TW201610108A - 液晶介質及含彼之液晶顯示器 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種較佳具有向列相及負介電各向異性之液晶介質，其包含：a)一或多種式I化合物 □ 及b)一或多種選自式II及式III化合物之群的化合物 □□ 其中參數具有如技術方案1指示之各別含義；係關於其在電光顯示器中，尤其在基於VA、ECB、PALC、IPS或FFS效應之主動式矩陣顯示器中之用途；係關於含有此類型液晶介質之此類型顯示器；且係 關於該式I化合物用於減少包含一或多種該式II及/或該式III之化合物之液晶介質的雙折射率色散之用途。

Description

液晶介質及含彼之液晶顯示器
本發明係關於尤其用於液晶顯示器之新穎液晶介質，且係關於此等液晶顯示器，尤其係關於使用電控雙折射(electrically controlled birefringence，ECB)效應、共平面切換型(in-plane switching，IPS)或邊緣場切換型(fringe field switching，FFS)效應(均使用介電負性液晶)之液晶顯示器。最後一種偶爾亦稱為UB-FFS(超亮FFS)效應。對於第一效應，使用呈垂直初始配向之介電負性液晶，後兩種呈平行(亦即平面)初始配向。根據本發明之液晶介質特徵為尤其小的雙折射率波長色散。此亦使得根據本發明之顯示器中的顏色偏移較小。
電控雙折射(electrically controlled birefringence，ECB)效應或配向相變形(deformation of aligned phase，DAP)效應之原理首次描述於1971年(M.F.Schieckel及K.Fahrenschon,「Deformation of nematic liquid crystals with vertical orientation in electrical fields」,Appl.Phys.Lett.19(1971),3912)。隨後出現J.F.Kahn(Appl.Phys.Lett.20(1972),1193)及G.Labrunie與J.Robert(J.Appl.Phys.44(1973),4869)之論文。
J.Robert及F.Clerc(SID 80 Digest Techn.Papers(1980),30)、J.Duchene(Displays 7(1986),3)及H.Schad(SID 82 Digest Techn.Papers(1982),244)之論文展示液晶相必須具有高彈性常數K3/K1比值、高光學各向異性△n值及-0.5的介電各向異性值△ε以適用於基於ECB效應之 高資訊顯示元件。基於ECB效應的電光顯示元件具有垂直表面配向(VA技術=垂直配向型)。介電負性液晶介質亦可用於使用所謂的IPS(共平面切換型)效應之顯示器。
然而根據本申請案，使用呈沿面配向之介電負性液晶之IPS或FFS效應較佳。
此效應在電光顯示元件中的工業應用需要必須滿足多種多樣的要求之LC相。此處尤其重要的為對潮濕、空氣及物理影響(諸如熱、紅外、可見及紫外區域中之輻射及直流(DC)電場及交流(AC)電場)之耐化學性。
此外，需要可工業使用的LC相具有在合適的溫度範圍中之液晶中間相及低黏度。
迄今已揭示的具有液晶中間相之系列化合物皆不包括滿足所有此等要求之單一化合物。因此，一般製備2至25、較佳3至18種化合物之混合物，以便獲得可用作LC相之物質。
矩陣液晶顯示器(MLC顯示器)係已知的。可用於個別像素之個別切換的非線性元件為(例如)主動元件(亦即，電晶體)。於是使用術語「主動式矩陣」，其中一般而言，使用薄膜電晶體(TFT)，其通常配置於作為基板的玻璃板上。
在兩種技術之間作出區別：包含化合物半導體(諸如CdSe)之TFT或基於多晶及尤其非晶矽之TFT。後一種技術當前在世界上具有最大商業重要性。
將TFT矩陣應用於顯示器之一個玻璃板之內部，而另一玻璃板在其內部載有透明反電極。與像素電極之尺寸相比，TFT很小且對影像基本上不具有不利效應。此技術亦可擴展至具備全色能力之顯示器，其中紅色濾光片、綠色濾光片及藍色濾光片之嵌合體以使得濾光元件與每一可切換像素相對置定位的方式配置。
迄今使用最多的TFT顯示器在透射方面通常用交叉偏振器操作且為背光型。對於TV應用，使用ECB(或VAN)單元或FFS單元，然而監視器通常使用IPS單元或TN(扭轉向列)單元，且筆記型電腦、膝上型電腦及行動應用通常使用TN、VA或FFS單元。
此處術語MLC顯示器涵蓋具有整合式非線性元件之任何矩陣顯示器，亦即，除主動式矩陣外，亦涵蓋具有被動型元件(諸如變阻器或二極管(MIM=金屬-絕緣體-金屬))之顯示器。
此類型之MLC顯示器尤其適合於TV應用、監視器及筆記本電腦，或適合於具有高信息密度之顯示器，例如，在汽車製造或航空器構造中。除關於對比度之角度依賴性及響應時間之問題外，在MLC顯示器中亦產生由於液晶混合物之不足的高比電阻導致之困難[TOGASHI,S.,SEKIGUCHI,K.,TANABE,H.,YAMAMOTO,E.,SORIMACHI,K.,TAJIMA,E.,WATANABE,H.,SHIMIZU,H.,Proc.Eurodisplay 84,1984年9月：A 210-288 Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings,第141頁及其後內容，Paris；STROMER,M.,Proc.Eurodisplay 84,1984年9月：Design of Thin Film Transistors for Matrix Addressing of Television Liquid Crystal Displays，第145頁及其後內容，Paris]。隨著電阻減小，MLC顯示器之對比度劣化。由於液晶混合物之比電阻由於與顯示器之內部表面的相互作用而一般在MLC顯示器之壽命內下降，故高(初始)電阻對於在長操作期內必須具有可接受的電阻值之顯示器很重要。
除IPS顯示器(例如：Yeo,S.D.，論文15.3：「An LC Display for the TV Application」,SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV，第II冊，第758及759頁)及早已已知之TN顯示器之外，使用ECB效應之顯示器已作為所謂的垂直配向向列型(vertically aligned nematic，VAN)顯示器成為當前尤其對於電視應用最 重要的三種較新近類型之液晶顯示器中之一者。
此處可提及最重要之設計：多域垂直配向型(multi-domain vertical alignment，MVA，例如：Yoshide,H.等人，論文3.1：「MVA LCD for Notebook or Mobile PCs...」,SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV,第I冊，第6至9頁，及Liu,C.T.等人，論文15.1：「A 46-inch TFT-LCD HDTV Technology...」,SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV,第II冊，第750至753頁)、圖案化垂直配向型(patterned vertical alignment，PVA，例如：Kim,Sang Soo，論文15.4：「Super PVA Sets New State-of-the-Art for LCD-TV」,SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV，第II冊，第760至763頁)及先進超視圖(advanced super view，ASV，例如：Shigeta,Mitzuhiro及Fukuoka,Hirofumi，論文15.2：「Development of High Quality LCDTV」,SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV，第II冊，第754至757頁)。VA效應之較現代型式為所謂的PAVA(光配向VA)及PSVA(經聚合物穩定之VA)。
