TW201708513A - 液晶介質 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種液晶介質，其包含至少一種式I化合物， □其中R1及R1*具有如技術方案1所指示之含義，且係關於其用於主動式矩陣顯示器、尤其基於VA、PSA、PS-VA、PALC、FFS、PS-FFS、IPS或PS-IPS效應之主動式矩陣顯示器之用途。

Description

液晶介質
本發明係關於一種液晶介質，其包含至少一種式I化合物，
其中R1及R1*各彼此獨立地表示具有1至15個C原子之烷基或烷氧基或具有3至5個C原子之環烷基，其中另外，此等基團中之一或多個CH2基團可以使得O原子彼此不直接鍵聯之方式各彼此獨立地經-C≡C-、-CF2O-、-CH=CH-、、、、-O-、-CO-O-、-O-CO-置換，且其中另外，一或多個H原子可經鹵素置換。
此類介質尤其可用於基於ECB效應、具有主動式矩陣定址之電光顯示器及IPS(共平面轉換型)顯示器或FFS(邊緣場轉換型)顯示器。特定言之，根據本發明之液晶混合物適用於PS(聚合物穩定化)或PSA(聚合物維持對準)型LC顯示器。
電控雙折射(electrically controlled birefringence；ECB)效應或對準相之變形(deformation of aligned phases；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)。隨後為J.F.Kahn之論文(Appl.Phys.Lett.20(1972),1193)以及G.Labrunie及J.Robert(J.Appl.Phys.44(1973), 4869)。
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比率值、高光學各向異性Δn值及Δε-0.5之介電各向異性值，以便適用於基於ECB效應之高資訊顯示元件。基於ECB效應之電光顯示元件具有垂直邊緣對準(VA技術=垂直對準(vertically aligned))。介電負性液晶介質亦可用於使用所謂的IPS或FFS效應之顯示器。
除IPS(共平面轉換型；in-plane switching)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頁及第759頁)及早已眾所周知的TN(扭轉向列型；twisted nematic)顯示器以外，例如以MVA(多區域垂直對準；multi-domain vertical alignment)，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頁至第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頁至第753頁)、PVA(圖案化垂直對準；patterned vertical alignment)，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頁至第763頁)、ASV(高級超視角；advanced super view)，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頁至第757頁)模式使用ECB效應之顯示 器，如所謂的VAN(垂直對準向列型；vertically aligned nematic))顯示器，已本身確立為當前最重要的三種較新類型之液晶顯示器(尤其用於電視應用)之一。該等技術以一般形式在例如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中進行比較。儘管現代ECB顯示器之響應時間已藉由利用過激勵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頁至第109頁，但可視訊相容之響應時間之達成，尤其關於灰度轉換仍為尚未圓滿解決的問題。
此效應在電光顯示元件中之工業應用需要LC相，其必須滿足多種要求。在本文中，對濕氣、空氣及物理影響(諸如熱、紅外、可見光及紫外輻射以及直流及交流電場)之化學抗性尤其重要。
此外，工業可用之LC相需要在適合之溫度範圍內及低黏度下具有液晶中間相。
迄今所揭示具有液晶中間相之一系列化合物均不包括符合所有此等要求之單一化合物。因此一般製備兩種至25種、較佳三種至18種化合物之混合物以獲得可用作LC相之物質。然而，尚不可能以此方式容易地製備最佳相，因為迄今尚未獲得具有顯著負介電各向異性及足夠長期穩定性之液晶材料。
已知矩陣液晶顯示器(MLC顯示器)。可用於個別像素之個別轉換之非線性元件為例如主動元件(亦即電晶體)。隨後使用術語「主動式矩陣」，其中以下兩種類型之間可存在區別：
1.矽晶圓上之MOS(金屬氧化物半導體)電晶體作為基板
2.玻璃板上之薄膜電晶體(TFT)作為基板。
在類型1之情況下，所用電光效應通常為動態散射或客體-主體效應。使用單晶矽作為基板材料限制了顯示器尺寸，此係由於甚至各種部分顯示器之模組總成亦會在接合處產生問題。
在更有前景之較佳的類型2之情況下，所用電光效應通常為TN效應。
在兩種技術之間存在區別：包含化合物半導體(諸如CdSe)之TFT或基於多晶或非晶矽之TFT。後一技術在全世界正在廣泛使用。
將TFT矩陣應用於顯示器之一個玻璃板的內部，而另一玻璃板在其內部攜有透明相對電極。相較於像素電極之尺寸，TFT極小且對影像實際上無不良影響。此技術亦可擴展至全色顯示器，其中以使得濾光元件與各可轉換像素相對之方式配置紅光、綠光及藍光濾光器之鑲嵌體。
本文之術語MLC顯示器涵蓋具有整合式非線性元件的任何矩陣顯示器，亦即除主動矩陣以外，顯示器亦具有被動元件，諸如變阻器或二極體(MIM=金屬-絕緣體-金屬)。
此類型之MLC顯示器尤其適用於TV應用(例如攜帶式TV)或汽車或飛機建構中之高資訊顯示器。除關於對比度之角度依賴性及響應時間的問題以外，由於液晶混合物之比電阻不夠高，在MLC顯示器中亦產生困難[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。因為 液晶混合物之比電阻會由於與顯示器之內表面之相互作用而通常隨MLC顯示器之壽命下降，故對於歷經長操作時間段而必須具有可接受電阻值之顯示器，高(初始)電阻極其重要。
VA顯示器具有顯著較佳視角依賴性，且因此主要用於電視及監視器。然而，此處持續需要改良響應時間，尤其關於使用圖框速率(影像改變頻率/重複率)大於60Hz之電視。然而同時，必須不減弱諸如低溫穩定性之性質。
