双介晶化合物和介晶介质制造技术

本发明专利技术涉及式I的双介晶化合物其中R11、R12、MG11、MG12、X11、X12和Sp1具有权利要求1中所给出的含义，涉及式I的双介晶化合物在液晶介质中的用途，和尤其涉及包含根据本发明专利技术的液晶介质的挠曲电液晶器件。

Double crystalline compound and medium

The present invention relates to a double mesogenic compounds of formula I wherein R11, R12, MG11, MG12, X11, X12 and Sp1 are given in claim 1 meanings, involving the use of double mesogenic compounds of formula I in liquid medium, and in particular to contain the flexoelectric liquid crystal device of the invention of the liquid crystal medium.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及式I的双介晶化合物其中R11、R12、MG11、MG12和Sp1具有下文中所给出的含义，涉及式I的双介晶化合物在液晶介质中的用途，和尤其涉及包含根据本专利技术的液晶介质的挠曲电液晶器件。液晶显示器(LCD)被广泛地用于显示信息。LCD用于直视显示器以及投影型显示器。用于大多数显示器的光电模式仍然是扭曲向列(TN)模式及其各种变体。除此模式外，已越来越多地使用超扭曲向列(STN)模式和最近的光补偿弯曲(OCB)模式和电控双折射(ECB)模式和它们的各种变体(例如垂直配向向列(VAN)、图案化ITO垂直配向向列(PVA)、聚合物稳定化垂直配向向列(PSVA)模式和多域垂直配向向列(MVA)模式以及其它)。所有这些模式均使用实质上垂直于基板，或液晶层的电场。除这些模式外，还存在采用实质上平行于基板，或液晶层的电场的光电模式，例如平面内切换(短IPS)模式(如例如DE4000451和EP0588568中所公开)和边缘场切换(FFS)模式。特别是之后提及的具有良好视角性质和改进的响应时间的光电模式正越来越多地用于现代桌上型监视器的LCD，和甚至用于TV和多媒体应用的显示器，且因此与TN-LCD进行竞争。进一步就这些显示器而言，已提出将使用具有相对较短胆甾醇型螺距的胆甾醇型液晶的新显示模式用于利用所谓的“挠曲电”效应的显示器中。术语“液晶”、“介晶型(mesomorphic)化合物”或“介晶化合物”(也简称为“介晶”)是指在适合的温度、压力和浓度条件下可以中间相(向列型、近晶型等)或特别地以LC相存在的化合物。非两亲性介晶化合物包含例如一个或多个棒状、香蕉型或碟型介晶基团。挠曲电液晶材料在现有技术中已知。挠曲电效应尤其由Chandrasekhar,“LiquidCrystals”，第2版，CambridgeUniversityPress(1992)和P.G.deGennes等人，“ThePhysicsofLiquidCrystals”，第2版，OxfordSciencePublications(1995)描述。1,1-二苯基乙烯和萘的衍生物由Ashley,J.N.,Grove,J.F.,和Henshall,T.,“AttemptstofindnewChemotherapeuticAmides.PartIX.Derivativesof1:1-Diphenyl-ethyleneandNaphthalene.JournaloftheChemicalSociety,(1948)，第261页至第264页公开。GB2356629已公开双介晶化合物和它们在挠曲电器件中的用途。显示出新向列相的通过烷基链连接的二聚体材料已公开于Tamba,M.-G.,Lewis,R.A.,Kohlmeier,A.，和Mehl,G.H.在ILCC2010的“Nematic–nematicphasetransitionsinliquidcrystaldimmerswithanegativedielectricanisotropy”海报展示以及Tamba,M.-G.,Kohlmeier,A.,Lewis,R.A.,和Mehl,G.H.在ILCC2010的“Nematic–nematicphasetransitionsindimmers,theresultsofcalorimetric,opticalandstructuralinvestigations”海报展示中。WO2013/004333也公开了显示出第二向列相的包含亚烷基间隔基团的双介晶材料。在这些显示器中，将胆甾醇型液晶以“均匀卧倒螺旋(uniformlylyinghelix)”排列(ULH)定向，这也给予此显示模式以其名称。