TW201925431A - 液晶介質 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於液晶介質及其用於尤其基於VA、PSA、PS-VA、PM-VA、SS-VA、PALC、IPS、PS-IPS、FFS或PS-FFS效應之主動矩陣顯示器之用途。

Description

液晶介質
本發明係關於液晶介質(LC介質)，其用於光電目的、尤其用於具有基於ECB效應之主動矩陣定址之光電顯示器及用於IPS (平面內切換型)顯示器或FFS (邊緣場切換型)顯示器之用途，及含有此介質之顯示器。
電控雙折射之原理(ECB效應亦或DAP (配向相變形)效應)首次闡述於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)中。隨後J.F. Kahn (Appl. Phys. Lett. 20 (1972), 1193)及G. Labrunie與J. Robert (J. Appl. Phys. 44 (1973), 4869)之論文對此加以闡述。
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)之論文顯示，液晶相必須具有高彈性常數比率K3 /K1 值、高光學各向異性值Dn及Dε ≤ -0.5之介電各向異性值，以便適用於基於ECB效應之高資訊顯示器元件中。基於ECB效應之光電顯示器元件具有垂面邊緣配向(VA技術=垂直配向)。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。
使用ECB效應之顯示器(如所謂的VAN (垂直配向向列型(v erticallya lignedn ematic))顯示器)，例如呈MVA (多域垂直配向(m ulti-domainv erticala lignment)，例如：Yoshide, H.等人之論文3.1：「MVA LCD for Notebook or Mobile PCs ...」，2004年SID國際研討會，Digest of Technical Papers，XXXV，第I卷，第6至9頁，及Liu, C.T.等人之論文15.1：「A 46-inch TFT-LCD HDTV Technology ...」，2004年SID國際研討會，Digest of Technical Papers，XXXV，第II卷，第750至753頁)、PVA (圖案化垂直配向(p atternedv erticala lignment)，例如：Kim, Sang Soo之論文15.4：「Super PVA Sets New State-of-the-Art for LCD-TV」，2004年SID國際研討會，Digest of Technical Papers，XXXV，第II卷，第760至763頁)、ASV (先進超視覺(a dvanceds uperv iew)，例如：Shigeta, Mitzuhiro及Fukuoka, Hirofumi之論文15.2：「Development of High Quality LCDTV」，2004年SID國際研討會，Digest of Technical Papers，XXXV，第II卷，第754至757頁)模式，已使其成為除IPS (平面內切換型(i n-p lanes witching))顯示器(例如：Yeo, S.D.之論文15.3：「An LC Display for the TV Application」，2004年SID國際研討會，Digest of Technical Papers，XXXV，第II卷，第758及759頁)及習知之TN (扭轉向列型(t wistedn ematic))顯示器以外目前最重要的三種較新型液晶顯示器(尤其用於電視應用)中之一者。比較該等技術之一般形式，例如見於Souk, Jun，2004年SID研討會，會議M-6：「Recent Advances in LCD Technology」，研討會演講記錄M-6/1至M-6/26；及Miller, Ian，2004年SID研討會，會議M-7：「LCD-Television」，研討會演講記錄M-7/1至M-7/32。儘管現代ECB顯示器之反應時間已藉由使用過驅動之定址方法顯著改良(例如：Kim, Hyeon Kyeong等人之論文9.1：「A 57-in. Wide UXGA TFT-LCD for HDTV Application」，SID 2004國際研討會，Digest of Technical Papers，XXXV，第I卷，第106頁至第109頁)，但達成視頻兼容反應時間(尤其對於灰階切換)仍係尚未得到滿意解決之問題。
此效應在光電顯示器元件中之工業應用需要必須滿足多種要求之LC介質。此處尤其重要的是對水分、空氣及物理影響(例如，熱、紅外線、可見光及紫外線輻射及直流及交流電場)之化學抗性。
此外，要求工業上可用之LC介質在適宜溫度範圍及低黏度下具有液晶中間相。
迄今所揭示之各系列具有液晶中間相之化合物均不包括滿足所有該等要求之單一化合物。因此，通常製備2至25種、較佳地3至18種化合物之混合物以獲得可用作LC介質之材料。然而，由於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，故尚且不能容易地以此方式製備最佳相。
矩陣液晶顯示器(MLC顯示器)已為人所知。可用於個別切換個別像素之非線性元件係(例如)主動元件(即電晶體)。因此使用術語「主動矩陣」，其中可在以下兩種類型之間加以區分：
1. MOS (金屬氧化物半導體)電晶體，位於作為基板之矽晶圓上
2. 薄膜電晶體(TFT)，位於作為基板之玻璃板上。
在類型1之情形下，所用光電效應通常係動態散射或賓-主效應。由於即使是多個部分顯示器之模塊式組裝亦會導致在連接處出現問題，因此使用單晶矽作為基板材料可限制顯示器大小。
在更有希望之較佳類型2之情形下，所用光電效應通常係TN效應。
在以下兩種技術間加以區分：包含化合物半導體(例如CdSe)之TFT或基於多晶矽或非晶矽之TFT。全世界正對後一種技術進行廣泛的研究。
將TFT矩陣施加至顯示器之一個玻璃板內部，同時另一玻璃板在其內側載有透明反電極。與像素電極之大小相比，TFT極小且對影像幾乎無不利作用。此技術亦可擴展至能顯示全色彩之顯示器，其中佈置紅色、綠色及藍色濾色器之鑲嵌以使得濾色器元件與每一可切換像素對置。
本文術語MLC顯示器涵蓋任一具有積體非線性元件之矩陣顯示器，即除主動矩陣以外，亦涵蓋具有被動元件(例如，變阻器或二極體(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(例如袖珍TV)或適用於汽車或飛機構造中之高資訊顯示器。除涉及反差比之角度依賴性及反應時間的問題外，在MLC顯示器中亦會出現由液晶混合物之不夠高的比電阻造成之困難[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頁及下文，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頁及下文，Paris]。隨著電阻降低，MLC顯示器之反差比降低。由於液晶混合物之比電阻通常會因與顯示器之內表面相互作用而在MLC顯示器壽命期間降低，因此對在長操作期內必須具有可接受電阻值之顯示器而言，高(初始)電阻極為重要。
因此，業內仍迫切需要具有快速反應時間、同時具有大工作溫度範圍及低臨限值電壓之MLC顯示器，藉助其可產生不同灰階。
常用MLC-TN顯示器之缺點係由於其相對較低之反差比、相對較高之視角依賴性及難以在該等顯示器中產生灰階所致。
VA顯示器具有顯著更佳之視角依賴性且因此主要用於電視及監視器。然而，在本文中仍需要改良反應時間，尤其對於框速率(影像變化頻率/重複率)大於60 Hz之電視之用途而言。然而，在此處，反應時間仍需改良，尤其對於訊框率(影像變化頻率/重複率)大於60 Hz之電視之用途而言然而，必須同時不會損害諸如低溫穩定性等性質。
本發明係基於提供尤其用於基於ECB效應或基於IPS或FFS效應之監測器及TV應用之液晶混合物之目的，該等液晶混合物不具有上文所指示之缺點或僅具有少數上文所指示之缺點。尤其地，必須確保監測器及電視亦可在極高及極低之溫度下工作且同時具有極短反應時間，並同時具有經改良之可靠性行為，尤其在長操作時間後不展現影像殘留或影像殘留顯著降低。
令人驚訝的是，若在每一情形下將下文式IA及IB之化合物及下文之一或多種式EY化合物用於液晶混合物、尤其具有負介電各向異性之LC混合物、較佳地用於VA、IPS及FFS顯示器、此外用於PM (被動矩陣)-VA顯示器，則可降低旋轉黏度γ1 與彈性常數K33 之比率(γ1 / K33 )且由此改良反應時間並同時達成高可靠性及低溫穩定性(LTS)。
令人驚訝的是，式IA及IB之化合物與式EY化合物之組合產生同時具有極低之旋轉黏度及介電各向異性之高絕對值以及高可靠性及高LTS之液晶介質。因此可製備具有極短反應時間，同時具有良好相性質及良好低溫行為之液晶混合物，較佳VA、IPS及FFS混合物。
因此，本發明係關於較佳具有負介電各向異性(Δε)之液晶介質，其包含一或多種式EY化合物及一或多種選自式IA及IB之化合物之群之化合物，

