TW201708517A - 液晶介質 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於式I化合物及係關於較佳具有向列相及負介電各向異性之液晶介質，其包含：a)一或更多種式I化合物 □ 及b)一或更多種式II-1至II-4化合物， □□□□其中參數具有指示於請求項1中之個別含義，本發明係關於其於電光顯示器中之用途，特定言之，本發明係關於其於基於VA、ECB、PALC、FFS或IPS效應之主動矩陣顯示器中之用途。

Description

液晶介質
本發明係關於液晶介質，係關於此等液晶介質於液晶顯示器中之用途，及係關於此等液晶顯示器，特定言之使用ECB(電控雙折射率)效應及呈垂面初始配向(homeotropic initial alignment)之介電負液晶之液晶顯示器。根據本發明之液晶介質藉由於根據本發明之顯示器中之特別短之回應時間同時高電壓保持比率(VHR或亦僅簡稱為HR)而有所區別。
電控雙折射率、ECB效應或DAP(配向相畸變)效應之原理首次描述於1971(M.F.Schieckel及K.Fahrenschon「Deformation of nematic liquid crystals with vertical orientation in electrical fields」(Appl.Phys.Lett.19(1971),3912)。J.F.Kahn(Appl.Phys.Lett.20(1972),1193))及接著G.Labrunie與J.Robert(J.Appl.Phys.44(1973),4869)之論文。
J.Robert與F.Clerc(SID 80 Digest Techn.Papers(1980),30)、J.Duchene(Displays 7(1986),3)與H.Schad(SID 82 Digest Techn.Papers (1982),244)之論文已展示液晶相必需針對彈性常數K3/K1間之比率具有高值，針對光學各向異性△n具有高值及針對介電各向異性△ε之值-0.5，以適用於基於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面配向(homeotropic alignment)(VA技術=經垂直配向)。介電負液晶介質亦可用於使用所謂之IPS(平面轉換)效應(S.H.Lee、S.L. Lee、H.Y.Kim(Appl.Phys.Lett.1998,73(20),2881-2883))之顯示器中。
電光顯示元件中之此效用之工業應用要求必須滿足要求之多樣性之LC相。本文中對水分、空氣及物理影響(諸如熱、紅外光、可見光及紫外光區中之輻射及直流電場與交流電場)之耐化學性特別重要。
此外，要求可工業使用之LC相在合適之溫度範圍及低黏度中具有液晶介相。
具有迄今為止已揭示之液晶介相之系列化合物中無任何一者包括滿足所有此等要求之單一化合物。因此通常製備2至25種、較佳3至18種化合物之混合物以獲得可用作LC相之物質。
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係(例如)主動元件(即，電晶體)。然後使用術語「主動矩陣」，其中通常採用之主動矩陣係由薄膜電晶體(TFT)製成，該等薄膜電晶體通常配向於作為基板之玻璃板上。
在兩種技術間作出區別：包含化合物半導體(例如，諸如CdSe)之TFT；或基於多晶矽及(尤其)非晶矽之TFT。基於多晶矽及非晶矽之TFT技術當前在全世界具有最大之商業重要性。
將TFT矩陣應用於顯示器之一玻璃板之內部，而另一玻璃板在其內部上攜載透明對電極。與像素電極之大小相比較，TFT非常小且實際上對影像無不利作用。此技術亦可延伸至可全彩色顯示器，其中以濾波器元件與各可轉換像素對置之方式配向紅、綠及藍馬賽克濾波器。
迄今為止最常用之TFT顯示器通常驅依透射方式與正交偏光鏡一起操作且其等係背光。就TV應用而言，使用IPS胞元(cell)或ECB(或VAN)胞元，然而監視器通常使用IPS胞元或TN(扭曲向列型液晶)胞 元，及筆記型電腦、膝上型電腦與行動應用通常使用TN胞元。
本文中術語MLC顯示器包含任何具有整合式非線性元件之矩陣顯示器(即，除主動矩陣外)，亦包含具有被動元件之顯示器，諸如變阻體或二極體(MIM=金屬-絕緣體-金屬)。
此類型之MLC顯示器特別適用於TV應用、監視器及筆記型電腦或適用於具有高資訊密度之顯示器，例如，在汽車製造或飛機構造中。除關於對比度之角度依賴性及回應時間之問題外，MLC顯示器中亦因對液晶混合物不足之高比電阻(specific resistance)而引起困難[TOGASHI,S.、SEKIGUCHI,K.、TANABE,H.、YAMAMOTO,E.、SORIMACHI,K.、TAJIMA,E.、WATA-NABE,H.、SHIMIZU,H.，Proc.Eurodisplay 84,Sept.1984：A 210-288 Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings，第141頁ff.,Paris；STROMER,M.,Proc.Eurodisplay 84,Sept.1984：Design of Thin Film Transistors for Matrix Addressing of Television Liquid Crystal Displays，第145頁ff.,Paris]。隨電阻增大，MLC顯示器之對比度變壞。由於液晶混合物之比電阻通常因為與該顯示器內表面之相互作用而使MLC顯示器之壽命下降，因此高(初始)電阻對不得不在長操作週期間具有可接受之電阻值之顯示器非常重要。
使用ECB效應之顯示器已經建立為所謂之VAN(垂直配向之向列)顯示器，除IPS顯示器外(例如：Yeo,S.D.，第15.3頁：「An LC Display for the TV Application」，SID 2004 International Symposium，Digest of Technical Papers，XXXV，第II卷，第758及759頁)及早知的TN顯示器，因為該三種更近類型之液晶顯示器中之一者當前最重要，特定言之用於電視應用中。
本文可提及最重要之設計：MVA(多域垂直配向，例如：Yoshide,H.等人，Paper 3.1：「MVA LCD for Notebook or Mobile PCs...」,SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV，第I卷，第6至第9頁及Liu,C.T.等人，Paper 15.1：「A 46-inch TFT-LCD HDTV Technology...」，SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV，第II卷，第750至第753頁)、PVA(圖案化垂直配向，例如：Kim,Sang Soo,Paper 15.4：「Super PVA Sets New State-of-the-Art for LCD-TV」,SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV，第II卷，第760至第763頁)及ASV(先進超視圖(Advanced Super View)，例如：Shigeta、Mitzuhiro及Fukuoka,Hirofumi，Paper 15.2：「Development of High Quality LCDTV」,SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV，第II卷，第754至第757頁)。
