TW201925434A

TW201925434A - 液晶介質及液晶裝置

Info

Publication number: TW201925434A
Application number: TW107137465A
Authority: TW
Inventors: 賽門席密安諾史基; 阿拉希韓森努魯茲; 凱文艾德蘭; 馬丁赫納; 凱文凱瑟
Original assignee: 德商馬克專利公司
Priority date: 2017-10-25
Filing date: 2018-10-24
Publication date: 2019-07-01
Also published as: DE112018005004T5; CN111263800A; WO2019081389A1

Abstract

本發明係關於一種式I'至式I'''之化合物，
R¹¹ (-A¹¹ -Z¹¹ )_o -A¹² (-Z¹² -A¹³ )_p -X¹¹ -Sp-X¹² -(A¹⁴ -Z¹³ -)_q A¹⁵ -(Z¹⁴ -A¹⁶ -)_r R¹² I'
A¹² (-Z¹² -A¹³ )_p -X¹¹ -Sp-X¹² -(A¹⁴ -Z¹³ -)_q A¹⁵ -(Z¹⁴ -A¹⁶ -)_r R¹² I''
A¹² (-Z¹² -A¹³ )_p -X¹¹ -Sp-X¹² -(A¹⁴ -Z¹³ -)_q A¹⁵ I'''
其中R¹¹ 、R¹² 、A¹¹ 至A¹⁶ 、Z¹¹ 至Z¹⁴ 、X¹¹ 、X¹² 、Sp、o、p、q及r具有下文中所給定之含義中之一者。本發明進一步關於一種製備式I'至式I'''之化合物之方法、該等化合物在LC介質中之用途及包含一或多種式I'至式I'''之化合物之LC介質。另外，本發明係關於一種製備此類LC介質之方法；此類介質在LC裝置，特定言之，撓曲電LC裝置中之用途；及包含根據本發明之LC介質的撓曲電LC裝置。

Description

液晶介質及液晶裝置

本發明係關於一種式I'至式I'''之化合物，
R¹¹ (-A¹¹ -Z¹¹ )_o -A¹² (-Z¹² -A¹³ )_p -X¹¹ -Sp-X¹² -(A¹⁴ -Z¹³ -)_q A¹⁵ -(Z¹⁴ -A¹⁶ -)_r R¹² I'
A¹² (-Z¹² -A¹³ )_p -X¹¹ -Sp-X¹² -(A¹⁴ -Z¹³ -)_q A¹⁵ -(Z¹⁴ -A¹⁶ -)_r R¹² I''
A¹² (-Z¹² -A¹³ )_p -X¹¹ -Sp-X¹² -(A¹⁴ -Z¹³ -)_q A¹⁵ I'''
其中R¹¹ 、R¹² 、A¹¹ 至A¹⁶ 、Z¹¹ 至Z¹⁴ 、X¹¹ 、X¹² 、Sp、o、p、q及r具有下文中所給定之含義中之一者。本發明進一步關於一種製備式I'至式I'''之化合物之方法、該等化合物在LC介質中之用途及包含一或多種式I'至式I'''之化合物之LC介質。另外，本發明係關於一種製備此類LC介質之方法、此類介質在LC裝置，尤其撓曲電LC裝置中之用途及包含根據本發明之LC介質之撓曲電LC裝置。

撓曲電效應由例如Chandrasekhar, 「Liquid Crystals」, 第2版, Cambridge University Press (1992)及P.G. deGennes等人, 「The Physics of Liquid Crystals」, 第2版, Oxford Science Publications (1995)描述。

利用撓曲電效應之撓曲電裝置例如ULH裝置及尤其適用於撓曲電裝置之液晶介質可由EP 0 971 016、GB 2 356 629及Coles, H.J., Musgrave, B., Coles, M.J.及Willmott, J., J. Mater. Chem.,11 , 第2709-2716頁(2001)中已知。

均勻橫向螺旋(Uniform Lying Helix，ULH)很具有作為快速切換液晶顯示模式之潛能。其在35℃下能夠進行亞毫秒切換且具有固有地較高孔徑比，帶來一種高效節能顯示模式。

常用於適用於ULH模式之介質中之材料通常係雙液晶原。由於該等材料之大小及極性基團，諸如末端氰基之存在，其在35℃下通常具有數千mPa.s數量級之高轉動黏度(γ₁ )。在例如35℃之高溫下，γ₁ 值較高不會造成問題，因為轉換速度與γ₁ 成正比。另一方面，γ1值亦與對掌性螺距平方成正比。因為對掌性螺距通常為大約300 nm，此意謂切換速度仍極快，大約1毫秒或幾毫秒。

然而，在達到ULH裝置通常運行之低溫，諸如室溫時，γ₁ 之值以指數方式增大且即使在較短螺距材料之情況下切換速度亦增加超出有利的水準。

為了在低於35℃之溫度下保持快速切換速度，LC混合物之γ₁ 值需降低，且因此需要鑑別具有較低γ₁ 之混合物組分。

相應地，極需要新型雙液晶原化合物，其展現有利的較低γ₁ 值同時較佳地展現：
· 有利的e/K (V^-1 )值，
· 有利的寬向列相範圍及
· 高澄清點。

除該等要求之外，對應的LC介質應展現有利的較低γ₁ 值同時較佳地展現：
· 低熔點，
· 高澄清點，
· 寬對掌性向列相範圍，
· 短溫度無關螺距長度，
· 高撓曲電係數及
· 有利的低溫穩定性而無單元以及主體中之結晶效應。

熟習此項技術者自以下實施方式立即顯而易見本發明之其他目標。

出乎意料地，本發明人發現上述目標中之一或多個可藉由提供如技術方案1之化合物來達成。

本發明係關於一種式I'至式I'''之化合物，
R¹¹ (-A¹¹ -Z¹¹ )_o -A¹² (-Z¹² -A¹³ )_p -X¹¹ -Sp-X¹² -(A¹⁴ -Z¹³ -)_q A¹⁵ -(Z¹⁴ -A¹⁶ -)_r R¹² I'
A¹² (-Z¹² -A¹³ )_p -X¹¹ -Sp-X¹² -(A¹⁴ -Z¹³ -)_q A¹⁵ -(Z¹⁴ -A¹⁶ -)_r R¹² I''
A¹² (-Z¹² -A¹³ )_p -X¹¹ -Sp-X¹² -(A¹⁴ -Z¹³ -)_q A¹⁵ I'''
其中
R¹¹ 及R¹² 各自且獨立地表示鹵素、CN、NO₂ 、NCO、NCS或直鏈或分支鏈烷基，該直鏈或分支鏈烷基可為未經取代、經鹵素或CN單取代或多取代的且其中一或多個不相鄰且非末端CH₂ 基團可在每次出現時彼此獨立地經以下基團置換：-O-、-S-、-NH-、-N(CH₃ )-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CH=CH-、-CH=CF-、-CF=CF-或-C≡C-，置換方式為使得氧原子彼此不直接連接，
較佳為F、Cl、CN、NO₂ 、NCO、NCS、可未經取代、經鹵素或CN單取代或多取代之直鏈或分支鏈烷基、烯基或烷氧基，
A¹¹ 至A¹⁶ 在每次出現時各自獨立地表示1,4-伸苯基，另外其中一或多個CH基團可經N置換；反-1,4-伸環己基，另外其中一個或兩個不相鄰CH₂ 基團可經O及/或S置換；1,4-伸環己基；萘-2,6-二基；十氫萘-2,6-二基；1,2,3,4-四氫-萘-2,6-二基，所有該等基團可能為未經取代、經F、Cl、CN或烷基、烷氧基、烷基羰基或烷氧羰基單取代、二取代、三取代或四取代的，其中一或多個H原子可經F或Cl取代，然而條件為A¹² 或A¹⁵ 中之至少一者表示1,4-伸苯基，其中一或多個CH基團經N置換，
較佳在每次出現時各自獨立地為1,4-伸苯基，另外其中一或多個CH基團可經N置換；或反-1,4-伸環己基，另外其中一個或兩個不相鄰CH₂ 基團可經O及/或S置換，兩種環基團皆可能為未經取代、經F、Cl、CN或烷基、烷氧基、烷基羰基或烷氧羰基單取代、二取代、三取代或四取代的，其中一或多個H原子可經F或Cl取代，然而條件為A¹² 或A¹⁵ 中之至少一者表示1,4-伸苯基，其中一或多個CH基團經N置換，
Z¹¹ 至Z¹⁴ 在每次出現時彼此獨立地為單鍵、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-OCF₂ -、-CF₂ O-、-CH₂ CH₂ -、-(CH₂ )₄ -、-CF₂ CF₂ -、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或-C≡C-，該等基團視情況經一或多個F、S及/或Si取代，
較佳為-COO-、-OCO-、-OCF₂ -、-CF₂ O-或單鍵，
更佳為單鍵，
o、p、q及r 各自且獨立地為0、1或2，然而條件為o + p + q + r ≥ 1，較佳o + p + q + r ≥ 1 ≤ 4，更佳o + p + q + r ≥ 2 ≤ 4，甚至更佳o + p + q + r = 4，
Sp 為間隔基團，其包含3個或5至20個C原子，其中一或多個不相鄰且非末端CH₂ 基團亦可經以下基團置換：-O-、-S-、-NH-、-N(CH₃ )-、-CO-、-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-、-CF₂ -、-CF₂ O-、-OCF₂ -、-C(CF₃ )-、-C(CN)-C(OH)-、-CH(烷基)-、-CH(烯基)-、-CH(烷氧基)-、-CH(氧雜烷基)-、-CH=CH-或-C≡C-，然而置換方式為使得沒有兩個O原子彼此相鄰且沒有兩個選自-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-及-CH=CH-之基團彼此相鄰，較佳為-(CH₂ )_n -，其中n表示3或5至15之整數，更佳3至15之奇數整數，最佳3、5、7、9或11，
X¹¹ 及X¹² 彼此獨立地選自單鍵、-CO-O-、-O-CO-、-O-COO-、-O-、-CH=CH-、-C≡C-、-CF₂ -O-、-O-CF₂ -、-CF₂ -CF₂ -、-CH₂ -O-、-O-CH₂ -、-CO-S-、-S-CO-、-CS-S-、-S-CS-、-S-CSS-及-S-，其中在-X¹¹ -Sp¹ -X¹² -中，兩個O原子、兩個-CH=CH-基團及兩個選自-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-及-CO-O-之基團分別彼此不直接連接，
較佳為-CO-O-、-O-CO-、-O-、-C≡C-、-CF₂ -O-、-O-CF₂ -或單鍵，
更佳X¹¹ 或X¹² 中之一者表示單鍵且X¹¹ 或X¹² 中之另一者表示-COO-、-OCO-或單鍵，
甚至更佳X¹¹ 及X¹² 皆表示單鍵。

