OCClFCFCFまたはCH=CF、特に好ましくはFまたはOCFである。
式AAの化合物は、好ましくは、以下の式より選択される:
Figure 2010536894
Figure 2010536894
式中、RおよびXは上記の意味を有し、Xは好ましくはFを表す。式AA2およびAA6の化合物が特に好ましい。
式BBの化合物は、好ましくは、以下の式より選択される:
Figure 2010536894
式中、RおよびXは上記の意味を有し、Xは好ましくはFを表す。式BB1、BB2およびBB5の化合物が特に好ましい。
式CCの化合物は、好ましくは、以下の式より選択される:
Figure 2010536894
式中、Rは、それぞれの出現において同一または異なって、上記の意味を有し、好ましくは、1〜6個のC原子を有するアルキルを表す。
r)式Iまたはそのサブ式の重合性化合物およびコモノマー以外には、末端ビニルまたはビニルオキシ基(−CH=CH、−O−CH=CH)を含有する化合物を含まないLC媒体。
s)1〜5種類、好ましくは、1種類、2種類または3種類の重合性化合物を含むLC媒体。
t)混合物全体における重合性化合物の割合が0.05〜5%、好ましくは0.1〜1%であるLC媒体。
u)1〜8種類、好ましくは1〜5種類の式CY1、CY2、PY1および/またはPY2の化合物を含むLC媒体。混合物全体における、これらの化合物の割合は、好ましくは5〜60%、特に好ましくは10〜35%である。これらの個々の化合物の含有量は、好ましくは、いずれの場合も2〜20%である。
v)1〜8種類、好ましくは1〜5種類の式CY9、CY10、PY9および/またはPY10の化合物を含むLC媒体。混合物全体における、これらの化合物の割合は、好ましくは5〜60%、特に好ましくは10〜35%である。これらの個々の化合物の含有量は、好ましくは、いずれの場合も2〜20%である。
w)1〜10種類、好ましくは1〜8種類の式ZKの化合物、特に式ZK1、ZK2および/またはZK6の化合物を含むLC媒体。混合物全体における、これらの化合物の割合は、好ましくは3〜25%、特に好ましくは5〜45%である。これらの個々の化合物の含有量は、好ましくは、いずれの場合も2〜20%である。
x)混合物全体における式CY、PYおよびZKの化合物の割合が70%を超え、好ましくは80%を超えるLC媒体。
上記の好ましい実施形態a)〜x)の化合物を上記の重合された化合物と組み合わせることにより、本発明によるLC媒体の高い透明点および高いHR値を保持しつつ、低い閾電圧、低い回転粘度および非常に良好な低温での安定性が得られ、PS(A)ディスプレイにおいてプレチルト角を設定することができる。特に、先行技術からの媒体と比べて、PS(A)ディスプレイにおいて、このLC媒体は非常に短縮された応答時間、また特に中間調の応答時間を示す。
液晶混合物は、好ましくは少なくとも80K、特に好ましくは少なくとも100Kのネマチック相範囲、および20℃において250mPa・s以下、好ましくは200mPa・s以下の回転粘度を有する。
VA型のディスプレイにおいて使用するための本発明によるLC媒体は負の誘電異方性Δεを有し、20℃、1kHzで、好ましくは約−0.5〜−7.5、特に約−2.5〜−5.5である。
OCB型のディスプレイにおいて使用するための本発明によるLC媒体は正の誘電異方性Δεを有し、20℃、1kHzで、好ましくは約+7〜+17である。
VA型のディスプレイにおいて使用するための本発明によるLC媒体の複屈折Δnは、好ましくは0.16未満であり、特に好ましくは0.06〜0.14の間であり、特に0.07〜0.12の間である。
OCB型のディスプレイにおいて使用するための本発明によるLC媒体の複屈折Δnは、好ましくは0.14〜0.22の間であり、特に0.16〜0.22の間である。
また、誘電体は、当業者には既知であり、文献に記載される添加剤を更に含んでもよい。例えば、0〜15重量%の多色性色素を加えてもよく、更には、ナノ粒子、導電性塩、好ましくは、エチルジメチルドデシルアンモニウム4−ヘキソキシベンゾエート、テトラブチルアンモニウムテトラフェニルボレートまたはクラウンエーテルの錯塩(例えば、Hallerら、Mol.Cryst.Liq.Cryst.24巻、249〜258頁(1973年)参照)を導電性向上のために添加してもよく、または誘電異方性、粘度および/またはネマチック相の配向を改変するために、物質を加えることができる。この種の物質は、例えば、独国特許出願公開第22 09 127、22 40 864、23 21 632、23 38 281、24 50 088、26 37 430および28 53 728号公報に記載されている。
本発明によるLC媒体の好ましい実施形態a)〜x)の個々の成分は既知であるか、その方法が文献に記載されている標準的な方法に基づくため、当業者が先行技術から容易に導き出せる方法によって調製される。式CYに対応する化合物は、例えば、欧州特許出願公開第0 364 538号公報に記載されている。式ZKに対応する化合物は、例えば、ドイツ国特許出願公開第26 36 684号公報およびドイツ国特許出願公開第33 21 373号公報に記載されている。
本発明によって使用できるLC媒体は、それ自体は従来の方法で調製され、例えば、1種類以上の上記の化合物と、上で定義される通りの1種類以上の重合性化合物と、任意成分として更なる液晶化合物および/または添加剤とを混合することによって調製される。一般に、より少量で使用される成分の所望量を、主要成分を構成する成分に、有利には加温して、溶解する。また、成分の有機溶媒溶液、例えば、アセトン、クロロホルムまたはメタノール等の溶液の2種以上を混合し、完全に混合後、例えば蒸留により、溶媒を再び除去することも可能である。本発明は、更に、本発明によるLC媒体を調製する方法にも関する。
また、本発明によるLC媒体が、例えば、H、N、O、Cl、Fが対応する同位体で置き換えられた化合物も含んでよいことは、当業者には言うまでもない。
本発明によるLCディスプレイの構成は、冒頭で引用した先行技術に記載される通りのPS(A)ディスプレイの従来の構造に対応している。突起のない構造が好ましく、特に、加えて、カラーフィルター側の電極が構造化されておらず、TFT側の電極のみがスリットを有するものが好ましい。PSA−VAディスプレイ用に特に適切で好ましい電極構造は、例えば、米国特許出願公開第2006/0066793号公報に記載されている。
以下の例は、本発明を限定することなく説明するものである。しかしながら、それらは、当業者に対して、好ましく使用される化合物、それらのそれぞれの濃度、およびそれらの互いの組み合わせに関する好ましい混合の考え方を示す。加えて、例は、いかなる特性および特性の組み合わせが達成可能であるかを示す。
以下の略称および頭字語を使用する:
Figure 2010536894
更に、
は20℃における容量閾電圧(V)を表し、
は20℃および589nmにおける異常光屈折率を表し、
は20℃および589nmにおける正常光屈折率を表し、
Δnは20℃および589nmにおける光学的異方性を表し、
εは20℃および1kHzにおけるダイレクターに垂直な誘電率を表し、
εは20℃および1kHzにおけるダイレクターに平行な誘電率を表し、
Δεは20℃および1kHzにおける誘電異方性を表し、
cl.p.、T(N,I)は透明点(℃)を表し、
γは20℃における回転粘度(mPa・s)を表し、
は20℃における「スプレイ(splay)」変形に対する弾性定数(pN)を表し、
は20℃における「ツイスト(twist)」変形に対する弾性定数(pN)を表し、
は20℃における「ベンド(bend)」変形に対する弾性定数(pN)を表し、
LTSは試験用セル中で決定される低温安定性(相)を表し、
HR20は20℃における電圧保持率(%)を表し、および
HR100は100℃における電圧保持率(%)を表す。
他に明記しない限り、本出願において全ての濃度は重量パーセントで示されており、他に明らかに示さない限り、対応する混合物または混合成分に関するものである。
他に明記しない限り、例えば、融点T(C,N)、スメクチック(S)からネマチック(N)相への転移T(S,N)および透明点T(N,I)などの本出願において示される全ての温度の値は摂氏度(℃)で示される。
