[发明专利]手性化合物，包含这些手性化合物的胆甾型和铁电型液晶组合物，和包含这些液晶组合物的液晶显示器

说明书

发明领域

本发明涉及手性化合物、铁电型液晶组合物和包含此种铁电型液晶组合物的机械和震动稳定的铁电液晶显示器(LCDs)，以及胆甾型液晶组合物和包含此种胆甾型液晶组合物的具有无源矩阵(静态或倍增)或有源矩阵(TFT)寻址的高速切换、低工作电压和单稳态或双稳态胆甾型LCD。

发明背景

铁电及其它手性液晶化合物已经公开在WO 96/00710 A1、EP 0 339414 A2、EP 0 360 042 A1、EP 0 306 195 A2、GB 2 200 912 A、US 7,022,259、US 5,494,605、US 5,382,380、US 5,250,222、US 4,419,264、WO 89/02425A1、EP 0 329 153 A2、US 5,486,309A、US 5,358,663A和US 4,780,241中。

然而，现有技术中的化合物尚未完全令人满意并且不满足上文所提及的铁电和胆甾型液晶显示器中的所有应用要求。特别地，需要将允许制备震动稳定的铁电型液晶显示器以及同时高速切换、低工作电压单稳态或双稳态手性向列型LCD的化合物。在本发明上下文中，应该理解的是名称″胆甾型″和″手性向列型″应认为是等同的。

在US 4,419,264中，公开了一些非手性含氟4，4-双-(环己基)-联苯衍生物，它们可以用作向列型液晶混合物的组分(实施例3-5)。虽然提及R₁或R2₁可以是支化(并因此手性)的，但是没有关于此种手性化合物、它们的性能和基于它们的液晶混合物的性能的信息。从US4,419,264的描述可以得出，这些化合物不能用于制备：

-具有宽的胆甾醇相温度范围(-30℃至100℃)、好的动力学参数(具有小于5ms或10ms的响应时间)、低阈值和饱和电压(小于20V)、好的电光曲线的锐度和双稳态晶体结构的好的机械、热和长期稳定性的胆甾型液晶混合物，和

-具有不同光学各向异性(Δn)和自发极化值的铁电型液晶混合物，或具有不同螺距和光学各向异性(Δn)值、正或负介电各向异性(Δε)、弹性常数(特别是K₂₂)的需要值和宽的铁电或胆甾醇相的温度范围的手性向列型混合物。

US 4,419,264的化合物和液晶混合物不允许与配向材料结合来产生具有低工作电压和高对比度的震动稳定的铁电型液晶显示器LCD，或高速切换、低工作电压单稳态或双稳态手性向列型LCD。

最后，US 4,419,264的手性化合物不能真正地用于实际应用。此种化合物的合成路线(与本发明的化合物和US 4,419,264的手性化合物相反)是多阶段的并且这些化合物的最终产率非常低。此外，应该指出的是，起始材料：手性4-烷基环己酮、格氏试剂等非常难以制备。

在WO 89/02425A1中，仅公开了一些手性含氟三联苯和非手性四联苯，这些化合物可以用作铁电型液晶混合物的组分(参见实施例12和13，和14-24)。没有关于手性四联苯，它们的性能和基于它们的液晶混合物的性能的信息。

在EP 0 329 153A2和WO 96/00710 A1中，公开了乳酸衍生物和手性环己基衍生物，它们不同于通式(1)的化合物，仅在窄温度范围中形成液晶相，并且它们具有不允许使用它们制备以下的性能：

-具有宽的胆甾醇相可用温度范围(-30℃至100℃)、好的动力学参数(具有小于5ms或10ms的响应时间)、低阈值和饱和电压(小于20V)、好的电光曲线的锐度和双稳态晶体结构的好的机械、热和长期稳定性的胆甾型液晶混合物，和

-具有不同光学各向异性(Δn)和自发极化值的铁电型液晶混合物，或具有不同螺距和光学各向异性(Δn)值、正或负介电各向异性(Δε)、弹性常数(特别是K₂₂)的需要值和宽的铁电或胆甾醇相的温度范围的手性向列型混合物。

EP 0 329 153A2和WO 96/00710 A1的化合物和液晶混合物不允许与配向材料结合产生本发明的具有低工作电压和高对比度的震动稳定的铁电型液晶显示器(LCD)，或高速切换、低工作电压单稳态或双稳态手性向列型LCD。

类似地，在US 5,494,605A、US 5,382,380A、EP 0 360 042 A1、GB 2 200 912 A、EP 0 306 195 A2、US 5,486,309A和US 5,358,663A中，公开了手性三联苯、2，5-二苯基-吡啶及其它化合物，它们不属于通式(1)。