一般形式下，該等技術在例如Souk,Jun,SID Seminar 2004,Seminar M-6：「Recent Advances in LCD Technology」,Seminar Lecture Notes,M-6/1至M-6/26，及Miller,Ian,SID Seminar 2004,Seminar M-7：「LCD-Television」,Seminar Lecture Notes,M-7/1至M-7/32中比較。儘管現代ECB顯示器之響應時間已藉由超速驅動之定址方法顯著改良，例如：Kim,Hyeon Kyeong等人，論文9.1：「A 57-in.Wide UXGA TFT-LCD for HDTV Application」,SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV，第I冊，第106至109頁，但視訊相容性響應時間之達成，尤其關於灰度切換仍為尚未得到滿意程度解決之問題。
如同ASV顯示器，ECB顯示器使用具有負介電各向異性(△ε)之液晶介質，然而TN及迄今所有習知IPS顯示器使用具有正介電各向異性之液晶介質。然而，當前存在對利用介電負性液晶介質之IPS及FFS顯示器之增加需求。
在此類型之液晶顯示器中，液晶用作介電質，其光學特性在施加電壓後可逆地改變。
由於在一般的顯示器中，亦即，亦在根據此等提到的效應之顯示器中，操作電壓應儘可能低，故使用通常主要由皆具有相同符號之介電各向異性且具有最高可能的介電各向異性值的液晶化合物構成之液晶介質。一般而言，使用至多相對較小比例之中性化合物，且在可能時不使用具有與介質相反之介電各向異性符號之化合物。在用於ECB顯示器之具有負介電各向異性之液晶介質的情況下，因此主要採用具有負介電各向異性之化合物。所用液晶介質一般主要且通常甚至基本上由具有負介電各向異性之液晶化合物組成。
在根據本申請案使用之介質中，通常使用至多顯著量的介電中性液晶化合物且通常使用一般僅很小量的介電正性化合物或通常甚至一點不使用介電正性化合物，因為一般而言，液晶顯示器意欲具有最低可能的定址電壓。
WO 2009/021671揭示介電負性液晶介質，其包含下式化合物
WO 2012/076105揭示介電負性液晶介質，其可包含例如選自以下各式之化合物
然而，對於液晶顯示器中之許多實際應用，已知液晶介質不展示足夠低的雙折射率色散，亦即ne及尤其△n兩者之值對於所使用之光波長(尤其在波譜之可見範圍內)的依賴性較小。
已經對液晶之雙折射率色散及其對某些電光效應之影響的實際及理論研究投入許多工作。一些說明性公開案為例如Wu,Sin-Tson：「Birefringence dispersions of liquid crystals」,Phys.Rev.A，第33卷，第(2)期，(1986)，第1270-1274頁；Breddels,P.A.,van Sprang,H.A.及Bruinink,J.：「Influence of dispersion on the transmission characteristics of supertwisted nematic effects in liquid-crystal displays」,J.Appl.Phys.，第62卷，第(5)期，(1987)，第1964-1967頁；Wu,Shin-Tson：「A semi-empirical model for liquid-crystal refractive index dispersions」,PACS# 61.30.-V,78.20.Ci,78.40.-q；Wu,Shin-Tson及Wu,Chiung-Seng：「A three-band model for liquid-crystal birefringence dispersion」,J.Appl.Phys.第66卷，第(11)期，(1989)，第5297-5301頁；及Abdulahim,I.：「Dispersion Relations for the Refractive Indices and the Effective Birefringence of Liquid Crystals」,Mol.Cryst.Liq.Cryst.,第197卷，(1991)，第103-108頁。
具有相應較低定址電壓之先前技術之液晶介質具有相對低電阻值或低VHR且經常使得在自傾斜視角觀看時顏色平衡之不當偏移。此例如導致當自傾斜角度觀看顯示器時所顯示的「白」色變成淡黃色色調。此問題部分歸因於習知液晶之相對大的雙折射率值之波長色散。
最小化此問題之充分確立方法為在設定成大大小於如理論上最 佳化值(例如針對最大對比度最佳化之值)所獲得之值之光阻滯下操作電光切換元件。然而，此操作方式具有減小最大透射率之顯著缺點。然而，後一效應為幾乎所有類型之電光顯示器且尤其行動顯示器相當非所要的。
顯然，對於顯示器之預期應用，液晶混合物之相範圍必須足夠寬。
液晶介質在顯示器中之響應時間亦必須改良，亦即減少。此對於顯示器用於電視或多媒體應用尤其重要。為了改良響應時間，過去已反覆提出最佳化液晶介質之旋轉黏度(γ1)，亦即以達成具有可能最低的旋轉黏度之介質。然而，此處達成之結果對於許多應用不足夠，且因此，使得顯得需要找到另外的最佳化方法。
介質對極值負荷(尤其對UV暴露及加熱)之充分穩定性極其重要。詳言之在應用於行動設備(諸如移動電話)中之顯示器的情況下，此性質可至關重要。
迄今所揭示之MLC顯示器之不足之處為歸因於其比較低對比度、相對高視角依賴性及在此等顯示器中灰度再現之困難，尤其當自傾斜視角觀看時，以及其不足之VHR及其不足之壽命。
因此，持續需要大量如下MLC顯示器，其具有極高比電阻，同時具有大工作溫度範圍、短響應時間及低臨限電壓，藉此可產生各種灰度，且尤其具有良好且穩定之VHR。
本發明之目標為提供MLC顯示器，不僅用於監視器及TV應用，而且用於行動應用，諸如電話及導航系統，其基於ECB、IPS或FFS效應，不具有上文所指示之缺點，或僅具有較小程度之上述缺點，且同時具有極高比電阻值。詳言之，對於移動電話及導航系統，必須確保其在極高及極低之溫度下亦工作。
出人意料地發現若在此等顯示元件中使用如下向列液晶混合物，則可達成以下液晶顯示器，其尤其在ECB、IPS及FFS顯示器中具 有在短響應時間之情況下之低臨限電壓及同時足夠寬的向列相、有利且相對低雙折射率(△n)及同時低雙折射率色散(△(△n))、對藉由加熱及藉由UV暴露引起之分解之良好穩定性及穩定且高之VHR，該等向列液晶混合物包含至少一種式I化合物、較佳兩種或兩種以上式I化合物，及在每種情況下較佳選自子式II-1及子式II-2、尤其較佳子式II-1及/或子式II-2之化合物之群的至少一種式II化合物、較佳兩種或兩種以上式II化合物，及較佳另外選自式III-1及式III-2化合物、較佳式III-2化合物之群的至少一種化合物、較佳兩種或兩種以上化合物，及/或至少一種式IV及/或式V之化合物、較佳兩種或兩種以上式IV及/或式V之化合物(所有式如下文所定義)。