術語「液晶」、「介晶化合物」或「液晶原化合物」(亦簡稱為「液晶原」)意謂在適合之溫度、壓力及濃度條件下可以介晶相(向列型、近晶型等)或尤其以LC相存在之化合物。非兩親液晶原基化合物包含例如一或多種棒狀、香蕉形或盤狀液晶原基團。

術語「液晶原基團」在此上下文中意謂具有誘導液晶(LC)相特性之能力的基團。包含液晶原基團之化合物本身不必展現LC相。亦有可能，其僅在與其他化合物之混合物中展示LC相特性。為簡潔起見，術語「液晶」在下文中係用於液晶原材料及LC材料兩者。

在本申請案全篇中，除非明確陳述，否則術語「芳基及雜芳基」涵蓋基團，該等基團可為單環或多環，亦即其可具有一個環(諸如苯基)或兩個或更多環，其亦可為稠合的(諸如萘基)或共價連接的(諸如聯二苯)或含有稠環及連接環。

雜芳基含有一或多個較佳選自O、N、S及Se之雜原子。尤其較佳為具有6至25個C原子之單環、二環或三環芳基及具有2至25個C原子之單環、二環或三環雜芳基，其視情況含有稠環且視情況經取代。此外，較佳為5員、6員或7員芳基及雜芳基，另外，其中一或多個CH基團可以使得O原子及/或S原子彼此不直接連接之方式經N、S或O置換。較佳芳基為例如苯基、聯二苯、聯三苯、[1,1':3',1'']聯三苯-2'-基、萘基、蒽、聯萘、菲、芘、二氫芘、䓛、苝、并四苯、稠五苯、苯并芘、茀、茚、茚并茀、螺二茀，更佳為1,4-伸苯基、4,4'-伸聯苯基、1,4-伸聯三苯基。

較佳雜芳基為例如5員環，諸如吡咯、吡唑、咪唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、四唑、呋喃、噻吩、硒吩、噁唑、異噁唑、1,2-噻唑、1,3-噻唑、1,2,3-噁二唑、1,2,4-噁二唑、1,2,5-噁二唑、1,3,4-噁二唑、1,2,3-噻二唑、1,2,4-噻二唑、1,2,5-噻二唑、1,3,4-噻二唑；6員環，諸如吡啶、噠嗪、嘧啶、吡嗪、1,3,5-三嗪、1,2,4-三嗪、1,2,3-三嗪、1,2,4,5-四嗪、1,2,3,4-四嗪、1,2,3,5-四嗪；或稠合基團，諸如吲哚、異吲哚、吲哚嗪、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、嘌呤、萘咪唑、菲咪唑、吡啶咪唑、吡嗪咪唑、喹喏啉咪唑、苯并噁唑、萘并噁唑、蒽并噁唑、菲并噁唑、異噁唑、苯并噻唑、苯并呋喃、異苯并呋喃、二苯并呋喃、喹啉、異喹啉、喋啶、苯并-5,6-喹啉、苯并-6,7-喹啉、苯并-7,8-喹啉、苯并異喹啉、吖啶、啡噻嗪、啡噁嗪、苯并噠嗪、苯并嘧啶、喹喏啉、吩嗪、萘啶、氮雜咔唑、苯并咔啉、啡啶、啡啉、噻吩并[2,3b]噻吩、噻吩并[3,2b]-噻吩、二噻吩并噻吩、異苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并噻二唑并噻吩或此等基團之組合。雜芳基亦可經烷基、烷氧基、硫烷基、氟、氟烷基或其他芳基或雜芳基取代。

在本申請案之上下文中，術語「(非芳族)脂環族基」涵蓋飽和環且「雜環基」涵蓋飽和環，亦即排他性地含有單鍵之彼等，及部分不飽和環，亦即亦可含有多重鍵之彼等。雜環含有一或多個較佳地選自Si、O、N、S及Se之雜原子。(非芳族)脂環族基及雜環基可為單環，亦即僅含有一個環(諸如環己烷)或為多環，亦即含有複數個環(諸如十氫萘或二環辛烷)。此外，較佳為具有3至25個C原子之單環、二環或三環基團，其視情況含有稠環且視情況經取代。此外，較佳為5員、6員或7員或8員碳環基團，另外，其中一或多個C原子可經Si置換及/或一或多個CH基團可經N置換及/或一或多個不相鄰CH₂ 基團可經-O-及/或-S-置換。較佳脂環族基及雜環基為例如5員基團，諸如環戊烷、四氫呋喃、四氫硫代呋喃、吡咯啶；6員基團，諸如環己烷、環己矽烷、四氫哌喃、四氫硫代哌喃、1,3-二噁烷、1,3-二噻𠮿、哌啶；7員基團，諸如環庚烷；及稠合基團，諸如四氫化萘、十氫萘、茚滿、雙環[1.1.1]戊烷-1,3-二基、雙環[2.2.2]辛烷-1,4-二基、螺[3.3]庚烷-2,6-二基、八氫-4,7-甲橋茚滿-2,5-二基，更佳為1,4-伸環己基、4,4'-二伸環己基、3,17-十六氫-環戊[a]菲，其視情況經一或多個相同或不同基團L取代。尤其較佳芳基、雜芳基、脂環族基以及雜環基為1,4-伸苯基、4,4'-伸聯苯基、1,4-伸聯三苯基、1,4-伸環己基、4,4'-二伸環己基以及3,17-十六氫-環戊[a]-菲，該等基團視情況經一或多個相同或不同基團L取代。

上文所提及之芳基、雜芳基、脂環族基及雜環基之較佳取代基(L)為例如可溶性促進基團(諸如，烷基或烷氧基)及拉電子基團(諸如，氟、硝基或腈)。

尤其較佳取代基為例如鹵素、CN、NO₂ 、CH₃ 、C₂ H₅ 、OCH₃ 、OC₂ H₅ 、COCH₃ 、COC₂ H₅ 、COOCH₃ 、COOC₂ H₅ 、CF₃ 、OCF₃ 、OCHF₂ 或OC₂ F₅ 。

在上文及下文中，「鹵素」表示F、Cl、Br或I，較佳F或Cl。

在上文及下文中，術語「烷基」、「芳基」、「雜芳基」等等亦包涵例如伸烷基、伸芳基、伸雜芳基等等之多價基團。

術語「芳基」指示芳族碳基團或自其衍生之基團。

術語「雜芳基」表示根據上文定義含有一或多個雜原子之「芳基」。

較佳烷基為例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、2-甲基丁基、正戊基、第二戊基、環戊基、正己基、環己基、2-乙基己基、正庚基、環庚基、正辛基、環辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、十二烷基、三氟甲基、全氟正丁基、2,2,2-三氟乙基、全氟辛基、全氟己基等。

較佳烷氧基為例如甲氧基、乙氧基、2-甲氧基-乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、2-甲基丁氧基、正戊氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基、正十一烷氧基、正十二烷氧基。

較佳烯基為例如乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基及辛烯基。

較佳炔基為例如乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、辛炔基。

氧雜烷基，亦即其中一個CH₂ 基團經-O-置換，較佳為例如直鏈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-氧雜戊基、3-氧雜戊基或4-氧雜戊基；2-氧雜己基、3-氧雜己基、4-氧雜己基或5-氧雜己基；2-氧雜庚基、3-氧雜庚基、4-氧雜庚基、5-氧雜庚基或6-氧雜庚基；2-氧雜辛基、3-氧雜辛基、4-氧雜辛基、5-氧雜辛基、6-氧雜辛基或7-氧雜辛基；2-氧雜壬基、3-氧雜壬基、4-氧雜壬基、5-氧雜壬基、6-氧雜壬基、7-氧雜壬基或8-氧雜壬基或2-氧雜癸基、3-氧雜癸基、4-氧雜癸基、5-氧雜癸基、6-氧雜癸基、7-氧雜癸基、8-氧雜癸基或9-氧雜癸基。

