本发明专利技术是关于手性倾斜近晶型液晶介质，该介质含有至少二种液晶化合物，其中至少一个化合物为式Ⅰ，＆式中Ｒ＋［１］、Ｒ＋［２］、Ｌ＋［１］、Ｌ＋［２］、Ｌ＋［３］、Ｌ＋［４］、Ｌ＋［５］、Ｌ＋［６］和ｎ具有本申请权利要求１所述的定义，并且本发明专利技术也涉及含有上述介质的铁电显示元件。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于至少含有二个液晶化合物的手性倾斜近晶型液晶介质，其中至少有一个为式I化合物 式中R1和R2各自代表C1-C15的烷基，并且其中一个或二个不相邻的CH2基团还可以被选自以下一组的桥单元及这些桥单元的组合部分取代-O-、-S-、-CO-、-O-CO-、-CO-O-、-CO-S-、-S-CO-、-CH-卤素、-CHCN-、-CH＝CH-，条件是二个杂原子不直接相连，Z代表-CO-O-、-O-CO-、-CH2-O-、-O-CH2-或-CH2CH2-，n代表零或1，并且L1～L6各自代表氢或氟，L1～L4中至少一个代表氟，条件是a)如果n为零和Z为-CO-O-，那么L5和L6之一为氟，另一个为氢，并且L1和L2之一为氢，另一个为氟或氢，b)如果n为零和Z为-O-CO-，那么L1和L2之一为氟，另一个为氢，并且L5和L6之一为氢，另一个为氟或氢。具有铁电性质的手性倾斜近晶型液晶相，可以通过将合适的手性掺杂物质加到带有一个或一个以上倾斜近晶相的基底混合物中制得(L.A.Bere Sne V等，Mol.Cryst.Liq.Cryst.89，327(1982)；H.R.Brand等，J.Physique44(Lett.)，L-771(1983))。根据Clark和Lagerwall所述的SSFLC技术原理(N.A.Clark和S.T.LagerwallAppl.Phys.Lett.36，899(1980)和美国专利说明书4,367,924关于手性倾斜近晶相的铁电性质，上述近晶相可以用作快速转换显示器的电介质，在近晶相中，纵向拉伸的分子按层排列，相对于正态层分子有一倾斜角。相对于垂直每层的轴线，由一层至另一层增高中倾斜方向改变一小的角度，因而形成了螺旋结构。基于SSFLC技术原理的显示器，近晶层垂直地置于光电元件的阳极。分子倾斜方向的螺旋形排列受阳极间很小距离(约1～2μm)的遏制。因此，分子的纵向轴不得不完全平行于光电元件的阳极，这意味着产生了二个不同的倾斜方向性。应用合适的变化电场，在显示自发极化的液晶相中系统可以在上述二个状态之间向前或向后转换。这种转换过程比经典的以向列型液晶为基础的扭型光电元件(TN-LCDS)要快。目前应用的许多手性倾斜近晶相材料(可以买得到)(例如Sc*以及SH*、SI*、SJ*、Sk*、SG*和SF*)的主要缺点是它们化学稳定性低、热和光的稳定性差。以手性倾斜近晶型液晶混合物为基础的现有出售的显示器其另一缺点是自发极化值太低，因此对于显示器的转换时间有不利的影响，和/或近晶相的间距和/或倾斜和/或粘滞度不符合显示器技术要求。此外，铁电相的温度范围一般太小，尤其是温度太高。现在已经发现，应用式I化合物作为手性倾斜近晶型液晶混合物的成分，可以明显地克服上述缺点。因此，式I化合物十分适合用作为手性倾斜近晶型液晶相的成分。尤其是用上述化合物可以制得化学上特别稳定的手性倾斜近晶型液晶相，它们具有满意的铁电相范围，具有满意的粘滞度值，具有特别宽的Sc*相范围，具有冷却到0℃以下而不出现结晶的重要特性，并且具有高的自发极化值。p为自发极化值，以nc/cm2表示。已知部分式I化合物为向列型液晶相的成分；部分式I化合物是新的。日本专利公开申请J6 1229842和J6 2030740提出具有旋光性的氟化苯基联苯羧酸酯类可以作为铁电液晶相的掺杂剂。由于上述化合物的自发极化和内消旋特性不符合当今的要求，因此它们不适于作为新式铁电混合物的研究。在西德专利申请2939782中，将无旋光性的通式化合物列入权利要求，并且部分地包括本专利技术化合物，但是其中没有公开任何一个式I化合物。没有任何一点资料表明，上述化合物可以用作铁电显示器(按照Clark和Lagerwall所述SSFLC技术)的手性倾斜近晶型液晶混合物的成分。式I化合物具有广泛的应用范围。根据选用的取代基，这些化合物可以用作组成液晶近晶相主要成分的基底材料，然而，例如为了改变电介质，和/或光学各向异性，和/或粘滞性，和/或自发极化，和/或相范围，和/或倾斜角，和/或电介质的间距，也可以将式I化合物加到由其他类型化合物组成的液晶基底材料中。