CN113631686B - 液晶化合物 - Google Patents
液晶化合物 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113631686B CN113631686B CN202080024794.9A CN202080024794A CN113631686B CN 113631686 B CN113631686 B CN 113631686B CN 202080024794 A CN202080024794 A CN 202080024794A CN 113631686 B CN113631686 B CN 113631686B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- compound
- group
- naphthalenediyl
- lcp
- groups
- 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.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/32—Non-steroidal liquid crystal compounds containing condensed ring systems, i.e. fused, bridged or spiro ring systems
- C09K19/322—Compounds containing a naphthalene ring or a completely or partially hydrogenated naphthalene ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K2019/0444—Liquid 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
- C09K2019/0448—Liquid 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及新的可聚合的式(I)的液晶,涉及包含这些化合物的LCP混合物,并涉及它们用于光学和光电器件的用途,附带条件为:可聚合的基团G1或G2中的至少一个是萘二基基团。
Description
技术领域
本发明涉及侧向取代的可固化液晶(LCP),其具有介晶性能或导致这些LCP与介晶分子结构能相容的性能。具体地,本发明涉及侧向取代的可固化液晶(LCP),其具有可调节的光学各向异性并且同时具有低的熔点或良好的过冷能力、相对高的清亮点和良好的配向性能,并涉及这样的LCP用于制备基本均匀的或图案化的膜的用途,其中可以控制所述LCP分子在面内的和相对于基板平面的取向。
背景技术
由可固化液晶制备的膜(LCP膜)是本领域技术人员公知的,并且用于制备光学和光电器件。US5650534公开了用于制备适用于非线性光学(NLO)应用的组件的化合物和混合物。这些化合物具有光学活性并且表现出手性近晶型或手性向列型中间相。US5707544也公开了适用于NLO应用的化合物和混合物。然而,这些化合物的特征在于相对高的熔点。US5593617公开了可光化学聚合的液晶化合物和混合物,它们被用于制备光学和电子组件。然而,这些混合物具有相对窄的操作范围,并且不适合于在较高温度下使用。
LCP膜通常是通过使用已知的涂布和印刷技术制造的。这包括将可交联的LCP或LCP混合物的有机溶液涂布到配有取向层的基板上。随后除去有机溶剂以得到良好取向的、无溶剂的介晶LCP层,该LCP层又被交联以固定液晶性质的有序结构。这样的膜的理想光学性能关键取决于LCP材料必须同时满足的一些物理参数。这样的性能是向列型中间相、高清亮点、低熔点或在冷却到低于熔点(过冷)时低的结晶倾向、在有机溶剂中的良好溶解性、与其它LCP的良好混溶性、在取向层上的良好配向性能以及相对于(out of)基板平面能够形成基本上没有倾斜微区和向错的可调节倾斜的能力。倾斜微区是在LCP膜内的区域,在该区域中LCP分子的长轴相对于基板平面形成大小相同但方向相反的倾斜角。向错是相邻倾斜微区的边界线,在这里,具有相反倾斜角的LCP分子是相邻的。这些倾斜微区和向错既导致了所述膜的均匀外观的干扰,又导致了不均匀的光学性能。
延迟膜是一类光学元件,它改变穿过其的光的偏振态。当光穿过相位延迟器时,它的偏振方向会由于所述相位延迟器的双折射和厚度而发生改变。相位延迟器的制备中最大问题之一是在小加料量情况下制备高性能膜。当使用具有高双折射的液晶时,可以用少量的液晶化合物实现必需的延迟值。
为了调节由LCP制备的层和膜(例如延迟膜)的光学性能,还必须采用具有不同光学各向异性(主要是高光学各向异性)的各种LCP材料。已知的是,表现出高光学各向异性的LCP经常显示出对多种上述性能的负面影响。特别是观察到近晶型中间相的形成、高的熔点、结晶倾向的增强、在有机溶剂中的低溶解性或与其它LCP的混溶性降低。此外,没有倾斜微区和向错的均匀配向的能力经常降低。
因此,需要可用于制备LCP混合物的新的LCP材料,其显著减少了上述缺点。本发明解决了这种需求。
发明内容
本发明的第一方面提供式(I)的化合物。
其中
G1和G2独立地代表可聚合的介晶残基;
Ar代表选自苯基或萘二基的芳族基团;
w是1或2;
X代表选自-CH2-、-O-、-CO-、-COO-、-OOC-、-CONR'-、-OCOO-和-OCONR'的基团;
Sp代表式-(CH2)p-的基团,其中p是1至18的整数,并且其中一个或两个非相邻的-CH2-基团任选被-CH=CH-替代;或其中一个或两个-CH2-基团任选被一个或两个选自-O-、-CO-、-COO-、-OOC-、-CONR'-、-OCOO-、-OCONR'的基团替代,附带条件为:首先,该间隔基团不含两个相邻的杂原子,和其次,当X为-CH2-时,p也可以取值为0;和
M代表式(II)的非手性基团
其中
A和B独立地代表任选取代的六元碳环或杂环基团或萘二基;
C选自五元和六元碳环或杂环基团或萘二基;
n1和n2是0或1,附带条件为:首先,1≤n1+n2≤2,和其次,当C是萘二基时,0≤n1+n2≤2;
Z1选自-O-、-COO-、-OOC-、-CO-、-CONR'-、-NR'CO-、OCOO-、-OCONR'-、-NR'COO-和单键;
其中
R'选自氢、低级非手性烷基基团和低级非手性烯基基团;
Z2和Z3独立地选自单键、-COO-、-OOC-、-CH2-CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-(CH2)4-和-(CH2)3O-;和
R1选自H、-CN、-COR、-COOR、-OCOR、-CONR'R、-NR'COR、OCOOR、-OCONR'R、-NR'COOR、-F、-Cl、-CF3、-OCF3、-OR和-R
其中
R选自氢、非手性C1-18烷基基团和非手性C4-18烯基基团,其中双键在3-位或更高位;和
R'是如上定义的。
除了上文提到的侧向取代的介晶化合物之外,这样的化合物还公开在WO00/55110中。然而,这些化合物中有许多并不适合于制备用于光学膜的LCP膜。已经发现,通过使用本发明的化合物,可以制备与现有技术的那些相位延迟器相比更薄的相位延迟器。此外,根据本发明的LCP通常表现出良好的配向性能并且显示出降低的形成倾斜微区和向错的趋势。此外,本发明的化合物具有在有机溶剂中比较好的溶解性,以及与其它LCP化合物的高混溶性。此外,本发明的化合物表现出较高的双折射,并且因此在光学结构中需要较少的材料。
可以容易地只通过选择式I的不同M基团而无需改变分子的主核来调节本发明化合物的光学各向异性以符合要求。这允许在它们的制备中用最少的化学步骤经济地获得表现出不同光学各向异性的宽范围的LCP。
所述可聚合的介晶残基G1和G2可以是相同或不同的。
基团X优选地选自-CH2-、-O-、-COO-、-OOC-和-OCOO-。
间隔基团Sp可任选被一个或多个氟或氯原子取代。优选的是其中不存在取代基的基团。尤其优选的是整数p取值为1至12并且不超过两个-CH2-基团被-O-替代和不超过一个-CH2-基团被一个选自-CH=CH-、-CO-、-COO-、-OOC-、-CONR'-、-OCOO-和-OCONR'的基团替代。
