CN107949620B

CN107949620B - 液晶介质

Info

Publication number: CN107949620B
Application number: CN201680051977.3A
Authority: CN
Inventors: G·阿切蒂; E·纽曼恩; R·福特; T·尤贝尔; H.哈恩瑟尔; K·穆勒尔
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 2015-09-09
Filing date: 2016-09-08
Publication date: 2022-02-11
Anticipated expiration: 2036-09-08
Also published as: US11214736B2; TW201718827A; US20180171231A1; JP2018534380A; TWI790536B; CN107949620A; EP3347434B1; TWI720016B; CN114395405A; WO2017041893A1; EP3347434A1; KR20180051582A; TW202134407A

Abstract

本发明涉及式I化合物及基于含有至少一种该式I(I)化合物的极性化合物的混合物的液晶介质

其中其中R¹、R²、环A¹、Z¹、Z²、Sp、P、L¹、L²、r1、r2、r3、m、n、p1和p2具有权利要求1中所指示的含义，且涉及LC混合物在电光显示器中、尤其在自配向VA、PSA、PS‑VA、PVA、MVA、PM‑VA、HT‑VA或VA‑IPS模式的用途。

Description

液晶介质

本发明涉及包含至少一种自配向添加剂的液晶介质，其尤其用于VA、PVA、MVA、PS-VA、PM-VA、HT-VA及VA-IPS应用。

自配向添加剂选自式I化合物，

其中

R¹表示H、具有1至15个C原子的烷基或烷氧基，其中另外这些基团中的一个或多个CH₂基团可以使O原子不彼此直接连接的方式各自彼此独立地经-CH＝CH-、-C≡C-、-CF₂O-、-CH＝CH-、

-O-、-CO-O-、-O-CO-替代，且其中另外一个或多个H原子可经卤素替代，

R²表示H或具有1至8个C原子的烷基，特别是H、CH₃、C₂H₅、C₃H₇、C₄H₉，

表示

L¹及L²在每种情形下彼此独立地表示F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、具有1至5个C原子的直链或支链烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，其中另外一个或多个H原子可经F或Cl替代，

L³在每种情形下彼此独立地表示H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、具有1至5个C原子的直链或支链烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，其中另外一个或多个H原子可经F或Cl替代，

m表示0、1或2，

n表示0、1或2，

P表示可聚合基团，

Sp表示间隔基团(也称为间隔基)或单键，

Z¹及Z²在每种情形下彼此独立地表示单键、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH₂-、-CH₂-、-CH₂O-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-CF₂CF₂-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-C≡C-、-CH＝CH-COO-或-OCO-CH＝CH-，

p1表示1、2或3，优选2或3，

r1表示0、1、2或3，而p1+r1≤4，

p2表示0、1、2或3

r2表示0、1、2或3，而p2+r2≤4。

该类型的介质可以用于，特别是基于ECB效应的具有有源矩阵寻址的电光显示器。

电控双折射、ECB效应亦或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)。这随后描述于J.F.Kahn(Appl.Phys.Lett.20(1972),1193)及G.Labrunie和J.Robert(J.Appl.Phys.44(1973),4869)的论文中。

J.Robert和F.Clerc(SID 80Digest Techn.Papers(1980),30)、J.Duchene(Displays 7(1986),3)以及H.Schad(SID 82Digest Techn.Papers(1982),244)的论文显示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效应的高信息显示器元件。基于ECB效应的电光学显示器元件具有垂面边缘配向(VA技术＝垂直配向)。

除了IPS(面内切换)显示器(例如：Yeo,S.D.,论文15.3：“An LC Display for theTV Application”,SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV,Book II,pp.758&759)和长久已知的TN(扭曲向列)显示器外，使用ECB效应的显示器，如例如在MVA(多域垂面配向，例如：Yoshide,H.等,论文3.1：“MVA LCD for Notebook orMobile PCs...”,SID 2004International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV,Book I,pp.6至9，和Liu,C.T.等,论文15.1：“A 46-inch TFT-LCD HDTVTechnology...”,SID 2004International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV,Book II,pp.750至753)、PVA(图案化垂直配向，例如：Kim,Sang Soo,论文15.4：“Super PVA Sets New State-of-the-Art for LCD-TV”,SID 2004InternationalSymposium,Digest of Technical Papers,XXXV,Book II,pp.760至763)、ASV(先进超视角，例如：Shigeta,Mitzuhiro和Fukuoka,Hirofumi,论文15.2："Development of HighQuality LCDTV",SID 2004International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV,Book II,pp.754至757)模式中的所谓的VAN(垂直配向向列)显示器，自身已确立为当今最重要的三种较新型液晶显示器之一，特别是对于电视应用而言。该技术以一般形式进行比较，例如，在Souk,Jun,SID Seminar 2004,seminar M-6：“Recent Advances in LCDTechnology”,Seminar Lecture Notes,M-6/1至M-6/26，和Miller,Ian,SID Seminar2004,seminar M-7：“LCD-Television”,Seminar Lecture Notes,M-7/1至M-7/32中。虽然现代ECB显示器的响应时间已通过在超速驱动下的寻址方法得以显著改进，例如：Kim,Hyeon Kyeong等,论文9.1：“A 57-in.Wide UXGA TFT-LCD for HDTV Application”,SID2004International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV,Book I,pp.106至109，但获得视频相容响应时间，特别是灰阶切换，仍为尚未得到满意解决的问题。

该效应在电光显示器元件中的工业应用需要LC相，其必须满足多种要求。此处尤为重要的是对水分、空气的化学耐受性和物理影响，例如热、红外线、可见光和紫外辐射以及直流和交流电场。

此外，工业可用LC相需要在适合的温度范围和低粘度下具有液晶介晶相。

迄今公开的具有液晶介晶相的系列化合物均不包括符合全部这些要求的单一化合物。因此，通常制备2-25种，优选3-18种化合物的混合物以获得可用作LC相的物质。然而，还没有可能以该方式容易地制备最优相，因为目前还没有可用的具有显著介电负性各向异性和适当长期稳定性的液晶材料。

已知矩阵液晶显示器(MLC显示器)。可用于单像素单切换的非线性元件为，例如，有源元件(即晶体管)。因而使用术语“有源矩阵”，其中可区分为以下两种类型：

1.位于硅晶片(作为基板)上的MOS(金属氧化物半导体)晶体管2.位于玻璃板(作为基板)上的薄膜晶体管(TFT)。

在类型1的情况下，所用的电光效应通常为动态散射或宾主效应。使用单晶硅作为基板材料限制了显示器的尺寸，因为甚至多个分显示器的模块化装配也在接合处产生问题。

在更加有希望的类型2(其为优选的)的情况下，所用的电光效应通常为TN效应。

两种技术之间存在区别：包含化合物半导体(例如，CdSe)的TFT，或基于多晶或无定形硅的TFT。后一技术正于全球范围内集中研发中。

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非常小并且几乎对影像无不利影响。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以如此方式设置以致滤光器元件相对于每个可切换像素。

此处术语MLC显示器覆盖了带有整体非线性元件的任意矩阵显示器，即除了有源矩阵外，也包括带有无源矩阵的显示器(PM显示器)。

该类型MLC显示器特别适用于TV应用(例如袖珍TV)或用于汽车或飞机构造中的高信息显示器。除了关于对比度的角度依赖性和响应时间的问题外，MLC显示器中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.Eurodisplay84,Sept.1984:A 210-288Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings,pp.141 ff.,Paris；STROMER,M.,Proc.Eurodisplay 84,Sept.1984:Design of Thin FilmTransistors for Matrix Addressing of Television Liquid Crystal Displays,pp.145 ff.,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。

VA显示器具有显著更好的视角依赖性并因此主要用于电视和监控器。然而，此处仍然需要改进响应时间，特别是关于使用具有大于60Hz的帧率(图像改变频率/重复率)的电视。然而，必须不同时损害性质例如，低温稳定性。

液晶(LC)混合物的可靠性是当今LCD行业的主要问题之一。主要方面是液晶分子对于从LCD的背光单元发射的光的稳定性。LC材料的光诱导反应可导致称为图像粘滞的显示器缺陷。这大大降低了LCD的使用寿命，并且是LCD行业的主要可靠性标准之一。

在常规的VA显示器中，需要聚酰亚胺(PI)层来诱导LC的所需垂面取向。除了由于其生产而产生的显著成本之外，PI和LC之间的不利的相互作用经常导致VA显示器的电阻降低。因此，合适的LC分子的数量显著减少，这是以显示器的整体切换性能(例如更高的切换时间)为代价的。因此，除去PI是期望的，同时提供所需的垂面取向。

因此，存在需求以发现不需要用于垂面取向的聚酰亚胺层但是仍然显示出高的性能和可靠性的LC混合物。

本发明因此具有这样的目的，即，提供特别用于监控器和TV应用(其基于ECB效应，尤其用于VA、PSA、PS-VA、PVA、MVA、PM-VA、HT-VA和VA-IPS应用)的自配向添加剂和液晶混合物，其不具有上述缺陷或仅以降低的程度具有上述缺陷。特别地，必须保证监控器和电视在极高和极低的温度下也能操作并且具有短的响应时间并且同时具有改进的可靠性行为，特别是在长操作时间后不具有图像粘滞或具有显著降低的图像粘滞。

现已经发现，如果根据本发明的LC介质用于LC显示器中(尤其在没有任何取向层(聚酰亚胺层)的显示器中)，可以实现这些和其他目的。

因此，本发明涉及优选具有负介电各向异性(Δε)及经改善的降解的液晶介质，其含有至少一种式I化合物。

该类混合物高度适用于不含有任何定向层的显示器。液晶显示器器件通常具有以下结构：液晶混合物以使其液晶分子以预定方向定向的方式密封于一对绝缘基板(例如玻璃基板)之间，且在液晶混合物侧的各个基板上形成定向膜。通常使用聚酰亚胺(PI)作为定向膜的材料。LC分子的垂面定向尤其为如PVA、PS-VA、VA等LC模式所必需，且可通过使用自配向添加剂而无需定向膜来实现。根据本发明的混合物显示与不含任何自配向添加剂的LC混合物相比经改善的光及温度稳定性。