为此目的，与向列型材料混合的手性物质诱导螺旋扭转，将该材料转化为手性向列型材料，其等同于胆甾醇型材料。术语“手性”通常用于描述这样的对象，其在其镜像上不可重叠。“非手性”对象为与它们的镜像相同的对象。除非另外明确陈述，否则在本申请中，术语手性向列型和胆甾醇型同义地使用。由手性物质诱导的螺距(P0)与所用手性材料的浓度(c)第一近似成反比。此关系的比例的常数称为手性物质的螺旋扭转力(HTP)并通过等式(1)定义HTP≡1/(c·P0)(1)其中c为手性化合物的浓度。使用具有短螺距的手性向列型液晶来实现均匀卧倒螺旋织构，该螺距通常在0.2μm至1μm范围内，优选为1.0μm或更小，特别是0.5μm或更小，该手性向列型液晶与平行于液晶盒的基板(例如玻璃板)的其螺旋轴单向配向。在此结构中，手性向列型液晶的螺旋轴等同于双折射板的光轴。若电场垂直于螺旋轴施加到此结构中，则光轴在盒的平面中旋转，类似于铁电液晶的指向矢在表面稳定铁电液晶显示器中旋转。挠曲电效应通过通常在6μs至100μs范围内的快速响应时间来表征。其进一步特征在于优异的灰阶能力。该场在指向矢中诱导展曲弯曲结构，其通过光轴中的倾斜角调节。轴的旋转角度与电场强度第一近似成正比且成线性比例。当液晶盒置放在正交偏光器之间，且光轴处于无动力状态(unpoweredstate)、与偏光器中的一个的吸收轴成22.5°的角度时，所见的光学效应最佳。此22.5°的角度也是电场的理想旋转角度，因而，通过电场的反转，光轴旋转45°，并通过适当选择螺旋的轴、偏光器的吸收轴的优选方向与电场方向的相对定向，光轴可从平行于一个偏光器切换为在两个偏光器之间的中心角。当光轴切换的总角度为45°时，则实现最佳对比度。在该情况下，该配置可用作可切换的四分之一波片，其条件为光延迟(即液晶的有效双折射与盒厚的乘积)选定为波长的四分之一。除非另外明确陈述，否则在此上下文中，所提及的波长为550nm，人眼对该波长的灵敏度最高。通过式(2)以良好的近似给出光轴的旋转角度(Φ)。tanΦ＝ēP0E/(2πK)(2)其中P0为胆甾醇型液晶的未受干扰的螺距，ē为展曲挠曲电系数(e展曲)与弯曲挠曲电系数(e弯曲)的平均值[ē＝1/2(e展曲+e弯曲)]，E为电场强度且K为展曲弹性常数(k11)与弯曲弹性常数(K33)的平均值[K＝1/2(k11+k33)]且其中ē/K称为挠曲-弹性比率。此旋转角度为在挠曲电切换元件中的切换角度的一半。通过式(3)以良好的近似给出此电光效应的响应时间(τ)τ＝[P0/(2π)]2·γ/K(3)其中γ为与螺旋的畸变(distortion)相关的有效粘度系数。存在临界场(Ec)以解开螺旋，其可获自等式(4)Ec＝(π2/P0)·[k22/(ε0.△ε)]1/2(4)其中k22为扭转弹性常数，ε0为真空的电容率且△ε为液晶的介电各向异性。然而，在此模式中，若干问题仍必须加以解决，其难以获得所需均匀定向、寻址所需的不利的高电压(其与常见驱动电子设备不相容)、使对比度退化的并非真正暗的“关闭状态”，和最后但非最不重要的电光特征的明显滞后。可将相对新的显示模式，即所谓的均匀竖立螺旋(USH)模式视为继IPS之后的替代模式，这是因为其可显示甚至与提供广视角的其他显示模式(例如IPS、VA等)相比改进的黑电平(blacklevel)。对于USH模式，如对于ULH模式，已提出挠曲电切换，使用双介晶液晶材料。双介晶化合物通本文档来自技高网...

【技术保护点】
下式的双介晶化合物，其中R11和R12各自独立地是H、卤素、CN、NO2或具有1个至25个C原子的直链或支链烷基，该烷基可未被取代、被卤素或CN单取代或多取代，一个或多个不相邻的CH2基团也可在每次出现时彼此独立地被‑O‑、‑S‑、‑NH‑、‑N(CH3)‑、‑CO‑、‑COO‑、‑OCO‑、‑O‑CO‑O‑、‑S‑CO‑、‑CO‑S‑、‑CH＝CH‑、‑CH＝CF‑、‑CF＝CF‑或‑C≡C‑以氧原子彼此不直接连接的方式替代，优选极性基团，MG11和MG12各自独立地是介晶基团，MG11和MG12中的至少一个是介晶基团，其中MG11或MG12含有至少一个选自由7个至23个碳原子构成的脂环族、芳香族和稠合基团的稠合环基团，其中一个或两个不相邻的CH基团各自可被N原子替代和/或一个或两个不相邻的CH2基团彼此独立地可被O原子或S原子替代，和其任选地被一个或多个卤素原子，优选F和/或Cl，和/或一个或多个各自独立地具有1个至9个C原子的烷基，优选一个具有1个至9个C原子的烷基和/或一个或多个各自独立地具有1个至9个C原子的烷氧基取代，其中该介晶基团也可含有0个至3个选自以下的六元环：1,4‑亚苯基，其中另外，一个或多个CH基团可被N替代，反式‑1,4‑亚环己基，其中另外，一个或两个不相邻的CH2基团可被O和/或S替代,1,4‑亚环己烯基、1,4‑双环‑(2,2,2)‑亚辛基、哌啶‑1,4‑二基、萘‑2,6‑二基、十氢萘‑2,6‑二基、1,2,3,4‑四氢‑萘‑2,6‑二基、环丁烷‑1