較佳胺基為例如二甲胺基、甲胺基、甲基苯胺基、苯胺基。

術語「對掌性」一般用於描述與其鏡像不能重疊之物體。

「非對掌性（Achiral/non-chiral）」物體為與其鏡像相同之物體。

除非另外明確陳述，否則在本申請案中，術語「對掌性向列型」與「膽固醇型」同義地使用。

術語「雙液晶原基化合物」係指分子中包含兩個液晶原基團之化合物。正如正常液晶原，視其結構而定，其可形成許多中間相。特定言之，當被添加至向列型液晶介質中時，雙液晶原化合物可誘導第二向列相。雙液晶原化合物亦被稱為「二聚液晶」。

術語「引向器」在先前技術中已知且意指液晶分子之長分子軸(在棒狀化合物之情況下)或短分子軸(在盤狀化合物之情況下)之較佳定向方向。在此等各向異性分子單軸排序之情況下，引向器為各向異性之軸。

術語「配向」或「定向」係關於材料之各向異性單元之配向(定向排序)，諸如小分子或大分子碎片在稱為「配向方向」之共同方向。在液晶材料之配向層中，液晶引向器與配向方向一致以使得配向方向對應於材料之各向異性軸之方向。

術語「平面定向/配向」，例如在液晶材料之層中意謂一定比例之液晶分子的長分子軸(在棒狀化合物之情況下)或短分子軸(在盤狀化合物之情況下)與該層之平面基本上平行(約180°)地定向。

術語「垂直定向/配向」，(例如)在液晶材料之層中意謂一定比例之液晶分子的長分子軸(在棒狀化合物之情況下)或短分子軸(在盤狀化合物之情況下)相對於該層之平面以約80°至90°之間的角度θ (「傾斜角」)定向。

液晶材料之術語「均一定向」或「均一配向」，例如在材料之層中意謂液晶分子之長分子軸(在棒狀化合物之情況下)或短分子軸(在盤狀化合物之情況下)基本上在相同方向上定向。換言之，液晶引向器之線平行。

除非另外明確指定，否則在本申請案中通常指代之光波長為550 nm。

在本文中雙折射率Δn由以下等式定義
Δn = n_e - n_o
其中n_e 係異常折射率且n_o 係普通折射率，且有效平均折射率n_av. 由以下等式給出：
n_av. = [(2 n_o ² + n_e ² )/3]^1/2

可使用阿貝(Abbe)折射計量測異常折射率n_e 及普通折射率n_o 。

在本申請案中，術語「介電正性」係用於Δε ＞ 3.0之化合物或組分，「介電中性」用於-1.5 ≤ Δε ≤ 3.0之化合物或組分及「介電負性」用於Δε ＜ -1.5之化合物或組分。在1 kHz之頻率下且在20℃下測定Δε。各別化合物之介電各向異性由各別單一化合物於向列型主體混合物中之10%溶液之結果判定。若各別化合物在主體介質中之溶解度小於10%，則將其濃度減小2倍，直至所得介質足夠穩定以至少允許判定其特性。然而，為了保持結果之顯著性儘可能地高，較佳地使濃度保持為至少5%。測試混合物之電容係在具有垂面及沿面配向之單元中測定。兩種類型之單元的單元間隙均為大約20 µm。施加之電壓係頻率為1 kHz及均方根值通常為0.5 V至1.0 V之矩形波；然而，總是將其選擇為低於各別測試混合物之電容臨限值。

Δε定義為(ε‖ - ε_^ )，而ε_av. 為(ε‖ + 2 ε_^ ) / 3。由在添加相關化合物之後主體介質之各別值的變化來確定化合物之介電電容率。將該等值外推至100%之所關注化合物濃度。典型的主體介質為皆可購自Merck, Darmstadt之ZLI-4792或BL-087。

對於本發明，

表示反-1,4-伸環己基，

表示1,4-伸苯基。

對於本發明，基團-COO-、-CO-O-、-C(=O)O-或-CO₂ -表示具有式之酯基團，且基團-OCO-、-O-CO-、-OC(=O)-、-O₂ C-或-OOC-表示具有式之酯基團。

此外，如C. Tschierske, G. Pelzl及S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368中給出之定義將適用於本申請案中之關於液晶材料之未定義術語。

在具有非極性翼基之式I'至式I''之化合物的情況下，R¹¹ 及/或R¹² 較佳表示烷基、烷氧基、烯基或炔基，更佳表示烷基、烷氧基，該等基團具有至多15個C原子、較佳至多10個C原子、更佳2至5個C原子。

此外，含有分支鏈基團R¹¹ 及/或R¹² 之式I'至式I''之化合物可偶爾具有重要性，例如歸因於朝向結晶之傾向減小。此類型之分支鏈基團所含有之鏈分支通常不多於一個。較佳非對掌性分支鏈基團為異丙基、異丁基(=甲基丙基)、異戊基(=3-甲基丁基)、異丙氧基、2-甲基-丙氧基及3-甲基丁氧基。

在具有末端極性基團之式I'至式I''之化合物的情況下，R¹² 及/或R¹¹ 選自CN、NO₂ 、NCS、NCO、OCH₃ 、OCN、SCN、COR^x 、COOR^x 或具有1個至4個C原子之單氟化、寡氟化或多氟化烷基或烷氧基。R^x 為具有1至4個、較佳1至3個C原子之視情況氟化的烷基。

在一較佳實施例中，式I'之化合物中之基團R¹¹ (-A¹¹ -Z¹¹ )_o -A¹² (-Z¹² -A¹³ )_p -X¹¹ -及基團-X¹² -(A¹⁴ -Z¹³ -)_q A¹⁵ -(Z¹⁴ -A¹⁶ -)_r R¹² 與式I'''之化合物中之基團A¹² (-Z¹² -A¹³ )_p -及-(A¹⁴ -Z¹³ -)_q A¹⁵ 相同或為鏡像。

在另一較佳實施例中，式I'之化合物中之基團R¹¹ (-A¹¹ -Z¹¹ )_o -A¹² (-Z¹² -A¹³ )_p -X¹¹ -及-X¹² -(A¹⁴ -Z¹³ -)_q A¹⁵ -(Z¹⁴ -A¹⁶ -)_r R¹² 與式I'''之化合物中之基團A¹² (-Z¹² -A¹³ )_p -及-(A¹⁴ -Z¹³ -)_q A¹⁵ 不同。

較佳式I'之化合物係選自以下清單之化合物之群：

其中
r 表示0、1或2
L 各自且彼此獨立地表示F、Cl、CH₃ 、OCH₃ 或COCH₃ ，較佳F，
且其中R¹¹ 、R¹² 、Z¹¹ 至Z¹⁴ 、X¹¹ 、X¹² 及Sp具有如上文在式I'下給出之含義中之一者。

更佳式I'-1至式I'-44之化合物為彼等化合物，其中基團-X¹¹ -Sp-X¹² -表示-Sp-、-Sp-CO-O-、-Sp-O-CO-、-CO-O-Sp-、-O-CO-Sp-、-O-CO-Sp-O-CO-、-O-CO-Sp-CO-O-或-CO-O-Sp-CO-O-，更佳-Sp-、-Sp-CO-O-、-O-CO-Sp-或-O-CO-Sp-CO-O-，其中Sp具有如上文在式I'下給出之含義中之一者。

更佳式I'-1至式I'-44及其子式之化合物為彼等化合物，其中Z¹¹ 至Z¹⁴ 各自且獨立地表示-COO-、-OCO-、-OCF₂ -、-CF₂ O-或單鍵，更佳Z¹¹ 及Z¹⁴ 皆表示單鍵且Z¹² 及Z¹³ 各自且獨立地表示-COO-、-OCO-、-OCF₂ -、-CF₂ O-或單鍵，甚至更佳Z¹¹ 至 Z¹⁴ 皆表示單鍵。

更佳式I'至式I''式I'-1至式I'-44及其子式之化合物為彼等化合物，其中R¹² 及/或R¹¹ 選自鹵素、CN、NO₂ 、NCS、NCO、OCH₃ 、OCN、SCN、COR^x 、COOR^x 或具有1個至4個C原子之單氟化、寡氟化或多氟化烷基或烷氧基。R^x 為具有1至4個、較佳1至3個C原子之視情況氟化的烷基。

更佳式I'之化合物係選自以下清單之化合物之群：

更佳式I'-10-1至式I'-11-3之化合物為彼等化合物，其中基團-X¹¹ -Sp-X¹² -表示-Sp-、-Sp-CO-O-、-O-CO-Sp-或-O-CO-Sp-CO-O-，其中Sp具有如上文在式I'下給出之含義中之一者。

更佳式I'-10-1至式I'-11-3及其子式之化合物為彼等化合物，其中Z¹¹ 及Z¹⁴ 皆表示單鍵且Z¹² 及Z¹³ 各自且獨立地表示-COO-、-OCO-、-OCF₂ -、-CF₂ O-或單鍵，甚至更佳Z¹¹ 至Z¹⁴ 皆表示單鍵。

更佳式I'-1-1至式I'-11-3之化合物為彼等化合物，其中R¹¹ 及/或R¹² 選自F或CN。

更佳式I'之化合物係選自以下清單之化合物之群：

其中
n 表示3或5至15之整數，更佳3至15之奇數整數，最佳3、5、7、9或11，且
R¹¹ 及R¹² 各自且獨立地表示F或CN，較佳皆表示CN。

較佳式I''之化合物係選自以下清單之化合物之群：

其中
r 表示0、1或2，
L 各自且彼此獨立地表示F、Cl、CH₃ 、OCH₃ 或COCH₃ ，較佳F，
且其中R¹² 、Z¹¹ 至Z¹⁴ 、X¹¹ 、X¹² 及Sp具有如上文在式I''下給出之含義中之一者。

更佳式I''之化合物為彼等化合物，其中Z¹¹ 至Z¹⁴ 各自且獨立地表示-COO-、-OCO-、-OCF₂ -、-CF₂ O-或單鍵，更佳Z¹¹ 及Z¹⁴ 皆表示單鍵且Z¹² 及Z¹³ 各自且獨立地表示-COO-、-OCO-、-OCF₂ -、-CF₂ O-或單鍵，甚至更佳Z¹¹ 至Z¹⁴ 皆表示單鍵。

更佳式I''-1至式I''-14及其子式之化合物為彼等化合物，其中R¹² 選自鹵素、CN、NO₂ 、NCS、NCO、OCH₃ 、OCN、SCN、COR^x 、COOR^x 或具有1個至4個C原子之單氟化、寡氟化或多氟化烷基或烷氧基。R^x 為具有1至4個、較佳1至3個C原子之視情況氟化的烷基。

更佳式I''之化合物係選自以下清單之化合物之群：

更佳式I''-7-1至式I''-8-11之化合物為彼等化合物，其中基團-X¹¹ -Sp-X¹² -表示-Sp-、-Sp-CO-O-、-Sp-O-CO-、-CO-O-Sp-、-O-CO-Sp-、-O-CO-Sp-O-CO-、-O-CO-Sp-CO-O-或-CO-O-Sp-CO-O-，更佳-Sp-、-Sp-CO-O-或 -O-CO-Sp-CO-O-，其中Sp具有如上文在式I''下給出之含義中之一者。

更佳式I''-7-1至式I''-8-11之化合物為彼等化合物，其中Z¹² 及Z¹³ 各自且獨立地表示-COO-、-OCO-、-OCF₂ -、-CF₂ O-或單鍵，甚至更佳Z¹¹ 至Z¹⁴ 皆表示單鍵。

更佳式I''-7-1至式I''-8-11之化合物為彼等化合物，其中R¹² 選自F或CN。

更佳式I''之化合物係選自以下清單之化合物之群：

其中
n 表示3或5至15之整數，更佳3至15之奇數整數，最佳3、5、7、9或11，且
R¹² 表示F或CN。

較佳式I'''之化合物係選自以下清單之化合物之群：

其中
r 表示0、1或2
L 各自且彼此獨立地表示F、Cl、CH₃ 、OCH₃ 或COCH₃ ，較佳F，
且其中Z¹¹ 至Z¹⁴ 、X¹¹ 、X¹² 及Sp具有如上文在式I'''下給出之含義中之一者。

更佳式I'''之化合物為彼等化合物，其中Z¹¹ 至Z¹⁴ 各自且獨立地表示-COO-、-OCO-、-OCF₂ -、-CF₂ O-或單鍵，更佳Z¹¹ 及Z¹⁴ 皆表示單鍵且Z¹² 及Z¹³ 各自且獨立地表示-COO-、-OCO-、-OCF₂ -、-CF₂ O-或單鍵，甚至更佳Z¹¹ 至Z¹⁴ 皆表示單鍵。

更佳式I'''-1至式I'''-4之化合物為彼等化合物，其中基團-X¹¹ -Sp-X¹² -表示-Sp-、-Sp-CO-O-、-Sp-O-CO-、-CO-O-Sp-、-O-CO-Sp-、-O-CO-Sp-O-CO-、-O-CO-Sp-CO-O-或-CO-O-Sp-CO-O-，更佳-Sp-或-O-CO-Sp-CO-O-，其中Sp具有如上文在式I'''下給出之含義中之一者。

可根據或以類似於本身已知及描述於有機化學之標準著作(例如Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgart)中之方法來合成式I'至式I'''及其子式之化合物。

舉例而言，在用於撓曲電應用之LC介質中使用一或多種式I'至式I'''之化合物的主要優點中之一者係改良撓曲電比率。就在ULH(均勻橫向螺旋)幾何形狀中之切換速度(尤其在低於35℃之溫度下)、相範圍、增加的各向同性至向列型轉變、高澄清點及在低於室溫下降低的向列型至向列型扭曲彎曲轉變溫度而言，亦觀測到益處。

因此，本發明亦關於一或多種式I'至式I'''之化合物在LC介質中之用途及包含如此一或多種式I'至式I'''之化合物的LC介質。

在一較佳實施例中，根據本發明之LC介質包含一或多種式II之化合物，
R²¹ -A²¹ -A²² -(CH₂ )_a -A²³ -A²⁴ -R²² II
其中
R²¹ 及R²² 獨立地表示H、F、Cl、CN、NCS或直鏈或分支鏈烷基，該直鏈或分支鏈烷基可為未經取代、經鹵素或CN單取代或多取代的，一或多個不相鄰CH₂ 基團亦可能在每次出現時彼此獨立地經以下基團置換：-O-、-S-、-NH-、-N(CH₃ )-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CH=CH-、-CH=CF-、-CF=CF-或-C≡C-，置換方式為使得氧原子彼此不直接連接，
較佳為F、Cl、CN、可未經取代、經鹵素或CN單取代或多取代之直鏈或分支鏈烷基或烷氧基，
更佳為F、CN或OCF₃ ，
A²¹ 至A²⁴ 在每次出現時獨立地表示芳基、脂環族基及雜環基，較佳1,4-伸苯基、1,4-二環-(2,2,2)-伸辛基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫-萘-2,6-二基、環丁烷-1,3-二基、螺[3.3]庚烷-2,6-二基或二螺[3.1.3.1]癸烷-2,8-二基，所有該等基團可能為未經取代、經F、Cl、CN或烷基、烷氧基、烷基羰基或烷氧羰基單取代、二取代、三取代或四取代的，其中一或多個H原子可經F或Cl取代，
更佳在每次出現時各自獨立地為1,4-伸苯基或反-1,4-伸環己基，另外其中一個或兩個不相鄰CH₂ 基團可經O及/或S置換，兩種環基團皆可能為未經取代、經F、Cl、CN或烷基、烷氧基、烷基羰基或烷氧羰基單取代、二取代、三取代或四取代的，其中一或多個H原子可經F或Cl取代，
a 表示1至15之整數，較佳奇數(亦即非偶數)整數，且更佳3、5、7、9或11。

較佳式II之化合物係選自其中基團(-A²¹ -A²² -)及(-A²³ -A²⁴ -) 各自且獨立地選自以下基團之化合物
-Phe-Phe- MG1
-PheL-PheL- MG2
-Phe-PheL- MG3
-PheL-Phe- MG4
其中，
Phe 在該等基團中為1,4-伸苯基，
PheL 為經1至4個基團L取代之1,4-伸苯基，其中L較佳為F、Cl、CN、OH、NO₂ 或視情況氟化之具有1至7個C原子之烷基、烷氧基或烷醯基，極佳為F、Cl、CN、OH、NO₂ 、CH₃ 、C₂ H₅ 、OCH₃ 、OC₂ H₅ 、COCH₃ 、COC₂ H₅ 、COOCH₃ 、COOC₂ H₅ 、CF₃ 、OCF₃ 、OCHF₂ 、OC₂ F₅ ，尤其為F、Cl、CN、CH₃ 、C₂ H₅ 、OCH₃ 、COCH₃ 及OCF₃ ，最佳為F、Cl、CH₃ 、OCH₃ 及COCH₃ 且
Cyc 為1,4-伸環己基。

較佳PheL表示，
其中
r 表示1或2，
L 各自且彼此獨立地表示F、Cl、CH₃ 、OCH₃ 或COCH₃ ，較佳F，且

較佳為式II之化合物，其中式II中之基團(R²¹ -A²¹ -A²² -)與(-A²³ -A²⁴ -R²² )相同或為鏡像。

同樣較佳為式II之化合物，其中式II中之(R²¹ -A²¹ -A²² -)與(-A²³ -A²⁴ -R²² )不同。

較佳的式II之化合物如下所示：

其中
n 表示1至15之整數，較佳奇數(亦即非偶數)整數，且更佳3、5、7、9或11。

可根據或以類似於本身已知及描述於有機化學之標準著作(例如Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgart)中之方法來合成式II之化合物。較佳製備方法可以獲自WO 2013/004333 A1。

為進一步提高切換速度同時保持優良相範圍及有利e/K值，在根據本發明之混合物中除式I之化合物之外還採用式II之化合物尤其有用。

在一較佳實施例中，根據本發明之LC介質包含一或多種式III之化合物，
R³¹ -A³¹ -A³² -(A³³ )_b -Z³¹ -(CH₂ )_c -Z³² -A³⁴ -A³⁵ -A³⁶ -R³² III
其中
R³¹ 及R³² 各自且彼此獨立地具有如在式II下針對R²¹ 及R²² 給出之含義中之一者，
A³¹ 至A³⁶ 各自且彼此獨立地具有如在式II下針對A²¹ 至A²⁴ 給出之含義中之一者，
Z³¹ 及Z³² 在每次出現時各自獨立地為-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-CF₂ -O-、-O-CF₂ -、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-CH₂ CH₂ -、-(CH₂ )₄ -、-CF₂ CF₂ -、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或-C≡C-，該等基團視情況經一或多個F取代，
更佳為-COO-或-OCO-，
b 表示0或1，較佳0，且
c 表示1至15之整數，較佳奇數(亦即非偶數)整數，且更佳3、5、7或9。

較佳的式III之化合物係選自其中c表示0且基團(-A³¹ -A³² -)選自如上文給出之基團MG1至MG4之化合物。

更佳的式III之化合物係選自其中c表示1且基團(-A²⁴ -A²⁵ -A²⁶ -)及(-A²¹ -A²² -A²³ -)各自且獨立地選自以下基團的化合物
-Phe-Phe-Phe- MG5
-Phe-Phe-PheL- MG6
-Phe-PheL-Phe- MG7
-PheL-Phe-Phe- MG8
-PheL-Phe-PheL- MG9
-PheL-PheL-Phe- MG10
-PheL-PheL-PheL- MG11
其中
Phe、PheL及L具有上文針對基團MG-1至MG-4給出之含義中之一者。

更佳的式III之化合物係選自其中c表示0且基團(-A²¹ -A²² -)選自如上文給出之基團MG1至MG4且其中基團(-A²⁴ -A²⁵ -A²⁶ -)選自基團MG5至MG11的化合物。

尤其較佳的式III之化合物係選自下式之化合物之群：

可根據或以類似於本身已知及描述於有機化學之標準著作(例如Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgart)中之方法來合成式III之化合物。

為實現較高穩定性、有利的較高澄清點及寬的相範圍以及向列型扭曲-彎曲相之較低呈現，在根據本發明之混合物中除式I'至式I'''之化合物之外還採用式III之化合物尤其有用。

在更佳實施例中，根據本發明之LC介質包含一或多種式IV之化合物，
R⁴¹ -A⁴¹ -A⁴² -Z⁴¹ -(CH₂ )_d -Z⁴² -A⁴³ -A⁴⁴ -R⁴² IV
其中
R⁴¹ 及R⁴² 各自且獨立地具有如上文在式II下針對R²¹ 給出之含義中之一者，
A⁴¹ 至A⁴⁴ 各自且獨立地具有如上文在式II下針對A²¹ 給出之含義中之一者，
Z⁴¹ 及Z⁴² 在每次出現時各自獨立地為-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-CH₂ CH₂ -、-(CH₂ )₄ -、-CF₂ -O-、-O-CF₂ -、-CF₂ CF₂ -、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或-C≡C-，該等基團視情況經一或多個F取代，
較佳為-COO-、-OCO-或-O-CO-O-，
更佳為-COO-或-OCO-。
d 表示1至15之整數，較佳奇數(亦即非偶數)整數，且更佳3、5、7或9。

較佳的式IV之化合物係選自其中基團(-A⁴¹ -A⁴² -)及(-A⁴³ -A⁴⁴ -)各自且獨立地選自如上文給出之MG1至MG4之基團的化合物。

尤其較佳的式IV之化合物係選自下式之化合物之群：
- 對稱化合物(IVa及IVb)：

- 非對稱化合物(IVc)：

式IV之化合物係已知的或可根據或以類似於本身已知及描述於有機化學之標準著作(例如Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgart)中之方法來合成。

為降低向列型扭曲彎曲相同時保持有利的e/K值，在根據本發明之混合物中除式I'至式I'''之化合物之外還採用式IV之化合物尤其有用。

在更佳實施例中，根據本發明之LC介質另外包含一或多種式V之化合物，
R⁵¹ -A⁵¹ -Z⁵¹ -(CH₂ )_e -Z⁵² -A⁵² -(A⁵³ )_f -R⁵² V
其中
R⁵¹ 及R⁵² 各自且獨立地具有如上文在式II下針對R²¹ 給出之含義中之一者，
A⁵¹ 至A⁵³ 各自且獨立地具有如上文在式II下針對A²¹ 給出之含義中之一者，
Z⁵¹ 及Z⁵² 在每次出現時各自獨立地為-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-CH₂ CH₂ -、-(CH₂ )₄ -、-CF₂ -O-、-O-CF₂ -、-CF₂ CF₂ -、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或-C≡C-，該等基團視情況經一或多個F取代，
較佳為-COO-、-OCO-或-O-CO-O-，
更佳為-COO-或-OCO-，
e 表示1至15之整數，較佳奇數(亦即非偶數)整數，且更佳3、5、7或9，且
f 表示0或1。

尤其較佳為其中A⁵¹ 係選自以下式Va'至Vf'之群及式Vd'及Ve'之鏡像的式V之化合物

較佳地式V中之R⁵¹ 及R⁵² 經選定為H、F、Cl、CN、NO₂ 、OCH₃ 、COCH₃ 、COC₂ H₅ 、COOCH₃ 、COOC₂ H₅ 、CF₃ 、C₂ F₅ 、OCF₃ 、OCHF₂ 及OC₂ F₅ ，特別為H、F、Cl、CN、OCH₃ 及OCF₃ ，尤其為H、F、CN及OCF₃ 。

較佳的式V之化合物係選自式VA至VD、較佳式VA及/或VC、最佳式VC之化合物之群：

其中
LG⁵¹ 為Z⁵¹ -(CH₂ )_z -Z⁵² ，
(F)₀ 表示H，且
(F)₁ 表示F。
且其他參數具有上文給出之各別含義，包括較佳含義。

較佳地Z⁵¹ -(CH₂ )_z -Z⁵² 表示-O-CO-(CH₂ )_n -CO-O-、-O-(CH₂ )_n -O-或-(CH₂ )_n -，更佳地為-O-CO-(CH₂ )_n -CO-O-，其中n表示3、5、7或9。

尤其較佳的式VA之化合物係選自式VA-1至VA-3之化合物之群：

其中參數具有上文給出之各別含義，包括較佳含義。

尤其較佳的式VB之化合物係選自式VB-1至VB-3之化合物之群：

其中參數具有上文給出之各別含義，包括較佳含義。

式VC之化合物係極佳的。且其中尤其較佳的化合物係選自式VC-1至VC-3之化合物之群：

其中參數具有上文給出之各別含義，包括較佳含義。

可根據或以類似於本身已知及描述於有機化學之標準著作(例如Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgart)中之方法來合成式V之化合物。較佳製備方法揭示於例如WO2015/036079 A1中。

在一更佳實施例中，根據本發明之LC介質另外包含一或多種式VI之化合物，
R⁶¹ -A⁶¹ -A⁶² -(CH₂ )_g -Z⁶¹ -A⁶³ -A⁶⁴ -(A⁶⁵ )_h -R⁶² VI
其中
R⁶¹ 及R⁶² 各自且獨立地具有如上文在式II下針對R²¹ 給出之含義中之一者，
A⁶¹ 至A⁶⁴ 各自且獨立地具有如上文在式II下針對A²¹ 給出之含義中之一者，
Z⁶¹ 表示-O-、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH₂ -、-CH₂ O、-CH₂ CH₂ -、-(CH₂ )₄ -、-CF₂ -O-、-O-CF₂ -、-CF₂ CF₂ -、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或-C≡C-，該等基團視情況經一或多個F取代，
較佳為-O-、-COO-、-OCO-或-O-CO-O-，
更佳為-O-、-COO-或-OCO-，最佳為-COO-或-OCO-，
h 表示0或1，且
g 表示1至15之整數，較佳奇數(亦即非偶數)整數，且更佳3、5、7或9。

較佳的式VI之化合物係選自其中基團 (-A⁶¹ -A⁶² -)及(-A⁶³ -A⁶⁴ -)各自且獨立地選自上文給出之MG1至MG4之基團的化合物。

更佳的係其中h表示0且式VI中之基團(-A⁶¹ -A⁶² -)及(-A⁶³ -A⁶⁴ -(A⁶⁵ )_h )不相同或不為鏡像或其中h表示1的式VI之化合物。

尤其較佳的式VI之化合物係選自下式之化合物之群：

可根據或以類似於本身已知及描述於有機化學之標準著作(例如Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgart)中之方法來合成式VI之化合物。較佳地，式VI之化合物係根據或以類似於在WO 2014/005672 A1中揭示之方法來合成。

為獲得較高澄清點亦及有利的e/K值，在根據本發明之混合物中除式I'至式I'''之化合物之外還採用式VI之化合物尤其有用。

在一更佳實施例中，根據本發明之LC介質另外包含一種、兩種、三種或更多種式VII之化合物，
R⁷¹ -A⁷¹ -Z⁷¹ -A⁷² -(Z⁷² -A⁷³ )_i -(CH₂ )_j -(A⁷⁴ -Z⁷³ -)_k -A⁷⁵ -Z⁷⁴ -A⁷⁶ -R⁷² VII
其中
R⁷¹ 及R⁷² 各自且獨立地具有如上文在式II下針對R²¹ 給出之含義中之一者，
A⁷¹ 至A⁷⁶ 各自且獨立地具有如上文在式II下針對A²¹ 給出之含義中之一者，
Z⁷¹ 至Z⁷⁴ 各自且獨立地表示-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-OCF₂ -、-CF₂ O-、-CH₂ CH₂ -、-(CH₂ )₄ -、-CF₂ CF₂ -、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或-C≡C-，該等基團視情況經一或多個F取代，
較佳為-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCF₂ -、-CF₂ O-或單鍵，
更佳為-COO-、-OCO-、-OCF₂ -、-CF₂ O-或單鍵，
限制條件為Z⁷¹ 至Z⁷⁴ 中之至少一個不為單鍵，
j 表示1至15之整數，較佳奇數(亦即非偶數)整數，且更佳3、5、7或9，且
i及k 各自且獨立地表示0或1。

較佳的式VII之化合物係選自其中基團-A⁷¹ -Z⁷¹ -A⁷² -(Z⁷² -A⁷³ )_i -、-(A⁷⁴ -Z⁷³ -)_k -A⁷⁵ -Z⁷⁴ -A⁷⁶ -中之至少一者選自MGa至MGn及其鏡像之基團的化合物

其中
其中較佳地L在每次出現時彼此獨立地為F、Cl、CN或視情況氟化之具有1至7個C原子之烷基、烷氧基或烷醯基，極佳為F、Cl、CN、CH₃ 、C₂ H₅ 、OCH₃ 、OC₂ H₅ 、COCH₃ 、COC₂ H₅ 、COOCH₃ 、COOC₂ H₅ 、CF₃ 、OCF₃ 、OCHF₂ 、OC₂ F₅ ，尤其為F、Cl、CN、CH₃ 、C₂ H₅ 、OCH₃ 、COCH₃ 及OCF₃ ，最佳為F、Cl、CH₃ 、OCH₃ 及COCH₃ ，且r在每次出現時彼此獨立地為0、1、2、3或4，較佳為0、1或2。
其中L較佳為F、Cl、CH₃ 、OCH₃ 及COCH₃ 。

更佳的係其中式VII中之基團-A⁷¹ -Z⁷¹ -A⁷² -(Z⁷² -A⁷³ )_i -及-(A⁷⁴ -Z⁷³ -)_k -A⁷⁵ -Z⁷⁴ -A⁷⁶ -相同或為鏡像的式VII之化合物，限制條件為Z⁷¹ 至Z⁷⁴ 中之至少一者不為單鍵。

更佳的係式VII之化合物，其中i及k皆表示1，更佳地i及k中之一個表示0且另一個表示1，最佳地i及k皆表示0。

尤其較佳的式VII之化合物係選自下式之化合物之群：

其中R⁷¹ 及R⁷² 各自且獨立地表示F或CN。

可根據或以類似於本身已知及描述於有機化學之標準著作(例如Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgart)中之方法來合成式VII之化合物。較佳地，式VII之化合物係根據或以類似於在例如WO 2013/174478 A1中揭示之方法合成。

在一更佳實施例中，根據本發明之介質視情況包含一或多種對掌性摻雜劑，尤其當用於撓曲電裝置中時。

對掌性化合物誘導具有螺距(P₀ )之對掌性向列型結構，該螺距(P₀ )在第一近似下與所使用之對掌性材料濃度(c)成反比。此關係之比例常數稱為對掌性物質之螺旋狀扭轉力(helical twisting power，HTP)且由以下等式定義
HTP ≡ 1 / (c·P₀ ) (1)
其中
c 為對掌性化合物之濃度。

舉例而言，均勻橫向螺旋結構使用具有通常在0.2 µm至1 µm範圍內、較佳1.0 µm或更小、尤其0.5 µm或更小之短螺距的對掌性向列型液晶實現，該對掌性向列型液晶以其螺旋軸平行於液晶單元之基板(例如玻璃板)之方式單向配向。在此組態中，對掌性向列液晶之螺旋軸等效於雙折射板之光軸。

較佳的係具有高螺旋狀扭轉力(HTP)之對掌性摻雜劑，尤其係在WO 98/00428中揭示之對掌性摻雜劑。

通常所使用之對掌性摻雜劑為例如可商購的R/S-5011、CD-1、R/S-811及CB-15(來自Merck KGaA, Darmstadt, Germany)。

在另一較佳實施例中，對掌性摻雜劑較佳選自式VIII，

及/或式IX，

包括各別(S,S)對映異構體，
其中E及F各自獨立地為1,4-伸苯基或反-1,4-伸環己基，v為0或1，Z⁰ 為-COO-、-OCO-、-CH₂ CH₂ -或單鍵，且R為具有1至12個C原子之烷基、烷氧基或烷醯基。

式VIII之化合物及其合成描述於WO 98/00428中。式IX化合物及其合成描述於GB 2,328,207中。

上述對掌性摻雜劑R/S-5011及式VIII及IX之化合物展現出極高螺旋狀扭轉力(HTP)且因而尤其適用於本發明之目的。

液晶介質較佳包含較佳1至5、尤其1至3、極佳1或2種對掌性摻雜劑，其較佳選自上式VIII及/或式IX及/或R-5011或S-5011，極佳地對掌性化合物為R-5011或S-5011。

液晶介質中之對掌性化合物之量較佳為總混合物之1重量%至15重量%，尤其0.5重量%至10重量%，極佳0.1重量%至5重量%。

較佳，LC介質包含一或多種選自如下所示之化合物的向列型LC化合物：

其中
R^2A 表示H、具有1至15個C原子之烷基或烷氧基，另外其中該等基團中之一或多個CH₂ 基團可各自彼此獨立地經以下基團置換：-C≡C-、-CF₂ O-、-CH=CH-、、、-O-、-CO-O-或-O-CO-，置換方式為使得O原子彼此不直接連接，且另外其中一或多個H原子可經鹵素置換，
L¹ 及L² 各自彼此獨立地表示F、Cl、CF₃ 或CHF₂ ，較佳各自表示F，
Z² 及Z² ^' 各自彼此獨立地表示單鍵、-CH₂ CH₂ -、-CH=CH-、-C≡C-、-CF₂ O-、-OCF₂ -、-CH₂ O-、-OCH₂ -、-COO-、-OCO-、-C₂ F₄ -、-CF=CF-或-CH=CHCH₂ O-，
p 表示0、1或2，
q 表示0或1，
(O)C_v H_2v+1 表示OC_v H_2v+1 或C_v H_2v+1 ，且
v 表示1至6。

液晶介質可以常用濃度含有其他添加劑如，例如，安定劑、抑制劑、表面活性化合物、潤滑劑、濕潤劑、分散劑、疏水劑、黏著劑、流動改進劑、消泡劑、脫氣劑、稀釋劑、反應性稀釋劑、助劑、著色劑、染料、顏料或奈米顆粒。以總混合物計此等其他組分之總濃度在0.1%至10%，較佳地0.1%至6%範圍內。所用之個別化合物之濃度各自較佳在0.1%至3%之範圍內。

對於本申請案中之液晶介質之液晶組分及化合物的濃度之值及範圍而言，未考慮此等及類似添加劑之濃度。此亦適用於在混合物中使用之二向色染料之濃度，當分別指定主體介質之化合物及組分之濃度時，二向色染料之濃度不計算在內。各別添加劑之濃度始終相對於最終摻雜混合物來給出。

一般而言，根據本申請案之介質中之所有化合物之總濃度為100%。

根據本發明之液晶介質由若干化合物、較佳2至40種、更佳3至30種且最佳4至25種化合物組成。

根據本發明之介質展現較高彈性常數k₁₁ 之值及較高撓曲電係數e。液晶介質較佳展現k₁₁ ≤100 pN，較佳≤20 pN。

液晶介質較佳展現k₃₃ ≤100 pN，較佳≤15 pN。

液晶介質較佳展現撓曲電係數│e₁₁ │≥0.2 pC/m，較佳≥1 pC/m。

液晶介質較佳展現撓曲電係數│e₃₃ │≥0.2 pC/m，較佳≥2 pC/m。

液晶介質較佳展現柔性-彈性比率(ē/K)在1至10 V^-1 範圍內、較佳在1至7 V^-1 範圍內、更佳在1至5 V^-1 範圍內。

根據本發明之介質展現至多55℃及更高、較佳至多60℃及更高且更佳至多65℃及更高之高澄清點。

根據本發明之介質展現30℃及更大、較佳35℃及更大或甚至40℃或更大之寬向列相。

根據本發明之介質展現低於20℃或更小、較佳低於15℃或更小且更佳低於0℃或更小之N_TB 相。

根據本發明之介質展現在室溫下多於100小時、較佳多於250小時或多於1000小時之高抗結晶穩定性。

根據本發明之介質即使在低溫下亦展現較高抗結晶穩定性(LTS)。相應地，介質即使在低至0℃、較佳低至-10℃更佳低至-20℃之溫度下亦不結晶。

在一較佳實施例中，LC介質包含：
· 1至10、較佳1至5、更佳1或3、最佳1或2種式I'至式I'''之化合物。液晶介質中之一或多種式I'至式I'''之化合物之量整體上較佳在總混合物之5至50重量%範圍內、尤其6至30重量%範圍內、尤其7至20重量%範圍內，
及
· 視情況1至10、較佳1至5、更佳1或3、最佳1或2種式II之化合物，該等式II之化合物較佳選自其中式II中之(-A²¹ -A²² -)及(-A²³ -A²⁴ -)相同或為鏡像的式II之化合物，更佳為式II'a-5及/或II'a-6之化合物。若存在，則液晶介質中之式II之化合物之量較佳在總混合物之0至30重量%範圍內、更佳1至20重量%範圍內、甚至更佳2至10重量%範圍內，
及/或
· 視情況1至10、較佳1至5、更佳1或3、最佳1或2種式III之化合物，該等式III之化合物較佳選自以上式IIIc-2及/或IIIc-3之對稱化合物。若存在，則液晶介質中之式III之化合物之量較佳在總混合物之1至50重量%範圍內、更佳5至30重量%範圍內、甚至更佳10至20重量%範圍內，
及/或
· 視情況1至10、較佳1至5、更佳1或3、最佳1或2種式IV之化合物，該等式IV之化合物較佳選自對稱化合物IVb及/或非對稱化合物IVc，更佳選自式IVb-5、IVc-2、IVc -3、IVc-12及/或IVc-15。若存在，則液晶介質中之式IV之化合物之量較佳在總混合物之1至98重量%範圍內、更佳20至80重量%範圍內、甚至更佳30至60重量%範圍內，
及/或
· 視情況1至6、尤其2至5、極佳3或4種式V之化合物，該等式V之化合物較佳選自上式VA-1、VC-2及/或VC-3。若存在，則液晶介質中之式V之化合物之量較佳在總混合物之1至70重量%範圍內、更佳10至60重量%範圍內、甚至更佳20至50重量%範圍內，
及/或
· 視情況1至10、較佳1至5、更佳1或3、最佳1或2種來自上式VI之化合物，較佳形式為式VI-4、VI-5、VI-7及/或VI-8之化合物。若存在，則液晶介質中之式VI之化合物之量較佳為總混合物之1至40重量%、尤其5至25重量%、極佳10至15重量%，
及/或
· 視情況1至10、較佳1至5、更佳1或3、最佳1或2種來自上式VII之化合物，較佳形式為式VII-4、VII-5及/或VII-8之化合物。若存在，則液晶介質中之式VII之化合物之量較佳為總混合物之1至35重量%、尤其5至25重量%、極佳10至15重量%，
及/或
· 視情況1至5、尤其1至3、極佳1或2種對掌性摻雜劑，其較佳選自以上式VIII及/或式IX及/或R-5011或S-5011，極佳為對掌性化合物R-5011或S-5011。若存在，液晶介質中之對掌性化合物之量較佳為總混合物之1至15重量%、尤其0.5至10重量%、極佳0.1至5重量%，
及/或
· 視情況至多25、尤其至多20、極佳至多15種選自式X之化合物之不同化合物。若存在，液晶介質中之式X之化合物之量整體上較佳為總混合物之1至50重量%、尤其5至30重量%、極佳10至25重量%，
及/或
· 視情況呈常用濃度之其他添加劑，諸如安定劑、抗氧化劑等。若存在，則按總混合物計此等其他組分之總濃度在0.1%至10%、較佳0.1%至6%範圍內。所使用之個別化合物之濃度各自較佳在0.1%至3%範圍內。

在另一較佳實施例中，本發明之LC介質僅由選自式I'至式I'''及式II至式X之化合物組成，極佳地LC介質僅由選自式I'至式I'''及式II至式IX之化合物組成。

以習知方式混合形成根據本發明之LC介質之化合物。通常，將用量較小之所需量的化合物溶解於用量較大之化合物中。若溫度高於以較高濃度使用之化合物之澄清點，則特別易於觀測到溶解過程之完成。然而，亦可能藉由其他習知方式來製備介質，例如，使用所謂預混合物，其可以係例如化合物之同源介質或共晶介質，或使用所謂的多瓶系統，其組分本身為即用介質。因此本發明亦關於一種用於製備如上文及下文所描述之LC介質之方法。

特定言之，本發明係關於一種用於製備LC介質之方法，該方法包含將一或多種式I'至式I'''化合物與至少一種選自式II至X化合物之化合物混合的步驟。

根據本發明之液晶介質可用於電光學裝置，例如液晶裝置中，諸如STN、TN、AMD-TN、溫度補償、客體-主體、相位變換或表面穩定或聚合物穩定之膽固醇型結構(SSCT、PSCT)顯示器；用於主動及被動光學元件中，如偏光器、補償器、反射器、配向層、濾色器或全像元件；用於黏著劑、具有各向異性機械特性之合成樹脂、化妝品、診斷設備、液晶顏料中；用於裝飾及安全應用中；用於非線性光學器件、光學資訊儲存器或用作對掌性摻雜劑。因此，本發明之另一態樣係包含至少一種式I'至式I'''之化合物之LC介質在電光學裝置中之用途。

因為根據本發明之介質尤其利於用於撓曲電液晶顯示器應用，諸如ULH或USH模式之裝置。

因此本發明之另一目標係包含介質之液晶裝置，較佳撓曲電裝置，該介質包含一或多種式I'至式I'''之化合物。

根據本發明之一較佳實施例之撓曲電顯示器包含兩個平面平行基板，較佳其內表面上覆蓋有透明導電層，諸如氧化銦錫(ITO)之玻璃板；視情況選用之配向層；及包含一或多種式I'至式I'''之化合物及如上文及下文所描述之對掌性摻雜劑的介質。

若電場垂直於螺旋軸施加至此組態中，則光軸在單元之平面中旋轉，類似於強誘電性液晶之引向器在表面穩定強誘電性液晶顯示器中旋轉。

場在引向器中誘導傾斜的彎曲結構，其藉由光軸中之傾斜來調節。軸之旋轉角度與電場之強度第一近似直接且線性地成比例。當液晶單元置放於正交偏光器之間且不供電狀態下之光軸與偏光器中之一者之吸收軸成22.5°角時，所見之光學效果最佳。此22.5°之角亦為電場之理想旋轉角，因此，藉由反轉電場使光軸旋轉45°，且藉由適當選擇螺旋軸之較佳方向、偏光器之吸收軸及電場之方向的相對定向，可使光軸自平行於一個偏光器切換至兩個偏光器之間的中心角度。隨後在光軸之轉換之總角度為45°時達成最佳對比度。在該情況下，該配置可用作可切換的四分之一波板，其條件為光延遲，亦即液晶及單元間隙之有效雙折射之產物，選擇為波長之四分之一。除非另外明確陳述，否則在此上下文中所提及之波長為550 nm，人眼對該波長之靈敏度最高。

藉由下式良好近似地給出光軸之旋轉角(Φ)：
tan Φ = e P₀ E / (2 πK )
其中
P₀ 為膽固醇型液晶之不受干擾螺距，
ē 為傾斜撓曲電係數(e₁₁ )及彎曲撓曲電係數(e₃₃ )之平均值[ē = ½ (e₁₁ + e₃₃ )]，
E 為電場強度，且
K 為傾斜彈性常數(k₁₁ )與彎曲彈性常數(k₃₃ )之平均值[K = ½ (k₁₁ + k₃₃ )]
且其中
e / K 稱為柔性-彈性比率。

此旋轉角為撓曲電切換元件中之切換角的一半。

藉由下式良好近似地給出此電光效應之回應時間(τ)：
τ = [P₀ /(2 π)]² · γ /K
其中
γ 為與螺旋之畸變相關聯之有效黏度係數。

撓曲電效應之特徵在於快速響應時間(在35℃下的T_on +T_off )通常在1 ms至10 ms範圍內，較佳＜ 5ms且甚至更佳＜ 3ms。其進一步特徵在於極佳的灰階能力。

存在臨界場(E_c )以解開螺旋，其可自下式獲得
E_c = (π² / P₀ ) · [k₂₂ /(e₀ _· De)]^1/2
其中
k₂₂ 為扭轉彈性常數，
e₀ 為真空之電容率，且
De 為液晶之介電各向異性。

根據本發明之本發明介質可藉由為專家所已知之方法，諸如表面處理或電場，以其膽固醇型相配向成定向之不同狀態。舉例而言，可將其配向成平面(格朗德讓(Grandjean))狀態，焦點二次曲線狀態或垂直狀態。

顯示器單元中或基板上之液晶或液晶原材料之術語「平面配向」或定向意謂液晶或液晶原材料中之液晶原基團實質上定向成分別平行於單元或基板之平面。

在顯示器單元中或在基板上之液晶或液晶原材料之術語「垂直配向」或定向意謂在液晶或液晶原材料中之液晶原基團實質上定向成分別垂直於單元或基板之平面。

在下文中例示性地詳細描述根據本發明之一較佳實施例之定向之不同狀態之間的切換。

根據此較佳實施例，將樣品置放進入包含兩個塗佈有電極層(例如ITO層)之平面平行玻璃板之單元中，且將其以其膽固醇型相配向成平面狀態，其中將膽固醇型螺旋之軸定向為垂直於單元壁。此狀態亦稱為格朗德讓狀態，且樣品之(例如)在偏光顯微鏡中可觀測到之結構稱為格朗德讓結構。平面配向可例如藉由表面處理單元壁來達成，例如藉由摩擦及/或用諸如聚醯亞胺之配向層塗佈。

