CN102199431B

CN102199431B - 液晶介质和液晶器件

Info

Publication number: CN102199431B
Application number: CN201110073064.0A
Authority: CN
Inventors: 新井裕子; 武田贵德; 杉山靖; 一之濑秀男
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2016-03-30
Anticipated expiration: 2031-03-25
Also published as: JP2017061703A; JP6068780B2; CN102199431A; US20110234968A1; JP6231178B2; JP2011208141A; US8394467B2

Abstract

本发明涉及介电正性向列型介质，其包含：一种或多种式I的化合物和一种或多种选自式II和III的化合物以及任选地一种或多种选自式IV和V的化合物

Description

液晶介质和液晶器件

发明领域

本发明涉及液晶介质，优选涉及包含一种或多种介电正性化合物、一种或多种介电负性化合物和任选的一种或多种介电中性化合物的介电正性的向列型介质，其尤其可用于双频率寻址；并且涉及包含这些介质的液晶器件，尤其是快速切换的光学器件，例如可作为电光学快门工作的器件。

现有技术和所要解决的问题

液晶显示器(LCD)广泛用于显示信息。LCD用于直视显示器，以及用于投影型显示器。用于大多数显示器的电光学模式仍然是扭转向列(TN)模式与其的各种变型。除了该模式，已经越来越多地使用超扭转向列(STN)模式和近些年来的光学补偿弯曲(OCB)模式和电控双折射(ECB)模式与它们的各种变型，例如垂直配向向列(VAN)、图案化ITO垂直配向向列型(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。所有这些模式使用与基板、或者是与液晶层基本垂直的电场。除了这些模式，还有使用与基板、或者是与液晶层基本平行的电场的电光学模式，例如面内切换(短IPS)模式(如例如在DE4000451和EP0588568中公开的)和边缘场切换(FFS)模式。特别地，后面提及的具有良好视角性能和改进的响应时间的电光学模式越来越多地应用于现代台式监视器的LCD，并且甚至用于TV的显示器和多介质应用，因此与TN-LCD竞争。

除了液晶的各种电光学效应在显示器中的这些确立已久的应用，存在一些其他使用液晶的电光学器件。这些中有打印机，或者是扫描头，波前校正器和至少还有电光学快门。后者可用于技术设备以及照相机中，并且近年来还用于能够显示三维(短3D)图像的显示器的快门。这类3D显示器使用电光学快门以区分将信息传送给观察者眼睛之一或多个观察者的分开的光通道。用于相应显示器的一个相当直观的实施方案使用由观察者或者多个观察者佩戴的眼镜。在玻璃上，这些眼镜的每一个负责对相应的眼睛“开”和“关”切换图像。

另一个实施方案在整个显示器前面使用单个快门。但是也已显示了具有分成多个像素的快门的设计。

对于这类显示器，液晶快门必须表现出特别快的响应时间。这些快速响应时间在许多情形下不能简单地通过常规方式，例如使用具有小盒间隙的液晶盒、在升高的温度下操作液晶盒或者使用“过驱动”来实现。

特别地，使器件从“开”状态切换成“关”状态的响应时间必须显著改进。在大多数典型的电光学效应中，通过当中断施加寻址电压时液晶介质中的内回复力来造成从“开”状态切换成“关”状态。因此，不可能通过寻址方案影响该切换行为。仅仅有有限的可能性通过应用具有相对大弹性常数的液晶材料来增加相应的响应速度。

然而，仅改进器件的这些响应时间的更实际可行的方式是使用所谓的“双频率”(或“双重频率”)寻址。这里使用特征在于以下介电行为的特殊液晶介质。该介质在工作温度下在一定寻址电压频率下的特征在于在平行于液晶指向矢的介电常数(ε_||)与垂直于液晶指向矢的介电常数(ε_⊥)之间具有正介电各向异性(Δε≡ε_||-ε_⊥)。当增加寻址电压的频率时，介电各向异性降低(由于介电松弛)并且介电各向异性将其符号从正变成负。因此，扭矩的方向通过电场变化影响液晶指向矢。