目前所用之液晶顯示器(LC顯示器)通常為TN(扭轉向列)型之液晶顯示器。然而，此等液晶顯示器之缺點為對比度對視角具有強依賴性。另外，已知具有較寬視角之所謂VA(垂直對準)顯示器。VA顯示器之LC單元在兩個透明電極之間含有液晶介質層，其中液晶介質通常具有負介電(DC)各向異性值。在切斷狀態下，LC層之分子與電極表面正交(垂直地)對準或具有傾斜之垂直對準。在向電極施加電壓後，出現平行於電極表面之LC分子之重新對準。此外，已知OCB(光學補償彎曲型)顯示器，其係基於雙折射效應且具有具備所謂的「彎曲」對準及通常正(DC)各向異性之LC層。在施加電壓後，出現與電極表面正交之LC分子之重新對準。另外，OCB顯示器通常含有一或多個雙折射光阻滯膜以防止在黑暗狀態下彎曲單元之透光度不合需要。與TN顯示器相比，OCB顯示器具有更寬視角及更短響應時間。亦已知IPS(共平面轉換型)顯示器，其在兩個基板之間含有LC層，其中僅一個基板具有通常呈梳狀結構之電極層。在施加電壓後，由此產生具有平行於LC層之顯著分量的電場。此導致層平面中之LC分子重新對準。另外，提議所謂FFS(邊緣場轉換型)顯示器(參看尤其S.H.Jung等人,Jpn.J.Appl.Phys.,第43卷,第3期,2004,1028)，其在同一基板上同樣地含有兩個電極，但與IPS顯示器相比，此等電極中僅一者呈結構化(梳狀)電極形式，且另一電極為非結構化的。由此產生較 強的所謂「邊緣場」，亦即接近電極邊緣之強電場，及遍及單元之具有強垂直分量以及強水平分量的電場。IPS顯示器以及FFS顯示器兩者之對比度均具有低視角依賴性。
在較新類型之VA顯示器中，LC分子之均一對準限於LC單元內之複數個相對較小區域中。向錯可存在於亦稱為傾斜域之此等區域之間。與習知VA顯示器相比，具有傾斜域之VA顯示器之對比度及灰度具有較大視角獨立性。另外，此類型之顯示器更易於製造，此係由於不再需要(諸如)藉由摩擦對電極表面進行額外處理以使分子在接通狀態下均一對準。相反，傾斜或預傾斜角之較佳方向係由電極之特殊設計來控制。在所謂的MVA(多區域垂直對準)顯示器中，此通常係藉由具有造成局部預傾斜之突起的電極來達成。因此，在施加電壓後，LC分子係在單元之不同限定區域中在不同方向上與電極表面平行對準。由此達成「可控」轉換，且防止干擾性向錯線之形成。儘管此配置改良顯示器之視角，但其導致顯示器對光之透明度降低。MVA之另一發展在僅一個電極面上使用突起，而相對電極具有狹縫，其改良對光之透明度。在施加電壓後，狹縫電極在LC單元中產生不均勻電場，其意謂仍達成可控轉換。就對透光度之進一步改良而言，可增加狹縫與突起之間的間隔，但此又會造成響應時間延長。在所謂的PVA(圖案化VA)顯示器中，突起變得完全多餘，因為兩個電極均藉助於相對側面上之狹縫結構化，其導致對比度增加及透光度改良，但技術上較困難且使得顯示器對機械影響(觸按等)更敏感。然而，就許多應用(諸如監視器及尤其TV螢幕)而言，需要縮短顯示器之響應時間且改良對比度及亮度(透射)。
另一發展為所謂PS(聚合物穩定化)顯示器，其亦已知為術語「PSA」(聚合物維持對準)。在此等顯示器中，將少量(例如0.3%，通常<1%)可聚合化合物添加至液晶介質中，且在引入LC單元中之後， 通常藉由UV光聚合在電極之間存在或不存在施加電壓下原位聚合或交聯。已證實，將可聚合液晶原基或液晶化合物(亦稱為「反應性液晶原基」(RM))添加至LC混合物中尤其適合。同時，PSA原理正用於不同經典LC顯示器中。因此，舉例而言，已知PSA-VA、PSA-OCB、PS-IPS、PS-FFS及PS-TN顯示器。通常，例如在PSA-VA顯示器之情況下，施加電壓；在PSA-IPS顯示器之情況下，施加或不施加電壓來進行可聚合化合物之原位聚合。如測試單元中可證明，PSA方法導致單元之預傾斜。在PSA-OCB顯示器之情況下，彎曲結構可能因此經穩定化，以使得不需要或可降低偏移電壓。在PSA-VA顯示器之情況下，此預傾斜對響應時間具有正效應。就PSA-VA顯示器而言，可使用標準MVA或PVA像素及電極佈局。然而，另外，有可能例如僅用一個結構化且無突起之電極面來操作，其顯著簡化生產且同時產生極佳對比度，同時得到極佳透光度。PSA-VA顯示器描述於例如JP 10-036847 A、EP 1 170 626 A2、EP 1 378 557 A1、EP 1 498 468 A1、US 2004/0191428 A1、US 2006/0066793 A1及US 2006/0103804 A1中。PSA-OCB顯示器描述於例如T.-J- Chen等人,Jpn.J.Appl.Phys.45,2006,2702-2704及S.H.Kim,L.-C-Chien,Jpn.J.Appl.Phys.43,2004,7643-7647中。PS-IPS顯示器描述於例如US 6,177,972及Appl.Phys.Lett.1999,75(21),3264中。PS-TN顯示器描述於例如Optics Express 2004,12(7),1221中。
特定言之，就監視應用及尤其TV應用而言，持續需要使LC顯示器之響應時間以及對比度及亮度(因此亦使透射)最佳化。此處PSA方法可提供關鍵優勢。特定言之，在PSA-VA之情況下，與測試單元中之可量測預傾斜相關的響應時間縮短可在對其他參數無顯著不良影響的情況下達成。
然而，已發現，當用於VA及PSA顯示器中時，先前技術已知之 LC混合物仍具有一些缺點。因此，目前為止並非每種適宜的可溶RM均適用於PSA顯示器，且常常難以找到比用預傾斜量測進行直接PSA實驗更適合的選擇準則。若需要藉助於UV光在不添加光引發劑之情況下聚合，其對於某些應用可為有利的，則選擇變得甚至更少。另外，所選擇液晶混合物或液晶混合物(以下亦稱為「LC主體混合物」)+可聚合組分「材料系統」應具有儘可能低的旋轉黏度及儘可能良好的電學性質，其中此處重點為所謂「電壓保持率」(VHR或HR)。關於PSA顯示器，由於UV曝露為顯示器製造方法之必需部分，而且自然地，在最終顯示器中作為「正常」曝露進行，故在用UV光照射之後之高VHR尤其至關重要。
另外，問題為由於例如無傾斜產生或傾斜不足，或由於例如VHR不足以用於TFT顯示器應用，故並非所有LC混合物+可聚合組分組合目前為止均適用於PSA顯示器。
特定言之，需要產生尤其低預傾斜角之可供PSA顯示器使用的新穎材料。尤其需要在聚合期間在相同曝露時間下產生比迄今為止已知之材料低的預傾斜角的材料，及/或經由使用該等材料，可使用已知材料達成之(較高)預傾斜角可在更短曝露時間之後達成。因此可縮短顯示器之製造時間(生產節拍時間)，且降低製造方法之成本。
因此仍極其需要具有極高比電阻同時具有較大工作溫度範圍、短響應時間及低臨限電壓之用於MLC顯示器的液晶混合物，藉助於該等液晶混合物可產生多種灰度。另外，應有可能將液晶混合物用於VA、IPS及FFS、PALC以及PS-VA、PSA、PS-IPS、PS-FFS顯示器，以及用於所提及模式(諸如SA-VA、SA-UB-FFS或-IPS、SA-HB-FFS或-IPS、SA-FFS或-IPS、PS-UB-FFS或-IPS及PS-HB-FFS或-IPS)之其他變體，且其不應展現或僅應較小程度地展現上述缺點，且應同時具有改良之性質。在PS-VA及PSA顯示器中，包含可聚合組分之液晶介質 應能夠在MLC顯示器中建立足夠預傾斜且應具有相對較高電壓保持率(VHR或HR)。
本發明係基於提供可尤其用於IPS、FFS、VA以及PS-VA顯示器中且尤其適合於監視器及TV應用之液晶介質的目標，該等液晶介質不具有或僅較小程度地具有上文所指示之缺點。特定言之，必須確保監視器及電視在極高及極低溫度下亦工作，且同時具有短響應時間且同時具有改良之可靠性性能，尤其在長操作時間之後不展現影像保留或展現顯著降低的影像保留。