在优选实施方式中，根据本发明的LC混合物含有至少一种式I自配向添加剂及任选至少一种可聚合化合物(也称为反应性介晶(RM))。该类LC混合物高度适用于不含PI的PS(聚合物稳定化)-VA显示器或PSA(聚合物稳定配向型)显示器。LC分子的配向是由自配向添加剂诱导，且所诱导的定向(预倾斜)另外可在适于多域切换的条件下通过使反应性介晶(RM)聚合来调整或稳定。通过调整UV固化条件，可在单一步骤中同时改善SWT及对比率。与填充于“经典”的PI涂布的测试盒中的不含任何自配向添加剂的LC混合物相比，该混合物在光应力(UV固化及背光(BLT)二者)后的可靠性(VHR)得到改善。此外，UV固化可通过使用截止滤波器在RM聚合仍然合理地快速且VHR值在可接受程度上的波长下实施。

根据本发明的混合物优选展现清亮点≥70℃、优选≥75℃、尤其≥80℃的非常宽的向列相范围、非常有利的电容阈值、相对较高的保持率值且同时在-20℃及-30℃下的非常良好的低温稳定性以及非常低的旋转粘度及短的响应时间。根据本发明的混合物另外特征在于：除旋转粘度γ₁的改善外，可观察到相对较高的弹性常数K₃₃值用于改善响应时间。

根据本发明的混合物的一些优选实施方式指示于下文中。

在式I化合物中，R¹优选表示直链或支链烷基，特别是CH₃、C₂H₅、n-C₃H₇、n-C₄H₉、n-C₅H₁₁、n-C₆H₁₃或CH₂C(C₂H₅)C₄H₉；另外表示烯基氧基，特别是OCH₂CH＝CH₂、OCH₂CH＝CHCH₃、OCH₂CH＝CHC₂H₅；烷氧基，特别是OC₂H₅、OC₃H₇、OC₄H₉、OC₅H₁₁及OC₆H₁₃。特别地，R¹表示直链烷基残基，优选C₅H₁₁。

在式I化合物中，Z¹及Z²优选表示单键、-C₂H₄-、-CF₂O-或-CH₂O-。在尤其优选的实施方式中，Z¹及Z²各自独立地表示单键。

在式I化合物中，L¹及L²优选各自独立地表示F或烷基，优选CH₃、C₂H₅或C₃H₇。在优选实施方式中，r2表示1或r1表示0。L³优选表示H、F或具有至多5个、优选3个碳原子的直链烷基。

在式I化合物中，指数m优选表示1或2、更优选1。指数n优选表示1或2、更优选1。

术语“间隔基团”或“间隔基”在本文中通常由“Sp”表示，为本领域技术人员已知且描述于例如以下文献中：Pure Appl.Chem.73(5),888(2001)及C.Tschierske、G.Pelzl、S.Diele,Angew.Chem.(2004),116,6340-6368。在本发明中，术语“间隔基团”或“间隔基”表示连结介晶基团与可聚合基团的连结基团，例如亚烷基。而介晶基团通常含有环，间隔基团通常不含环系统，即呈链形式，其中链也可为支链。术语链适用于例如亚烷基。通常包括例如-O-或-COO-对链上及链中的取代。在功能术语中，间隔基(间隔基团)是所连接功能性结构部分之间的促进彼此的一定空间挠性的桥。在优选实施方式中，Sp表示优选含有2至5个碳原子的亚烷基。

式I的优选三环化合物选自式I*化合物，

其中

R²表示H或具有1至8个C原子的烷基，

表示

P表示可聚合基团，

Sp表示间隔基团(也称为间隔基)或单键，

p1表示1、2或3，优选2或3，

r1表示0、1、2或3其中p1+r1≤4，

p2表示0、1、2或3

r2表示1、2或3，其中p2+r2≤4。

优选的液晶混合物是基于含有至少一种式I*化合物的极性化合物的混合物。

优选的式I化合物示例为以下子式I-A至I-H

其中R¹、L¹、L²、L³、Z¹、Z²、Sp、P、r1、r2具有如针对权利要求1中的式I所限定的含义。L³优选表示H、F或烷基。Z¹及Z²优选表示单键或-CH₂CH₂-且非常尤其是单键。

R^a表示

其中m表示0、1或2，

特别是

在上文及下文的式中，

表示

优选

其中L³如上文独立地限定，且优选表示H、甲基、乙基、正丙基或F。

特别地，优选的式I化合物选自子式I-1至I-79的化合物，

其中R¹、L¹、L²、L³、Sp、P及R^a具有如权利要求1和/或上文中所给出的含义。

在式I中及在式I的子式中，R¹优选表示具有1至8个C原子的直链烷基或支链烷基、优选直链烷基。

根据本发明的混合物非常尤其是含有至少一种选自以下组的自配向添加剂：子式I-1a至I-1h、I-8a至I8h、I-16a至I-16h、I-23a至I-23h的化合物，

其中

R^a表示

其中m表示0、1或2，

优选

和尤其

且R¹具有权利要求1中所给出的含义，优选表示具有1至8个碳原子的直链烷基，优选C₂H₅、n-C₃H₇、n-C₄H₉、n-C₅H₁₁、n-C₆H₁₃或n-C₇H₁₅，最优选n-C₅H₁₁。

根据本发明的优选LC混合物含有至少一种式I-8或I-23化合物、尤其式I-8h或I23h化合物。

尤其优选的混合物含有至少一种选自以下化合物组的化合物

在式I化合物及式I化合物的子式中，R^a优选表示

式I化合物可通过本身已知的描述于有机化学标准著作中的方法(例如Houben-Weyl,Methoden der organischen Chemie,Thieme-Verlag,Stuttgart)来制备。

式I化合物可例如如下制备：

方案1

方案2

方案3

方案4

根据本发明的介质优选含有一种、两种、三种、四种或更多种、优选一种优选选自式I-1至I-79化合物的自配向添加剂。

在液晶介质中式I的自配向添加剂优选是以基于整个混合物≥0.01重量％、优选0.1-10重量％的量使用。尤其优选的是含有基于总混合物0.1-5重量％、优选1.0-3重量％的一种或多种自配向添加剂的液晶介质，尤其选自式I-1至I-78化合物的组的添加剂。

优选使用1.0重量％至3重量％的一种或多种式I化合物对于常规的LC厚度(3μm至4μm)且对于显示器工业中所用的基板材料产生LC层的完全垂面配向。特殊表面处理允许显着减少式I化合物的量，这意指小于1.0重量％。

根据本发明的液晶介质的优选实施方式指示于下文中：

a)另外包含一种或多种选自式IIA、IIB及IIC化合物的组的化合物的液晶介质：

其中

R^2A、R^2B及R^2C各自彼此独立地表示H、未经取代、经CN或CF₃单取代或经卤素至少单取代的具有至多15个C原子的烷基或烯基，其中另外这些基团中的一个或多个CH₂基团可以使O原子不彼此直接连接的方式经-O-、-S-、

-C≡C-、-CF₂O-、-OCF₂-、-OC-O-或-O-CO-替代，

L^1-4各自彼此独立地表示F、Cl、CF₃或CHF₂，

Z²及Z²'各自彼此独立地表示单键、-CH₂CH₂-、-CH＝CH-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-COO-、-OCO-、-C₂F₄-、-CF＝CF-、-CH＝CHCH₂O-，

p表示0、1或2，

q表示0或1，且

v表示1至6。

在式IIA及IIB化合物中，Z²可具有相同或不同的含义。在式IIB化合物中，Z²及Z²'可具有相同或不同的含义。

在式IIA、IIB及IIC化合物中，R^2A、R^2B及R^2C各自优选表示具有1至6个C原子的烷基，特别是CH₃、C₂H₅、n-C₃H₇、n-C₄H₉、n-C₅H₁₁。

在式IIA及IIB化合物中，L¹、L²、L³及L⁴优选表示L¹＝L²＝F且L³＝L⁴＝F，另外表示L¹＝F且L²＝Cl、L¹＝Cl且L²＝F、L³＝F且L⁴＝Cl、L³＝Cl且L⁴＝F。式IIA及IIB中的Z²及Z²'优选各自彼此独立地表示单键，另外表示-C₂H₄-或-CH₂O-桥。

若在式IIB中Z²＝-C₂H₄-或-CH₂O-，则Z²'优选是单键，或若Z²'＝-C₂H₄-或-CH₂O-，则Z²优选是单键。在式IIA及IIB化合物中，(O)C_vH_2v+1优选表示OC_vH_2v+1，另外表示C_vH_2v+1。在式IIC化合物中，(O)C_vH_2v+1优选表示C_vH_2v+1。在式IIC化合物中，L³及L⁴优选各自表示F。

优选的式IIA、IIB及IIC化合物指示于下文中：

其中alkyl及alkyl*各自彼此独立地表示具有1至6个C原子的直链烷基，且其中alkenyl及alkenyl*各自彼此独立地表示具有2至6个C原子的直链烯基。

本发明的尤其优选混合物包含一种或多种式IIA-2、IIA-8、IIA-14、IIA-29、IIA-35、IIA-74、IIB-2、IIB-11、IIB-16及IIC-1的化合物。

式IIA和/或IIB的化合物在整个混合物中的比例优选为至少10重量％。

根据本发明的尤其优选介质包含至少一种式IIC-1化合物，

其中alkyl及alkyl*具有上文所指示的含义，其量优选≥3重量％、特别是≥5重量％且尤其优选是5-25重量％。

b)另外包含一种或多种式III化合物的液晶介质，

其中

R³¹及R³²各自彼此独立地表示具有至多12个C原子的直链烷基、烷氧基烷基或烷氧基，且

表示

Z³表示单键、-CH₂CH₂-、-CH＝CH-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-COO-、-OCO-、-C₂F₄-、-C₄H₈-、-CF＝CF-。