在所谓的“松弛频率”下，介电各向异性改变其符号。在低于所述松弛频率的频率下，液晶介质是介电正性的并且因此指向矢平行于电场的方向配向，只要电场具有足够高的场强度。(一些电光学效应确实展现出具有明显阈值的电光学特性)。在高于所述松弛频率的频率下，液晶介质是介电负性的并且因此指向矢垂直于电场方向配向。

从该行为清楚地看出，采用在液晶盒中给定的电极构造，通过施加低于或高于液晶介质松弛频率的工作电压，液晶介质指向矢的切换方向可以倒转，例如从垂直于表面到平行于表面并且反之亦然。因此，相应器件的“开”和“关”的切换过程由电场驱动。因此，指向矢取向的变化方向有源地(actively)切换，即通过施加的工作电压控制。相应器件特征在于对于“开”和“关”切换的特别短的响应时间。

根据本发明的液晶(LC)优选用于使用双频率寻址的改进的LC器件。它们特别可用于作为快速切换的电光学器件，例如作为快门工作。

对于这些应用，需要具有改进的性能的新的液晶介质。因此需要具有改进行为的液晶介质。它们的旋转粘度应该尽可能低。除了该参数，介质必须表现出合适的宽范围的向列相，优选在0.100-0.350范围内的合适的双折射(Δn)，和合适地高介电各向异性(Δε)。Δε必须足够高以允许合理的低工作电压。优选地，Δε应该为1.0或更大，以允许使用具有合理的低工作电压的容易获得的驱动器。然而，Δε应该优选为10或更小。另外，介质必须表现出足够低的介电松弛频率以适用于双频率寻址和足够大的垂直于液晶指向矢的介电各向异性。同时，优选地，ε_⊥应该为5.0或更大，更优选6.0或更大，最优选7.0或更大。然而，ε_⊥应该优选为10或更小。

根据本发明的显示器优选为有源矩阵LCD，短AMD，通过有源矩阵、优选通过薄膜晶体管(TFT)矩阵寻址。然而，本发明的液晶还可有利地用于具有其他已知寻址方式的显示器。

适合于LCD并且特别地适合于TN显示器的液晶组合物已经广泛已知。然而，这些组合物具有显著缺陷。除了具有其他缺陷外，它们中的大多数导致不利的高响应时间和/或对于许多应用而言过低的对比度。它们还大多数通常具有不足够的可靠性和稳定性，特别是对于热、水分或者通过光且特别是UV的照射的稳定性，尤其是当将一个或多个这些应激源(stressors)彼此结合时。

因此，显著需要用于实际应用的具有改进的合适性能，例如宽向列相范围、合适的光学各向异性Δn、适宜地高的Δε和ε_⊥值，和合适的松弛频率，导致电光学器件中快速响应时间和至少还有良好可靠性的液晶介质。

发明描述

惊奇地现已发现，可以实现具有合适的相范围，适宜地高Δε、ε_⊥值，合适的松弛频率，合适的Δn和合适的相范围的液晶介质，其没有表现出现有技术材料的缺陷或者至少以显著较小程度地显示所述缺陷。