出人意料地，若通式I之極性化合物用於液晶混合物，尤其用於具有負介電各向異性之LC混合物，較佳用於VA顯示器，則有可能改良旋轉黏度值及因此響應時間。此外，已出人意料地發現在PS-VA及PSA顯示器中使用本發明之液晶介質尤其有助於低預傾斜角及快速建立所需傾斜角。此已在根據本發明之介質之情況下藉助於預傾斜量測證明。特定言之，已可能在不添加光引發劑的情況下達成預傾斜。另外，如藉由預傾斜角之曝露時間依賴性量測證明，相比於先前技術已知之材料，根據本發明之介質展現能顯著更快地產生預傾斜角。
因此本發明係關於一種液晶介質，其包含至少一種式I化合物。
液晶介質中之式I化合物同時具有極低旋轉黏度值及高介電各向異性絕對值。因此可能製備具有短響應時間，同時具有良好相性質及良好低溫性能之液晶混合物，較佳VA及PS-VA混合物。
本發明此外係關於一種包含如上文及下文所述之根據本發明之LC混合物及一或多種較佳選自由反應性液晶原基組成之群的可聚合化合物之液晶介質。
本發明此外係關於一種包含如上文及下文所述之根據本發明之LC混合物，及可藉由聚合一或多種較佳選自由反應性液晶原基組成之群的可聚合化合物獲得之聚合物的液晶介質。
本發明此外係關於一種LC介質，其包含：-可聚合組分A)，其包含一或多種較佳選自反應性液晶原基之可聚合化合物，及-液晶組分B)，以下亦稱為「LC主體混合物」，其由包含一或多種如上文及下文所述之式I化合物的根據本發明之LC混合物組成。
本發明此外係關於一種LC介質，其包含：-聚合物，其可藉由聚合包含一或多種較佳選自反應性液晶原基之可聚合化合物的可聚合組分A)獲得，及-液晶組分B)，以下亦稱為「LC主體混合物」，其由包含一或多種如上文及下文所述之式I化合物的根據本發明之LC混合物組成。
本發明此外係關於根據本發明之LC混合物在PS及PSA顯示器中之用途，尤其在含有液晶介質之PS及PSA顯示器中之用途，其用於在液晶介質中藉由PSA顯示器中之可聚合化合物原位聚合，較佳在施加電場及/或磁場，較佳施加電場的情況下產生傾斜角。
本發明此外係關於一種含有根據本發明之LC介質的LC顯示器，尤其關於PS或PSA顯示器，尤其較佳關於PSA-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器。
本發明此外係關於一種含有LC單元之PS或PSA類型之LC顯示器，該LC單元由以下組成：兩個基板及兩個電極，其中至少一個基板為透光的，且至少一個基板具有電極；及位於基板之間的層，該LC顯示器具有包含經聚合組分及低分子量組分之LC介質，其中該經聚合組分可藉由較佳將電壓施加至電極的情況下使該LC單元之基板之間的LC介質中的一或多種可聚合化合物聚合獲得，其中該低分子量組分為如上文及下文所述之根據本發明之LC混合物。
本發明此外係關於一種用於製備本發明之液晶混合物之方法，其中將至少一種式I化合物與其他液晶原基化合物及視情況與一或多 種可聚合化合物及/或一或多種添加劑及/或穩定劑混合。
本發明此外係關於一種用於製備LC顯示器之方法，其中將根據本發明之LC混合物與一或多種可聚合化合物及視情況與其他液晶化合物及/或添加劑及/或穩定劑混合，將以此方式獲得之混合物引入如上文及下文所述之具有兩個基板及兩個電極之LC單元中，且將可聚合化合物在電極下，較佳在施加電壓下聚合。根據本發明之混合物較佳展現極寬的向列型相範圍，其中清澈點70℃、較佳75℃、尤其80℃；極有利之電容臨限值；相對高之保持率值及同時在-20℃及-30℃下極良好之低溫穩定性；以及極低旋轉黏度值及短響應時間。除旋轉黏度γ1改良之外，根據本發明之混合物的突出之處另外在於可觀測到用於改良響應時間之相對較高彈性常數K33值。
以下指示根據本發明之混合物之一些較佳實施例。
在式I化合物中，R1較佳表示直鏈烷基，尤其C2H5、n-C3H7、n-C4H9、n-C5H11、n-C6H13，此外表示烯基或烷氧基，諸如CH2=CH、CH3CH=CH、CH3CH2CH=CH、C3H7CH=CH、OC2H5、OC3H7、OC4H9、OC5H11、OC6H13，及烯氧基，諸如OCH2CH=CH2、OCH2CH=CHCH3、OCH2CH=CHC2H5。R1極尤其較佳表示C2H5、n-C3H7、n-C4H9、n-C5H11。
在式I化合物中，R1*較佳表示直鏈烷基，尤其C2H5、C3H7、C4H9、C5H11、C6H13，及此外表示烯基，諸如CH2CH=CH2、CH2CH=CHCH3、CH2CH=CHC2H5。R1*極尤其較佳表示C2H5、C3H7、C4H9或C5H11。
較佳式I化合物為式I-1至I-3之化合物，
其中烷基及烷基*各彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，烷氧基表示具有1-6個C原子之直鏈烷氧基，且烯基表示具有2-6個C原子之直鏈烯基。
所指示子式I-1至I-3中，尤其較佳為式I-1化合物。
根據本發明之混合物極尤其較佳包含至少一種來自以下群之化合物：
式I-1a至I-1h之較佳化合物中，式I-1b及I-1i之化合物尤其為極尤其較佳。
式I化合物及其子式根據同系物及以混合物計較佳以1-15重量%、較佳2-10重量%之量採用。若在根據本發明之混合物中採用複數種式I化合物，則所有式I化合物之總濃度以混合物計為1-30重量%、較佳2-20重量%。
式I化合物為已知的且揭示於例如WO 2015/034018 A1中，且可根據文獻中所描述之程序製備。
根據本發明之介質較佳包含一種、兩種、三種或更多種、較佳一種或兩種、尤其較佳一種式I化合物。
式I化合物較佳在液晶介質中以整體混合物計以1重量%、較佳3重量%之量採用。尤其較佳為包含2-10重量%之一或多種式I化合物 的液晶介質。
根據本發明之液晶介質之較佳實施例如下所指示：
a)另外包含一或多種選自式IIA、IIB及IIC化合物之群之化合物的液晶介質，
其中R2A、R2B及R2C 各彼此獨立地表示H、具有至多15個C原子之烷基，其未經取代、經CN或CF3單取代或至少經鹵素單取代，其中另外，此等基團中之一或多個CH2基團可以使得O原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-S-、、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-OC-O-或-O-CO-置換，L1-4 各彼此獨立地表示F、Cl、CF3或CHF2，Z2及Z2' 各彼此獨立地表示單鍵、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-OC(O)-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CHCH2O-，p 表示1或2，q 表示0或1，且v 表示1至6。
在式IIA及IIB之化合物中，Z2可具有相同或不同含義。在式IIB化合物中，Z2及Z2'可具有相同或不同含義。
在式IIA、IIB及IIC之化合物中，R2A、R2B及R2C各較佳表示具有1-6個C原子之烷基，尤其CH3、C2H5、n-C3H7、n-C4H9、n-C5H11。
