[发明专利]环戊基衍生物

说明书

本发明涉及新的环戊基化合物，含有该化合物的液晶混合物和该化合物和混合物用于光学的和电子光学的设备的用途。

由于液晶这种物质受所用电压影响的光学性能，最初液晶被用作在电子光学显示器中的电介质。这种电子光学设备基于各种物理效应。例如，已知的具有动态散射的池(cell)，DAP池(列线相变形)，宾/主效应池，TN池(“扭转向列”)，STN池(“超级扭转向列”)，SBE池(“超级双折射效应”)，OMI池(光模干涉)和有源寻址AM-LCDs(“活性基质液晶显示”，薄膜晶体管寻址池)。

除了前述类型的池，其性能基于利用向列或胆甾型液晶，基于铁电的倾斜手性近晶相原理的显示设备也是已知的。适用的倾斜手性近晶相是例如，S_C^*，S_F^*和S_F^*相，其中S_C^*相由于它的粘度低，有利于最短响应时间。基于S_C^*相原理的已知类型的池，例如SSF池(“表面稳定化的铁电”)，SBF池(“短节距双稳铁电的”)或DHF池(“变形的螺旋波导铁电”)。

液晶混合物必须具有良好的化学和热稳定性，并对电场和磁场具有高稳定性。此外，它们应该在宽温度范围具有合适的介晶相，低粘度和短的反应时间。况且基于倾斜手性近晶相的原料应该具有足够高的自然极化作用和，取决于池类型，相当小的(对于SSF池)或尽可能高的(对于SBF和DHF池)扭转效力。为了促进池取向，它们还优选在S_C^*相上具有S_A相。在DHF池的情况下，两稳定态之间有一大转换角(switching angle)对于产生没有干扰的图像是最有利的。

作为铁电液晶混合物，有基本上适用的至少一种光学活性掺杂剂和液晶原料(包括通常具有宽倾斜近晶相，优选S_C相的几个无手性的组分)的混合物。不需要光学活性掺杂剂本身是液晶，但是，它们优选具有近晶相或胆甾型相。选择光学活性掺杂剂的浓度使得诱导产生具有适当的扭转以及足够高的自然极化的手性倾斜近晶相(即通常为S_C^*相)。

本发明提供通式I的环戊基化合物I其中k         表示4-18的整数；n         表示0或1；Y¹，Y²  表示单键，-O-，-COO-或-OOC-；每个环A，B，C各自表示非必须地单-或二氟化的1，4-亚苯基，嘧啶-2，5-二基，吡啶-2，5-二基，吡嗪-2，5-二基，萘-2，6-二基，喹啉-2，6-二基，噻吩-2，5-二基，噻唑-2，5-二基，或1，3，4-噻二唑-2，5-二基和环C还表示反-1，4-环亚己基或反-1，3-二噁烷-2，5-二基；Z¹ 表示单键，-COO-，-OOC-或-C≡C-；Z² 表示-COO-，-OOC-，-OCH₂-，-CH₂O或-(CH₂)₂-；和R   表示直链或支链，非必须地光学活性的具有4-20个碳原子的链烯基或烷基，其中可以用-O-，-COO-，-OOC-和/或环氧亚乙基代替一个或两个非相邻的亚甲基和/或用氟代替至少一个氢和/或用氯或氰基代替一个氢和/或用环戊基代替终端的氢。

人们已经发现，按照本发明的通式I的环戊基化合物与常规的化合物(具有乙基或乙烯基代替终端的环戊烷环)相比具有稍高或类似的清亮点和S_C相上限，但是，另人惊奇的是，转换角显著地增长而基本上不影响转换时间。此外，通式I的化合物具有高化学稳定性以及对电场和磁场具有高稳定性。它们是无色的，能以简单的方式生产，并在已知的液晶原料中具有良好的共溶度和良好的溶解性。这些性能确保在铁电DHF，SBF或SSF池中使用这种化合物有利于具有非常高的对比度和短反应时间的无干扰图像。