全ての物理的特性は「メルク液晶、液晶の物理的特性」1997年11月刊、ドイツ国、メルク社に従って決定されるか決定されたものであり、いずれの場合も、他に明らかに示さない限り、温度は20℃が適用され、Δnは589nmで決定され、Δεは1kHzで決定される。
本発明において、用語「閾電圧」は、他に明らかに示さない限り、フレデリックス閾値としても知られる容量閾値(V)に関する。例において、一般的に通常であるが、10%相対コントラストに対する光学的閾値(V10)を示される場合もある。
容量閾電圧の測定用に使用されるディスプレイは、4μmの間隔で離れている2枚の平坦で平行な外板と、外板の内側にラビングされたポリイミドの被覆配向層を有する電極層とを有しており、配向層は液晶分子のホメオトロピックエッジ配向を生じさせる。
重合性化合物は、ディスプレイ中で、所定の時間のUV照射により、同時に電圧をディスプレイに印加(通常、10V〜30Vの交流、1kHz)しながら重合する。例において、他に示さない限り、28mW/cmの水銀蒸気ランプを使用し、365nm帯域通過フィルターが装着された標準的なUVメーター(モデルUshio UNIメーター)を使用して強度を測定した。
チルト角は、回転結晶実験(Autronic−Melchers TBA−105)によって決定される。ここで、小さい値(即ち、角度90°から大きく外れている)が大きなチルトに対応する。
<例1>
2−メチルアクリル酸3’−(2−メチルアクリロイルオキシ)ビフェニル−3−イル(1)を以下の通り調製する:
<1.1. 3,3’−ジベンジルオキシビフェニル>
Figure 2010536894
化合物は文献(CAS26988−39−6)に記載されており、例えば、商業的に入手可能な化合物であるm−ベンジルオキシブロモベンゼン(CAS53087−13−1)およびm−ベンジルオキシベンゼンボロン酸(CAS156682−54−1)を鈴木カップリングすることで調製できる。
<1.2. ビフェニル−3,3’−ジオール>
Figure 2010536894
146g(0.392mol)の3,3’−ジベンジルオキシビフェニルを1.5lのTHFに溶解し、Pd/C触媒上で完全に水素化する。触媒を濾別し、濾液を蒸発させ、残渣をトルエン/酢酸エチルでシリカゲルに通して濾過し、無色の固体としてビフェニル−3,3’−ジオールを得る。
H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ=6.76ppm(ddd、J=0.9Hz、J=2.4Hz、J=8.1Hz、2H、Ar−H)、6.97(t、J=2.0Hz、2H、Ar−H)、7.00(ddd、J=1.0Hz、J=1.6Hz、J=7.7Hz、2H、Ar−H)、7.23(t、J=7.9Hz、2H、Ar−H)、9.47(s、br.、2H、OH)。
<1.3. 2−メチルアクリル酸3’−(2−メチルアクリロイルオキシ)ビフェニル−3−イル>
Figure 2010536894
最初に、5.00g(26.9mmol)のビフェニル−3,3’−ジオール、9.5ml(0.112mol)のメタクリル酸および0.7gのN,N−ジメチルアミノピリジン(DMAP)を200mlのトルエンに添加し、氷冷しながら23.5g(0.114mol)のN,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミドの溶液を加え、混合物を室温で一晩撹拌する。4.4gのシュウ酸二水和物を添加後、反応物を1時間撹拌して濾過し、濾液を蒸発させる。残渣をシリカゲルでヘプタン/酢酸エチル(2:1)によりクロマトグラフにかけ、融点70℃の無色の結晶として2−メチルアクリル酸3’−(2−メチルアクリロイルオキシ)ビフェニル−3−イルを得る。
<例2>
アクリル酸3’−アクリロイルオキシビフェニル−3−イル(2)を以下の通り調製する:
Figure 2010536894
例1と同様にして、ビフェニル−3,3’−ジオールおよびメタクリル酸より、融点48℃の無色の固体としてアクリル酸3’−アクリロイルオキシビフェニル−3−イルを得る。
<例3>
2−メチルアクリル酸3’−[3−(2−メチルアクリロイルオキシ)プロポキシ]ビフェニル−3−イル(3)を以下の通り調製する:
<3.1. 3’−(3−ヒドロキシプロポキシ)ビフェニル−3−オール>
Figure 2010536894
26.0g(0.140mol)のビフェニル−3,3’−ジオールおよび10.0gの3−ブロモ−1−プロパノールを300mlのアセトンに溶解し、19.3g(0.140mol)の炭酸カリウムを添加後、混合物を還流下で一晩加熱する。引き続いて反応物を濾過して蒸発させ、残渣をシリカゲルでトルエン/酢酸エチル(1:1)によりクロマトグラフにかけ、無色の結晶として3’−(3−ヒドロキシプロポキシ)ビフェニル−3−オールを得る。
<3.2. 2−メチルアクリル酸3’−[3−(2−メチルアクリロイルオキシ)プロポキシ]ビフェニル−3−イル>
Figure 2010536894
1.3に記載される反応と同様にして、3’−(3−ヒドロキシプロポキシ)ビフェニル−3−オールより、融点49℃の無色の固体として2−メチルアクリル酸3’−[3−(2−メチルアクリロイルオキシ)プロポキシ]ビフェニル−3−イルを得る。
<例4>
2−メチルアクリル酸3’−[3−(2−メチルアクリロイルオキシ)プロピル]ビフェニル−3−イル(4)を以下の通り調製する:
<4.1. 3−(3’−ベンジルオキシビフェニル−3−イル)プロピオン酸>
Figure 2010536894
最初に、21.5g(77.2mmol)のメタホウ酸ナトリウム八水和物、0.700g(977mmol)の塩化ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)、0.1ml(2mmol)のヒドラジン水化物および10.0g(42.3mmol)の3−(3−ブロモフェニル)プロピオン酸を10mlのテトラヒドロフランおよび30mlの水に添加し、30mlのTHF中の10.0g(43.9mmol)の3−ベンジルオキシベンゼンボロン酸の溶液を加える。引き続いて反応物を還流下で一晩加熱し、水に加え、MTBエーテルで3回抽出する。有機相を合わせ、これをヘプタン/酢酸エチル(1:1)でシリカゲルに通して濾過し、粗生成物をトルエンより再結晶して、無色の固体として3−(3’−ベンジルオキシビフェニル−3−イル)プロピオン酸を得る。
<4.2. 3−(3’−ベンジルオキシビフェニル−3−イル)プロパノール>
Figure 2010536894
最初に、1.1g(29mmol)の水素化リチウムアルミニウムを50mlのTHFに添加し、50mlのTHF中の8.0g(24.1mmol)の3−(3’−ベンジルオキシビフェニル−3−イル)プロピオン酸の溶液を加える。反応物を室温で1時間撹拌し、還流下で1時間加熱し、水に加え、希硫酸を使用して酸性化する。水相を分離し、MTBエーテルで抽出する。有機相を合わせ、これを水および飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥する。溶媒を真空中で除去し、残渣を更に精製することなく、次の工程において使用する。
<4.3. 3’−(3−ヒドロキシプロピル)ビフェニル−3−オール>
Figure 2010536894
7.8g(23.7mmol)の3−(3’−ベンジルオキシビフェニル−3−イル)プロパノールをTHF中においてパラジウム/活性炭触媒上で完全に水素化する。触媒を濾別し、濾液を蒸発させ、残渣をシリカゲルでトルエン/酢酸エチル(2:1)によりクロマトグラフにかけ、無色のオイルとして3’−(3−ヒドロキシプロピル)ビフェニル−3−オールを得る。
H−NMR(CDCl、300MHz):δ=1.95ppm(m、2H、−CHCHCHOH)、2.35(s、1H、OH)、2.78(m、2H、CHCHCHOH)、3.71(m、2H、−CHCHCHOH)、4.95(s、1H、OH)、6.81(ddd、1H、J=1.0Hz、J=2.6Hz、J=8.0Hz、1H、Ar−H)、7.05(dd、J=1.9Hz、J=2.4Hz、1H、Ar−H)、7.12〜7.44(m、6H、Ar−H)。
<4.4. 2−メチルアクリル酸3’−[3−(2−メチルアクリロイルオキシ)プロピル]ビフェニル−3−イル>
Figure 2010536894