基团A和B是饱和的、不饱和的或芳族的。它们任选被一个或两个选自F、Cl、CN、低级烷基、低级烯基、低级烷氧基和低级烯氧基的取代基取代。优选地,基团A和B各自含有不超过一个取代基。尤其优选的是基团A和B不含任何取代。
优选基团A和B选自1,4-亚苯基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、反式-1,4-亚环己基或反式-1,3-二氧六环-2,5-二基、1,4-萘二基和2,6-萘二基。尤其优选A和B选自1,4-亚苯基、反式-1,4-亚环己基和2,6-萘二基。
基团C是饱和的、不饱和的或芳族的。它任选被一个或两个选自F、Cl、CN、低级烷基、低级烯基、低级烷氧基和低级烯氧基的取代基取代。优选基团C含有至多一个取代基。尤其优选基团C不含任何取代。
优选基团C选自呋喃-2,4-二基、呋喃-2,5-二基、四氢呋喃-2,4-二基、四氢呋喃-2,5-二基、二氧戊环-2,4-二基、二氧戊环-2,5-二基、唑-2,4-二基、唑-2,5-二基、环戊烷-1,3-二基,环戊烷-1,4-二基、1,4-亚苯基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、反式-1,4-亚环己基或二氧六环-2,5-二基、1,4-萘二基、1,3-萘二基、1,5-萘二基、1,6-萘二基、1,7-萘二基、2,3-萘二基、2,4-萘二基、2,5-萘二基、2,6-萘二基、2,7-萘二基和2,8-萘二基。尤其优选C选自呋喃-2,5-二基、四氢呋喃-2,5-二基、唑-2,5-二基、1,4-亚苯基、反式-1,4-亚环己基和2,6-萘二基。
基团Z1优选选自-O-、-COO-、-OOC-和单键。尤其优选Z1选自-O-或单键。
基团Z2和Z3优选选自-COO-、-OOC-、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-CH=CH-、-C≡C-和单键。尤其优选Z2和Z3选自-COO-、-OOC-、-C≡C-和单键。
基团R1优选选自H、-CN、-COOR、-OCOR、F、Cl、CF3、OCF3、OR、R,其中R代表C1-12非手性烷基,C4-12非手性烯基基团,其中双键在3-位或更高位,或氢。尤其优选R1选自-CN、F、Cl、CF3、OCF3、OR、R,其中R代表C1-8非手性烷基基团或氢。
术语“低级烷基”应被理解为包括C1-6非手性的、支化的或直链的烷基基团。可存在于本发明化合物中的低级烷基基团的实例包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基和类似基团。
术语“低级烯基”应被理解为包括C3-6非手性的、支化的或直链的烯基基团,其中双键位于2-位或更高位。可存在于本发明化合物中的低级烯基基团的实例包括2-丙烯基、3-丁烯基、3-异戊烯基、4-戊烯基、5-己烯基、4-异己烯基和类似基团。
术语“低级烷氧基”应被理解为包括C1-6非手性的、支化的或直链的烷氧基基团。可存在于本发明化合物中的低级烷氧基基团的实例包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基和类似基团。
术语“烯氧基”应被理解为包括C3-6非手性的、支化的或直链的烯氧基基团,其中双键位于2-位或更高位。可存在于本发明化合物中的低级烯氧基基团的实例包括2-丙烯氧基、3-丁烯氧基、4-戊烯氧基、5-己烯氧基和类似基团。
优选地,所述可聚合的介晶残基G1和G2各自独立地由式III的基团代表
其中
D选自1,4-萘二基、2,6-萘二基和1,5-萘二基;
E选自任选取代的1,4-亚苯基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、反式-1,4-亚环己基、反式-1,4-环己烷、反式-1,3-二氧六环-2,5-二基、1,4-萘二基、2,6-萘二基和1,5-萘二基;
m是1或0,
Z4和Z5独立地选自单键、-COO-、-OOC-和-OCOO-、-CH2-CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-(CH2)4-和-(CH2)3O-;
Z6代表单键或式-(CH2)qX-的基团,其中q是取值为1至18的整数,和X是如上文定义的,和其中一个或两个非相邻的-CH2-基团可任选被-CH=CH-替代,或其中一个或两个-CH2-基团可被一个或两个额外的连接基团X替代,附带条件为:首先,所述基团Z6不含两个相邻的杂原子,和其次,当X是-CH2时,q也可以取值为0。
R2代表可聚合的基团,其选自CH2=C(Ph)-、CH2=CW-COO-、CH2=CH-COO-Ph-、CH2=CW-CO-NH-、CH2=CH-O-、CH2=CH-OOC-、Ph-CH=CH-、CH2=CH-Ph-、CH2=CH-Ph-O-、R3-Ph-CH=CH-COO-、R3-OOC-CH=CH-Ph-O-和2-W-环氧基乙基
其中
W代表H、Cl、Ph或低级烷基,
R3代表低级烷基,附带条件为:当R3连接于亚苯基基团(-Ph-)时,它还可代表氢或低级烷氧基。
术语“Ph”和“Ph-”将被理解为指苯基基团。术语“-Ph-”将被理解为意思是指亚苯基的任何异构体,即1,2-亚苯基、1,3-亚苯基或1,4-亚苯基,除非上下文另有要求。
尤其优选基团D和E不含任何取代。
优选基团Z4和Z5选自单键、-COO-、-OOC-、-OCOO-、-CH2-CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-CH=CH-和-C≡C-。尤其优选Z4和Z5代表单键、-C≡C-、-COO-、-OCOO-或-OOC-。
Z6可以任选被一个或多个卤原子,优选一个或多个氟原子取代。优选q取值为1至11。还优选Z6不含任何取代。进一步优选的是,对于基团Z6,X选自-CH2-、-O-、-COO-、OCOO和-OOC-,尤其是-CH2-或-O-。
优选基团R2选自CH2=CW-COO-和CH2=CH-O-。
优选的是,对于基团G1和G2中的每一个,两个整数m的和为0或1。尤其优选的是,对于G1和G2二者而言,m取值都为0。
本发明的化合物可以使用本领域技术人员公知的操作过程容易地制备。
起始材料是可商购获得的或者可以容易地制备并且是本领域技术人员公知的。
本发明的化合物优选通过形成包括侧向基团的环,然后连接所述介晶残基来制备。或者,所述化合物可通过形成包括可聚合的介晶残基的环,然后连接所述侧向基团来制备。因此,本发明的第二方面提供制备式(I)化合物的方法,该方法包括形成包括侧向基团的环,和随后将所述介晶残基连接到其上。如果介晶残基G1和G2是相同的,则将G1和G2同时连接到中心环上。
如本申请上下文中使用的LCP材料应当意思是指液晶材料,其包含液晶单体和/或液晶低聚物和/或液晶聚合物和/或交联的液晶。在所述液晶材料包含液晶单体的情况下,这样的单体可以被聚合,这通常在例如由于与配向层接触而导致在所述LCP材料中已经产生各向异性之后。聚合可通过热处理或通过暴露于光化光(其优选包括UV光)而引发。LCP材料可仅包含一种单一类型的液晶化合物,但也可包含额外的可聚合的和/或不可聚合的化合物,其中并非所有的化合物都必须是液晶化合物。此外,LCP材料可含有添加剂,其包括但不限于抗氧化剂,引发剂,例如光引发剂,促进剂,染料,抑制剂,活化剂,填料,链转移抑制剂,颜料,抗静电剂,阻燃剂,增稠剂,触变剂,表面活性剂,粘度调节剂,增量油,增塑剂,增粘剂,催化剂,敏化剂,稳定剂,例如苯酚衍生物,例如4-乙氧基苯酚或2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT),润滑剂;分散剂;聚合物粘结剂和/或可通过聚合转化为聚合物粘结剂的单体化合物,或者在乳液涂料和印刷油墨的情况下,分散助剂,例如在美国专利5798147中公开的;疏水剂,粘合剂,流动改进剂,消泡剂,脱气剂,稀释剂,助剂,着色剂,染料和颜料,固化抑制剂,例如对苯二酚、对叔丁基邻苯二酚;2,6-二叔丁基-对甲基苯酚;吩噻嗪;N-苯基-2-萘胺;或如在EP1090325B中描述的可光取向的单体或低聚物或聚合物,手性添加剂,各向同性或各向异性荧光和/或非荧光染料,特别是二向色性染料。