其中該等個別基團各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地具有以下含義中之一者：
R1 及R1* 表示H；具有最多15個C原子之烷基或烯基，其未經取代、經CN或CF3 單取代或至少經鹵素單取代，其中另外該等基團中之一或多個CH2 基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-S-、 、-CºC-、-CF2 O-、-OCF2 -、-OC-O-或-O-CO-替代；或具有3至5個環C原子之環烷基環，
L1 、L2 、 彼此獨立地表示F或Cl、較佳地F，
L3 、L4 各自彼此獨立地表示F、Cl、CF3 或CHF2 、較佳地F，
烯基 表示具有2至7個C原子之烯基，較佳地乙烯基、丁-3-烯基或E -戊-3-烯基，
烷基 表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，較佳地甲基、乙基、正丙基或正丁基，
(O) 表示O或單鍵，
Z2 及Z2’ 各自彼此獨立地表示單鍵、-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 O-、-OCH2 -、-COO-、-OCO-、-C2 F4 -、-CF=CF-或-CH=CHCH2 O-，
p 表示1或2，
q 表示0或1。
本發明進一步係關於尤其基於ECB、VA、PS-VA、PVA、PM-VA、SS-VA、PALC、IPS、PS-IPS、FFS或PS-FFS效應、尤其基於UB-FFS或PS-FFS效應之具有主動矩陣定址之光電顯示器，其特徵在於其包含如上文及下文所闡述之液晶介質作為電介質。
本發明之液晶介質較佳展現澄清點≥ 70℃、較佳≥ 74℃之極寬向列相範圍、極有利之電容臨限值、相對較高之保持率值且同時在-20℃及-30℃下極佳之低溫穩定性以及低旋轉黏度及短反應時間。本發明之液晶介質另外可因以下事實而表現突出：除旋轉黏度γ1 之改良以外，亦可觀察到用於改良反應時間之相對較高之彈性常數值K33 ，即尤其低之比率γ1 /K33 。
在上文及下文之各式中，烷基或烷氧基可係直鏈或具支鏈。其較佳係直鏈，具有2個、3個、4個、5個、6個或7個C原子且因此較佳表示乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基或庚氧基，此外甲基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、甲氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十三烷氧基或十四烷氧基。
氧雜烷基較佳表示直鏈2-氧雜丙基(=甲氧基甲基)；2-氧雜丁基(=乙氧基甲基)或3-氧雜丁基(=2-甲氧基乙基)；2-、3-或4-氧雜戊基；2-、3-、4-或5-氧雜己基；2-、3-、4-、5-或6-氧雜庚基；2-、3-、4-、5-、6-或7-氧雜辛基；2-、3-、4-、5-、6-、7-或8-氧雜壬基或2-、3-、4-、5-、6-、7-、8-或9-氧雜癸基。
烯基可係直鏈或具支鏈。其較佳係直鏈且具有2個至10個C原子。因此，其尤其表示乙烯基、丙-1-或-2-烯基、丁-1-、-2-或-3-烯基、戊-1-、-2-、-3-或-4-烯基、己-1-、-2-、-3-、-4-或-5-烯基、庚-1-、-2-、-3-、-4-、-5-或-6-烯基、辛-1-、-2-、-3-、-4-、-5-、-6-或-7-烯基、壬-1-、-2-、-3-、- 4-、-5-、-6-、-7-或-8-烯基或癸-1-、-2-、-3-、-4-、-5-、-6-、-7-、-8-或-9-烯基。
若烷基或烯基至少經鹵素單取代，則此基團較佳為直鏈，且鹵素較佳為F或Cl。在多取代之情形下，鹵素較佳為F。所得基團亦包括全氟化基團。在單取代之情形下，氟或氯取代基可在任一期望位置，但較佳在ω位上。
尤佳者係其中「烯基」表示乙烯基、丙-1-烯基、丙-2-烯基或丁-3-烯基之化合物。
本發明之混合物之一些較佳實施例在下文中給出。
在式EY化合物中，R1 及R1* 較佳表示具有³ 2個、尤佳2至6個C原子之烷氧基且L1 = L2 = F。
尤佳者係選自由以下子式組成之群之式EY化合物：

尤佳者係式EY-1至EY-15之化合物。極佳者係式EY-9及EY-15之化合物。
尤佳者係選自由以下子式組成之群之式IA及IB之化合物：


其中烯基及烷基具有上文所指示之含義。本發明之介質尤佳包含一或多種式IA-2、IA-8、IB-2及IB-4之化合物。
本發明之介質極尤佳地包含一或多種式IA-2及/或IB-2之化合物。
下文指示本發明之液晶介質之其他較佳實施例：
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之液晶介質：

其中
R2A 、R2B 及R2C 各自彼此獨立地表示H；具有最多15個C原子之烷基或烯基，其未經取代、經CN或CF3 單取代或至少經鹵素單取代，其中另外該等基團中之一或多個CH2 基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-S-、 、-CºC-、-CF2 O-、-OCF2 -、-OC-O-或-O-CO-替代，
L1-4 各自彼此獨立地表示F、Cl、CF3 或CHF2 ，
Z2 及Z2’ 各自彼此獨立地表示單鍵、-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 O-、-OCH2 -、-COO-、-OCO-、-C2 F4 -、-CF=CF-、-CH=CHCH2 O-，
p 表示1或2，
q 表示0或1，
v 表示1至6之整數，且
(O) 表示氧原子或單鍵，
條件係不包括式IA及IB之化合物。
在式IA, IB, IIA及IIB之化合物中，基團Z2 在每次出現時可具有相同或不同含義。在式IIB化合物中，基團Z2 及Z2' 可彼此獨立地且在每次出現時各自具有相同或不同含義。
在式IIA、IIB及IIC之化合物中，R2A 、R2B 及R2C 各自較佳表示具有1至6個C原子之烷基，尤其CH3 、C2 H5 、n-C3 H7 、n-C4 H9 、n-C5 H11 。
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，此外表示L1 = F且L2 = Cl、L1 = Cl且L2 = F、L3 = F且L4 = Cl、L3 = Cl且L4 = F。式IIA及IIB中之Z2 及Z2' 較佳各自彼此獨立地表示單鍵，此外表示-C2 H4 -或-CH2 O-橋。
若在式IIB中Z2 = -C2 H4 -或-CH2 O-，則Z2' 較佳係單鍵，或若Z2' = -C2 H4 -或-CH2 O-，則Z2 較佳係單鍵。在式IIA及IIB之化合物中，(O)CV H2V+1 較佳表示OCV H2V+1 ，此外表示Cv H2v+1 。在式IIC化合物中，(O)Cv H2v+1 較佳表示Cv H2V+1 。在式IIC化合物中，L3 及L4 較佳各自表示F。
下文指示較佳之式IIA、IIB及IIC化合物：





