CN116601266A - 液晶介质及电光装置 - Google Patents

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CN116601266A
CN116601266A CN202180080928.3A CN202180080928A CN116601266A CN 116601266 A CN116601266 A CN 116601266A CN 202180080928 A CN202180080928 A CN 202180080928A CN 116601266 A CN116601266 A CN 116601266A
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真边笃孝
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Abstract

新介质优选在环境温度下展现铁电向列相。其优选包含一种或多种选自式IA、式IB及式IC化合物的组的化合物，

Description

液晶介质及电光装置
本发明的一方面涉及在相当大的温度范围内，优选在环境温度下展现铁电向列型液晶相的液晶介质。优选地，这些介质包含一种或多种选自如下文所定义的式IA、式IB及式IC化合物的组的化合物，其维持铁电向列型液晶相。另外，本发明涉及含有根据本发明的液晶介质的液晶显示器及电光组件，以及用于操作电光装置的方法。
在过去几年，液晶化合物的应用领域已显著扩展至各种类型的显示设备、电光装置、电子组件、传感器等。出于此原因，已提出多种不同结构，尤其在向列型液晶的领域中。至今，已发现向列型液晶混合物在平板显示设备中得到最广泛的使用。其已尤其用于无源TN或STN矩阵显示器或具有TFT有源矩阵的系统，包括熟知TN、IPS、FFS及VA系统中。
这些装置中的大部分采用向列型液晶相，包括所有常见LCD电视机、LCD桌上型监视器及行动LCD装置。已知一些替代性液晶相，如铁电近晶相或蓝相。然而，数十年来，铁电向列相(Nf-LC相)仅经理论假定，而未发现具有此类特性的合适液晶材料。最近，已报导两种化学结构展示铁电向列型行为的迹象。
Hi roya Ni shikawa、Kazuya Shi roshi ta、Hi roki Higuchi、YasushiOkumura、Yasuhiro Haseba、Shin-ichi Yamamoto、Koki Sago及Hi rotsugu Kikuchi,Adv.Mater.2017,29,1702354，描述式A化合物在约45℃至68℃之间的温度下具有铁电向列型行为。
此外，Nerea Sebas t ián、Luka Cmok、Richard J.Mandle、María Rosar io dela Fuente、Irena Olenik、Mar t in/>及AlenkaMer tel j,Physical Review Let ters(2020)124,037801描述式B化合物，其在约120℃至133℃之间具有类似行为。
用于Nf-LC相的仅两种可获得物质的进一步比较由Xi Chen等人,PNAS 6月23日,2020 117(25)14021-14031呈现。该新Nf-LC相的出现的高度意义强调了O.D.Lavrentovic,ProcNatAcadSciUSA(2020),117(26),14629-14631。然而，所观测到的Nf相的温度远高于环境温度。
迄今为止，具有接近环境温度的铁电向列型液晶相(Nf-LC相)的液晶化合物未经描述。环境温度，有时也称为室温，在此处意欲意指20℃的温度。
将Nf-LC相用于技术应用将明显地得益于对环境温度的适用性。显示器应用通常经设计以具有高于及低于环境温度，或室温，例如15℃至25℃，优选0℃至50℃，且优选更大的工作范围。
铁电向列型显示器在DE19629551 A1中提出，然而其并不公开可满足所要求的铁电向列型特性的任何特定材料。
氟化液晶物质的用途为本领域技术人员所已知。含有两个2,6-二氟化1,4-亚苯基环的多种化合物已经描述为液晶或介晶材料，诸如公开WO 2015/101405 A1及WO 2005/019381 A1及更多不同公开中所描述。其中所提出的化合物得到良好表征，但未报导具有任何铁电特性。
本发明的一个目的为找寻适合作为铁电向列型液晶介质(Nf-LC相介质)的新颖稳定化合物及材料。特别地，化合物应同时具有Nf-LC相或在Nf-LC介质中支持该相。其也应具有中等至高光学各向异性以实现如利用常规向列型LC介质的电光切换效应。
鉴于具有高介电各向异性(Δε)的此类型化合物的极广泛多种应用领域，需要具有可用的其他化合物，优选具有高清亮点及低熔点，同时展示铁电向列相的广泛且合适的温度范围。
因此，本发明的另一目的为找寻适用作铁电向列型液晶介质的组分的新颖稳定化合物，尤其适用于类似于常规向列型TN、STN、IPS、FFS及TN-TFT显示器的显示器。
另外，根据本发明的化合物的目标是在应用领域的主要条件下为热稳定及光化学稳定的。作为介晶，其应促成广泛介晶相、优选向列相与液晶共组分混合，且尤其在低温下，在至少低于室温下可易于与介晶、优选向列型基础混合物混溶。
出人意料地，已发现，所公开的化合物极其适合作为Nf-LC介质的组分。其可用于获得需要尤其高或甚至极高介电各向异性的液晶介质，尤其对于显示器，主要IPS或FFS显示器，且还对于TN或STN显示器。根据本发明使用的化合物为足够稳定且无色的。特别地，其特征在于极高介电常数及非常高的介电各向异性(Δε)。由于高介电各向异性，例如在光交换组件中使用时需要低得多的阈值电压。其对于具有相当特性的化合物具有合理地良好的溶解度，且可几乎不受限制地与类似化合物掺合。另外，根据本发明使用的化合物具有高清亮点。这些化合物也具有相对较低熔点，或可作为过冷熔融物而稳定保持在其熔点以下，从而在甚至更低温度下，例如在室温及低于室温下，促进形成所需Nf-LC相。
提供根据本发明的化合物及混合物总体上显著扩大液晶物质的范围，从种应用视角来看，该液晶物质适合于制备铁电向列型液晶混合物。
根据本发明使用的化合物具有大范围应用。视取代基的选择而定，这些化合物可充当基底材料，液晶介质主要由该基底材料构成。然而，也可依序将来自其他类别的化合物的液晶基底材料添加至所提供的化合物中，以例如进一步降低熔点，影响此类介电质的介电及/或光学各向异性，及/或使其阈值电压及/或其粘度达到最佳。
使用N f-LC相使得LC介质能够与如当前用于标准显示器中的常规向列型LC系统相比具有极短响应时间。因此，本发明可实质上改良用于显示移动图像的构件。对于电容器中的介电质，高介电常数也受到关注。介质可通过利用出色的介电特性而适用于节能显示器及其他电器。与现有技术相比，低电压是必需的。
液晶化合物可用作液晶介质的组分，液晶介质尤其用于基于扭曲盒的原理、客体-主体效应、配向相变形DAP或电控双折射(ECB)效应、共平面切换(IPS)效应或动态散射效应的显示器。
附图说明