将意识到的是,本发明的化合物可用于制备LCP混合物。这样的混合物可以通过将式(I)的化合物与一种或多种额外的组分混合来制备。在这些混合物的制备中还可以使用有机溶剂。因此,本发明的第三方面提供一种LCP混合物,其包含式(I)的化合物和一种或多种额外的组分。在所述LCP混合物中存在的一种或多种额外的组分可以是另外的式(I)化合物、其它的介晶化合物、与介晶分子体系结构相容的化合物或用于诱导螺距的手性掺杂剂。所述LCP混合物也可包括合适的有机溶剂。可用于制备这样的液晶混合物的溶剂的实例包括但不限于丙酮、环戊酮(CP)、环己酮(CH)、甲基异丁基酮(MIBK)、甲基乙基酮(MEK)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N-乙基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺(AN)、四氢呋喃(THF)、1,3-二氧戊环(DXG)、乙二醇、二丙二醇、丁基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯、二丙二醇单甲醚、乙酸乙酯(EA)、1-甲氧基-2-丙醇乙酸酯(MPA)、γ-丁内酯(BL)、丙二醇单乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、二丙二醇单甲醚、二甲亚砜(DMSO)。
最优选的是环戊酮(CP)、环己酮(CH)、甲基异丁基酮(MIBK)、甲基乙基酮(MEK)、乙酸乙酯(EA)、1-甲氧基-2-丙醇乙酸酯(MPA)、1,3-二氧戊环(DXG)、二甲亚砜(DMSO)。
二向色性染料是指其中在分子的较长轴方向和较短轴方向之间吸光度不同的染料。二向色性染料优选吸收可见光。二向色性染料的实例包括偶氮染料、吖啶染料、嗪染料、花青染料、萘染料和蒽醌染料。这些二向色性染料可以单独使用或组合使用。二向色性染料的用量为相对于100质量份液晶混合物计0.01质量份至40质量份,并且优选为0.05质量份至15质量份。
本发明的化合物还可用于通过将根据本发明第一方面的LCP化合物或根据本发明第三方面的LCP混合物流延到基板上来形成LCP层。因此,本发明的第四方面提供形成LCP网络的方法,该方法包括形成包括式(I)化合物的LCP层并使该层交联。根据本发明第三方面的LCP混合物也可以类似方式用于制造LCP网络。
在本发明的第五方面,本发明还包括包含经交联形式的式(I)化合物的交联LCP网络。包含经交联形式的根据本发明第三方面的混合物的交联LCP网络也可包括在本发明的这个方面中。
本发明的第六方面提供式(I)化合物用于制备光学或光电器件的用途。根据本发明第三方面的液晶混合物用于制备光学或光电器件的用途也包括在本发明的这个方面中。
本发明的第七方面提供包含处于交联状态的式(I)化合物的光学或光电器件。包含根据本发明第三方面的处于交联状态的LCP液晶混合物的光学或光电器件也包括在本发明的这个方面中。
可以将所述LCP混合物施加在载体上。所述载体可以是刚性的或柔性的并且可以具有任何形式或形状。例如,它可以是具有复杂表面的物体。原则上,它可以由任何材料组成。优选地,所述载体包含塑料、玻璃或金属或者是硅晶片。在所述载体是柔性的情况下,优选所述载体是塑料或金属箔。优选地,所述载体的表面是平坦的。对于一些应用,所述载体可以包含形貌(topographical)表面结构,例如微结构,如微透镜或微棱镜,或者表现出形状突变的结构,例如矩形结构。优选地,所述载体是透明的。
在所述LCP混合物的沉积过程中,所述载体可以是移动的。例如,所述LCP混合物的层可以通过将所述材料组合物沉积到移动的柔性箔上而在连续的卷对卷工艺中制备,所述柔性箔优选是塑料的或金属的。然后可以将所得的膜与载体箔一起卷绕在滚筒上,或者可以使所述膜从所述载体上脱离,并然后在没有载体的情况下作为自支撑膜进行卷绕。
所述载体可具有额外的层,例如有机层、介电层或金属层。这些层可具有不同的功能,例如可以涂覆有机层作为底漆层,其增加待要涂覆的材料与载体的相容性。金属层可以被用作电极,例如当在诸如显示器的光电器件中使用时,或者金属层可具有作为反射器的功能。所述载体也可以是具有某些功能的光学元件或器件,例如用于LCD的基板,其可以例如包含薄膜晶体管、电极或滤色器。在另一个实例中,所述载体是包含OLED层结构的器件。所述载体还可以是延迟膜,偏振器,例如偏振膜或片偏振器,反射偏振器,例如市售的VikuityTM DBEF膜。
所述LCP混合物可通过任何合适的方法施加到所述载体上,所述方法如挤出、流延、模塑、2D-或3D-打印或涂布。合适的涂布方法是例如:旋涂、刮涂、刀涂、吻辊涂布、模涂、浸蘸、刷涂、用棒流延、辊涂、流涂、线涂、喷涂、浸涂、幕涂、气刀涂布、反向辊涂、凹版涂布、计量棒(Meyer bar)涂布、狭缝模头(挤出)涂布、辊涂、柔版涂布。合适的印刷方法包括:丝网印刷,凸版印刷,例如柔版印刷,喷墨印刷,凹雕印刷,例如直接凹版印刷或胶版凹版印刷,平版印刷,例如胶版印刷,或模版印刷,例如丝网印刷。
一层LCP混合物不必须覆盖载体的整个表面。与之相反,可以例如通过印刷而以图案的形式施加所述层,或者可以在沉积之后例如通过光刻方法对其进行处理而具有图案的形式。
LCP的配向可通过任何已知的用于使液晶配向的方式来实现。例如,所述载体可具有配向表面,这意于意指所述表面具有使液晶配向的能力。所述载体可能已经提供了所述配向而无需进一步处理。例如,如果使用塑料基板作为载体,则由于制造方法,例如所述基板的挤压或拉伸,它可以在所述表面上提供配向。也可以刷所述载体或压印定向的微结构以产生配向能力。或者,可以在特别针对配向性能而设计的载体上涂布一薄层材料。可以进一步刷所述层或者例如通过压印处理所述层以在表面上提供定向的微结构。如果所述薄层包含可光致取向的物质,则可以通过暴露于配向光来产生配向。
所述基板的配向表面可以表现出配向方向的图案,以便为在所述LCP层中的液晶限定取向图案。优选地,为此目的使用包含可光致取向物质的配向层,并且通过选择性曝光于具有不同偏振面的配向光来产生配向图案。
具体实施方式
现在将参照以下非限制性实施例来描述本发明。这些实施例仅通过示例性说明的方式提供。落入本发明范围内的这些实施例的变体对于本领域技术人员来说将是显而易见的。
实施例
在实施例中使用的定义:
1H NMR:1H核磁共振波谱
DMSO-d6:氘化二甲基亚砜
300MHz:300兆赫兹
m:多重峰,d:二重峰,dd:双二重峰,t:三重峰,s:单重峰
DMF:二甲基甲酰胺
HCl溶液(25%):体积百分比
CH2Cl2:二氯甲烷
THF:四氢呋喃
在以下实施例中,热致相缩写如下:
T(Cr-N):从晶相到向列相的转变温度
T(N-I):从向列相到各向同性相的转变温度
实施例1:4-[4-(6-羟基己氧基)苯基]苯甲腈化合物1的制备
将39.1g(0.2mol)4-(4-氰基苯基)苯酚、34.5g(0.26mol)碳酸钾、4.35g(0.026mol)碘化钾和35.5g(0.26mol)6-氯己醇在DMF中的混合物在80℃下加热18小时。然后将该溶液冷却并倾倒到1.2L水中。滤出所获得的沉淀物并将其用2L水洗涤两次。然后将固体从乙腈中重结晶,得到50.4g作为白色结晶粉末的4-[4-(6-羟基己氧基)苯基]苯甲腈。
实施例2:4-[4-(8-羟基辛氧基)苯基]苯甲腈化合物2的制备
根据实施例1中针对化合物1描述的方法制备化合物2,附带条件为:6-氯己醇由8-氯辛醇替代。
实施例3:4-[4-(10-羟基癸氧基)苯基]苯甲腈化合物3的制备
根据实施例1中针对化合物1描述的方法制备化合物3,附带条件为:6-氯己醇由10-氯癸醇替代。
实施例4:4-[4-(11-羟基十一烷氧基)苯基]苯甲腈化合物4的制备
根据实施例1中针对化合物1描述的方法制备化合物4,附带条件为:6-氯己醇由11-氯十一烷醇替代。
实施例5:2,5-二羟基苯甲酸6-[4-(4-氰基苯基)苯氧基]己酯化合物5的制备