在一般形式中，比較該等技術，例如，於Souk,Jun,SID Seminar 2004,Seminar M-6：「Recent Advances in LCD Technology」,Seminar Lecture Notes,M-6/1至M-6/26中及於Miller,Ian,SID Seminar 2004,Seminar M-7：「LCD-Television」，Seminar Lecture Notes,M-7/1至M-7/32中。儘管現代ECB顯示器之回應時間已藉由具有超速驅動(overdrive)之定址方法顯著改善，例如：Kim,Hyeon Kyeong等人，Paper 9.1：「A 57-in.Wide UXGA TFT-LCD for HDTV Application」,SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV，第I卷，第106至第109頁，但視訊相容回應時間之達成(特定言之，在灰度轉換中)仍係未經解決至令人滿意之程度之問題。
ECB顯示器(諸如ASV顯示器)使用具有負介電各向異性(△ε)之液晶介質，然而TN及迄今為止所有習知的IPS顯示器使用具有正介電各向異性之液晶介質。
在此類型之液晶顯示器中，該等液晶用作介電，其等光學性質一經施加電壓即可逆變化。
由於一般而言在顯示器中(即，亦在根據此等提及之效應之顯示器中)，操作電壓應盡可能地低，利用通常主要由液晶化合物組成之液晶介質，其等中之所有具有相同正負號之介電各向異性且具有介電各向異性之最高可能值。一般而言，採用以最相對較小比例之中性化合物，且若可能，則無化合物具有與該介質之介電各向異性之正負號相反之介電各向異性之正負號。在具有用於ECB顯示器之負介電各向異性之液晶介質之情況下，因此採用主要具有負介電各向異性之化合物。該等所採用之液晶介質通常主要由及通常甚至大體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，通常採用以最顯著量之介電中性液晶化合物及通常僅極小量之介電正性化合物或甚至根本沒有，因為一般而言，液晶顯示器旨在具有最低之可能之定址電壓。
然而，就液晶顯示器中之許多實際應用而言，已知的液晶介質非足夠穩定。特定言之，其等經UV、但甚至亦經習知背光輻射之穩定性，導致(特定言之)對電性質之損害。因此，例如，導電性顯著增大。
已建議使用所謂之「受阻胺光穩定劑」(簡稱為HALS)以穩定液晶混合物。
例如，於WO 2009/129911 A1中建議包含作為穩定劑之少量TINUVIN®770(具有下式之化合物)之具有負介電各向異性之向列型液晶混合物：
然而，相應之液晶混合物不具有足夠用於一些實際應用之性質。尤其，此等液晶混合物不足以穩定以經受使用典型CCFL(冷陰極螢光燈)背光之輻射。
亦已知類似之液晶混合物，例如，自EP 2 182 046 A1、WO 2008/009417 A1、WO 2009/021671 A1及WO 2009/115186 A1中。根據本文中之揭示內容，此等液晶混合物可視需要亦包含各種類型之穩定劑，例如，諸如酚及空間受阻胺(受阻胺光穩定劑，簡稱為HALS)。
此等液晶混合物可(不同程度地取決於應用)展現在液晶顯示器之操作期間相關之一或更多個參數之減損(impairment)。特定言之，其等電壓保持比率在曝光後下降。此外，在極端曝光之情況下可出現淡黃色變色。
各種穩定劑於液晶介質中之用途描述(例如)於JP(S)55-023169(A)、JP(H)05-117324(A)、WO 02/18515 A1及JP(H)09-291282(A)中。
TINUVIN®123，具有下式之化合物：
已出於穩定目的而進行建議。
含有一或兩個HALS單元之介晶化合物已揭示於EP 1 1784 442 A1中。
於Ohkatsu,Y.,J.of Japan Petroleum Institute,51,2008，第191至204頁中相對於HALS之pKB值來比較在氮原子上具有各種取代物之HALS。本文揭示下列類型之結構式。
類型 穩定劑之活性基團
已知具有下式之化合物TEMPOL： 其經提及(例如)於Miéville,P.等人Angew.Chem.2010,122，第6318至6321頁中。其可購自各種製造商且經採用例如作為聚合作用抑制劑，且特定言之與UV吸收劑組合，作為用於聚烯、聚苯乙烯、聚醯胺、塗層及PVC之前驅物的調配物中之抗光保護或抗UV保護。
此外，先前技術揭示含有三或四個用於液晶混合物中之反應性基團之化合物，例如，諸如具有下式之化合物：
其中R11指示(尤其)-O˙，其等揭示於EP 2514800 B1及WO 2013/182271 A1中。
此外，DE 2126954 A1揭示具有下式之化合物： 其適合作為染料穩定劑。
已經引用之EP 2514800 B1同樣揭示用於液晶中之下式脂族三反應性化合物：
FR 2405247描述作為用於聚合物之穩定劑之與此化合物結構相關之下式脂族四羧酸：
具有相對較低之定址電壓之先前技術液晶介質具有相對較低之電電阻值或VHR，其仍因其過低而不足且通常於顯示器中導致非所需 之閃爍及/或不足之驅動裝置。此外，其等不足以穩定以經受加熱及/或UV曝光，至少若其等具有相對較高之極性，則同樣必需低定址電壓。
在另一方面，具有高VHR之先前技術之顯示器之定址電壓通常過高，特定言之，就非直接相連或非連續電源供應網路之顯示器而言，例如，諸如用於行動應用之顯示器。
此外，液晶混合物之相範圍必須足夠寬以用於顯示器之預期應用。
必須改善(即，縮減)液晶介質於顯示器中之回應時間。此對用於電視或多媒體應用之顯示器尤為重要。為改善回應時間，過去已重複建議最佳化液晶介質(γ1)之旋轉黏度，即，以達成具有最低之可能之旋轉黏度之介質。然而，本文達成之結果不足以用於許多應用中且因此需要找出其他最佳化方法。
介質對極端負載(特定言之，對UV曝光及加熱)之適足穩定性非常特別重要。特定言之，在行動設備中之顯示器之應用(例如，諸如行動電話)之情況下，此可係至關重要的。
迄今為止揭示之MLC顯示器之缺點係由於其等相對較低之對比度、相對較高之視角依賴性及於此等顯示器中產生灰度之困難及其等不足之VHR與其等不足之壽命。
因此仍極需具有極高比電阻同時具有大工作溫度範圍、短回應時間及低臨限值電壓之MLC顯示器，藉助於MLC顯示器，可產生各種灰階且具有(特定言之)良好及穩定之VHR。
本發明之目標為提供MLC顯示器，其不僅用於監視器及TV應用，而且亦用於行動電話及導航系統，其等基於ECB效應或基於IPS或FFS效應，無上文指示之缺點，或僅具有較少程度之缺點，且同時具有極高比電阻值。特定言之，必須確保行動電話及導航系統在極高 與極低溫度下亦可工作。
出人意料地，已發現可能達成(特定言之，在ECB顯示器中)具有低臨限值電壓及短回應時間且同時足夠寬之向列相、有利之相對較低之雙折射率(△n)、藉由加熱及藉由UV曝光而分解之良好穩定性及穩定之高VHR之液晶顯示器，若用於包含至少一種式I化合物及選自以下各物之群組之至少一種化合物之向列型液晶混合物之此等顯示元件中：式II-1至II-4之化合物，較佳地，式II-3化合物及/或至少一種式IV及/或V化合物及視需要式III化合物，較佳地，式III-3化合物。
此類型之介質可(特定言之)用於具有基於ECB效應之主動矩陣定址之電光顯示器及用於IPS(平面轉換)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，該混合物包含至少一種式I化合物及選自以下各物之群組之一或更多種化合物：式II-1至II-4化合物及/或額外一或更多種式IV及/或V化合物。
根據本發明之混合物展現極寬之向列相範圍且澄清點(clearing point)70℃、用於電容臨限值之非常有利之值、用於保持比率之相對較高之值及同時在-20℃與-30℃下之良好之低溫穩定性及極低之旋轉黏度。根據本發明之混合物此外藉由澄清點與旋轉黏度之良好比率及藉由高負介電各向異性而有所區別。
