含有联苯酯类的液晶混合材料以及使用它们的装置制造方法及图纸

叙述了新的液晶材料，它们是含有联苯酯类的混合物，联苯酯类中至少有一种具有上式（Ｉ）所示结构，式（Ｉ）中∴代表∴或∴，ｊ为零或１，Ｒ－［１］代表Ｃ－［１］－Ｃ－［２０］的烷基、烷氧基、烷羰氧基、烷基羰基或烷氧羰氧基，Ｑ－［１］，Ｑ－［２］，Ｑ－［３］，或Ｑ－［４］均为Ｆ或Ｈ，其中至少有一个是Ｆ，Ｒ－［２］代表Ｃ－［１］－Ｃ－［２０］的烷基或烷氧基．这些新的液晶材料在室温呈现铁电近晶相．也叙述了制备这些新的液晶材料的方法和使用它们的设备．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术有关酯、液晶材料以及包含它们的一些装置。更具体地说，本专利技术有关铁电液晶。在呈现手征性倾斜近晶相的液晶中，可观察到铁电行为，例如在近晶的C、F、G、H、I、J和K相中(此后省写成S＊C等，星号指明手征性)。已经有人提议将这类液晶用于快速开关的电-光装置如数据处理和大屏幕显示等方面。参见N.A.克拉克(Clark)和S.T.拉格沃尔(Lager Wall)在App，Phys，Lett.，36卷第899页(1980年)的报导。对用于这些装置中的液晶材料的性质有一些要求。特别是在指定的工作温度附近相当大的温度范围内，能呈现出手征性倾斜近晶相的性质;这种材料应具有低的粘度(这就是为什么最好用S＊C相的原因，因为它流动性最好);这种材料在它的手征性倾斜近晶相中应具有高的自动极化系数(PS)。其它希望有的性质包括化学稳定性、透明性、在手征性相的温度以上时呈现SA相，以便使材料的分子与装置的底物排列整齐(见下述)。虽然有些单一化合物呈现手征性倾斜近晶液晶相，并具有许多上述所需的特性，但对于铁电液晶材料，更常用的主要是两种组分的混合物;每种组分本身可以是一种单一的化合物，也可以是一些化合物所组成的混合物。在这种混合液晶材料中，第一个组分被选作“主体”，它在很宽的温度范围内呈现倾斜的但不是手征性的近晶相，与它混合的第二种组份是一种“掺杂剂”，它是光活性的(即含有一个不对称取代的碳原子)，能使此混合物所呈现的倾斜近晶相成为手征性的，并最好具有高的PS值。另外，主体组份本身也可以是手征性的近晶相，但PS值较小，这时掺杂剂的存在可以提高它的PS值。此外，掺杂剂的存在还可以改进主体的其它性质，例如若它与主体形成低共熔混合物，则此混合物的熔点往往比任一纯组份都更低。现在进行的研究是要鉴定各类化合物或由化合物组成的混合物中，有哪些适合于用作“主体-掺杂剂”铁电近晶液晶材料。本专利技术的目的是提供一些新的和改进了的化合物，用作这种材料，主要是(但不完全是)用作主体，并提供一些包含它们的新的和改进了的混合物。按照本专利技术，它的第一个方面是提供一类用于液晶混合物的新化合物，这类化合物具有下列式ⅠA的通式 这里 代表 或 ，R1代表C3-12烃基、烷氧基、烷羰氧基、烷氧羰基或烷氧羰氧基，j等于零或1，R2代表C2-12烷基或烷氧基，Q1或Q2中的一个是H，另一个是F，每当j是零， ，R1和R2都是正烷基时，在R1和R2中碳原子的总数即大于12。像这里将要讨论的那样，已经发现具有式ⅠA所示结构的化合物以及一些有关的化合物是液晶混合材料特别有用的组成。按照本专利技术的第二个方面，是它提供了一种新的液晶材料，它在室温呈现为这样的近晶相，与存在一种光活性的化合物时即成为倾斜手征性近晶相。它包含由一些化合物形成的混合物，其中至少有一种化合物具有下述式Ⅰ所示的结构 这里 代表 ，j为零或1，R1代表烷基、烷氧基、烷羰氧基、烷氧羰基、或烷氧羰氧基，每个Q1、Q2、Q3或Q4都是F或H，其中至少有一个是F，R2代表烷基或烷氧基。R1和R2最好每个都包含1到20个碳原子。具有式Ⅰ所示结构的化合物最好在Q1、Q2、Q3或Q4中只有一个是氟取代基。在本说明书中 代表1，4连接的苯基 代表反式1，4连接的环己基 代表双环-(2，2，2)-辛基。具有式1A和式Ⅰ所示结构的化合物，其最佳的结构类型示于下面的表1中。表1 在表1所列的结构类型中，最好选(a)、(b)、(e)和(f)用于液晶混合物。R1最好是C3-C12正烷基、一种光活性的烷基(例如具有CH3-CH2-CH(CH3)(CH2)n的x基团，其中n等于1至8)、C3-C12的正烷氧基或一种光活性的烷氧基(例如由XO基组成的)。基团x最好是2-甲基丁基。R2最好是一个C3-C12的正烷基或一种光活性的烷基，例如x。R1和R2可相同，也可以不同。当R1和/或R2是一个光活性的基团时，具有式Ⅰ或式ⅠA所示结构的化合物可以是光活性的，例如(+)的或(-)的，也可以是外消旋的(±)，这里(+)或(-)表示偏振光旋转角度的符号。已经发现含有一种或多种式Ⅰ所代表的化合物的混合物的液晶材料常呈近晶相，如上述可用于铁电液晶装置中，并能在很宽的温度范围内保持，包括室温，如15-25℃。