将52.1g(0.51mol)三乙胺滴加到溶解在450mL THF中的50.4g(0.17mol)4-[4-(6-羟基己氧基)苯基]苯甲腈的溶液中。将该混合物冷却至0℃并缓慢加入23.5g(0.204mol)甲磺酰氯。搅拌3小时后,将混合物在二氧化硅下滤出,并通过在减压下除去溶剂进行干燥,得到70.7g黄色油状物甲磺酸6-[4-(4-氰基苯基)苯氧基]己酯。将27.2g(0.175mol)2,3,4,6,7,8,9,10-八氢嘧啶并[1,2-a]氮杂添加到28.1g(0.179mol)2,5-二羟基苯甲酸在190mLDMF中的溶液中。将在190mL DMF中的7.65g碘化钠,70.7g(0.170mol)甲磺酸6-[4-(4-氰基苯基)苯氧基]己酯引入到所述混合物上。4小时后,将所得混合物倾倒到2L冷水上。滤出沉淀物并将其用水洗涤两次。将浅黄色固体在CH3CN中重结晶,得到57.7g作为白色粉末的2,5-二羟基苯甲酸6-[4-(4-氰基苯基)苯氧基]己酯。
实施例6:2,5-二羟基苯甲酸8-[4-(4-氰基苯基)苯氧基]辛酯化合物6的制备
根据实施例5中针对化合物5描述的方法制备化合物6,附带条件为:4-[4-(6-羟基己氧基)苯基]苯甲腈由4-[4-(8-羟基辛氧基)苯基]苯甲腈化合物2替代。
实施例7:2,5-二羟基苯甲酸10-[4-(4-氰基苯基)苯氧基]癸酯化合物7的制备
根据实施例5中针对化合物5描述的方法制备化合物7,附带条件为:4-[4-(6-羟基己氧基)苯基]苯甲腈由化合物3替代。
实施例8:2,5-二羟基苯甲酸11-[4-(4-氰基苯基)苯氧基]十一烷基酯化合物8的
制备
根据实施例5中针对化合物5描述的方法制备化合物8,附带条件为:4-[4-(6-羟基己氧基)苯基]苯甲腈由化合物4替代。
实施例9:6-(6-羟基己氧基)萘-2-羧酸化合物9的制备
将76.3g(0.377mol)6-羟基萘-2-羧酸甲酯、68.5g(0.49mol)碳酸钾、8.2g(0.049mol)碘化钾和67g(0.49mol)6-氯己醇在250mL DMF中的混合物加热到80℃保持18小时。然后将该溶液冷却并倾倒到2.6L冷水中。滤出沉淀物并将其用水洗涤两次。然后将产物从乙腈中重结晶,得到94.2g白色粉末。将由在680mL DMF中的这种固体、37.95g氢氧化钠、340mL甲醇和75mL水形成的混合物在60℃下搅拌4小时。滴加在782mL水中的122.2g盐酸。滤出悬浮物,得到85.8g白色固体6-(6-羟基己氧基)萘-2-羧酸。
实施例10:6-(8-羟基辛氧基)萘-2-羧酸化合物10的制备
根据实施例9中针对化合物9描述的方法制备化合物10,附带条件为:6-氯己醇由8-氯辛醇替代。
实施例11:6-(8-羟基癸氧基)萘-2-羧酸化合物11的制备
根据实施例9中针对化合物9描述的方法制备化合物11,附带条件为:6-氯己醇由10-氯癸醇替代。
实施例12:6-(11-羟基十一烷氧基)萘-2-羧酸化合物12的制备
根据实施例9中针对化合物9描述的方法制备化合物12,附带条件为:6-氯己醇由11-氯十一烷醇替代。
实施例13:6-(6-丙-2-烯酰基氧基己氧基)萘-2-羧酸[3-[6-[4-(4-氰基苯基)苯
氧基]己氧基羰基]-4-[6-(6-丙-2-烯酰基氧基己氧基)萘-2-羰基]氧基-苯基]酯化合物13
的制备
将在50mL N-甲基-2-吡咯烷酮中的45.3g(0.357mol)氯丙酰氯滴加到在220mL N-甲基-2-吡咯烷酮中的85.8g(0.297mol)6-(6-羟基己氧基)萘-2-羧酸中。将该混合物在室温下搅拌2小时。然后将该溶液倾倒到810mL水上,并滤出固体,在真空下干燥,得到105.25g。
将6.1g(0.0161mol)之前的产物、3g(0.0070mol)2,5-二羟基苯甲酸6-[4-(4-氰基苯基)苯氧基]己酯、0.2g 4-(二甲氨基)-吡啶和3.65g二环己基碳二亚胺(0.0175mol)在120mL CH2Cl2中混合并在室温下搅拌过夜。将该溶液经hyflo二氧化硅过滤,并将溶液在真空下干燥,得到白色固体。将固体与3.2g三乙胺一起溶解在50mL CH2Cl2中。将该混合物在40℃下搅拌过夜,过滤出并在真空下干燥。将该白色固体在乙腈中重结晶,得到5.95g白色固体6-(6-丙-2-烯酰基氧基己氧基)萘-2-羧酸[3-[6-[4-(4-氰基苯基)苯氧基]己氧基羰基]-4-[6-(6-丙-2-烯酰基氧基己氧基)萘-2-羰基]氧基-苯基]酯化合物13。
液晶相转变:在正交偏振器下用偏振显微镜观察化合物13以确定其相转变温度。结果是,当温度升高时,结晶相在105℃(T(Cr-N))下转变为向列相,并且各向同性相看起来高于150℃(T(N-I))。
在DMSO-d6中的1H NMR(300MHz):在DMSO-d6中的1H NMR(300MHz):8.80(s,2H),8.11(m,4H),7.95(m,3H),7.86(d,4H),7.80(d,1H),7.76(d,2H),7.58(d,1H),7.43(d,2H),7.28(d,2H),6.94(d,2H),6.32(m,2H),6.13(m,2H),5.93(m,2H),4.10(m,10H),3.73(t,2H),2-0.8(m,24H)。
实施例14:(acry6-8)6-(6-丙-2-烯酰基氧基己氧基)萘-2-羧酸[3-[8-[4-(4-氰
基苯基)苯氧基]辛氧基羰基]-4-[6-(6-丙-2-烯酰基氧基己氧基)萘-2-羰基]氧基-苯基]
酯化合物14的制备
根据实施例13中针对化合物13描述的方法制备化合物14,附带条件为:2,5-二羟基苯甲酸6-[4-(4-氰基苯基)苯氧基]己酯由2,5-二羟基苯甲酸8-[4-(4-氰基苯基)苯氧基]辛酯替代。
液晶相转变:T(Cr-N):96℃,T(N-I)>150℃
在DMSO-d6中的1H NMR(300MHz):在DMSO-d6中的1H NMR(300MHz):8.80(s,2H),8.09(m,4H),7.94(m,3H),7.83(d,4H),7.80(d,1H),7.66(d,2H),7.58(d,1H),7.45(d,2H),7.28(d,2H),7.02(d,2H),6.30(m,2H),6.16(m,2H),5.92(m,2H),4.14(m,10H),3.90(t,2H),1.9-0.7(m,28H)。
实施例15:(acry6-10)6-(6-丙-2-烯酰基氧基己氧基)萘-2-羧酸[3-[10-[4-(4-
氰基苯基)苯氧基]癸氧基羰基]-4-[6-(6-丙-2-烯酰基氧基己氧基)萘-2-羰基]氧基-苯
基]酯化合物15的制备
根据实施例13中针对化合物13描述的方法制备化合物15,附带条件为:2,5-二羟基苯甲酸6-[4-(4-氰基苯基)苯氧基]己酯由2,5-二羟基苯甲酸10-[4-(4-氰基苯基)癸氧基]辛酯替代。
液晶相转变:T(Cr-N):107℃,T(N-I)>150℃
在DMSO-d6中的1H NMR(300MHz):8.68(d,2H),7.98(m,4H),7.84(m,3H),7.73(d,4H),7.67(dd,1H),7.58(d,2H),7.47(d,1H),7.36(d,2H),7.17(d,2H),6.92(d,2H),6.24(m,2H),6.10(m,2H),5.81(m,2H),3.98(m,10H),3.85(t,2H),1.9-0.7(m,32H)。
实施例16:6-(6-丙-2-烯酰基氧基己氧基)萘-2-羧酸[3-[11-[4-(4-氰基苯基)苯
氧基]十一烷氧基羰基]-4-[6-(6-丙-2-烯酰基氧基己氧基)萘-2-羰基]氧基-苯基]酯化合
物16的制备
根据实施例13中针对化合物13描述的方法制备化合物16,附带条件为:2,5-二羟基苯甲酸6-[4-(4-氰基苯基)苯氧基]己酯由2,5-二羟基苯甲酸11-[4-(4-氰基苯基)十一烷氧基]辛酯替代。
液晶相转变:T(Cr-N):90℃,T(N-I):141℃
实施例17:6-(6-丙-2-烯酰基氧基己氧基)萘-2-羧酸[3-[6-[4-(4-氰基苯基)苯
氧基]己氧基羰基]-4-[6-(11-丙-2-烯酰基氧基十一烷氧基)萘-2-羰基]氧基-苯基]酯化
合物17的制备
根据实施例13中针对化合物13描述的方法制备化合物17,附带条件为:6-(6-羟基己氧基)萘-2-羧酸由6-(11-羟基十一烷氧基)萘-2-羧酸替代。
液晶相转变:T(Cr-N):120℃,T(N-I)>150℃