例1と同様にして、3’−(3−ヒドロキシプロピル)ビフェニル−3−オールおよびメタクリル酸より、無色のオイルとして2−メチルアクリル酸3’−[3−(2−メチルアクリロイルオキシ)プロピル]ビフェニル−3−イルを得る。
<例5>
<2−メチルアクリル酸3’,5’−ビス(2−メチルアクリロイルオキシ)ビフェニル−4−イル(5)>
Figure 2010536894
1.3に記載される合成と同様にして、ビフェニル−3,5,4’−トリオール(A.N.Cammidgeら、Tetrahedron Lett.2006年、47巻、5569〜5572頁の方法によって調製)および塩化メタクリロイルより、無色のオイルとして2−メチルアクリル酸3’,5’−ビス(2−メチルアクリロイルオキシ)ビフェニル−4−イルを得る。相挙動Tg−35I。
<例6>
<アクリル酸3’,5’−ビス(アクリロイルオキシ)ビフェニル−4−イル(6)>
Figure 2010536894
1.3に記載される合成と同様にして、ビフェニル−3,5,4’−トリオールおよび塩化アクリロイルより、無色のオイルとしてアクリル酸3’,5’−ビス(アクリロイルオキシ)ビフェニル−4−イルを得る。相挙動Tg−28I。
<例7>
2−メチルアクリル酸5−(2−メチルアクリロイルオキシ)−4’−[2−(2−メチルアクリロイルオキシ)エチル]ビフェニル−3−イル(7)を以下の通り調製する:
<7.1. 2−(3’,5’−ジメトキシビフェニル−4−イル)エタノール>
Figure 2010536894
最初に、20g(99mmol)の2−(4−ブロモフェニル)エタノール、20g(72mmol)のメタホウ酸ナトリウム八水和物および2.0g(2.8mmol)の塩化ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)を30mlのTHFおよび120mlの水に添加し、0.03mlのヒドラジン水化物を添加後、60mlのTHF中の15.5g(85mmol)の3,5−ジメトキシベンゼンボロン酸の溶液を滴下して加える。反応物を還流下で一晩加熱し、引き続いてジクロロメタンで4回抽出する。有機相を合わせ、これを水洗し、硫酸ナトリウム上で乾燥する。溶媒を真空中で除去し、粗生成物をシリカゲルでヘプタン/酢酸エチル(2:1)によりクロマトグラフにかけ、無色の固体として2−(3’,5’−ジメトキシビフェニル−4−イル)エタノールを得る。
H−NMR(CDCl、400MHz)
δ=3.83(s、6H、OCH)、6.45(t、J=2.3Hz、1H、Ar−H)、6.71(d、J=2.3Hz、2H、Ar−H)、7.28(AB−d、J=8.1Hz、2H、Ar−H)、7.52(AB−d、J=8.1Hz、2H、Ar−H)。
<7.2. 4’−(2−ヒドロキシエチル)ビフェニル−3,5−ジオール>
Figure 2010536894
17.0g(65.2mmol)の2−(3’,5’−ジメトキシビフェニル−4−イル)エタノールを1lのキシレンに溶解し、ジエチルエーテル中のヨウ化メチルマグネシウムの3M溶液の110ml(330mmol)を添加後、混合物を還流下で3日間加熱する。引き続き水を加えて反応物を注意深く加水分解し、希塩酸を使用して酸性化する。有機相を分離し、水洗し、硫酸ナトリウム上で乾燥する。溶媒を真空中で除去し、粗生成物をトルエンより再結晶し、無色の固体として4’−(2−ヒドロキシエチル)ビフェニル−3,5−ジオールを得る。
<7.3. 2−メチルアクリル酸5−(2−メチルアクリロイルオキシ)−4’−[2−(2−メチルアクリロイルオキシ)エチル]ビフェニル−3−イル>
Figure 2010536894
1.3に記載される合成と同様にして、4’−(2−ヒドロキシエチル)ビフェニル−3,5−ジオールおよび塩化アクリロイルより、2−メチルアクリル酸5−(2−メチルアクリロイルオキシ)−4’−[2−(2−メチルアクリロイルオキシ)エチル]ビフェニル−3−イルを得る。
相挙動Tg−38I。
<例8>
2−メチルアクリル酸3’−(2−メチルアクリロイルオキシ)−3−[4−(2−メチルアクリロイルオキシ)ブチル]ビフェニル−4−イル(8)を以下の通り調製する:
<8.1. 2−(4−ベンジルオキシブタ−1−エニル)−4−ブロモフェノール>
Figure 2010536894
最初に、60.0g(122mmol)の臭化(3−ベンジルオキシプロピル)トリフェニルホスホニウムを400mlのTHFに添加し、100mlのTHF中の25.0g(223mmol)のカリウムtert−ブトキシドの溶液を−10℃において滴下して加える。引き続いて、200mlのTHF中の20.0g(99.5mmol)の5−ブロモ−2−ヒドロキシベンズアルデヒドの溶液を0℃において滴下して加え、反応物を室温で一晩撹拌する。引き続いて、水を使用して反応混合物を加水分解し、MTBエーテルで3回抽出する。有機相を合わせ、これを水および飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥する。溶媒を真空中で除去し、残渣をヘプタン/酢酸エチル(4:1)でシリカゲルに通して濾過し、無色のオイルとしてシス−およびトランス−2−(4−ベンジルオキシブタ−1−エニル)−4−ブロモフェノールの混合物を得て、これを更に精製することなく反応させる。
<8.2. 3’−ベンジルオキシ−3−(4−ベンジルオキシブタ−1−エニル)ビフェニル−4−オール>
Figure 2010536894