图1展示表示混合物实施例5在20℃至105℃的温度范围内的介电特性的曲线。在10Hz及约50mV的电压下测量的T/εr曲线图展示在不同温度T下，冷却(实线)及加热操作(虚线)时的相对电介质电容率(dielectr ic permi t t ivi ty)εr的值。在约20℃至60℃下，εr的值最大(平顶形(plateau shape))，其中朝向较高温度时，εr的值急剧下降。εr的最大电容率值为约4·103。
在一个主要方面中，本发明涉及液晶介质，其包含一种、两种、三种或更多种选自式IA、式IB及式IC化合物的组的化合物，
其中
X1A、X1B及X1C彼此独立地表示CN、F、CF3、-OCF3、SCN、NCS、SF5或O-CF＝CF2，优选表示-CN、F、-CF3、-OCF3、-Cl或-NCS，最优选F或CN，
Z1A、Z1B及Z1C彼此独立地表示-(C＝O)-O-或-CF2-O-，A1A表示
优选
最优选
A1B表示
优选
A1C表示
优选
最优选
L1A、L1B及L1C彼此独立地表示H或CH3，优选表示H，
R1A、R1B及R1C彼此独立地表示具有1至15个C原子，优选1至7个，更优选1至6个且最优选1至5个C原子的烷基，其中另外，在各情况下，这些基团中的一个或多个CH2基团可彼此独立地经-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-CH＝CH-、 -O-、-S-、-CO-O-或-O-CO-替代，其方式使得O/S原子彼此不直接连接，且其中另外，一个或多个H原子可经卤素替代或表示H，
优选地R1A、R1B及R1C各自为具有1至15个C原子的卤化或未经取代烷基，其中另外，在各情况下，这些基团中的一个或多个CH2基团可彼此独立地经-C≡C-或-CH＝CH-替代。
本发明进一步涉及式IA、式IB及式IC化合物在液晶介质中，优选在铁电向列型介质中的用途。
本发明同样涉及液晶介质，其包含至少一种式I(IA、IB、IC)化合物及任选的任何添加剂。
本发明的另一方面为液晶介质用于提供铁电向列型液晶材料的的用途。
在纯状态下，式IA、式IB及式IC化合物为无色的，且在针对电光用途而有利地设置的温度范围内，自身或以混合物形式形成液晶中介相。根据本发明的化合物使得能够实现广泛铁电向列相范围。其也支持超出Nf相的范围的向列相范围。在液晶混合物中，根据本发明使用的式IA、式IB及式IC化合物显著提高光学各向异性。同时，这些化合物的特征在于足够良好的UV稳定性。
各个式IA、式IB及式IC中的基团R1A、R1B及R1C及其各个子式优选地表示具有1至8个碳原子的烷基、具有1至8个碳原子的烷氧基或具有2至8个碳原子的烯基。这些烷基链优选为直链或其优选在R1C的情况下，通过单个甲基或乙基取代基，优选在2-或3-位支化。R1A、R1B及R1C尤其优选地表示具有1至7个C原子的直链烷基或具有2至8个C原子的非支链烯基，尤其是具有1至5个C原子的非支链烷基。
替代性的优选基团R1A、R1B及R1C选自环戊基、2-氟乙基、环丙基甲基、环戊基甲基、环戊基甲氧基、环丁基甲基、2-甲基环丙基、2-甲基环丁基、2-甲基丁基、2-乙基戊基及2-烷氧基乙氧基。
替代地，基团R1A、R1B及R1C表示H或具有1至5个C原子的烷基。
式IA、式IB及式IC的各自基团X1A、X1B及X1C优选表示CN、F或CF3，优选表示CN或F，且尤其对于X1C最优选表示CN。
各自含有支化或经取代端基R1A、R1B及R1C的式IA、式IB及式IC的化合物，由于在常规液晶基底材料中的较好溶解度而可能偶尔具有重要性。基团R1A、R1B及R1C分别优选为直链，不为支化链。
基团R1A、R1B及R1C分别尤其优选选自以下部分：
H
CH3
C2H5
n-C3H7
n-C4H9
n-C5H11
C2H5CH(CH3)CH2
n-C6H13
n-C7H15
n-C3H7CH(C2H5)CH2
n-C8H17
c-C3H5
c-C3H5CH2
c-C4H7
c-C5H7
c-C5H9
c-C5H9CH2
CH2＝CH
CH3CH＝CH
CH2＝CH(CH2)2
CH3O
C2H5O
n-C3H7O
n-C4H9O
及
n-C5H11O
其中使用端基的以下缩写：
c-C3H5
c-C3H5CH2
c-C4H7
c-C5H7
c-C5H9
及
c-C5H9CH2
在一优选实施方案中，根据本发明的介质优选包含一种、两种、三种或更多种式IA化合物，
优选选自式IA-1至式IA-3的组，优选选自式IA-1或式IA-2的组，最优选选自式IA-2的组：
其中参数具有上文所给出的各个含义，且优选地
Z1A表示-CF2-O-，及
X1A表示-CN或F，优选表示-CN，
及尤其在式IA-2中，优选替代地
X1A表示F。
混合物优选包含40wt％或更多，更优选45wt％或更多，更优选50wt％或更多的式IA化合物。
在一优选实施方案中，根据本发明的介质优选包含一种、两种、三种或更多种式IB化合物，
优选选自式IB-1及IB-2的组，优选选自式IB-2的组：
其中参数具有上文所给出的各个含义，且优选地
Z1B表示-CF2-O-，及
X1B表示-CN，
及尤其在式IB-2中，优选替代地Z1B表示-(C＝O)-O-，及
X1A表示F。
在一优选实施方案中，根据本发明的介质优选包含一种、两种、三种或更多种式IC化合物，
优选选自式IC-1至式IC-3的组，更优选选自式IC-2及式IC-3的组，且最优选选自式IC-3的组：
其中参数具有上文所给出的各个含义，且优选地
Z1C表示(C＝O)-O-，及
X1C表示-CN，及尤其在式IC-2中，优选替代地
Z1C表示-CF2O-，及
X1C表示F。
介质中所用的尤其优选式IC化合物为式IC-3.1至式IC-3.20的化合物
/>
/>
以及进一步的，式IC-3.21至IC-3.26的化合物
介质中所用的尤其优选式IC化合物为下式的化合物：
以及
在本发明的一优选实施方案中，介质包含15wt％或更多的一种或多种式IA-3-N化合物，
及任选地，优选5wt％，更优选15wt％或更多的一种或多种式IA-3-F化合物，
及任选地，优选15wt％，更优选20wt％或更多的一种或多种选自式IC的化合物
其中
X13表示-CN或-NCS，优选表示-CN，
X1C表示-CN、F、CF3、-OCF3、-NCS、SF5或O-CF＝CF2，优选表示-CN或F，最优选表示CN，
Z1A表示-(CO)-O-或-CF2-O-，
Z1C为-(CO)-O-或-CF2-O-，
L1A及L1C彼此独立地表示H或CH3，优选表示H，
A1A表示
优选
最优选
A1C独立地表示
优选
最优选
R1A及R1C彼此独立地表示具有1至12个C原子，优选1至8个，更优选1至6个且最优选1至5个C原子的烷基，其中另外，在各情况下，这些基团中的一个或多个CH2基团可彼此独立地经-C≡C-、-CF2-O-、-OCF2-、-CH＝CH-、 -O-、-S-、-(CO)-O-或-O-(CO)-替代，其方式使得O/S原子彼此不直接连接，且其中另外，一个或多个H原子可经卤素替代或表示H，
优选地R1A、R1B及R1C独立地为具有1至10个C原子的卤化或未经取代的烷基，其中另外，这些基团中的一个或多个CH2基团可经-O-或-CH＝CH-替代，其方式使得O原子不直接连接。
在本发明的一优选实施方案中，介质包含至多100％的一种或多种化合物，优选两种、三种或更多种化合物，选自第1组化合物，式IA、式IB及式IC化合物的组。在此实施方案中，介质优选主要由这些化合物组成，更优选其基本上由这些化合物组成，且最优选其几乎完全由这些化合物组成。在此实施方案中，此第1组化合物的化合物浓度优选在50％或更高，优选60％或更高，至100％或更低的范围内。
对于本发明，除非在各个情况下另外指示，否则结合组合物各成分的说明应用以下定义：
-“包含”：组合物中所讨论的成分的浓度优选为5％或更高，尤其优选为10％或更高，非常尤其优选为20％或更高，
-“主要由……组成”：组合物中所讨论的成分的浓度优选为50％或更高，尤其优选为55％或更高，且非常尤其优选为60％或更高，
-“基本上由……组成”：组合物中所讨论的成分的浓度优选为80％或更高，尤其优选为90％或更高，且非常尤其优选为95％或更高，及
-“几乎完全由……组成”：组合物中所讨论的成分的浓度优选为98％或更高，尤其优选为99％或更高，且非常尤其优选为100.0％。
优选地，根据本申请的介质满足以下条件中的一或多者。其优选包含
-一种、两种、三种或更多种式IA化合物，
-一种、两种、三种或更多种式IA化合物，其中X1A为F，
-一种、两种、三种或更多种式IA化合物，其中X1A为CN，优选为至少15wt％，更优选为至少25wt％，最优选为至少30wt％，
-一种、两种、三种或更多种式IB化合物，
-一种、两种、三种或更多种式IC化合物，
-一种、两种、三种或更多种式IC化合物，其中X1c表示CN，优选至少35重量％或更多，更优选45重量％、55重量％或65重量％或更多。
-一种、两种、三种或更多种式IA化合物，其中X1A表示CN，与一种、两种、三种或更多种式IA化合物(其中X1A表示F)的组合，
-一种、两种、三种或更多种式IA-1化合物，优选式AUUQU-n-N的化合物，最优选选自化合物AUUQU-2-N、AUUQU-3-N、AUUQU-4-N及AUUQU-5-N的组，及/或
-一种、两种、三种或更多种式IA-2化合物，优选式DUUQU-n-N及/或DUUQU-n-F的化合物，最优选选自以下化合物的组：DUUQU-2-N、DUUQU-3-N、DUUQU-4-N、DUUQU-5-N、DUUQU-6-N、DUUQU-7-N、DUUQU-2-F、DUUQU-4-F、DUUQU-5-F及DUUQU-6-F，及/或
-一种、两种、三种或更多种式IA-3化合物，优选式GUUQU-n-N的化合物，更优选式GUUQU-0-N、GUUQU-1-N、GUUQU-2-N、GUUQU-3-N、GUUQU-4-N或GUUQU-5-N的化合物，最优选化合物GUUQU-3-N，及/或-一种、两种、三种或更多种式IA-3化合物，优选式GUUQU-n-F的化合物，最优选化合物GUUQU-2-N、GUUQU-3-N、GUUQU-4-N或GUUQU-5-N，及/或
-一种、两种、三种或更多种式IB-2化合物，优选式GUQGU-n-N的化合物，更优选化合物GUQGU-3-N，及/或
-一种、两种、三种或更多种式IC-2化合物，优选式MUZU-n-F的化合物，最优选化合物MUZU-4-F及/或MUZU-5-F，及/或
-一种、两种、三种或更多种式IC-3化合物，优选式UUZU-n-N及/或UUQU-n-N的化合物，最优选选自化合物UUZU-4-N、UUZU-5-N及UUQU-4-N的组，及进一步选自UUZU-0-N、UUZU-1-N、UUZU-2-N、UUZU-3-N、UUQU-0-N、UUQU-1-N、UUQU-2-N、UUQU-3-N及UUQU-5-N。
在本发明的一优选实施方案中，该式IA、式IB及式IC化合物为第一组化合物，即第1组化合物。
在本发明的一个实施方案中，介质任选地、优选强制包含一种或多种选自以下化合物的组的化合物：
任选地，优选强制地，替代地或另外地，除式IA、式IB及式IC化合物(即第1组化合物)以外的其他化合物的一种或多种化合物、优选两种、三种或更多种化合物，其选自第2组，即式II及式III化合物的组，优选浓度超过0％至50％或更低，
其中
R2表示具有1至15个C原子，优选1至7个，更优选1至6个且最优选1至5个C原子的烷基，其中另外，在各情况下，这些基团中的一个或多个CH2基团可彼此独立地经-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-CH＝CH-、-O-、-S-、-CO-O-或-O-CO-替代，其方式使得O/S原子彼此不直接连接，且其中另外，一个或多个H原子可经卤素替代或表示H，
优选表示具有1至7个C原子的烷基、烷氧基、氟化烷基或氟化烷氧基；具有2至7个C原子的烯基、烯氧基、烷氧基烷基或氟化烯基，且优选表示烷基或烯基，
及/>
在每次出现时,彼此独立地,表示
优选
L21及L22表示H或F，
优选L21表示F，
X2表示卤素、具有1至3个C原子的卤化烷基或烷氧基或具有2或3个C原子的卤化烯基或烯氧基，优选F、Cl、-OCF3、-O-CH2CF3、-O-CH＝CH2、-O-CH＝CF2或-CF3，非常优选F、Cl、-O-CH＝CF2或-OCF3，
m表示0、1、2或3，优选表示1或2且尤其优选表示2，
R3表示具有1至15个C原子，优选1至7个，更优选1至6个且最优选1至5个C原子的烷基，其中另外，在各情况下，这些基团中的一个或多个CH2基团可彼此独立地经-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-CH＝CH-、-O-、-S-、-CO-O-或-O-CO-替代，其方式使得O/S原子彼此不直接连接，且其中另外，一个或多个H原子可经卤素替代或表示H，
优选表示具有1至7个C原子的烷基、烷氧基、氟化烷基或氟化烷氧基；具有2至7个C原子的烯基、烯氧基、烷氧基烷基或氟化烯基，且优选表示正烷基、环丙基、环戊基或烯基，
及/>
在每次出现时,彼此独立地为
优选/>
L31及L32，彼此独立地表示H或F，优选L31表示F，
X3表示卤素、具有1至3个C原子的卤化烷基或烷氧基或具有2或3个C原子的卤化烯基或烯氧基，F、Cl、-OCF3、-OCHF2、-O-CH2CF3、-O-CH＝CF2、-O-CH＝CH2或-CF3，非常优选F、Cl、-O-CH＝CF2、-OCHF2或-OCF3，
Z3表示-CH2CH2-、-CF2CF2-、-(CO)O-反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-、-CH2O-或单键，优选-CH2CH2-、-(CO)O-反式-CH＝CH-或单键，且非常优选-(CO)-O-反式-CH＝CH-或单键，及
n表示0、1、2或3，优选表示1、2或3且尤其优选表示1，
其中各个环，且优选亚苯基环各自任选地可经一或两个烷基、优选地经甲基及/或乙基、优选地经一个甲基取代，且其中尤其该环
可经/>替代
且尤其该环
可经/>替代,
且其中式IA、式IB及式IC化合物不包括于式II化合物中，
同样任选地，优选强制地，替代地或另外地，一种或多种化合物，优选两种、三种或更多种化合物，其选自第3组，即式IV及式V化合物的组，优选浓度超过0％至20％，优选不超过10％，
其中
R41及R42，彼此独立地表示具有1至15个C原子，优选1至7个，更优选1至6个且最优选1至5个C原子的烷基，其中另外，在各情况下，这些基团中的一个或多个CH2基团可彼此独立地经-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-CH＝CH-、 -O-、-S-、-CO-O-或-O-CO-替代，其方式使得O/S原子彼此不直接连接，且其中另外，一个或多个H原子可经卤素替代或表示H，
优选地具有上文根据式I I关于R2所指示的含义，
优选R41表示烷基且R42表示烷基或烷氧基，或R41表示烯基且R42表示烷基，
及/>
彼此独立地，以及若
出现两次,
则这些也彼此独立地表示
优选
及/>中的一或多者
表示
Z41及Z42，彼此独立地，且若Z41出现两次，则这些也彼此独立地表示-CH2CH2-、-(CO)O-、反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-、-CH2O-、-CF2O-、-C≡C-或单键，优选其中的一或多者表示单键，及
p表示0、1或2，优选表示0或1，且
R51及R52，彼此独立地具有关于R41及R42所给出的含义中的一者，且优选表示具有1至7个C原子的烷基，优选为正烷基，尤其优选为具有1至5个C原子的正烷基；具有1至7个C原子的烷氧基，优选为正烷氧基，尤其优选为具有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、烯基或烯氧基，优选为烯氧基，
至/>
若存在，则各彼此独立地表示
优选
优选
表示/>及,若存在,
优选表示/>
Z51至Z53各自彼此独立地表示-CH2-CH2-、-CH2-O-、-CH＝CH-、-C≡C-、-(CO)O-或单键，优选为-CH2-CH2-、-CH2-O-或单键，且尤其优选为单键，
i及j各自彼此独立地表示0或1，(i+j)优选表示0、1或2，更优选表示0或1，且最优选表示1，
其中各个环，且优选亚苯基环各自任选地可经一或两个烷基、优选地经甲基及/或乙基、优选地经一个甲基取代，及
同样任选地，优选强制地，替代地或另外地，一种或多种化合物，优选两种、三种或更多种化合物，其选自第4组，即式I及式VI至式IX化合物的组，优选浓度超过0％至20％，
其中
表示/>
表示/>
优选
n表示0或1，
R11及R12彼此独立地表示优选具有1至7个C原子的烷基、烷氧基、氟化烷基或氟化烷氧基，其中一个CH2基团可经1,2-环丙基、1,3-环戊基或经1,3-亚环戊烯基替代，表示具有2至7个C原子的烯基、烯氧基、烷氧基烷基或氟化烯基，且优选为烷基、烷氧基、烯基或烯氧基，最优选为烷基、烷氧基或烯氧基，
R61表示具有1至7个C原子的未经取代的烷基，优选为直链烷基，更优选为正烷基，最优选为丙基或戊基；具有2至7个C原子的未经取代的烯基，优选为直链烯基，尤其优选具有2至5个C原子；具有1至6个C原子的未经取代的烷氧基或具有2至6个C原子的未经取代的烯氧基，
R62表示具有1至7个C原子的未经取代的烷基、具有1至6个C原子的未经取代的烷氧基或具有2至6个C原子的未经取代的烯氧基，及
l表示0或1，
R71表示具有1至7个C原子的未经取代的烷基，优选为直链烷基，更优选为正烷基，最优选为丙基或戊基；或具有2至7个C原子的未经取代的烯基，优选为直链烯基，尤其优选具有2至5个C原子，
R72表示具有1至7个C原子，优选具有2至5个C原子的未经取代的烷基；具有1至6个C原子，优选具有1、2、3或4个C原子的未经取代的烷氧基；或具有2至6个C原子，优选具有2、3或4个C原子的未经取代的烯氧基，及表示
R81表示具有1至7个C原子的未经取代的烷基，优选为直链烷基，更优选为正烷基，最优选为丙基或戊基；或具有2至7个C原子的未经取代的烯基，优选为直链烯基，尤其优选具有2至5个C原子，
R82表示具有1至7个C原子，优选具有2至5个C原子的未经取代的烷基；具有1至6个C原子，优选具有1、2、3或4个C原子的未经取代的烷氧基；或具有2至6个C原子，优选具有2、3或4个C原子的未经取代的烯氧基，
表示
优选
更优选
Z8表示-(C＝O)-O-、-CH2-O-、-CF2-O-或-CH2-CH2-，优选-(C＝O)-O-或-CH2-O-，及
o表示0或1，
R91及R92彼此独立地具有上文关于R72所给出的含义，
R91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，
R92优选表示具有2至5个C原子的烷基或烷氧基，更优选具有2至4个C原子的烷氧基，或具有2至4个C原子的烯氧基，
表示/>
p及q彼此独立地表示0或1，及
(p+q)优选表示0或1，倘若表示/>
则替代地，优选p＝q＝1，
其中各个环，且优选亚苯基环各自任选地可经一或两个烷基、优选地经甲基及/或乙基、优选地经一个甲基取代，
且其中尤其该环
替代性地经/>替代,
且其中式VIII化合物不包括于式X化合物内，及式VI化合物不包括于式VII至式X化合物内，
同样任选地，优选强制地，替代地或另外地，一种或多种化合物，优选两种、三种或更多种化合物，其选自第5组，即式B化合物的组，优选浓度超过0％至20％，
其中
表示
在每次出现时彼此独立地表示
优选
最优选
n表示0、1或2，优选1，
R1表示具有1至7个C原子的烷基，其中一个或多个CH2基团，优选一个CH2基团，在此基团中可各自彼此独立地经-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-O-、-(CO)-O-、-O-(C＝O)-、亚环丙基、1,3-亚环丁基、1,3-亚环戊基、1,3-亚环戊烯基替代，优选经亚环丙基或1,3-亚环戊基替代，优选一个CH2基团可经1,2-亚环丙基替代，经1,3-亚环戊基替代或经1,3-亚环戊烯基替代，表示具有2至7个C原子的烯基、烯氧基、烷氧基烷基或氟化烯基，且优选为烷基或烯基，其中一个-CH2-基团可经亚环丙基、1,3-亚环丁基、1,3-亚环戊基、1,3-亚环戊烯基替代，优选经亚环丙基或1,3-亚环戊烯基替代，其方式使得O原子彼此不直接连接，且其中一个或多个H原子可经卤素替代，及
X1表示F、Cl、氟化烷基、氟化烯基、氟化烷氧基或氟化，后四个基团优选具有1至4个C原子，更优选表示F、Cl、CF3或OCF3，及
其中各个环，且优选亚苯基环各自任选地可经一或两个烷基、优选地经甲基及/或乙基、优选地经一个甲基取代。
优选为包含一种或多种第1组及第2组的化合物、第1组及第3组的化合物，或第1组及第4组的化合物、更优选第1组及第2组的化合物，或第1组及第3组的化合物的介质。
也尤其优选的是包含一种或多种第1组、第2组及第3组的化合物，或第1组、第2组及第4组的化合物，更优选第1组、第2组及第3组的化合物的介质。
优选分子量为425或更大，更优选450或更大的第1、2、3和4组的化合物。根据本发明的液晶介质，其中分子量小于425，更优选小于450的化合物的含量优选为10重量％或更低，更优选为5重量％或更低。根据本发明的液晶介质优选基本上由分子量为450或更大、更优选为470或更大的化合物组成。
为了说明，提供了以下化合物及其分子量：
表：结构及其分子量
式IC化合物可通过如文献中(例如在标准工作中，诸如Houben-Weyl,Methodender organi schen Chemie[Methods of Organic Chemi s try],Georg-Thieme-Ver lag,Stut tgar t)所描述的本身已知的方法，准确而言在已知且适合于该反应的反应条件下制备。也可在本文中使用本身已知的变化形式，该变化形式在本文中未更详细地提及。
一般而言式I化合物，且尤其式IC化合物可有利地为如以下说明性合成及实施例(方案1及2)中所展示来制备。
方案1.制备式IC化合物(Z1C＝-C(O)O-)的通用合成方案，且R1C及X1C是根据式IC定义。
在此合成方案2中呈现用于制备相应二氟亚甲氧基(-CF2-O-)化合物的替代反应路径。
方案2.制备式IC化合物(其中Z1C＝-CF2O-)的通用合成方案，且R1C及X1C是根据式IC定义。
相应起始物质可一般易于由本领域技术人员通过从文献中已知的合成方法制备或为可商购的。
所用反应方法及试剂在原理上从文献已知。其他反应条件通过实施例进行示例。
上文未提及的其他优选方法变化形式是通过实施例或权利要求公开。
通过以上方法获得的反应混合物的方法及后续处理可基本上以分批反应工序或以连续反应工序进行。连续反应工序涵盖例如在连续搅拌槽反应器、搅拌槽反应器级联、环流或交叉流反应器、流管或微反应器中反应。反应混合物任选地(视需要)通过以下方式处理：通过固相过滤、层析、不可混溶相之间的分离(例如萃取)、吸附至固体支撑物上；通过蒸馏、选择性蒸馏、升华、结晶、共结晶或通过在膜上纳米过滤移除溶剂及/或共沸混合物。
在本发明中，下式的2,5-二取代的二噁烷环
优选表示2,5-反式构型的二噁烷环，即取代基R优选均在优选椅型构象中的赤道(equator ia l)位置中。下式的2,5-二取代的四氢吡喃
同样优选表示2,5-反式构型的四氢吡喃环，即取代基优选均在优选椅型构象中的赤道位置中。
本发明还涉及液晶介质，其包含根据本发明的式I(式IA、式IB及式IC)化合物中的一或多者。液晶介质优选包含至少两种组分，优选每一者自身具有铁电向列相。其优选通过使组分彼此混合而获得。因此，用于制备液晶介质的本发明方法的特征在于，将至少一种式I(式IA、式IB及式IC)化合物与至少一种其他优选铁电向列型的介晶化合物混合，及任选地添加添加剂。
对于含有式IA及/或式IB及/或式IC化合物的液晶介质而言，铁电向列相的温度范围、清亮点、介电各向异性及响应时间的可实现组合远优于现有技术的此类型的先前材料。先前，仅单一化合物材料可用，选择有限，其全部不具有在适合温度内的铁电向列相范围。
根据本发明的混合物通常展现极广的向列相范围，其具有65℃或更高的清亮点，且也具有宽广的铁电向列相范围。
根据本发明的液晶介质优选展现宽度为20℃或更大的铁电向列相的温度范围，其优选在30℃或更大、更优选40℃或更大的范围内延伸。各个相范围可为单变性或双变性的，优选其为双变性的。
优选地，根据本发明的液晶介质优选展现铁电向列相
从20℃或更低至30℃或更高，更优选
从10℃或更低至40℃或更高，更优选
从0℃或更低至50℃或更高，且最优选，
从-20℃或更低至60℃或更高。
在另一个优选实施方案中，根据本发明的液晶介质优选展现铁电向列相
从20℃或更低至30℃或更高，更优选
从10℃或更低至35℃或更高，更优选
从0℃或更低至40℃或更高，且最优选，
从-20℃或更低至45℃或更高。
在另一个优选实施方案中，根据本发明的液晶介质优选展现铁电向列相
从20℃或更低至50℃或更高，更优选
从10℃或更低至70℃或更高，更优选
从0℃或更低至90℃或更高，且最优选，
从-20℃或更低至100℃或更高。
此意指，介质至少以给定间隔展现Nf相。
根据本发明的液晶介质展现出色的介电特性。
优选地，其ε||的值在1,400至10,000、更优选1,600至3,000、更优选1,800至2,600且最优选2,000至2,500范围内。
优选地，其ε⊥的值在1,000至2,300、更优选1,200至2,100、更优选1,400至2,300且最优选1,500至2,500范围内。
优选地，其Δε的值为300或更高、更优选400至2,100、更优选1,400至2,300且最优选1,500至2,500。
优选地，在10Hz下，其εr的值为20,000或更高、更优选25,000至90,000、更优选30,000至75,000、最优选38,000至60,000。
这些介电特性在介质呈铁向列相的温度下实现。介电特征可展示迟滞行为，且在那种情况下，在某一温度下获得的值可取决于材料的历史，即，材料是否经加热或冷却。
除其他之外，此效应使得装置例如在双稳态模式中操作，其能够有利地用于电光装置中，例如由铁电近晶装置已知。
根据本发明的液晶介质优选包含2至40种、尤其优选4至20种化合物作为除一种或多种根据本发明的化合物以外的其他成分。特别地，这些介质可包含除一种或多种根据本发明的化合物以外的1至25种组分。这些其他成分优选选自铁电向列型或向列性(单变性或各向同性)物质。
用于与当前物质组合的现有技术铁电物质及具有高介电各向异性的类似化合物选自例如以下结构：
其中p为1、2、3、4或5。
根据本发明的介质优选包含1％至100％、更优选10％至100％且尤其优选50％至100％的式IA及/或式IB及/或式IC化合物。
根据本发明的液晶混合物以本身常规的方式制备。一般而言，将以较少量使用的所需量的组分溶解于构成主要成分的组分中，优选地在高温下溶解。也可混合该组分于有机溶剂，例如于丙酮、氯仿或甲醇中的溶液，且在充分混合之后，再例如通过蒸馏移除溶剂。此外，可以其他常规方式制备混合物，例如通过使用预混物，例如同系物混合物，或使用所谓的“多瓶”系统。
液晶混合物也可包含本领域技术人员已知且描述于文献中的其他添加剂。举例而言，可添加0至15％、优选地0至10％的多色染料、手性掺杂剂、稳定剂或纳米粒子。所添加的各个化合物是以0.01至6％、优选地0.1至3％的浓度使用。然而，此处液晶混合物的其他成分(即，液晶或介晶化合物)的浓度数据是在不考虑这些添加剂的浓度的情况下给出的。
根据本发明的液晶混合物能够显著拓宽可用的参数宽容度。
本发明还涉及含有此类型的介质的电光显示器(尤其TFT显示器，其具有与框架一起形成盒的两个平面平行外部板、用于切换外部板上的各个像素的整合式非线性组件，及位于盒中具有正介电各向异性及高电阻率的铁电向列型液晶材料)。本发明进一步涉及这些介质用于电光目的的用途。
表述“烷基”涵盖具有1至15个碳原子的非支链及支链烷基，尤其且优选为非支链基团甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基及正庚基，及另外，可替代地，经一个甲基、乙基或丙基取代的基团正丁基、正戊基、正己基及正庚基。具有2至5个碳原子的基团一般为优选的。
表述“烯基”涵盖具有至多15个碳原子的非支链及支链烯基，尤其非支链基团。尤其优选的烯基为C2-C7-1E-烯基、C4-C7-3E-烯基、C5-C7-4-烯基、C6-C7-5-烯基及C7-6-烯基，尤其C2-C7-1E-烯基、C4-C7-3E-烯基及C5-C7-4-烯基。优选烯基的实例为乙烯基、1E-丙烯基、1E-丁烯基、1E-戊烯基、1E-己烯基、1E-庚烯基、3-丁烯基、3E-戊烯基、3E-己烯基、3E-庚烯基、4-戊烯基、4Z-己烯基、4E-己烯基、4Z-庚烯基、5-己烯基、6-庚烯基及类似者。具有2至5个碳原子的基团一般为优选的。
表述“卤化烷基”优选涵盖单氟化或多氟化及/或氯化基团。包括全卤化基团。尤其优选为氟化烷基，尤其是CF3、CH2CF3、CH2CHF2、CHF2、CH2F、CHFCF3及CF2CHFCF3。相应地解释表述“卤化烯基”及相关表述。
本发明的混合物中各个式IA及/或式IB及/或式IC化合物的总量并不关键。因此，出于使各种特性优化的目的，混合物可包含一种或多种其他组分。
由偏光器、电极基底板及表面处理的电极构造根据本发明的矩阵显示器对应于此类显示器的常见设计。术语常见设计在此处广义地描述，且还涵盖矩阵显示器的所有衍生物及变型，尤其还涵盖基于多晶硅TFT的矩阵显示器组件。
然而，根据本发明的显示器与迄今常规的基于扭曲向列盒的显示器之间的基本差异在于液晶层的液晶参数的选择。
以下实施例解释本发明，而不意欲限制本发明。本领域技术人员将能够从实施例发现未在一般描述中详细给出的工作细节，根据一般专家知识对其进行概括且将其应用于特定问题。
在上文及下文中，百分比数据表示重量百分比。除非另外明确指示，否则本申请中所指示的所有温度值，诸如熔点T(C,N)、近晶相(Sm)至向列相(N)的相变T(S,N)及清亮点T(N,I)或T(Nf,I)，均以摄氏度(℃)为单位指示，且所有温度差均相应地以不同度数(°或度)指示。此外，C＝结晶状态，N＝向列相，Nf＝铁电性向列相，Sm＝近晶相(更尤其SmA、SmB等)，Tg＝玻璃化转变温度且I＝各向同性相。这些符号之间的数据表示转移温度。Δn表示光学各向异性(589nm，20℃)，Δε表示介电各向异性(1kHz，20℃)。
物理、物理化学及电光参数是通过一般已知的方法测定，如尤其手册“MerckLiquid Crys tals--Phys ica lPropert ies of Liquid Crys tals-Descr ipt ion of the Measurement Methods”,1998,Merck KGaA,Darms tadt中所描述。
材料的铁电性向列相的出现是使用差示扫描热测量定(DSC)，经由在配备有用于受控冷却或加热的热台的偏光显微镜下观测织构来识别，且另外通过介电特性的温度依赖性测定来证实。
各个物质的介电各向异性Δε在20℃及1kHz下测定。为此目的，测量溶解于介电正性混合物ZLI-4792(Merck KGaA)中的5至10重量％的待研究物质，且将测量值外推至100％的浓度。光学各向异性Δn是在20℃及589.3nm波长下通过线性外推测定。
材料的电介质电容率(ε)，尤其在铁电向列相中是通过分别测量含有化合物且盒厚度为25μm，具有垂面及沿面配向的至少一个测试盒的电容来直接测定。通过设定成施加于样品盒的+/-1K/min；+/-2K/min；+/-5K/min；+/-10K/min的温度梯度的NovocontrolNovocool系统来控制温度。电容通过Novocontrolα-N分析器在10Hz或1kHz的频率下，在典型电压＜50mV降至0.1mV下进行测量，以确保低于所研究化合物的阈值。在加热及冷却样品时进行测量。为简单起见，此处使用相对电介质电容率(εr)，其定义为
εr＝ε/ε0。
在本申请中，除非另外明确指示，否则术语的复数形式表示单数形式及复数形式，且反之亦然。根据说明书，本发明的实施方案及变体的其他组合也由随附权利要求或由多个这些权利要求的组合产生。
实施例
通过以下非限制性实施例详细描述本发明。
化合物实施例
化合物实施例1：UUQU-4-N的合成
步骤1.1
将20.3ml(203mmol)1,3-丙二硫醇溶解于25.9ml甲苯中且升温至80℃。制备34.5g(135.1mmol)3、0.2ml三氟甲磺酸及40ml甲苯的溶液，且在80℃下逐滴添加至二硫醇溶液中。添加完成后，在80℃下搅拌混合物45分钟，且随后冷却至20℃。在80分钟的时段期间逐滴添加17.7ml(200mmol)三氟甲磺酸，保持温度低于25℃。在80℃及40mbar下蒸馏出甲苯，添加25ml额外甲苯，且再次蒸馏出所有挥发物。结晶残余物不经进一步纯化即用于下一步骤中。
步骤1.2
将93.1g(0.6mol)5悬浮于1.6L二氯甲烷中且冷却至6℃。在5℃下逐滴添加83.2ml(0.6mol)三乙胺，接着添加230g(0.5mol)盐4。在5℃下搅拌混合物30分钟，随后冷却至-75℃且逐滴添加244.3ml(1.5mol)三氢氟化三乙胺。在-75℃下搅拌溶液一小时，且添加溶解于400ml二氯甲烷中的128ml(2.5mol)溴。在-70℃下搅拌混合物1.5小时且使其升温至0℃。在常见处理之后，获得132g(62％)呈浅米色晶体状的6。
步骤1.3
将13.8g(35mmol)6溶解于150ml 1,4-二噁烷中，添加1.0g(1.4mmol)乙酸钯、10.4g(0.1mol)乙酸钾及13.9g(53mmol)双(频哪醇合)硼。在回流下加热混合物过夜。在常见处理之后，获得12.4g(80％)呈淡黄色晶体状的7。
步骤1.4
将5.4g(23mmol)磷酸钾溶解于10ml水中。添加80ml甲苯、2.8g(11.4mmol)1-溴-2,6-二氟-4-丁基苯8、6.3g(14.2mmol)7、42.2mg(0.2mmol)乙酸钯及126.7mg(0.3mmol)S-Phos(2-二环己基膦基-2',6'-二甲氧基联苯)，且在回流下加热混合物过夜。在常见处理之后，获得3.42g(62％)呈无色晶体状的9(UUQU-4-N)。
1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ7.16(d,J＝11.0Hz,2H),7.07-6.99(m,2H),6.91-6.81(m,2H),2.69-2.61(m,2H),1.69-1.57(m,2H),1.39(h,J＝7.4Hz,2H),0.96(t,J＝7.3Hz,3H)。
分子量：485,4。
熔点：44℃，清亮点：21℃。
自ZLI-4792中的10％溶液外推的数据：Δn(20℃)＝0.120，且Δε(20℃)＝54.6。
铁电-向列型行为的表征：
在具有温控热台的偏光显微镜下观测材料、化合物以及混合物。其织构经观测且记录于视频。确认其铁电向列相所特有的独特LC织构。
还测定介电特性。
表：不同温度下的ε的测量(1℃/分钟的冷却速率，在金属表面上的非定向样品，产生εav.)
T/℃ ε av.(1kHz,T) 备注
5.0 2.34 冷却时结晶
7.0 7,730
10.0 11,300
12.0 13,800
14.0 16,500
16.0 19,100
18.0 21,500
19.8 23,100 εmax.
20.0 22,800
20.5 2.39 转变Nf-各向同性
21.0 2.39
22.0 2.40
化合物实施例2：UUZU-4-N的合成
步骤2.1
步骤2.2
合并57.2g(150mmol)四硼酸二钠十水合物、2.8g(4mmol)氯化钯、0.2g(4mmol)氢氧化肼(hydraz inium hydroxide)、39.4g(0.2mol)1-溴-3,5-二氟苯、42.8g(0.2mol)10及200ml水。将混合物加热至回流持续6小时。在常见处理之后，获得50g(88％)11。
步骤2.3
将50g(175mmol)11溶解于300ml四氢呋喃中且冷却至-75℃。在低于-70℃下逐滴添加118ml(193mmol)15％正丁基锂的己烷溶液且在该温度下搅拌混合物1.5小时。将混合物倾倒于500g固体二氧化碳上且使其升温至室温。在常见处理之后，获得46.8g(82％)呈无色晶体状的12。
步骤2.4
16.3g(50mmol)12、8.5g(55mmol)1-氰基-2,6-二氟-4-羟基苯及611mg(5mmol)4-二甲氨基吡啶与200ml二氯甲烷合并且冷却至0℃。在0与5℃之间逐滴添加11.3g(55mmol)N,N-二环己基碳二亚胺于50ml二氯甲烷中的溶液。接着，使混合物升温至室温且搅拌过夜。添加1.4g草酸，且将所有物质再搅拌1.5小时。在常见处理之后，获得20.5g(88％)13(UUZU-4-N)。
1H NMR(500MHz,氯仿-d)δ7.23-7.17(m,2H),7.15-7.08(m,2H),6.91-6.83(m,2H),2.69-2.62(m,2H),1.69-1.59(m,2H),1.39(h,J＝7.4Hz,2H),0.96(t,J＝7.4Hz,3H)。
相：C 69N f/N 93I。
从ZLI-4792中的10％溶液外推的数据：Δn(20℃)＝0.159及Δε(20℃)＝70.3。
化合物实施例3：UUZU-5-N的合成
该化合物的制备类似于实施例2。
熔点：80℃。
从ZLI-4792中的10％溶液外推的数据：Δn(20℃)＝0.162及Δε(20℃)＝80.5。
类似于实施例1及2，制备以下化合物：
在下表中，使用端基的以下缩写
通式结构：
表.其它化合物实施例
/>
/>
M.p.：熔点
本发明的实施方案及本发明的变型的其他组合也由权利要求公开。
无需进一步详细描述，据信本领域技术人员可使用前述描述，最大程度地利用本发明。因此，前述优选具体实施方案应仅解释为说明性的，且无论如何不以任何方式限制本发明的其余部分。前述实施例可通过将本发明的一般或具体描述的反应物及/或操作条件取代前述实施例中所使用的反应物及/或操作条件而类似地成功重复。
根据前述描述，本领域技术人员可容易确定本发明的基本特征，且在不背离本发明精神及范围的情况下，可对本发明作出各种变化及修改以使其适应各种用法及条件。
这适用于作为具有其成分的组合物的介质，该成分可为化合物的组及各个化合物，且其适用于具有其各个成分(即化合物)的化合物的组。仅就各个化合物相对于介质整体的浓度而言，术语包含意指：所讨论的一种或多种化合物的浓度优选地为1％或更高，尤其优选地为2％或更高，非常尤其优选地为4％或更高。
对于本发明，“≤”意指小于或等于，优选地小于，且“≥”意指大于或等于，优选地大于。
对于本发明，
及/>
表示 反式-1,4-亚环己基,
表示 顺式-1,4-亚环己基与反式-1,4-亚环己基的混合物，且
以及/>
表示1,4-亚苯基。
对于本发明，表述“介电正性化合物”意指具有Δε＞1.5的化合物，表述“介电中性化合物”意指具有-1.5≤Δε≤1.5的化合物，且表述“介电负性化合物”意指具有Δε＜-1.5的化合物。在此处，化合物的介电各向异性通过以下方式测定：将10％化合物溶解于液晶主体中，且在各情况下测定所得混合物在至少一个测试盒中的电容，该测试盒的盒厚度为20μm，且在1kHz下具有垂面且均匀的表面配向。测量电压通常为0.5V至1.0V，但始终低于所研究的各个液晶混合物(材料)的电容阈值。
用于介电正性及介电中性化合物的主体混合物为ZLI-4792且用于介电负性化合物的主体混合物为ZLI-2857，均来自Merck KGaA,Germany。待研究的各个化合物的值是由添加待研究化合物且外推至100％所用化合物之后主体混合物的介电常数的变化而获得。将待研究化合物以10％的量溶解于主体混合物中。若物质的溶解度过低而无法用于此目的，则在步骤中将浓度减半，直至研究可在所需温度下进行为止。
必要时，根据本发明的液晶介质也可包含其他添加剂，诸如常用量的稳定剂。以整个混合物的量计，所用这些添加剂的量优选地为总计0％或更多至10％或更少，尤其优选地为0.1％或更多至6％或更少。所用各个化合物的浓度优选地为0.1％或更高至3％或更低。在指定液晶介质中液晶化合物的浓度及浓度范围时，一般不考虑这些及类似添加剂的浓度。
出于本发明的目的，除非另外明确指出，否则所有浓度均以重量百分比指示，且除非另外明确指明，否则所有浓度与相应的作为整体的混合物或混合物成分(再次是整体)相关。在此上下文中，术语“混合物”描述液晶介质。
除非另外明确指示，否则使用以下符号：
T(N,I)或T(N f,I)(或clp.)清亮点[℃]，
在1kHz且优选地在20℃下或在各个指定温度下的介电特性：
ε┴垂直于指向矢的电介质极化率，
ε||平行于指向矢的电介质极化率，
Δε介电各向异性且尤其针对单一化合物的筛选数据，及
εav.平均电介质极化率。
又，特别是关于由在向列型主体混合物ZLI-4792中筛选各个化合物得到的数据：
n e在20℃及589nm下测量的非寻常折射率，
n o在20℃及589nm下测量的寻常折射率及
Δn在20℃及589nm下测量的光学各向异性。
以下实施例解释本发明，而非限制本发明。然而，其向本领域技术人员展示利用优选地采用的化合物及其各个浓度以及其彼此的组合的优选混合物概念。另外，实施例说明可获得的特性及特性组合。
表A：环要素
/>
/>
表B：桥接单元
表C：端基
/>
其中n及m各自为整数(1、2、3、4、5、6、7等)，且三个点“…”是用于此表中的其他缩写的占位符。
除式IA及/或式IB及/或式IC化合物以外，根据本发明的混合物优选包含一种或多种下文所提及的化合物的化合物。
使用以下缩写：
(n、m、k及l各自彼此独立地为整数，优选地为1至9，优选地为1至7；k及l可能也为0且优选地为0至4，更优选地为0或2且最优选地为2；n优选地为1、2、3、4或5，在组合“-nO-”中，其优选地为1、2、3或4，优选地为2或4；m优选地为1、2、3、4或5，在组合“-Om”中，其优选地为1、2、3或4，更优选地为2或4。组合“-lVm”优选地为“2V1”。)
对于本发明且在以下实施例中，液晶化合物的结构是借助于首字母缩略词来指示，且根据上文表A至表C进行化学式的转换。所有基团CnH2n+1、CmH2m+1及ClH2l+1或CnH2n、CmH2m及ClH2l均为直链烷基或亚烷基，在各情况下分别具有n、m及l个C原子。优选地，n、m及l彼此独立地为1、2、3、4、5、6或7。表A显示化合物核的环要素的编码，表B列出桥连单元，且表C列出分子的左侧及右侧端基的符号。首字母缩略词由以下构成：具有任选的连接基团的环要素的编码，继之以第一连字符及左侧端基的编码，以及第二连字符及右侧端基的编码。表D展示化合物的说明性结构以及其各个缩写。
表D
示例性优选的式IA化合物
/>
示例性优选的式IB化合物
/>
示例性优选的式IC化合物
/>
优选使用的其他化合物
/>
/>
/>
/>
/>
/>
PGP-n-lVm
其中n、m、l为1、2、3、4、5、6、7等，且n也可为0。
混合物实施例
以下公开示例性混合物。
混合物实施例1
制备且研究以下混合物(M-1)。
备注：
c)冷却时的值，
h)加热时的值。
冷却时此混合物M-1展示从40℃降至5℃的铁电向列相。此相为单变性的，即可过冷的。在加热时，该相在约35℃下再出现且再次在约45℃下变成不同中间相。通过显微镜检查及DSC确认各相。此混合物在这些温度下展示极高的电介质电容率。
在较高温度下，观测到介电常数的迟滞。在约60℃的温度下，常规向列相出现。
混合物实施例2
制备且研究以下混合物(M-2)。
此混合物M-2展示铁电向列相。此铁电向列在冷却时从30℃延伸至25℃。
混合物实施例3
制备且研究以下混合物(M-3)。
此混合物M-3展示铁电向列相。此相在冷却时从46℃延伸至25℃混合物实施例4
制备且研究以下混合物(M-4)。
此混合物M-4展示铁电向列相。此相在冷却时从77℃延伸至31℃。
混合物实施例5
制备且研究以下混合物(M-5)。
此混合物M-5展示低于62℃的铁电向列相。此相在冷却时在20℃下是亚稳态的。
混合物实施例6
制备且研究以下混合物(M-6)。
/>
此混合物M-6展示低于49℃的铁电向列相。
混合物实施例7
制备且研究以下混合物(M-7)。
此混合物M-7展示铁电向列相。此相在冷却时在20℃下是亚稳态的。
混合物实施例8
制备且研究以下混合物(M-8)。
此混合物M-8展示低于48℃的稳定的铁电向列相。
混合物实施例9
制备且研究以下混合物(M-9)。
如同前述混合物，此混合物M-9展示在环境温度的铁电向列相。
混合物实施例10
制备且研究以下混合物(M-10)。
/>
此混合物M-10展示低于59℃的铁电向列相。
混合物实施例11
制备且研究以下混合物(M-11)。
此混合物M-11展示铁电向列相。此相至少从19℃延伸至36℃。
混合物实施例12
制备且研究以下混合物(M-11)。
/>
此混合物M-12展示铁电向列相。此相在加热时至少从60℃延伸至73℃，且在冷却时从73℃延伸至10℃。

Claims (15)

1.一种液晶介质，其在环境温度下展现铁电向列相。
2.一种液晶介质，其包含一种、两种、三种或更多种选自式IA、式IB及式IC化合物的组的化合物，
其中
X1A、X1B及X1C彼此独立地表示-F、-CF3、-OCF3、-Cl、-NCS或-CN，
Z1A、Z1B及Z1C彼此独立地表示-(C＝O)-O-或-CF2-O-，
L1A、L1B及L1C彼此独立地表示H或CH3，优选表示H，
A1A表示
A1B表示
A1C表示
R1A、R1B及R1C彼此独立地表示具有1至15个C原子的烷基，其中另外，在各情况下，这些基团中的一个或多个CH2基团可彼此独立地经-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-CH＝CH-、 -O-、-S-、-CO-O-或-O-CO-替代，其替代方式使得O/S原子彼此不直接连接，且其中另外，一个或多个H原子可经卤素替代，或表示H。
3.根据权利要求2的介质，其展现铁电向列相。
4.根据权利要求1至3中一项或多项的介质，其包含一种、两种、三种或更多种根据权利要求2中所定义的式IA化合物。
5.根据权利要求1至4中一项或多项的介质，其包含一种、两种、三种或更多种根据权利要求2中所定义的式IB化合物。
6.根据权利要求1至5中一项或多项的介质，其包含一种、两种、三种或更多种根据权利要求2中所定义的式IC化合物。
7.根据权利要求1至6中一项或多项的介质，其包含一种、两种、三种或更多种各自选自式IA、式IB及式IC中的两者或全部三者的化合物。
8.根据权利要求1至7中一项或多项的介质，其至少在0℃至40℃的温度范围内展现铁电向列相。
9.根据权利要求1至8中一项或多项的介质，其在20℃及1kHz下展现400或更高的介电各向异性。
10.根据权利要求1至9中一项或多项的介质，其在其介电特性方面展现迟滞。
11.一种根据权利要求1至10中至少一项的液晶介质的用途，其用于提供铁电向列型液晶材料。
12.根据权利要求1至11中一项或多项的液晶介质的用途，其用于节能显示器或电器。
13.电光液晶显示器，其包含根据权利要求1至10中至少一项的液晶介质。
14.制备根据权利要求2至10中至少一项的液晶介质的方法，其将一种或多种选自根据权利要求2中所给出的式IA、式IB及式IC化合物的组的化合物彼此混合，或与一种或多种其他化合物混合。
15.使用根据权利要求1至10中至少一项的液晶材料的电光装置，优选液晶显示器的操作方法，该液晶材料在其介电特性方面展示迟滞。
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