此類介質尤其可用於具有基於ECB效應主動式矩陣定址之電光顯示器及IPS(共平面切換型)顯示器或FFS(邊緣場切換型)顯示器。
本發明因此係關於基於極性化合物之混合物之液晶介質，其包含至少一種式I化合物及一或多種選自式II及式III化合物之群的化合物，較佳一或多種式II化合物，更佳另外一或多種式III化合物及最佳另外一或多種選自式IV及式V化合物之群的化合物。
本發明之混合物顯示清澈點70℃之極寬向列相範圍、極有利電容臨限值、相對較高之保持率之值及同時在-20℃及-30℃下之良好低溫穩定性、以及極低旋轉黏度。此外，根據本發明之混合物進一步特徵為清澈點與旋轉黏度之良好比率及高負介電各向異性。
出人意料地，現已發現可達成具有適合高△ε絕對值|△ε|、適合相範圍及具有低雙折射率色散之△n之液晶介質，其不具有先前技術物質之缺點，或至少僅大大減少之程度。
出人意料地，此處發現當使用時，如下文所定義之式I化合物產生大量(在多數情況下足夠的)色散。此尤其在所使用之式I化合物中之參數R11指代具有1至5個、較佳1至3個C原子之烷基的大多數情況下如 此。尤其較佳使用R11指代具有1至3個C原子之烷基且R12指代H或甲基之式I化合物。
本發明因此係關於式I化合物，且係關於具有向列相及負介電各向異性之液晶介質，其包含a)一或多種式I化合物，較佳濃度在1%至60%範圍內、更佳在5%至40%範圍內、尤其較佳在8%至35%範圍內，
其中a、b及c彼此獨立地指代整數0或1，c最佳指代1，(a+b+c)為1、2或3，較佳為1或2，最佳為1，R11及R12彼此獨立地指代H或具有1至7個C原子之烷基，較佳H或具有1至5個C原子之烷基，更佳H或具有1至3個C原子之烷基，且最佳地，R11指代H、甲基或乙基，及R12指代H、甲基、乙基或丙基，及b)一或多種選自式II及式III之群之化合物
其中R21指代具有1至7個C原子之未經取代之烷基(較佳直鏈烷基，更佳正烷基，最佳丙基或戊基)、具有2至7個C原子之未經取代之烯基(較佳 直鏈烯基，尤其較佳具有2至5個C原子)、具有1至6個C原子之未經取代之烷氧基或具有2至6個C原子之未經取代之烯基氧基，R22指代具有1至7個C原子之未經取代之烷基、具有1至6個C原子之未經取代之烷氧基或具有2至6個C原子之未經取代之烯基氧基，及l指代0或1， 其中R31指代具有1至7個C原子之未經取代之烷基(較佳直鏈烷基，更佳正烷基，最佳丙基或戊基)，或具有2至7個C原子之未經取代之烯基，較佳直鏈烯基，尤其較佳具有2至5個C原子，R32指代具有1至7個C原子(較佳具有2至5個C原子)之未經取代之烷基、具有1至6個C原子(較佳具有1、2、3或4個C原子)之未經取代之烷氧基或具有2至6個C原子、較佳具有2、3或4個C原子之未經取代之烯基氧基，且 指代 及c)視情況(較佳強制性)選用之一或多種式IV化合物， 其中R41指代具有1至7個C原子之未經取代之烷基或具有2至7個C原子 之未經取代之烯基，兩者均較佳具有2至5個C原子、較佳具有2、3或4個C原子，更佳指代乙烯基或1-丙烯基且尤其乙烯基，及R42指代具有1至7個C原子之未經取代之烷基或具有1至6個C原子之未經取代之烷氧基，較佳正烷基，尤其較佳具有2、3、4或5個C原子，d)視情況(較佳強制性)選用之一或多種式V化合物，
其中R51及R52彼此獨立地具有針對R21及R22給出之一種含義，且較佳指代具有1至7個C原子之烷基(較佳正烷基，尤其較佳具有1至5個C原子之正烷基)、具有1至7個C原子之烷氧基(較佳正烷氧基，尤其較佳具有2至5個C原子之正烷氧基)、具有2至7個C原子(較佳具有2至4個C原子)之烷氧基烷基、烯基或烯基氧基，較佳烯基氧基， 至，若存在各彼此獨立地指代 較佳 較佳地 指代 且若存在， 較佳指代 Z51至Z53各彼此獨立地指代-CH2-CH2-、-CH2-O-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-或單鍵，較佳-CH2-CH2-、-CH2-O-或單鍵且尤其較佳單鍵，i及j各彼此獨立地指代0或1，(i+j)較佳指代0或1。
在本申請案中，元素皆包括其各別同位素。詳言之，化合物中之一或多個H可經D置換，且此在一些實施例中亦尤其較佳。相對應化合物之相對應高之氘化度允許例如化合物之偵測及識別。此在一些情況下極其有用，尤其在式I化合物之情況下。
在本申請案中，烷基尤其較佳指代直鏈烷基，尤其CH3-、C2H5-、正C3H7-、正C4H9- 或正C5H11-，及烯基尤其較佳指代CH2=CH-、E-CH3-CH=CH-、CH2=CH-CH2-CH2-、E-CH3-CH=CH-CH2-CH2-或E-(正C3H7)-CH=CH-。
較佳地，根據本發明之液晶介質包含一或多種選自以下式I-1至式I-3之化合物之群、較佳選自式I-1及式I-2之化合物、最佳為式I-1之化合物的式I化合物
其中參數具有各別含義，包括上文在式I下給出之彼較佳含義，且在式I-1中R11較佳指代甲基、乙基、丙基、丁基或戊基，更佳正丙基、正丁基或正戊基，R12較佳指代H、甲基或乙基，在式I-2中R11較佳指代甲基、乙基、丙基、丁基或戊基，更佳正丙基、正丁基或正戊基，R12較佳指代H或甲基，在式I-3中R11較佳指代H、甲基或乙基，更佳H或甲基，最佳H，及R12較佳指代H或甲基，更佳H。
較佳地，根據本發明之液晶介質包含一或多種選自以下式I-1a至式I-1之化合物之群、較佳選自式I-1a及I-1b之化合物、最佳為式I-1b之化合物的式I-1化合物
較佳地，作為式I-1及/或式I-3之化合物的替代或另外，根據本發明之液晶介質包含一或多種選自以下式I-2a至式I-2h之化合物之群、較佳選自式I-2c及式I-2d之化合物、最佳為式I-2c之化合物的式I-2化合 物。
較佳地，作為式I-1及/或式I-2之化合物的替代或另外，根據本發明之液晶介質包含一或多種選自以下式I-3a至式I-3f之化合物之群、較佳選自式I-3a、式I-3b、式I-3c及式I-3f之化合物、最佳為式I-3a、式I-3b及式I1-3c之化合物的式I-3化合物。
在本發明之一較佳實施例中，根據本發明之介質在每種情況下包含一或多種選自式I-1至式I-3之化合物之群、較佳選自式(I-1及I-2)或式(I-1及I-3)之化合物之群的式I化合物。
在本發明之一甚至更佳實施例中，根據本發明之介質在每種情況下包含一或多種選自以下式I-1a至式I-1d之化合物之群的式I化合物。
在本發明之一較佳實施例中，根據本發明之介質在每種情況下包含一或多種選自以下式I-1b之化合物之群的式I化合物。
在本發明之一替代且較佳實施例中，根據本發明之介質在每種情況下包含一或多種選自以下式I-1f及式I-1g之化合物之群的式I化合物。
在本發明之一較佳實施例中，根據本發明之介質在每種情況下包含一或多種選自式II-1及式II-2之化合物之群的式II化合物，較佳一或多種各式II-1化合物及一或多種式II-2化合物，
其中參數具有上文在式II下給出之各別含義，且較佳地在式II-1中R21及R22彼此獨立地指代甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基亦或戊氧基，較佳乙氧基、丁氧基或戊氧基，更佳乙氧基或丁氧基，且最佳丁氧基。