根据本申请的这些改进的液晶介质至少包含：

-一种、两种、三种或更多种式I的化合物

其中

R¹是具有1-7个C原子的烷基或烷氧基，或者具有2-7个C原子的烯基、烯氧基或烷氧基烷基，

是或优选

L¹¹和L¹²彼此独立地是H或F，优选地L¹¹是F并且L¹¹和L¹²是H或F，更优选地L¹²是H，和

X¹是CN或NCS，优选CN，和

-一种或多种选自式II和III的化合物的化合物，优选它们中每一种的一种或多种化合物，

其中

R²¹、R²²、R³¹和R³²彼此独立地是具有1-7个C原子的烷基或烷氧基，具有2-7个C原子的烯基、烯氧基或烷氧基烷基，优选地

R²¹和R³¹彼此独立地是烷基或烯基，和

R²²和R³²彼此独立地是烷基或烷氧基，

是或

优选或最优选

是或优选

m和n彼此独立地是0或1，以及任选地

-一种、两种或更多种选自式IV和V的化合物，优选这些式中至少一种的一种或多种化合物，

其中

R⁴¹-R⁵²彼此独立地具有在上式II中对R²给出的含义，优选地R⁴¹是烷基和R⁴²是烷基或烷氧基，或者R⁴¹是烯基和R⁴²是烷基，优选地R⁵¹是烷基和R⁵²是烷基或烯基，或者R⁵¹是烯基和R⁵²是烷基或烯基，优选烷基，

和彼此独立并且在出现两次的情形下，这些还彼此独立地是

优选地，和的至少一个是

和彼此独立并且在出现两次的情形下，这些还彼此独立地是

优选地，和的至少一个是或

Z⁴¹-Z⁵²彼此独立，并且在Z⁴¹和/或Z⁵¹出现两次的情形下，这些还彼此独立地是-CH₂CH₂-、-COO-、反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-、-CH₂O-、-CF₂O-、-C≡C-或单键，优选地Z⁴¹和Z⁴²的至少一个以及Z⁵¹和Z⁵²的至少一个是单键，

p和q彼此独立地是0、1或2，

p优选为0或1。

在本发明的一个优选实施方案中，根据本申请的液晶介质包含一种或多种选自其子式I-1至I-3、优选选自式I-2和I-3、最优选I-2的化合物的式I化合物，

其中R¹和X¹具有在上式I中给出的相应含义，并且R¹优选为正烷基和X¹优选为CN。

在本发明的另一个优选实施方案中，根据本发明的介质包含一种或多种选自其子式II-1和II-2的式II化合物，和/或一种或多种选自其子式III-1和III-2的式III化合物，

其中参数具有在上式II中、或者在上式III中给出的相应含义，并且R²¹和R³¹优选地彼此独立地为正烷基，R²²优选为正烷基或烷氧基并且R³²优选为烷氧基。

在本发明的一个优选实施方案中，根据本发明的介质包含一种或多种式II-1的化合物，优选地其中R²¹是正烷基并且R²²是烷氧基，和一种或多种式II-2的化合物，优选地其中R²¹是正烷基并且R²²是正烷基或烷氧基、最优选正烷基。

在本发明的另一个优选实施方案中，根据本发明的介质包含一种或多种式III-1的化合物，优选地其中R³¹是正烷基并且R³²是烷氧基，和一种或多种式III-2的化合物，也优选地其中R³¹是正烷基并且R³²是烷氧基。

在本发明的再一个优选实施方案中，根据本发明的介质包含一种或多种式II-1的化合物，优选地其中R²¹是正烷基并且R²²是烷氧基，一种或多种式II-2的化合物，优选地其中R²¹是正烷基并且R²²是正烷基或烷氧基、最优选正烷基，和一种或多种式III-2的化合物，也优选地其中R³¹是正烷基并且R³²是烷氧基。

优选地，根据本发明的介质包含一种或多种式IV的化合物，其优选选自其子式IV-1至IV-9的化合物，更优选选自式IV-1至IV-4的化合物，并且最优选选自式IV-1和IV-3的化合物。

其中R⁴¹和R⁴²具有在上式IV中给出的相应含义，并且通常和特别地在式IV-1和IV-5中，R⁴¹优选为烷基或烯基，优选正烷基或1-E-烯基和R⁴²优选为烷基、烷氧基或烯基，优选正烷基或烷氧基。

优选地，所述介质包含一种或多种选自式IV-1和IV-3化合物的化合物，并且最优选一种或多种式IV-1和IV-3每一种的化合物。

优选的式IV-1化合物是式CC-n-m、CC-n-Om、CC-n-V和CC-n-Vm的化合物，更优选式CC-n-01、CC-3-V和CC-3-V1的化合物。优选的式IV-3化合物是式CP-n-m、CP-n-Om、CP-V-n和CP-nV-m的化合物，更优选式CP-n-m和CP-n-Om的化合物。这些缩写(首字母缩写词)的定义解释在表A-C中并且在下表D中说明。

在一个优选的实施方案中，根据本发明的液晶介质包含一种或多种选自其子式V-1至V-4化合物的式V化合物

其中R⁵¹和R⁵²具有在上式V中给出的相应含义，并且R⁵¹优选为烷基、更优选正烷基，并且在式V-1中R⁵²优选为烯基、优选3-烯基和最优选-(CH₂)₂-CH＝CH-CH₃，并且在式V-3中R⁵²优选为烷基或烯基、优选正烷基或3-烯基和最优选-(CH₂)₂-CH＝CH₂，在式V-3至V-6中R⁵²优选为烷基，并且在V-4中“F_0/1”优选为F。

优选的式V-1化合物是式PP-n-2V和PP-n-2Vm的化合物，更优选式PP-1-2V1的化合物。优选的式V-2化合物是式PTP-n-Om的化合物，尤其优选的是PTP-1-02、PTP-2-01和PTP-3-01。优选的式V-3的化合物是式PGP-n-m、PGP-n-2V和PGP-n-2Vm，更优选式PGP-2-m、PGP-3-m和PGP-n-2V的化合物。优选的式V-4的化合物是式PPTUI-n-m的化合物，尤其优选PPTUI-3-2、PPTUI-3-3、PPTUI-3-4和PPTUI-4-4。这些缩写(首字母缩写词)的定义也解释在表A-C中并且在下表D中说明。

优选地，根据本发明的液晶介质包含，更优选主要由，更优选基本由并且最优选完全由选自式I-V，更优选式I-IV化合物的化合物组成。

在本申请中，在有关组合物的上下文中，“包含”是指涉及例如介质或组分的实体(entity)含有优选总浓度10％或更多并且最优选20％或更多的所讨论的一种或多种组分或一种或多种化合物，除非另外明确地定义。

在上下文中，术语“主要由...组成”是指涉及的实体含有55％或更多，优选60％或更多并且最优选70％或更多的所讨论的一种或多种组分或一种或多种化合物，除非另外明确地定义。在上下文中，术语“基本由...组成”是指涉及的实体含有80％或更多，优选90％或更多并且最优选95％或更多的所讨论的一种或多种组分或一种或多种化合物，除非另外明确地定义。

在上下文中，术语“完全由...组成”是指涉及的实体含有98％或更多，优选99％或更多并且最优选100.0％的所讨论的一种或多种组分或一种或多种化合物，除非另外明确地定义。

另外，上面没有明确提及的其他介晶化合物可以任选地并且有利地用于根据本发明的介质中。这类化合物是本领域专业人员已知的。

根据本发明的液晶介质优选具有85℃或更大，更优选90℃或更大，更优选95℃或更大并且最优选100℃或更大的清亮点。

在589nm(Na^D)和20℃下，根据本发明的液晶介质的Δn值优选在0.100或更大至0.350或更小的范围内，更优选在0.120或更大至0.250或更小的范围内，并且最优选在0.125或更大至0.220或更小的范围内。

在1kHz和20℃下，根据本发明的液晶介质的Δε值优选为1.0或更大，优选2.0或更大，更优选2.5或更大并且最优选3.0或更大，而其优选为10或更小，更优选7或更小并且更优选在2.0或更大至5.0或更小的范围内，并且最优选在2.5-4.5的范围内。

在1kHz和20℃下，根据本发明的液晶介质的ε_⊥值优选为4.0或更大，优选5.0或更大，更优选6.0或更大并且最优选7.0或更大，而其优选为10或更小，更优选9.0或更小并且更优选在5.0或更大至8.0或更小的范围内，并且最优选在6.0-7.5的范围内。

优选地，没有手性掺杂剂的本发明介质的向列相至少从0℃或更小延伸至80℃或更大，更优选至少从-20℃或更小延伸至85℃或更大，最优选至少从-20℃或更小延伸至100℃或更大，并且特别为至少从-30℃或更小延伸至85℃或更大。

为了比较目的，液晶介质优选特征在于在根据Gooch和Tarry的第二传输最小值下工作的TN显示器，其具有1.0μm或更大至1.1μm或更小的光学延迟(d·Δn)。

优选地，液晶介质包含总共50％-100％，更优选70％-100％，更优选80％-100％并且特别为90％-100％的式I、II、III、IV和V，优选式I、II、III和IV的化合物。

更优选地，液晶介质包含、更优选主要由、更优选基本由并且最优选完全由式I、II、III、IV和V，更优选式I、III和IV或者式I、II、III和IV的化合物组成。

式I化合物优选以整个混合物的1％-35％、更优选2％-30％、更优选5％-25％并且最优选10％-20％的总浓度用于根据本发明的介质中。

式II和III的化合物优选以整个混合物的30％-70％、更优选35％-65％、更优选40％-60％并且最优选45％-55％的总浓度一起用于根据本发明的介质中。

式II化合物优选以整个混合物的0％-45％、更优选0％-40％并且最优选0％-35％的总浓度用于根据本发明的介质中。

式III化合物优选以整个混合物的0％-65％、更优选0％-60％并且最优选0％-55％的总浓度用于根据本发明的介质中。

式IV化合物优选以整个混合物的15％-50％、更优选25％-45％并且最优选30％-40％的总浓度用于根据本发明的介质中。

式V化合物优选以整个混合物的0％-30％、优选0％-25％并且最优选0％-10％的总浓度用于介质中。

在本发明的一个优选实施方案中，式II化合物优选以整个混合物的15％-45％、更优选20％-40％并且最优选25％-35％的总浓度用于介质中。

在本发明的优选实施方案中，式III化合物优选以全部混合物的50％-35％、更优选10％-30％并且最优选15％-25％的总浓度用于介质中。

优选地，根据本发明的介质进一步包含一种或多种手性化合物作为手性掺杂剂以调节它们的胆甾相螺距(cholestericpitch)。在根据本发明的介质中，它们的总浓度优选为0.1％-15％，更优选0.1％-10％并且最优选0.1％-3％。

任选地，根据本发明的介质可以进一步包含液晶化合物以调节物理性能。这些化合物是专业人员已知的。在根据本发明的介质中，它们的浓度优选为0％-30％，更优选0.1％-20％并且最优选1％-15％。

优选地，根据本发明的介质包含一种或多种下式的化合物：

-式I-2和/或

-式II-1，优选式CY-n-Om，和/或

-式II-2，优选式CCP-n-m和/或CCY-n-Om，和/或

-式III-1，优选式PTY-n-Om，和/或

-式III-2，优选式CPTY-n-Om，和/或

-式IV-1，优选式CC-v-n和/或CC-n-Om，和/或

-式IV-3，优选式CP-n-Om和/或CP-n-m。

在本申请中，术语“介电正性”用于Δε＞3.0的化合物或组分，“介电中性”为具有-1.5≤Δε≤3.0，和“介电负性”为具有Δε＜-1.5。Δε在1kHz频率和20℃下测量。相应化合物的介电各向异性由相应单个化合物于向列型主体混合物中10％的溶液的结果确定。在相应化合物于主体混合物中的溶解度小于10％的情形下，将其浓度减小2倍直到所得混合物足够稳定至少使得允许测定其性能。然而，为了将结果的有效性(significance)保持尽可能高，优选将浓度保持至少在5％。试验混合物的电容在具有垂面配向和具有沿面配向的盒中测定。两种盒的盒间隙约为20μm。施加的电压是具有1kHz频率和通常0.5V-1.0V的均方根值的矩形波，然而总是将其选择为低于相应试验混合物的电容阈值。

Δε被定义为(ε_||-ε_⊥)，而ε_av.为(ε_||+2ε_⊥)/3。分别地，对于介电正性化合物使用混合物ZLI-4792，并且对于介电中性以及对于介电负性化合物，使用混合物ZLI-3086(两者都是MerckKGaA(德国)的)作为主体混合物。化合物的介电常数由当加入感兴趣的化合物时主体混合物的相应值的变化确定。将该值外推至100％的感兴趣的化合物浓度。

原样地测量在20℃测量温度下具有向列相的组分，所有其他的类似化合物处理。

在本申请中，术语“阈值电压”是指光学阈值并且对于10％相对对比度(V₁₀)给出，并且术语“饱和电压”是指光学饱和度并且对于90％相对对比度(V₉₀)给出，如果没有另外明确地说明。如果明确地提及，仅使用电容阈值电压(V₀)，也称为Freedericks-阈值(V_Fr)。

在本申请中给出的参数范围是全部包括极限值的，除非另外明确地说明。

在整个本申请中，除非另外明确地说明，所有浓度以质量百分比给出并且涉及的是相应的完整混合物，所有温度以摄氏度(℃)给出并且所有温度差值以摄氏度给出。所有物理性能已经并在此根据“MerckLiquidCrystals，PhysicalPropertiesofLiquidCrystals”，StatusNov.1997，MerckKGaA(德国)测量并且对于20℃温度给出，除非另外明确地说明。光学各向异性(Δn)在589.3nm波长下测量。介电各向异性(Δε)在1kHz频率下测量。阈值电压以及所有其他电光学性能用在MerckKGaA(德国)制备的试验盒测定。用于测定Δε的试验盒具有约20μm的盒间隙。电极是具有1.13cm²面积和护圈的环形ITO电极。对于垂面取向(ε_||)，取向层是得自JSR(JapanSyntheticRubber)(日本)的JALS2096-R1，并且对于平面沿面取向(ε_⊥)，取向层是同样得自JSR的聚酰亚胺AL-1054。使用正弦波以0.3V_rms的电压用频率响应分析仪Solatron1260测定电容。使用的试验盒具有经选择的盒间隙，将其选择为使得具有匹配根据Gooch和Tarry的第一传输最小值或者以下，通常约0.45μm^-1的光学延迟值。用于电光学测量中的光是白光。所使用的配置是可商购获得的AutronicMelchers(卡尔斯鲁厄，德国)的设备。特性电压已经在垂直观察下测定。分别对于10％、50％和90％的相对对比度测定阈值(V₁₀)-中灰(V₅₀)-和饱和(V₉₀)电压。

响应时间分别作为相对对比度从0％变化至90％的时间(t₉₀-t₀)的上升时间(τ_on)给出，即包括延迟时间(t₁₀-t₀)，作为相对对比度从100％变回至10％的时间(t₁₀₀-t₁₀)的衰减时间(τ_off)和作为总响应时间(τ_总＝τ_on+τ_off)给出。

根据本发明的液晶介质可以包含常用浓度的另外添加剂。基于总的混合物，这些另外成分的总浓度为0％-10％，优选0.1％-6％。使用的各个化合物各自的浓度优选为0.1％-3％。在本申请中，对于液晶介质的液晶组分和化合物的浓度的值和范围，没有将这些和类似添加剂的浓度考虑在内。在混合物中使用的二向色性染料的浓度也是如此，当描述主体混合物的化合物或者组分的浓度时，没有将其计算在内。相应添加剂的浓度总是相对于最终掺杂的混合物给出。

根据本发明的液晶介质由若干种化合物，优选3-30，更优选4-20并且最优选4-16种化合物组成。这些化合物以常规方式混合。通常，将所需量的以较小量使用的化合物溶于以较大量使用的化合物中。在温度高于以较高浓度使用的化合物的清亮点的情形中，特别容易观察到溶解过程的完成。然而，也可能通过其他常规方式来制备介质，例如使用所谓的预混物(其可以是例如化合物的同系或低共熔的混合物)或者使用所谓的多瓶体系(其成分是准备好的以使用混合物本身)。

这些介质可以包含多于一种的手性掺杂剂。在它们包含两种或更多种手性掺杂剂的情形中，这些可以有利地以一种已知方式选择以补偿例如胆甾相螺距和因此选择性反射的波长的温度依赖性。在此，在一种主体混合物中可以使用具有相同螺旋扭转力(HTP)符号的手性掺杂剂，以及具有相反符号的该参数的手性掺杂剂。

更优选使用单种手性掺杂剂的本发明实施方案，该手性掺杂剂显示出很小的、在相应主体混合物中诱导的手性螺距的温度依赖性。

通过加入合适的添加剂，根据本发明的液晶介质可以这样的方式改性，即，使得它们可用于所有已知类型的液晶显示器，该液晶显示器原样使用液晶介质比如TN-、TN-AMD、ECB-AMD、VAN-AMD、IPS和OCBLCD，和特别地在复合体系中使用所述液晶介质，比如PDLC、NCAP、PNLCD以及尤其在ASM-PALCD中。

液晶的熔点T(C，N)、从近晶(S)到向列(N)相的转变T(S，N)和清亮点T(N，I)以摄氏度给出。

在本申请和尤其是在以下实施例中，液晶化合物的结构由缩写(也称为“首字母缩写词”表示。根据以下三个表A-C，将缩写转化成相应的结构是简单易懂的。

所有基团C_nH_2n+1，、C_mH_2m+1和C₁H₂₁₊₁优选为分别具有n、m和1个C原子的直链烷基，所有基团C_nH_2n、C_mH_2m和C₁H₂₁分别优选为(CH₂)_n、(CH₂)_m和(CH₂)₁，并且-CH＝CH-优选为反式-或E-亚乙烯基。

表A列出了用于环元素的符号，表B列出了用于连接基团的那些符号，并且表C列出了用于分子的左手和右手端基的那些符号。

表D列出了例举的分子结构以及它们相应的代码。

表A：环元素

表B：连接基团

表C：端基

其中n和m各自是整数并且三点“...”表示对于该表的其他符号的间隔。

优选地，除了式I的化合物外，根据本发明的液晶介质包含一种或多种选自下表结构式化合物的化合物。

表D

表E列出了优选用于根据本发明的液晶介质中的手性掺杂剂。

表E

在本发明的一个优选实施方案中，根据本发明的介质包含一种或多种选自表E化合物的化合物。

表F列出了优选用于根据本发明的液晶介质中的稳定剂。

表F

注释：在该表中，“n”是指1-12的整数。

在本发明的一个优选实施方案中，根据本发明的介质包含一种或多种选自表F化合物的化合物。

根据本发明的液晶介质优选包含：

-4种或更多种、优选6种或更多种的选自表D化合物的化合物，优选地

-7种或更多种、优选8种或更多种的化合物，优选三种或更多种不同结构式的化合物，其选自表D的结构式组。

实施例

下面给出的实施例解释本发明，而不以任何方式限制它。

然而，物理性能和组成向专业人员阐明了可以实现何种性能和它们可以在何范围内改性。尤其地，优选可以实现的各种性能的组合因此对于专业人员而言是清晰定义的。

实现了具有下表中给出的组成和性能的液晶混合物。研究它们的物理性能，包括它们的光学性能。

实施例1

表1：液晶混合物A的组成和性能

该混合物非常适合于在具有2-频寻址的TN盒中工作。其也适用于快速切换的电光学器件。

当寻址电压的电场频率增加时，混合物A的介电各向异性改变其符号。在1kHz频率下，Δε是正的并且在500kHz下Δε是负的。这在下表，表2中示出。

实施例2

表3：液晶混合物B的组成和性能

该混合物非常适合于在具有2-频寻址的TN盒中工作。其还适用于快速切换的电光学器件。

实施例3

表4：液晶混合物C的组成和性能

实施例4

表5：液晶混合物D的组成和性能

实施例5

表6：液晶混合物E的组成和性能

实施例6

表7：液晶混合物F的组成和性能

Claims

1.液晶介质，特征在于其包含：

－一种或多种式I的化合物

其中

R¹是具有1－7个C原子的烷基或烷氧基，或者具有2－7个C原子的烯基、烯氧基或烷氧基烷基，

是

L¹¹和L¹²彼此独立地是H或F，和

X¹是CN或NCS，和

－一种或多种选自式II和III化合物的化合物

其中

R²¹、R²²、R³¹和R³²彼此独立地是具有1－7个C原子的烷基或烷氧基，具有2－7个C原子的烯基、烯氧基或烷氧基烷基，

是

m和n彼此独立地是0或1，以及任选地

－一种或多种选自式IV和V的化合物

其中

R⁴¹、R⁴²、R⁵¹和R⁵²彼此独立地具有在上式II中对R²¹给出的含义，

彼此独立并且在出现两次的情形下，这些还彼此独立地是

Z⁴¹－Z⁵²彼此独立，并且在Z⁴¹和/或Z⁵¹出现两次的情形下，这些还彼此独立地是-CH₂CH₂-、-COO-、反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-、-CH₂O-、-CF₂O-、-C≡C-或单键，和

p和q彼此独立地是0、1或2，和

该介质任选地包含一种或多种手性化合物；

并且前提是该介质包含一种或多种式IV-1的化合物和一种或多种式IV-3的化合物

。

2.根据权利要求1的液晶介质，特征在于所述式IV-3的化合物是式CP-n-Om的化合物。

3.根据权利要求1的液晶介质，特征在于所述式IV-3的化合物是式CP-n-m的化合物。

4.根据权利要求1的液晶介质，特征在于介质中式I化合物的总浓度在从1％或更多至35％或更少的范围内。

5.根据权利要求1至4任一项的液晶介质，特征在于其包含一种或多种选自式I-1至I-3化合物的化合物

其中参数R¹和X¹具有权利要求1中在式I中给出的相应含义。

6.根据权利要求5的液晶介质，特征在于其包含一种或多种式I-2的化合物。

7.根据权利要求1－4任一项的液晶介质，特征在于其包含一种或多种选自式II-1和II-2化合物的化合物

其中参数R²¹和R²²具有权利要求1中在式II中给出的相应含义。

8.根据权利要求1－4任一项的液晶介质，特征在于其包含一种或多种选自式III-1和III-2化合物的化合物

其中参数R³¹和R³²具有权利要求1中在式III中给出的相应含义。

9.根据权利要求1－4任一项的液晶介质，特征在于其包含一种或多种如权利要求1中给出的式IV和/或式V的化合物。

10.根据权利要求9的液晶介质，特征在于其包含一种或多种式IV的化合物。

11.根据权利要求1的液晶介质，特征在于所述式IV-1的化合物中R⁴¹为1-E-烯基。

12.根据权利要求1的液晶介质，特征在于所述式IV-1的化合物是CC-3-V的化合物。

13.液晶器件，特征在于其包含根据权利要求1－12的任一项的液晶介质。

14.根据权利要求13的液晶器件，特征在于其可通过双频率寻址而寻址。

15.根据权利要求13或14的液晶器件，特征在于其可作为快速切换的光学器件工作。

16.根据权利要求15的液晶器件，特征在于所述光学器件是快门。

17.根据权利要求1－12的任一项的液晶介质在根据权利要求14到16的任一项的液晶器件中的应用。

18.制备根据权利要求1－12的任一项的液晶介质的方法，特征在于将一种或多种式I的化合物、一种或多种式II和/或III的化合物，一种或多种式IV-1的化合物和一种或多种式IV-3的化合物，和任选地一种或多种式IV和/或V的化合物混合，所述结构式都如权利要求1中给出。

19.包括一种或多种根据权利要求14或15或16的液晶器件的电光学显示器。

20.使用根据权利要求14或15或16的器件显示3D信息的方法。