实施例18:6-(6-丙-2-烯酰基氧基己氧基)萘-2-羧酸[3-[8-[4-(4-氰基苯基)苯
氧基]辛氧基羰基]-4-[6-(11-丙-2-烯酰基氧基十一烷氧基)萘-2-羰基]氧基-苯基]酯化
合物18的制备
根据实施例17中针对化合物17描述的方法制备化合物18,附带条件为:2,5-二羟基苯甲酸6-[4-(4-氰基苯基)苯氧基]己酯由2,5-二羟基苯甲酸8-[4-(4-氰基苯基)苯氧基]辛酯替代。
液晶相转变:T(Cr-N):109℃,T(N-I)>150℃
实施例19:6-(6-丙-2-烯酰基氧基己氧基)萘-2-羧酸[3-[10-[4-(4-氰基苯基)苯
氧基]癸氧基羰基]-4-[6-(11-丙-2-烯酰基氧基十一烷氧基)萘-2-羰基]氧基-苯基]酯化
合物19的制备
根据实施例17中针对化合物17描述的方法制备化合物19,附带条件为:2,5-二羟基苯甲酸6-[4-(4-氰基苯基)苯氧基]己酯由2,5-二羟基苯甲酸10-[4-(4-氰基苯基)苯氧基]癸酯替代。
液晶相转变:T(Cr-N):98℃,T(N-I)>150℃。
在DMSO-d6中的1H NMR(300MHz):8.82(d,2H),8.15(m,4H),7.95(m,6H),7.85(d,4H),7.71(m,3H),7.60(d,1H),7.48(s,2H),7.30(d,2H),7.15(d,2H),6.35(m,2H),6.20(m,2H),5.94(m,2H),4.10(m,10H),3.95(t,2H),1.9-0.7(m,54H)。
实施例20:6-(6-丙-2-烯酰基氧基己氧基)萘-2-羧酸[3-[10-[4-(4-氰基苯基)苯
氧基]癸氧基羰基]-4-[6-(10-丙-2-烯酰基氧基癸氧基)萘-2-羰基]氧基-苯基]酯化合物
20的制备
根据实施例19中针对化合物19描述的方法制备化合物20,附带条件为:6-(11-羟基十一烷氧基)萘-2-羧酸由6-(10-羟基癸氧基)萘-2-羧酸替代。
液晶相转变:T(Cr-N):80℃,T(N-I)>150℃
实施例21:6-(4-丙-2-烯酰基氧基丁氧基羰基氧基)萘-2-羧酸[3-[6-[4-(4-氰基
苯基)苯氧基]己氧基羰基]-4-[6-(4-丙-2-烯酰基氧基丁氧基羰基氧基)萘-2-羰基]氧基-
苯基]酯化合物21的制备
将5g(0.0140mol)6-(4-丙-2-烯酰基氧基丁氧基羰基氧基)萘-2-羧酸(根据在专利US7670505B2中描述的方法制备)和35mg BHT在50mL CH2Cl2中混合。将3.5ml DMF和1.9g(0.0145mol)草酰氯添加到该溶液中。随后将该反应混合物在室温下搅拌1小时,并然后在减压下除去过量的草酰氯。将产物溶解在CH2Cl2中并滴加到2.7g(0.0062mol)2,5-二羟基苯甲酸6-[4-(4-氰基苯基)苯氧基]己酯化合物5、3.85g N,N-二甲基环己胺和5mg 2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚在50mL CH2Cl2中的溶液中。将所得混合物在室温下搅拌4小时。然后,添加3g 25%盐酸和100mL水,并发生相分离。将有机相用饱和氯化钠水溶液洗涤两次,在无水硫酸钠上干燥并在减压下浓缩。将残余物在CH3CN上重结晶,得到2.45g白色固体化合物21。
液晶相转变:T(Cr-N):99℃,T(N-I)>150℃
在DMSO-d6中的1H NMR(300MHz):8.95(s,2H),8.32(m,2H),8.16(m,4H),7.96(d,3H),7.80(m,5H),7.57(m,5H),6.96(d,2H),6.34(m,2H),6.20(m,2H),5.96(m,2H),4.26(m,4H),4.09(m,6H),3.77(t,2H),1.75(m,8H),1.6-1.2(m,4H),1.15(m,4H)。
实施例22:6-(4-丙-2-烯酰基氧基丁氧基羰基氧基)萘-2-羧酸[3-[8-[4-(4-氰基
苯基)苯氧基]辛氧基羰基]-4-[6-(4-丙-2-烯酰基氧基丁氧基羰基氧基)萘-2-羰基]氧基-
苯基]酯化合物22的制备
根据实施例21中针对化合物21描述的方法制备化合物22,附带条件为:2,5-二羟基苯甲酸6-[4-(4-氰基苯基)苯氧基]己酯由2,5-二羟基苯甲酸8-[4-(4-氰基苯基)苯氧基]辛酯替代。
液晶相转变:T(Cr-N):103℃,T(N-I)>150℃
实施例22A:10-(4-苯基苯氧基)癸-1-醇化合物22A的制备
根据实施例3中针对化合物3描述的方法制备化合物22A,附带条件为:4-(4-氰基苯基)苯酚由4-苯基苯酚替代。
实施例22B:10-[4-(对甲苯基)苯氧基]癸-1-醇化合物22B的制备
根据实施例3中针对化合物3描述的方法制备化合物22B,附带条件为:4-(4-氰基苯基)苯酚由4-(对甲苯基)苯酚替代。
实施例22C:6-(10-羟基癸氧基)萘-2-甲腈化合物22C的制备
根据实施例3中针对化合物3描述的方法制备化合物22C,附带条件为:4-(4-氰基苯基)苯酚由6-羟基萘-2-甲腈替代。
实施例22D:6-(3-羟基丙氧基)萘-2-羧酸化合物22D的制备
根据实施例9中针对化合物9描述的方法制备化合物22D,附带条件为:6-氯己醇由3-溴丙醇替代。
实施例22E:2,5-二羟基苯甲酸10-(4-苯基苯氧基)癸酯化合物22E的制备
根据实施例5中针对化合物5描述的方法制备化合物22E,附带条件为:4-[4-(6-羟基己氧基)苯基]苯甲腈由10-(4-苯基苯氧基)癸-1-醇化合物替代。
实施例22F:2,5-二羟基苯甲酸10-[4-(对甲苯基)苯氧基]癸酯化合物的制备
根据实施例5中针对化合物5描述的方法制备化合物22F,附带条件为:4-[4-(6-羟基己氧基)苯基]苯甲腈由10-[4-(对甲苯基)苯氧基]癸-1-醇化合物替代。
实施例22G:2,5-二羟基苯甲酸10-[(6-氰基-2-萘基)氧基]癸酯化合物22G的制
备。
根据实施例5中针对化合物5描述的方法制备化合物22G,附带条件为:4-[4-(6-羟基己氧基)苯基]苯甲腈由6-(10-羟基癸氧基)萘-2-甲腈化合物22G替代。
实施例22H:6-(6-丙-2-烯酰基氧基己氧基)萘-2-羧酸[3-[10-(4-苯基苯氧基)癸
氧基羰基]-4-[6-(6-丙-2-烯酰基氧基己氧基)萘-2-羰基]氧基-苯基]酯化合物22H的制备
根据实施例13中针对化合物13描述的方法制备化合物22H,附带条件为:2,5-二羟基苯甲酸6-[4-(4-氰基苯基)苯氧基]己酯由2,5-二羟基苯甲酸10-(4-苯基苯氧基)癸酯替代。
液晶相转变:T(Cr-N):90℃,T(N-I):127℃
在DMSO-d6中的1H NMR(300MHz):8.78(d,2H),8.12(m,4H),7.96(m,3H),7.75(dd,1H),7.57(m,5H),7.42(dd,4H),7.28(m,3H),6.97(d,2H),6.32(m,2H),6.18(m,2H),5.89(m,2H),4.10(m,10H),3.93(t,2H),1.9-0.7(m,32H)。
实施例22I:6-(6-丙-2-烯酰基氧基己氧基)萘-2-羧酸[4-[6-(6-丙-2-烯酰基氧
基己氧基)萘-2-羰基]氧基-3-[10-[4-(对甲苯基)苯氧基]癸氧基羰基]苯基]酯化合物22I
的制备。
根据实施例13中针对化合物13描述的方法制备化合物22I,附带条件为:2,5-二羟基苯甲酸6-[4-(4-氰基苯基)苯氧基]己酯由2,5-二羟基苯甲酸10-[4-(对甲苯基)苯氧基]癸酯替代。
液晶相转变:T(Cr-N):93℃,T(N-I):152℃
在DMSO-d6中的1H NMR(300MHz):8.80(d,2H),8.12(m,4H),7.94(m,3H),7.76(dd,1H),7.52(m,7H),7.24(dd,4H),6.96(d,2H),6.30(m,2H),6.17(m,2H),5.95(m,2H),4.13(m,10H),3.93(t,2H),2.32(s,3H),1.9-0.7(m,32H)。
实施例22J:6-(6-丙-2-烯酰基氧基己氧基)萘-2-羧酸[3-[10-[(6-氰基-2-萘基)