最初に、10.3g(31mmol)の2−(4−ベンジルオキシブタ−1−エニル)−4−ブロモフェノール、5.5g(20mmol)のメタホウ酸ナトリウム八水和物および0.6g(0.84mmol)の塩化ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)を20mlのTHFおよび60mlの水に添加し、0.03mlのヒドラジン水化物を添加後、40mlのTHF中の6.0g(26mmol)の3−ベンジルオキシベンゼンボロン酸の溶液を滴下して加える。反応物を還流下で一晩加熱し、引き続いてジクロロメタンで4回抽出する。有機相を合わせ、これを水洗し、硫酸ナトリウム上で乾燥する。溶媒を真空中で除去し、粗生成物をトルエンおよびエタノールよりそれぞれ1回ずつ再結晶し、無色の固体として3’−ベンジルオキシ−3−(4−ベンジルオキシブタ−1−エニル)ビフェニル−4−オールを得る。
<8.3. 3’−(4−ヒドロキシブチル)ビフェニル−3,4’−ジオール>
Figure 2010536894
3’−ベンジルオキシ−3−(4−ベンジルオキシブタ−1−エニル)ビフェニル−4−オールをTHFに溶解し、パラジウム/活性炭触媒上で完全に水素化する。触媒を濾別し、濾液を真空中で濃縮し、ヘプタン/酢酸エチル(1:1)でシリカゲルに通して濾過し、無色の固体として3’−(4−ヒドロキシブチル)ビフェニル−3,4’−ジオールを得る。
H−NMR(400MHz、CDCl
δ=1.66ppm(quint.、J=6.6Hz、2H、CHCH(CHOH)、1.79(quint.、J=7.7Hz、2H、(CHCHCHOH)、2.75(t、J=7.5Hz、2H、CH(CHOH)、3.79(t、br.、J=5.9Hz、2H、(CHCHOH)、4.90(s、1H、OH)、5.78(s、1H、OH)、6.77(dd、J=2.5Hz、8.0Hz、1H、Ar−H)、6.85(d、J=8.2Hz、1H、Ar−H)、7.02(m、1H、Ar−H)、7.12(d、J=7.9Hz、1H、Ar−H)、7.25〜7.35(m、3H、Ar−H)。
<8.4. 2−メチルアクリル酸3’−(2−メチルアクリロイルオキシ)−3−[4−(2−メチルアクリロイルオキシ)ブチル]ビフェニル−4−イル>
Figure 2010536894
1.3に記載される合成と同様にして、3’−(4−ヒドロキシブチル)ビフェニル−3,4’−ジオールおよび塩化メタクリロイルより、無色のオイルとして2−メチルアクリル酸3’−(2−メチルアクリロイルオキシ)−3−[4−(2−メチルアクリロイルオキシ)ブチル]ビフェニル−4−イルを得る。
<例9>
<2−メチルアクリル酸4’−(2−メチルアクリロイルオキシ)−3−[4−(2−メチルアクリロイルオキシ)ブチル]ビフェニル−4−イル(9)>
Figure 2010536894
2−メチルアクリル酸4’−(2−メチルアクリロイルオキシ)−3−[4−(2−メチルアクリロイルオキシ)ブチル]ビフェニル−4−イルは例8の異性体であり、4−ベンジルオキシベンゼンボロン酸より出発して、上記の合成と同様にして、融点76℃の無色の固体として得られる。
<例10>
2−メチルアクリル酸4−{4’−アクリロイルオキシ−5−[4−(2−メチルアクリロイルオキシ)ブチル]ビフェニル−3−イル}ブチル(10)を以下の通り調製する:
<10.1. 4’−ベンジルオキシ−3,5−ジブロモビフェニル>
Figure 2010536894
最初に、9.0g(32mmol)のメタホウ酸ナトリウム八水和物および1.3g(1.82mmol)の塩化ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)を200mlの水および40mlのTHFに添加し、80mlのTHF中の55g(171mmol)の1,3,5−トリブロモベンゼンの溶液を加え、10g(45.5mmol)の4−ベンジルオキシベンゼンボロン酸の溶液を還流下において滴下して加える。反応物を還流下で16時間加熱し、水に加え、MTBエーテルで3回抽出する。有機相を合わせ、これを飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥する。溶媒を真空中で除去し、残渣をシリカゲルでヘプタン/酢酸エチル(19:1)によりクロマトグラフにかけ、エタノールより再結晶し、無色の結晶として4’−ベンジルオキシ−3,5−ジブロモビフェニルを得る。
<10.2. 4−[4’−ベンジルオキシ−5−(4−ヒドロキシブタ−1−イニル)ビフェニル−3−イル]ブタ−3−イン−1−オール>
Figure 2010536894
10.0g(23.8mmol)の4’−ベンジルオキシ−3,5−ジブロモビフェニルを80mlのDMFに溶解し、11.5mlのトリエチルアミン、1.4g(2.0mmol)の塩化ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)および0.4g(2.1mmol)のヨウ化銅を加え、引き続いて、20mlのDMF中の5.5ml(71.3mmol)の3−ブチン−1−オールの溶液を滴下して加える。反応物を80℃で一晩撹拌し、水に加え、希塩酸を使用して酸性化し、酢酸エチルで3回抽出する。有機相を合わせ、これを飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥する。溶媒を真空中で除去し、残渣をトルエン/酢酸エチル(1:1)でシリカゲルに通して濾過して、無色のオイルとして4−[4’−ベンジルオキシ−5−(4−ヒドロキシブタ−1−イニル)ビフェニル−3−イル]ブタ−3−イン−1−オールを得る。
<10.3. 3’,5’−ビス(4−ヒドロキシブチル)ビフェニル−4−オール>
Figure 2010536894
4−[4’−ベンジルオキシ−5−(4−ヒドロキシブタ−1−イニル)ビフェニル−3−イル]ブタ−3−イン−1−オールをTHFに溶解し、パラジウム/活性炭触媒上で完全に水素化する。触媒を濾別し、濾液を真空中で蒸発させ、残渣をトルエン/酢酸エチル(1:1)でシリカゲルに通して濾過する。
H−NMR(400MHz、DMSO−d
δ=1.46(m、4H、CH)、1.63(m、4H、CH)、2.59(t、J=7.6Hz、4H、Ar−CH−(CHOH)、3.42(q、J=6.2Hz、4H、−CHOH)、4.38(t、J=5.2Hz、2H、OH)、6.83(m、2H、Ar−H)、6.93(s、br.1H、Ar−H)、7.18(m、2H、Ar−H)、7.46(m、2H、Ar−H)、9.49(s、1H、Ar−OH)。
<10.4. 2−メチルアクリル酸4−{4’−アクリロイルオキシ−5−[4−(2−メチルアクリロイルオキシ)ブチル]ビフェニル−3−イル}ブチル
Figure 2010536894
1.3に記載される合成と同様にして、3’,5’−ビス(4−ヒドロキシブチル)ビフェニル−4−オールおよび塩化メタクリロイルより、無色のオイルとして2−メチルアクリル酸4−{4’−アクリロイルオキシ−5−[4−(2−メチルアクリロイルオキシ)ブチル]ビフェニル−3−イル}ブチルを得る。
同様に、以下の化合物を調製する:
(Acr:アクリレート、MAcr:メタクリレート)
Figure 2010536894
Figure 2010536894
Figure 2010536894
Figure 2010536894
Figure 2010536894
<使用例1>
化合物(1)の溶解性を、先行技術(例えば、欧州特許出願公開第1 498 468号公報)から既知で、重合性基がメソゲン基にパラ位で結合している構造的に類似の化合物(A)の溶解性と比較する:
Figure 2010536894
この目的のために、それぞれの化合物を、5重量%の濃度で、商業的に入手可能なネマチックLC混合物LCT−06−441(メルク社、ダルムシュタット市)に50℃で撹拌して(1/2時間)溶解した後、撹拌せずに室温まで冷却する。結果:
(1):室温において一晩で結晶化、
(A):室温まで冷却すると直ちに結晶化。
本発明による化合物は、先行技術からの化合物よりも極めて良好な溶解性を示す。
<使用例2−混合物例>
ネマチックLCホスト混合物N1を以下の通り調合する:
Figure 2010536894
例1〜10からの重合性モノマー化合物の0.3%をLC混合物N1に添加し、得られた混合物をVA−e/o試験用セル(90°でラビング済み、配向層VA−ポリイミド、層厚dは約4μm)に導入する。それぞれのセルに、10Vの電圧(交流)を印加しながら、28mW/cmの強度を有するUV光を20分間照射して、モノマー化合物を重合する。第2の一連の実験においては、0.006%の光開始剤Irgacure651をLC/モノマー混合物に追加的に加え、照射時間を2分に短縮する。UV照射の前後において、回転結晶実験(Autronic−Melchers TBA−105)によりチルト角を決定する。
比較の目的のために、先行技術(例えば、欧州特許出願公開第1 498 468号公報)から既知で、重合性基がメソゲン基にパラ位で結合している構造的に類似の重合性化合物(A)および(B)を用いて上記の実験を行う:
Figure 2010536894
結果を表1に示す。
Figure 2010536894
表1から明らかなように、特に光開始剤を使用しない場合、本発明によるモノマー(1〜10)の重合後は、十分に大きいチルト(即ち、小さいチルト角)を達成することもできる。
本発明による化合物(1)〜(10)は、溶解性がより優れるため(例5参照)、PS(A)ディスプレイにおける使用に特に適する。