在式IIA及IIB之化合物中，L1、L2、L3及L4較佳表示L1=L2=F且L3=L4=F，此外L1=F且L2=Cl，L1=C1且L2=F，L3=F且L4=C1，L3=Cl且L4=F。式IIA及IIB中之Z2及Z2'較佳各彼此獨立地表示單鍵，此外-C2H4-橋鍵。
若在式IIB中，Z2=-C2H4-，則Z2'較佳為單鍵，或若Z2'=-C2H4-，則Z2較佳為單鍵。在式IIA及IIB之化合物中，(O)CvH2v+1較佳表示OCvH2v+1，此外CvH2v+1。在式IIC化合物中，(O)CvH2v+1較佳表示CvH2v+1。在式IIC化合物中，L3及L4較佳各表示F。
較佳式IIA、IIB及IIC之化合物如下所指示：
其中烷基及烷基*各彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，且烯基表示具有2-6個C原子之直鏈烯基。
尤其較佳根據本發明之混合物包含一或多種式IIA-2、IIA-8、IIA-14、IIA-27、IIA-33、IIB-2、IIB-11及IIB-16之化合物。
式IIA及/或IIB之化合物在整個混合物中之比例較佳為至少20重量%。
根據本發明之尤其較佳介質包含至少一種式IIC-1化合物， 其中烷基及烷基*具有上文所指示之含義，其量較佳為>3重量%、尤其>5重量%且尤其較佳5-25重量%。
b)另外包含一或多種式III化合物之液晶介質，
其中R31及R32 各彼此獨立地表示具有至多12個C原子之直鏈烷基、烷氧基烷基或烷氧基，且 表示、、、或
Z3 表示單鍵、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-C4H8-、-CF=CF-。
較佳式III化合物如下所指示：
其中烷基及烷基* 各彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基。
根據本發明之介質較佳包含至少一種式IIIa及/或式IIIb之化合物。
式III化合物在整體混合物中之比例較佳為至少5重量%。
c)另外包含下式之化合物的液晶介質： 及/或及/或 較佳總量為5重量%、尤其10重量%。
此外，較佳為包含以下化合物之根據本發明之混合物
d)另外包含一或多種下式之四環化合物的液晶介質：
其中 R7至R10 各彼此獨立地具有如技術方案2中關於R2A所指示之含義中之一者，且w及x 各彼此獨立地表示1至6。
尤其較佳為包含至少一種式V-9化合物之混合物。
e)另外包含一或多種式Y-1至Y-6之化合物的液晶介質，
其中R14-R19各彼此獨立地表示具有1-6個C原子之烷基或烷氧基；z及m各彼此獨立地表示1至6。
根據本發明之介質尤其較佳包含一或多種較佳5重量%之量的式Y-1至Y-6之化合物。
f)另外包含一或多種式T-1至T-21之氟化聯三苯的液晶介質，
其中R表示具有1-7個C原子之直鏈烷基或烷氧基，且m=0、1、2、3、4、5或6，且n表示0、1、2、3或4。
R較佳表示甲基、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。
根據本發明之介質較佳包含2-30重量%、尤其5-20重量%之量的式T-1至T-21之聯三苯。
尤其較佳為式T-1、T-2、T-20及T-21之化合物。在此等化合物中，R較佳表示各具有1-5個C原子之烷基，此外烷氧基。在式T-20之化合物中，R較佳表示烷基或烯基，尤其烷基。在式T-21化合物中，R較佳表示烷基。
若混合物之Δn值0.1，則聯三苯較佳用於根據本發明之混合物中。較佳混合物包含2-20重量%之一或多種選自化合物T-1至T-21之群的聯三苯化合物。
g)另外包含一或多種式B-1至B-4之聯苯的液晶介質，
其中烷基及烷基* 各彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，且 烷氧基 表示具有1至6個C原子之直鏈烷氧基，烯基及烯基* 各彼此獨立地表示具有2-6個C原子之直鏈烯基。
式B-1至B-4之聯苯在整體混合物中之比例較佳為至少3重量%、尤其5重量%。
在式B-1至B-4之化合物中，式B-2化合物為尤其較佳的。
尤其較佳聯苯為
其中烷基*表示具有1-6個C原子之烷基。根據本發明之介質尤其較佳包含一或多種式B-1a及/或B-2c之化合物。
h)包含至少一種式Z-1至Z-7之化合物的液晶介質，
其中R及烷基具有上文所指示之含義。
i)包含至少一種式O-1至O-16之化合物的液晶介質，
其中R1及R2具有關於R2A所指示之含義。R1及R2較佳各彼此獨立地表示直鏈烷基。
較佳介質包含一或多種式O-1、O-3、O-4、O-5、O-9、O-13、O-14、O-15及/或O-16之化合物。
根據本發明之混合物極尤其較佳包含尤其5-30%之量的式O-9、O-15及/或O-16之化合物。
較佳式O-15及O-16之化合物如下所指示：
根據本發明之介質尤其較佳包含式O-15a及/或式O-15b之三環化合物以及一或多種式O-16a至O-16d之雙環化合物。式O-15a及/或O-15b之化合物以及一或多種選自式O-16a至O-16d之雙環化合物之化合物的總體比例以混合物計為5-40%，極尤其較佳量為15-35%。
極尤其較佳混合物包含化合物O-15a及O-16a：
化合物O-15a及O-16a以整體混合物計較佳以15-35%、尤其較佳15-25%且特別較佳18-22%之濃度存在於混合物中。
極尤其較佳混合物包含化合物O-15b及O-16a：
化合物O-15b及O-16a以整體混合物計較佳以15-35%、尤其較佳15-25%且特別較佳18-22%之濃度存在於混合物中。
極尤其較佳混合物包含以下三種化合物：
化合物O-15a、O-15b及O-16a以整體混合物計較佳以15-35%、尤其較佳15-25%且特別較佳18-22%之濃度存在於混合物中。
j)根據本發明之較佳液晶介質包含一或多種含有四氫萘基或萘基單元之物質，諸如式N-1至N-5之化合物，
其中R1N及R2N各彼此獨立地具有關於R2A所指示之含義，較佳表示直鏈烷基、直鏈烷氧基或直鏈烯基，且Z1及Z2 各彼此獨立地表示-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-或單鍵。
k)較佳混合物包含一或多種選自以下之群的化合物：式BC之二氟二苯并烷化合物、式CR之烷、式PH-1及PH-2之氟化菲、式BF之氟化二苯并呋喃，
其中 RB1、RB2、RCR1、RCR2、R1、R2各彼此獨立地具有R2A之含義。c為0、1或2。
根據本發明之混合物較佳以3至20重量%之量、尤其以3至15重量%之量包含式BC、CR、PH-1、PH-2及/或BF之化合物。
尤其較佳式BC及CR之化合物為化合物BC-1至BC-7及CR-1至CR-5，
其中烷基及烷基* 各彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，且烯基及烯基* 各彼此獨立地表示具有2-6個C原子之直鏈烯基。
極尤其較佳為包含一種、兩種或三種式BC-2化合物之混合物。
l)較佳混合物包含一或多種式In之茚滿化合物，