当具有式Ⅰ所示结构的一种或多种化合物是旋光活性的，例如R1或R2是或包含(+)-2-甲基丁基，则这些化合物或含有这些化合物的混合物所呈现的倾斜近晶相可以是手征性的倾斜近晶相，如S＊C。在有些情形中，具有式Ⅰ所示结构的化合物能降低与之混合的化合物出现近晶如Sc相的温度。有一些具有式Ⅰ所示结构的化合物本身在室温也能呈现近晶相，如Sc相，并且它们的熔点，或近晶相出现的温度还可以通过加入别的化合物而进一步降低，所加入的化合物可以是具有式Ⅰ所示结构的化合物。具有式Ⅰ所示结构的化合物，或含有它们的液晶混合物因此可以用作主体，将它与掺杂剂混合以使它适合于用作铁电液晶材料，或改进它的稳定性。如果具有式Ⅰ所示结构的化合物，或含有一种或多种这类化合物的液晶混合物呈现出倾斜的但非手征性的近晶相，则应将它与含有一种或多种光活性化合物的掺杂剂混合，以便使混合物产生手征性的倾斜近晶相，最好有高的PS值。另外或可供选择的方法是，如果具有式Ⅰ所示结构的化合物或含有一种或多种这类化合物的液晶混合物呈现手征性的倾斜近晶相，则掺入的掺杂剂可用来提高混合物的PS值。含有一种或多种具有式Ⅰ所示结构的化合物和含一种或多种光活性的化合物，并能呈现手征性的倾斜近晶相的这样一种液晶混合物组成了本专利技术的另外一个方面。已知有一些类型的化合物，它们可以在具有或含具有式Ⅰ所示结构的化合物形成的主体中作为掺杂剂使用，这些化合物包括(ⅰ)α-羟基羧酸的衍生物，特别是乳酸的衍生物，如专利合作条约申请号PCT/GB85/00512中所描述的下述化合物 (ⅱ)α-氨基酸的衍生物，如联合王国专利申请号8520714和8524879中所描述的下述化合物 (ⅲ)各种二级醇衍生物，特别是2-辛醇的衍生物，如联合王国专利申请号8520715中所描述的下述化合物 (ⅳ)光活性的萜类衍生物，如联合王国专利申请号8501999中所描述的下述化合物 (ⅴ)含有其它光活性(+或-)烷基，例如酯基或烷基-或烷氧苯基的化合物。最好是2-甲基丁基，但别的基团如3-甲基戊基，4-甲基己基或5-甲基戊基等也适用。这类化合物的一个实例有如下式所示 或是一个具有式Ⅰ所示结构的化合物，其中R1或R2是这样的一种光活性的烷基。上述(ⅰ)至(ⅴ)中所指的化合物，Rx是一个C5-C12正烷基或正烷氧基，Ry是C1-C5正烷基。上述(ⅰ)至(ⅴ)所指的化合物中都含有不对称碳原子，并且可以按照有关的专利申请中的描述制备出它们的光活性的形式，在以它们的光活性形式作为掺杂剂与呈现倾斜的近晶相的具有式Ⅰ所示结构的化合物混合或者与含具有式Ⅰ的化合物的一种混合物相混合时，上述化合物(ⅰ)至(ⅴ)在提高PS值方面是有效的。一般说来，当掺杂剂与具有式Ⅰ所示结构的化合物或者含具有式Ⅰ所示结构的化合物的一种混合物相混合以提高PS值时，PS值的增长值与存在于混合物中的掺杂剂的量成比例。通常总是希望用于铁电液晶装置中的液晶材料有尽可能高的PS值，只要其它所希望的性质如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶材料，其特征在于它是由一些化合物所组成的混合物，这些化合物中至少有一种具有式（１）所示的结构；＊＊＊（Ｉ）其中＊代有＊或＊，ｊ值为零或１，Ｒ↓［１］代表Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷基、烷氧基、烷羰氧基、烷氧羰基或烷氧羰氧基，Ｑ↓［１］、Ｑ↓［２］、Ｑ↓［３］和Ｑ↓［４］每一个是氟或氢，但至少有一个是氟，Ｒ↓［２］代表Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷基或烷氧基。

【技术特征摘要】
GB 1985-1-22 85015091.一种液晶材料，其特让在于它是由一些化合物所组成的混合物，这些化合物中至少有一种具有式(Ⅰ)所示的结构；其中代表或，j值为零或1，R1代表C1-C20烷基、烷氧基、烷羰氧基、烷氧羰基或烷氧羰氧基，Q1、Q2、Q3和Q4每一个是氟或氢，但至少有一个是氟，R2代表C1-C20烷基或烷氧基。2.一种如权利要求1所述的液晶材料，其中R1代表C2-C12烷基、烷氧基、烷羰氧基、烷氧羰基或烷氧羰氧基，j值为零或1，R2代表C3-C12烷基或烷氧基，若当j值为零，并且R1和R2都是正烷基，则在R1和R2中的碳原子总数不超过12。3.一种如权利要求1或2所述的液晶材料，其中至少有一种化合物选自下述各式其中R1是正...

【专利技术属性】
技术研发人员：马德琳琼布雷德肖，爱德华彼得雷恩斯，戴维伊恩华晓普，伊恩查尔斯塞奇，约翰安东尼詹纳，
申请(专利权)人：大不列颠及北爱尔兰联合王国国防大臣，BDH化学品公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]