出人意料地，已發現可能達成具有適當高之△ε、合適之相範圍及無先前技術材料之缺點之△n或至少僅大幅降低先前技術材料之缺點之程度之△n之液晶介質。出人意料地，本文中已發現，甚至當單獨使用式I化合物而無額外之熱穩定劑時，式I化合物在許多情況下導致液晶混合物對UV曝光及亦對加熱兩者顯著足夠之穩定。
然而，特定言之，若除該式I化合物或該等式I化合物外，一或更多種其他化合物(較佳酚醛樹脂穩定劑)亦存在於該液晶混合物中，則亦可達成液晶混合物抗UV曝光及抗加熱兩者之足夠穩定性。此等其 他化合物適合用作熱穩定劑。
本發明因此係關於式I化合物，及係關於向列相及負介電各向異性之液晶介質，其包含：
a)一或更多種式I化合物，較佳在1ppm至1000ppm之濃度範圍內，較佳在1ppm至500ppm之濃度範圍內，特別較佳在1ppm至250ppm之濃度範圍內，
其中n指示3或4，m指示(4-n)， 指示具有4個鍵結位置之有機基團，較佳係具有1至 20個C原子之鏈烷四基單元，其中，除m個基團R12存在於該分子中外(但與之獨立地)，另一H原子可被R12置換或複數個其他H原子可被R12置換，且其中一個-CH2-基團或複數個-CH2-基團可以兩個O原子非彼此直接鍵結之方式被-O-或-(C=O)-置換，或指示具有4個鍵結位置之經取代或未經取代之芳族或雜芳族烴基，其中，除該等m個基團R12存在於該分子中外(但與之獨立地)，另一H原子可被R12置換或複數個其他H原子可被R12置換，Z11及Z12彼此獨立地指示-O-、-(C=O)-、-(N-R14)-或單鍵，但不同時指示-O-，r及s彼此獨立地指示0或1，Y11至Y14各彼此獨立地指示具有1至4個C原子之烷基，較佳係甲 基或乙基，特別較佳係全部指示甲基或者乙基且極特別較佳係甲基，及或者，彼此獨立，成對(Y11與Y12)及(Y13與Y14)中之一或兩者一起亦指示具有3至6個C原子，較佳具有5個C原子，特別較佳係1,5-戊二烯之二價基團，R12每次出現彼此獨立地指示H、F、OR14、NR14R15、具有1至20個C原子之直鏈或分支烷基鏈，其中一個-CH2-基團或複數個-CH2-基團可被-O-或-C(=O)-置換，但兩個相鄰-CH2-基團不可被-O-置換，指示含有環烷基或烷基環烷基單元之烴基且其中一個-CH2-基團或複數個-CH2-基團可被-O-或-C(=O)-置換，但兩個相鄰-CH2-基團不可被-O-置換，且其中一個H原子或複數個H原子可被OR14、N(R14)(R15)或R16置換，或指示芳族或雜芳族烴基，其中一個H原子或複數個H原子可被OR14、N(R14)(R15)或R16置換，R14每次出現彼此獨立地指示具有1至10個C原子之直鏈或分支烷基或醯基，較佳係正烷基或具有6至12個C原子之芳族烴基或羧基，較佳限制條件為在N(R14)(R15)之情況下，存在至少一個醯基，R15每次出現彼此獨立地指示具有1至10個C原子之直鏈或分支烷基或醯基，較佳係正烷基或具有6至12個C原子之芳族烴基或羧基，較佳限制條件為在N(R14)(R15)之情況下，存在至少一個醯基，R16每次出現彼此獨立地指示具有1至10個C原子之直鏈或分支烷基，其中一個-CH2-基團或複數個-CH2-基團可被-O-或-C(=O)-置換，但兩個相鄰-CH2-基團不可被-O-置換，b)選自式II-1至II-4化合物之群組之一或更多種化合物，較佳係選自式II-3化合物，
其中R21指示具有1至7個C原子之未經取代之烷基，較佳係正烷基，特別較佳具有2至5個C原子，或具有2至7個C原子酯未經取代之烯基，較佳係直鏈烯基，特別較佳具有2至5個C原子，R22指示具有1至7個C原子之未經取代之烷基，較佳具有2至5個C原子，或具有1至6個C原子之未經取代之烷氧基，較佳具有2、3或4個C原子，及m、n及o各彼此獨立地指示0或1，c)視需要一或更多種式III化合物，
其中R31、R32彼此獨立地指示具有1至7個C原子之未經取代之烷基，較佳係正烷基，特別較佳具有2至5個C原子，或具有2至7個C原子之未經取代之烷氧基，特別較佳具有2至5個C原子，其中較佳該等基團R31及R32中之至少一者指示烷氧基，及d)視需要，較佳強制地，選自式IV及V化合物之群組之一或更多 種化合物，較佳地，式IV化合物，
其中R41指示具有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，較佳係正烷基，特別較佳具有2、3、4或5個C原子，及R42指示具有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，兩者較佳具有2至5個C原子；具有2至7個C原子之未經取代之烯基，較佳具有2、3或4個C原子，更較佳係乙烯基或1-丙烯基及特定言之乙烯基，R51及R52彼此獨立，具有針對R21及R22給定之含義中之一者且較佳指示具有1至7個C原子之烷基，較佳係正烷基，特別較佳係具有1至5個C原子之正烷基、具有1至7個C原子之烷氧基、較佳係具有2至7個C原子，較佳具有2至4個C之正烷氧基、特別較佳係具有2至5個C原子之正烷氧基、烷氧基烷基、烯基或烯氧基，較佳係烯氧基， 至 ，若存在，各彼此獨立地指示 較佳 較佳 指示， 且，若存在， 較佳指示， Z51至Z53各彼此獨立地指示-CH2-CH2-、-CH2-O-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-或單鍵，較佳指示-CH2-CH2-、-CH2-O-或單鍵及特別較佳指示單鍵， i及j各彼此獨立地指示0或1，(i+j)較佳指示0或1。
下列實施例較佳： 指示(苯-1,2,4,5-四基)或具有2至 24個C原子之直鏈或分支四價烷基， 指示(苯-1,2,4,5-三基)或具有被R12 置換之2至24個C原子之直鏈或分支三價烷基， -[Z11-]r-[Z12-]s每次出現彼此獨立地指示-O-、-(C=O)-O-或-O-(C=O)-，-(N-R14)-或單鍵，較佳係-O-或-(C=O)-O-或-O-(C=O)-，及R12若存在，指示烷基或烷氧基。
在本申請案中，「三價烷基」指示可在三個位置處攜載其他取代基之烷基。同樣地，「四價烷基」指示可在四個位置處攜載其他取代基之烷基。
在本申請案中，元素全部包括其等個別同位素。特定言之，該等化合物中之一或更多個H可被D取代，且此於一些實施例中亦特別較佳。相應化合物相對較高之氘化程度可(例如)偵測並辨識該等化合物。此在一些情況下係非常有用的，特定言之在式I化合物之情況下。
在本申請案中，烷基特別較佳指示直鏈烷基，特定言之，CH3-、C2H5-、正C3H7- 、正C4H9-或正C5H11-，及烯基特別較佳指示CH2=CH-、E-CH3-CH=CH-、CH2=CH-CH2-CH2-、E-CH3-CH=CH-CH2-CH2-或E-(n-C3H7)-CH=CH-，烷氧基特別較佳指示直鏈烷氧基，特定言之，CH3O-、C2H5O-、正C3H7O-、正C4H9O-或正C5H11O-，根據本申請案之液晶介質較佳包含總計1ppm至1000ppm、較佳1ppm至500ppm、甚至更佳1至250ppm、較佳至200ppm且非常特別較佳1ppm至100ppm之式I化合物。
根據本發明之介質中之式I化合物之濃度較佳係90ppm或以下、特別較佳係50ppm或以下。根據本發明之介質中之式I化合物之濃度非常特別較佳係10ppm或以上至80ppm或以下。
在本發明之一特別較佳之實施例中，在式I化合物中， 指示(苯-1,2,4,5-四基)或具 有2至12個C原子之直鏈或分支四價烷基或 指示或具有2至12個經R12之C 原子之直鏈或分支三價烷基，-[Z11-]r-[Z12-]s每次出現彼此獨立地指示-O-、-(C=O)-O-或-O-(C=O)-，及R12指示H。
在本發明之一較佳實施例中，式I化合物中之該基團 每次出現指示 此等化合物非常適用於作為液晶混合物中之穩定劑。特定言之，其等穩定抗UV曝光之該等混合物之VHR。