Claims (12)

  1. PS(polymer stabilised:ポリマー安定化)またはPSA(polymer sustained alignment:ポリマー維持配向)型の液晶(liquid−crystal:LC)ディスプレイにおける式Iの重合性化合物の使用。
    Figure 2010536894
    (式中、個々の基は以下の意味を有する:
    およびRは、それぞれ互いに独立に、P−Sp−、H、ハロゲン、SF、NO、炭素基または炭化水素基を表し、ただし、基RおよびRの少なくとも一方はP−Sp−を表し、
    Pは、それぞれの出現において同一または異なって、重合性基を表し、
    Spは、それぞれの出現において同一または異なって、スペーサー基または単結合を表し、
    およびAは、それぞれ互いに独立に、1,3−フェニレン、ナフタレン−1,3−ジイル、ナフタレン−1,6−ジイル、ナフタレン−2,5−ジイルまたはナフタレン−2,7−ジイル(ただし加えて、これらの基における1個以上のCH基はNで置き換えられていてもよい)、シクロヘキサン−1,3−ジイル(ただし加えて、1個以上の隣接していないCH基はOおよび/またはSで置き換えられていてもよい)、1,3−シクロヘキセニレン、ピペリジン−2,4−ジイル、ピペリジン−2,6−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,7−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,7−ジイルまたはインダン−2,4−ジイルを表し、ただし、これら全ての基は無置換であっても、Lにより単置換または多置換されていてもよく、ただし、m1=m3=1の場合、基AおよびAの一方はAに示される意味の1つも有してよく、
    は、それぞれの出現において同一または異なって、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,4−ジイルまたはナフタレン−2,6−ジイル(ただし加えて、これらの基における1個以上のCH基はNで置き換えられていてもよい)、シクロヘキサン−1,4−ジイル(ただし加えて、1個以上の隣接していないCH基はOおよび/またはSで置き換えられていてもよい)、1,4−シクロヘキセニレン、ビシクロ[1.1.1]ペンタン−1,3−ジイル、ビシクロ[2.2.2]オクタン−1,4−ジイル、スピロ[3.3]ヘプタン−2,6−ジイル、ピペリジン−2,5−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、インダン−2,5−ジイル、チオフェン−2,5−ジイル、フルオレン−2,7−ジイルまたはオクタヒドロ−4,7−メタノインダン−2,5−ジイルを表し、ただし、これら全ての基は無置換であっても、Lにより単置換または多置換されていてもよく、また、Aに示される意味の1つを有してもよく、
    Lは、P−Sp−、H、OH、ハロゲン、SF、NO、炭素基または炭化水素基を表し、
    1、2は、それぞれ互いに独立に、それぞれの出現において同一または異なって、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−OCO−、−O−CO−O−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−(CHn1−、−CFCH−、−CHCF−、−(CFn1−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、CR00または単結合を表し、
    およびR00は、それぞれ互いに独立に、Hまたは1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、
    m1およびm3は、それぞれ互いに独立に、0または1を表し、ただし、m1+m3>0であり、
    m2は、0、1、2または3を表し、
    n1は、1、2、3または4を表す。)
  2. 2枚の基板(ただし、基板の少なくとも一方は光に対して透明であり、基板の少なくとも一方は電極層を有する)と、基板間に配置され、重合された成分および低分子量成分を含むLC媒体層(ただし、重合された成分は、1種類以上の重合性化合物を、LCセルの基板間において、LC媒体中で、電圧を印加しながら重合することで得ることができ、ただし、少なくとも1種類の重合性化合物は請求項1に記載の化合物である)とから成るLCセルを含むPSまたはPSA型LCディスプレイにおける請求項1に記載の重合性化合物の使用。
  3. 1〜3、Z1〜2、P、Sp、m1、m2、m3およびn1は請求項1において示される意味を有し、
    Lは、P−Sp−、OH、CHOH、F、Cl、Br、I、−CN、−NO、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)N(R、−C(=O)Y、−C(=O)R、−N(R、置換されていてもよいシリル、置換されていてもよい6〜20個のC原子を有するアリール、または1〜25個のC原子を有する直鎖状または分岐状のアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシを表し、ただし加えて、1個以上のH原子はF、ClまたはP−Sp−で置き換えられていてもよく、
    は、ハロゲンを表し、
    は、P−Sp−、H、ハロゲン、1〜25個のC原子を有する直鎖状、分岐状または環状のアルキル(ただし加えて、1個以上の隣接していないCH基は、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−で置き換えられていてもよく、ただし加えて、1個以上のH原子はF、ClまたはP−Sp−で置き換えられていてもよい)、置換されていてもよい6〜40個のC原子を有するアリールまたはアリールオキシ基、または置換されていてもよい2〜40個のC原子を有するヘテロアリールまたはヘテロアリールオキシ基を表し、
    Rは、P−Sp−、H、上で定義される通りのL、または1〜25個のC原子を有する直鎖状または分岐状のアルキルを表し、ただし加えて、1個以上の隣接していないCH基は、それぞれ互いに独立に、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、−C(R)=C(R)−、−C≡C−、−N(R)−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−で置き換えられていてもよく、ただし加えて、1個以上のH原子は、F、Cl、Br、I、CNまたはP−Sp−で置き換えられていてもよく、ただし、基RおよびRの少なくとも一方はP−Sp−であることを特徴とする請求項1または2に記載の使用。
  4. 該重合性化合物が以下のサブ式より選択されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の使用。
    Figure 2010536894
    Figure 2010536894
    Figure 2010536894
    Figure 2010536894
    Figure 2010536894
    Figure 2010536894
    (式中、R、P、SpおよびLは、請求項1において示される意味を有し、rは、0、1、2、3または4であり、sは、0、1、2または3であり、tは、0、1または2である。)
  5. 該LC媒体が、以下の式の化合物の1種類以上を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の使用。
    Figure 2010536894
    (式中、個々の基は、以下の意味を有する:
    aは1または2を表し、
    bは0または1を表し、
    Figure 2010536894
    およびRは、それぞれ互いに独立に、1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、ただし加えて、1個または2個の隣接していないCH基は、O原子が互いに直接連結しないようにして、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−または−COO−で置き換えられていてもよく、
    は、−CH=CH−、−CHO−、−OCH−、−CFO−、−OCF−、−O−、−CH−、−CHCH−または単結合を表し、好ましくは、単結合であり、
    1〜4は、それぞれ互いに独立に、F、Cl、OCF、CF、CH、CHF、CHFを表す。)
  6. 該LC媒体が、以下の式の化合物の1種類以上を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の使用。
    Figure 2010536894
    (式中、個々の基は、以下の意味を有する:
    Figure 2010536894
    Figure 2010536894
    およびRは、それぞれ互いに独立に、1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、ただし加えて、1個または2個の隣接していないCH基は、O原子が互いに直接連結しないようにして、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−または−COO−で置き換えられていてもよく、
    は、−CHCH−、−CH=CH−、−CFO−、−OCF−、−CHO−、−OCH−、−COO−、−OCO−、−C−、−CF=CF−または単結合を表す。)
  7. 請求項1〜6のいずれか一項で定義されるLCディスプレイ。
  8. PSA−VA、PSA−OCB、PS−IPS、PS−FFSまたはPS−TNディスプレイであることを特徴とする請求項7に記載のLCディスプレイ。
  9. −1種類以上の重合性化合物を含む重合性成分A)と、
    −1種類以上の低分子量化合物を含む液晶成分B)と
    を含み、
    成分A)は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の重合性化合物の1種類以上を含むことを特徴とするLC媒体。
  10. 成分B)は、請求項5および6で定義される式CY、PYおよびZKより選択される化合物の1種類以上を含むことを特徴とする請求項9に記載のLC媒体。
  11. 式Iの化合物。
    Figure 2010536894
    (式中、R、R、A1〜3、Z1、2、m1、m2およびm3は、請求項1において示される意味を有する。)
  12. 1種類以上の低分子量液晶化合物と、1種類以上の請求項1〜7のいずれか一項で定義される重合性化合物と、任意成分として更なる液晶化合物および/または添加剤とを混合することによって、請求項10または11に記載のLC媒体を調製する方法。
JP2010522204A 2007-08-30 2008-07-31 液晶ディスプレイ Active JP5908209B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007041114.8 2007-08-30
DE102007041114 2007-08-30
PCT/EP2008/006302 WO2009030322A1 (de) 2007-08-30 2008-07-31 Flüssigkristallanzeige