其中R11、R12及R13 各彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基、烷氧基、烷氧基烷基或烯基，R12及R13 另外表示鹵素，較佳F， 表示 i 表示0、1或2。
較佳式In化合物為以下所指示之式In-1至In-16之化合物：
尤其較佳為式In-1、In-2、In-3及In-4之化合物。
式In及子式In-1至In-16之化合物較佳以5重量%、尤其5-30重量%且極尤其較佳5-25重量%之濃度用於根據本發明之混合物中。
m)較佳混合物另外包含一或多種式L-1至L-11之化合物，
其中R、R1及R2各彼此獨立地具有如技術方案2關於R2A所指示之含義，且烷基表示具有1-6個C原子之烷基。s表示1或2。
尤其較佳為式L-1及L-4、尤其L-4之化合物。
式L-1至L-11之化合物較佳以5-50重量%、尤其5-40重量%且極尤其較佳10-40重量%之濃度採用。
n)介質另外包含一或多種式EY化合物
其中R1、R1*、L1及L2具有如式I中所指示之含義。在式EY化合物 中，R1及R1*較佳表示具有2個C原子之烷氧基，且L1=L2=F。尤其較佳為下式化合物
尤其較佳為式EY-1至EY-12，尤其EY-2、EY-9及EY-10之化合 物。
o)介質另外包含一或多種式To-1至To-12之二苯乙炔化合物，
其中R1及R2各彼此獨立地具有如技術方案1中R1之含義，較佳地表示直鏈烷基、烷氧基或烯基，尤其具有1至6個C原子之直鏈烷基，烷基及烷基*各彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，烷氧基表示具有1-6個C原子之直鏈烷氧基，且烯基表示具有2-6個C原子之直鏈烯基。
尤其較佳二苯乙炔為式To-1、To-2、To-4、To-9、To-10及To-11之化合物。
極尤其較佳混合物概念如下所指示：(在表A中解釋所用縮寫字。此處n及m各彼此獨立地表示1-6)。
較佳混合物概念較佳包含-至少一種式I-1化合物(縮寫字：PPOY-n-Om)；-至少一種式PPOY-n-Om化合物及至少一種式PY-n-Om化合物；較佳地PPOY-3-O2及PY-3-O2；-至少一種式PPOY-n-Om化合物及至少一種式CY-n-Om化合物；較佳地PPOY-3-O2及CY-3-O2；-至少一種式PPOY-n-Om化合物及至少一種式CCY-n-Om化合物，較佳地PPOY-3-O2以及至少一種選自式CCY-3-O2、CCY-3-O1、CCY-3-O3及CCY-4-O2之化合物之群的化合物；-至少一種式PPOY-n-Om化合物及至少一種式CPY-n-Om化合 物，較佳地PPOY-3-O2及至少一種選自式CPY-2-O2、CPY-3-O2、CPY-3-O3、CPY-3-O4、CPY-4-O3及CPY-5-O3之化合物之群的化合物；- PPOY-3-O2以及CPY-2-O2及/或CPY-3-O2；- PPOY-3-O2以及CCY-3-1及/或CCY-2-1；-至少一種式PPOY-n-Om化合物及至少一種式CCH-nm化合物，較佳地PPOY-3-O2以及至少一種選自式CCH-12、CCH-13、CCH-22、CCH-23、CCH-34及CCH-35之化合物之群的化合物，-至少一種式PPOY-n-Om化合物及式PP-n-m及/或PP-n-Vm之化合物，較佳地PP-1-2V1、最佳地PPOY-3-O2以及PP-1-2V1；-在各情況下至少一種式CPY-n-Om+CCY-n-Om+PPOY-n-Om之化合物；-至少一種式PPOY-n-Om之化合物以及CC-n-V1，較佳地CC-3-V1；此外，較佳為包含以下混合物組分之混合物：- 以整體混合物計濃度較佳為>5%、尤其10至30%之CPY-n-Om，尤其CPY-2-O2、CPY-3-O2及/或CPY-5-O2，及/或- 以整體混合物計濃度較佳為>3%、尤其5至20%之CY-n-Om，較佳CY-3-O2、CY-3-O4、CY-5-O2及/或CY-5-O4，及/或- 以整體混合物計濃度較佳為>5%、尤其7-20%之CCY-n-Om，較佳CCY-4-O2、CCY-3-O2、CCY-3-O3、CCY-3-O1及/或CCY-5-O2，及/或- 以整體混合物計濃度較佳為>5%、尤其7-20%之PY-n-Om，較佳PY-3-O2及/或PY-3-O4， - 以整體混合物計濃度為>1%、尤其2-10%之PP-1-2V1。
本發明此外係關於一種具有主動式矩陣定址基於ECB、VA、PS-VA、PALC、IPS、PS-IPS、FFS或PS-FFS效應之電光顯示器，其特徵在於其含有根據技術方案1至9中一或多項之液晶介質作為介電質。
根據本發明之液晶介質之向列相較佳為-20℃至70℃、尤其較佳地-30℃至80℃、極尤其較佳地-40℃至90℃。
表述「具有向列相」在本文中意謂：一方面，在相應溫度下在低溫下未觀測到近晶相及結晶，且另一方面，在加熱時自向列相仍不出現清澈現象。低溫下之研究在流量式黏度計中在相應溫度下進行，且藉由儲存於層厚度對應於電光用途之測試單元中至少100小時進行檢驗。若在-20℃之溫度下於相應測試單元中儲存穩定性為1000小時或更多，則介質稱為在此溫度下穩定。在-30℃及-40℃之溫度下，相應時間分別為500小時及250小時。在高溫下，利用習知方法在毛細管中量測清澈點。
液晶混合物較佳具有至少60K之向列相範圍及在20℃下至多30mm2．s-1之流動黏度ν20。
液晶混合物中之雙折射Δn值一般在0.07與0.16之間、較佳在0.08與0.12之間。
根據本發明之液晶混合物之Δε為-0.5至-8.0、尤其-2.5至-6.0，其中Δε表示介電各向異性。在20℃下之旋轉黏度γ1較佳為165mPa．s、尤其140mPa．s。
根據本發明之液晶介質具有相對較低之臨限電壓(V0)值。其較佳在1.7V至3.0V範圍內、尤其較佳2.5V且極尤其較佳2.3V。
對於本發明而言，除非另外明確指示，否則術語「臨限電壓」係關於電容臨限值(V0)，亦稱為弗雷德里克臨限值(Freedericks threshold)。
另外，根據本發明之液晶介質在液晶單元中具有相對高電壓保持率值。
一般而言，相較於具有較高定址電壓或臨限電壓之液晶介質，具有低定址電壓或臨限電壓之液晶介質展現較低電壓保持率，且反之亦然。
對於本發明而言，術語「介電正性化合物」表示Δε>1.5之化合物，術語「介電中性化合物」表示-1.5Δε1.5之彼等化合物，且術語「介電負性化合物」表示Δε<-1.5之彼等化合物。化合物之介電各向異性在本文中藉由以下步驟測定：將10%化合物溶解於液晶主體中，且測定至少一個測試單元中所得混合物之電容，在各情況下該測試單元之層厚度為20μm，且在1kHz下具有垂直及均質表面對準。量測電壓通常為0.5V至1.0V，但總低於所研究之各別液晶混合物之電容臨限值。
本發明所指示之所有溫度值以℃為單位。
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、PSA(聚合物維持VA)及PS-VA(聚合物穩定化VA)。其另外適用於具有負Δε之IPS(共平面轉換型)及FFS(邊緣場轉換型；fringe field switching)應用。