在本發明之一較佳實施例中，根據本發明之介質在各情況下包含選自式I-1及I-2化合物之群組之一或更多種式I化合物，
根據本發明之介質較佳包含選自式II-1至II-4化合物之群組之化合物，以在10%或以上至80%或以下、較佳15%或以上至70%或以 下、特別較佳20%或以上至60%或以下之範圍內之總濃度。
在另一較佳實施例中，根據本發明之介質(除選自式II-1至II-4化合物之群組之化合物外)包含一或更多種式III-3化合物，以在1%或以上至20%或以下、較佳2%或以上至15%或以下、特別較佳3%或以上至10%或以下之範圍內之總濃度。
根據本發明之介質(除式I化合物或其較佳之子式外)較佳包含一或更多個介電中性式IV化合物，以在5%或以上至90%或以下、較佳10%或以上至80%或以下、特別較佳20%或以上至70%或以下之範圍內之總濃度。
根據本發明之介質特別較佳包含：一或更多種式II-1化合物，以在5%或以上至30%或以下之範圍內之總濃度及/或一或更多種式II-2化合物，以在3%或以上至30%或以下之範圍內之總濃度及/或一或更多種式II-3化合物，以在5%或以上至30%或以下之範圍內之總濃度及/或一或更多種式II-4化合物，以在1%或以上至30%或以下之範圍內之總濃度。
在本發明之一較佳實施例中，根據本發明之介質包含一或更多種式II-1化合物，較佳選自式II-1-1及II-1-2化合物之群組之一或更多種化合物，
其中參數具有上文在式II-1之情況下給定之含義且較佳R21指示具有2至5個C原子，較佳具有3至5個C原子之烷基，及R22指示具有2至5個C原子之烷基或烷氧基，較佳具有2至4個C原子之烷氧基或具有2至4個C原子之烯氧基。
在本發明之一較佳實施例中，根據本發明之介質包含一或更多種式II-2化合物，較佳選自式II-2-1及II-2-2化合物之群組之一或更多種化合物，
其中參數具有上文在式II-2之情況下給定之含義且較佳R21指示具有2至5個C原子，較佳具有3至5個C原子之烷基，及R22指示具有2至5個C原子之烷基或烷氧基，較佳具有2至4個C原子之烷氧基或具有2至4個C原子之烯氧基。
在本發明之一特別較佳之實施例中，根據本發明之介質包含一或更多種式II-3化合物較佳選自式II-3-1及II-3-2化合物之群組之一或更多種化合物，非常特別較佳地，式II-3-2化合物，
其中參數具有上文在式II-3之情況下給定之含義且較佳R21指示具有2至5個C原子，較佳具有3至5個C原子之烷基，及R22指示具有2至5個C原子之烷基或烷氧基，較佳具有2至4個C原子之烷氧基或具有2至4個C原子之烯氧基。
在另一較佳實施例中，該介質包含一或更多種式II-4化合物，較佳地，式II-4-a化合物，
其中烷基及烷基’彼此獨立地指示具有1至7個C原子、較佳具有2至5個C原子之烷基。
在另一較佳實施例中，該介質包含一或更多種式III-1至III-3化合物，
其中烷基、烷基’指示具有1至7個C原子、較佳具有2至5個C原子之烷 基，烷氧基、烷氧基’指示具有1至7個C原子、較佳具有2至5個C原子之烷氧基。
該介質特別較佳包含一或更多種式III-3化合物。
在另一較佳實施例中，該介質包含一或更多種式IV化合物，
其中R41指示具有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，較佳係正烷基，特別較佳具有2、3、4或5個C原子，及R42指示具有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，兩者較佳具有2至5個C原子，具有2至7個C原子之未經取代之烯基，較佳具有2、3或4個C原子，更佳係乙烯基或1-丙烯基且特定言之係乙烯基。
在一特別較佳之實施例中，該介質包含一或更多種式IV化合物，其等選自式IV-1至IV-4化合物之群組，較佳選自式IV-1及IV-2化合物之群組，
其中烷基及烷基’彼此獨立地指示具有1至7個C原子、較佳具有2至5個C原子之烷基，烯基指示具有2至5個C原子、較佳具有2至4個C原子、特別較佳2個C原子之烯基，烯基’指示具有2至5個C原子、較佳具有2至4個C原子、特別較佳具有2至3個C原子之烯基，及烷氧基指示具有1至5個C原子、較佳具有2至4個C原子之烷氧基。
在一特別較佳之實施例中，根據本發明之介質包含一或更多種式IV-1化合物及/或一或更多種式IV-2化合物。
在另一較佳實施例中，該介質包含一或更多種式V化合物，
其中R51及R52彼此獨立，具有針對R21及R22給定之含義中之一者且較佳指示具有1至7個C原子之烷基，較佳係正烷基，特別較佳具有1至5個C原子之正烷基，具有1至7個C原子之烷氧基，較佳係正烷氧基，特別較佳具有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、烯基或烯氧基，較佳係烯氧基， 至 ，若存在，各彼此獨立地指示 較佳 較佳 指示， 且，若存在， 較佳指示， Z51至Z53各彼此獨立地指示-CH2-CH2-、-CH2-O-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-或單鍵，較佳-CH2-CH2-、-CH2-O-或單鍵且特別較佳係單鍵，i及j各彼此獨立地指示0或1，(i+j)較佳指示0或1。
根據本發明之介質較佳以指示之總濃度包含下列化合物：5至60重量%之選自式II-1至II-4及III化合物之群組之一或更多種化合物，及/或10至60重量%之選自式II-1至II-4化合物之群組之一或更多種化合物及/或10至60重量%之一或更多種式IV及/或V化合物，其中該介質中之所有化合物之總含量係100%。
在一特別較佳之實施例中，根據本發明之介質包含選自式OH-1至OH-6化合物之群組之一或更多種化合物，
此等化合物非常適用於該等介質抗加熱之穩定化。
在本發明之另一較佳實施例中，若根據本發明之介質不包含苯酚化合物(特定言之選自式OH-1至OH-6化合物之群組)，根據本發明之介質亦可具有足夠穩定性。
本發明亦係關於電光顯示器或電光組件，其等含有根據本發明之液晶介質。優先考慮基於VA或ECB效應之電光顯示器，及特定言之藉助於主動矩陣定址裝置定址者。
因此，本發明同樣係關於根據本發明之液晶介質於電光顯示器或電光組件中之用途，及係關於用於製備根據本發明之液晶介質之方法，其特徵在於一或更多種式I化合物與一或更多種式II-1化合物及/或II-2及/或II-3化合物及/或II-4化合物混合，較佳與兩種或更多種、特別較佳與三種或更多種、且非常特別較佳與選自此等式II-1、II-2、II-3及II-4之所有四種之化合物混合，及較佳與一或更多種其他化合物混合，較佳選自式IV及/或V化合物之群組。
在另一較佳實施例中，該介質包含一或更多種式IV化合物，其等選自式IV-3及IV-4化合物之群組，
其中烷基及烷基’彼此獨立地指示具有1至7個C原子、較佳具有2至5個C原子之烷基，烷氧基指示具有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，該介質包含一或更多種式V化合物，其等選自式V-1至V-10化合物之群組，較佳選自式V-1至V-5化合物之群組，
其中參數具有上文在式V下給定之含義，及Y5指示H或F，及較佳R51指示具有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指示具有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，較佳係烷基或烯基，特別較佳係烯基。
在另一較佳實施例中，該介質包含一或更多種式V-1化合物，其等選自式V-1a及V-1b化合物之群組，較佳係選自式V-1b化合物，
其中烷基及烷基’彼此獨立地指示具有1至7個C原子、較佳具有2至5個C原子之烷基，烷氧基指示具有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，該介質包含一或更多種式V-3化合物，其等選自式V-3a及V-3b化合物之群組，
其中烷基及烷基’彼此獨立地指示具有1至7個C原子、較佳具有2至5個C原子之烷基，及烯基指示具有2至7個C原子、較佳具有2至5個C原子之烯基。
在另一較佳實施例中，該介質包含一或更多種式V-4化合物，其等選自式V-4a及V-4b化合物之群組，
其中烷基及烷基’彼此獨立地指示具有1至7個C原子、較佳具有2至5個C原子之烷基。
此外，本發明係關於用於穩定液晶介質之方法，該液晶介質包含選自以下各物之群組之一或更多種化合物：式II-1至II-4化合物及/或一或更多種式IV化合物及/或一或更多種式V之化合物，其等特徵在於向該介質中添加一或更多種式I化合物。
根據本發明之液晶介質可包含一或更多種對掌性化合物。
在本發明之一特別較佳之實施例中，該液晶介質包含一或更多種具有下式之化合物：
其中n指示0、1、2、3、4、5或6，較佳2或4，特別較佳2，較佳以0.1至5%之濃度，特別較佳以0.2至1%之濃度。
本發明之特別較佳之實施例滿足下列條件中之一或更多者，其中首字母縮略詞(縮寫)闡述於表A至C中並藉由實例繪示於表D中。
i. 該液晶介質具有0.060或以上、特別較佳0.070或以上之雙折射率。
ii. 該液晶介質具有0.130或以下、特別較佳0.120或以下之雙折射率。
iii. 該液晶介質具有在0.090或以上至0.120或以下之範圍內之雙折射率。
iv. 該液晶介質具有具有2.0或以上，特別較佳2.5或以上之絕對值之負介電各向異性。
v. 該液晶介質具有具有5.5或以下、特別較佳5.0或以下之絕對值之負介電各向異性。
vi. 該液晶介質具有具有在3.0或以上至4.5或以下之範圍內之絕對值之負介電各向異性。
vii. 該液晶介質包含一或更多個特別較佳之式IV化合物，其等選自下文給定之子式：
其中烷基具有上文給定之意義且較佳在各情況下彼此獨立地指示具有1至6個C原子、較佳具有2至5個C原子之烷基且特別較佳係正烷基。
viii. 式IV化合物於混合物中之總濃度總體上係20%或以上、較佳30%或以上，且較佳在20%或以上至49%或以下之範圍內，特別較佳在29%或以上至47%或以下之範圍內及非常特別較佳在37%或以上至44%或以下之範圍內。
ix. 該液晶介質包含選自以下各物之群組之一或更多種式IV化合物：CC-n-V及/或CC-n-Vm、特別較佳CC-3-V，較佳以高達50%或 以下、特別較佳高達42%或以下之濃度；及視需要額外CC-3-V1，較佳以高達15%或以下之濃度；及/或CC-4-V，較佳以高達20%或以下之濃度，特別較佳以高達10%或以下之濃度。
x. 化合物III於混合物中之總濃度總體上在1%或以上至20%或以下之範圍內，較佳在2%或以上至15%或以下之範圍內，特別較佳在3%或以上至10%或以下之範圍內。
xi. CC-3-V化合物於混合物中之總濃度總體上係18%或以上，較佳25%或以上。
xii. 式II-1至II-4及III化合物於混合物中之比例總體上係50%或以上且較佳係75%或以下。
xiii. 該液晶介質大體上由式I、II-1至II-4、III、IV及V化合物，較佳地，式I、II-1至II-4及IV化合物組成。
xiv. 該液晶介質包含一或更多種式IV化合物，較佳地，式IV-1及/或IV-2化合物，較佳以20%或以上、特定言之25%或以上及非常特別較佳30%或以上至45%或以下之總濃度。
此外，本發明係關於具有基於VA或ECB效應之主動矩陣定址之電光顯示器，其特徵在於其含有作為介電之根據本發明之液晶介質。
此外，本發明係關於具有基於IPS或FFS效應之主動矩陣定址之電光顯示器，其特徵在於其含有作為介電之根據本發明之液晶介質。
該液晶混合物較佳具有具有至少80K之寬度及在20℃下最多30mm2．s-1之流動黏度ν20之向列相範圍。
根據本發明之液晶混合物具有-0.5至-8.0，特定言之-1.5至-6.0及非常特別較佳-2.0至-5.0之△ε，其中△ε指示介電各向異性。
旋轉黏度γ1較佳係200mPa．s或以下，特定言之150mPa．s或以下，特別較佳120mPa．s或以下。
根據本發明之混合物適用於所有VA-TFT應用，例如，諸如 VAN、MVA、(S)-PVA及ASV。此外，其等適用於IPS(平面轉換)、FFS(邊緣場開關)及具有負△ε之PALC應用。
根據本發明之顯示器中之向列型液晶混合物通常包含兩種組分A及B，其中其等本身由一或更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、特定言之5至12及特別較佳10或以下之化合物。此等較佳選自由以下各物組成之群組：式I、II-1至II-4及/或IV及/或V化合物。
根據本發明之液晶介質可視需要亦包含超過18種化合物。在此情況下，其等較佳包含18至25種化合物。
除式I至V化合物外，其他成分亦可存在，例如總體上以混合物之高達45%、但較佳高達35%、特定言之高達10%之量存在。
根據本發明之介質可視需要亦包含正介電組分，其等基於整個介質之總濃度較佳係10%或以下。
在一較佳實施例中，根據本發明之液晶介質基於混合物總體上包含總計10ppm或以上至1000ppm或以下、較佳50ppm或以上至500ppm或以下、特別較佳100ppm或以上至400ppm或以下及非常特別較佳150ppm或以上至300ppm或以下之式I化合物，20%或以上至60%或以下、較佳25%或以上至50%或以下、特別較佳30%或以上至45%或以下之式II-1至II-4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以下各物之群組之化合物：式I、II-1至II-4、III-3、IV及V化合物，較佳選自以下各物之群組之化合物：式I及II-1至II-4化合物；其等較佳主要由、特別較佳大體上由且非常特別較佳實際上完全由具有該等式之化合物組成。
根據本發明之液晶介質在各情況下較佳具有至少-20℃或以下至70℃或以上，特別較佳-30℃或以下至80℃或以上，非常特別較佳-40 ℃或以下至85℃或以上且最佳-40℃或以下至90℃或以上之向列相。
本文中表達「具有向列相」意謂在一方面在相應之溫度下在低溫下未觀察到層列相及結晶，且在另一方面，一經加熱完向列相不出現澄清。在低溫下之研究在流動黏度計中於相應之溫度下進行且藉由在具有對應於電光應用之胞元厚度之測試胞元中儲存至少100小時進行檢查。若在-20℃之溫度下於相應之測試胞元中之儲存穩定性係1000小時或以上，則認為該介質在此溫度下穩定。在-30℃及-40℃之溫度下，相應之時間分別係500小時及250小時。在高溫下，藉由習知方法於毛細管中量測該澄清點。
在一較佳實施例中，根據本發明之液晶介質之特徵在於光學各向異性值在中等至低範圍內。雙折射率值較佳在0.065或以上至0.130或以下之範圍內，特別較佳在0.080或以上至0.120或以下之範圍內且非常特別較佳在0.085或以上至0.110或以下之範圍內。
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介電各向異性之相對較高之絕對值(|△ε|)，其等較佳在2.0或以上至5.5或以下、較佳至5.0或以下、較佳2.5或以上至4.7或以下、特別較佳3.0或以上至4.7或以下且非常特別較佳3.2或以上至4.5或以下之範圍內。
根據本發明之液晶介質具有臨限值電壓(V0)之相對較低之值，臨限值電壓在1.7V或以上至2.5V或以下、較佳1.8V或以上至2.4V或以下、特別較佳1.9V或以上至2.3V或以下及非常特別較佳1.95V或以上至2.1V或以下之範圍內。
在另一較佳實施例中，根據本發明之液晶介質較佳具有平均介電各向異性之相對較低之值(εav.≡(ε∥+2ε⊥)/3)，其等較佳在5.0或以上至8.0或以下、較佳5.4或以上至7.5或以下、又更佳5.5或以上至7.3或以下、特別較佳5.6或以上至7.1或以下及非常特別較佳5.7或以上至 6.8或以下之範圍內。
此外，根據本發明之液晶介質在液晶胞元中具有針對VHR之較高之值。
在新鮮填充之胞元中在20℃下，在該等胞元中，此等大於或等於95%，較佳大於或等於97%，特別較佳大於或等於98%及非常特別較佳大於或等於99%，且在烘箱中5分鐘後在100℃下在該等胞元中，此等大於或等於80%，較佳大於或等於85%，特別較佳大於或等於90%及非常特別較佳大於或等於95%。
一般而言，本文中具有低定址電壓或臨限值電壓之液晶介質相較於具有較高定址電壓或臨限值電壓之液晶介質具有較低之VHR且反之亦然。
用於個別物理性質之此等較佳值較佳亦在各情況下藉由根據本發明之介質彼此組合維持。
在本申請案中，除非另有明確指示，否則術語「化合物(compounds)」亦寫為「化合物(compound(s))」意謂一種化合物且意謂亦複數種化合物兩者。
除非另有指示，否則在各情況下，個別化合物通常以1%或以上至30%或以下、較佳2%或以上至30%或以下及特別較佳3%或以上至16%或以下之濃度應用於該等混合物中。
在一較佳實施例中，根據本發明之液晶介質包含：式I化合物，一或更多種式IV化合物，其等較佳選自以下各物之群組：式CC-n-V及CC-n-Vm化合物，較佳CC-3-V、CC-3-V1、CC-4-V及CC-5-V化合物，特別較佳選自以下各物之群組：化合物CC-3-V、CC-3-V1及CC-4-V，非常特別較佳化合物CC-3-V及視需要額外地化合物CC-4-V及/或CC-3-V1， 一或更多種式II-1-1化合物，較佳地，式CY-n-Om化合物，其等選自以下各物之群組：式CY-3-O2、CY-3-O4、CY-5-O2及CY-5-O4化合物，一或更多種式II-1-2化合物，其等較佳選自以下各物之群組：式CCY-n-m及CCY-n-Om化合物，較佳地，式CCY-n-Om化合物，其等較佳選自以下各物之群組：式CCY-3-O2、CCY-2-O2、CCY-3-O1、CCY-3-O3、CCY-4-O2、CCY-3-O2及CCY-5-O2化合物，視需要，較佳強制地，一或更多種式II-2-2化合物，較佳地，式CLY-n-Om化合物，其等較佳選自以下各物之群組：式CLY-2-O4、CLY-3-O2、CLY-3-O3化合物，一或更多種式II-3-2化合物，較佳地，式CPY-n-Om化合物，其等較佳選自以下各物之群組：式CPY-2-O2及CPY-3-O2、CPY-4-O2及CPY-5-O2化合物，一或更多種式II-4化合物，較佳地，式PYP-n-m化合物，其等較佳選自以下各物之群組：式PYP-2-3及PYP-2-4化合物，一或更多種式III-3化合物，較佳地，式B-2O-O5化合物。
熟習此項技術者已知根據本發明之式I化合物，或可類似地藉由文獻中之習知方法自市售4-羥基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基N-氧化物(CAS No.2226-96-2)製備根據本發明之式I化合物(參見，例如，Houben Weyl,Methoden der Organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry],Thieme-Verlag,Stuttgart)。
就本發明而言，除非在個別情況下另有指示，否則下列定義結合組合物之成分之說明書應用：- 「包含」：組合物中正待討論之成分之濃度係較佳5%或以上，特別較佳10%或以上，非常特別較佳20%或以上，- 「主要由……組成」：組合物中正待討論之成分之濃度係較佳 50%或以上，特別較佳55%或以上及非常特別較佳60%或以上，- 「大體上由……組成」：組合物中正待討論之成分之濃度係較佳80%或以上，特別較佳90%或以上及非常特別較佳95%或以上，及- 「實際上完全由……組成」：：組合物中正待討論之成分之濃度係較佳98%或以上，特別較佳99%或以上及非常特別較佳100.0%。
此將兩者作為可係組分及化合物之具有其等成分之組合物應用至介質，及亦應用至具有其等成分之組分，該等化合物。僅與個別化合物相對於介質總體上之濃度相關聯時，術語確實包含以下含義：正待討論之化合物之濃度係較佳1%或以上，特別較佳2%或以上，非常特別較佳4%或以上。
就本發明而言，「」意謂小於或等於，較佳小於，及「」意謂大於或等於，較佳大於。
就本發明而言， 指示反式-1,4-伸環己基，及 指示1,4-伸苯基。
就本發明而言，表達「介電正性化合物」意謂具有>1.5之△ε之化合物，表達「介電中性化合物」意謂其中-1.5△ε1.5者及表達「介電負性化合物」意謂其中△ε<-1.5者。藉由將10%之化合物溶解於液晶主體中並在各情況下在至少一個具有20μm之胞元厚度及1kHz下之垂面及均勻之表面配向之測試胞元中測定所得之混合物之電容以測定本文中該等化合物之介電各向異性。量測電壓通常係0.5V至1.0V，但總低於研究之各自液晶混合物之電容臨限值。
用於介電正性化合物及介電中性化合物之主體混合物係ZLI-4792及用於介電負性化合物之主體混合物係ZLI-2857，兩者皆來自德國的Merck KGaA。自添加待研究之化合物後之主體混合物之介電常數之變化並外推至100%採用之化合物獲得用於待研究之各自化合物之值。將待研究之化合物以10%之量溶解於主體混合物中。若該物質之溶解度過低以至於無法用於此目的，則逐步將該濃度減半直至該研究可在所需之溫度下進行。
根據本發明之液晶介質可(若需要)亦以通常量包含其他添加劑，例如，諸如穩定劑及/或多色染料及/或對掌性摻雜劑。基於整個混合物之量，採用之此等添加劑之量係較佳總計0%或以上至10%或以下，特別較佳0.1%或以上至6%或以下。採用之個別化合物之濃度係較佳0.1%或以上至3%或以下。當在液晶介質中指定液晶化合物之濃度及濃度範圍時，通常不考量此等添加劑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，其包含一或更多種反應性化合物，較佳反應性液晶原，及(若需要)亦以通常量包含其他添加劑，例如，諸如聚合作用引發劑及/或聚合作用緩和劑。採用之此等添加劑之量總計0%或以上至10%或以下、基於整個混合物之量，較佳0.1%或以上至2%或以下。當在液晶介質中指定液晶化合物之濃度及濃度範圍時，不考量此等添加劑及類似添加劑之濃度。
該等組合物由複數種化合物組成，較佳3種或以上至30種或以下，特別較佳6種或以上至20種或以下及非常特別較佳10種或以上至16種或以下化合物，其等化合物以習知方式混合。一般而言，將以較少量使用之所需量之組分溶解於組成該混合物之主要成分之組分中。此在高溫下進行係有利的。若所選溫度高於該主要成分之澄清點，則特別容易觀察分解操作之完成。然而，亦可能以其他習知方法製備該 等液晶混合物，例如使用預混或來自所謂之「多瓶系統」。
根據本發明之混合物展現具有65℃或以上之澄清點之極寬之向列相範圍、電容臨限值之非常有利之值、用於保持比率之相對較高之值、及同時在-30℃及-40℃下極佳之低溫穩定性。此外，根據本發明之混合物藉由低旋轉黏度γ1而有所區別。
毫無疑問，熟習此項技術者已知用於VA、IPS、FFS或PALC顯示器中之根據本發明之介質可亦包含其中例如，H、N、O、Cl、F已被相應之同位素所置換之化合物。
本發明之液晶顯示器之結構對應於通常幾何結構，如描述(例如)於EP 0 240 379 A1中。
本發明之液晶相藉助於合適之添加劑以其等可應用於迄今為止已揭示之任何類型(例如)之ECB、VAN、IPS、GH或ASM-VA LCD顯示器中之方式可經改質。
下表E指示可能之摻雜劑，其等可添加至根據本發明之混合物中，若該等混合物包含一或更多種摻雜劑，則其(等)以0.01至4%，較佳0.1至1.0%之量採用。
於下表F中展示可較佳以0.01至6%、特定言之0.1至3%之量添加(例如)至根據本發明之混合物中之穩定劑。
出於本發明之目的，除非另有明確說明，否則所有濃度指示重量%且除非另有明確指示，否則係關於相應之混合物或混合物組分。
本申請案中指示之所有溫度值，例如，諸如熔點T(C,N)、層列(S)至向列型(N)相轉換T(S,N)及澄清點T(N,I)以攝氏度(℃)指示，且除非另有明確指示，否則所有溫度差異相應地以差異度(°或度)指示。
就本發明而言，除非另有明確指示，否則術語「臨限值電壓」係關於電容臨限值(V0)，亦稱為Freedericks臨限值。
所有物理性質係根據及已根據「Merck Liquid Crystals,Physical Properties of Liquid Crystals」(status Nov.1997,Merck KGaA,Germany)測定並應用於20℃之溫度，且除非另有明確指示，否則在各情況下以589nm測定△n並以1kHz測定△ε。
如同轉換行為，於Merck Japan生產之測試胞元中測定電光性質(例如臨限值電壓(V0)(電容量測))。量測胞元具有鹼石灰玻璃基板且依具有聚醯亞胺配向層(SE-1211及稀釋劑**26(混合比率1：1)，兩者皆來自Nissan Chemicals,Japan)之ECB或VA組態予以建構，其等已經彼此垂直摩擦並影響液晶之垂面配向。透明、實際上方形之ITO電極之表面積係1cm2。
除非另有指示，否則對掌性摻雜劑不添加至所用之液晶混合物中，但後者亦特別適用於其中此類型之摻雜係必需之應用中。
於Merck Japan生產之測試胞元中測定VHR。該等測試胞元具有無鹼玻璃基板且具有層厚度為50nm之聚醯亞胺配向層，其導致該等液晶值平面配向。層間隙係均勻的3.0μm或6.0μm。透明ITO電極之表面積係1cm2。
除非另有指示，否則於來自Autronic Melchers,Germany之市售儀器中在20℃(VHR20)下並在烘箱中5分鐘在100℃(VHR100)下測定VHR。除非更精確指示，否則所用電壓具有在1Hz至60Hz之範圍內之頻率。
VHR量測值之精確度取決於VHR之各自值。精確度隨VHR之各自值減小而減小。通常在各種大小範圍中之值之情況下觀察之偏差以其等大小之順序彙編於下表中。
於「Suntest CPS」中(來自Heraeus,Germany之市售儀器)研究對UV輻射之穩定性。除非明確指示，否則經密封之測試胞元經輻射達30分鐘至2.0小時，而無額外之加熱。在300nm至800nm之範圍內之波長下之輻射功率係765W/m2 V。使用具有310nm之邊緣波長之UV「截止」濾波器以模仿所謂之窗玻璃模式。在各系列之實驗中，針對各情況研究至少四個測試胞元且各自結果指示為相應之個別量測值之平均值。
電壓保持比率(△VHR)之下降通常由曝光引起，例如藉由LCD背光之UV輻射，其根據下列等式(1)測定：△VHR(t)=VHR(t)-VHR(t=0) (1)。
使用旋轉永久磁鐵方法及經改質之Ubbelohde黏度計中之流動黏度測定旋轉黏度。對於全部由Merck KGaA,Darmstadt,Germany生產的液晶混合物ZLI-2293、ZLI-4792及MLC-6608，在20℃下測定之旋轉黏度值分別為161mPa．s、133mPa．s及186mPa．s，且在20℃下測定之流動黏度值(ν)分別為21mm2．s-1、14mm2．s-1及27mm2．s-1。
除非另有明確指示，否則使用下列符號：V0 臨限值電壓，20℃下之電容[V]，ne 在20℃及589nm下量測之異常折射率，no 在20℃及589nm下量測之正常折射率，△n 在20℃及589nm下量測之光學各向異性，ε⊥ 在20℃及1kHz下，垂直於導向器之介電磁化率， ε∥ 在20℃及1kHz下，平行於導向器之介電磁化率，△ε 20℃及1kHz下之介電各向異性，cl.p.或T(N,I)澄清點[℃]，ν 在20℃下量測之流動黏度[mm2．s-1]，γ1 在20℃下量測之旋轉黏度[mPa．s]，K1 彈性常數，20℃下之「擴張(splay)」畸變[pN]，K2 彈性常數，20℃下之「扭轉」畸變[pN]，K3 彈性常數，20℃下之「彎曲」畸變[pN]，及LTS 相之低溫穩定性，於測試胞元中測定，VHR 電壓保持比率，△VHR 電壓保持比率之下降，Srel VHR之相對穩定性。
下列實例闡述本發明但不限制本發明。然而，實例以較佳待採用之化合物及其各自濃度及其彼此組合向熟習此項技術者展示較佳混合物概念。此外，實例闡述可獲得之性質及性質組合。
就本發明而言及在下列實例中，液晶化合物之結構藉助於首字母縮略詞予以指示，及至化學式之轉變根據下表A至C發生。所有基團CnH2n+1、CmH2m+1及ClH2l+1或CnH2n、CmH2m及ClH2l係直鏈烷基或烯基，在各情況下分別具有n、m及l個C原子。表A展示用於化合物之原子核之環元素之編碼，表B列舉橋接單元及表C列舉用於分子之左手端基團及右手端基團之符號之意義。首字母縮略詞由用於具有視需要之連接基團之環元素之編碼、接著第一連字元與用於左手端基團之編碼及第二連字元與用於右手端基團之編碼組成。表D展示化合物之繪示性結構連同其等各自縮寫。
表A：環元素
其中n及m係各整數，及三個點「...」係用於來自此表之其他縮寫之佔位符。
除式I化合物外，根據本發明之混合物較佳包含具有下文提及之化合物之一或更多種化合物。
使用下列縮寫：(n、m及z彼此獨立地係各整數，較佳1至6)
表E展示較佳於根據本發明之混合物中採用之對掌性摻雜劑。
在本發明之一較佳實施例中，根據本發明之介質包含選自來自表E之化合物之群組之一或更多種化合物。
表F展示除式I化合物外亦可於根據本發明之混合物中採用之穩定劑。本文中參數n指示1至12之整數。特定言之，展示之苯酚衍生物因為其等充當抗氧化劑所以可用作額外之穩定劑。
在本發明之一較佳實施例中，根據本發明之介質包含選自來自表F之化合物之群組之一或更多種化合物，特定言之自具有該兩式之化合物之群組之一或更多種化合物
實例
下列實例闡述本發明但不以任何方式限制本發明。然而，物理性質使熟習此項技術者明瞭可達成之性質及其等可經改質之範圍。特定言之，因此向熟習此項技術者充分定義各種可較佳達成之性質之組合。
製備並研究具有如指示於下表中之組合物及性質之液晶混合物。藉由與作為參考(Ref.)之未經穩定之鹼性混合物比較證實包含式I化合物之混合物之經改善之穩定性。
實例1.1至1.3
製備並研究下列混合物(M-1)。
將混合物M-1分為四部分並如下文描述研究。
首先，測定混合物(M-1)本身之電壓保持比率之穩定性。研究混合物M-1其在具有用於垂面配向及扁平ITO電極之配向材料之測試胞元中對UV曝光之穩定性。為此，相應之測試胞元在陽光測試中經輻射達30分鐘。然後在100℃之溫度下在5分鐘後在各情況下測定該電壓保持比率。結果總結於表1中。因此，如下文，針對各個別混合物裝滿並研究六個測試胞元並。指示之該等值係該等六個個別值之平均值。
接著，在各情況下將100ppm、200ppm及300ppm之化合物I-1添加至混合物M-1剩餘之三部分中且如上文描述研究所得之混合物(M-1-1、M-1-2、M-1-3)之其等穩定性。結果展示於下表1中。
電壓保持比率值之相對偏差在各種量測系列之情況下通常在約3至4%之範圍內。
本文易見化合物I-1(甚至以相對較低之濃度)明確展現穩定性質。
100ppm濃度之化合物I-1具有極佳之穩定活性。此結果減小堅持曝光於背光之影像之風險。
實例1.4
製備混合物M-1並將其分為兩部分。將150ppm之化合物I-1添加至一部分(混合物M-1-4)中。
首先，測定混合物之電壓保持比率之穩定性本身。接著在具有用於垂面配向及扁平ITO電極之配向材料之測試胞元中研究該兩個混合物其等對藉助於冷陰極(CCFL)LCD背光之輻射之穩定性。為此，相應之測試胞元曝光於該輻射達900小時。然後在100℃之溫度下在5分鐘後在各情況下測定電壓保持比率。結果總結於表2中。