本专利技术是关于含有至少一个式I化合物的手性倾斜近晶型液晶介质和液晶显示元件(尤其是铁电、电光学显示元件)。此外，本专利技术还涉及式Ia和Ib化合物， 其中R1和R2同以上给出的定义，并且X1至X3各自为氢或氟。在式Ia化合物中，X1为氟，在式Ib化合物中，X1～X3中至少二个为氟。为简化起见，下面用Cy代表1，4-亚环己基，Dio代表1，3-二噁烷-2，5-二基，phe代表1，4-亚苯基，pym代表嘧啶-2，5-二基，pyr代表吡啶-1，5-二基，并且Cy和/或phe可以是未被取代的，或者由一个或二个氟和/或氯原子和/或CH3基团和/或CN基团取代。phe F是指2(3)-氟-1，4-亚苯基。本专利技术特别好的手性倾斜近晶型液晶相是其中非手性的基底混合物中除含有式I化合物外，还含有至少一个具有负值或较低正值电介质各向异性的其他成分。非手性基底混合物中这种其它成分可以占基底混合物的10～99％，最好占50～95％。具有较低正值或负值电介质各向异性的合适成分是式1～6化合物。式中R3和R6各自代表有5～15个碳原子的烷基或烷氧基，Z代表-CO-O-或单键，X1、X2和L3代表氢或氟，R4和R5各自代表有5～15个碳原子的烷基，m为1或2，n为零或1，并且A代表1，4-亚环己基或1，4-二环亚辛基。本专利技术的近晶相以含有至少三个式I化合物较好，最好含有至少五个式I化合物。本专利技术最好的手性倾斜近晶型液晶相，是其中非手性的基底混合物除含有式I化合物之外，还含有至少一种具有负值或较小正值电介质各向异性的其它成分。这种手性基底混合物的其它成分可以占基底混合物的1～50％，最好占10～25％。式II化合物是合适的具有较低正值或负值电介质各向异性的其它成分，式II包括化合物式IIa～IIi 其中R4和R5在各种情况下最好代表有3～12个碳原子的直链烷基、烷氧基、链烷酰氧基或烷氧基羰基。X最好为氧。在式IIa、IIb、IId、IIe、IIf、IIg化合物中，1，4-亚苯基可以用囟素或CN，最好用氟，进行侧面取代。式IIa、IIb、IId和IIf中最好的化合物是其中R4和R5各自代表在各种情况下有5～10个碳原子的直链烷基或烷氧基。下表列出最好的各个化合物式 R4R5XIIa正癸氧基正庚氧基氧IIa正己氧基正癸氧基氧IIa正辛氧基正庚基 氧IIa正辛氧基正戊基 氧IIa正癸氧基正庚基 氧IIa正癸氧基正戊基 氧IIf正戊基 正戊基 氧IIf正戊基 正己基 氧式IIc、IIh和IIi化合物适于作为降低熔点的添加剂，并且通常将它们加到基底混合物中，其用量不超过5％，最好为1～3％。式IIc、IIh和IIi化合物中R和R为2～7个碳原子的直链烷基较好，最好为3～5个碳原子的直链烷基。另一类适用于降低本专利技术近晶相熔点的化合物是下式化合物， 式中R4和R5最好与式IIc、IIh和IIi中给出的定义相同。此外，具有负值电介质各向异性的其他合适成份是含有结构A、B或C的化合物， 该类型较好的化合物相当于式IIIa、IIIb和本文档来自技高网...
【技术保护点】
包括至少二个液晶化合物的手性倾斜近晶型液晶介质，其中至少一个化合物为式Ⅰ，＊＊＊Ⅰ式中Ｒ↑〔１〕和Ｒ↑〔２〕各自代表有１～１５个碳原子的烷基，并且其中一个或二个不相邻的ＣＨ↓〔２〕基团还可以被选自以下一组的桥单元及这些桥单元的组合部 分取代：—Ｏ—、—Ｓ—、—ＣＯ—、—Ｏ—、—ＣＯ—、—ＣＯ—Ｏ—、—ＣＯ—Ｓ—、—Ｓ—ＣＯ—、—ＣＨ—卤素—、—ＣＨＣＮ—、—ＣＨ—＝ＣＨ—，条件是二个杂原子不直接相连，Ｚ代表—ＣＯ—Ｏ—、—Ｏ—ＣＯ—、—ＣＨ↓〔２〕Ｏ—、—Ｏ—ＣＨ↓ 〔２〕—或—ＣＨ↓〔２〕ＣＨ↓〔２〕—，ｎ为零或１，以及Ｌ↑〔１〕～Ｌ↑〔６〕各自代表氢或氟，Ｌ↑〔１〕～Ｌ↑〔４〕中至少一个为氟，条件是ａ）如果ｎ为零和Ｚ为—ＣＯ—Ｏ—，那么Ｌ↑〔５〕和Ｌ↑〔６〕之一为氟，另一个是氢，并且Ｌ↑ 〔１〕和Ｌ↑〔２〕之一为氢，另一个是氟或氢，ｂ）如果ｎ为零和Ｚ为—Ｏ—ＣＯ—，那么Ｌ↑〔１〕和Ｌ↑〔２〕之一为氟，另一个是氢，并且Ｌ↑〔５〕和Ｌ↑〔６〕之一为氢，另一个是氟或氢。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴维科茨，伊恩查尔斯塞奇，西蒙格林菲尔德，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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