在式II-2中R21較佳指代乙烯基、1-E-丙烯基、丁-4-烯-1-基、戊-1-烯-1-基或戊-3-烯-1-基及正丙基或正戊基，及R22指代具有1至7個C原子、較佳具有2至5個C原子之未經取代之烷基，或較佳具有1至6個C原子、尤其較佳具有2或4個C原子之未經取代之烷氧基，且最佳乙氧基，且在本發明之一較佳實施例中，根據本發明之介質在每種情況下包含一或多種選自式III-1及式III-2之化合物之群的式III化合物，較佳一或多種各式III-1化合物及一或多種式III-2化合物，
其中參數具有上文在式III下給出之各別含義，且較佳地 R31指代乙烯基、1-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，及R32指代具有1至7個C原子、較佳具有2至5個C原子之未經取代之烷基，或較佳具有1至6個C原子、尤其較佳具有2或4個C原子之未經取代之烷氧基，且最佳乙氧基。
在本發明之一較佳實施例中，根據本發明之介質在每種情況下包含一或多種選自以下化合物之群的式II-1化合物：
在本發明之一較佳實施例中，根據本發明之介質在每種情況下包含一或多種選自以下化合物之群的式II-2化合物：
在本發明之一較佳實施例中，根據本發明之介質在每種情況下包含選自以下化合物之群的一或多種式III-1化合物：
在本發明之一較佳實施例中，根據本發明之介質在每種情況下包含一或多種選自以下化合物之群的式III-2化合物：
除式I或其較佳子式之化合物外，根據本發明之介質較佳包含一或多種選自式II及式III化合物之群之介電中性化合物，較佳總濃度在5%或大於5%至90%或小於90%、較佳10%或大於10%至80%或小於80%、尤其較佳20%或大於20%至70%或小於70%範圍內。
在另一較佳實施例中，介質包含一或多種式IV化合物 其中 R41指代具有1至7個C原子之未經取代之烷基或具有2至7個C原子之未經取代之烯基，較佳正烷基，尤其較佳具有2、3、4或5個C原子，及R42指代具有1至7個C原子之未經取代之烷基或具有1至6個C原子之未經取代之烷氧基(兩者均較佳具有2至5個C原子)、具有2至7個C原子、較佳具有2、3或4個C原子之未經取代之烯基，更佳乙烯基或1-丙烯基且尤其乙烯基。
在一尤其較佳實施例中，介質包含一或多種選自式IV-1至式IV-3、較佳式IV-1之化合物之群的式IV化合物，
其中烷基及烷基'彼此獨立地指代具有1至7個C原子、較佳具有2至5個C原子之烷基，烯基指代具有2至5個C原子、較佳具有2至4個C原子、尤其較佳2個C原子之烯基，烯基'指代具有2至5個C原子、較佳具有2至4個C原子、尤其較佳具有2至3個C原子之烯基，及烷氧基指代具有1至5個C原子、較佳具有2至4個C原子之烷氧基。
在一尤其較佳實施例中，根據本發明之介質包含一或多種式IV-1化合物及/或一或多種式IV-2化合物。
在另一較佳實施例中，介質包含一或多種式V化合物 其中R51及R52彼此獨立地具有針對R21及R22給出之一種含義，且較佳指代具有1至7個C原子之烷基(較佳正烷基，尤其較佳具有1至5個C原子之正烷基)、具有1至7個C原子之烷氧基(較佳正烷氧基，尤其較佳具有2至5個C原子之正烷氧基)、具有2至7個C原子、較佳具有2至4個C原子之烷氧基烷基、烯基或烯基氧基，較佳烯基氧基， 至 若存在，各彼此獨立地指代 較佳 較佳地 指代 且若存在， 較佳指代 Z51至Z53各彼此獨立地指代-CH2-CH2-、-CH2-O-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-或單鍵，較佳-CH2-CH2-、-CH2-O-或單鍵且尤其較佳單鍵，i及j各彼此獨立地指代0或1，(i+j)較佳指代0、1或2，更佳0或1，且最佳1。
根據本發明之介質較佳包含指定總濃度之以下化合物：1-60重量%之一或多種選自式I化合物之群之化合物及5-60重量%之一或多種較佳選自式II-1及式II-2之化合物之群的式II化合物及/或10-60重量%之一或多種較佳選自式III-1及式III-2之化合物之群的式III化合物及/或0-60重量%之一或多種式IV及/或式V之化合物，其中介質中所有化合物之總含量較佳為95%或大於95%，且更佳為100%。
在另一較佳實施例中，根據本發明之介質除式I或其較佳子式之化合物外，且除式II及/或式III化合物外，較佳包含一或多種選自式IV及式V化合物之群之介電中性化合物，較佳總濃度在5%或大於5%至90%或小於90%、較佳10%或大於10%至80%或小於80%、尤其較佳20%或 大於20%至70%或小於70%範圍內。
根據本發明之介質在一尤其較佳實施例中包含總濃度在5%或大於5%至50%或小於50%範圍內、較佳在10%或大於10%至40%或小於40%範圍內之一或多種式II化合物，及/或總濃度在5%或大於5%至30%或小於30%範圍內之一或多種式III-1化合物，及/或總濃度在3%或大於3%至30%或小於30%範圍內之一或多種式III-2化合物。
較佳地，式I化合物在根據本發明之介質中之濃度在1%或大於1%至60%或小於60%、更佳5%或大於5%至40%或小於40%、最佳8%或大於8%至35%或小於35%範圍內。
在本發明之一較佳實施例中，式II化合物在介質中之濃度在3%或大於3%至60%或小於60%，更佳5%或大於5%至55%或小於55%，更佳10%或大於10%至50%或小於50%且最佳15%或大於15%至45%或小於45%範圍內。
在本發明之一較佳實施例中，式III化合物在介質中之濃度在2%或大於2%至50%或小於50%，更佳5%或大於5%至40%或小於40%，更佳10%或大於10%至35%或小於35%且最佳15%或大於15%至30%或小於30%範圍內。
在本發明之一較佳實施例中，式III-1化合物在介質中之濃度在1%或大於1%至40%或小於40%，更佳2%或大於2%至35%或小於35%或，或者15%或大於15%至25%或小於25%範圍內。
在本發明之一較佳實施例中，式III-2化合物(若存在)在介質中之濃度在1%或大於1%至40%或小於40%，更佳5%或大於5%至35%或小於35%且最佳10%或大於10%至30%或小於30%範圍內。
本發明亦係關於含有本發明之液晶介質的電光顯示器或電光組 件。較佳為基於VA、ECB、IPS或FFS效應、較佳基於VA、IPS或FFS效應之電光顯示器，且尤其藉助於主動式矩陣定址裝置定址之彼等顯示器。
因此，本發明同樣係關於根據本發明之液晶介質在電光顯示器中或在電光組件中之用途，且係關於用於製備根據本發明之液晶介質之方法，其特徵在於將一或多種式I化合物與一或多種式II化合物、較佳與一或多種子式II-1及/或子式II-2之化合物，及/或與一或多種式III化合物、較佳與一或多種子式III-1及/或子式III-2之化合物、尤其較佳一或多種來自兩種或兩種以上、較佳來自三種或三種以上其不同式且極尤其較佳來自此等式II-1、式II-2、式III-1及式III-2中之所有四種之化合物及一或多種較佳選自式IV及式V化合物之群的另外化合物混合，更佳與一或多種式IV及式V兩者之化合物混合。
在另一較佳實施例中，介質包含一或多種選自式IV-2及式IV-3化合物之群的式IV化合物，
其中烷基及烷基'彼此獨立地指代具有1至7個C原子、較佳具有2至5個C原子之烷基，烷氧基指代具有1至5個C原子、較佳具有2至4個C原子之烷氧基。
在另一較佳實施例中，介質包含一或多種選自式V-1及式V-2、較佳式V-1之化合物之群的式V化合物，
其中參數具有上文在式V下給出之含義，且較佳地R51指代具有1至7個C原子之烷基或具有2至7個C原子之烯基，及R52指代具有1至7個C原子之烷基、具有2至7個C原子之烯基或具有1至6個C原子之烷氧基，較佳烷基或烯基，尤其較佳烷基。
在另一較佳實施例中，介質包含一或多種選自式V-1a及式V-1b化合物之群的式V-1化合物，
其中烷基及烷基'彼此獨立地指代具有1至7個C原子、較佳具有2至5個C原子之烷基，及烯基指代具有2至7個C原子、較佳具有2至5個C原子之烯基。
另外，本發明係關於一種用於減少液晶介質之雙折射率波長色散之方法，該液晶介質包含一或多種式II化合物、視情況一或多種選自式III-1及式III-2化合物之群的化合物及/或一或多種式IV化合物及/或一或多種式V化合物，其特徵在於介質中使用一或多種式I化合物。
除式I至式V化合物之外，其他成分亦可例如以混合物整體之高達45%、但較佳高達35%、尤其高達10%之量存在。
根據本發明之介質可視情況亦包含介電正性組分，其總濃度以全部介質計較佳為20%或小於20%，更佳為10%或小於10%。
在一較佳實施例中，本發明之液晶介質以混合物整體計，總計包含： 20%或大於20%至60%或小於60%、較佳25%或大於25%至50%或小於50%、尤其較佳30%或大於30%至45%或小於45%之式I化合物，20%或大於20%至60%或小於60%、較佳25%或大於25%至50%或小於50%、尤其較佳30%或大於30%至45%或小於45%之式II化合物，及50%或大於50%至70%或小於70%之式III-1及式III-2化合物。
根據本發明之液晶介質可包含一或多種對掌性化合物。
本發明之尤其較佳實施例滿足一或多種以下條件，其中首字母縮略詞(縮寫)闡明於表A至C中且由表D中之實例來說明。
較佳地根據本發明之介質滿足一或多種以下條件。
i.液晶介質具有0.060或大於0.060、尤其較佳0.070或大於0.070之雙折射率。
ii.液晶介質具有0.130或小於0.130、尤其較佳0.120或小於0.120之雙折射率。
iii.液晶介質具有在0.090或大於0.090至0.120或小於0.120範圍內之雙折射率。
iv.液晶介質具有絕對值為2.0或大於2.0、尤其較佳為3.0或大於3.0且最佳為3.5或大於3.5之負介電各向異性。
v.液晶介質具有絕對值為5.5或小於5.5、尤其較佳為4.0或小於4.0之負介電各向異性。
vi.液晶介質具有絕對值在2.5或大於2.5至4.5或小於4.5、較佳在3.0或大於3.0至4.0或小於4.0之範圍內之負介電各向異性。
vii.液晶介質包含一或多種選自下文給出之子式之尤其較佳式I-1化合物：
其中烷基具有上文給出之含義且較佳在每種情況下彼此獨立地指代具有1至6個、較佳具有2至5個C原子之烷基，且尤其較佳指代正烷基。
viii.液晶介質包含一或多種選自下文給出之子式之尤其較佳式I-2化合物：
其中烷基具有上文給出之含義且較佳在每種情況下彼此獨立地指代具有1至6個、較佳具有2至5個C原子之烷基，且尤其較佳指代正烷基。
ix.液晶介質包含一或多種選自下文給出之子式之尤其較佳式I-1化合物：
x.液晶介質包含一或多種選自下文給出之子式之尤其較佳式IV化合物：
其中烷基具有上文給出之含義且較佳在每種情況下彼此獨立地指代具有1至6個、較佳具有2至5個C原子之烷基，且尤其較佳指代正烷基。
xi.式II化合物在混合物整體中之總濃度為25%或大於25%，較佳為30%或大於30%，且較佳在25%或大於25%至49%或小於49%範圍內，尤其較佳在29%或大於29%至47%或小於47%範圍內，且極其較佳在37%或大於37%至44%或小於44%範圍內。
xii.液晶介質包含一或多種選自以下各式之化合物之群的式II 化合物：CC-n-V及/或CC-n-Vm，尤其較佳為CC-3-V，濃度較佳高達50%或小於50%、尤其較佳高達42%或小於42%，及視情況另外選用之CC-3-V1，濃度較佳高達15%或小於15%，及/或CC-4-V，濃度較佳高達20%或小於20%、尤其較佳高達10%或小於10%。
xiii.選自式CC-3-VV、式CC-3-VV1、式CVC-3-V、式CC-V-V、式CC-V-V1、式CC-1V-V1及式CC-2V-V2之群之化合物在混合物整體中之總濃度為5%或大於5%，較佳為10%或大於10%，較佳為15%或大於15%，更佳為20%或大於20%且最佳為25%或大於25%。
xiv.介質包含一或多種選自式CC-3-VV、式CC-3-VV1及式CVC-3-V之化合物之群的化合物。
xv.介質包含式CC-3-VV化合物，濃度較佳為5%或大於5%至60%或小於60%，濃度更佳為6%或大於6%至35%或小於35%。
xvi.介質包含式CVC-3-V化合物，濃度較佳為5%或大於5%至40%或小於40%之，濃度更佳為6%或大於6%至30%或小於30%。
xvii.選自式CC-3-VV、式CC-3-VV1、式CVC-3-V、式CC-V-V、式CC-V-V1、式CC-1V-V1及式CC-2V-V2之群之化合物在混合物整體中之總濃度為10%或大於10%，較佳為15%或大於15%，更佳為20%或大於20%且最佳為25%或大於25%。
xviii.介質包含式CC-V-V化合物，較佳呈5%或大於5%至60%或小於60%之濃度，更佳呈10%或大於10%至25%或小於25%之濃度。
xix.介質包含式CC-V-V1化合物，較佳呈5%或大於5%至60%或小於60%之濃度，更佳呈10%或大於10%至25%或小於25%之濃度。
xx.介質包含式CC-1V-V1化合物，較佳呈5%或大於5%至35%或小於35%之濃度，更佳呈10%或大於10%至25%或小於25%之濃度。
xxi.介質包含式CC-2V-V2化合物，較佳呈5%或大於5%至35%或小於35%之濃度，更佳呈5%或大於5%至15%或小於15%之濃度。
xxii.介質包含式CC-n-V、較佳CC-3-V化合物，較佳呈1%或大於1%至60%或小於60%之濃度，更佳呈3%或大於3%至35%或小於35%之濃度。
xxiii.式CC-3-V化合物在混合物整體中之總濃度較佳為15%或小於15%，較佳為10%或小於10%或20%或大於20%，較佳為25%或大於25%。
xxiv.式Y-nO-Om化合物在混合物整體中之總濃度為2%或大於2%至30%或小於30%，較佳為5%或大於5%至15%或小於15%。
xxv.式CY-n-Om化合物在混合物整體中之總濃度為5%或大於5%至60%或小於60%，較佳為15%或大於15%至45%或小於45%。
xxvi.式CCY-n-Om及/或式CCY-n-m、較佳式CCY-n-Om之化合物在混合物整體中之總濃度為5%或大於5%至40%或小於40%，較佳為1%或大於1%至25%或小於25%。
xxvii.式CLY-n-Om化合物在混合物整體中之總濃度為5%或大於5%至40%或小於40%，較佳為10%或大於10%至30%或小於30%。
xxviii.液晶介質基本上由式I、式II-1、式II-2、式III-1、式III-2、式IV及式V之化合物組成，較佳由式I、式II-1、式II-2、式III-1及式III-2之化合物組成。
xxix.液晶介質包含一或多種式IV、較佳式IV-1及/或式IV-2之化合物，較佳呈1%或大於1%、尤其2%或大於2%及極尤其較佳3%或大於3%至50%或小於50%、較佳35%或小於35%之總濃度。
xxx.液晶介質包含一或多種式V、較佳式V-1及/或式V-2之化合物，較佳呈1%或大於1%、尤其2%或大於2%及極尤其較佳15%或大於15%至35%或小於35%、較佳至30%或小於30%之總濃度。
xxxi.式CCP-V-n、較佳式CCP-V-1之化合物在混合物整體中之總濃度較佳為5%或大於5%至30%或小於30%，較佳為15%或大於15% 至25%或小於25%。
xxxii.式CCP-V2-n、較佳式CCP-V2-1之化合物在混合物整體中之總濃度較佳為1%或大於1%至15%或小於15%，較佳為2%或大於2%至10%或小於10%。
此外，本發明係關於一種具有基於VA、ECB、IPS、FFS或UB-FFS效應之主動式矩陣定址之電光顯示器，其特徵在於其含有根據本發明之液晶介質作為介電質。
液晶混合物較佳具有寬度為至少70度之向列相範圍。
根據本發明之液晶混合物之△ε為-0.5至-8.0，尤其為-1.5至-6.0，且極尤其較佳為-2.0至-5.0，其中△ε指代介電各向異性。
旋轉黏度γ1較佳為120mPa．s或小於120mPa．s，尤其為100mPa．s或小於100mPa．s。
根據本發明之混合物適用於所有VA-TFT應用，諸如VAN、MVA、(S)-PVA、ASV、PAVA及PSVA。此外，其適用於具有負性△ε之IPS(共平面切換型)、FFS(邊緣場轉換型)及PALC應用。
根據本發明之顯示器中之向列液晶混合物通常包含兩種組分A及B，該等組分本身由一或多種個別化合物組成。
根據本發明之液晶介質較佳包含4至15種、尤其5至12種且尤其較佳10種或10種以下化合物。此等化合物較佳選自式I、式II-1、式II-2、式III-1及式III-2及/或式IV及/或式V之化合物之群。
根據本發明之液晶介質可視情況亦包含18種以上化合物。在此情況下，其較佳包含18至25種化合物。
在一較佳實施例中，根據本發明之液晶介質包含選自式I、式II、式III、式IV及式V之化合物之群、較佳選自式I、式II、式III-1及式III-2之化合物之群的化合物；其較佳主要、尤其較佳基本上及極尤其較佳幾乎完全由該等式之化合物組成。
根據本發明之液晶介質較佳具有在每種情況下至少-20℃或小於-20℃至70℃或大於70℃、尤其較佳-30℃或小於-30℃至80℃或大於80℃、極尤其較佳-40℃或小於-40℃至85℃或大於85℃且最佳-40℃或小於-40℃至90℃或大於90℃之向列相。
術語「具有向列相」在此意謂一方面在對應溫度之低溫下觀察不到層列相及結晶，且另一方面一旦向列相受熱不發生清澈化。低溫下研究係在相應溫度下於流動黏度計中進行且藉由儲存於具有對應於電光應用之單元厚度的測試單元中歷時至少100小時來檢查。若在對應之測試單元中在-20℃溫度下儲存穩定性為1000h或大於1000h，則認為介質在此溫度下係穩定的。在-30℃及-40℃之溫度下，對應之時間分別為500h及250h。在高溫下，清澈點係藉由習知方法於毛細管中加以量測。
在一較佳實施例中，本發明之液晶介質藉由在適中至低範圍內的光學各向異性值表徵。雙折射率值較佳在0.065或大於0.065至0.130或小於0.130之範圍內，尤其較佳在0.080或大於0.080至0.120或小於0.120之範圍內，且極尤其較佳在0.085或大於0.085至0.110或小於0.110之範圍內。
在此實施例中，根據本發明之液晶介質具有負介電各向異性及相對高之介電各向異性絕對值(|△ε|)，其較佳在2.7或大於2.7至5.3或小於5.3、較佳至4.5或小於4.5、較佳2.9或大於2.9至4.5或小於4.5、尤其較佳3.0或大於3.0至4.0或小於4.0且極尤其較佳3.5或大於3.5至3.9或小於3.9範圍內。
根據本發明之液晶介質具有相對低之臨限電壓(V0)值，其在1.7V或大於1.7V至2.5V或小於2.5V、較佳1.8V或大於1.8V至2.4V或小於2.4V、尤其較佳1.9V或大於1.9V至2.35V或小於2.35V範圍內。
在另一較佳實施例中，根據本發明之液晶介質較佳具有相對低之 平均介電各向異性(εav.≡(ε∥+2ε⊥)/3)值，其較佳在5.0或大於5.0至7.2或小於7.2、較佳5.5或大於5.5至6.9或小於6.9、再更佳6.0或大於6.0至6.7或小於6.7、尤其較佳5.6或大於5.6至6.1或小於6.1且極尤其較佳6.1或大於6.1至6.5或小於6.5範圍內。
此外，根據本發明之液晶介質在液晶單元中具有高的VHR值。
在單元中的20℃下之新填充之單元中，此等VHR值大於或等於95%，較佳大於或等於97%，尤其較佳大於或等於98%且極尤其較佳大於或等於99%，且在該等單元中在烘箱中在100℃下歷時5分鐘後，此等VHR值大於或等於90%，較佳大於或等於93%，尤其較佳大於或等於96%且極尤其較佳大於或等於98%。
一般而言，具有低定址電壓或臨限電壓之液晶介質此處具有比具有較高定址電壓或臨限電壓之液晶介質低的VHR，且反之亦然。
相互組合的根據本發明之介質在每種情況下較佳亦維持個別物理特性之此等較佳值。
在本申請案中，除非另有明確指示，否則術語「化合物」(亦寫作(多種)化合物)同時意謂一種化合物及複數種化合物。
在一較佳實施例中，本發明之液晶介質包含一或多種式I化合物，一或多種式II化合物，較佳具有式Y-nO-Om及/或式CY-n-Om，選自式Y-4O-O4、式CY-3-O2、式CY-3-O4、式CY-5-O2及式CY-5-O4之化合物之群，視情況(較佳強制性)選用之一或多種式III-1化合物，較佳選自式CCY-n-m及式CCY-n-Om、較佳式CCY-n-Om之化合物之群，較佳選自式CCY-3-O2、式CCY-2-O2、式CCY-3-O1、式CCY-3-O3、式CCY-4-O2、式CCY-3-O2及式CCY-5-O2之化合物之群，視情況(較佳強制性)選用之一或多種式III-2、較佳式CLY-n-Om、 較佳選自式CLY-2-O4、式CLY-3-O2、式CLY-3-O3之化合物之群的化合物，視情況(較佳強制性)選用之，一或多種式IV化合物，較佳選自式CC-n-V及式CC-n-Vm、較佳式CC-3-V、式CC-3-V1、式CC-4-V及式CC-5-V之化合物之群、尤其較佳選自化合物CC-3-V、CC-3-V1及CC-4-V、極尤其較佳化合物CC-3-V且視情況另外化合物CC-4-V及/或CC-3-V1之群，及視情況(較佳強制性)選用之一或多種式V、較佳式CCP-V-1及/或式CCP-V2-1之化合物。
在本發明之一特定較佳實施例中，根據本發明之介質包含一或多種式VI化合物，
其中R61及R62彼此獨立地具有對於上文R32給出之含義，R61較佳指代具有2至5個C原子、較佳具有3至5個C原子之烷基，R62較佳指代具有2至5個C原子之烷基或烷氧基，更佳指代具有2至4個C原子之烷氧基，或具有2至4個C原子之烯基氧基。
指代或 p及q彼此獨立地指代0或1，及(p+q)較佳指代0或1。
此等化合物極其適合作為液晶混合物中之穩定劑，尤其在p=q=1及環A6=1,4-伸苯基之情況下。詳言之，其使混合物抵抗UV暴露之VHR穩定化。
在一較佳實施例中，根據本發明之介質包含一或多種式VI化合物，該等式VI化合物選自一或多種式VI-1至式VI-4、極尤其較佳式VI-1至式VI-3之化合物之群的式，
其中參數具有在式VI下給出之含義。
在另一較佳實施例中，介質包含一或多種式VI-3、較佳式VI-3-a之化合物，
其中烷基及烷基'彼此獨立地指代具有1至7個C原子、較佳具有2至5個C原子之烷基。
在根據本申請案之液晶介質中使用式VI化合物之情況下，其較佳以20%或小於20%、更佳10%或小於10%且最佳5%或小於5%之濃度存在，且對於個別亦即(同源)化合物，較佳以10%或小於10%且更佳5%或小於5%之濃度存在。
對於本發明，以下定義結合組合物之成分之規格而適用，除非在個別情況下另有指示：- 「包含」：所述成分在組合物中之濃度較佳為5%或大於5%，尤其較佳為10%或大於10%，極尤其較佳為20%或大於20%，- 「主要由……組成」：所述成分在組合物中之濃度較佳為50%或大於50%，尤其較佳55%或大於55%且極尤其較佳60%或大於60%，- 「基本上由……組成」：所述成分在組合物中之濃度較佳為80%或大於80%，尤其較佳為90%或大於90%且極尤其較佳為95%或大於95%，及- 「幾乎完全由……組成」：所述成分在組合物中之濃度較佳為98%或大於98%，尤其較佳為99%或大於99%且極尤其較佳為100.0%。
此適用於作為具有介質之成分(其可為組分及化合物)之組合物的介質，且亦適用於具有介質之成分(化合物)之組分。僅與個別化合物相對於介質整體之濃度有關，術語包含意謂：所述化合物之濃度較佳為1%或大於1%，尤其較佳為2%或大於2%，極尤其較佳為4%或大於4%。
對於本發明，「」意謂小於或等於，較佳小於，且「」意謂大於或等於，較佳大於。
對於本發明， 指代反-1,4-伸環己基，且 指代1,4-伸苯基。
對於本發明，表述「介電正性化合物」意謂△ε>1.5之化合物，表 述「介電中性化合物」意謂-1.5△ε1.5之彼等化合物，且表述「介電負性化合物」意謂△ε<-1.5之彼等化合物。在此藉由將10%化合物溶解於液晶主體中且在每種情況下在1kHz下在垂直及平行表面配向的情況下在至少一個20μm單元厚度之測試單元中測定所得混合物的電容來判定化合物之介電各向異性。測量電壓通常為0.5V至1.0V，但始終低於所研究之各別液晶混合物的電容臨限值。
用於介電正性及介電中性化合物之主體混合物為ZLI-4792，且用於介電負性化合物之主體混合物為ZLI-2857，皆來自德國的Merck KGaA。待研究之各別化合物的值係得自在加入待研究之化合物後主體混合物之介電常數之改變且外推至100%使用之化合物。按10%的量將待研究之化合物溶解於主體混合物中。若該物質之溶解性過低而不能用於此目的，則逐步將濃度減半直至可在所要溫度下進行研究。
若必要，根據本發明之液晶介質亦可包含另外添加劑，諸如，通常量的穩定劑及/或多向色(例如二向色)染料及/或對掌性摻雜劑。所使用的此等添加劑之量較佳以全部混合物之量計總共為0%或大於0%至10%或小於10%，尤其較佳為0.1%或大於0.1%至6%或小於6%。所使用的個別化合物之濃度較佳為0.1%或大於0.1%至3%或小於3%。當指定液晶介質中液晶化合物之濃度及濃度範圍時，一般並不考慮此等及類似添加劑之濃度。
在一較佳實施例中，根據本發明之液晶介質包含聚合物前驅物，其包含一或多種反應性化合物，較佳反應性液晶原基，且若必要，亦有另外的添加劑，諸如，聚合引發劑及/或聚合緩和劑，其皆為通常量。使用的此等添加劑之量以全部混合物之量計總共為0%或大於0%至10%或小於10%，較佳為0.1%或大於0.1%至2%或小於2%。當指定液晶介質中液晶化合物之濃度及濃度範圍時，並不考慮此等及類似添加劑之濃度。
組合物由複數種化合物組成，較佳3種或3種以上至30種或30種以下，尤其較佳地，6種或6種以上至20種或20種以下，且極尤其較佳地，10種或10種以上至16種或16種以下化合物，以習知方式將其混合。一般而言，將按較少量使用之所要量的組分溶解於構成混合物之主成分之組分中。此宜在高溫下進行。若選定溫度高於主成分之清澈點，則尤其易於觀察到溶解操作的完成。然而，亦可能以其他習知方式製備液晶混合物，例如，使用預混物或自所謂的「多瓶系統」。
根據本發明之混合物顯示清澈點為65℃或大於65℃之極寬向列相範圍、極有利電容臨限值、相對較高之保持率值及同時在-30℃及-40℃下之極良好低溫穩定性。此外，根據本發明之混合物之特徵為低旋轉黏度γ1。
對於熟習此項技術者不言而喻，在VA、IPS、FFS或PALC顯示器中使用的根據本發明之介質亦可包含其中(例如)H、N、O、Cl、F已經對應的同位素置換之化合物。
根據本發明之液晶顯示器的結構對應於常見幾何形狀，如例如EP-A 0 240 379中所描述。
根據本發明之液晶相可藉助於適合添加劑以其可在迄今所揭示之任何類型之例如ECB、VAN、IPS、GH(客體-主體)或ASM(軸對稱微域)-VA LCD顯示器中使用之方式修改。
下表E指示可添加至根據本發明之混合物之可能的摻雜劑。若混合物包含一或多種摻雜劑，則其以0.01%至4%、較佳0.1%至1.0%之量使用。
可例如較佳以0.01%至6%、尤其0.1%至3%之量添加至根據本發明之混合物的穩定劑展示於下表F中。
為了本發明之目的，除非另有明確規定，否則所有濃度皆按重量百分比指示，且除非另有明確的指示，否則係關於對應混合物或混合 物組分。
除非另有明確指示，否則在本申請案中指示之所有溫度值(諸如，熔點T(C,N)、層列(S)至向列(N)相轉變T(S,N)及清澈點T(N,I))皆以攝氏度(℃)指示，且按差異度數(°或度)對應地指示所有溫度差。
對於本發明，除非另有明確指示，否則術語「臨限電壓」係關於電容臨限值(V0)，亦已知為弗雷德里克斯(Freedericks)臨限值。
除非在每種情況下另有明確指示，否則所有物理特性均係且已根據「Merck Liquid Crystals,Physical Properties of Liquid Crystals」,Status 1997年11月，Merck KGaA,Germany來測定且適用於20℃之溫度且△n在436nm、589nm及633nm下測定且△ε在1kHz下測定。
電光特性(例如，臨限電壓(V0)(電容量測))如同切換行為一般在日本Merck生產之測試單元中進行測定。量測單元具有鹼石灰玻璃基板且用已彼此垂直經磨擦且實現液晶垂直配向之聚醯亞胺配向層(SE-1211與稀釋劑**26(混合比率1：1)，二者皆來自Nissan Chemicals,Japan)以ECB或VA組態來建構。透明的實際上正方形的ITO電極之表面積為1cm2。
除非另有指示，否則不將對掌性摻雜劑添加至所使用之液晶混合物中，但後者亦尤其適合於此類型之摻雜為必需之應用。
使用旋轉永久磁體方法及改良Ubbelohde黏度計中之流動黏度來測定旋轉黏度。對於液晶混合物ZLI-2293、ZLI-4792及MLC-6608(所有產品來自Merck KGaA,Darmstadt,Germany)在20℃下測定之旋轉黏度值分別為161mPa．s、133mPa．s及186mPa．s，且流動黏度值(ν)分別為21mm2．s-1、14mm2．s-1及27mm2．s-1。
出於實際目的材料色散可便利地用以下方式表徵，其在本申請案通篇中使用，除非另有明確陳述。在20℃之溫度下在若干固定波長下使用改良Abbé折射計測定雙折射率值，其中稜鏡側上之垂直配向表面 與材料接觸。在436nm(低壓汞燈之各別選定光譜線)、589nm(鈉「D」線)及633nm(結合衰減器/擴散器使用以便防止對觀測者眼睛之損害之HE-Ne雷射波長)之特定波長值下測定雙折射率值。在下表中，△n在589nm下給出且△(△n)按△(△n)=△n(436nm)-△n(633nm)給出。
除非另有明確指示，否則使用以下符號： 以下實例解釋本發明，而不對其加以限制。然而，其向熟習此項技術者展示了較佳混合物概念及較佳使用之化合物及其各別濃度及其彼此之組合。此外，實例說明可達成之特性及特性組合。
對於本發明及在以下實例中，液晶化合物之結構由首字母縮略詞指示，其中根據下表A至表C進行至化學式的轉換。所有基團CnH2n+1、CmH2m+1及ClH2l+1或CnH2n、CmH2m及ClH2l皆為直鏈烷基或伸烷基，在每種情況下，分別具有n、m及l個C原子。較佳地，n、m及l彼此獨立地為1、2、3、4、5、6或7。表A展示化合物晶核之環元素之代碼，表B列出橋接單元，且表C列出分子左側及右側末端基團之符號之含義。首字母縮略詞由具有可選鍵聯基團之環元素之代碼、接著為第一連字符及左側末端基團之代碼及第二連字符及右側末端基團之代碼構成。表D展示化合物之說明性結構連同其各別縮寫。
其中n及m各為整數，且三個點「…」為此表中其他縮寫之占位符。
除了式I化合物之外，根據本發明之混合物較佳包含下文提到的化合物中之一或多種化合物。
使用以下縮寫：
(n、m及l彼此獨立地各為整數，較佳為1至6，l亦可能為0，且較佳為0或2)
表E展示較佳用於根據本發明之混合物中的對掌性摻雜劑。
在本發明之一較佳實施例中，根據本發明之介質包含一或多種選自來自表E之化合物之群的化合物。
表F展示除式I化合物之外，亦可較佳用於根據本發明之混合物中的穩定劑。此處參數n指代在1至12之範圍內的整數。詳言之，所展示之酚衍生物可用作額外穩定劑，因為其充當抗氧化劑。
在本發明之一較佳實施例中，根據本發明之介質包含一或多種選 自來自表F之化合物之群的化合物，尤其一或多種選自以下四式之化合物之群的化合物
實例
以下實例解釋本發明，而不以任何方式對其加以限制。然而，該等物理特性使熟習此項技術者明確可實現之特性及可修改之範圍。詳言之，因此對熟習此項技術者而言，良好地定義了可較佳達成之各種特性之組合。
比較實例1
製備且研究以下混合物(C-1)。
混合物C-1藉由相對大的雙折射率之波長色散特徵為，其為 △(△n)=△n(20℃,436nm)-△n(20℃,633nm)=0.0112且因此相當高。此處△(△n)值之精確性必須視為約+/-0.0004，亦即個別△n值之值的兩倍。
實例1
製備且研究以下混合物(M-1)。
混合物M-1之特徵為比較小的雙折射率波長色散，其僅為△(△n)=△n(20℃,436nm)-△n(20℃,633nm)=0.0092。
實例2
製備且研究以下混合物(M-2)。
混合物M-2之特徵為相當小的雙折射率波長色散，其僅為△(△n)=0.0086。
實例3
製備且研究以下混合物(M-3)。
混合物M-3之特徵為極小的雙折射率波長色散，其甚至僅為△(△n)=0.0082。
實例4
製備且研究以下混合物(M-4)。
混合物M-4之特徵為相當小的雙折射率波長色散，其僅為△(△n)=0.0087。
實例5
製備且研究以下混合物(M-5)。
混合物M-5之特徵為相對小的雙折射率波長色散，其僅為△(△n)=0.0094。
實例6
製備且研究以下混合物(M-6)。
混合物M-6之特徵為極小的雙折射率波長色散，其僅為△(△n)=0.0083。
實例7
製備且研究以下混合物(M-7)。
混合物M-7之特徵為相當小的雙折射率波長色散，其僅為△(△n)=0.0090。
實例8
製備且研究以下混合物(M-8)。
混合物M-8之特徵為相當小的雙折射率波長色散，其僅為△(△n)=0.0089。
實例9
製備且研究以下混合物(M-9)。
混合物M-9之特徵為相當小的雙折射率波長色散，其僅為△(△n)=0.0089。
實例10
製備且研究以下混合物(M-10)。
混合物M-10之特徵為相當小的雙折射率波長色散，其僅為△(△n)=0.0085。
實例11
製備且研究以下混合物(M-11)。
混合物M-11之特徵為相當小的雙折射率波長色散，其僅為△(△n)=0.0085。
實例12
製備且研究以下混合物(M-12)。
混合物M-12之特徵為相對小的雙折射率波長色散，其為△(△n)=0.0106。
實例13
製備且研究以下混合物(M-13)。
混合物M-13之特徵為相對小的雙折射率波長色散，其為△(△n)=0.0103。
實例14
製備且研究以下混合物(M-14)。
混合物M-14之特徵為比較小的雙折射率波長色散，其僅為△(△n)=0.0097。
實例15
製備且研究以下混合物(M-15)。
混合物M-15之特徵為相當小的雙折射率波長色散，其僅為△(△n)=0.0098。
實例16
製備且研究以下混合物(M-16)。
混合物M-16之特徵為相對小的雙折射率波長色散，其為△(△n)=0.0105。
實例17
製備且研究以下混合物(M-17)。
實例18
製備且研究以下混合物(M-18)。
實例19
製備且研究以下混合物(M-19)。
實例20 製備且研究以下混合物(M-20)。
註釋：t.b.d.：待測定。
實例21
製備且研究以下混合物(M-21)。
註釋：t.b.d.：待測定。
混合物M-17至M-21之特徵為比較小的或至少相對小的雙折射率波長色散，類似於前述實例所觀測之波長色散。

Claims (15)

  1. 一種液晶介質，其包含a)一或多種式I化合物 其中a、b及c彼此獨立地指代整數0或1，(a+b+c)為1、2或3，R11及R12彼此獨立地指代H或具有1至5個C原子之烷基，及b)一或多種選自式II及式III化合物之群的化合物 其中R21指代具有1至7個C原子之未經取代之烷基、具有2至7個C原子之未經取代之烯基或具有1至6個C原子之未經取代之烷氧基，R22指代具有1至7個C原子之未經取代之烷基、具有1至6個C原子之未經取代之烷氧基或具有2至6個C原子之未經取代之烯基氧基，及l指代0或1，R31指代具有1至7個C原子之未經取代之烷基或具有2至7個C原 子之未經取代之烯基，R32指代具有1至7個C原子之未經取代之烷基、具有1至6個C原子之未經取代之烷氧基或具有2至6個C原子之未經取代之烯基氧基，及 指代 或
  2. 如請求項1之介質，其中其包含一或多種選自式I-1至式I-3之化合物之群的式I化合物 其中參數具有如請求項1所指示之含義。
  3. 如請求項1或2之介質，其中其包含一或多種式IV化合物 其中R41指代具有1至7個C原子之未經取代之烷基或具有2至7個C原子之未經取代之烯基，及R42指代具有1至7個C原子之未經取代之烷基或具有1至6個C原 子之未經取代之烷氧基。
  4. 如請求項1至3中任一項之液晶介質，其中其包含一或多種式V化合物 其中R51及R52彼此獨立地具有請求項1中對於R21及R22給出之含義中之一者， 至 若存在，各彼此獨立地指代 Z51至Z53各彼此獨立地指代-CH2-CH2-、-CH2-O-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-或單鍵，及i及j各彼此獨立地指代0或1。
  5. 如請求項1至4中任一項之液晶介質，其中其包含一或多種選自式II-1、式II-2、式III-1及式III-2之化合物之群的式II及/或式III化合物 其中參數具有如請求項1給出之各別含義。
  6. 如請求項5之液晶介質，其中其包含一或多種選自式II-1及式II-2之化合物之群的式II化合物 其中參數具有如請求項1給出之各別含義。
  7. 如請求項1至6中任一項之介質，其中該等式I化合物在該介質整體中之總濃度為5%或大於5%至35%或小於35%。
  8. 如請求項1至7中任一項之介質，其中該等式II化合物在該介質整體中之總濃度為25%或大於25%至45%或小於45%。
  9. 如請求項1至8中任一項之介質，其中其另外包含一或多種對掌性化合物。
  10. 一種電光顯示器或電光組件，其特徵在於其包含如請求項1至9中任一項之液晶介質。
  11. 如請求項10之顯示器，其中其係基於VA-、ECB-、IPS-或FFS模式。
  12. 如請求項10或11之顯示器，其中其含有主動式矩陣定址裝置。
  13. 一種如請求項中1至9中任一項之介質之用途，其用於電光顯示器或電光組件中。
  14. 如請求項10至12中任一項之顯示器，其中其為行動顯示器。
  15. 一種用於製備如請求項1至9中任一項之液晶介質之方法，其特徵在於將一或多種式I化合物與一或多種式II化合物及/或一或多種選自式III、式IV及式V之化合物之群的化合物混合。
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