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014036373A Division JP6162059B2 (ja) 2007-08-30 2014-02-27 液晶ディスプレイ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010536894A true JP2010536894A (ja) 2010-12-02
JP5908209B2 JP5908209B2 (ja) 2016-04-26

Family

ID=39930424

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010522204A Active JP5908209B2 (ja) 2007-08-30 2008-07-31 液晶ディスプレイ
JP2014036373A Expired - Fee Related JP6162059B2 (ja) 2007-08-30 2014-02-27 液晶ディスプレイ

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014036373A Expired - Fee Related JP6162059B2 (ja) 2007-08-30 2014-02-27 液晶ディスプレイ

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8313669B2 (ja)
EP (1) EP2181174B1 (ja)
JP (2) JP5908209B2 (ja)
KR (5) KR101649088B1 (ja)
CN (1) CN101848978B (ja)
AT (1) ATE542875T1 (ja)
DE (1) DE102008035889A1 (ja)
TW (1) TWI470064B (ja)
WO (1) WO2009030322A1 (ja)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012086504A1 (ja) * 2010-12-24 2012-06-28 Dic株式会社 重合性化合物含有液晶組成物及びそれを使用した液晶表示素子
JP2012527495A (ja) * 2009-05-22 2012-11-08 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 液晶ディスプレイ
WO2013080850A1 (ja) * 2011-11-28 2013-06-06 Jnc株式会社 液晶組成物および液晶表示素子
WO2013161576A1 (ja) 2012-04-24 2013-10-31 Jnc株式会社 重合性基を4つ有する化合物、液晶組成物および液晶表示素子
WO2014006962A1 (ja) * 2012-07-05 2014-01-09 Jnc株式会社 重合性化合物、液晶組成物および液晶表示素子
WO2014024648A1 (ja) 2012-08-08 2014-02-13 Jnc株式会社 液晶組成物および液晶表示素子
JP2014196265A (ja) * 2013-03-29 2014-10-16 Dic株式会社 重合性化合物及び光学素子
JP2015007041A (ja) * 2013-06-25 2015-01-15 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung 重合性化合物および液晶ディスプレイにおけるそれらの使用
JP2015110532A (ja) * 2013-12-06 2015-06-18 Dic株式会社 重合性化合物及び光学異方体
US9315603B2 (en) 2013-07-31 2016-04-19 Jnc Corporation Polymerizable compound having oxygen-containing five-membered ring, liquid crystal composition and liquid crystal display device
KR20170018901A (ko) 2014-06-19 2017-02-20 디아이씨 가부시끼가이샤 중합성 모노머 함유 액정 조성물 및 그것을 사용한 액정 표시 소자
US10253259B2 (en) 2013-04-17 2019-04-09 Jnc Corporation Polymerizable compound having conjugated bonds, liquid crystal composition and liquid crystal display device

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9900305B2 (en) 1998-01-12 2018-02-20 Soverain Ip, Llc Internet server access control and monitoring systems
JP5595915B2 (ja) * 2007-08-30 2014-09-24 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 液晶ディスプレイ
CN101848978B (zh) 2007-08-30 2014-06-18 默克专利股份有限公司 液晶显示器
WO2010116551A1 (ja) * 2009-03-30 2010-10-14 シャープ株式会社 液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法、重合体層形成用組成物、及び、液晶層形成用組成物
DE102010012900A1 (de) * 2009-04-23 2010-11-25 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallanzeige
TWI458706B (zh) * 2009-05-11 2014-11-01 Jnc Corp 聚合性化合物及含有其之液晶組成物
US8420671B2 (en) * 2009-09-30 2013-04-16 H.C. Starck Clevios Gmbh Stabilised thiophene derivatives
WO2011062017A1 (ja) * 2009-11-18 2011-05-26 株式会社Adeka 重合性化合物を含有する液晶組成物及び該液晶組成物を用いた液晶表示素子
TWI482839B (zh) 2010-01-26 2015-05-01 Jnc Corp 液晶組成物及液晶顯示元件
DE102011011836A1 (de) 2010-03-09 2011-09-15 Merck Patent Gmbh Polymerisierbare Verbindungen und ihre Verwendung in Flüssigkristallmedien und Flüssigkristallanzeigen
TW201144412A (en) 2010-05-12 2011-12-16 Jnc Corp Liquid crystal composition and liquid crystal display device
JP5657923B2 (ja) * 2010-06-16 2015-01-21 株式会社Adeka 重合性化合物を含有する液晶組成物及び該液晶組成物を用いた液晶表示素子
JP5593890B2 (ja) * 2010-07-06 2014-09-24 Dic株式会社 液晶組成物および液晶デバイス
WO2012022388A1 (de) * 2010-07-22 2012-02-23 Merck Patent Gmbh Polymerstabilisierte flüssigkristallmedien und anzeigen
JP5691293B2 (ja) * 2010-08-23 2015-04-01 株式会社ニコン 硬化性組成物、その硬化物、及び光学材料
WO2012050178A1 (ja) 2010-10-14 2012-04-19 シャープ株式会社 液晶表示装置
US9557605B2 (en) 2010-10-14 2017-01-31 Merck Patent Gmbh Method of producing liquid crystal display device
WO2012066933A1 (ja) 2010-11-15 2012-05-24 Jnc株式会社 液晶組成物および液晶表示素子
KR20220134791A (ko) * 2011-03-29 2022-10-05 메르크 파텐트 게엠베하 액정 매질
JP6056234B2 (ja) 2011-07-27 2017-01-11 Jnc株式会社 液晶組成物および液晶表示素子
TWI586645B (zh) 2011-10-12 2017-06-11 Jnc Corp 聚合性化合物、液晶組成物及液晶顯示元件
CN102863970A (zh) * 2012-09-21 2013-01-09 深圳市华星光电技术有限公司 液晶介质混合物及使用其的液晶显示器
US9127198B2 (en) * 2012-09-21 2015-09-08 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Mixture for liquid crystal medium and liquid crystal display using the same
CN102876337A (zh) * 2012-09-21 2013-01-16 深圳市华星光电技术有限公司 液晶介质混合物及使用其的液晶显示器
CN102863968A (zh) * 2012-09-21 2013-01-09 深圳市华星光电技术有限公司 液晶介质混合物及使用其的液晶显示器
US8815117B2 (en) * 2012-09-21 2014-08-26 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd Mixture for liquid crystal medium and liquid crystal display using the same
CN102888229B (zh) * 2012-09-21 2014-07-16 深圳市华星光电技术有限公司 液晶介质混合物及使用其的液晶显示器
US9028713B2 (en) * 2012-09-21 2015-05-12 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd Mixture for liquid crystal medium and liquid crystal display using the same
EP2848676B1 (en) * 2013-09-12 2017-07-26 Merck Patent GmbH Liquid crystal medium
CN104673324B (zh) * 2013-11-27 2017-05-03 江苏和成显示科技股份有限公司 液晶组合物及包含该液晶组合物的显示器件
EP3124465B1 (en) * 2014-07-30 2022-09-28 Merck Patent GmbH Polymerisable compounds and the use thereof in liquid-crystal displays
EP2990459B1 (en) * 2014-08-25 2017-04-26 Merck Patent GmbH Polymerisable compounds and the use thereof in liquid-crystal displays
KR102272215B1 (ko) 2015-01-13 2021-07-02 삼성디스플레이 주식회사 액정 조성물, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
EP3095834B9 (en) * 2015-05-21 2019-09-04 Merck Patent GmbH Liquid-crystalline medium and liquid-crystal display comprising the same
KR102611212B1 (ko) 2016-04-19 2023-12-07 삼성디스플레이 주식회사 액정 조성물 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
KR102651756B1 (ko) 2016-08-11 2024-03-29 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 이에 포함되는 액정 조성물
US10119074B2 (en) 2016-09-27 2018-11-06 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal composition and display device including the same
CN109943347A (zh) * 2017-12-20 2019-06-28 石家庄诚志永华显示材料有限公司 液晶组合物及液晶显示元件
EP3502210B1 (en) * 2017-12-20 2020-09-09 Merck Patent GmbH Liquid-crystal medium
CN110527521A (zh) * 2018-05-23 2019-12-03 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 一种含有茚满结构的可聚合性化合物及其制备方法与应用
CN110922984A (zh) * 2018-09-20 2020-03-27 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 一种含有新型可聚合化合物的液晶组合物及其应用
CN110922987A (zh) * 2018-09-20 2020-03-27 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 一种含有苯并呋喃类可聚合化合物的液晶组合物及其应用
KR20200050404A (ko) * 2018-10-31 2020-05-11 메르크 파텐트 게엠베하 중합성 화합물을 포함하는 액정 매질
TWI719395B (zh) * 2019-01-25 2021-02-21 達興材料股份有限公司 添加劑及其應用
EP3816264A1 (en) 2019-10-29 2021-05-05 Merck Patent GmbH Liquid crystal media comprising polymerisable compounds
CN113046096A (zh) 2020-06-10 2021-06-29 默克专利股份有限公司 包含可聚合化合物的液晶介质