如自表2中可見，甚至低濃度之化合物I-1導致在曝露於LCD背光之光後針對VHR之最終值之顯著改善。
實例2
製備並研究下列混合物(M-2)。
將混合物M-2分為兩部分，將100ppm之化合物I-2添加至一部分(混合物M-2-1)中且在陽光測試中在測試胞元中以類似於描述於實例1.1至1.3中之程序研究該兩個混合物其等對UV曝光之穩定性。輻射達30分鐘後之VHR量測之結果總結於表3中。
(VHR：60℃，1V，60Hz)
如自表3中可見，甚至低濃度之化合物I-2導致在UV曝光後針對VHR之最終值之顯著改善。
實例3及比較實例3-V
製備並研究下列混合物(M-3)。
製備混合物M-3並將其分為三部分。將150ppm之化合物I-1添加至一部分(混合物M-3-1)中。為比較，將來自先前技術之150ppm穩定劑(化合物VII，混合物V-1)添加至另一部分中。
藉助於冷陰極(CCFL)LCD背光輻射達476小時前及後之VHR類似於上文描述之實驗。結果總結於表4(應注意低量測頻率)中。
表4
(VHR：20℃，1V，1Hz)
如自表4中可見，甚至低濃度之化合物I-1導致在藉助於LCD背光之曝光後針對VHR之最終值之顯著改善。此外，混合物M-3-1及V-1之VHR值之比較展示，與使用來自先前技術之化合物VII相比，使用化合物I-1導致在曝光後針對VHR之甚至更佳之值。
實例4
製備並研究下列混合物(M-4)。
將混合物M-4分為三部分且在各情況下將100ppm之化合物I-1或I-2添加至該三部分之兩者中。該等混合物接著藉助於如描述於實例 1.4中之LCD背光經受測試且獲得相對較好之結果。
實例5及比較實例5-V
製備並研究下列混合物(M-5)。
製備混合物M-5並將其分為三部分。將100ppm之化合物I-1添加至一部分(混合物M-5-1)中。為比較，將100ppm之式VII穩定劑添加至另一部分(混合物V-5)中。藉助於冷陰極(CCFL)LCD背光輻射達168小時前及後之VHR類似於上文描述之實例判定。結果總結於表5中。
(VHR：100℃，1V，60Hz)
如自表5中可見，甚至低濃度之化合物I-1導致在藉助於LCD背光之曝光後針對VHR之最終值之顯著改善。此外，混合物M-5-1及V-5之VHR值之比較展示，與使用來自先前技術之化合物VII相比，使用化合物I-1導致在曝光後針對VHR之甚至更佳之值。
實例6及比較實例6-V
製備並研究下列混合物(M-6)。
製備混合物M-6並將其分為三部分。將100ppm之化合物I-1添加至一部分(混合物M-6-1)中。為比較，將100ppm之式VII穩定劑添加至另一部分(混合物V-6)中。藉助於冷陰極(CCFL)LCD背光輻射達1000小時前及後之VHR類似於上文描述之實驗判定。結果總結於表6中。
(VHR：100℃，1V，60Hz)
如自表6中可見，甚至低濃度之化合物I-1導致在藉助於LCD背光之曝光後針對VHR之最終值之顯著改善。此外，混合物M-6-1及V-6之VHR值之比較展示，導致與使用來自先前技術之化合物VII相比，使用化合物I-1在曝光後針對VHR甚至更佳之值。
實例7
製備並研究下列混合物(M-7)。
製備混合物M-7並將其分為兩部分。將100ppm之化合物I-1添加至一部分(混合物M-6-1)中。藉助於冷陰極(CCFL)LCD背光輻射達1000小時前及後之VHR類似於上文描述之實驗判定。結果總結於表7中。
(VHR：60℃，5V，1Hz)
如自表7中可見，甚至低濃度之化合物I-1導致在曝光於LCD背光之光後針對VHR之最終值之顯著改善。

Claims (13)

  1. 一種液晶介質，其包含：a)一或更多種式I化合物， 其中n指示3或4，m指示(4-n)， 指示具有4個鍵結位置之有機基團，其中，除m個 基團R12存在於分子中外(但與之獨立地)，另一H原子可被R12置換或複數個其他H原子可被R12置換，且其中，一個-CH2-基團或複數個-CH2-基團可以兩個O原子非彼此直接鍵結之方式被-O-或-(C=O)-置換，或指示具有4個鍵結位置之經取代或未經取代之芳族或雜芳族烴基，其中，除該等m個基團R12存在於該分子中外(但與之獨立地)，另一H原子可被R12置換或複數個其他H原子可被R12置換，Z11及Z12彼此獨立地指示-O-、-(C=O)-、-(N-R14)-或單鍵，但不同時指示-O-，r及s彼此獨立地指示0或1，Y11至Y14各彼此獨立地指示具有1至4個C原子之烷基，及或者，彼此獨立，成對(Y11與Y12)及(Y13與Y14)中之一或兩者一起亦指示具有3至6個C原子之二價基團， R12每次出現彼此獨立地指示H、F、OR14、NR14R15、具有1至20個C原子之直鏈或分支烷基鏈，其中一個-CH2-基團或複數個-CH2-基團可被-O-或-C(=O)-置換，但兩個相鄰-CH2-基團不可被-O-置換，指示含有環烷基或烷基環烷基單元之烴基且其中一個-CH2-基團或複數個-CH2-基團可被-O-或-C(=O)-置換，但兩個相鄰-CH2-基團不可被-O-置換，且其中一個H原子或複數個H原子可被OR14、N(R14)(R15)或R16置換，或指示芳族或雜芳族烴基，其中一個H原子或複數個H原子可被OR14、N(R14)(R15)或R16置換，R14每次出現彼此獨立地指示具有1至10個C原子之直鏈或分支烷基或醯基，或具有6至12個C原子之芳族烴基或羧基，R15每次出現彼此獨立地指示具有1至10個C原子之直鏈或分支烷基或醯基，或具有6至12個C原子之芳族烴基或羧基，R16每次出現彼此獨立地指示具有1至10個C原子之直鏈或分支烷基，其中一個-CH2-基團或複數個-CH2-基團可被-O-或-C(=O)-置換，但兩個相鄰-CH2-基團不可被-O-置換，及b)選自式II-1至II-4化合物之群組之一或更多種化合物 其中R21指示具有1至7個C原子之未經取代之烷基，R22指示具有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，及m、n及o各彼此獨立地指示0或1。
  2. 如請求項1之介質，其中式I中之該基團 每次出現指示
  3. 如請求項1或2之介質，其中其包含選自式I-1及I-2化合物之一或更多種式I化合物，
  4. 如請求項1至3中任一項之液晶介質，其中其額外包含一或更多種式III-3化合物， 其中烷氧基、烷氧基’彼此獨立地指示具有1至5個C原子之烷氧基。
  5. 如請求項1至4中任一項之液晶介質，其中該介質之式I化合物之總濃度總體上係1ppm或以上至1000ppm或以下。
  6. 如請求項1至5中任一項之介質，其中其額外包含一或更多種式IV化合物， 其中R41指示具有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指示具有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7個C原子之未經取代之烯基。
  7. 如請求項1至6中任一項之介質，其中該介質中之式II-1至II-4化合物之總濃度總體上係10%或以上或80%或以下。
  8. 如請求項1至7中任一項之介質，其中其包含一或更多種如指示於請求項1中之式II-3化合物。
  9. 一種電光顯示器或電光組件，其特徵在於其含有如請求項1至8中任一項之液晶介質。
  10. 如請求項9之顯示器，其中其基於VA或ECB效應。
  11. 如請求項9或10之顯示器，其中其具有主動矩陣定址裝置。
  12. 一種如請求項1至8中任一項之介質的用途，其用於電光顯示器或電光組件中。
  13. 一種用於製備如請求項1至8中任一項之液晶介質之方法，其特徵在於一或更多種式I化合物與一或更多種式II-1至II-4化合物混合且視需要與式III化合物及/或視需要與一或更多種式IV化合物混合。
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