氧基]癸氧基羰基]-4-[6-(6-丙-2-烯酰基氧基己氧基)萘-2-羰基]氧基-苯基]酯化合物
22J的制备
根据实施例13中针对化合物13描述的方法制备化合物22J,附带条件为:2,5-二羟基苯甲酸6-[4-(4-氰基苯基)苯氧基]己酯由2,5-二羟基苯甲酸10-[(6-氰基-2-萘基)氧基]癸酯替代。
液晶相转变:T(Cr-N):71℃,T(N-I):137℃
在DMSO-d6中的1H NMR(300MHz):8.80(d,2H),8.45(d,1H),8.11(m,4H),7.96(m,5H),7.75(m,2H),7.58(d,1H),7.45(dd,3H),7.29(d,3H),6.30(m,2H),6.19(m,2H),5.94(m,2H),4.10(m,12H),3.85(t,2H),1.9-0.6(m,32H)。
实施例22K:6-(3-丙-2-烯酰基氧基丙氧基)萘-2-羧酸[3-[10-[4-(4-氰基苯基)
苯氧基]癸氧基羰基]-4-[6-(3-丙-2-烯酰基氧基丙氧基)萘-2-羰基]氧基-苯基]酯化合物
22K的制备
根据实施例13中针对化合物13描述的方法制备化合物22K,附带条件为:2,5-二羟基苯甲酸6-[4-(4-氰基苯基)苯氧基]己酯由2,5-二羟基苯甲酸10-[(6-氰基-2-萘基)氧基]癸酯替代,和6-(6-羟基己氧基)萘-2-羧酸由6-(3-羟基丙氧基)萘-2-羧酸替代。
液晶相转变:T(Cr-N):110.4℃,T(N-I)>160℃
在DMSO-d6中的1H NMR(300MHz):8.79(d,2H),8.10(m,4H),7.94(m,3H),7.81(d,5H),7.66(d,2H),7.57(d,1H),7.48(d,2H),7.29(d,2H),7.02(d,2H),6.35(m,2H),6.16(m,2H),5.95(m,2H),4.33(m,6H),4.25(t,2H),4.07(t,2H),3.95(t,2H),2.17(m,4H),1.64(t,2H),1.5-0.5(m,14H)。
实施例23A:使用光致配向材料制备取向层
用光致配向组合物(如专利公开WO2012/085048中所述的,在环戊酮中光致配向材料的固含量为2%)旋涂玻璃基板。将膜在80℃下干燥30秒,并且得到的膜厚度为约100nm。然后,将膜暴露于配向光,该配向光是准直的,并且是线性偏振UV(LPUV)光(280-320nm),具有250mJ/cm2。偏振面相对于基板上的参考边缘为0°。
实施例23:
通过将14.79重量%的化合物16、0.03重量%的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、0.18重量%的Irgacure 369在环己酮中混合而制备15.0重量%的溶液,并将该溶液充分搅拌直至在室温下固体完全溶解。将上述聚合物溶液旋涂到具有实施例23A的取向层的玻璃板上以形成液晶膜。将该膜在温控热板上在90℃下干燥5分钟。将样品冷却至室温,并然后在室温下在N2气氛下通过使用汞灯用UV光照射约2分钟进行光聚合,从而固定液晶的取向态。
所得膜在室温下表现出非常好取向的向列型中间相。
实施例24:
如实施例23中那样制备膜,唯一不同之处在于化合物16由化合物21替代。将该膜在温控热板上在100℃下干燥5分钟。所得膜在室温下表现出非常好取向的向列型中间相。
实施例25:
如实施例23中那样制备膜,唯一不同之处在于化合物16由化合物22替代。将该膜在温控热板上在100℃下干燥5分钟。所得膜在室温下表现出良好取向的向列型中间相。
实施例26:
如实施例23中那样制备膜,唯一不同之处在于化合物16由化合物15替代。将该膜在温控热板上在100℃下干燥5分钟。所得膜在室温下表现出非常好取向的向列型中间相。
实施例26B:
如实施例23中那样制备膜,唯一不同之处在于化合物16由化合物22H替代。将该膜在温控热板上在100℃下干燥5分钟。所得膜在室温下表现出非常好取向的向列型中间相。
实施例26C:
如实施例23中那样制备膜,唯一不同之处在于化合物16由化合物22I替代。将该膜在温控热板上在100℃下干燥5分钟。所得膜在室温下表现出非常好取向的向列型中间相。
实施例26D:
如实施例23中那样制备膜,唯一不同之处在于化合物16由化合物22J替代。将该膜在温控热板上在100℃下干燥5分钟。所得膜在室温下表现出非常好取向的向列型中间相。
实施例26E:
如实施例23中那样制备膜,唯一不同之处在于化合物16由化合物22K替代。将该膜在温控热板上在100℃下干燥5分钟。所得膜在室温下表现出非常好取向的向列型中间相。
对比例1:
如实施例23中那样制备膜,唯一不同之处在于化合物16由在专利申请WO2011/003846A1中描述的2,5-双[[4-(6-丙-2-烯酰基氧基己氧基)]苯甲酰基]氧基]苯甲酸10-[4-(4-氰基苯基)苯氧基]癸酯替代。将该膜在温控热板上在90℃下干燥5分钟。所得膜在室温下表现出非常好取向的向列型中间相。
对比例2:
如实施例23中那样制备膜,唯一不同之处在于化合物16由得自US7670505B2的US7670505B2描述的6-(4-丙-2-烯酰基氧基丁氧基羰基氧基)萘-2-羧酸[4-[6-(4-丙-2-烯酰基氧基丁氧基羰基氧基)萘-2-羰基]氧基苯基]酯(LC1057)替代。将该膜在温控热板上在100℃下干燥5分钟。所得膜在室温下表现出非常好取向的向列型中间相。
实施例27:
用椭圆仪测量在实施例23、实施例25、实施例26中,在对比例1中和在对比例2中描述的样品在550nm处的延迟。通过接触式触针轮廓仪测量样品的厚度。根据公式(Δn=延迟/厚度)从确定的延迟和厚度值获得双折射(Δn)。这些值列在表1中。
实施例 | 厚度(μm) | 在550nm处的延迟 | Δn |
23 | 1.05 | 236 | 0.23 |
25 | 1.04 | 233 | 0.22 |
26 | 1.06 | 256 | 0.24 |
26B | 1.07 | 221 | 0.21 |
26C | 1.12 | 250 | 0.22 |
26D | 1.16 | 271 | 0.23 |
26E | 1.14 | 322 | 0.28 |
对比例2 | 1.03 | 206 | 0.20 |
对比例1 | 1.03 | 205 | 0.20 |
表1
实施例23、25、26、26B、26C、26D和26E的膜与对比例1和2的膜相比具有更高的双折射。这些新的LCP可用于制备相位延迟器光学膜,作为四分之一波片(QWP)和半波片(HWP)。延迟器透射光并改变其偏振态,而且其广泛用于各种显示器应用或用于安全元件。这些新的LCP的特别高的双折射导致延迟器膜的厚度显著减小。作为实例,表2显示了采用分别在实施例26、23、25、26B、26C、26D和26E中使用的化合物15、16、22、22H、22I、22J、22K,在550nm处获得半波片(λ/2)延迟器(HWP)所需的厚度。
实施例 | 在550nm处HWP所需的厚度(μm) |
23 | 1.20 |
25 | 1.25 |
26 | 1.15 |
26B | 1.31 |
26C | 1.23 |
26D | 1.2 |
26E | 0.98 |
对比例2 | 1.38 |
对比例1 | 1.38 |
表2
实施例28:偏振膜对比例3的形成
通过混合以下组分获得组合物:
将29.26份在专利申请WO2011/003846A1中描述的2,5-双[[4-(6-丙-2-烯酰基氧基己氧基)苯甲酰基]氧基]苯甲酸10-[4-(4-氰基苯基)苯氧基]癸酯化合物与1.24份由BASF生产的X13的黑色混合物、0.95份由BASF生产的Irgacure OXE03和0.016份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚混合。将该混合物溶解在68.5份环己酮中。
将该溶液用N°3棒通过K-棒涂布涂覆在100nm光致配向层上,该光致配向层涂布在玻璃(D263)基板上,其已经历对于250mJ的线性偏振光的曝光。随后将所述基板在烘箱中在90℃下加热5分钟并冷却至室温。然后将经涂布的LCP层通过在室温下在N2气氛下使用汞灯用UV光照射约2分钟进行光聚合,从而固定液晶的取向态。
实施例29:用对比例4形成偏振膜