其中烷基及烷基*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，且烯基表示具有2至6個C原子之直鏈烯基，且p係1或2。
本發明之尤佳混合物包含一或多種選自式IIA-2、IIA-8、IIB-2、IIB-11及IIC-1之化合物。
式IIA及/或IIB之化合物在整體混合物中之比例較佳為至少20重量%。
本發明之尤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＞ 3重量%、尤其＞ 5重量%且尤佳為5重量%至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 各自彼此獨立地表示具有最多12個C原子之直鏈烷基、烷氧基烷基或烷氧基，
表示 或，且
Z3 表示單鍵、-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 O-、-OCH2 -、-COO-、-OCO-、-C2 F4 -、-C4 H8 -、-CF=CF-。
下文指示較佳之式III化合物：


其中
烷基及
烷基* 各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基。
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) 另外包含一或多種以下各式之四環化合物之液晶介質

其中
R7-10 各自彼此獨立地具有式IIA中針對R2A 所指示含義中之一者，且
w及x 各自彼此獨立地表示1至6之整數。
尤佳者係包含至少一種式V-9化合物之混合物。
d) 另外包含一或多種式Y-1至Y-6之化合物之液晶介質

其中R14 至R19 各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之烷基或烷氧基；且z及m各自彼此獨立地表示1至6之整數。
本發明之介質尤佳包含一或多種式Y-1至Y-6之化合物，其量較佳為³5重量%。
e) 另外包含一或多種式T-1至T-21之氟化聯三苯之液晶介質，

其中
R表示具有1至7個C原子之直鏈烷基或具有2至7個C原子之烷氧基或烯基，(O)表示氧原子或單鍵，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。
本發明之介質較佳包含式T-1至T-21之聯三苯，其量為2重量%至30重量%、尤其5重量%至20重量%。
尤佳者係式T-1、T-2、T-20及T-21之化合物。在該等化合物中，R較佳表示烷基，此外表示烷氧基，其各自具有1至5個C原子。在式T-20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。
若欲使混合物之Dn值³ 0.1，則在本發明之混合物中較佳採用聯三苯。較佳混合物包含2重量%至20重量%之一或多種選自化合物T-1至T-21之群之聯三苯化合物。尤佳者係式T-4化合物。
f) 另外包含一或多種式B-1至B-4之聯苯之液晶介質，

其中
烷基及烷基* 各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，
烯基及烯基* 各自彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基，且
烷氧基 表示具有1至6個C原子之直鏈烷氧基。
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³ 5重量%。
在式B-1至B-4之化合物中，式B-2化合物尤佳。
尤佳聯苯係

其中烷基*表示具有1至6個C原子之烷基。本發明之介質尤佳包含一或多種式B-1a及/或B-2c之化合物。
g) 包含至少一種式Z-1至Z-7之化合物之液晶介質，


其中
R 表示具有1至7個C原子之直鏈烷基或烷氧基或具有2至7個C原子之烯基，
烷基 表示具有1至6個C原子之烷基，且
(O)烷基 表示烷基或O烷基。
h) 包含至少一種式O-1至O-17之化合物之液晶介質，


其中R1 及R2 具有針對式IIA中之R2A 所指示之含義。R1 及R2 較佳各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，或R1 表示具有1至6個C原子之直鏈烷基且R2 表示具有2至6個C原子之烯基。
較佳之介質包含一或多種式O-1、O-3、O-4、O-5、O-9、O-12、O-14、O-15、O-16及/或O17之化合物。
本發明之混合物極尤佳以尤其5%至30%之量包含式O-9、O-12、O-16及/或O-17之化合物。
下文指示較佳之式O-9及O-17化合物：

本發明之介質尤佳包含式O-9a及/或式O-9b之三環化合物與一或多種式O-17a及O-17b之二環化合物之組合。式O-9a及/或O-9b之化合物與一或多種選自式O-17a及O-17b之二環化合物之化合物之組合的總比例較佳為5%至40%，極尤佳為15%至35%。
極尤佳之混合物包含化合物O-9a及O-17a：
基於整體混合物，化合物O-9a及O-17a較佳以15%至35%、尤佳15%至25%且特別較佳18%至22%之濃度存在於混合物中。
極尤佳之混合物包含化合物O-9b及O-17a：
基於整體混合物，化合物O-9b及O-17a較佳以15%至35%、尤佳15%至25%且特別較佳18%至22%之濃度存在於混合物中。
極尤佳之混合物包含以下三種化合物：
基於整體混合物，化合物O-9a、O-9b及O-17a較佳以15%至35%、尤佳15%至25%且特別較佳18%至22%之濃度存在於混合物中。
此外，較佳之式O-17化合物係選自以下各式化合物之群之化合物：

在每一情形下，其量較佳³ 3重量%、尤其³ 10重量%。
i) 包含一或多種式BA化合物之液晶介質

其中
烯基及烯基* 各自彼此獨立地表示具有2至12個C原子之直鏈烯基，
表示或，
Z3 表示單鍵、-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 O-、-OCH2 -、-COO-、-OCO-、-C2 F4 -、-C4 H8 -、-CF=CF-。
下文指示較佳之式BA化合物：

較佳混合物包含5重量%至60重量%、較佳10重量%至55重量%、尤其20重量%至50重量%之式O-17e化合物
。
此外，較佳者係包含以下之液晶混合物：化合物O-17e

及化合物O-17i
，
其總量較佳為3重量%至60重量%。
j) 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，例如，式N-1至N-5之化合物，

其中R1N 及R2N 各自彼此獨立地具有針對式IIA中之R2A 所指示之含義，較佳地表示直鏈烷基、直鏈烷氧基或直鏈烯基，且
Z1 及Z2 各自彼此獨立地表示-C2 H4 -、-CH=CH-、-(CH2 )4 -、-(CH2 )3 O-、-O(CH2 )3 -、-CH=CHCH2 CH2 -、-CH2 CH2 CH=CH-、-CH2 O-、-OCH2 -、-COO-、-OCO-、-C2 F4 -、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 -或單鍵。
k) 較佳混合物包含一或多種選自以下之群之化合物：式BC之二氟二苯并𠳭唍化合物、式CR之𠳭唍、式PH-1及PH-2之氟化菲、式BF-1及BF-2之氟化二苯并呋喃及式BS-1及BS-2之氟化二苯并噻吩，
尤佳選自式BF-1及BF-2之氟化二苯并呋喃及式BS-1及BS-2之氟化二苯并噻吩之群，


其中
RB1 、RB2 、RCR1 、RCR2 、R1 、R2 各自彼此獨立地具有式IIA中R2A 之含義。c為0、1或2。d為1或2。R1 及R2 較佳彼此獨立地表示分別具有1至6個或2至6個C原子之烷基、烷氧基、烯基或烯基氧基。
本發明之混合物較佳以3重量%至20重量%之量、尤其以3重量%至15重量%之量包含式BC、CR、PH-1、PH-2、BF-1、BF-2、BS-1及/或BS-2之化合物。
尤佳之式BC、CR、BF及BS之化合物係BC-1至BC-7及CR-1至CR-5之化合物，



其中
烷基及烷基* 各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，且
烯基及
烯基* 各自彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基，且
烯基氧基 表示具有2至6個C原子之直鏈烯基氧基。
極佳者係包含一種、兩種或三種式BC-2及/或BF-1a化合物之混合物。
l) 較佳混合物包含一或多種式In之二氫茚化合物，

其中
R11 、R12 、
R13 各自彼此獨立地表示分別具有1至6個C原子或2至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。
較佳之式In化合物係下文所指示之式In-1至In-16之化合物：
尤佳者係式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重量%至30重量%且極尤佳5重量%至25重量%之濃度用於本發明之混合物中。
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 各自彼此獨立地具有技術方案3中針對R2A 所指示之含義，(O)表示氧原子或單鍵，且烷基表示具有1至6個C原子之烷基。s表示1或2。
尤佳者係式L-1及L-4之化合物、尤其L-4之化合物。
式L-1至L-11之化合物較佳以5重量%至50重量%、尤其5重量%至40重量%且極尤佳10重量%至40重量%之濃度採用。
n) 介質另外包含一或多種選自以下各式之化合物：

在式Q-1至Q-9之化合物中，RQ 及XQ 各自彼此獨立地具有式IIA中R2A 之含義。RQ 及XQ 較佳表示具有1至6個C原子、尤其具有2至5個C原子之直鏈烷基。
下文指示尤佳混合物之概念，其中較佳實施例係自身及彼此組合應用。所使用之縮寫字於表1至表3及表A中解釋。n及m在本文中各自彼此獨立地表示1至6。所有百分比均係重量百分比且係基於整體混合物。
基於整體混合物，式EY化合物較佳以≥ 1%之量、較佳≥ 2%之量用於液晶介質中。尤佳者係包含3%至15%、極尤佳5%至10%之式EY化合物之液晶介質。
式IA及IB化合物於本發明之液晶介質中之總濃度較佳為2%至30%。尤佳者係包含3%至20%、極尤佳5%至15%之式IA及IB化合物之液晶介質。
式IA及/或IB及EY之化合物於本發明之液晶介質中之總濃度較佳為5%至40%、尤佳為7%至20%、極尤佳為8%至15%。
式EY、IIA及/或IB及/或IIC之化合物於本發明之液晶介質中之總濃度較佳為20%至60%、尤佳為30%至55%、極尤佳為35%至50%。
介質較佳包含一或多種式IA-2化合物，尤其選自化合物CY-V-O2、CY-1V2-O2及CY-V2-O2之群，其總濃度為1%至20%、尤佳為2%至15%、極尤佳為3%至10%。
介質較佳包含一或多種式IB-2化合物、尤佳為PY-V2-O2及/或PY-1V2-O2，其總濃度為1%至20%、尤佳為2%至15%、極尤佳為3%至10%。
介質極尤佳地包含化合物Y-4O-O4或Y-2O-O1V。
此外，本發明之較佳混合物包含：
- PYP-n-m，尤其PYP-2-3及/或PYP-2-4，其濃度較佳＞ 5%、尤其為8%至30%，
及/或
- CPY-n-Om，尤其CPY-2-O2及/或CPY-3-O2，基於整體混合物，其濃度較佳＞ 5%、尤其為10%至30%，
及/或
- B-nO-Om，尤其B-2O-O5，其濃度較佳為1-15%，
及/或
- CY-n-Om，較佳地CY-3-O2、CY-3-O4、CY-5-O2及/或CY-5-O4、尤其CY-3-O2，其濃度較佳＞ 2%、尤其為3%至20%、尤佳為4%至10%，
及/或
- CCY-n-Om，較佳地CCY-4-O2、CCY-3-O2、CCY-3-O3、CCY-3-O1及/或CCY-5-O2，其濃度較佳＞ 5%、尤其為8%至30%、尤佳為10%至25%，
及/或
- CLY-n-Om，較佳地CLY-2-O4、CLY-3-O2及/或CLY-3-O3，其濃度較佳＞ 5%、尤其為10%至30%，
及/或
- CK-n-F，較佳地CK-3-F、CK-4-F及/或CK-5-F，較佳地＞ 5%、尤其為5%至25%。
此外，較佳者係包含以下混合物概念之本發明混合物：
(n及m各自彼此獨立地表示1至6。)
- CPY-n-Om及CY-n-Om，基於整體混合物，其濃度較佳為10%至80%，
及/或
- CPY-n-Om及CK-n-F，基於整體混合物，其濃度較佳為10%至70%，
及/或
- CPY-n-Om及PY-n-Om，較佳地CPY-2-O2及/或CPY-3-O2及PY-3-O2，基於整體混合物，其濃度較佳為10%至40%，
及/或
- CPY-n-Om及CLY-n-Om，基於整體混合物，其濃度較佳為10%至80%，
及/或
- CC-3-V1，其量較佳為3%至15%
及/或
- CC-V-V，其量較佳為5%至60%
及/或
- CC-3-V，其量較佳為5%至60%
及/或
- PGIY-n-Om，其量較佳為3%至15%，
及/或
- CC-n-2V1，其量較佳為3%至20%。
本發明之液晶介質較佳具有£ -20℃至³ 70℃、尤佳£ -30℃至³ 80℃、極尤佳£ -40℃至³ 90℃之向列相。
本文中表述「具有向列相」意指，一方面在相應溫度之低溫下觀察不到層列相及結晶且另一方面在加熱時向列相仍不出現澄清。在相應溫度下在流量式黏度計中實施低溫研究並藉由在具有對應於光電用途之層厚度的測試單元中儲存至少100小時來檢查。若在相應測試單元中在-20℃溫度下之儲存穩定性為1000 h或更長時間，則該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 h及250 h。在高溫下，在毛細管中藉由習用方法量測澄清點。
液晶混合物較佳具有至少60 K之向列相範圍且在20℃下具有至多30 mm2 × s-1 之流動黏度n20 。
在液晶混合物中雙折射值Dn通常介於0.070與0.160之間、較佳地介於0.080與0.130之間、尤佳為0.090至0.110。
本發明之液晶混合物之Δε為-0.5至-8.0、尤其為-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 較佳地£ 150 mPa×s、尤其£ 130 mPa×s。
本發明之液晶介質具有相對較小之臨限電壓值(V0 )。其較佳在1.7 V至3.0 V範圍內、尤佳£2.5 V且極尤佳£2.3 V。
除非另有明確指示，否則對於本發明而言，術語「臨限電壓」係指電容臨限值(V0 )，亦稱為弗裡德裡克茲(Freedericks)臨限值。
另外，本發明之液晶介質在液晶單元內具有高電壓保持率值。
一般而言，具有低定址電壓或臨限電壓之液晶介質展現低於具有較高定址電壓或臨限電壓之彼等之電壓保持率且反之亦然。
對於本發明，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」表示其中-1.5 ≤ Δε £ 1.5之彼等且術語「介電負性化合物」表示Δε ＜ -1.5之彼等。本文中化合物之介電各向異性係藉由以下方式來測定：將10%之化合物溶解於液晶主體中，且在至少一個在每一情形下具有20 μm之層厚度以及1 kHz下之垂面及均勻表面配向之測試單元中測定所得混合物之電容。量測電壓通常為0.5 V至1.0 V，但總低於所研究各別液晶混合物之電容臨限值。
針對本發明所指示之所有溫度值均係以℃表示。
本發明之混合物適用於所有VA-TFT應用，例如VAN、MVA、(S)-PVA、ASV、PSA(聚合物持續型VA)、SS(表面穩定型)-VA及PS-VA (聚合物穩定型VA)。此外，其亦適用於具有負Δε之IPS (平面內切換型)及FFS (邊緣場切換型)、尤其UB-FFS。
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，該等組分自身係由一或多種個別化合物組成。
組分A具有明顯之負介電各向異性且給予向列相£ -0.5之介電各向異性。除一或多種式IA、IB及EY之化合物以外，其較佳包含一或多種式IIA、IIB及/或IIC之化合物、此外一或多種式III化合物。
組分A之比例較佳介於45%與100%之間、尤其介於60%與100%之間。
對組分A而言，較佳選擇一種(或多種) Δε值≤ -0.8之個別化合物。此值必須愈負，A在整體混合物中之比例愈小。
組分B具有顯著之向列性及在20℃下不大於30 mm2 ×s-1 、較佳地不大於25 mm2 × s-1 之流動黏度。
熟習此項技術者可自文獻獲知多種適宜材料。尤佳者係式III化合物。
組分B中尤佳之個別化合物係在20℃下具有不大於18 mm2 ×s-1 、較佳地不大於12 mm2 ×s-1 之流動黏度之極低黏度向列型液晶。
組分B具有單變性或雙變性向列型、不具有層列相並能防止在降至極低溫度時在液晶混合物中出現層列相。舉例而言，若在每一情形下將各種高向列態材料添加至層列型液晶混合物中，則該等材料之向列態可經由對所達成之層列相之阻抑程度來進行比較。
混合物視情況亦可包含組分C，其包含具有Δε ³ 1.5之介電各向異性之化合物。基於整體混合物，該等所謂的正性化合物通常以£ 20重量%之量存在於負介電各向異性混合物中。
若本發明之混合物包含一或多種具有Δε ³ 1.5之介電各向異性之化合物，則該等較佳為一或多種如上文所定義之式Q-1化合物、尤佳下式之化合物，
式Q-1化合物較佳以0.1%至10%、尤佳0.2%至5%、極尤佳0.3%至2%之總濃度用於本發明之混合物中。
另外，該等液晶相亦可包含多於18種組分、較佳地18至25種組分。
除一或多種式EY、IA及IB之化合物以外，該等相較佳包含4至15種、尤其5至12種且尤佳＜ 10種式IIA、IIB及/或IIC及視情況III之化合物。
其他成分較佳選自向列型或向列性物質，尤其來自以下類別之已知物質：氧偶氮苯、亞苄基苯胺、聯苯、聯三苯、苯甲酸苯基或環己基酯、環己烷甲酸苯基或環己基酯、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、苯基或環己基二噁烷，視情況鹵代二苯乙烯、苄基苯基醚、二苯乙炔及經取代之肉桂酸酯。
適宜作為此類液晶相成分之最重要化合物可由式IV來表徵，
R20 -L-G-E-R21 IV
其中L及E各自表示來自由以下形成之群之碳環或雜環系統：1,4-二取代苯及環己烷環、4,4’-二取代聯苯、苯基環己烷及環己基環己烷系統、2,5-二取代嘧啶及1,3-二噁烷環、2,6-二取代萘、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)-
-CºC- -CH2 -CH2 -
-CO-O- -CH2 -O-
-CO-S- -CH2 -S-
-CH=N- -COO-Phe-COO-
-CF2 O- -CF=CF-
-OCF2 - -OCH2 -
-(CH2 )4 - -(CH2 )3 O-
或C-C單鍵，Q表示鹵素(較佳氯)或-CN，且R20 及R21 各自表示具有最多18個、較佳地最多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，或該等基團中之一者另一選擇為表示CN、NC、NO2 、NCS、CF3 、SF5 、OCF3 、F、Cl或Br。
在大部分該等化合物中，R20 及R21 彼此不同且該等基團中之一者通常係烷基或烷氧基。所提出取代基之其他變化形式亦很常見。許多此等物質亦或其混合物可自市面購得。所有該等物質均可藉由文獻已知之方法來製備。
對於熟習此項技術者不言而喻的是，本發明之VA、IPS或FFS混合物亦可包含其中(例如) H、N、O、Cl及F已經相應同位素替代之化合物。
此外，可以基於混合物較佳0.01重量%至5重量%、尤佳0.2重量%至2重量%之濃度向本發明之混合物添加可聚合化合物(所謂的反應性液晶原(RM)，例如如U.S. 6,861,107中所揭示)。該等混合物亦可視情況包含起始劑，如(例如) U.S. 6,781,665中所闡述。起始劑(例如來自BASF之Irganox-1076)較佳係以0%至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型VA (PS-VA)模式或PSA (聚合物持續型配向)模式中，其中意欲在液晶混合物中進行該等反應性液晶原之聚合。關於此之前提條件係液晶混合物自身不包含在式M化合物聚合之條件下同樣聚合之可聚合組分。
聚合較佳係在以下條件下實施：使用具有界定強度之UV-A燈在單元中使可聚合組分聚合達界定之時期並施加電壓(通常10 V至30 V交流電壓，頻率在60 Hz至1 kHz範圍內)。所採用之UV-A光源通常係金屬鹵化物蒸氣燈或強度為50 mW/cm2 之高壓汞燈。該等係條件：其中(例如)含有烯基或烯基氧基側鏈之液晶化合物不聚合，該等液晶化合物係(例如)下式化合物

其中n = 2、3、4、5或6。
在本發明之較佳實施例中，可聚合化合物係選自式M化合物，
RMa -AM1 -(ZM1 -AM2 )m1 -RMb M
其中個別基團具有以下含義：
RMa 及RMb 各自彼此獨立地表示P、P-Sp-、H、鹵素、SF5 、NO2 、烷基、烯基或炔基，其中該等基團RMa 及RMb 中之至少一者較佳表示或含有基團P或P-Sp-，
P 表示可聚合基團，
Sp 表示間隔基團或單鍵，
AM1 及AM2 各自彼此獨立地表示較佳具有4至25個環原子、較佳C原子之芳香族、雜芳香族、脂環族或雜環基團，其亦包括或可含有稠合環，且其可視情況經L單取代或多取代，
L 表示P、P-Sp-、OH、CH2 OH、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2 、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Rx )2 、-C(=O)Y1 、-C(=O)Rx 、-N(Rx )2 ，視情況經取代之矽基、具有6至20個C之原子之視情況經取代之芳基，或具有1至25個C原子之直鏈或具支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，其中另外一或多個H原子可經以下替代：F、Cl、P或P-Sp-，較佳地P、P-Sp-、H、OH、CH2 OH、鹵素、SF5 、NO2 、烷基、烯基或炔基，
Y1 表示鹵素，
ZM1 表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH2 -、-CH2 O-、-SCH2 -、-CH2 S-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 S-、-SCF2 -、-(CH2 )n1 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-(CF2 )n1 -、-CH=CH-、-CF=CF-、-CºC-、-CH=CH-、-COO-、-OCO-CH=CH-、CR0 R00 或單鍵，
R0 及R00 各自彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基，
Rx 表示P、P-Sp-、H、鹵素、具有1至25個C原子之直鏈、具支鏈或環狀烷基，其中另外一或多個非毗鄰CH2 基團可以使O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代，且其中另外一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-替代；具有6至40個C原子之視情況經取代之芳基或芳基氧基；或具有2至40個C原子之視情況經取代之雜芳基或雜芳基氧基。
m1 表示0、1、2、3或4，且
n1 表示1、2、3或4，
其中所存在基團RMa 、RMb 及取代基L中之至少一者、較佳一者、兩者或三者、尤佳一者或兩者表示基團P或P-Sp-或含有至少一個基團P或P-Sp-。
尤佳之式M化合物係以下彼等，其中
RMa 及RMb 各自彼此獨立地表示P、P-Sp-、H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2 、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、SF5 或具有1至25個C原子之直鏈或具支鏈烷基，其中另外一或多個非毗鄰CH2 基團可各自彼此獨立地以使O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-C(R0 )=C(R00 )-、-C≡C-、-N(R00 )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代，且其中另外一或多個H原子可經F、Cl、Br、I、CN、P或P-Sp-替代，其中基團RMa 及RMb 中之至少一者較佳表示或含有基團P或P-Sp-，
AM1 及AM2 各自彼此獨立地表示1,4-伸苯基、萘-1,4-二基、萘-2,6-二基、菲-2,7-二基、蒽-2,7-二基、茀-2,7-二基、香豆素、黃酮(其中另外該等基團中之一或多個CH基團可經N替代)、環己烷-1,4-二基(其中另外一或多個非毗鄰CH2 基團可經O及/或S替代)、1,4-伸環己烯基、二環[1.1.1]戊烷-1,3-二基、二環[2.2.2]辛烷-1,4-二基、螺[3.3]庚烷-2,6-二基、六氫吡啶-1,4-二基、十氫化萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫化萘-2,6-二基、二氫茚-2,5-二基或八氫-4,7-亞甲基二氫茚-2,5-二基，其中所有該等基團均可未經取代或經L單取代或多取代，
L 表示P、P-Sp-、OH、CH2 OH、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2 、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Rx )2 、-C(=O)Y1 、-C(=O)Rx 、 -N(Rx )2 、視情況經取代之矽基、具有6至20個C原子之視情況經取代之芳基或具有1至25個C原子之直鏈或具支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，其中另外一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-替代，
P 表示可聚合基團，
Y1 表示鹵素，
Rx 表示P；P-Sp-；H；鹵素；具有1至25個C原子之直鏈、具支鏈或環狀烷基，其中另外一或多個非毗鄰CH2 基團可以使O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代，且其中另外一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-替代；具有6至40個C原子之視情況經取代之芳基或芳氧基；或具有2至40個C原子之視情況經取代之雜芳基或雜芳基氧基，
極佳者係式M化合物，其中RMa 及RMb 中之一者或二者表示P或P-Sp-。
根據本發明可用於液晶介質及PS-VA顯示器或PSA顯示器之適宜且較佳之RM係選自(例如)以下各式：

其中個別基團具有以下含義：
P1 、P2 及P3 各自彼此獨立地表示可聚合基團，其較佳具有上文及下文針對P所指示含義中之一者，尤佳表示丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟丙烯酸酯基、氧雜環丁烷基、乙烯基氧基或環氧基，
Sp1 、Sp2 及Sp3 各自彼此獨立地表示單鍵或間隔基團，其較佳具有上文及下文針對Sp所指示含義中之一者，且尤佳表示-(CH2 )p1 -、-(CH2 )p1 -O-、-(CH2 )p1 -CO-O-或-(CH2 )p1 -O-CO-O-，其中p1係1至12之整數，且其中在最後提及之基團中與毗鄰環經由O原子進行連接，其中基團P1 -Sp1 -、P2 -Sp2 -及P3 -Sp3 -中之一者亦可表示Raa ，
Raa 表示H、F、Cl、CN或具有1個至25個C原子之直鏈或具支鏈烷基，其中另外一或多個非毗鄰CH2 基團可各自彼此獨立地以使O及/或S原子彼此不直接連接之方式經C(R0 )=C(R00 )-、-CºC-、-N(R0 )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代，且其中另外一或多個H原子可經F、Cl、CN或P1 -Sp1 -替代，尤佳表示具有1個至12個C原子之直鏈或具支鏈、視情況單氟化或多氟化之烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷基羰基氧基(其中烯基及炔基具有至少兩個C原子且具支鏈基團具有至少三個C原子)，
R0 、R00 各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地表示H或具有1至12個C原子之烷基，
Ry 及Rz 各自彼此獨立地表示H、F、CH3 或CF3 ，
ZM1 表示-O-、-CO-、-C(Ry Rz )-或-CF2 CF2 -，
ZM2 及ZM3 各自彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CF2 O-、-OCF2 -或-(CH2 )n -，其中n係2、3或4，
L 在每次出現時相同或不同地表示F、Cl、CN或具有1至12個C原子之直鏈或具支鏈、視情況單氟化或多氟化之烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷基羰基氧基，較佳表示F，
L'及L'' 各自彼此獨立地表示H、F或Cl，
r 表示0、1、2、3或4，
s 表示0、1、2或3，
t 表示0、1或2，且
x 表示0或1。
適宜之可聚合化合物列示於(例如)表D中。
本申請案之液晶介質較佳包含總計0.1%至10%、較佳0.2%至4.0%、尤佳0.2%至2.0%之可聚合化合物。
尤佳者係式M及式RM-1至RM-121之可聚合化合物。
此外，本發明之混合物可包含習用添加劑，例如穩定劑、抗氧化劑、UV吸收劑、奈米粒子、微粒等。
本發明之液晶顯示器之結構符合如(例如) EP-A 0 240 379中所闡述之普通幾何形狀。
以下實例意欲解釋本發明而非對其加以限制。在上文及下文中，百分比數據表示重量百分比；所有溫度均係以攝氏度(degrees Celsius)表示。
在整個專利申請案中，1,4-伸環己基環及1,4-伸苯基環繪示如下：
或；或。
伸環己基環係反式-1,4-伸環己基環。
在整個專利申請案及工作實例中，液晶化合物之結構係藉助首字母縮略詞來指示。除非另有指示，否則根據表1至表3實施至化學式之轉變。所有基團Cn H2n+1 、Cm H2m+1 及Cm' H2m'+1 或Cn H2n 及Cm H2m 均為直鏈烷基或伸烷基，在每一情形下分別具有n個、m個、m'個或z個C原子。n、m、m'及z各自彼此獨立地表示1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12，較佳1、2、3、4、5或6。在表1中，編碼各別化合物之環要素，在表2中，列示橋接成員，且在表3中，指示化合物之左手側或右手側鏈之符號之含義。
表 1 ： 環要素
表 2 ：橋接成員
表 3 ：側鏈
除式IIA及/或IIB及/或IIC之化合物以及式I1、I2及EY之化合物以外，本發明之混合物較佳包含來自下文所指示表A之化合物中之一或多者。
表 A
使用下列縮寫：
(n、m、m’、z：各自彼此獨立地為1、2、3、4、5或6；
(O)Cm H2m+1 意指OCm H2m+1 或Cm H2m+1 )
可根據本發明使用之液晶混合物係以本身習知之方式來製備。一般而言，將所需量之以較少量使用的組分溶解於構成主要成分之組分中，該溶解在升高溫度下實施較為有利。亦可在有機溶劑中混合該等組分之溶液，例如在丙酮、氯仿或甲醇中，且在充分混合後再藉由(例如)蒸餾來去除溶劑。
藉助適宜添加劑，本發明之液晶相可經改質以使其可用於迄今為止已揭示之任何類型的(例如ECB、VAN、IPS、GH或ASM-VA) LCD顯示器。
該等電介質亦可包含熟習此項技術者已知且闡述於文獻中之其他添加劑，例如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%至15%之多色染料、穩定劑或手性摻雜劑。用於本發明之混合物之適宜穩定劑尤其係表B中所列示之彼等。
舉例而言，可添加0%至15%之多色染料，此外可添加導電鹽(較佳乙基二甲基十二烷基4-己氧基苯甲酸銨、四丁基四苯基酸銨或冠醚之複鹽(參見例如Haller等人，Mol. Cryst. Liq. Cryst，第24卷，第249頁至第258頁(1973)))以改良電導率，或可添加物質以改質介電各向異性、黏度及/或向列相之配向。此類型之物質詳細闡述於(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
表B顯示通常添加至本發明之混合物中之可能摻雜劑。該等混合物較佳包含0重量%至10重量%、尤其0.01重量%至5重量%且尤佳0.01重量%至3重量%之摻雜劑。若該等混合物僅包含一種摻雜劑，則其以0.01重量%至4重量%、較佳以0.1重量%至1.0重量%之量採用。
表 C
下文顯示可以(例如) 0重量%至10重量%之量添加至本發明混合物中之穩定劑。

n = 1、2、3、4、5、6或7

n = 1、2、3、4、5、6或7

n = 1、2、3、4、5、6或7
本發明之介質較佳包含一或多種來自表D之穩定劑。本發明之介質尤佳包含TinuvinÒ 770 (癸二酸雙(2,2,6,6-四甲基-4-六氫吡啶基)酯)，其量基於液晶介質較佳為0.001重量%至5重量%。
表 D
表D顯示可在本發明之LC介質中較佳用作反應性液晶原化合物之實例化合物。若本發明之混合物包含一或多種反應性化合物，則其較佳以0.01重量%至5重量%之量採用。可能亦需要添加起始劑或兩種或更多種起始劑之混合物用於聚合。起始劑或起始劑混合物較佳以基於混合物0.001重量%至2重量%之量添加。適宜起始劑係(例如) Irgacure (BASF)或Irganox (BASF)。
在較佳實施例中，本發明之混合物包含一或多種可聚合化合物，較佳選自式RM-1至RM-131之可聚合化合物。此類型之介質尤其適於PS-VA、PS-FFS及PS-IPS應用。在表D中所示之反應性液晶原中，化合物RM-1、RM-4、RM-8、RM-17、RM-19、RM-35、RM-37、RM-43、RM-47、RM-49、RM-51、RM-59、RM-69、RM-71、RM-83、RM-97、RM-98、RM-104、RM-112、RM-115及RM-116係尤佳的。
式M及式RM-1至RM-131之反應性液晶原或可聚合化合物此外適宜作為穩定劑。在此情形中，可聚合化合物未經聚合，而是以＞ 1%之濃度添加至液晶介質。
工作實例 ：
以下實例意欲解釋本發明而非對其加以限制。在實例中，m.p.表示熔點，且C表示液晶物質之澄清點(以攝氏度計)；沸點由b.p表示。此外：
C表示結晶固態，S表示層列相(指數表示相類型)，N表示向列態，Ch表示膽固醇相，I表示各向同性相，Tg 表示玻璃轉變溫度。兩個符號之間的數字指示轉化溫度(以攝氏度計)。
用於測定式I化合物之光學各向異性Dn之主體混合物係市售混合物ZLI-4792 (Merck KGaA)。介電各向異性Δε係使用市售混合物ZLI-2857來測定。擬研究化合物之物理數據係自添加擬研究化合物後主體混合物介電常數之變化且外推至採用100%該化合物獲得。一般而言，將10%之擬研究化合物溶解於主體混合物中，此端視溶解度而定。
除非另有指示，否則份數或百分比數據表示重量份數或重量百分比。
在上文及下文中，
Vo 表示在20℃下之臨限電壓、電容[V]
Dn 表示在20℃及589 nm下量測之光學各向異性
Δε 表示在20℃及1 kHz下之介電各向異性
T(N,I) 表示澄清點[℃]
K1 表示在20℃下「展曲」形變之彈性常數[pN]
K3 表示在20℃下「彎曲」形變之彈性常數[pN]
γ1 表示在20℃下量測之旋轉黏度[mPa×s]，其係在磁場中藉由旋轉方法測定
LTS 表示低溫穩定性(向列相)，其係在塊體樣品中測定。
用於量測臨限電壓之顯示器具有兩個相距20 μm之平面平行外板及在該等外板內側頂部上具有包含SE-1211 (Nissan Chemicals)之配向層之電極層，其會影響液晶之垂直配向。
為測定低溫穩定性(向列相)，將樣品(通常2 g)在指示溫度下儲存在玻璃小瓶中且每天在視覺上研究結晶或層列相之發生。各表中所指示之時間係在此之後首次觀察到相轉化之時間。在1000 h後終止測試且記錄LTS：1000。
除非另有明確指示，否則本申請案中之所有濃度均係關於相應混合物或混合物組分。除非另有明確指示，否則所有物理性質均係根據「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。
實例 M-1
實例 P1
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-1之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P2
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-1之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P3
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-1之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P4
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-1之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P5
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-1之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P6
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-1之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P7
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-1之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P8
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-1之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P9
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-1之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 M-2
實例 P10
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-2之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P11
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-2之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P12
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-2之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P13
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-2之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P14
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-2之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P15
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-2之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P16
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-2之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P17
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-2之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P18
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-2之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 M-3
實例 P19
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-3之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P20
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-3之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P21
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-3之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P22
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-3之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P23
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-3之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P24
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-3之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P25
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-3之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P26
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-3之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P27
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-3之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 M-4
實例 M-5
實例 M-6
實例 P28
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-6之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P29
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-6之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P30
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-6之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P31
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-6之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P32
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-6之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P33
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-6之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P34
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-6之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P35
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-6之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P36
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-6之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 M-7
實例 M-8
實例 M-9
實例 M-10
實例 P37
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-10之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P38
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-10之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P39
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-10之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P40
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-10之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P41
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-10之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P42
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-10之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P43
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-10之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P44
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-10之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P45
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-10之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 M-11
實例 P46
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-11之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P47
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-11之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P48
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-11之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P49
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-11之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P50
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-11之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P51
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-11之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P52
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實例 P53
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-11之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P54
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-11之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 M-12
實例 P55
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-12之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P56
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-12之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P57
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-12之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P58
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-12之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P59
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-12之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P60
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-12之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
。
實例 P61
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-12之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P62
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-12之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P63
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-12之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 M-13
實例 M-14
實例 M-15
實例 M-16
實例 M-17
實例 P64
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-17之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P65
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-17之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P66
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-17之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P67
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-17之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P68
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-17之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P69
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實例 P70
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實例 P71
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實例 P72
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實例 M-18
實例 P73
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實例 P74
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實例 P75
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實例 P76
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實例 P77
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實例 P78
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實例 P79
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實例 P80
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實例 P81
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實例 M-19
實例 P82
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-19之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P83
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-19之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P84
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-19之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P85
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-19之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P86
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-19之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P87
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-19之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P88
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-19之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P89
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-19之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P90
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-19之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 M-20
實例 P91
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-20之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P92
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-20之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P93
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-20之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P94
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-20之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P95
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-20之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P96
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-20之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P97
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-20之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P98
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-20之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P99
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-20之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 M-21
實例 P100
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-21之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P101
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-21之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P102
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-21之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P103
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-21之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P104
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-21之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P105
對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之實例M-21之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P106
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-21之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P107
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-21之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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實例 P108
對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之實例M-21之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合
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Claims (15)