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06507987A (ja) * 1992-04-27 1994-09-08 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング 電気光学液晶システム
JPH07501850A (ja) * 1992-10-02 1995-02-23 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング 液晶性素材
JPH08245520A (ja) * 1995-03-03 1996-09-24 F Hoffmann La Roche Ag 光架橋性ナフタレン誘導体
JP2000119222A (ja) * 1998-10-09 2000-04-25 Japan Chemical Innovation Institute 液晶性(メタ)アクリレート化合物、該化合物を含有する液晶組成物及びこれを用いた光学異方体
JP2001081465A (ja) * 1999-09-10 2001-03-27 Fuji Photo Film Co Ltd ディスコティック液晶組成物、光学補償シートおよび液晶表示装置
JP2002174730A (ja) * 2000-12-08 2002-06-21 Konica Corp 光学補償フィルム及び液晶表示素子
JP2002205974A (ja) * 2000-12-12 2002-07-23 Merck Patent Gmbh バナナ形状重合性メソゲン化合物
JP2003519244A (ja) * 1998-11-17 2003-06-17 キネテイツク・リミテツド 液晶材料
JP2004231641A (ja) * 2003-01-10 2004-08-19 Fuji Photo Film Co Ltd 化合物、位相差板、及び光学異方性層の形成方法
JP2005502730A (ja) * 2001-09-24 2005-01-27 ロリク アーゲー 横方向重合性液晶化合物
JP2005035985A (ja) * 2003-06-23 2005-02-10 Chisso Corp 液晶性化合物、液晶組成物およびそれらの重合体
JP2006124666A (ja) * 2004-09-28 2006-05-18 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶性組成物
JP2008274204A (ja) * 2007-04-06 2008-11-13 Adeka Corp 重合性組成物及び重合体

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE795849A (fr) 1972-02-26 1973-08-23 Merck Patent Gmbh Phases nematiques modifiees
US3814700A (en) 1972-08-03 1974-06-04 Ibm Method for controllably varying the electrical properties of nematic liquids and dopants therefor
DE2450088A1 (de) 1974-10-22 1976-04-29 Merck Patent Gmbh Biphenylester
DE2637430A1 (de) 1976-08-20 1978-02-23 Merck Patent Gmbh Fluessigkristallines dielektrikum
DE2636684C3 (de) 1976-08-14 1980-06-19 Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt Phenylcyclohexanderivate und ihre Verwendung in flüssigkristallinen Dielektrika
DE2853728A1 (de) 1978-12-13 1980-07-17 Merck Patent Gmbh Fluessigkristalline carbonsaeureester, verfahren zu ihrer herstellung, diese enthaltende dielektrika und elektrooptisches anzeigeelement
DE3321373A1 (de) 1983-06-14 1984-12-20 Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt Bicyclohexyle
DE3807872A1 (de) 1988-03-10 1989-09-21 Merck Patent Gmbh Difluorbenzolderivate
JPH09104656A (ja) * 1994-10-13 1997-04-22 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶組成物およびそれからなる光学的異方性材料および化合物
DE69519389T2 (de) 1994-12-03 2001-05-03 Merck Patent Gmbh Cholesterisches polymernetzwerk
US6449024B1 (en) * 1996-01-26 2002-09-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Inc. Liquid crystal electro-optical device utilizing a polymer with an anisotropic refractive index
JPH1036847A (ja) 1996-07-25 1998-02-10 Seiko Epson Corp 液晶表示素子およびその製造方法
KR19980057674A (ko) * 1996-12-30 1998-09-25 손욱 배향막 형성용 조성물, 이로부터 형성되는 배향막과 이 배향막을 구비한 액정표시소자
CN1213989C (zh) * 1997-05-22 2005-08-10 罗列克股份公司 新的可聚合的液晶化合物
US6177972B1 (en) 1999-02-04 2001-01-23 International Business Machines Corporation Polymer stabilized in-plane switched LCD
US7060200B1 (en) 1999-09-03 2006-06-13 Merck Patent Gmbh Multireactive polymerizable mesogenic compounds
JP2002023199A (ja) 2000-07-07 2002-01-23 Fujitsu Ltd 液晶表示装置およびその製造方法
EP1215195A1 (en) 2000-12-12 2002-06-19 MERCK PATENT GmbH Banana-shaped polymerizable mesogenic compounds
DE10224046B4 (de) 2001-06-26 2013-02-07 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung
GB2379931B (en) 2001-08-17 2004-12-22 Merck Patent Gmbh Polymerisable dicyclohexylbenzenes
EP1306418B1 (en) 2001-10-23 2008-06-04 MERCK PATENT GmbH Liquid crystalline medium and liquid crystal display
JP4175826B2 (ja) * 2002-04-16 2008-11-05 シャープ株式会社 液晶表示装置
DE50306559D1 (de) * 2002-07-06 2007-04-05 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallines Medium
US7153548B2 (en) * 2003-01-10 2006-12-26 Fuji Photo Film Co., Ltd. Compound, retardation plate and method for forming optically anisotropic layer
JP2004294605A (ja) 2003-03-26 2004-10-21 Fujitsu Display Technologies Corp 液晶パネル
JP2005309255A (ja) * 2004-04-23 2005-11-04 Asahi Denka Kogyo Kk 配向性高分子
JP4387276B2 (ja) 2004-09-24 2009-12-16 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP2006139047A (ja) 2004-11-12 2006-06-01 Sharp Corp 液晶表示装置およびその製造方法
US7527746B2 (en) 2005-01-28 2009-05-05 Chisso Corporation Liquid crystal polyfunctional acrylate derivative and polymer thereof
US7628935B2 (en) 2005-10-26 2009-12-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Controlled actuated membranes and methods of making same
JP5040259B2 (ja) * 2005-12-08 2012-10-03 Jnc株式会社 側方α−置換アクリレート化合物およびその重合体
JP4923992B2 (ja) * 2006-12-05 2012-04-25 Jnc株式会社 重合性液晶組成物および光学異方性薄膜
WO2009030318A1 (de) * 2007-08-29 2009-03-12 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallanzeige
JP5595915B2 (ja) * 2007-08-30 2014-09-24 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 液晶ディスプレイ
CN101848978B (zh) 2007-08-30 2014-06-18 默克专利股份有限公司 液晶显示器
US8114310B2 (en) * 2007-10-22 2012-02-14 Merck Patent Gmbh Liquid-crystal display

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06507987A (ja) * 1992-04-27 1994-09-08 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング 電気光学液晶システム
JPH07501850A (ja) * 1992-10-02 1995-02-23 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング 液晶性素材
JPH08245520A (ja) * 1995-03-03 1996-09-24 F Hoffmann La Roche Ag 光架橋性ナフタレン誘導体
JP2000119222A (ja) * 1998-10-09 2000-04-25 Japan Chemical Innovation Institute 液晶性(メタ)アクリレート化合物、該化合物を含有する液晶組成物及びこれを用いた光学異方体
JP2003519244A (ja) * 1998-11-17 2003-06-17 キネテイツク・リミテツド 液晶材料
JP2001081465A (ja) * 1999-09-10 2001-03-27 Fuji Photo Film Co Ltd ディスコティック液晶組成物、光学補償シートおよび液晶表示装置
JP2002174730A (ja) * 2000-12-08 2002-06-21 Konica Corp 光学補償フィルム及び液晶表示素子
JP2002205974A (ja) * 2000-12-12 2002-07-23 Merck Patent Gmbh バナナ形状重合性メソゲン化合物
JP2005502730A (ja) * 2001-09-24 2005-01-27 ロリク アーゲー 横方向重合性液晶化合物
JP2004231641A (ja) * 2003-01-10 2004-08-19 Fuji Photo Film Co Ltd 化合物、位相差板、及び光学異方性層の形成方法
JP2005035985A (ja) * 2003-06-23 2005-02-10 Chisso Corp 液晶性化合物、液晶組成物およびそれらの重合体
JP2006124666A (ja) * 2004-09-28 2006-05-18 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶性組成物
JP2008274204A (ja) * 2007-04-06 2008-11-13 Adeka Corp 重合性組成物及び重合体

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012527495A (ja) * 2009-05-22 2012-11-08 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 液晶ディスプレイ
JP2014133888A (ja) * 2009-05-22 2014-07-24 Merck Patent Gmbh 液晶ディスプレイ
US10308873B2 (en) 2010-12-24 2019-06-04 Dic Corporation Polymerizable compound-containing liquid crystal composition and liquid crystal display device using the same
JP5196073B2 (ja) * 2010-12-24 2013-05-15 Dic株式会社 重合性化合物含有液晶組成物及びそれを使用した液晶表示素子
US9353312B2 (en) 2010-12-24 2016-05-31 Dic Corporation Polymerizable compound-containing liquid crystal composition and liquid crystal display device using the same
US9080101B2 (en) 2010-12-24 2015-07-14 Dic Corporation Polymerizable compound-containing liquid crystal composition and liquid crystal display device using the same
WO2012086504A1 (ja) * 2010-12-24 2012-06-28 Dic株式会社 重合性化合物含有液晶組成物及びそれを使用した液晶表示素子
US10934488B2 (en) 2010-12-24 2021-03-02 Dic Corporation Polymerizable compound-containing liquid crystal composition and liquid crystal display device using the same
US9777220B2 (en) 2010-12-24 2017-10-03 Dic Corporation Polymerizable compound-containing liquid crystal composition and liquid crystal display device using the same
WO2013080850A1 (ja) * 2011-11-28 2013-06-06 Jnc株式会社 液晶組成物および液晶表示素子
JPWO2013080850A1 (ja) * 2011-11-28 2015-04-27 Jnc株式会社 液晶組成物および液晶表示素子
WO2013161576A1 (ja) 2012-04-24 2013-10-31 Jnc株式会社 重合性基を4つ有する化合物、液晶組成物および液晶表示素子
KR20150013473A (ko) 2012-04-24 2015-02-05 제이엔씨 주식회사 중합성기를 4개 가지는 화합물, 액정 조성물 및 액정 표시 소자
EP3199558A1 (en) 2012-04-24 2017-08-02 JNC Corporation Compound having four polymerizable groups, liquid crystal composition and liquid crystal display device
US9157027B2 (en) 2012-04-24 2015-10-13 Jnc Corporation Compound having four polymerizable groups, liquid crystal composition and liquid crystal display device
KR20150035563A (ko) * 2012-07-05 2015-04-06 제이엔씨 주식회사 중합성 화합물, 액정 조성물 및 액정 표시 소자
KR102008308B1 (ko) 2012-07-05 2019-08-07 제이엔씨 주식회사 중합성 화합물, 액정 조성물 및 액정 표시 소자
WO2014006962A1 (ja) * 2012-07-05 2014-01-09 Jnc株式会社 重合性化合物、液晶組成物および液晶表示素子
WO2014024648A1 (ja) 2012-08-08 2014-02-13 Jnc株式会社 液晶組成物および液晶表示素子
KR20150041624A (ko) 2012-08-08 2015-04-16 제이엔씨 주식회사 액정 조성물 및 액정 표시 소자
US8968597B2 (en) 2012-08-08 2015-03-03 Jnc Corporation Liquid crystal composition and liquid crystal display device
JP2014196265A (ja) * 2013-03-29 2014-10-16 Dic株式会社 重合性化合物及び光学素子
US10253259B2 (en) 2013-04-17 2019-04-09 Jnc Corporation Polymerizable compound having conjugated bonds, liquid crystal composition and liquid crystal display device
JP2015007041A (ja) * 2013-06-25 2015-01-15 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung 重合性化合物および液晶ディスプレイにおけるそれらの使用
US9315603B2 (en) 2013-07-31 2016-04-19 Jnc Corporation Polymerizable compound having oxygen-containing five-membered ring, liquid crystal composition and liquid crystal display device
JP2015110532A (ja) * 2013-12-06 2015-06-18 Dic株式会社 重合性化合物及び光学異方体
KR20170018901A (ko) 2014-06-19 2017-02-20 디아이씨 가부시끼가이샤 중합성 모노머 함유 액정 조성물 및 그것을 사용한 액정 표시 소자

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150108042A (ko) 2015-09-24
KR20150056863A (ko) 2015-05-27
JP5908209B2 (ja) 2016-04-26
JP6162059B2 (ja) 2017-07-12
US8313669B2 (en) 2012-11-20
US20110101269A1 (en) 2011-05-05
KR20100070337A (ko) 2010-06-25
KR101638756B1 (ko) 2016-07-12
CN101848978A (zh) 2010-09-29
KR20160020581A (ko) 2016-02-23
KR20150056862A (ko) 2015-05-27
KR101649088B1 (ko) 2016-08-17
KR101649086B1 (ko) 2016-08-17
KR101676231B1 (ko) 2016-11-14
TWI470064B (zh) 2015-01-21
CN101848978B (zh) 2014-06-18
TW200920822A (en) 2009-05-16
EP2181174A1 (de) 2010-05-05
WO2009030322A1 (de) 2009-03-12
ATE542875T1 (de) 2012-02-15
EP2181174B1 (de) 2012-01-25
DE102008035889A1 (de) 2009-03-19
JP2014160248A (ja) 2014-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6162059B2 (ja) 液晶ディスプレイ
JP6117085B2 (ja) 液晶ディスプレイ
JP6081514B2 (ja) 液晶ディスプレイ
JP6234805B2 (ja) 液晶ディスプレイ
JP6371299B2 (ja) 重合性化合物、および液晶ディスプレイにおけるその使用
TWI662113B (zh) 可聚合化合物以及彼於液晶顯示器內的用途
JP5844357B2 (ja) 重合性化合物および液晶ディスプレイにおけるそれらの使用
TWI595078B (zh) 可聚合化合物及其用於液晶顯示器之用途
JP6125470B2 (ja) 重合性化合物および液晶ディスプレイにおけるそれらの使用

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110729

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130326

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20130618

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20130625

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20130725

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20130801

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130805

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20131105

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140227

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20140306

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20140509

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20151102

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151119

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160113

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160323

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5908209

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250