通过混合以下组分获得组合物:
将29.33份得自US7670505B2的US7670505B2描述的6-(4-丙-2-烯酰基氧基丁氧基羰基氧基)萘-2-羧酸[4-[6-(4-丙-2-烯酰基氧基丁氧基羰基氧基)萘-2-羰基]氧基苯基]酯(LC1057)与1.18份由BASF生产的X13的黑色混合物、0.95份由BASF生产的Irgacure OXE03和0.016份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚混合。将该混合物溶解在68.5份环己酮中。
将该溶液用N°3棒通过K-棒涂布涂覆在100nm光致配向层上,该光致配向层涂布在玻璃(D263)基板上,其已经历对于250mJ的线性偏振光的曝光。随后将所述基板在烘箱中在90℃下加热5分钟并冷却至室温。然后将经涂布的LCP层通过在室温下在N2气氛下使用汞灯用UV光照射约2分钟进行光聚合,从而固定液晶的取向态。
实施例30:用得自实施例15的化合物形成偏振膜
通过混合以下组分获得组合物:
将29.45份实施例15的化合物与1.06份由BASF生产的 X13的黑色混合物、0.95份由BASF生产的Irgacure OXE03和0.016份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚混合。将该混合物溶解在68.5份环己酮中。
将该溶液用N°3棒通过K-棒涂布涂覆在100nm光致配向层上,该光致配向层涂布在玻璃(D263)基板上,其已经历对于250mJ的线性偏振光的曝光。随后将所述基板在烘箱中在90℃下加热5分钟并冷却至室温。然后将经涂布的LCP层通过在室温下在N2气氛下使用汞灯用UV光照射约2分钟进行光聚合,从而固定液晶的取向态。
实施例31:用得自实施例15的化合物形成偏振膜
通过混合以下组分获得组合物:
将16.42份实施例15的化合物与1.00份由BASF生产的 X13的黑色混合物、0.95份由BASF生产的Irgacure OXE03和0.016份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚混合。将该混合物溶解在82份环己酮中。
将该溶液用N°3棒通过K-棒涂布涂覆在100nm光致配向层上,该光致配向层涂布在玻璃(D263)基板上,其已经历对于250mJ的线性偏振光的曝光。随后将所述基板在烘箱中在90℃下加热5分钟并冷却至室温。然后将经涂布的LCP层通过在室温下在N2气氛下使用汞灯用UV光照射约2分钟进行光聚合,从而固定液晶的取向态。
实施例32:用得自实施例22K的化合物形成偏振膜
通过混合以下组分获得组合物:
将16.42份实施例22K的化合物与1.00份由BASF生产的 X13的黑色混合物、0.54份由BASF生产的Irgacure OXE03和0.009份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚混合。将该混合物溶解在82份环己酮中。
将该溶液用N°3棒通过K-棒涂布涂覆在100nm光致配向层上,该光致配向层涂布在玻璃(D263)基板上,其已经历对于250mJ的线性偏振光的曝光。随后将所述基板在烘箱中在100℃下加热5分钟并冷却至室温。然后将经涂布的LCP层通过在室温下在N2气氛下使用汞灯用UV光照射约2分钟进行光聚合,从而固定液晶的取向态。
实施例33:偏振膜特性
吸光度的二向色性比(DR)可以定义偏振膜的偏振性能。DR是一种材料性能,并且因此它与偏振器的厚度无关。吸光度的DR可以通过偏振光谱法测定,并如下定义:
DR=Log(1/T垂直)/(Log(1/T平行))
T垂直是垂直于偏振膜的透射轴进入的光的透射率。T平行是平行于偏振膜的透射轴进入的光的透射率。实施例28至32的透射率T垂直和T平行是使用AxoScan偏振仪测量的,并且它们用于确定在波长450nm、550nm、650nm处的二向色性比(DR)。
实施例28至32的偏振膜的厚度由Alpha-Step触针轮廓仪确定。
实施例28至32的偏振膜的厚度和DR的结果总结在表3中。
表3
可以说,当二向色性比较高时,偏振膜是更有效的。通过使用本发明的组合物,可以获得具有高二向色性比的偏振膜。事实上,由本发明的化合物15和化合物22K制成的偏振膜呈现高于13的二向色性比,然而对比例3和对比例4的偏振膜的DR具有的最大DR为10.2。
Claims (6)
1.式(I)的化合物
其中
G1和G2独立地代表可聚合的介晶残基,其中所述可聚合的介晶残基G1和G2各自独立地由式III的基团代表
其中
D选自1,4-萘二基、2,6-萘二基和1,5-萘二基;
E选自任选取代的1,4-亚苯基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、反式-1,4-亚环己基、反式-1,4-环己烷基团、反式-1,3-二氧六环-2,5-二基、1,4-萘二基、2,6-萘二基和1,5-萘二基;
m是0,
Z4和Z5独立地选自单键、-COO-、-OOC-和-OCOO-;
Z6代表式-(CH2)qX-的基团,其中q是取值为1至18的整数,和X是如下文中限定的,和其中一个或两个非相邻的-CH2-基团可任选被-CH=CH-替代,或其中一个或两个-CH2-基团可被一个或两个额外的连接基团X替代,附带条件为:所述基团Z6不含两个相邻的杂原子;
R2选自CH2=CW-COO-,其中W代表H或甲基基团,
Ar代表苯基;
w是1或2;
X选自-O-、-COO-、-OOC-和-OCOO-;
Sp代表式-(CH2)p-的基团,其中p是1至12的整数;或其中一个或两个-CH2-基团任选被一个或两个选自-O-、-CO-、-COO-、-OOC-、-OCOO-的基团替代,附带条件为:该间隔基团不含两个相邻的杂原子;和
M代表式(II)的非手性基团
其中
A和B代表1,4-亚苯基;
C选自1,4-亚苯基和萘二基;
n1和n2是0或1,附带条件为:如果C是1,4-亚苯基,则n1是0并且n2是1,或者如果C是萘二基,则n1和n2是0;
Z1选自-O-、-COO-、-OOC-、-OCOO-和单键;
Z2和Z3独立地选自-COO-、-OOC-、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-CH=CH-、-C≡C-和单键;和
R1选自-CN和-R,其中R选自氢、非手性C1-8烷基基团。
2.根据权利要求1的化合物,其中所述基团Z2和Z3是单键。
3.一种LCP混合物,其包含根据权利要求1或2的式(I)的化合物。
4.一种LCP网络,其包含交联或聚合形式的根据权利要求1或2的化合物或根据权利要求3的混合物。
5.根据权利要求1或2的化合物或根据权利要求3的混合物用于制造光学或光电器件的用途。
6.一种光学或光电器件,其包括根据权利要求1或2的化合物、根据权利要求3的混合物或根据权利要求4的网络。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP19167783 | 2019-04-08 | ||
EP19167783.0 | 2019-04-08 | ||
PCT/EP2020/057092 WO2020207709A1 (en) | 2019-04-08 | 2020-03-16 | Liquid crystal compounds |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113631686A CN113631686A (zh) | 2021-11-09 |
CN113631686B true CN113631686B (zh) | 2024-10-29 |
Family
ID=66102472
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202080024794.9A Active CN113631686B (zh) | 2019-04-08 | 2020-03-16 | 液晶化合物 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11959005B2 (zh) |
EP (1) | EP3953434B1 (zh) |
JP (1) | JP7506090B2 (zh) |
KR (1) | KR20210150498A (zh) |
CN (1) | CN113631686B (zh) |
TW (1) | TWI842861B (zh) |
WO (1) | WO2020207709A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020207709A1 (en) * | 2019-04-08 | 2020-10-15 | Rolic Technologies AG | Liquid crystal compounds |
TW202330873A (zh) * | 2021-12-08 | 2023-08-01 | 瑞士商羅立克科技股份公司 | 液晶化合物 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1344243A (zh) * | 1999-03-17 | 2002-04-10 | 罗利克有限公司 | 液晶化合物 |
CN101941922A (zh) * | 1999-02-17 | 2011-01-12 | 罗利克有限公司 | 液晶化合物 |
CN106946709A (zh) * | 2015-12-29 | 2017-07-14 | 三星电子株式会社 | 能聚合的液晶化合物,用于光学膜的组合物,以及光学膜、补偿膜、抗反射膜和显示装置 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0699731B1 (de) | 1994-08-31 | 2000-10-04 | Rolic AG | Optisch aktive smektische photovernetzbare Flüssigkristalle |
US5593617A (en) | 1994-09-12 | 1997-01-14 | Hoffmann-Laroche Inc. | Photochemically polymerizable liquid crystals |
DE4441651A1 (de) | 1994-11-23 | 1996-04-25 | Basf Ag | Verfahren zur oberflächlichen Beschichtung von Substraten |
US5707544A (en) | 1995-06-07 | 1998-01-13 | Rolic Ag | Chromophore-containing photo cross-linkable liquid crystals |
GB9812636D0 (en) | 1998-06-11 | 1998-08-12 | Rolic Ag | Optical component orientation layer and layerable polymerisable mixture |
DE102005022642A1 (de) | 2005-05-11 | 2006-11-16 | Basf Ag | 2,6-Naphthylreste enthaltende Verbindungen |
EP2094815B1 (en) | 2006-12-22 | 2012-06-27 | Rolic AG | Patternable liquid crystal polymer comprising thio-ether units |
TWI490316B (zh) | 2009-07-09 | 2015-07-01 | Rolic Ag | 用於光學或光電元件之含酯基液晶 |
US9222024B2 (en) * | 2010-04-20 | 2015-12-29 | Basf Se | Polymerized films with line texture or fingerprint texture |
RU2592545C2 (ru) | 2010-12-23 | 2016-07-27 | Ролик Аг | Фотохимически активные полимерные материалы |
WO2020207709A1 (en) * | 2019-04-08 | 2020-10-15 | Rolic Technologies AG | Liquid crystal compounds |
-
2020
- 2020-03-16 WO PCT/EP2020/057092 patent/WO2020207709A1/en unknown
- 2020-03-16 JP JP2021559141A patent/JP7506090B2/ja active Active
- 2020-03-16 EP EP20710946.3A patent/EP3953434B1/en active Active
- 2020-03-16 US US17/434,947 patent/US11959005B2/en active Active
- 2020-03-16 CN CN202080024794.9A patent/CN113631686B/zh active Active
- 2020-03-16 KR KR1020217036343A patent/KR20210150498A/ko active Pending
- 2020-04-01 TW TW109111258A patent/TWI842861B/zh active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101941922A (zh) * | 1999-02-17 | 2011-01-12 | 罗利克有限公司 | 液晶化合物 |
CN1344243A (zh) * | 1999-03-17 | 2002-04-10 | 罗利克有限公司 | 液晶化合物 |
CN106946709A (zh) * | 2015-12-29 | 2017-07-14 | 三星电子株式会社 | 能聚合的液晶化合物,用于光学膜的组合物,以及光学膜、补偿膜、抗反射膜和显示装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20220127531A1 (en) | 2022-04-28 |
JP7506090B2 (ja) | 2024-06-25 |
JP2022526008A (ja) | 2022-05-20 |
TW202100508A (zh) | 2021-01-01 |
TWI842861B (zh) | 2024-05-21 |
EP3953434A1 (en) | 2022-02-16 |
EP3953434B1 (en) | 2024-09-04 |
CN113631686A (zh) | 2021-11-09 |
US11959005B2 (en) | 2024-04-16 |
WO2020207709A1 (en) | 2020-10-15 |
KR20210150498A (ko) | 2021-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102171216B (zh) | 聚合性手性化合物、聚合性液晶组合物、液晶性高分子以及光学各向异性体 | |
CN114026078B (zh) | 新型可聚合液晶 | |
US12012382B2 (en) | Polymerizable liquid crystal having a carbazole core | |
CN113631686B (zh) | 液晶化合物 | |
JP7538155B2 (ja) | キノキサリン-ヒドラゾンコアを有する新規な重合性液晶 | |
CN118318024A (zh) | 液晶化合物 | |
JP2024532651A (ja) | 液晶化合物 | |
WO2024068311A1 (en) | Liquid crystal compounds |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |