CN106661453B - 液晶介质和包含其的液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种优选具有向列相和负介电各向异性的液晶介质，其包含：a)一种或多种式(I)的化合物
Figure DDA0001221154020000011
和b)一种或多种选自式(II)和(III)的化合物的化合物

Description

液晶介质和包含其的液晶显示器
本发明涉及尤其用于液晶显示器的新的液晶介质，和涉及这些液晶显示器，尤其涉及使用ECB(电控双折射)效应、IPS(平面内切换型)或FFS(边缘场切换型)效应(均使用介电负性液晶)的液晶显示器。最后一种偶尔也称为UB-FFS(超亮FFS)效应。对于第一效应，使用呈垂面初始配向的介电负性液晶，并且后两种呈沿面(即平面)初始配向。根据本发明的液晶介质特征在于尤其小的双折射率波长色散。这也使得根据本发明的显示器中的小的色移。
电控双折射、ECB效应或DAP(配向相畸变)效应的原理首次描述于1971年(M.F.Schieckel和K.Fahrenschon,“Deformation of nematic liquid crystals withvertical orientation in electrical fields”,Appl.Phys.Lett.19(1971),3912)。随后是J.F.Kahn(Appl.Phys.Lett.20(1972),1193)及G.Labrunie和J.Robert(J.Appl.Phys.44(1973),4869)的论文。
J.Robert和F.Clerc(SID 80Diges t Techn.Papers(1980),30)、J.Duchene(Displays 7(1986),3)以及H.Schad(SID 82Digest Techn.Papers(1982),244)的论文已经显示出液晶相必须具有高数值的弹性常数K3/K1比、高数值的光学各向异性Δn和Δε≤-0.5的介电各向异性值以适用于基于ECB效应的高信息显示元件。基于ECB效应的电光显示元件具有垂面表面配向(VA技术＝垂直配向)。介电负性液晶介质也可用于使用所谓的IPS(平面内切换型)效应的显示器。
然而根据本申请，使用呈沿面配向的介电负性液晶的IPS或FFS效应是优选的。
此效应在电光显示元件中的工业应用需要必须满足多种多样的要求的LC相。此处尤其重要的是对湿气、空气和物理影响(诸如热、红外、可见和紫外区域中的辐射以及直流(DC)电场和交流(AC)电场)的耐化学性。
此外，需要可工业使用的LC相具有在合适的温度范围中的液晶中间相和低粘度。
迄今已公开的具有液晶中间相的系列化合物均不包括满足所有这些要求的单一化合物。因此，一般制备2至25、优选3至18种化合物的混合物，以便获得可用作LC相的物质。
矩阵液晶显示器(MLC显示器)是已知的。可用于个别像素的个别切换的非线性元件为例如有源元件(即，晶体管)。于是使用术语“有源矩阵”，其中一般而言，使用薄膜晶体管(TFT)，其通常配置于作为基板的玻璃板上。
在两种技术之间作出区别：包含化合物半导体(诸如CdSe)的TFT或基于多晶和尤其非晶硅的TFT。后一种技术当前在世界范围内具有最大商业重要性。
TFT矩阵应用于显示器一个玻璃板的内侧，同时另一个玻璃板于其内侧携带透明反电极。与像素电极的尺寸相比，TFT非常小并且几乎对图像无不利影响。该技术也可扩展至全色功能显示器，其中红、绿和蓝色滤光器的镶嵌块(mosaic)以如此方式设置以致滤光器元件以相对于每个可切换像素设置。
迄今使用最多的TFT显示器在透射方面通常用交叉偏振器操作且为背光型。对于TV应用，使用ECB(或VAN)盒或FFS盒，然而监视器通常使用IPS盒或TN(扭转向列)盒，且笔记本电脑、膝上型计算机和移动应用通常使用TN、VA或FFS盒。
此处术语MLC显示器涵盖了具有整合式非线性元件的任意矩阵显示器，即除了有源矩阵外，也包括带有无源元件的显示器，例如变阻器或二极管(MIM＝金属-绝缘体-金属)。
此类型的MLC显示器尤其适合于TV应用、监视器和笔记本，或适合于具有高信息密度的显示器，例如，在汽车制造或航空器构造中。除了关于对比度的角度依赖性和响应时间的问题外，MLC显示器也会出现因液晶混合物不够高的比电阻而产生的问题[TOGASHI,S.,SEKIGUCHI,K.,TANABE,H.,YAMAMOTO,E.,SORIMACHI,K.,TAJIMA,E.,WATANABE,H.,SHIMIZU,H.,Proc.Eurodisplay 84,Sept.1984:A 210-288Matrix LCD Controlled byDouble Stage Diode Rings,pp.141ff.,Paris；STROMER,M.,Proc.Eurodisplay 84,Sept.1984:Design of Thin Film Transistors for Matrix Addressing of TelevisionLiquid Crystal Displays,第145页及以下,Paris]。随着电阻的降低，MLC显示器的对比度变差。由于与显示器内表面的相互作用，液晶混合物的比电阻通常随着MLC显示器的寿命下降，因而高(初始)电阻对于经长期操作后必须具有可接受电阻值的显示器而言非常重要。
除IPS显示器(例如：Yeo,S.D.，论文15.3:“An LC Display for the TVApplication”，SID 2004International Symposium,Digest of Technical Papers，XXXV,第II册，第758和759页)和长久已知的TN显示器之外，使用ECB效应的显示器已作为所谓的VAN(垂直配向向列型)显示器成为当前尤其对于电视应用最重要的三种最近类型的液晶显示器中的一种。
此处可提及最重要的设计：MVA(多域垂直配向型，例如：Yoshide，H.等人，论文3.1:“MVA LCD for Notebook or Mobile PCs...”,SID 2004International Symposium,Digest of Technical Papers，XXXV,第I册，第6至9页，和Liu，C.T.等人，论文15.1:“A46-inch TFT-LCD HDTV Technology…”，SID 2004International Symposium,Digest ofTechnical Papers,XXXV，第II册,第750至753页)、PVA(图案化垂直配向型)，例如：Kim,Sang Soo，论文15.4:“Super PVA Sets New State-of-the-Art for LCD-TV”,SID2004International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV，第II册，第760至763页)和ASV(先进超视图，例如：Shigeta，Mitzuhiro和Fukuoka,Hirofumi,论文15.2:“Development of High Quality LCDTV”，SID 2004International Symposium,Digest ofTechnical Papers,XXXV,第II册，第754至757页)。VA效应的较现代版本为所谓的PAVA(光配向VA)和PSVA(经聚合物稳定的VA)。
一般形式下，该技术在例如Souk,Jun,SID Seminar 2004,Seminar M-6:“RecentAdvances in LCD Technology”，Seminar Lecture Notes,M-6/1至M-6/26，和Miller,Ian,SID Seminar 2004,Seminar M-7:“LCD-Television”，Seminar Lecture Notes,M-7/1至M-7/32中比较。尽管现代ECB显示器的响应时间已通过超速驱动(overdrive)的寻址方法显著改良，例如：Kim，Hyeon Kyeong等人，论文9.1:“A 57-in.Wide UXGA TFT-LCD for HDTVApplication”，SID 2004International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV,第I册，第106至109页，但视频兼容性响应时间的实现，尤其在灰度切换中仍为尚未以满意程度解决的问题。
如同ASV显示器，ECB显示器使用具有负介电各向异性(Δε)的液晶介质，然而TN和迄今所有常规的IPS显示器使用具有正介电各向异性的液晶介质。然而，当前存在对利用介电负性液晶介质的IPS和FFS显示器的增加需求。
在此类型的液晶显示器中，液晶用作电介质，其光学特性在施加电压后可逆地改变。
由于通常在显示器中，即，也在根据这些提到的效应的显示器中，操作电压应尽可能低，因此使用通常主要由都具有相同符号的介电各向异性且具有最高可能的介电各向异性值的液晶化合物构成的液晶介质。一般而言，使用至多相对较小比例的中性化合物，且(若可能)不使用具有与介质相反的介电各向异性符号的化合物。在用于ECB显示器的具有负介电各向异性的液晶介质的情况下，因此主要采用具有负介电各向异性的化合物。所用液晶介质一般主要且通常甚至基本上由具有负介电各向异性的液晶化合物组成。
在根据本申请使用的介质中，通常使用至多显著量的介电中性液晶化合物且通常使用一般仅非常小量的介电正性化合物或通常甚至一点不使用介电正性化合物，因为一般而言，液晶显示器意图是具有可能的最低的寻址电压。
WO 2009/021671公开了介电负性液晶介质，其包含下式的化合物
Figure BDA0001221154010000051
WO 2012/076105公开了介电负性液晶介质，其可包含例如选自以下式的化合物
Figure BDA0001221154010000052
然而，对于液晶显示器中的许多实际应用，已知的液晶介质不展示出足够低的双折射率色散，即ne和尤其Δn两者的值对于所使用的光波长(尤其在波谱的可见范围内)的小的依赖性。
已经对液晶的双折射率色散和它们对某些电光效应的影响的实际和理论研究投入许多工作。一些说明性公开为例如
Wu,Sin-Tson:“Birefringence dispersions of liquid crystals”，Phys.Rev.A,第33卷，第(2)期，(1986),第1270-1274页；
Breddels,P.A.,van Sprang,H.A.和Bruinink,J.:“Influence of dispersionon the transmission characteristics of supertwisted nematic effects inliquid-crystal displays”，J.Appl.Phys.，第62卷，第(5)期，(1987)，第1964-1967页；
Wu,Shin-Tson:“A semi-empirical model for liquid-crystal refractiveindex dispersions”，PACS#61.30.-V，78.20.Ci，78.40.-q；
Wu,Shin-Tson和Wu，Chiung-Seng:“A three-band model for liquid-crystalbirefringence dispersion”，J.Appl.Phys.第66卷，第(11)期，(1989)，第5297-5301页；和
Abdulahim,I.:“Dispersion Relations for the Refractive Indices and theEffective Birefringence of Liquid Crystals”，Mol.Cryst.Liq.Cryst.,第197卷，(1991),第103-108页。
具有相应低的寻址电压的现有技术的液晶介质具有相对低的电阻值或低的VHR且经常使得在从倾斜视角观看时颜色平衡的不期望的偏移。这例如导致当从倾斜角度观看显示器时所显示的“白”色变成淡黄色色调。此问题部分归因于常规的液晶的相对大的双折射率值的波长色散。
最小化此问题的充分确立的方法为在设定成显著小于如理论上优化的值(例如针对最大对比度优化的值)所获得的值的光学延迟下操作电光切换元件。然而，此操作方式具有减小最大透射率的显著缺点。然而，后一效应是几乎所有类型的电光显示器且尤其移动显示器相当不期望的。
显然，对于显示器的预期应用，液晶混合物的相范围必须足够宽。
液晶介质在显示器中的响应时间也必须改良，即减少。这对于用于电视或多媒体应用的显示器尤其重要。为了改良响应时间，过去已反复提出优化液晶介质的旋转粘度(γ1)，即以实现具有可能的最低的旋转粘度的介质。然而，此处实现的结果对于许多应用是不足够的，且因此，使得显得期望找到另外的优化方法。
介质对极端负荷(尤其对UV暴露和加热)的充分稳定性是非常尤其重要的。特别地在移动设备(诸如移动电话)中的显示器中的应用的情况下，这可以是重要的。
迄今所公开的MLC显示器的缺点归因于它们的比较低的对比度、相对高的视角依赖性和在这些显示器中灰度再现的困难(尤其当从倾斜视角观看时)，以及它们的不足的VHR和它们的不足的寿命。
因此，持续大量需要如下MLC显示器，其具有非常高的比电阻，同时具有大的工作温度范围、短的响应时间和低的阈值电压，借助于其可产生各种灰度，且尤其具有良好且稳定的VHR。
本发明的目的为提供MLC显示器，不仅用于监视器和TV应用，而且用于移动应用，诸如电话和导航系统，其基于ECB、IPS或FFS效应，不具有上文所指示的缺点，或仅以较小程度具有上述缺点，且同时具有非常高的比电阻值。特别地，对于移动电话和导航系统，必须确保它们在极高和极低的温度下也工作。
出人意料地，已经发现若在这些显示元件中使用如下向列液晶混合物，则可实现这样的液晶显示器，其尤其在ECB、IPS和FFS显示器中具有在短响应时间的情况下的低阈值电压和同时足够宽的向列相、有利的、相对低的双折射率(Δn)和同时低双折射率色散(Δ(Δn))、对通过加热和通过UV暴露引起的分解的良好稳定性和稳定的、高的VHR，该向列液晶混合物包含至少一种式I的化合物、优选两种或更多种式I的化合物，和在每种情况下优选选自子式II-1和子式II-2、尤其优选子式II-1和/或子式II-2的化合物的至少一种式II的化合物、优选两种或更多种式II的化合物，和优选另外选自式III-1和式III-2的化合物、优选式III-2的化合物的至少一种化合物、优选两种或更多种化合物，和/或至少一种式IV和/或式V的化合物、优选两种或更多种式IV和/或式V的化合物(所有式如下文所定义)。
此类介质尤其可用于具有基于ECB效应的有源矩阵寻址的电光显示器和用于IPS(平面内切换型)显示器或FFS(边缘场切换型)显示器。
本发明因此涉及基于极性化合物的混合物的液晶介质，其包含至少一种式I的化合物和一种或多种选自式II和式III的化合物的化合物，优选一种或多种式II的化合物，更优选此外一种或多种式III的化合物和最优选另外一种或多种选自式IV和式V的化合物的化合物。
根据本发明的混合物显示出清亮点≥70℃的非常宽的向列相范围、非常有利的电容阈值、相对较高的保持率的值和同时在-20℃和-30℃下的良好低温稳定性、以及非常低的旋转粘度。此外，根据本发明的混合物进一步特征为清亮点与旋转粘度的良好比率和高的负介电各向异性。
出人意料地，现已发现可实现具有适合地高的Δε的绝对值|Δε|、适合相范围和具有低双折射率色散的Δn的液晶介质，其不具有现有技术材料的缺点，或至少仅以显著减少的程度具有。
出人意料地，此处已经发现当使用时，如下文所定义的式I的化合物产生大量(在多数情况下充分的)的色散。这尤其在所使用的式I的化合物中的参数R11表示具有1至5个、优选1至3个C原子的烷基的大多数情况下是如此。尤其优选使用R11表示具有1至3个C原子的烷基和R12表示H或甲基的式I的化合物。
本发明因此涉及式I的化合物，和涉及具有向列相和负介电各向异性的液晶介质，其包含
a)一种或多种式I的化合物，优选浓度在1％至60％范围内、更优选在5％至40％范围内、尤其优选在8％至35％范围内，
Figure BDA0001221154010000081
其中
a、b和c彼此独立地表示整数0或1，
c最优选表示1，
(a+b+c)为1、2或3，优选为1或2，最优选为1，
R11和R12彼此独立地表示H或具有1至7个C原子的烷基，优选H或具有1至53个C原子的烷基，更优选H或具有1至3个C原子的烷基，且最优选地，
R11表示H、甲基或乙基，和
R12表示H、甲基、乙基或丙基，和
b)一种或多种选自式II和式III的化合物
Figure BDA0001221154010000091
其中
R21表示具有1至7个C原子的未被取代的烷基(优选直链烷基，更优选正烷基，最优选丙基或戊基)、具有2至7个C原子的未被取代的烯基(优选直链烯基，尤其优选具有2至5个C原子)、具有1至6个C原子的未被取代的烷氧基或具有2至6个C原子的未被取代的烯基氧基，
R22表示具有1至7个C原子的未被取代的烷基、具有1至6个C原子的未被取代的烷氧基或具有2至6个C原子的未被取代的烯基氧基，和
l表示0或1，
Figure BDA0001221154010000092
其中
R31表示具有1至7个C原子的未被取代的烷基(优选直链烷基，更优选正烷基，最优选丙基或戊基)，或具有2至7个C原子的未被取代的烯基，优选直链烯基，尤其优选具有2至5个C原子，
R32表示具有1至7个C原子(优选具有2至5个C原子)的未被取代的烷基、具有1至6个C原子(优选具有1、2、3或4个C原子)的未被取代的烷氧基或具有2至6个C原子(优选具有2、3或4个C原子)的未被取代的烯基氧基，且
Figure BDA0001221154010000093
表示
Figure BDA0001221154010000101
和
c)任选地，优选强制性地，一种或多种式IV的化合物，
Figure BDA0001221154010000102
其中
R41表示具有1至7个C原子的未被取代的烷基或具有2至7个C原子的未被取代的烯基，两者均优选具有2至5个C原子、优选具有2、3或4个C原子，更优选表示乙烯基或1-丙烯基和尤其是乙烯基，和
R42表示具有1至7个C原子的未被取代的烷基或具有1至6个C原子的未被取代的烷氧基，优选正烷基，尤其优选具有2、3、4或5个C原子，
d)任选地，优选强制性地，一种或多种式V的化合物，
Figure BDA0001221154010000103
其中
R51和R52彼此独立地具有针对R21和R22给出的含义之一，且优选表示具有1至7个C原子的烷基(优选正烷基，尤其优选具有1至5个C原子的正烷基)、具有1至7个C原子的烷氧基(优选正烷氧基，尤其优选具有2至5个C原子的正烷氧基)、具有2至7个C原子(优选具有2至4个C原子)的烷氧基烷基、烯基或烯基氧基，优选烯基氧基，
Figure BDA0001221154010000104
至
Figure BDA0001221154010000111
若存在，各自彼此独立地表示
Figure BDA0001221154010000112
优选
Figure BDA0001221154010000113
优选
Figure BDA0001221154010000121
表示
Figure BDA0001221154010000122
和，若存在
Figure BDA0001221154010000123
优选表示
Figure BDA0001221154010000124
Z51至Z53各自彼此独立地表示-CH2-CH2-、-CH2-O-、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-或单键，优选-CH2-CH2-,-CH2-O-或单键且尤其优选单键，
i和j各自彼此独立地表示0或1，
(i+j)优选表示0或1。
在本申请中，元素都包括它们的各个同位素。特别地，化合物中的一个或多个H可经D替代，且这在一些实施方式中也是尤其优选的。相应化合物的相应高的氘化度使得例如化合物能够探测和识别。这在一些情况下是非常有帮助的，尤其在式I的化合物的情况下。
在本申请中，
alkyl尤其优选表示直链烷基，尤其CH3-、C2H5-、n-C3H7-、n-C4H9-或n-C5H11-，和
alkenyl尤其优选表示CH2＝CH-、E-CH3-CH＝CH-、CH2＝CH-CH2-CH2-、E-CH3-CH＝CH-CH2-CH2-或E-(n-C3H7)-CH＝CH-。
优选地，根据本发明的液晶介质包含一种或多种选自以下式I-1至式I-3的化合物、优选选自式I-1和式I-2的化合物、最优选为式I-1的化合物的式I的化合物
Figure BDA0001221154010000125
Figure BDA0001221154010000131
其中参数具有各个含义，包括上文在式I下给出的相同的优选含义，且
在式I-1中
R11优选表示甲基、乙基、丙基、丁基或戊基，更优选正丙基、正丁基或正戊基，
R12优选表示H、甲基或乙基，
在式I-2中
R11优选表示甲基、乙基、丙基、丁基或戊基，更优选正丙基、正丁基或正戊基，
R12优选表示H或甲基，
在式I-3中
R11优选表示H、甲基或乙基，更优选H或甲基，最优选H，和
R12优选表示H或甲基，更优选H。
优选地，根据本发明的液晶介质包含一种或多种选自以下式I-1a至式I-1的化合物、优选选自式I-1a和I-1b的化合物、最优选为式I-1b的化合物的式I-1的化合物
Figure BDA0001221154010000132
Figure BDA0001221154010000141
优选地，作为式I-1和/或式I-3的化合物的替代或另外，根据本发明的液晶介质包含一种或多种选自以下式I-2a至式I-2h的化合物、优选选自式I-2c和式I-2d的化合物、最优选为式I-2c的化合物的式I-2的化合物。
Figure BDA0001221154010000142
Figure BDA0001221154010000151
优选地，作为式I-1和/或式I-2的化合物的替代或另外，根据本发明的液晶介质包含一种或多种选自以下式I-3a至式I-3f的化合物、优选选自式I-3a、式I-3b、式I-3c和式I-3f的化合物、最优选为式I-3a、式I-3b和式Il-3c的化合物的式I的化合物。
Figure BDA0001221154010000161
在本发明的优选实施方式中，根据本发明的介质在每种情况下包含一种或多种选自式I-1至式I-3的化合物、优选选自式(I-1和I-2)或式(I-1和I-3)的化合物的式I的化合物。
在本发明的甚至更优选实施方式中，根据本发明的介质在每种情况下包含一种或多种选自以下式I-1a至式I-1d的化合物的式I的化合物。
在本发明的优选实施方式中，根据本发明的介质在每种情况下包含一种或多种选自以下式I-1b的化合物的式I的化合物。
在本发明的替代、优选的实施方式中，根据本发明的介质在每种情况下包含一种或多种选自以下式I-1f和式I-1g的化合物的式I的化合物。
在本发明的优选实施方式中，根据本发明的介质在每种情况下包含一种或多种选自式II-1和式II-2的化合物的式II的化合物，优选一种或多种各自为式II-1的化合物和一种或多种式II-2化合物，
Figure BDA0001221154010000171
其中参数具有上文在式II下给出的各个含义，且优选地
在式II-1中
R21和R22彼此独立地表示甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基也或戊氧基，优选乙氧基、丁氧基或戊氧基，更优选乙氧基或丁氧基，且最优选丁氧基。
在式II-2中
R21优选表示乙烯基、l-E-丙烯基、丁-4-烯-1-基、戊-1-烯-1-基或戊-3-烯-1-基和正丙基或正戊基，和
R22表示具有1至7个C原子、优选具有2至5个C原子的未被取代的烷基，或优选具有1至6个C原子、尤其优选具有2或4个C原子的未被取代的烷氧基，且最优选乙氧基，且
在本发明的优选实施方式中，根据本发明的介质在每种情况下包含一种或多种选自式III-1和式III-2的化合物的式III的化合物，优选一种或多种各自为式III-1的化合物和一种或多种式III-2的化合物，
Figure BDA0001221154010000172
Figure BDA0001221154010000181
其中参数具有上文在式III下给出的各个含义，且优选地
R31表示乙烯基、l-E-丙烯基、丁-4-烯-1-基、戊-1-烯-1-基或戊-3-烯-1-基、正丙基或正戊基，和
R32表示具有1至7个C原子、优选具有2至5个C原子的未被取代的烷基，或优选具有1至6个C原子、尤其优选具有2或4个C原子的未被取代的烷氧基，且最优选乙氧基。
在本发明的优选实施方式中，根据本发明的介质在每种情况下包含选自以下化合物的一种或多种式II-1化合物：
Figure BDA0001221154010000182
在本发明的优选实施方式中，根据本发明的介质在每种情况下包含选自以下化合物的一种或多种式II-2化合物：
Figure BDA0001221154010000183
Figure BDA0001221154010000191
在本发明的优选实施方式中，根据本发明的介质在每种情况下包含选自以下化合物的一种或多种式III-1化合物：
Figure BDA0001221154010000192
在本发明的优选实施方式中，根据本发明的介质在每种情况下包含选自以下化合物的一种或多种式III-2化合物：
Figure BDA0001221154010000193
除式I或其优选子式的化合物外，根据本发明的介质优选包含一种或多种选自式II和式III的化合物的介电中性化合物，优选总浓度在5％或更大至90％或更小、优选10％或更大至80％或更小、尤其优选20％或更大至70％或更小的范围内。
在另一优选实施方式中，介质包含一种或多种式IV的化合物
一种或多种式IV的化合物
Figure BDA0001221154010000201
其中
R41表示具有1至7个C原子的未被取代的烷基或具有2至7个C原子的未被取代的烯基，优选正烷基，尤其优选具有2、3、4或5个C原子，和
R42表示具有1至7个C原子的未被取代的烷基或具有1至6个C原子的未被取代的烷氧基(两者均优选具有2至5个C原子)、具有2至7个C原子、优选具有2、3或4个C原子的未被取代的烯基，更优选乙烯基或1-丙烯基和尤其是乙烯基。
在尤其优选的实施方式中，介质包含一种或多种选自式IV-1至式IV-3、优选式IV-1的化合物的式IV的化合物，
Figure BDA0001221154010000202
其中
alkyl和alkyl’彼此独立地表示具有1至7个C原子、优选具有2至5个C原子的烷基，
alkenyl表示具有2至5个C原子、优选具有2至4个C原子、尤其优选2个C原子的烯基，
alkenyl’表示具有2至5个C原子、优选具有2至4个C原子、尤其优选具有2至3个C原子的烯基，和
alkoxy表示具有1至5个C原子、优选具有2至4个C原子的烷氧基。
在尤其优选实施方式中，根据本发明的介质包含一种或多种式IV-1的化合物和/或一种或多种式IV-2的化合物。
在另一优选实施方式中，介质包含一种或多种式V的化合物
Figure BDA0001221154010000211
其中
R51和R52彼此独立地具有针对R21和R22给出的含义之一，且优选表示具有1至7个C原子的烷基(优选正烷基，尤其优选具有1至5个C原子的正烷基)、具有1至7个C原子的烷氧基(优选正烷氧基，尤其优选具有2至5个C原子的正烷氧基)、具有2至7个C原子、优选具有2至4个C原子的烷氧基烷基、烯基或烯基氧基，优选烯基氧基，
Figure BDA0001221154010000212
至
Figure BDA0001221154010000213
若存在，各自彼此独立地表示
Figure BDA0001221154010000214
Figure BDA0001221154010000221
优选地
Figure BDA0001221154010000222
优选地
Figure BDA0001221154010000223
表示
Figure BDA0001221154010000224
和，若存在
Figure BDA0001221154010000225
优选表示
Figure BDA0001221154010000226
Z51至Z53各自彼此独立地表示-CH2-CH2-、-CH2-O-、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-或单键，优选-CH2-CH2-、-CH2-O-或单键且尤其优选单键，
i和j各自彼此独立地表示0或1，
(i+j)优选表示0、1或2，更优选0或1，且最优选1。
根据本发明的介质优选包含指定总浓度的以下化合物：
1-60重量％的一种或多种选自式I的化合物的化合物和
5-60重量％的一种或多种优选选自式II-1和式II-2的化合物的式II的化合物和/或
10-60重量％的一种或多种优选选自式III-1和式III-2的化合物的式III的化合物和/或
0-60重量％的一种或多种式IV和/或式V的化合物，
其中介质中所有化合物的总含量优选为95％或更大，且更优选为100％。
在另一优选实施方式中，根据本发明的介质除式I或其优选子式的化合物外，且除式II和/或式III的化合物外，优选包含一种或多种选自式IV和式V的化合物的介电中性化合物，优选总浓度在5％或更大至90％或更小、优选10％或更大至80％或更小、尤其优选20％或更大至70％或更小的范围内。
根据本发明的介质在尤其优选的实施方式中包含
总浓度在5％或更大至50％或更小的范围内、优选在10％或更大至40％或更小的范围内的一种或多种式II的化合物，和/或
总浓度在5％或更大至30％或更小的范围内的一种或多种式III-1的化合物，和/或
总浓度在3％或更大至30％或更小的范围内的一种或多种式III-2的化合物。
优选地，式I的化合物在根据本发明的介质中的浓度在1％或更大至60％或更小、更优选5％或更大至40％或更小、最优选8％或更大至35％或更小的范围内。
在本发明的优选实施方式中，式II的化合物在介质中的浓度在3％或更大至60％或更小，更优选5％或更大至55％或更小，更优选10％或更大至50％或更小且最优选15％或更大至45％或更小的范围内。
在本发明的优选实施方式中，式III的化合物在介质中的浓度在2％或更大至50％或更小，更优选5％或更大至40％或更小，更优选10％或更大至35％或更小且最优选15％或更大至30％或更小的范围内。
在本发明的优选实施方式中，式III-1的化合物在介质中的浓度在1％或更大至40％或更小，更优选2％或更大至35％或更小或，或者15％或更大至25％或更小的范围内。
在本发明的优选实施方式中，式III-2的化合物(若存在)在介质中的浓度在1％或更大至40％或更小，更优选5％或更大至35％或更小且最优选10％或更大至30％或更小的范围内。
本发明还涉及含有根据本发明的液晶介质的电光显示器或电光组件。优选为基于VA、ECB、IPS或FFS效应、优选基于VA；IPS或FFS效应的电光显示器，且尤其是通过有源矩阵寻址器件寻址的那些。
因此，本发明同样涉及根据本发明的液晶介质在电光显示器中或在电光组件中的用途，且涉及用于制备根据本发明的液晶介质的方法，其特征在于将一种或多种式I的化合物与一种或多种式II的化合物、优选与一种或多种子式II-1和/或子式II-2的化合物，和/或与一种或多种式III的化合物、优选与一种或多种子式III-1和/或子式III-2的化合物、尤其优选一种或多种来自两种或更多种、优选来自三种或更多种其不同式且非常尤其优选来自这些式II-1、式II-2、式III-1和式III-2中的所有四种的化合物和一种或多种优选选自式IV和式V的化合物的另外化合物混合，更优选与一种或多种式IV和式V两者的化合物混合。
在另一优选实施方式中，介质包含一种或多种选自式IV-2和式IV-3化合物的式IV的化合物，
Figure BDA0001221154010000241
其中
alkyl和alkyl’彼此独立地表示具有1至7个C原子、优选具有2至5个C原子的烷基，
alkoxy表示具有1至5个C原子、优选具有2至4个C原子的烷氧基。
在另一优选实施方式中，介质包含一种或多种选自式V-1和式V-2、优选式V-1的化合物的式V的化合物，
Figure BDA0001221154010000251
其中参数具有上文在式V下给出的含义，且优选地
R51表示具有1至7个C原子的烷基或具有2至7个C原子的烯基，和
R52表示具有1至7个C原子的烷基、具有2至7个C原子的烯基或具有1至6个C原子的烷氧基，优选烷基或烯基，尤其优选烷基。
在另一优选实施方式中，介质包含一种或多种选自式V-1a和式V-1b化合物的式V-1的化合物，
Figure BDA0001221154010000252
其中
alkyl和alkyl’彼此独立地表示具有1至7个C原子、优选具有2至5个C原子的烷基，和
alkenyl表示具有2至7个C原子、优选具有2至5个C原子的烯基。
另外，本发明涉及一种用于减少液晶介质的双折射率波长色散的方法，该液晶介质包含一种或多种式II的化合物、任选地一种或多种选自式III-1和式III-2化合物的化合物和/或一种或多种式IV的化合物和/或一种或多种式V的化合物，其特征在于介质中使用一种或多种式I的化合物。
除式I至式V的化合物之外，其他成分也可例如以整体混合物的至多45％、但优选至多35％、尤其至多10％的量存在。
根据本发明的介质可任选地也包含介电正性组分，其总浓度以全部介质计优选为20％或更小，更优选为10％或更小。
在优选的实施方式中，根据本发明的液晶介质以整体混合物计，总计包含：
20％或更多至60％或更少、优选25％或更多至50％或更少、尤其优选30％或更多至45％或更少的式I的化合物，
20％或更多至60％或更少、优选25％或更多至50％或更少、尤其优选30％或更多至45％或更少的式II的化合物，和
50％或更多至70％或更少的式III-1和式III-2的化合物。
根据本发明的液晶介质可包含一种或多种手性化合物。
本发明的尤其优选实施方式满足一种或多种以下条件，
其中首字母缩略词(缩写)解释于表A至C中且由表D中的实例来说明。
优选地根据本发明的介质满足一种或多种以下条件。
i.液晶介质具有0.060或更大、尤其优选0.070或更大的双折射率。
ii.液晶介质具有0.130或更小、尤其优选0.120或更小的双折射率。
iii.液晶介质具有在0.090或更大至0.120或更小的范围内的双折射率。
iv.液晶介质具有绝对值为2.0或更大、尤其优选为3.0或更大且最优选为3.5或更大的负介电各向异性。
v.液晶介质具有绝对值为5.5或更小、尤其优选为4.0或更小的负介电各向异性。
vi.液晶介质具有绝对值在2.5或更大至4.5或更小、优选在3.0或更大至4.0或更小的范围内的负介电各向异性。
vii.液晶介质包含一种或多种选自下文给出的子式的尤其优选的式I-1的化合物：
Figure BDA0001221154010000271
其中alkyl具有上文给出的含义且优选在每种情况下彼此独立地表示具有1至6个、优选具有2至5个C原子的烷基，且尤其优选表示正烷基。
viii.液晶介质包含一种或多种选自下文给出的子式的尤其优选的式I-2的化合物：
Figure BDA0001221154010000272
Figure BDA0001221154010000281
其中alkyl具有上文给出的含义且优选在每种情况下彼此独立地表示具有1至6个、优选具有2至5个C原子的烷基，且尤其优选表示正烷基。
ix.液晶介质包含一种或多种选自下文给出的子式的尤其优选的式I-1的化合物：
Figure BDA0001221154010000282
x.液晶介质包含一种或多种选自下文给出的子式的尤其优选的式IV的化合物：
Figure BDA0001221154010000283
Figure BDA0001221154010000291
其中alkyl具有上文给出的含义且优选在每种情况下彼此独立地表示具有1至6个、优选具有2至5个C原子的烷基，且尤其优选表示正烷基。
xi.式II的化合物在整体混合物中的总浓度为25％或更大，优选为30％或更大，且优选在25％或更大至49％或更小的范围内，尤其优选在29％或更大至47％或更小的范围内，且非常优选在37％或更大至44％或更小的范围内。
xii.液晶介质包含一种或多种选自以下式的化合物的式II的化合物：CC-n-V和/或CC-n-Vm，尤其优选为CC-3-V，浓度优选至多50％或更小、尤其优选至多42％或更小，和任选地另外地CC-3-V1，浓度优选至多15％或更小，和/或CC-4-V，浓度优选至多20％或更小、尤其优选至多10％或更小。
xiii.选自式CC-3-VV、式CC-3-VV1、式CVC-3-V、式CC-V-V、式CC-V-V1、式CC-1V-V1和式CC-2V-V2的化合物在整体混合物中的总浓度为5％或更大，优选为10％或更大，优选为15％或更大，更优选为20％或更大且最优选为25％或更大。
xiv.介质包含一种或多种选自式CC-3-VV、式CC-3-VV1和式CVC-3-V的化合物的化合物。
xv.介质包含式CC-3-VV的化合物，浓度优选为5％或更大至60％或更小，浓度更优选为6％或更大至35％或更小。
xvi.介质包含式CVC-3-V的化合物，浓度优选为5％或更大至40％或更小，浓度更优选为6％或更大至30％或更小。
xvii.选自式CC-3-VV、CC-3-VV1、CVC-3-V、CC-V-V、CC-V-V1、CC-1V-V1和CC-2V-V2的化合物在整体混合物中的总浓度为10％或更大，优选为15％或更大，更优选为20％或更大且最优选为25％或更大。
xviii.介质包含式CC-V-V的化合物，优选呈5％或更大至60％或更小的浓度，更优选呈10％或更大至25％或更小的浓度。
xix.介质包含式CC-V-V1的化合物，优选呈5％或更大至60％或更小的浓度，更优选呈10％或更大至25％或更小的浓度。
xx.介质包含式CC-1V-V1的化合物，优选呈5％或更大至35％或更小的浓度，更优选呈10％或更大至25％或更小的浓度。
xxi.介质包含式CC-2V-V2的化合物，优选呈5％或更大至35％或更小的浓度，更优选呈5％或更大至15％或更小的浓度。
xxii.介质包含式CC-n-V、优选CC-3-V的化合物，优选呈1％或更大至60％或更小的浓度，更优选呈3％或更大至35％或更小的浓度。
xxiii.式CC-3-V的化合物在整体混合物中的总浓度优选为15％或更小，优选为10％或更小或20％或更大，优选为25％或更大。
xxiv.式Y-nO-Om的化合物在整体混合物中的总浓度为2％或更大至30％或更小，优选为5％或更大至15％或更小。
xxv.式CY-n-Om的化合物在整体混合物中的总浓度为5％或更大至60％或更小，优选为15％或更大至45％或更小。
xxvi.式CCY-n-Om和/或式CCY-n-m、优选式CCY-n-Om的化合物在整体混合物中的总浓度为5％或更大至40％或更小，优选为1％或更大至25％或更小。
xxvii.式CLY-n-Om的化合物在整体混合物中的总浓度为5％或更大至40％或更小，优选为10％或更大至30％或更小。
xxviii.液晶介质基本上由式I、式II-1、式II-2、式III-1、式III-2、式IV和式V的化合物组成，优选由式I、式II-1、式II-2、式III-1和式III-2的化合物组成。
xxix.液晶介质包含一种或多种式IV、优选式IV-1和/或式IV-2的化合物，优选呈1％或更大、尤其2％或更大和非常尤其优选3％或更大至50％或更小、优选35％或更小的总浓度。
xxx.液晶介质包含一种或多种式V、优选式V-1和/或式V-2的化合物，优选呈1％或更大、尤其2％或更大和非常尤其优选15％或更大至35％或更小、优选至30％或更小的总浓度。
xxxi.式CCP-V-n、优选式CCP-V-1的化合物在整体混合物中的总浓度优选为5％或更大至30％或更小，优选为15％或更大至25％或更小。
xxxii.式CCP-V2-n、优选式CCP-V2-1的化合物在整体混合物中的总浓度优选为1％或更大至15％或更小，优选为2％或更大至10％或更小。
此外，本发明涉及一种具有基于VA、ECB、IPS、FFS或UB-FFS效应的有源矩阵寻址的电光显示器，其特征在于其含有根据本发明的液晶介质作为电介质。
液晶混合物优选具有宽度为至少70度的向列相范围。
根据本发明的液晶混合物的Δε为-0.5至-8.0，尤其为-1.5至-6.0，且非常尤其优选为-2.0至-5.0，其中Δε表示介电各向异性。
旋转粘度γ1优选为120mPa·s或更小，尤其为100mPa·s或更小。
根据本发明的混合物适用于所有VA-TFT应用，诸如VAN、MVA、(S)-PVA、ASV、PAVA和PSVA。此外，它们适用于具有负性Δε的IPS(平面内切换型)、FFS(边缘场切换型)和PALC应用。
根据本发明的显示器中的向列液晶混合物通常包含两种组分A和B，其本身由一种或多种各个化合物组成。
根据本发明的液晶介质优选包含4至15种、尤其5至12种且尤其优选10种或更少的化合物。这些优选选自式I、式II-1、式II-2、式III-1和式III-2和/或式IV和/或式V的化合物。
根据本发明的液晶介质可任选地也包含多于18种的化合物。在此情况下，它们优选包含18至25种化合物。
在优选实施方式中，根据本发明的液晶介质包含选自式I、式II、式III、式IV和式V的化合物、优选选自式I、式II、式III-1和式III-2的化合物的化合物；它们优选主要、尤其优选基本上和非常尤其优选几乎完全由所述式的化合物组成。
根据本发明的液晶介质优选具有在每种情况下至少-20℃或更低至70℃或更高、尤其优选-30℃或更低至80℃或更高、非常尤其优选-40℃或更低至85℃或更高且最优选-40℃或更低至90℃或更高的向列相。
此处表述“具有向列相”在一方面是指在低温在相应的温度下未观察到近晶相和结晶，和另一方面一旦向列相受热不发生清亮。在低温下的研究在相应的温度下在流动粘度计中进行并且通过储存在具有对应于至少100小时的电光应用的盒厚度的测试盒中检查。如果在相应的测试盒中在-20℃的温度下的储存稳定性为1000小时或更长，该介质被视为在该温度下稳定。在-30℃和-40℃的温度下，相应的时间分别为500小时和250小时。在高温下，通过常规方法在毛细管中测量清亮点。
在优选的实施方式中，根据本发明的液晶介质的特征在于在适中至低范围的光学各向异性。双折射率值优选在0.065或更大至0.130或更小的范围内，尤其优选在0.080或更大至0.120或更小的范围内，且非常尤其优选在0.085或更大至0.110或更小的范围内。
在此实施方式中，根据本发明的液晶介质具有负介电各向异性和相对高的介电各向异性绝对值(|Δs|)，其优选在2.7或更大至5.3或更小、优选至4.5或更小、优选2.9或更大至4.5或更小、尤其优选3.0或更大至4.0或更小且非常尤其优选3.5或更大至3.9或更小的范围内。
根据本发明的液晶介质具有相对低的阈值电压(V0)值，其在1.7V或更大至2.5V或更小、优选1.8V或更大至2.4V或更小、尤其优选1.9V或更大至2.35V或更小的范围内。
在另一优选实施方式中，根据本发明的液晶介质优选具有相对低的平均介电各向异性(εav.≡(ε||+2ε⊥)/3)值，其优选在5.0或更大至7.2或更小、优选5.5或更大至6.9或更小、仍更优选6.0或更大至6.7或更小、尤其优选5.6或更大至6.1或更小且非常尤其优选6.1或更大至6.5或更小的范围内。
此外，根据本发明的液晶介质在液晶盒中具有高的VHR值。
在盒中，在20℃下新鲜填充的盒中，这些大于或等于95％，优选大于或等于97％，特别优选大于或等于98％和非常特别优选大于或等于99％，和在100℃下炉中5分钟之后，在盒中，这些大于或等于90％，优选大于或等于93％，特别优选大于或等于96％和非常特别优选大于或等于98％。
通常，此处具有低寻址电压或阈值电压的液晶介质相比具有更高寻址电压或阈值电压的那些具有更低的VHR，并且反之亦然。
这些各个物理性能优选的值在每种情况下也优选通过根据本发明的介质彼此结合来保持。
在本申请中，除非另有明确指出，术语“化合物”也写作“(一种或多种)化合物”是指一种和多种化合物二者。
在优选的实施方式中，根据本发明的液晶介质包含
一种或多种式I的化合物，
一种或多种式II的化合物，优选式Y-nO-Om和/或CY-n-Om，选自式Y-4O-O4,CY-3-O2,CY-3-O4,CY-5-O2和CY-5-O4的化合物，
任选地(优选强制性)一种或多种式III-1的化合物，优选选自式CCY-n-m和CCY-n-Om的化合物，优选式CCY-n-Om，优选选自式CCY-3-O2、CCY-2-O2、CCY-3-O1、CCY-3-O3、CCY-4-O2、CCY-3-O2和CCY-5-O2的化合物，
任选地(优选强制性)一种或多种式III-2的化合物，优选式CLY-n-Om，优选选自式CLY-2-O4、CLY-3-O2、CLY-3-O3的化合物，
任选地(优选强制性)一种或多种式IV的化合物，优选选自式CC-n-V和式CC-n-Vm、优选式CC-3-V、式CC-3-V1、式CC-4-V和式CC-5-V的化合物、尤其优选选自化合物CC-3-V、CC-3-V1和CC-4-V、非常尤其优选化合物CC-3-V且任选地另外化合物CC-4-V和/或CC-3-V1，和
任选地(优选强制性)一种或多种式V、优选式CCP-V-1和/或式CCP-V2-1的化合物。
在本发明的特定优选实施方式中，根据本发明的介质包含一种或多种式VI的化合物，
Figure BDA0001221154010000341
其中
R61和R62彼此独立地具有对于上文R32给出的含义，
R61优选表示具有2至5个C原子、优选具有3至5个C原子的烷基，
R62优选表示具有2至5个C原子的烷基或烷氧基，更优选表示具有2至4个C原子的烷氧基，或具有2至4个C原子的烯基氧基。
Figure BDA0001221154010000342
表示
Figure BDA0001221154010000343
p和q彼此独立地表示0或1，和
(p+q)优选表示0或1。
这些化合物高度适合作为液晶混合物中的稳定剂，尤其在p＝q＝1和环A6＝1,4-亚苯基的情况下。特别地，它们使混合物抵抗UV暴露的VHR稳定化。
在优选实施方式中，根据本发明的介质包含一种或多种式VI的化合物，该式VI的化合物选自一种或多种式VI-1至式VI-4、非常尤其优选式VI-1至式VI-3的化合物的式，
Figure BDA0001221154010000344
Figure BDA0001221154010000351
其中参数具有在式VI下给出的含义。
在另一优选实施方式中，介质包含一种或多种式VI-3、优选式VI-3-a的化合物，
Figure BDA0001221154010000352
其中
alkyl和alkyl'彼此独立地表示具有1至7个C原子、优选具有2至5个C原子的烷基。
在根据本申请的液晶介质中使用式VI的化合物的情况下，它们优选以20％或更小、更优选10％或更小且最优选5％或更小的浓度存在，且对于各个即(同源)化合物，优选以10％或更小且更优选5％或更小的浓度存在。
对于本发明，在各个情况下，除非另有说明，以下定义适用于组合物成分的规格：
-“包含”：组合物中的讨论中的成分的浓度优选5％或更高，特别优选10％或更高，非常特别优选20％或更高，
-“主要由…组成”：组合物中的讨论中的成分的浓度优选50％或更高，特别优选55％或更高和非常特别优选60％或更高，
-“基本上由…组成”：组合物中的讨论中的成分的浓度优选80％或更高，特别优选90％或更高和非常特别优选95％或更高，和
-“几乎完全由…组成”：组合物中的讨论中的成分的浓度优选98％或更高，特别优选99％或更高和非常特别优选100.0％。
这适用于作为具有其成分(其可以是组分和化合物)的组合物的介质，并且也适用于具有其成分(化合物)的组分。只有当涉及相对于整个介质的各个化合物的浓度时，术语“包含”才表示讨论中的化合物的浓度优选1％或更高，特别优选2％或更高，非常特别优选4％或更高。
对于本发明，“≤”是指小于或等于，优选小于，和“≥”是指大于或等于，优选大于。
对于本发明，
Figure BDA0001221154010000361
表示反式-1,4-亚环己基，和
Figure BDA0001221154010000362
表示1,4-亚苯基。
对于本发明，表述“介电正性化合物”是指具有>1.5的Δε的化合物，表述“介电中性化合物”是指其中-1.5≤Δε≤1.5的那些和表述“介电负性化合物”是指其中Δε<-1.5的那些。此处化合物的介电各向异性通过将10％的化合物溶解在液晶主体中并且在1kHz下在至少一个具有垂面表面配向和具有沿面表面配向的具有20μm盒厚度的测试盒中测量所得混合物在每种情况下的电容而测定。测量电压通常是0.5V至1.0V，但总是低于所研究的各自液晶混合物的电容阈值。
用于介电正性和介电中性化合物的主体混合物是ZLI-4792并且用于介电负性化合物的主体混合物为ZLI-2857，二者均来自Merck KGaA，德国。待研究的各自化合物的值由在添加待研究的化合物之后主体混合物的介电常数的变化而获得并且外推至100％所采用的化合物。以10％的量将待研究的化合物溶解在主体混合物中。如果物质的溶解度对于该目的太低，则逐步将浓度减半直到研究可以在期望的温度下进行。
如果必要，根据本发明的液晶介质也可以通常的量包含其它添加剂，例如稳定剂和/或多色性，例如二色性染料和/或手性添加剂。所采用的这些添加剂的量总共优选0％或更高至10％或更低，基于整个混合物的量，特别优选0.1％或更高至6％或更低。所采用的各个化合物的浓度优选0.1％或更高至3％或更低。当指定在液晶介质中液晶化合物的浓度和浓度范围时，通常不考虑这些和类似添加剂的浓度。
在优选的实施方式中，根据本发明的液晶介质包含聚合物前体，所述聚合物前体包含一种或多种反应性化合物，优选反应性介晶，和如果需要，以通常量包含其它的添加剂，例如聚合引发剂和/或聚合缓和剂。基于整个混合物的量，所采用的这些添加剂的量总共为0％或更高至10％或更低，优选0.1％或更高至2％或更低。当指定液晶介质中液晶化合物的浓度和浓度范围时，不考虑这些和类似添加剂的浓度。
所述组合物由多种化合物组成，优选3或更多至30或更少，特别优选6或更多至20或更少和非常特别优选10或更多至16或更少种类的化合物，其以常规的方式混合。通常，以较少量使用的所期望量的组分溶解在组成混合物主要成分的组分中。这有利地在升高的温度下进行。如果所选择的温度高于主要成分的清亮点，则特别容易观察到溶解操作完成。然而，也可以其它常规的方式制备液晶混合物，例如使用预混合或由所谓的“多瓶体系”制备。
根据本发明的混合物展现出清亮点在65℃或更高的非常宽的向列相范围，非常有利的电容阈值，相对高的保持率值以及同时在-30℃和-40℃下非常良好的低温稳定性。此外，根据本发明的混合物的特征在于低的旋转粘度γ1。
对本领域技术人员不言而喻，用于VA、IPS、FFS或PALC显示器的根据本发明的介质还可以包含其中例如H、N、O、Cl、F已经被相应的同位素代替的化合物。
根据本发明的液晶显示器的结构对应于一般的几何结构，如例如描述于EP-A0240379中的。
根据本发明的液晶相可通过适合添加剂以它们可在迄今所公开的任何类型的例如ECB、VAN、IPS、GH(客体-主体)或ASM(轴对称微域)-VA LCD显示器中使用的方式修改。
以下表E表明了可以添加到根据本发明的混合物中的可能的掺杂剂。如果混合物包含一种或多种掺杂剂，则其(它们)以0.01％至4％，优选0.1％至1.0％的量采用。
例如可以优选以0.01％至6％，特别是0.1％至3％的量添加至根据本发明的混合物中的稳定剂以下示于表F中。
为了本发明的目的，除非另有明确规定，否则所有浓度均按重量百分比指示，且除非另有明确的指示，否则涉及相应混合物或混合物组分。
除非另有明确指出，在本申请中指出的所有温度的值，如熔点T(C,N)，从近晶(S)相到向列(N)相的转变T(S,N)以及清亮点T(N,I)，都以摄氏温度(℃)表示，并且所有的温度差异相应地以差异度(°或度)表示。
对于本发明，术语“阈值电压”指的是电容性阈值(V0)，也称为Freedericks-阈值，除非另外明确指出。
所有物理性能是并且已经依据“Merck Liquid Crystals,Physical Propertiesof Liquid Crystals”，Status 1997年11月,Merck KGaA(德国)测定的并且适用温度20℃，且Δn在436nm、589nm和633nm下测定和Δε在1kHz下测定，除非每种情形下另外明确指出。
电光性能，例如阈值电压(V0)(电容性测量)，以及切换行为是在Merck Japan制备的测试盒中测量的。所述测量盒具有钠钙玻璃基板并且在具有聚酰亚胺配向层的ECB或VA配置中构造(使用稀释剂**26的SE-1211(混合比1:1)，均来自Nissan Chemicals，日本)，其已经彼此垂直摩擦并且影响液晶的垂面配向。透明几乎正方形ITO电极的表面积为1cm2。
除非另有说明，不将手性掺杂剂添加至所使用的液晶混合物中，但后者也特别适用于其中这种类型掺杂是必须的应用中。
旋转粘度使用旋转永久磁体方法测量并且流动粘度在改进的乌氏粘度计中测量。对于液晶混合物ZLI-2293、ZLI-4792和MLC-6608，所有来自MerckKGaA,Darmstadt,德国的产物，在20℃下测定的旋转粘度值分别为161mPa·s、133mPa·s和186mPa·s，和流动粘度值(ν)分别为21mm2·s-1、14mm2·s-1和27mm2·s-1。
材料的分散对于实际目的可以方便地以以下方式表征，除非另有说明其在整个申请中使用。双折射率值在20℃的温度下在几个固定波长下使用改进的阿贝折射计测定，伴随着垂面配向的表面在棱镜的侧面上与该材料接触。双折射率值在436nm(低压汞灯的各所选光谱线)、589nm(钠“D”线)和633nm(HE-Ne激光器的波长，该激光器与衰减器/扩散器组合使用以防止对观察者的眼睛造成伤害)的特定波长值下测定。在下表中，Δn在589nm给出和Δ(Δn)作为Δ(Δn)＝Δn(436nm)-Δn(633nm)给出。
除非另有明确说明，使用了以下符号:
V0表示阈值电压，电容性[V]，在20℃下，
ne表示在20℃和589nm下测量的非寻常折射率，
no表示在20℃和589nm下测量的寻常折射率，
Δn表示在20℃和589nm下测量的光学各向异性，
λ表示波长λ[nm],
Δn(λ)表示在20℃和波长λ下测量的光学各向异性，
Δ(Δn)表示光学各向异性的变化，定义为：
Δn(20℃,436nm)-Δn(20℃,633nm),
Δ(Δn*)表示“光学各向异性的相对变化”，定义为：
Δ(Δn)/Δn(20℃,589nm),
ε⊥表示在20℃和1kHz下垂直于指向矢的电介质极化率，
ε||表示在20℃和1kHz下平行于于指向矢的电介质极化率，
Δε表示在20℃和1kHz下的介电各向异性，
T(N,I)或cl.p.表示清亮点[℃],
ν表示在20℃下测量的流动粘度[mm2·s-1],
γ1表示在20℃下测量的旋转粘度[mPa·s],
k11表示弹性常数，在20℃下的“斜展”变形[pN],
k22表示弹性常数，在20℃下的“扭曲”变形[pN],
k33表示弹性常数，在20℃下的“弯曲”变形[pN],
LTS表示在测试盒中测量的，相的低温稳定性，
VHR表示电压保持率，
ΔVHR表示电压保持率的降低，和
Srel表示VHR的相对稳定性，
以下实施例解释了本发明，而不是限制它。然而，它们向本领域技术人员显示了使用优选待采用的化合物和其各自浓度以及其彼此组合的优选的混合物概念。此外，实施例阐明了可获得的性能和性能组合。
对于本发明和在以下实施例中，通过首字母缩写词表示了液晶化合物的结构，根据以下表A至C转成化学式。所有基团CnH2n+1、CmH2m+1和ClH2l+1或CnH2n、CmH2m和ClH2l为直链烷基或亚烷基基团，在每种情况下，各自具有n、m和l个C原子。优选地，n、m和l彼此独立地为1、2、3、4、5、6或7。表A显示了化合物核的环要素的代码，表B列举了桥接单元，和表C列举了分子左手和右手端基的符号含义。首字母缩写词由具有任选连接基团的环要素的代码，之后是第一连字符以及左手端基代码，和第二连字符以及右手端基代码组成。表D显示了化合物的示例性结构和它们各自的缩写。
表A:环要素
Figure BDA0001221154010000411
Figure BDA0001221154010000421
表B:桥接单元
Figure BDA0001221154010000422
表C:端基
Figure BDA0001221154010000431
Figure BDA0001221154010000432
其中n和m各自为整数，和三个点“...”为来自该表的其它缩写的占位符。
除了式I的化合物之外，根据本发明的混合物优选还包含一种或多种以下提及的化合物的化合物。
使用了以下缩写：
(n、m和l各自彼此独立地为整数，优选1-6，l也可能是0并且优选0或2)
表D
Figure BDA0001221154010000441
Figure BDA0001221154010000451
Figure BDA0001221154010000461
Figure BDA0001221154010000471
Figure BDA0001221154010000481
Figure BDA0001221154010000491
Figure BDA0001221154010000501
Figure BDA0001221154010000511
Figure BDA0001221154010000521
Figure BDA0001221154010000531
Figure BDA0001221154010000541
Figure BDA0001221154010000551
Figure BDA0001221154010000561
表E显示了优选在根据本发明的混合物中采用的手性掺杂剂。
表E
Figure BDA0001221154010000562
Figure BDA0001221154010000571
Figure BDA0001221154010000581
在本发明的优选的实施方式中，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显示了除了式I的化合物之外，还可以优选在根据本发明的混合物中采用的稳定剂。此处参数n表示1-12范围的整数。特别地，所显示的酚类衍生物可以作为额外的稳定剂采用，因为它们充当抗氧剂。
表F
Figure BDA0001221154010000591
Figure BDA0001221154010000601
Figure BDA0001221154010000611
Figure BDA0001221154010000621
Figure BDA0001221154010000631
在本发明的优选的实施方式中，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，特别是一种或多种选自以下四个式的化合物的化合物。
Figure BDA0001221154010000632
实施例
以下实施例解释了本发明而不以任何方式对其进行限制。然而，物理性能使得对于本领域技术人员可以实现何种性能以及在哪些范围它们可以修改是清楚的。特别地，因此对于本领域技术人员来说可以优选实现的多种性能的组合是良好限定的。
比较实施例1
制备并研究以下混合物(C-1)。
Figure BDA0001221154010000641
混合物C-1的特征在于相对大的双折射率波长色散,其为Δ(Δn)＝Δn(20℃,436nm)-Δn(20℃,633nm)＝0.0112,和因此相当高。此处Δ(Δn)值的精确性必须视为约+/-0.0004，即各个Δn-值的值的两倍。
实施例1
制备并研究以下混合物(M-1)。
Figure BDA0001221154010000642
Figure BDA0001221154010000651
混合物M-1的特征在于比较小的双折射率波长色散,其仅为Δ(Δn)＝Δn(20℃,436nm)-Δn(20℃,633nm)＝0.0092。
实施例2
制备并研究以下混合物(M-2)。
Figure BDA0001221154010000652
混合物M-2的特征在于相当小的双折射率波长色散,其仅为Δ(Δn)＝0.0086。
实施例3
制备并研究以下混合物(M-3)。
Figure BDA0001221154010000653
Figure BDA0001221154010000661
混合物M-3的特征在于非常小的双折射率波长色散,其甚至仅为Δ(Δn)＝0.0082。
实施例4
制备并研究以下混合物(M-4)。
Figure BDA0001221154010000662
混合物M-4的特征在于相当小的双折射率波长色散,其仅为Δ(Δn)＝0.0087。
实施例5
制备并研究以下混合物(M-5)。
Figure BDA0001221154010000663
Figure BDA0001221154010000671
混合物M-5的特征在于相对小的双折射率波长色散,其仅为Δ(Δn)＝0.0094。
实施例6
制备并研究以下混合物(M-6)。
Figure BDA0001221154010000672
混合物M-6的特征在于非常小的双折射率波长色散,其仅为Δ(Δn)＝0.0083。
实施例7
制备并研究以下混合物(M-7)。
Figure BDA0001221154010000673
Figure BDA0001221154010000681
混合物M-7的特征在于相当小的双折射率波长色散,其仅为Δ(Δn)＝0.0090。
实施例8
制备并研究以下混合物(M-8)。
Figure BDA0001221154010000682
混合物M-8的特征在于相当小的双折射率波长色散,其仅为Δ(Δn)＝0.0089。
实施例9
制备并研究以下混合物(M-9)。
Figure BDA0001221154010000683
Figure BDA0001221154010000691
混合物M-9的特征在于相当小的双折射率波长色散,其仅为Δ(Δn)＝0.0089。
实施例10
制备并研究以下混合物(M-10)。
Figure BDA0001221154010000692
混合物M-10的特征在于相当小的双折射率波长色散,其仅为Δ(Δn)＝0.0085。
实施例11
制备并研究以下混合物(M-11)。
Figure BDA0001221154010000693
Figure BDA0001221154010000701
混合物M-11的特征在于相当小的双折射率波长色散,其仅为Δ(Δn)＝0.0085。
实施例12
制备并研究以下混合物(M-12)。
Figure BDA0001221154010000702
混合物M-12的特征在于相对小的双折射率波长色散,其为Δ(Δn)＝0.0106。
实施例13
制备并研究以下混合物(M-13)。
Figure BDA0001221154010000711
混合物M-13的特征在于相对小的双折射率波长色散,其为Δ(Δn)＝0.0103。
实施例14
制备并研究以下混合物(M-14)。
Figure BDA0001221154010000712
混合物M-14的特征在于比较小的双折射率波长色散,其仅为Δ(Δn)＝0.0097。
实施例15
制备并研究以下混合物(M-15)。
Figure BDA0001221154010000721
混合物M-15的特征在于比较小的双折射率波长色散,其仅为Δ(Δn)＝0.0098。
实施例16
制备并研究以下混合物(M-16)。
Figure BDA0001221154010000722
混合物M-16的特征在于相对小的双折射率波长色散,其为Δ(Δn)＝0.0105。
实施例17
制备并研究以下混合物(M-17)。
Figure BDA0001221154010000731
实施例18
制备并研究以下混合物(M-18)。
Figure BDA0001221154010000732
实施例19
制备并研究以下混合物(M-19)。
Figure BDA0001221154010000733
Figure BDA0001221154010000741
实施例20
制备并研究以下混合物(M-20)。
Figure BDA0001221154010000742
注释:t.b.d.:待测定。
实施例21
制备并研究以下混合物(M-21)。
Figure BDA0001221154010000743
Figure BDA0001221154010000751
注释:t.b.d.:待测定。
混合物M-17至M-21的特征在于比较小的或至少相对小的双折射率波长色散,类似于前述实施例所观察到的那些。

Claims (16)

1.具有负介电各向异性的液晶介质，其包含
a)一种或多种式I-1的化合物
Figure FDA0002694086920000011
其中
R11和R12彼此独立地表示H或具有1至5个C原子的烷基，和
b)5％至90％的一种或多种选自式II和式III的化合物的化合物其中
Figure FDA0002694086920000012
其中
R21表示具有1至7个C原子的未被取代的烷基、具有2至7个C原子的未被取代的烯基或具有1至6个C原子的未被取代的烷氧基，
R22表示具有1至7个C原子的未被取代的烷基、具有1至6个C原子的未被取代的烷氧基或具有2至6个C原子的未被取代的烯基氧基，和
l表示0或1，
R31表示具有1至7个C原子的未被取代的烷基或具有2至7个C原子的未被取代的烯基，
R32表示具有1至7个C原子的未被取代的烷基、具有1至6个C原子的未被取代的烷氧基或具有2至6个C原子的未被取代的烯基氧基，和
Figure FDA0002694086920000021
表示
Figure FDA0002694086920000022
2.根据权利要求1的液晶介质，其特征在于其额外包含一种或多种式I-2的化合物
Figure FDA0002694086920000023
其中
R11和R12彼此独立地表示H或具有1至5个C原子的烷基。
3.根据权利要求1的液晶介质，其特征在于其还包含一种或多种式I-3的化合物
Figure FDA0002694086920000024
其中参数具有权利要求1所指示的含义。
4.根据权利要求1至3中任一项的液晶介质，其特征在于其包含一种或多种式IV的化合物
Figure FDA0002694086920000031
其中
R41表示具有1至7个C原子的未被取代的烷基或具有2至7个C原子的未被取代的烯基，和
R42表示具有1至7个C原子的未被取代的烷基或具有1至6个C原子的未被取代的烷氧基。
5.根据权利要求1至3中任一项的液晶介质，其特征在于其包含一种或多种式V的化合物
Figure FDA0002694086920000032
其中
R51和R52彼此独立地具有权利要求1中对于R21和R22给出的含义之一，
Figure FDA0002694086920000033
至
Figure FDA0002694086920000034
若存在，各自彼此独立地表示
Figure FDA0002694086920000035
Figure FDA0002694086920000041
Z51至Z53各自彼此独立地表示-CH2-CH2-、-CH2-O-、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-或单键，和
i和j各自彼此独立地表示0或1。
6.根据权利要求1至3中任一项的液晶介质，其特征在于其包含一种或多种选自式II-1、式II-2、式III-1和式III-2的化合物的式II和/或式III的化合物
Figure FDA0002694086920000042
Figure FDA0002694086920000051
其中参数具有权利要求1中给出的各个含义。
7.根据权利要求6的液晶介质，其特征在于其包含一种或多种选自式II-1和式II-2的化合物的式II的化合物
Figure FDA0002694086920000052
其中参数具有权利要求1中给出的各个含义。
8.根据权利要求1至3中任一项的液晶介质，其特征在于式I-1和如果存在的式I-2以及如果存在的式I-3的化合物在整个液晶介质中的总浓度为5％至35％。
9.根据权利要求1至3中任一项的液晶介质，其特征在于式II的化合物在整个液晶介质中的总浓度为25％至45％。
10.根据权利要求1至3中任一项的液晶介质，其特征在于其另外包含一种或多种手性化合物。
11.电光显示器或电光组件，其特征在于其包含根据权利要求1至10中任一项的液晶介质。
12.根据权利要求11的显示器，其特征在于其基于VA-、ECB-、IPS-或FFS模式。
13.根据权利要求11或12的显示器，其特征在于其含有有源矩阵寻址器件。
14.根据权利要求1至10中任一项的液晶介质在电光显示器或电光组件中的用途。
15.根据权利要求11或12的显示器，其特征在于其为移动显示器。
16.用于制备根据权利要求1至10中任一项的液晶介质的方法，其特征在于将一种或多种式I-1的化合物和如果存在的一种或多种式I-2的化合物以及如果存在的式I-3的化合物与一种或多种式II的化合物和/或一种或多种选自式III、IV和V的化合物的化合物混合。
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