根據本發明之顯示器中之向列型液晶混合物一般包含兩種組分：A及B，其自身由一或多種個別化合物組成。
組分A具有顯著負介電各向異性且提供向列相-0.5之介電各向異性。除一或多種式I化合物以外，其較佳包含式IIA、IIB及/或IIC之化合物，此外式III化合物。
組分A之比例較佳在45%與100%之間、尤其在60%與100%之間。
對於組分A而言，較佳選擇具有Δε-0.8之值的一種(或多種)個別化合物。此值愈負，整體混合物中A之比例一定愈小。
組分B具有明顯向列態，且在20℃下，流動黏度不大於30mm2．s-1、較佳不大於25mm2．s-1。
組分B中之尤其較佳個別化合物為在20℃下流動黏度不大於18mm2．s-1、較佳不大於12mm2．s-1之極低黏度向列型液晶。
組分B為單變性或互變性向列型，無近晶相且能夠在降至極低溫度時阻止液晶混合物中出現近晶相。舉例而言，若將各種高向列態材料添加至近晶液晶混合物中，則此等材料之向列態可經由所達成之近晶相的抑製程度進行比較。
混合物亦可視情況包含組分C，其包含具有Δε1.5之介電各向異性之化合物。此等所謂正性化合物一般以整體混合物計以20重量%之量存在於負介電各向異性之混合物中。
多種適合材料為熟習此項技術者由文獻已知。尤其較佳為式III化合物。
另外，此等液晶相亦可包含超過18種組分、較佳18至25種組分。
除一或多種式I化合物以外，該等相較佳包含4至15種、尤其5至12種且尤其較佳<10種式IIA、IIB及/或IIC及視情況存在之式III之化合物。
除式I化合物及式IIA、IIB及/或IIC及視情況存在之式III之化合物以外，其他成分亦可例如以整體混合物之至多45%、但較佳至多35%、尤其至多10%之量存在。
其他成分較佳選自向列型或向列原基物質，尤其選自以下之類別的已知物質：氧偶氮苯、苯亞甲基苯胺、聯苯、聯三苯、苯甲酸苯酯或苯甲酸環己酯、環己烷甲酸苯酯或環己烷甲酸環己酯、苯基環己烷、環己基聯苯、環己基環己烷、環己基萘、1,4-雙環己基聯苯或環己基嘧啶、苯基二噁烷或環己基二噁烷、視情況經鹵化之芪、苯甲基 苯基醚、二苯乙炔及經取代之肉桂酸酯。
適合作為此類型液晶相之成分的最重要化合物可由以下式IV表徵：R20-L-G-E-R21 IV
其中L及E各表示來自由以下形成之群的碳環或雜環系統：1,4-二取代之苯及環己烷環、4,4'-二取代之聯苯、苯基環己烷及環己基環己烷系統、2,5-二取代之嘧啶及1,3-二噁烷環、2，6-二取代之萘、二氫萘及四氫萘、喹唑啉及四氫喹唑啉，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單鍵，Q表示鹵素，較佳氯或-CN，且R20及R21各表示具有至多18個、較佳至多8個碳原子之烷基、烯基、烷氧基、烷氧基烷基或烷氧基羰氧基，或此等基團中之一者表示CN、NC、NO2、NCS、CF3、SF5、OCF3、F、Cl或Br。
在大多數此等化合物中，R20及R21彼此不同，此等基團中之一者通常為烷基或烷氧基。所提出取代基之其他變體亦為常見的。多種該等物質或其混合物可購得。所有此等物質可利用自文獻已知之方法製備。
對於熟習此項技術者不言而喻，根據本發明之VA、IPS或FFS混 合物亦可包含例如H、N、O、Cl及F已經相應同位素置換之化合物。
可根據本發明使用之LC介質以本身習知之方式製備，例如藉由將上文所提及之化合物中之一或多者與如上文所定義之一或多種可聚合化合物及視情況與其他液晶化合物及/或添加劑混合來製備。一般而言，將以較少量使用之所需量之組分有利地在高溫下溶解於構成主要成分之組分中。亦有可能混合組分於有機溶劑(例如丙酮、氯仿或甲醇)中之溶液，且例如藉由在澈底混合之後蒸餾來再次移除溶劑。此外，本發明係關於一種製備根據本發明之LC介質之方法。
根據本發明之混合物可另外包含習知添加劑，諸如穩定劑、抗氧化劑、UV吸收劑、奈米粒子、微米粒子等。
根據本發明之液晶顯示器之結構對應於如在例如EP-A 0 240 379中所述之常見幾何結構。
根據本發明之LC顯示器之結構對應於如前言中所引用之先前技術中所描述之PSA顯示器的常見幾何結構。不具有突起之幾何結構較佳，尤其其中(另外)濾色器側上之電極未經結構化且僅TFT側上之電極具有狹縫之彼等幾何結構。PS-VA顯示器之尤其適合且較佳之電極結構描述於例如US 2006/0066793 A1中。
根據本發明之液晶混合物與在上文及下文中所提及之聚合化合物之組合在根據本發明之LC介質中實現低臨限電壓、低旋轉黏度值及極佳低溫穩定性以及保持高清澈點及高HR值，且允許在PSA顯示器中快速建立特別低的預傾斜角。特定言之，在PSA顯示器中，與來自先前技術之介質相比，LC介質展現顯著減少之響應時間、亦尤其灰度響應時間。
如例如U.S.6,861,107中所揭示之可聚合化合物，所謂反應性液晶原基(RM)，可以按混合物計較佳0.01-5重量%、尤其0.01-1重量%且尤其較佳0.01-0.5重量%之濃度另外添加至根據本發明之混合物中。 此等混合物亦可視情況包含引發劑，如例如U.S.6,781,665中所述。較佳將引發劑(例如來自Ciba Chemicals之Irganox-1076)以0-1%之量添加至包含可聚合化合物之混合物中。此類型之混合物可用於所謂的聚合物穩定化VA模式(PS-VA)或PSA(聚合物維持VA)，其中意欲在液晶混合物中進行反應性液晶原基之聚合。其前提條件為液晶混合物自身不包含任何可聚合組分。
根據本發明之IPS及PSA顯示器具有兩個較佳呈透明層形式之電極，其塗覆至基板中之一者或兩者，形成LC單元。在各情況下將一個電極塗覆於如例如根據本發明之PSA-VA、PSA-OCB或PSA-TN顯示器中的兩個基板中之每一者，或將兩個電極塗覆於兩個基板中之僅一者，而另一基板無電極，如例如根據本發明之PSA-IPS或PSA-FFS顯示器中。
以下含義適用上文及下文：除非另外指示，否則術語「PSA」用於代表PS顯示器及PSA顯示器。
術語「活性層」及「可轉換層」意謂電光顯示器(例如LC顯示器)中之層，其包含一或多個具有結構及光學各向異性之分子，如例如LC分子，其在外部刺激(如電場或磁場)後改變其取向，從而導致層對於偏振或非偏振光之透射改變。
如本文所用，術語「傾斜」及「傾斜角」應理解為意謂LC介質之LC分子相對於LC顯示器(此處較佳為PSA顯示器)中之單元之表面的傾斜對準。此處傾斜角表示LC分子(LC引向器)之縱向分子軸與形成LC單元之平面平行外部板之表面之間的平均角度(<90°)。此處低傾斜角值(亦即，與90°角之大偏差)對應於大傾斜。量測傾斜角之適合方法提供於實例中。除非另外指示，否則上文及下文所揭示之傾斜角值係關於此量測方法。
如本文所用，術語「反應性液晶原基」及「RM」應理解為意謂一種化合物，其含有液晶原基或液晶構架及一或多個適用於聚合且亦稱為「可聚合基團」或「P」之與該化合物連接的官能基。
除非另外說明，否則如本文所用之術語「可聚合化合物」應理解為意謂可聚合單體化合物。
如本文所用，術語「低分子量化合物」應理解為意謂與「聚合化合物」或「聚合物」相反的單體形式及/或並非藉由聚合反應製備之化合物。
如本文所用，術語「不可聚合化合物」應理解為意謂不含有在通常應用於RM聚合之條件下適用於聚合之官能基的化合物。