,3‑二基、螺[3.3]庚烷‑2,6‑二基或二螺[3.1.3.1]癸烷‑2,8‑二基，所有这些基团可未被取代、被以下基团单取代、二取代、三取代或四取代：F、Cl、CN或烷基、烯基、烷氧基、烯基氧基、烷基羰基或烷氧基羰基，优选烷基、烷氧基、烷基羰基或烷氧基羰基，其中一个或多个H原子可被F或Cl取代，Sp1是包含1个、3个或5个至40个C原子的间隔基团，其中一个或多个不相邻的且非末端的CH2基团也可被‑O‑、‑S‑、‑NH‑、‑N(CH3)‑、‑CO‑、‑O‑CO‑、‑S‑CO‑、‑O‑COO‑、‑CO‑S‑、‑CO‑O‑、‑CH(卤素)‑、‑CH(CN)‑、‑CH＝CH‑或‑C≡C‑替代，然而，替代方式为没有两个O原子彼此相邻，没有两个‑CH＝CH‑基团彼此相邻和没有两个选自‑O‑CO‑、‑S‑CO‑、‑O‑COO‑、‑CO‑S‑、‑CO‑O‑和‑CH＝CH‑的基团彼此相邻，优选地是(‑CH2)n‑(即具有n个C原子的1,n‑亚烷基)，其中n为整数，X11和X12彼此独立地是选自‑CO‑、‑CO‑O‑、‑O‑CO‑、‑O‑、‑CH＝CH‑、‑C≡C‑、‑CO‑S‑、‑S‑CO‑、‑CS‑S‑、‑S‑、‑CF2‑、‑CF2‑O‑、‑O‑CF2‑和单键的连接基团，然而条件为：在‑X11‑Sp1‑X12‑中，没有两个O原子彼此相邻，没有两个‑CH＝CH‑基团彼此相邻，和没有两个选自‑O‑CO‑、‑S‑CO‑、‑O‑CO‑O‑、‑CO‑S‑、‑CO‑O‑、‑CF2‑O‑、‑O‑CF2‑和‑CH＝CH‑的基团彼此相邻。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.17 EP 14002472.01.下式的双介晶化合物，其中R11和R12各自独立地是H、卤素、CN、NO2或具有1个至25个C原子的直链或支链烷基，该烷基可未被取代、被卤素或CN单取代或多取代，一个或多个不相邻的CH2基团也可在每次出现时彼此独立地被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CH＝CH-、-CH＝CF-、-CF＝CF-或-C≡C-以氧原子彼此不直接连接的方式替代，优选极性基团，MG11和MG12各自独立地是介晶基团，MG11和MG12中的至少一个是介晶基团，其中MG11或MG12含有至少一个选自由7个至23个碳原子构成的脂环族、芳香族和稠合基团的稠合环基团，其中一个或两个不相邻的CH基团各自可被N原子替代和/或一个或两个不相邻的CH2基团彼此独立地可被O原子或S原子替代，和其任选地被一个或多个卤素原子，优选F和/或Cl，和/或一个或多个各自独立地具有1个至9个C原子的烷基，优选一个具有1个至9个C原子的烷基和/或一个或多个各自独立地具有1个至9个C原子的烷氧基取代，其中该介晶基团也可含有0个至3个选自以下的六元环：1,4-亚苯基，其中另外，一个或多个CH基团可被N替代，反式-1,4-亚环己基，其中另外，一个或两个不相邻的CH2基团可被O和/或S替代,1,4-亚环己烯基、1,4-双环-(2,2,2)-亚辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢-萘-2,6-二基、环丁烷-1,3-二基、螺[3.3]庚烷-2,6-二基或二螺[3.1.3.1]癸烷-2,8-二基，所有这些基团可未被取代、被以下基团单取代、二取代、三取代或四取代：F、Cl、CN或烷基、烯基、烷氧基、烯基氧基、烷基羰基或烷氧基羰基，优选烷基、烷氧基、烷基羰基或烷氧基羰基，其中一个或多个H原子可被F或Cl取代，Sp1是包含1个、3个或5个至40个C原子的间隔基团，其中一个或多个不相邻的且非末端的CH2基团也可被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-、-CH(卤素)-、-CH(CN)-、-CH＝CH-或-C≡C-替代，然而，替代方式为没有两个O原子彼此相邻，没有两个-CH＝CH-基团彼此相邻和没有两个选自-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-和-CH＝CH-的基团彼此相邻，优选地是(-CH2)n-(即具有n个C原子的1,n-亚烷基)，其中n为整数，X11和X12彼此独立地是选自-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CO-S-、-S-CO-、-CS-S-、-S-、-CF2-、-CF2-O-、-O-CF2-和单键的连接基团，然而条件为：在-X11-Sp1-X12-中，没...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·阿德莱姆，O·L·帕里，R·杜芬，H·阿拉斯，B·斯诺，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE