[发明专利]介晶化合物和介晶介质

说明书

本发明涉及式I双介晶化合物其中R¹¹、R¹²、CG¹、MG¹、X¹¹、X¹²和Sp¹具有如在权利要求1中给出的含义，涉及式I介晶化合物在液晶介质中的用途，和特别涉及包含根据本发明的液晶介质的挠曲电液晶器件。

本发明涉及式I的介晶化合物

其中R¹¹、R¹²、CG¹、MG¹和Sp¹具有下文给出的含义，涉及式I的介晶化合物在液晶介质中的用途，且特别涉及包含本发明根据液晶介质的挠曲电液晶器件。

液晶显示器(LCD)广泛用于显示信息。LCD用于直观视显示器，以及用于投影型显示器。用于大多数显示器的电光模式仍为扭转向列(TN)模式及其各种变型。除此模式之外，已越来越多地使用超扭转向列(STN)模式和最近的光学补偿弯曲(OCB)模式和电控双折射(ECB)模式及其各种变型，例如，垂直配向向列(VAN)、图案化ITO垂直配向向列(PVA)、聚合物稳定垂直配向向列(PSVA)模式和多域垂直配向向列(MVA)模式以及其他。所有这些模式分别对液晶层使用基本上垂直于基板的电场。除这些模式以外，也存在分别对液晶层使用基本上平行于基板的电场的电光模式，例如平面内切换型(短IPS)模式(如公开于例如DE4000451和EP0588568中)和边缘场切换型(FFS)模式。尤其是后面提到的电光模式(其具有良好的视角特性和改进的响应时间)正越来越多地用于现代桌面监视器的LCD且甚至用于TV和多媒体应用的显示器，并因此正与TN-LCD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(flexo-electric)”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，Cambridge University Press(1992)和P.G.deGennes等人，“ThePhysics of Liquid Crystals”，第2版，Oxford Science Publications(1995)描述。

在这些显示器中，将胆甾醇型液晶以“均匀卧倒螺旋(uniformly lyinghelix)”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)并通过方程式(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纹理，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单元的基板(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。