如本文所用之術語「液晶原基基團」為熟習此項技術者已知且描述於文獻中，且意謂一種如下基團，其由於其吸引及排斥相互作用之各向異性而基本上有助於在低分子量或聚合物質中產生液晶(LC)相。含有液晶原基基團(液晶原基化合物)之化合物自身不必一定具有LC相。液晶原基化合物亦有可能僅在與其他化合物混合之後及/或在聚合之後展現出LC相性能。典型液晶原基基團為例如硬質桿狀或圓盤狀單元。與液晶原基或LC化合物結合使用之術語及定義之概述在Pure Appl.Chem.2001,73(5),888及C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem. 2004,116,6340-6368中給出。
如本文所用，術語「間隔基團」(下文亦稱為「Sp」)為熟習此項技術者已知且描述於文獻中，參見例如Pure Appl.Chem.2001,73(5),888及C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem. 2004,116,6340-6368。如本文所用，術語「間隔基團」或「間隔子」意謂可撓性基團，例如伸烷基，其在可聚合液晶原基化合物中連接液晶原基基團及可聚合基團。
出於本發明之目的，術語「液晶介質」意欲表示包含LC混合物 及一或多種可聚合化合物(諸如反應性液晶原基)之介質。術語「LC混合物」(或「主體混合物」)意欲表示僅由不可聚合、低分子量化合物組成，較佳由兩種或更兩種液晶化合物及視情況存在之其他添加劑(諸如對掌性摻雜劑或穩定劑)組成之液晶混合物。「不可聚合」意謂至少在用於聚合可聚合化合物之條件下對聚合反應為穩定或不起反應的化合物。
尤其較佳為具有向列相、尤其在室溫下具有向列相的液晶混合物。
包含至少一種式I化合物之較佳PS混合物尤其區分如下：
○可聚合組分之濃度以整體混合物計為0.01-5重量%、尤其0.01-1重量%且尤其較佳0.01-0.5重量%。
○液晶介質不包含含有乙烯氧基端基(-O-CH=CH2)之化合物。
○含有根據本發明之PS混合物的PS-VA或PSA顯示器較佳具有85-89°、尤其較佳87-89°之預傾斜角。
在根據本發明之VA型顯示器中，處於切斷狀態之液晶介質層中之分子垂直於電極表面(垂直地)對準或具有傾斜垂直對準。在向電極施加電壓後，LC分子與平行於電極表面之縱向分子軸進行重新對準。
用於VA型顯示器中之根據本發明之LC混合物在20℃及1kHz下具有負介電各向異性Δε，較佳-0.5至-10，尤其-2.5至-7.5。
用於VA型顯示器中之根據本發明之LC混合物的雙折射Δn較佳低於0.16、尤其較佳在0.06與0.14之間、尤其在0.07與0.12之間。
根據本發明之LC混合物及LC介質亦可包含熟習此項技術者已知且文獻中所描述之其他添加劑，諸如聚合引發劑、抑制劑、穩定劑、表面活性物質或對掌性摻雜劑。此等添加劑可為可聚合或不可聚合 的。可聚合添加劑因此歸類於可聚合組分或組分A)。不可聚合添加劑因此歸類於LC混合物(主體混合物)或不可聚合組分或組分B)。
LC混合物及LC介質可包含例如一或多種對掌性摻雜劑，較佳選自由來自下表B之化合物組成之群。
另外，選自包含以下之群的0至15%、較佳0至10%之一或多種添加劑可添加至LC介質中：多色染料、奈米粒子、導電鹽、錯合鹽及用於改良向列相之介電各向異性、黏度及/或對準之物質。適合且較佳的導電鹽為例如4-己氧基苯甲酸乙基二甲基十二烷基銨、四苯基硼酸四丁銨或冠醚之錯合鹽(參見例如Haller等人,Mol.Cryst.Liq.Cryst.24,249-258,1973)。此類型之物質描述於例如DE-A-22 09 127、DE-A-22 40 864、DE-A-23 21 632、DE-A-23 38 281、DE-A-24 50 088、DE-A-26 37 430及DE-A-28 53 728中。
為製備PSA顯示器，藉由在施加電壓之情況下在LC顯示器之基板之間的液晶介質中原位聚合來聚合或交聯(若化合物含有兩個或更多個可聚合基團)可聚合化合物。聚合可在一個步驟中進行。亦有可能首先在第一步驟中在施加電壓下進行聚合以產生預傾斜角；隨後在第二聚合步驟中在不施加電壓下使在第一步驟中未反應之化合物聚合或交聯(最終固化)。
適合且較佳聚合方法為例如熱或光聚合，較佳為光聚合，尤其為UV光聚合。必要時，此處亦可添加一或多種引發劑。聚合之適合條件及引發劑之適合類型及量為熟習此項技術者已知且描述於文獻中。舉例而言，市售光引發劑Irgacure651®、Irgacure184®、Irgacure907®、Irgacure369®或Darocure1173®(Ciba AG)適用於自由基聚合。若採用引發劑，則其比例較佳為0.001至5%、尤其較佳0.001至1%。然而，聚合亦可在不添加引發劑的情況下進行。在另一較佳實施例中，液晶介質不包含聚合引發劑。
可聚合組分A)或液晶介質亦可包含一或多種穩定劑以防止例如在儲存或運輸期間RM發生不合需要之自發聚合。穩定劑之適合類型及量為熟習此項技術者已知且描述於文獻中。舉例而言，來自Irganox®系列(Ciba AG)之市售穩定劑，諸如Irganox® 1076，為尤其適合的。若採用穩定劑，則其比例以RM或可聚合組分A)之總量計較佳為10-10,000ppm、尤其較佳50-500ppm。
可聚合化合物亦適用於在無引發劑的情況下聚合，其伴隨有相當多的優點，諸如材料成本較低及尤其液晶介質因可能的殘餘量之引發劑或其分解產物所致的污染較小。
尤其較佳為包含一種、兩種或三種可聚合化合物之LC介質。
此外，較佳為非對掌性可聚合化合物及組分A)及/或B)之化合物僅選自由非對掌性化合物組成之群的LC介質。
此外，較佳為可聚合組分或組分A)包含一或多種含有可聚合基團(單反應性)之可聚合化合物及一或多種含有兩種或更多種、較佳兩種可聚合基團(雙反應性或多反應性)之可聚合化合物的LC介質。
此外，較佳為可聚合組份或組分A)僅包含含有兩個可聚合基團(雙反應性)之可聚合化合物的PSA顯示器及LC介質。
可聚合化合物可個別地添加至LC介質，但亦有可能使用包含兩種或兩種以上根據本發明之可聚合化合物的混合物。在聚合該等混合物之情況下，形成共聚物。本發明另外係關於上文及下文所提及之可聚合混合物。可聚合化合物可為液晶原基或非液晶原基。尤其較佳為亦稱為反應性液晶原基(RM)之可聚合液晶原基化合物。
用於根據本發明之LC介質及PSA顯示器的適合且較佳RM為熟習此項技術者已知。
除式IIA及/或IIB及/或IIC之化合物及一或多種式I化合物以外，根據本發明之混合物較佳包含一或多種來自下示表A之化合物。
可根據本發明使用之液晶混合物以本身習知之方式製備。一般而言，將以較低量使用之所需量之組分有利地在高溫下溶解於構成主要成分之組分中。亦有可能混合組分於有機溶劑(例如丙酮、氯仿或甲醇)中之溶液，且例如藉由在澈底混合之後蒸餾來再次移除溶劑。
藉助於適合添加劑，根據本發明之液晶相可以一定方式改質以使得其可用於迄今已揭示之例如ECB、VAN、IPS、GH或ASM-VALCD顯示器中之任何類型中。