优选式III化合物指示于下文中：

其中

alkyl及

alkyl*各自彼此独立地表示具有1至6个C原子的直链烷基。

根据本发明的介质优选包含至少一种式IIIa和/或式IIIb化合物。

式III化合物在整个混合物中的比例优选为至少5重量％。

c)另外包含下式化合物的液晶介质

和/或

和/或

和/或

和/或

和/或

优选地，该化合物的总量为≥5重量％、特别是≥10重量％。

优选的是包含下式化合物的根据本发明的混合物

进一步优选的是包含下式化合物的本发明混合物

d)另外包含一种或多种下式四环化合物的液晶介质

其中

R^7-10各自彼此独立地具有权利要求10中针对R^2A所指示的含义之一，且

w及x各自彼此独立地表示1至6。

尤其优选的是包含至少一种式V-8化合物的混合物。

e)另外包含一种或多种式Y-1至Y-6化合物的液晶介质

其中R¹⁴-R¹⁹各自彼此独立地表示具有1至6个C原子的烷基或烷氧基；z及m各自彼此独立地表示1至6；x表示0、1、2或3。

本发明介质尤其优选包含一种或多种式Y-1至Y-6化合物，其量优选为≥5重量％。

f)另外包含一种或多种式T-1至T-21的氟化联三苯的液晶介质，

其中

R表示具有1至7个C原子的直链烷基或烷氧基，且m＝0、1、2、3、4、5或6且n表示0、1、2、3或4。

R优选表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基。

本发明介质优选包含2重量％至30重量％、特别是5重量％至20重量％的量的式T-1至T-21的联三苯。

尤其优选的是式T-1、T-2、T-20及T-21的化合物。在这些化合物中，R优选表示烷基，另外表示烷氧基，其各自具有1至5个C原子。在式T-20化合物中，R优选表示烷基或烯基，特别是烷基。在式T-21化合物中，R优选表示烷基。

若混合物的Δn值≥0.1，则在本发明的混合物中优选使用联三苯。优选的混合物包含2重量％至20重量％的一种或多种选自化合物T-1至T-21的组的联三苯化合物。

g)另外包含一种或多种式B-1至B-3的联苯的液晶介质，

其中

alkyl及alkyl*各自彼此独立地表示具有1至6个C原子的直链烷基，且

alkenyl及alkenyl*各自彼此独立地表示具有2至6个C原子的直链烯基。

式B-1至B-3的联苯在整个混合物中的比例优选为至少3重量％、特别是≥5重量％。

在式B-1至B-3化合物中，式B-2化合物是尤其优选的。

尤其优选联苯是

其中alkyl*表示具有1至6个碳原子的烷基。本发明介质尤其优选包含一种或多种式B-1a和/或B-2c化合物。

h)包含至少一种式Z-1至Z-7化合物的液晶介质，

其中R及alkyl具有上文所指示的含义。

i)包含至少一种式O-1至O-11化合物的液晶介质，

其中R¹及R²具有针对R^2A所指示的含义。R¹及R²优选各自彼此独立地表示具有至多6个碳原子的直链烷基或烯基。

本发明混合物非常特别优选包含式O-5、O-7、O-9、O-10和/或O-11化合物，特别是其量为5％至30％。

优选的式O-5及O-10化合物指示于下文中：

本发明介质尤其优选包含式O-10a和/或式O-10b的三环化合物与一种或多种式O-10a至O-10d的二环化合物的组合。式O-5a和/或O-5b化合物与一种或多种选自式O-10a至O-10d的二环化合物的化合物的组合的总比例为5％至40％，非常特别优选为15％至35％。

非常特别优选的混合物包含化合物O-5a及O-10a：

化合物O-5a及O-10a优选是以基于整个混合物15％至35％、尤其优选15％至25％且尤其优选18％至22％的浓度存在于混合物中。

非常特别优选的混合物包含化合物O-5b及O-10a：

化合物O-5b及O-10a优选是以基于整个混合物15％至35％、尤其优选15％至25％且尤其优选18％至22％的浓度存在于混合物中。

非常特别优选的混合物包含以下三种化合物：

化合物O-5a、O-5b及O-10a优选是以基于整个混合物15％至35％、尤其优选15％至25％且尤其优选18％至22％的浓度存在于混合物中。

j)本发明的优选液晶介质包含一种或多种含有四氢萘基或萘基单元的物质，例如式N-1至N-5化合物，

其中R^1N及R^2N各自彼此独立地具有权利要求10中针对R^2A所指示的含义，优选表示直链烷基、直链烷氧基或直链烯基，且

Z¹及Z²各自彼此独立地表示-C₂H₄-、-CH＝CH-、-(CH₂)₄-、-(CH₂)₃O-、-O(CH₂)₃-、-CH＝CHCH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH＝CH-、-CH₂O-、-OCH₂-、-COO-、-OCO-、-C₂F₄-、-CF＝CF-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂-或单键。

k)优选的混合物包含一种或多种选自以下的组的化合物：式BC的二氟二苯并色满化合物、式CR的色满、式PH-1及PH-2的氟化菲、式BF-1及BF-2的氟化二苯并呋喃及式BS-1及BS-2的氟化二苯并噻吩化合物，

其中

R^B1、R^B2、R^CR1、R^CR2、R¹、R²各自彼此独立地具有R^2A的含义。c表示0、1或2且d表示1或2。

本发明混合物优选包含3重量％至20重量％的量、特别是3重量％至15重量％的量的式BC、CR、PH-1、PH-2、BF-1、BF-2、BS-1和/或BS-2的化合物。

尤其优选的式BC、CR、BF-1化合物是BC-1至BC-7及CR-1至CR-5的化合物，

其中

alkenyl及

alkenyl*各自彼此独立地表示具有2至6个C原子的直链烯基。

l)优选的混合物包含一种或多种式In的茚满化合物，

其中

R¹¹、R¹²、

R¹³各自彼此独立地表示具有1至6个C原子的直链烷基、烷氧基、烷氧基烷基或烯基，

R¹²及R¹³另外表示H或卤素，

表示

i表示0、1或2。

在R¹²和/或R¹³表示卤素的情形下，卤素优选是F。

优选的式In化合物是下文所指示的式In-1至In-16化合物：

尤其优选的是式In-1、In-2、In-3及In-4的化合物。

在本发明的混合物中式In及子式In-1至In-16的化合物优选是以≥5重量％、特别是5重量％至30重量％且非常特别优选5重量％至25重量％的浓度使用。

m)优选的混合物另外包含一种或多种式L-1至L-11的化合物，

其中

R、R¹及R²各自彼此独立地具有权利要求10中针对R^2A所指示的含义，且alkyl表示具有1至6个C原子的烷基。s表示1或2。

尤其优选的是式L-1及L-4的化合物、特别是L-4的化合物。

式L-1至L-11的化合物优选是以5重量％至50重量％、特别是5重量％至40重量％且非常特别优选10重量％至40重量％的浓度使用。

n)优选的混合物另外包含一种或多种式To-1及To-2的二苯乙炔化合物，

其中R¹及R^1*各自彼此独立地表示具有1至15个C原子的烷基或烷氧基，其中另外这些基团中的一个或多个CH₂基团可以O原子不彼此直接连接的方式各自彼此独立地经-C≡C-、-CF₂O-、-CH＝CH-、

a为0或1，

L¹及L²各自彼此独立地表示H、F、Cl、CF₃或CHF₂，优选H或F。

优选的式To-1及To-2化合物是下式的化合物

其中

alkyl及alkyl*各自彼此独立地表示具有1个至6个C原子的直链烷基，

alkoxy或O-alkyl表示具有1个至6个C原子的直链烷氧基，且

特别地，以下式To-1化合物优选：

其中

alkyl、alkyl*及alkoxy具有上文所指示的含义。

o)优选的混合物含有至少一种式P化合物，

其中R¹具有权利要求1中针对式I所给出的含义。在优选实施方式中，R¹表示烷基，特别是n-C₃H₇。化合物P优选是以0.01重量％至10重量％、特别是0.01重量％至5重量％的量使用。

尤其优选的混合物概念指示于下文中：(所用首字母缩略词在表A中予以解释。此处n及m各自彼此独立地表示1-6)。优选的混合物含有

-至少一种选自式I-8h化合物的自配向添加剂

其量优选为0.1-10wt.％、特别是1-3wt.％。

-CPY-n-Om，特别是CPY-2-O2、CPY-3-O2和/或CPY-5-O2，基于整个混合物其浓度优选为＞5％、特别是10％-30％，

和/或

-CY-n-Om，优选CY-3-O2、CY-3-O4、CY-5-O2和/或CY-5-O4，基于整个混合物其浓度优选为＞5％、特别是15％-50％，

和/或

-CCY-n-Om，优选CCY-4-O2、CCY-3-O2、CCY-3-O3、CCY-3-O1和/或CCY-5-O2，基于整个混合物其浓度优选为＞5％、特别是10％-30％，

和/或

-CLY-n-Om，优选CLY-2-O4、CLY-3-O2和/或CLY-3-O3，基于整个混合物其浓度优选为＞5％、特别是10％-30％，

和/或-CK-n-F，优选CK-3-F、CK-4-F和/或CK-5-F，基于整个混合物其浓度优选为＞5％，特别是5％-25％。

进一步优选的是包含以下混合物概念的本发明混合物：

(n及m各自彼此独立地表示1至6。)

-CPY-n-Om及CY-n-Om，基于整个混合物其浓度优选为10％-80％，

和/或

-CCOY-n-Om及CCH-nm，基于整个混合物其浓度优选为10％-80％，

和/或

-CPY-n-Om及CK-n-F，基于整个混合物其浓度优选为10％-70％，

和/或

-CPY-n-Om及CLY-n-Om，基于整个混合物其浓度优选为10％-80％。

和/或

-PYP-n-m，优选一种、两种或三种化合物，基于整个混合物其浓度优选为1％-20％，

和/或

-PY-n-Om，优选一种、两种或三种化合物，基于整个混合物其浓度优选为1％-20％。

本发明进一步涉及具有无源或有源矩阵寻址(基于ECB、VA、PS-VA、PSA、IPS、HT-VA、PM(无源矩阵)-VA)的电光显示器、优选不含PI的显示器，其特征在于其含有如权利要求1至16中一者或多者的液晶介质作为电介质。

根据本发明的液晶介质优选具有≤-20℃至≥70℃的向列相，特别优选≤-30℃至≥80℃，非常特别优选≤-40℃至≥90℃。

表述“具有向列相”此处一方面意指于低温下于相应温度下未观察到近晶相和结晶和另一方面意指加热时向列相仍未变得清亮。低温研究在流动粘度计中、于相应温度下进行并通过在具有相应于电光用途的层厚度的测试盒中储存至少100小时而进行检验。如果于-20℃温度下相应测试盒中的储存稳定性为1000小时或更多，则该介质被称为于该温度下稳定。在-30℃和-40℃的温度下，相应时间分别为500小时和250小时。在高温下，清亮点通过常规方法于毛细管中测量。

液晶混合物优选具有至少60K的向列相范围和于20℃下至多30mm²·s^-1的流动粘度ν₂₀。

液晶混合物中双折射率△n通常为0.07-0.16，优选0.08-0.13。

根据本发明的液晶混合物具有-0.5至-8.0，特别是-2.5至-6.0的△ε，其中△ε表示介电各向异性。在20℃下旋转粘度γ₁优选为≤165mPa·s，特别是≤140mPa·s。

根据本发明的液晶介质具有相对低的阈值电压值(V₀)。它们的优选范围为1.7V-3.0V，特别优选≤2.5V和非常特别优选≤2.3V。

对于本发明，术语“阈值电压”涉及电容阈值(V₀)，也称作Freedericks阈值，除非另有明确说明。

此外，根据本发明的液晶介质具有液晶盒中高电压保留率值。

通常，具有低寻址电压或阈值电压的液晶介质展示出比具有更高寻址电压或阈值电压的那些更低的电压保留率，并且反之亦然。

对于本发明，术语“介电正性化合物”表示具有△ε>1.5的化合物，术语“介电中性化合物”表示具有-1.5≤△ε≤1.5的那些和术语“介电负性化合物”表示具有△ε<-1.5的那些。此处，化合物的介电各向异性通过在至少一个测试盒中将10％的化合物溶于液晶主体并测定所得混合物的电容而测定，每种情况下测试盒具有20μm的层厚度并在1kHz下具有垂面和沿面表面配向。测量电压通常为0.5V-1.0V，但总是低于所研究的各液晶混合物的电容阈值。

本发明所述全部温度值以℃表示。

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，PSA(聚合物稳定的VA)和PS-VA(聚合物稳定化的VA)，以及适用于PM-VA，HT(高透射)-VA和VA-IPS应用，例如用于汽车导航及白市。

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，其自身由一种或多种的各个化合物组成。

组分A具有显著介电负性各向异性并给予向列相≤-0.5的介电各向异性。优选组分A包含式IIA、IIB和/或IIC的化合物，以及式III的化合物。

组分A的比例优选为45-100％，特别是60-100％。

对于组分A，优选选择具有△ε值≤-0.8的一种(或多种)的各个化合物。在整个混合物中A的比例更小，则该值必须更负。

组分B具有显著的向列性和在20℃下不大于30mm²·s^-1，优选不大于25mm²·s^-1的流动粘度。

组分B中特别优选的各个化合物为粘性极低的向列液晶，其于20℃下具有不大于18mm²·s^-1，优选不大于12mm²·s^-1的流动粘度。

组分B为单变性或互变性向列相，不具有近晶相并在液晶混合物中降至非常低温时能够防止近晶相的出现。例如，如果将多种高向列性材料加入近晶液晶混合物，则这些材料的向列性可通过所实现近晶相的抑制程度来进行比较。

混合物也可任选包含组分C，其包含具有△ε≥1.5的介电各向异性的化合物。这些所谓的正性化合物通常以基于整个混合物计≤20wt％的量存在于介电负性各向异性混合物中。

本领域技术人员可从文献中获知多种适宜的材料。尤其优选的是式III化合物。

另外，这些液晶相也可包含18种以上的组分、优选18至25种组分。

本发明混合物含有一种或多种式I化合物且优选包含4至15种、特别是5至12种且尤其优选＜10种式IIA、IIB和/或IIC及任选的式III化合物。

除式I化合物及式IIA、IIB和/或IIC及任选的式III化合物外，也可以例如整个混合物的至多45％、但优选至多35％、特别是至多10％的量存在其他成分。

其他成分优选选自向列或向列性物质，特别是已知物质，选自氧化偶氮苯、苯亚甲基苯胺、联苯、三联苯、苯甲酸苯基酯或苯甲酸环己基酯、环己烷羧酸苯基酯或环己烷羧酸环己基酯、苯基环己烷、环己基联苯、环己基环己烷、环己基萘、1,4-双环己基联苯或环己基嘧啶、苯基-或环己基二噁烷、任选卤化的均二苯代乙烯、苄基苯基醚、二苯乙炔和取代的肉桂酸酯。

适合作为该类型液晶相成分的最重要化合物可以式IV表征

R²⁰-L-G-E-R²¹ IV

其中L和E各自表示选自由1,4-二取代苯和环己烷环、4,4’-二取代联苯、苯基环己烷和环己基环己烷体系、2,5-二取代嘧啶和1,3-二噁烷环、2,6-二取代萘、二和四氢化萘、喹唑啉和四氢化喹唑啉组成的组的碳环或杂环体系，

G表示-CH＝CH- -N(O)＝N-

-CH＝CQ- -CH＝N(O)-

-C≡C- -CH₂-CH₂-

-CO-O- -CH₂-O-

-CO-S- -CH₂-S-

-CH＝N- -COO-Phe-COO-

-CF₂O- -CF＝CF-

-OCF₂- -OCH₂-

-(CH₂)₄- -(CH₂)₃O-

或C-C单键，Q表示卤素，优选氯，或-CN，且R²⁰和R²¹各自表示具有至多18个，优选至多8个碳原子的烷基、烯基、烷氧基、烷氧基烷基或烷氧基羰基氧基，或这些基团之一备选地表示CN、NC、NO₂、NCS、CF₃、SF₅、OCF₃、F、Cl或Br。

在这些化合物的大多数中，R²⁰和R²¹彼此不同，这些基团之一通常为烷基或烷氧基。所提出的取代基的其他变形也是常见的。许多该类物质或其混合物为可商购的。全部这些物质可通过文献已知方法制备。

对于本领域技术人员不言而喻的是根据本发明的VA混合物也可以包含其中例如H、N、O、Cl和F已被相应的同位素替代的化合物。

此外，可以基于混合物优选0.1重量％至5重量％、尤其优选0.2重量％至2重量％的浓度向本发明混合物中添加可聚合化合物(所谓的反应性介晶(RM)，例如如U.S.6,861,107中所公开)。这些混合物也可任选包含引发剂，如例如U.S.6,781,665中所述。引发剂(例如来自Ciba的Irganox-1076)优选是以0％至1％的量添加至包含可聚合化合物的混合物中。此类混合物可用于所谓的聚合物稳定的VA模式(PS-VA)或PSA(聚合物稳定VA)中，其中意欲在液晶混合物中进行该反应性介晶的聚合。其前提是液晶混合物自身不包含任何可聚合组分。

在本发明的优选实施方式中，额外的可聚合化合物(单体)选自式M的化合物,

R^Ma-A^M1-(Z^M1-A^M2)_m1-R^Mb M

其中各基团具有以下含义：

R^Ma和R^Mb各自彼此独立地表示P、P-Sp-、H、卤素、SF₅、NO₂、烷基、烯基或炔基，其中基团R^Ma和R^Mb的至少一个优选表示或含有基团P或P-Sp-，

P表示可聚合基团，

Sp表示间隔基团或单键，

A^M1和A^M2各自彼此独立地表示芳基、杂芳基、脂环基或杂环基，优选具有4-25个环原子，优选C原子，其也可包括或含有稠合环，和其可任选被L单或多取代，

L表示P、P-Sp-、F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(＝O)N(R^x)₂、-C(＝O)Y¹、-C(＝O)R^x、-N(R^x)₂、任选取代的甲硅烷基、任选取代的具有6-20个C原子的芳基、或具有1-25个C原子的直链或支链烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，其中此外，一个或多个H原子可被F、Cl、P或P-Sp-替代，优选P、P-Sp-、H、卤素、SF₅、NO₂、烷基、烯基或炔基，

Y¹表示卤素，

Z^M1表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH₂-、-CH₂O-、-SCH₂-、-CH₂S-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CF₂S-、-SCF₂-、-(CH₂)_n1-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-(CF₂)_n1-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-C≡C-、-CH＝CH-、-COO-、-OCO-CH＝CH-、CR⁰R⁰⁰或单键，

R⁰和R⁰⁰各自彼此独立地表示H或具有1-12个C原子的烷基，

R^x表示P、P-Sp-、H、卤素、具有1-25个C原子的直链、支链或环状烷基，其中此外，一个或多个不相邻的CH₂基团可被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O和/或S原子不彼此直接相连的方式替代，和其中此外，一个或多个H原子可被F、Cl、P或P-Sp-替代,任选取代的具有6-40个C原子的芳基或芳氧基、或任选取代的具有2-40个C原子的杂芳基或杂芳氧基，

m1表示0、1、2、3或4，和

n1表示1、2、3或4，

其中所存在的基团R^Ma,R^Mb和取代基L的至少一个，优选一个、两个或三个，特别优选一个或两个表示基团P或P-Sp-或含有至少一个基团P或P-Sp-。

特别优选的式M的化合物为其中满足以下条件的那些

R^Ma和R^Mb各自彼此独立地表示P、P-Sp-、H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、SF₅或具有1-25个C原子的直链或支链烷基，其中此外，一个或多个不相邻的CH₂基团可各自彼此独立地被-C(R⁰)＝C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N(R⁰⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O和/或S原子不彼此直接相连的方式替代，和其中此外，一个或多个H原子可被F、Cl、Br、I、CN、P或P-Sp-替代，其中基团R^Ma和R^Mb的至少一个优选表示或含有基团P或P-Sp-，

A^M1和A^M2各自彼此独立地表示1,4-亚苯基、萘-1,4-二基、萘-2,6-二基、菲-2,7-二基、蒽-2,7-二基、芴-2,7-二基、香豆素、黄酮，其中此外，这些基团中的一个或多个CH基团可被N替代，环己烷-1,4-二基，其中此外，一个或多个不相邻的CH₂基团可被O和/或S替代，1,4-亚环己烯基、双环[1.1.1]戊烷-1,3-二基、双环[2.2.2]辛烷-1,4-二基、螺[3.3]庚烷-2,6-二基、哌啶-1,4-二基、十氢化萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基、茚满-2,5-二基或八氢-4,7-桥亚甲基茚满-2,5-二基，其中全部这些基团可为未取代的或被L单或多取代，

L表示P、P-Sp-、F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(＝O)N(R^x)₂、-C(＝O)Y¹、-C(＝O)R^x、-N(R^x)₂、任选取代的甲硅烷基、任选取代的具有6-20个C原子的芳基、或具有1-25个C原子的直链或支链烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，其中此外，一个或多个H原子可被F、Cl、P或P-Sp-替代，

P表示可聚合基团，

Y¹表示卤素，

R^x表示P、P-Sp-、H、卤素、具有1-25个C原子的直链、支链或环状烷基，其中此外，一个或多个不相邻的CH₂基团可被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O和/或S原子不彼此直接相连的方式替代，和其中此外，一个或多个H原子可被F、Cl、P或P-Sp-替代、任选取代的具有6-40个C原子的芳基或芳氧基、或任选取代的具有2-40个C原子的杂芳基或杂芳氧基。

非常特别优选的是其中R^Ma和R^Mb之一或两者表示P或P-Sp-的式M的化合物。

特别用于PSA显示器的合适并优选的介晶共聚单体例如选自下式：

其中各个基团具有以下含义：

P¹、P²及P³各自彼此独立地表示可聚合基团，优选具有上文及下文针对P所指示的含义之一，尤其优选表示丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟丙烯酸酯基、氧杂环丁烷基、乙烯基、乙烯基氧基或环氧基，

Sp¹、Sp²及Sp³各自彼此独立地表示单键或间隔基团，优选具有上文及下文针对Sp所指示的含义之一，且尤其优选表示-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-、-(CH₂)_p1-CO-O-或-(CH₂)_p1-O-CO-O-，其中p1是1至12的整数，且其中最后提及的基团中至相邻的环的连接经由O原子来进行，

其中另外基团P¹-Sp¹-、P²-Sp²-及P³-Sp³-中的一者或多者可表示R^aa，前提是所存在的基团P¹-Sp¹-、P²-Sp²-及P³-Sp³-中的至少一者不表示R^aa，

R^aa表示H、F、Cl、CN或具有1至25个C原子的直链或支链烷基，其中另外一个或多个不相邻的CH₂基团可以使O和/或S原子不彼此直接连接的方式各自彼此独立地经C(R⁰)＝C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N(R⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代，且其中另外一个或多个H原子可经F、Cl、CN或P¹-Sp¹-替代；尤其优选表示具有1至12个C原子的直链或支链、任选经单氟化或多氟化的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基(其中烯基及炔基具有至少两个C原子且该支链基团具有至少三个C原子)，

R⁰、R⁰⁰各自彼此独立地且在每次出现时相同或不同地表示H或具有1至12个C原子的烷基，

R^y及R^z各自彼此独立地表示H、F、CH₃或CF₃，

X¹、X²及X³各自彼此独立地表示-CO-O-、-O-CO-或单键，

Z¹表示-O-、-CO-、-C(R^yR^z)-或-CF₂CF₂-，

Z²及Z³各自彼此独立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-或-(CH₂)_n-，其中n是2、3或4，

L在每次出现时相同或不同地表示F、Cl、CN或具有1至12个C原子的直链或支链、任选经单氟化或多氟化的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，优选表示F，

L'及L”各自彼此独立地表示H、F或Cl，

r表示0、1、2、3或4，

s表示0、1、2或3，

t表示0、1或2，

x表示0或1。在式M1至M41的化合物中

优选

其中L每次出现时相同或不同地具有上文或下文所给出含义之一，且优选是F、Cl、CN、NO₂、CH₃、C₂H₅、C(CH₃)₃、CH(CH₃)₂、CH₂CH(CH₃)C₂H₅、OCH₃、OC₂H₅、COCH₃、COC₂H₅、COOCH₃、COOC₂H₅、CF₃、OCF₃、OCHF₂、OC₂F₅或P-Sp-，非常优选F、Cl、CN、CH₃、C₂H₅、OCH₃、COCH₃、OCF₃或P-Sp-，更优选是F、Cl、CH₃、OCH₃、COCH₃或OCF₃，尤其是F或CH₃。

适宜的可聚合化合物另外列示于例如表D中。含有至少一种列示于表D中的可聚合化合物的LC混合物是尤其优选的。

本申请的液晶介质优选包含总共0.1％至10％、优选0.2％至4.0％、尤其优选0.2％至2.0％的可聚合化合物。

尤其优选的是式M的可聚合化合物。

可聚合化合物优选是通过光聚合(例如通过UV辐照)、通常在至少一种适宜的引发剂存在下聚合。聚合是在以下条件下进行：含有例如含有烯基侧链(如CC-n-V)或烯基氧基侧链的单一化合物的液晶混合物的单一组分本身不聚合。适宜的聚合条件及引发剂的适宜类型及量为本领域技术人员已知且描述于文献中。适用于自由基聚合的是例如市售的光引发剂，例如

或

(BASF)。可聚合化合物优选包含0至5重量％、尤其优选0.1重量％至3重量％的一种或多种光引发剂。

至少两种液晶化合物、至少一种自配向添加剂及优选与至少一种可聚合化合物、特别是一种选自式M和/或式M1至M41的化合物的组合在介质中产生低阈值电压、低旋转粘度、非常良好的低温稳定性(LTS)，但同时产生高清亮点及高HR值，且使得能够在VA显示器中设定预倾斜角而无需任何配向层(例如聚酰亚胺层)。

本发明混合物可另外包含常规的添加剂，例如稳定剂、抗氧化剂、UV吸收剂、纳米粒子、微粒等。

本发明液晶显示器的结构对应于如例如EP 0 240 379中所述的普通几何形状。

以下实施例旨在解释本发明而非对其进行限制。上下文中，百分数数据表示重量百分数；全部温度以摄氏度表示。

在整个专利申请中，1,4-亚环己基环及1,4-亚苯基环描绘于如下：

贯穿本专利申请和工作实施例，液晶化合物的结构通过缩写的方式表达。除非另有说明，依据表1-3进行向化学式的转变。全部基团C_nH_2n+1、C_mH_2m+1和C_m’H_2m’+1或C_nH_2n和C_mH_2m为在各自情况下分别具有n、m、m’或z个C原子的直链烷基或亚烷基。n、m、m’、z各自彼此独立地表示1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12，优选1、2、3、4、5或6。在表1中，编码各个化合物的环要素，在表2中，列举了桥接单元并且在表3中阐明化合物左手边侧链或右手边侧链的符号含义。

表1：环要素

表2：桥接单元

表3：侧链

在优选实施方式中，本发明混合物含有至少一种式I化合物及至少两种选自表A中所列示化合物的化合物。

表A

使用下列缩写：

(n、m、m'、z：各自彼此独立地表示1、2、3、4、5或6；(O)C_mH_2m+1表示OC_mH_2m+1或C_mH_2m+1)

可根据本发明使用的液晶混合物以本身常规的方式制备。通常，将所需量的以较少量使用的组分溶于构成主要成分的组分中，有利地在升高的温度下进行。也可以将该组分溶液混合于有机溶剂中，例如丙酮、氯仿或甲醇中，并在充分混合之后再次移除溶剂，例如通过蒸馏。

通过合适的添加剂，根据本发明的液晶相可以这样的方式来改良，即，它们可以任意类型，例如，迄今已经公开的ECB、VAN、GH或ASM-VA、PS-VA、PM-VA、HT-VA、VA-IPS LCD显示器使用。

电介质也可进一步包含本领域技术人员已知和描述于文献中的添加剂，例如，UV吸收剂、抗氧剂、纳米颗粒和自由基清除剂。例如，可加入0-15％多色性染料、稳定剂或手性掺杂剂。用于根据本发明混合物的合适稳定剂特别为表C中所列的那些。

例如，可加入0-15％多色性染料、以及可加入导电盐，优选乙基二甲基十二烷基4-己氧基苯甲酸铵、四丁基四苯基硼酸铵或冠醚的络盐(参见，例如，Haller等,Mol.Cryst.Liq.Cryst.,第24卷,第249-258页(1973))，以改进导电性或可加入物质以改良向列相的介电各向异性、粘性和/或配向。该类型物质描述于，例如，DE-A 22 09 127、22 40864、23 21 632、23 38 281、24 50 088、26 37 430和28 53 728中。

表B显示了可加入至根据本发明的混合物的可行掺杂剂。如果混合物包含掺杂剂，则其以0.01-4wt％，优选0.1-1.0wt％的量使用。

表B

可添加至例如本发明混合物中的稳定剂显示于下文表C中，其是以基于混合物的总重量至多10重量％、优选0.01重量％至6重量％、特别是0.1重量％至3重量％的量添加。优选的稳定剂特别是BHT衍生物(例如2,6-二-叔基-4-烷基苯酚)及Tinuvin 770以及Tunivin P及Tempol。

表C

用于本发明混合物中、优选用于PSA及PS-VA应用中的优选反应性介晶显示于下表D中：

表D

实施例

以下实施例旨在解释本发明而非对其进行限制。在实施例中，m.p.表示熔点和C表示液晶物质以摄氏度表示的清亮点；沸点表示为b.p。此外：

C表示晶体固态，S表示近晶相(下标(index)表示相类型)，N表示向列相，Ch表示胆甾相，I表示各向同性相，T_g表示玻璃化转变温度。两符号之间的数值表示以摄氏度表示的转变温度

常规的处理方式：添加水，用二氯甲烷萃取混合物，分离各相，干燥并蒸发有机相，且通过结晶和/或层析来纯化产物。

实施例1

2-甲基丙-2-烯酸3-{5-[2-乙基-4-(4-戊基苯基)苯基]-2-[4-羟基-3-(羟基甲基)丁氧基]-3-{3-[(2-甲基丙-2-烯酰基)氧基]丙基}苯基}-丙基酯1的合成

步骤1.1

2,6-二溴-4-[2-乙基-4-(4-戊基苯基)-苯基]酚A的合成

将20.6g(59.8mmol)4-[2-乙基-4-(4-戊基苯基)苯基]酚溶解于150mL二氯甲烷(DCM)中，且逐滴添加1.50mL(10.7mmol)二异丙基胺。用干冰/丙酮将反应混合物冷却至-5℃，且逐滴添加21.6g(121mmol)N-溴琥珀酰亚胺在300mL DCM中的溶液。然后在室温下将反应混合物搅拌18h，相继用水洗涤。用二氯甲烷萃取水层且经Na₂SO₄干燥合并的有机层，过滤并在真空下蒸发。通过柱过滤在600g硅胶上用甲苯/庚烷(1:1+1％三乙胺)纯化粗产物。将产物合并，在真空下蒸发且在-30℃下在庚烷中结晶，以获得淡黄色粉末状产物，纯度为＞99％(气相层析)。

步骤1.2

6-[2-2,6-二溴-4-[2-乙基-4-[4-戊基苯基]苯基]-苯氧基}乙基)-2,2,3,3,9,9,10,10-八甲基-4,8-二氧杂-3,9-二硅杂十一烷B的合成

将23.8g(47.0mmol)2,6-二溴-4-[2-乙基-4-(4-戊基苯基)苯基]-酚A、20.7g(59.0mmol)4-(叔丁基-二甲基硅烷基氧基)-3-(叔丁基-二甲基-硅烷基氧基甲基]-丁烷-1-醇及15.7g(59.9mmol)三苯基膦溶解于155mL四氢呋喃(THF)中，且逐滴添加12.6ml(64.2mmol)偶氮二甲酸二异丙基酯，并在室温下将反应混合物搅拌16h。在真空下蒸发反应混合物且用庚烷(H)/二氯甲烷(DCM)(3:1)的混合物在200ml硅胶上过滤。产物是无色油状物。

步骤1.3

3-(2-{4-[(叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基]-3-{[(叔丁基-二甲基甲硅烷基)氧基]甲基}丁氧基}-5-[2-乙基-4-(4-戊基-苯基)-苯基]-3-(3-羟基丙基)苯基)丙-1-醇C的合成

将20.1g(190mmol)Na₂CO₃、39.0g(47.0mmol)溴化物B及26.5g(187mmol)2-丁氧基-1,2-氧杂环戊硼烷及0.45ml(3.28mmol)三乙胺溶解于110ml水及570ml四氢呋喃(THF)的混合物中。将反应混合物脱气45min，且添加655mg(1.40mmol)2-二环己基膦基-2′-6′-二-异丙氧基-1-1′-联苯及415mg(2.34mmol)氯化钯(II)。然后在80℃下将反应混合物搅拌16h，冷却至室温，添加水且用甲基-叔丁基醚(MTBE)萃取混合物。分离有机层，用MTBE萃取水层且用盐水洗涤合并的有机层，经Na₂SO₄干燥，过滤并在真空下蒸发。通过柱过滤在1.1l硅胶上用甲苯/乙酸乙酯(EE)(4:1)的混合物纯化粗产物。所获得产物是无色油状物。

步骤1.4

2-甲基丙-2-烯酸3-(2-{4-[(叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基]-3-{[(叔丁基-二甲基甲硅烷基)氧基]甲基}丁氧基}-5-[2-乙基-4-(4-戊基苯基)-苯基]-3-{3-[(2-甲基丙-2-烯酰基)氧基]丙基}苯基)丙基酯D的合成

将25.3g(32.0mmol)醇C、11.7ml(138mmol)甲基丙烯酸及430.0mg(3.52mmol)4-(二甲基氨基)-吡啶溶解在320ml二氯甲烷中且冷却至0℃。逐滴添加110ml二氯甲烷(DCM)中的23.4ml(136mmol)1-(-3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺，且在室温(RT)下将反应混合物搅拌16小时(h)。在真空下蒸发混合物且在900g硅胶上用DCM/MTBE(9:1)的混合物过滤。所获得产物是无色油状物。

步骤1.5

2-甲基丙-2-烯酸3-{5-[2-乙基-4-(4-戊基苯基)苯基]-2-[4-羟基-3-(羟基甲基)丁氧基]-3-{3-[(2-甲基丙-2-烯酰基)氧基]丙基}-苯基}丙基酯1的合成

将23.2g(25.0mmol)D溶解于225ml THF中，冷却至2℃且缓慢逐滴添加30.0ml(60.0mmol)HCl(2N)，且然后在室温下将反应混合物搅拌16h。用Na₂CO₃溶液小心地中和混合物且用MTB-醚萃取混合物。分离各层，用MTB-醚萃取水层且用盐水洗涤合并的有机层，经Na₂SO₄干燥并在真空下蒸发。在300g硅胶上用H/EE(1:1-1:4)的混合物过滤粗产物。在蒸发后获得油状产物，在50℃及0.01毫巴下将该油状产物干燥6h。相：T_g-33K 26 I

以下化合物是根据上文所提及的实施例合成：

在以下实施例中

V₀表示在20℃下的阈值电压，电容性[V]，

△n表示在20℃和589nm下测量的光学各向异性，

△ε表示在20℃和1kHz下的介电各向异性，

cl.p.表示清亮点[℃]，

K₁表示弹性常数，在20℃下的“斜展”变形[pN]，

K₃表示弹性常数，在20℃下的“弯曲”变形[pN]

γ₁表示在20℃下测量的旋转粘度[mPa·s]，通过磁场中旋转方法测定，

LTS表示低温稳定性(向列相)，在测试盒中测定。

用于测量阈值电压的显示器具有间隔为20μm的两个平面平行的外板和在外板内侧的叠加的JALS-2096配向层的电极层，其影响液晶的垂面配向。

除非另有明确指明，在本申请中所有浓度涉及相应的混合物或混合物组分。所有物理性能是如“Merck Liquid Crystals,Physical Properties of Liquid Crystals”，Status 1997年11月,Merck KGaA(德国)所描述测定并且适用温度20℃，除非另有明确指明。

除非另有指明，份数或百分数数据表示重量份或重量百分数。

混合物实施例

为产生本发明的实施例，使用以下主体混合物H1至H48：

H1:向列型主体混合物

H2:向列型主体混合物

H3:向列型主体混合物

H4:向列型主体混合物

H5:向列型主体混合物

H6:向列型主体混合物

H7:向列型主体混合物

H8:向列型主体混合物

H9:向列型主体混合物

H10:向列型主体混合物

由0.01％的下式化合物稳定

H11:向列型主体混合物

H12:向列型主体混合物

H13:向列型主体混合物

H14:向列型主体混合物

H15:向列型主体混合物

H16:向列型主体混合物

H17:向列型主体混合物

由0.03％的以下化合物来稳定

H18:向列型主体混合物

H19:向列型主体混合物

H20:向列型主体混合物

H21:向列型主体混合物

H22:向列型主体混合物

H23:向列型主体混合物

H24:向列型主体混合物

H25:向列型主体混合物

H26:向列型主体混合物

H27:向列型主体混合物

H28:向列型主体混合物

H29:向列型主体混合物

H30:向列型主体混合物

H31:向列型主体混合物

H32:向列型主体混合物

H33:向列型主体混合物

H34:向列型主体混合物

H35:向列型主体混合物

H36:向列型主体混合物

H37:向列型主体混合物

H38:向列型主体混合物

H39:向列型主体混合物

H40:向列型主体混合物

H41:向列型主体混合物

H42:向列型主体混合物

H43:向列型主体混合物

H44:向列型主体混合物

H45:向列型主体混合物

H46:向列型主体混合物

H47:向列型主体混合物

H48:向列型主体混合物

实施例M1

将式I-8h-5a化合物

(0.3％)添加至向列型主体混合物H1中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。

LC混合物显示相对于基板表面的自发垂面(垂直)定向。定向稳定直至清亮点及所得VA盒可以可逆切换为止。需要交叉偏振器以显示切换。

通过使用如式I-8h-5a化合物的添加剂，基于Δε＜0与定向的组合，VA、PM-VA、PVA、MVA、HT-VA、PS-VA、VA-IPS及其他类似显示技术不再需要配向层(例如，无PI涂层)。

实施例1P a)：实施例M1的LC混合物的聚合物稳定

将可聚合衍生物RM-1(0.3％)添加至实施例M1的向列型LC混合物中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。

LC混合物显示相对于基板表面的自发垂面(垂直)定向。在向所得VA盒施加高于光学阈值的电压后，用UV光处理该盒(15min,100mW/cm²)。可聚合衍生物聚合，且因此垂面自定向得以稳定，且混合物的倾斜得以调整。即使在高温下也可以可逆切换所得PSA-VA盒。切换时间与未聚合的系统相比缩短。

可添加如Irganox 1076(BASF)的添加剂(例如0.001％)，以防止自发聚合。在聚合期间可使用UV-截止滤波器，以防止混合物受损(例如340nm截止滤波器)。

通过使用如式I-8h-5化合物的添加剂与RM-1的组合，基于Δε＜0与垂面定向的组合，PSA、PS-VA及其他类似显示技术不再需要配向层。

实施例1P b)：实施例M1的LC混合物的聚合物稳定

将可聚合衍生物RM-41(0.3％)添加至实施例M1的向列型LC混合物中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。根据实施例1P a)处理所得盒且获得类似结果。

通过使用如式I-8h-5化合物的添加剂与RM-41的组合，基于Δε＜0与垂面定向的组合，PSA、PS-VA及其他类似显示技术不再需要配向层。

实施例M2至M48及2P a)至48P b)

将式I-8h-5a化合物(0.3％)添加至向列型主体混合物H2-H48中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。

将可聚合衍生物RM-1(0.3％)或RM-41(0.3％)添加至实施例M2-M48的向列型LC混合物中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。根据实施例1Pa)处理所得盒。获得等价结果。

实施例1P c)至48P f)

通过混合向列型LC混合物M1至M9与RM-37(0.3％)、RM-61(0.3％)、RM-80(0.3％)、RM-84(0.3％)或RM-98(0.3％)获得如1P a)至48P b)的类似物混合物，从而获得混合物1Pc)至48P f)。根据实施例1P a)处理这些混合物。在所有情形下均发现切换时间的改善。

实施例M49

将式I-23h-5a化合物

通过使用如式I-23h-5化合物的添加剂，基于Δε＜0与垂面定向的组合，VA、PM-VA、PVA、MVA、HT-VA、VA-IPS及其他类似显示技术不再需要配向层(例如，无PI涂层)。

实施例49P a)：实施例M49的LC混合物的聚合物稳定

将可聚合衍生物RM-1(0.3％)添加至实施例M49的向列型LC混合物中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。

通过使用如式I-23h-5化合物的添加剂与RM-1的组合，基于Δε＜0与垂面定向的组合，PSA、PS-VA及其他类似显示技术不再需要配向层。

实施例49P b)：实施例M49的LC混合物的聚合物稳定

将可聚合衍生物RM-41(0.3％)添加至实施例M49的向列型LC混合物中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。根据实施例2P a)处理所得盒且获得类似结果。

通过使用如式I-23h-5a化合物的添加剂与RM-41的组合，基于Δε＜0与垂面定向的组合，PSA、PS-VA及其他类似显示技术不再需要配向层。

实施例M50至M96及50P a)至96P b)

将式I-23h-5a化合物(0.3％)添加至向列型主体混合物H2-H48中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。

将可聚合衍生物RM-1(0.3％)或RM-41(0.3％)添加至实施例M50-M96的向列型LC混合物中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。根据实施例1Pa)处理所得盒。获得等价结果。

实施例50P c)至96P f)

通过混合向列型LC混合物M50至M96与RM-37(0.3％)、RM-61(0.3％)、RM-80(0.3％)、RM-84(0.3％)或RM-98(0.3％)获得如1P a)至9P b)的类似物混合物，从而获得混合物50P c)至96P f)。根据实施例1P a)处理这些混合物。在所有情形下均发现切换时间的改善。

实施例M97

将式I-8h-5b化合物

(0.7％)添加至向列型主体混合物H47中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。

通过使用如式I-8h-5b化合物的添加剂，基于Δε＜0与垂面定向的组合，VA、PM-VA、PVA、MVA、HT-VA、VA-IPS及其他类似显示技术不再需要配向层(例如，无PI涂层)。

实施例97P a)：实施例M97的LC混合物的聚合物稳定

将可聚合衍生物RM-1(0.3％)添加至实施例M97的向列型LC混合物中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。

通过使用如式I-8h-5b化合物的添加剂与RM-1的组合，基于Δε＜0与垂面定向的组合，PSA、PS-VA及其他类似显示技术不再需要配向层。

实施例97P b)：实施例M97的LC混合物的聚合物稳定

将可聚合衍生物RM-41(0.3％)添加至实施例M19的向列型LC混合物中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。根据实施例1P a)处理所得盒且获得类似结果。

通过使用如式I-8h-7化合物的添加剂与RM-41的组合，基于Δε＜0与垂面定向的组合，PSA、PS-VA及其他类似显示技术不再需要配向层。

实施例M98至M144及98P a)至144P b)

将式I-8h-b化合物(0.7％)添加至向列型主体混合物H2-H48中。将所得8种混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。

将可聚合衍生物RM-1(0.3％)或RM-41(0.3％)添加至实施例M98-M144的向列型LC混合物中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。根据实施例1Pa)处理所得盒。获得等价结果。

实施例98P c)至144P f)

通过混合向列型LC混合物M98至M144与RM-37(0.3％)、RM-61(0.3％)、RM-80(0.3％)、RM-84(0.3％)或RM-98(0.3％)获得如1P a)至9P b)的类似物混合物，从而获得混合物98P c)至144P f)。根据实施例1P a)处理这些混合物。在所有情形下均发现切换时间的改善。

实施例M145

将式I-8h-5c化合物

(0.7％)添加至向列型主体混合物H1中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。

通过使用如式I-8h-5c化合物的添加剂，基于Δε＜0与垂面定向的组合，PM-VA、PVA、MVA、HT-VA及其他类似显示技术不再需要配向层(例如，无PI涂层)。

实施例145P a)：实施例M145的LC混合物的聚合物稳定

将可聚合衍生物RM-1(0.3％)添加至实施例M145的向列型LC混合物中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。

通过使用如式I-8h-5c化合物的添加剂与RM-1的组合，基于Δε＜0与垂面定向的组合，PSA、PS-VA及其他类似显示技术不再需要配向层。

实施例145P b)：实施例M145的LC混合物的聚合物稳定

将可聚合衍生物RM-41(0.3％)添加至实施例M101的向列型LC混合物中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。根据实施例1P a)处理所得盒且获得类似结果。

通过使用如式I-8h-5c化合物的添加剂与RM-41的组合，基于Δε＜0与垂面定向的组合，PSA、PS-VA及其他类似显示技术不再需要配向层。

实施例M146至M192及146P a)至192P b)

将式I-8h-5c化合物(0.7％)添加至向列型主体混合物H2-H48中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。

将可聚合衍生物RM-1(0.3％)或RM-41(0.3％)添加至实施例M146-M192的向列型LC混合物中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。根据实施例1P a)处理所得盒。获得等价结果。

实施例145P c)至192P f)

通过混合向列型LC混合物M145至M192与RM-37(0.3％)、RM-61(0.3％)、RM-80(0.3％)、RM-84(0.3％)或RM-98(0.3％)获得如1P a)至48P b)的类似物混合物，从而获得混合物145P c)至192P f)。根据实施例1P a)处理这些混合物。在所有情形下均发现切换时间的改善。

H49：向列型主体混合物

实施例M193

将式I-1d-5a化合物

(0.3％)添加至向列型主体混合物H49中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。

通过使用如式I-1d-5a化合物的添加剂，基于Δε＜0与定向的组合，VA、PM-VA、PVA、MVA、HT-VA、PS-VA、VA-IPS及其他类似显示技术不再需要配向层(例如，无PI涂层)。

实施例193P a)：实施例M193的LC混合物的聚合物稳定

将可聚合衍生物RM-1(0.3％)添加至实施例M193的向列型LC混合物中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。

通过使用如式I-8h-5a化合物的添加剂与RM-1的组合，基于Δε＜0与垂面定向的组合，PSA、PS-VA及其他类似显示技术不再需要配向层。

H50：向列型主体混合物

实施例M194

将式I-8h-5a化合物

(0.25％)添加至向列型主体混合物H50中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。

实施例194P a)：实施例M194的LC混合物的聚合物稳定

将可聚合衍生物RM-1(0.4％)添加至实施例M194的向列型LC混合物中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。

添加0.01％的量的添加剂Irganox 1076(BASF)以防止自发聚合。在聚合期间可使用UV-截止滤波器，以防止混合物受损(例如340nm截止滤波器)。

H51：向列型主体混合物

实施例M195

将式I-8h-5a化合物

(0.2％)添加至向列型主体混合物H51中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。

实施例195P a)：实施例M195的LC混合物的聚合物稳定

将可聚合衍生物RM-1(0.3％)添加至实施例M195的向列型LC混合物中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。

实施例M196

将式I-1d-5a化合物

(0.3％)添加至向列型主体混合物H51中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。

实施例196P a)：实施例M196的LC混合物的聚合物稳定

将可聚合衍生物RM-1(0.3％)添加至实施例M196的向列型LC混合物中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。

通过使用如式I-1d-5a化合物的添加剂与RM-1的组合，基于Δε＜0与垂面定向的组合，PSA、PS-VA及其他类似显示技术不再需要配向层。

实施例M197

将式I-74a-1化合物

通过使用如式I-74a-1化合物的添加剂，基于Δε＜0与定向的组合，VA、PM-VA、PVA、MVA、HT-VA、PS-VA、VA-IPS及其他类似显示技术不再需要配向层(例如，无PI涂层)。

实施例197P a)：实施例M197的LC混合物的聚合物稳定

将可聚合衍生物RM-1(0.3％)添加至实施例M197的向列型LC混合物中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。

通过使用如式I-74a-1化合物的添加剂与RM-1的组合，基于Δε＜0与垂面定向的组合，PSA、PS-VA及其他类似显示技术不再需要配向层。

实施例197P b)：实施例M197的LC混合物的聚合物稳定

将可聚合衍生物RM-17(0.3％)添加至实施例M197的向列型LC混合物中。将所得混合物均质化并填充至“无配向”的测试盒(盒厚度d为约4.0μm，在两侧上具有ITO涂层(在多域切换的情形下为结构化ITO)，无配向层及无钝化层)中。根据实施例2P a)处理所得盒且获得类似结果。

通过使用如式I-74a-1化合物的添加剂与RM-17的组合，基于Δε＜0与垂面定向的组合，PSA、PS-VA及其他类似显示技术不再需要配向层。

Claims

1.基于极性化合物的混合物的液晶介质，其特征在于其含有至少一种式I化合物，

其中

R¹表示具有1至15个C原子的烷基或烷氧基，其中另外这些基团中的一个或多个CH₂基团可以使O原子不彼此直接连接的方式各自彼此独立地经-CH＝CH-、-C≡C-、-CF₂O-、-CH＝CH-、

R²表示H或具有1至8个C原子的烷基，

表示

L³在每种情形下彼此独立地表示Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、具有1至5个C原子的直链或支链烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，其中另外一个或多个H原子可经F或Cl替代，

m表示0、1或2，

n表示0、1或2，

P表示可聚合基团，

Sp表示间隔基团或单键，

Z¹表示单键及Z²在每种情形下彼此独立地表示单键、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH₂-、-CH₂-、-CH₂O-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-CF₂CF₂-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-C≡C-、-CH＝CH-COO-或-OCO-CH＝CH-，

p1表示1、2或3，

r1表示0、1、2或3，而p1+r1≤4，

p2表示0、1、2或3

r2表示0、1、2或3，而p2+r2≤4，

其中排除具有以下组成的混合物：

-由以下组成的混合物

0.3重量％的下式化合物

或

0.5重量％的下式化合物

添加至任意下述液晶介质中:

H1

H2

H3

H4

H5

H6

H7

H8

H9

H10

H11

H12

H13

H14

H15

H16

H17

H18

H19

H20

其中化合物的首字母缩略词如说明书所定义；

-由以下组成的混合物

0.3重量％的下式化合物

0.3重量％的下式化合物

0.3重量％的下式化合物

或0.5重量％的下式化合物

添加到如上定义的液晶介质H1或H15中：

-由以下组成的混合物

0.3重量％的下式化合物

和以下化合物之一:

0.3重量％的下式化合物

0.3重量％的下式化合物

0.3重量％的下式化合物

0.3重量％的下式化合物

0.5重量％的下式化合物

或

0.5重量％的下式化合物

添加至如上定义的液晶介质H1中。

2.根据权利要求1的液晶介质，其特征在于其含有至少一种式I*化合物，

其中

R²表示H或具有1至8个C原子的烷基，

表示

P表示可聚合基团，

Sp表示间隔基团或单键，

p1表示1、2或3，

r1表示0、1、2或3，而p1+r1≤4，

p2表示0、1、2或3

r2表示1、2或3，而p2+r2≤4。

3.根据权利要求1的液晶介质，其特征在于该式I化合物选自以下式I-A至I-F化合物的组，

其中R¹、L¹、L²、Z¹、Z²、Sp、P、r1、r2具有如权利要求1中针对式I所限定的含义，且

R^a表示

其中R²及m具有如权利要求1中所限定的含义。

4.根据权利要求1的液晶介质，其特征在于该式I化合物选自以下式I-G至I-H化合物的组，

其中R¹、L²、L³、Z¹、Z²、Sp、P、r1、r2具有如权利要求1中针对式I所限定的含义，且

R^a表示

其中R²及m具有如权利要求1中所限定的含义。

5.根据权利要求1至4中任一项的液晶介质，其特征在于该介质含有至少一种选自以下式I-1至I-79化合物的组的化合物

其中

R¹、L¹、L²、L³、Sp、P具有权利要求1中所给出的含义，且

R^a具有权利要求3中所给出的含义。

6.根据权利要求1至4中任一项的液晶介质，其特征在于该介质含有至少一种选自以下化合物的组的化合物

其中R^a具有权利要求3中所给出的含义。

7.根据权利要求1至4中任一项的液晶介质，其特征在于该介质含有至少一种选自式I化合物的化合物，其中R²表示H、CH₃、C₂H₅、C₃H₇或C₄H₉。

8.根据权利要求1至4中任一项的液晶介质，其特征在于其含有至少一种式I化合物及至少一种可聚合化合物。

9.根据权利要求1至4中任一项的液晶介质，其特征在于该混合物含有基于整体混合物0.01重量％至10重量％的式I化合物。

10.根据权利要求1至4中任一项的液晶介质，其特征在于该可聚合化合物选自式M化合物

R^Ma-A^M1-(Z^M1-A^M2)_m1-R^Mb M

其中各个基团具有以下含义：

R^Ma及R^Mb各自彼此独立地表示P、P-Sp-、H、卤素、SF₅、NO₂、具有1-25个C原子的直链或支链烷基、烯基或炔基，

P表示丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟丙烯酸酯基、氧杂环丁烷基、乙烯基、乙烯基氧基或环氧基，

Sp表示间隔基团或单键，

A^M1及A^M2各自彼此独立地表示具有4至25个环原子的芳香族、杂芳香族、脂环族或杂环基团，其也可含有稠合环，且其可任选经L单取代或多取代，

L表示P、P-Sp-、F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(＝O)N(R^x)₂、-C(＝O)Y¹、-C(＝O)R^x、-N(R^x)₂、任选经取代的甲硅烷基、具有6至20个C原子的任选经取代的芳基、或具有1至25个C原子的直链或支链烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，其中另外一个或多个H原子可经F、Cl、P或P-Sp-替代，

Y¹表示卤素，

R⁰及R⁰⁰各自彼此独立地表示H或具有1至12个C原子的烷基，

R^x表示P、P-Sp-、H、卤素、具有1至25个C原子的直链、支链或环状烷基，其中另外一个或多个不相邻的CH₂基团可以使O和/或S原子不彼此直接连接的方式经-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代，且其中另外一个或多个H原子可经F、Cl、P或P-Sp-替代、具有6至40个C原子的任选经取代的芳基或芳氧基、或具有2至40个C原子的任选经取代的杂芳基或杂芳氧基，

m1表示0、1、2、3或4，且

n1表示1、2、3或4，

其中所存在的基团R^Ma、R^Mb及取代基L中的至少一者表示基团P或P-Sp-或含有至少一个基团P或P-Sp-。

11.根据权利要求1至4中任一项的液晶介质，其特征在于该式M的可聚合化合物选自式M1至M41化合物的组，

其中各个基团具有以下含义：

P¹、P²及P³各自彼此独立地表示可聚合基团，

Sp¹、Sp²及Sp³各自彼此独立地表示单键或间隔基团，

R^aa表示H、F、Cl、CN或具有1至25个C原子的直链或支链烷基，其中另外一个或多个不相邻的CH₂基团可以使O和/或S原子不彼此直接连接的方式各自彼此独立地经C(R⁰)＝C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N(R⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代，且其中另外一个或多个H原子可经F、Cl、CN或P¹-Sp¹-替代，

R⁰及R⁰⁰各自彼此独立地且在每次出现时相同或不同地表示H或具有1至12个C原子的烷基，

R^y及R^z各自彼此独立地表示H、F、CH₃或CF₃，

X¹、X²及X³各自彼此独立地表示-CO-O-、-O-CO-或单键，

Z¹表示-O-、-CO-、-C(R^yR^z)-或-CF₂CF₂-，

L在每次出现时相同或不同地表示F、Cl、CN或具有1至12个C原子的直链或支链、任选经单氟化或多氟化的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，

L'及L”各自彼此独立地表示H、F或Cl，

r表示0、1、2、3或4，

s表示0、1、2或3，

t表示0、1或2，

x表示0或1。

12.根据权利要求1至4中任一项的液晶介质，其特征在于其另外含有一种或多种选自式IIA、IIB及IIC的化合物的组的化合物，

其中

,-C≡C-、-CF₂O-、-OCF₂-、-OC-O-或-O-CO-替代，

L^1-4各自彼此独立地表示F、Cl、CF₃或OCHF₂

(O)C_vH_2v+1表示OC_vH_2v+1或C_vH_2v+1

p表示0、1或2，

q表示0或1，且

v表示1至6。

13.根据权利要求1至4中任一项的液晶介质，其特征在于其另外含有一种或多种式III化合物，

其中

R³¹及R³²各自彼此独立地表示具有至多12个C原子的直链烷基、烷氧基烷基或烷氧基，

表示

14.根据权利要求1至4中任一项的液晶介质，其特征在于该介质另外含有至少一种式L-1至L-11化合物，

其中

R、R¹及R²各自彼此独立地具有权利要求11中针对R^2A所指示的含义，且alkyl表示具有1至6个C原子的烷基，

(O)-alkyl表示O-烷基或烷基，且

s表示1或2。

15.根据权利要求1至4中任一项的液晶介质，其特征在于该介质另外包含一种或多种式T-1至T-23的联三苯，

其中

R表示具有1至7个C原子的直链烷基或烷氧基，

(O)C_mH_2m+1表示OC_mH_2m+1或C_mH_2m+1，

m表示0、1、2、3、4、5或6，且

n表示0、1、2、3或4。

16.根据权利要求1至4中任一项的液晶介质，其特征在于该介质另外包含一种或多种式O-1至O-17化合物，

其中R¹及R²各自彼此独立地具有权利要求12中针对R^2A所指示的含义。

17.根据权利要求1至4中任一项的液晶介质，其特征在于该介质另外含有一种或多种式In的茚满化合物，

其中

R¹¹、R¹²、R¹³表示具有1至5个C原子的直链烷基、烷氧基、烷氧基烷基或烯基，

R¹²及R¹³另外也表示H或卤素，

表示

i表示0、1或2。

18.根据权利要求1至4中任一项的液晶介质，其特征在于该介质另外含有一种或多种UV吸收剂、抗氧化剂、纳米粒子及自由基清除剂。

19.制备根据权利要求1至18中任一项的液晶介质的方法，其特征在于将至少一种式I的自配向化合物与至少两种液晶化合物及任选的至少一种如权利要求2所定义的式I*的化合物，任选的如权利要求8或10所定义的可聚合化合物，任选的如权利要求12所定义的式IIA、IIB和IIC的化合物，任选的一种或多种如权利要求13所定义的式III化合物，任选的至少一种如权利要求14所定义的式L-1至L-11的化合物，任选的一种或多种如权利要求15所定义的式T-1至T-23的联三苯，任选的一种或多种如权利要求16所定义的式O-1至O-17的化合物，任选的一种或多种如权利要求17所定义的式In的茚满化合物和任选的一种或多种如权利要求18所定义的UV吸收剂、抗氧化剂、纳米粒子及自由基清除剂混合。

20.根据权利要求1至18中任一项的液晶介质在电光显示器中的用途。

21.根据权利要求20的液晶介质在用于自配向VA模式的电光显示器中的用途。

22.具有有源矩阵或无源矩阵寻址的电光显示器，其特征在于其含有根据权利要求1至18中任一项的液晶介质作为电介质。

23.根据权利要求22的电光显示器，其特征在于其是VA、PSA、PS-VA、PVA、MVA、PM-VA、HT-VA或VA-IPS显示器。

24.式I化合物，

其中

R²表示H或具有1至8个C原子的烷基，

表示

m表示0、1或2，

n表示0、1或2，

P表示可聚合基团，

Sp表示间隔基团或单键，

Z¹表示单键及Z²在每种情形下彼此独立地表示单键、-O-、-S-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH₂-、-CH₂-、-CH₂O-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-CF₂CF₂-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-C≡C-、-CH＝CH-COO-或-OCO-CH＝CH-，

p1表示1、2或3，

r1表示0、1、2或3，而p1+r1≤4，

p2表示0、1、2或3

r2表示0、1、2或3，而p2+r2≤4，

其中排除以下式的任意化合物