[发明专利]手性化合物及含有此化合物的液晶组合物

说明书

技术领域

本发明是涉及一种手性化合物(chiral compound)，且特别是涉及一种具有高螺旋扭转力的光应答型手性化合物与含有此化合物的液晶组合物。

背景技术

胆甾型液晶显示器具有不需背光源及偏光片即可反射外界光源的特色，因而较一般显示器模式更具有能够节省能量，自发的反射光线特性可针对不同波长光线反射，因此不需彩色滤光片可达到彩色显示器的需求。

胆甾型液晶材料(Cholesteric liquid crystal)又可称为手性向列型(chiralnematic)液晶材料，由单纯的向列型液晶与特殊的手性添加剂(chiral dopant)所组成，原本呈现向列型排列的液晶材料受手性添加剂的影响，产生较TN(twisted nematic，扭转向列型)或STN(super twisted nematic，超扭转向列型液晶)更强烈的扭转。

胆甾型液晶材料的螺距p由手性添加剂的浓度(concentration，C)与其螺旋扭转力(helical twisting power，HTP)决定，有以下关系式：

p＝1/(HTP·C)。

由于胆甾型液晶反射的波长由螺距决定，而配方的螺距又受到配方中所使用的手性添加剂的螺旋扭转力与浓度控制。因此，在特定的螺距要求下，螺旋扭转力(HTP)越高，所需添加的手性分子浓度就越低。若液晶母体(多层向列型液晶)对于此旋光液晶分子的溶解度不佳，将使得液晶组合物的调控受到限制。

制作光写入型胆甾型液晶显示器需要使用具有高螺旋扭转力的光应答型手性化合物，使其在液晶中可因照光产生分子的构形改变，进而产生螺旋扭转力(HTP)改变，使胆甾型液晶的螺距(p)改变，达到改变不同反射光颜色。然而，若手性化合物本身具有颜色(例如桔红色的偶氮分子)则添加至向列型液晶母体中会干扰反射光的颜色，也不适用于光写入型的胆甾型液晶配方。

因此，光应答型手性化合物需具备高螺旋扭转力、与液晶配方有良好的溶解度、无色等特性方可添加至液晶配方中，才能达到可光写入颜色的功效。另一方面，所得的液晶组合物应具有高色纯度与稳定的温度依存性(temperaturedependence)等特性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于光写入型的胆甾型液晶配方的手性化合物。

本发明提供一种手性化合物，具有如式(I)或式(II)的结构：

其中R₁、R₂各自独立，是择自氢、羟基、卤素、胺基、硝基、腈基、C_1-10烷基、C_1-10烷氧基、芳香基、杂芳香基、环烷基、或杂环基。

本发明还提供一种液晶组合物，包括：100重量份的液晶主体；以及，3-20重量份如前述的手性化合物。

本发明的优点在于：本发明的手性化合物具有单一的光应答官能基，因而由其所配制出的胆甾型液晶配方的波峰半高宽(Δλ)较小，因此呈现较佳的色纯度；具备高螺旋扭转力(HTP＞30μm^-1)，添加少量于向列型液晶中即可产生胆甾型液晶相；与液晶配方溶解度佳且本身无色；所得的胆甾型液晶配方的反射波长的温度依存性低(dλ/dT的绝对值小于1)，具有较稳定的显示品质。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：

附图说明

图1显示实施例1与比较例1所制得的液晶配方在不同波长的波峰半高宽；

图2显示比较例2所制得的液晶配方的反射波长与温度的关系图；

图3显示实施例1所制得的液晶配方的反射波长与温度的关系图。

具体实施方式

制作光写入型胆甾型液晶显示器需要使用具有高螺旋扭转力的光应答型手性化合物，此光应答型手性化合物不能有颜色，要不然会干扰反射光的波长。为了达到上述需求，本发明是以不对称1，4：3，6-双脱水甘露醇(isomannide)及异山梨醇(isosorbide)手性分子做衍生(如下所示)，此结构具有很好的HTP(HelicalTwisting Power)添加少量于向列型液晶中即可产生胆甾型液晶相，结构中再搭配压克力官能基以达到光应答的功效。

本发明的手性化合物，具有如式(I)或式(II)的结构：