介電質亦可包含熟習此項技術者已知及文獻中所述之其他添加劑，諸如UV吸收劑、抗氧化劑、奈米粒子及自由基清除劑。舉例而言，可添加0-15%之多色染料、穩定劑或對掌性摻雜劑。用於根據本發明之混合物之適合穩定劑尤其為表B中所列舉之彼等物質。
舉例而言，可添加0-15%多色染料，此外可添加導電鹽，較佳為4-己氧基苯甲酸乙基二甲基十二烷基銨、四苯基氫硼化四丁基銨或冠醚之錯合鹽(參見例如Haller等人,Mol.Cryst.Liq.Cryst.,第24卷,第249頁至第258頁(1973))以改良導電性，或可添加物質以改良向列相之介電各向異性、黏度及/或對準。此類型之物質描述於例如DE-A 22 09 127、22 40 864、23 21 632、23 38 281、24 50 088、26 37 430及28 53 728中。
表B展示可添加至根據本發明之混合物中之可能的摻雜劑。若混 合物包含摻雜劑，則其以0.01-4重量%、較佳0.1-1.0重量%之量使用。
在下表C中展示可例如以混合物之總量計以至多10重量%、較佳0.01至6重量%、尤其為0.1至3重量%之量添加至根據本發明之混合物中之穩定劑。較佳穩定劑為尤其BHT衍生物，例如2,6-二-第三丁基-4-烷基酚及Tinuvin 770以及Tunivin P及Tempol。
LC介質較佳包含0至10重量%、尤其1ppm至5重量%、尤其較佳1ppm至1重量%之穩定劑。LC介質較佳包含一或多種選自由來自表C之化合物組成之群的穩定劑。
實施例：
以下實例意欲解釋本發明而不限制本發明。
除非另外明確指出，否則本申請案中所指示之所有溫度值(例如熔點T(C,N)、近晶(S)相至向列(N)相之轉移T(S,N)及清澈點T(N,I))均以攝氏度(℃)指示。M.p.表示熔點，cl.p.=清澈點。此外，C=結晶態，N=向列相，S=近晶相且I=各向同性相。此等符號之間的數字表示轉移溫度。
用於測定式I化合物之光學各向異性Δn之主體混合物為市售混合物ZLI-4792(Merck KGaA)。使用市售混合物ZLI-2857測定介電各向異性Δε。待研究化合物之物理資料獲自添加待研究化合物後主體混合 物之介電常數的變化及向100%所用化合物之外插。一般而言，視溶解性而定，將10%之待研究化合物溶解於主體混合物中。
除非另外指示，否則份數或百分比資料表示重量份或重量百分比。
在上文及下文中，V0 表示在20℃下之臨限電壓，電容[V]，ne 表示在20℃及589nm下之異常折射率，no 表示在20℃及589nm下之普通折射率，Δn 表示在20℃及589nm下之光學各向異性，ε⊥ 表示在20℃及1kHz下之垂直於引向器之介電敏感性，ε∥ 表示在20℃及1kHz下之平行於引向器之介電敏感性，Δε 表示在20℃及1kHz下之介電各向異性，cl.p.，T(N,I) 表示清澈點[℃]，γ1 表示在20℃下量測之旋轉黏度[mPa．s]，其利用磁場中之旋轉方法測定，K1 表示在20℃下之彈性常數，「傾斜」變形[pN]，K3 表示在20℃下之彈性常數，「彎曲」變形[pN]，LTS 表示在測試單元中測定之低溫穩定性(向列相)，HR20 表示在20℃下之電壓保持率[%]，且HR100 表示在100℃下之電壓保持率[%]。
除非另外明確指示，否則本申請案中之所有濃度與相應混合物或混合物組分有關。除非另外明確指示，否則所有物理性質均如「Merck Liquid Crystals,Physical Properties of Liquid Crystals」,Status 1997年11月,Merck KGaA,Germany測定，且適用於20℃之溫 度。
除非另外明確指出，否則本申請案中所有濃度及%值(除HR值、對比度值及透射值之外)均以重量%為單位指示，且與包含所有固體或液晶組分之不含溶劑之相應整體混合物有關。
混合物實例 實例M1
實例M2

Claims (12)

  1. 一種基於極性化合物之混合物的液晶介質，其特徵在於其包含至少一種式I化合物， 其中R1及R1* 各彼此獨立地表示具有1至15個C原子之烷基或烷氧基或具有3至5個C原子之環烷基，其中另外，此等基團中之一或多個CH2基團可以使得O原子彼此不直接鍵聯之方式各彼此獨立地經-C≡C-、-CF2O-、-CH=CH-、、、、-O-、-CO-O-、-O-CO-置換，且其中另外，一或多個H原子可經鹵素置換。
  2. 如請求項1之液晶介質，其中其另外包含一或多種選自式IIA、IIB及IIC之化合物之群的化合物， 其中R2A、R2B及R2C 各彼此獨立地表示H、具有至多15個C原子之烷基，其未經取代、經CN或CF3單取代或至少經鹵素單取代，其 中另外，此等基團中之一或多個CH2基團可以使得O原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-S-、、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-OC-O-或-O-CO-置換，L1-4 各彼此獨立地表示F或Cl，Z2及Z2' 各彼此獨立地表示單鍵、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-CO-O-、-O-CO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CHCH2O-，p 表示1或2，q 表示0或1，且v 表示1至6。
  3. 如請求項1及2中一或多項之液晶介質，其中該介質包含一或多種式I-1化合物 其中烷基及烷基* 各彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基。
  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IIB-11化合物 其中烷基及烷基*各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基。
  5. 如請求項1至4中任一項之液晶介質，其中其另外包含一或多種可聚合化合物。
  6. 如請求項5之液晶介質，其中該(該等)可聚合化合物之濃度以該 介質計為0.01-5重量%。
  7. 一種用於製備如請求項1至6中任一項之液晶介質之方法，其特徵在於將至少一種式I化合物與至少一種其他液晶原基化合物混合，且視情況添加一或多種可聚合化合物。
  8. 一種如請求項1至6中任一項之液晶介質之用途，其係用於電光顯示器中。
  9. 一種如請求項1至6中任一項之液晶介質之用途，其係用於VA、PVA及PS-VA、IPS、PS-IPS、FFS、PS-FFS或PALC顯示器中。
  10. 一種如請求項5或6之液晶介質在PS及PSA顯示器中之用途，其係用於在施加電場或磁場之情況下藉由使該PSA顯示器中之該(該等)可聚合化合物原位聚合在該液晶介質中產生傾斜角。
  11. 一種具有主動式矩陣定址之電光顯示器，其特徵在於其含有如請求項1至6中任一項之液晶介質作為介電質。
  12. 如請求項11之電光顯示器，其中其為VA、PSA、PS-VA、PALC、FFS、PS-FFS或PS-IPS顯示器。
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