  1. 一種液晶介質，其特徵在於其包含一或多種式EY化合物 及 一或多種選自式IA及IB之化合物之群之化合物 其中個別基團各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地具有以下含義中之一者： R1 及R1* 表示H；具有最多15個C原子之烷基或烯基，其未經取代、經CN或CF3 單取代或至少經鹵素單取代，其中另外該等基團中之一或多個CH2 基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-S-、 、-CºC-、-CF2 O-、-OCF2 -、-OC-O-或-O-CO-替代；或具有3至5個環C原子之環烷基環， L1 、L2 、 彼此獨立地表示F或Cl， L3 、L4 各自彼此獨立地表示F、Cl、CF3 或CHF2 ， 烯基 表示具有2至7個C原子之烯基， 烷基 表示具有1至6個C原子之直鏈烷基， (O) 表示O或單鍵， Z2 及Z2’ 各自彼此獨立地表示單鍵、-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 O-、 -OCH2 -、-COO-、-OCO-、-C2 F4 -、-CF=CF-或-CH=CHCH2 O-， p 表示1或2，且 q 表示0或1。
  2. 如請求項1之液晶介質，其中該介質包含選自以下各式化合物之群之該一或多種式EY化合物： 。
  3. 如請求項1之介質，其中該介質包含選自以下化合物之群之一或多種如請求項1之式IA及/或IB之化合物： 其中烯基、烷基及(O)具有請求項1中所指示之含義。
  4. 如請求項1之液晶介質，其中該介質包含一或多種選自式IA-33及IB-2之化合物之群之化合物 其中 烯基 表示乙烯基、丁-3-烯基或E -戊-3-烯基及 烷基 表示甲基、乙基、正丙基或正丁基。
  5. 如請求項1至4中任一項之液晶介質，其中該介質包含一或多種選自式IIA、IIB及IIC之化合物之群之化合物， 其中 R2A 、R2B 及R2C 各自彼此獨立地表示H；具有最多15個C原子之烷基或烯基，其未經取代、經CN或CF3 單取代或至少經鹵素單取代，其中另外該等基團中之一或多個CH2 基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-S-、、 -C≡C-、-CF2 O-、-OCF2 -、-OC-O-或-O-CO-替代， L1-4 各自彼此獨立地表示F、Cl、CF3 或CHF2 ， Z2 及Z2’ 各自彼此獨立地表示單鍵、-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 O-、-OCH2 -、-COO-、-OCO-、-C2 F4 -、-CF=CF-、-CH=CHCH2 O-， p 表示1或2， q 表示0或1， v 表示1至6之整數，且 (O) 表示氧原子或單鍵， 條件係不包括如請求項1之該等式IA及IB之化合物。
  6. 如請求項1至4中任一項之液晶介質，其中該介質包含一或多種選自式BC、CR、PH-1、PH-2、BF-1、BF-2、BS-1及BS-2之化合物之群之化合物： 其中 RB1 、RB2 、RCR1 、RCR2 、R1 、R2 各自彼此獨立地具有如請求項5中所指示式IIA中R2A 之含義， c係0、1或2，且 d係1或2。
  7. 如請求項1至4中任一項之液晶介質，其中該介質包含一或多種式O-1至O-17之化合物， 其中R1 及R2 具有請求項5中針對式IIA中之R2A 所指示之含義。
  8. 如請求項1至4中任一項之液晶介質，其中如請求項1中所定義之該一或多種式EY化合物之總濃度為3重量%至15重量%。
  9. 如請求項1至4中任一項之液晶介質，其中如請求項1中所定義之該等式EY及IA及/或IB之化合物之總濃度為5重量%至35重量%。
  10. 如請求項1至4中任一項之液晶介質，其中該介質包含至少一種可聚合化合物(反應性液晶原)。
  11. 如請求項1至4中任一項之液晶介質，其中該介質包含一或多種選自由自由基清除劑、抗氧化劑及UV穩定劑組成之群之添加劑。
  12. 一種製備如請求項1至11中任一項之液晶介質之方法，其特徵在於在每一情形下將式IA或IB之化合物與至少一種如請求項1中所定義之式EY化合物以及至少一種其他液晶化合物混合，且添加視情況一或多種添加劑及視情況至少一種可聚合化合物(反應性液晶原)。
  13. 一種如請求項1至11中任一項之液晶介質之用途，其用於光電顯示器中。
  14. 一種具有主動矩陣定址之光電顯示器，其特徵在於其含有如請求項1至11中任一項之液晶介質作為電介質。
  15. 如請求項14之光電顯示器，其中其係VA、PSA、PS-VA、PM-VA、SS-VA、PALC、IPS、PS-IPS、FFS或PS-FFS顯示器。
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