具有高品質之配向及僅極少缺陷之格朗德讓狀態可進一步藉由以下方法實現：將樣品加熱至各向同性相，隨後在接近對掌性向列-各向同性相變之溫度下冷卻至對掌性向列相，且藉由輕微地按壓單元使配向流動。

在平面狀態中，樣品顯示入射光之選擇性反射，其中反射之中心波長視材料之螺旋狀間距及平均折射率而定。

當將例如頻率為10 Hz至1 kHz且振幅為至多12 V_rms /µm之電場施加至電極時，樣品切換成垂直狀態，其中螺旋解開且使分子定向為平行於該場，亦即垂直於電極平面。在垂直狀態中，當在正常日光中觀視時樣品為透射性的，且當放置於正交偏光器之間時樣品呈現黑色。

當在垂直狀態中減少或移除電場之後，樣品採用焦點二次曲線紋理，其中分子展現螺旋扭轉結構，螺旋軸經定向為垂直於該場，亦即平行於電極平面。亦可藉由在樣品之平面狀態中僅向其施加弱電場來達成焦點二次曲線狀態。在焦點二次曲線狀態中，樣品在正常日光中經檢視時為散射的且在正交偏光器之間呈現為明亮的。

根據本發明之介質之樣品在不同狀態定向中展現不同的光透射率。因此，視所施加的電場之強度而定藉由量測樣品之光透射率可控制相應定向狀態以及其配向品質。藉此，亦有可能判定所要之電場強度以達成特定之定向狀態及在此等不同狀態之間的轉變。

在根據本發明之介質之樣品中，上述焦點二次曲線狀態由諸多無序雙折射小區域組成。藉由施加高於用於焦點二次曲線紋理之成核作用之場的電場(較佳地伴以額外剪切單元)達成均一配向紋理，其中螺旋軸在較大、較佳配向之區域中平行於電極平面。根據關於最先進的對掌性向列材料之文獻，諸如P. Rudquist等, Liq. Cryst.23 (4), 503 (1997)，此結構亦稱為均勻橫向螺旋(ULH)結構。需要此紋理以表徵發明性化合物之撓曲電特性。

由ULH結構開始，本發明介質可藉由施加電場進行撓曲電切換。此使材料之光軸在單元基板之平面中旋轉，其導致在將材料置放於正交偏光器之間時透射率改變。本發明材料之撓曲電切換進一步詳細描述於以上介紹及實例中。

自焦點二次曲線紋理起始，藉由向樣品施加具有例如10 kHz之高頻率的電場，同時自各向同性相緩慢冷卻成膽固醇相且剪切單元，亦有可能獲得ULH紋理。對於不同化合物，場頻率可不同。

除在撓曲電裝置中之用途外，根據本發明之介質亦適用於其他類型之顯示器以及其他光學及電光學應用，諸如光學補償或偏光膜、濾色器、反射式膽固醇、旋光能力及光學資訊儲存。

無需另外贅述，咸信熟習此項技術者能夠使用以上描述充分利用本發明。因此，以下實例應理解為僅為說明性且無論如何不以任何方式限制本發明之剩餘部分。

除非上下文另外明確表明，否則如本文所用，本文之術語的複數形式應視為包括單數形式，且反之亦然。

在本說明書之描述及申請專利範圍通篇中，詞語「包含(comprise)」及「含有(contain)」及該等詞語之變化形式，例如「包含(comprising)」及「包含(comprises)」意謂「包括但不限於」，且不意欲(且不)排除其他組分。

在本申請案通篇中，應理解結合至三個相鄰原子(例如在C=C或C=O雙鍵中或例如在苯環中)之C原子處的鍵角為120°，且結合至兩個相鄰原子(例如在C≡C中或在C≡N三鍵中或在烯丙基位置C=C=C中)之C原子處的鍵角為180°，除非此等角以其他方式受限(例如如為小環，如3原子環、4原子環或5原子環之一部分)，儘管在一些情況下在一些結構式中此等角並非精確呈現。

應瞭解，可對本發明之前述實施例作出變化，但其仍在本發明之範疇內。除非另外說明，否則本說明書中所揭示之各特徵可經用於相同、等效或類似目的之替代性特徵替換。因此，除非另外說明，否則所揭示之各特徵僅為一系列通用等效或類似特徵之一個實例。

除至少一些此類特徵及/或步驟相互排斥的組合之外，本說明書中所揭示之所有特徵可以任何組合形式組合。特定言之，本發明之較佳特徵適用於本發明之所有態樣，且可以任何組合予以使用。同樣，在非必需組合形式中所描述之特徵可分別(不以組合形式)使用。

在本申請案中所指示之參數範圍均包括極限值，其包括由專家已知之最大容許誤差。彼此組合指示各種特性範圍之不同上限值及下限值產生其他較佳範圍。

根據本申請案之介質中之所有化合物之總濃度為100%。除非另外明確規定，否則所有濃度均以% w/w為單位給出。

在上述及以下實例中，除非另外指示，否則所有溫度均未經校正以攝氏度闡述，且所有份數及百分比均按重量計。

對熟習此項技術者而言不言而喻，LC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的化合物。

以下縮寫用於說明化合物之液晶相行為：T_N,I =澄清點；K =結晶；N =向列型；N_TB =第二向列相或扭曲-彎曲向列相；S或Sm =近晶型；Ch =膽固醇型；I =各向同性；Tg =玻璃轉化。符號之間的數字指示以℃計之相變溫度。

在本申請案中且尤其在以下實例中，液晶化合物之結構由縮寫(其亦稱為「字首語」)表示。根據下列表A至表C三個表格，可直接將縮寫轉換成對應結構。

所有基團C_n H_2n+1 、C_m H_2m+1 及C_l H_2l+l 較佳分別為具有n、m及l個C原子之直鏈烷基，所有基團C_n H_2n 、C_m H_2m 及C_l H₂ _l 較佳分別為(CH₂ )_n 、(CH₂ )_m 及(CH₂ )_l ，且-CH=CH-較佳分別為反式 E 伸乙烯基。較佳，n、m及l表示1與12之間的整數。

表A列出用於環元素之符號，表B列出用於鍵聯基團之符號，且表C列出用於分子之左側及右側端基之符號。

表 A ：環元素

表 B ：鍵聯基團
表 C ：端基

其中n及m各自為整數，且三個點「...」指示用於此表之其他符號之空間。

實例
測試單元及方法
通常在撓曲電混合物處於各向同性相之溫度下在加熱板上填充3 μm厚之單元，該單元在其彼此相對之基板上具有反向平行摩擦PI配向層。

在填充單元之前，通常使用差示掃描量熱法(DSC)測定包括澄清點及結晶行為之相變。此外，對於光學相變量測，使用連接至FP82熱台之Mettler FP90熱台控制器以控制單元之溫度。以5℃/分鐘之速率使溫度自環境溫度上升，直至觀測到各向同性相之起始。經由正交偏光器使用Olympus BX51顯微鏡觀測到結構變化，且記錄下各別溫度。

隨後使用銦金屬將線附接至單元之ITO電極。在連接至Linkam TMS93熱台控制器之Linkam THMS600熱台中固定單元。在Olympus BX51顯微鏡中將熱台固定至旋轉載物台。

加熱單元直至液晶完全為各向同性。隨後在施加之電場下冷卻單元直至樣品完全為向列型。藉由Tektronix AFG3021B任意函數發生器供應驅動波形，該波形經由Newtons4th LPA400功率放大器發送，隨後施加至單元。用Thorlabs PDA55光電二極體監測單元回應。輸入波形及光學回應均使用Tektronix TDS 2024B數位示波器量測。

為量測材料之撓曲電回應，除非另外明確陳述，否則光軸之傾斜之大小方面之變化作為在35℃溫度下增大的電壓之函數來量測。此藉由使用以下等式來達成：
tan φ= (P₀ /2π) (e/K) E
其中φ為光軸自原始位置(亦即當E = 0時)之傾斜，E為施加之場，K為彈性常數(K₁ 與K₃ 之平均值)且e為撓曲電係數(其中e = e₁ + e₃ )。使用HP 34401A萬用表監測所施加之場。使用前述顯微鏡及示波器量測傾斜角。使用附接至電腦之Ocean Optics USB4000光譜儀量測不受干擾膽固醇螺距P₀ 。獲得選擇性反射帶且根據光譜數據確定螺距。

以下實例中展示之介質非常適用於ULH顯示器。為此，必須施加所使用的適當濃度之對掌性摻雜劑或摻雜劑以便達成350至275 nm之典型的膽固醇螺距。

混合物實例
主體混合物 H-1
製備以下混合物H1。

混合物實例 M - 1
15% w/w之化合物BM-1：

添加至85% w/w之主體混合物H-1中。

將所得混合物M-1均質化且填充至如上文所描述之測試單元中。

進行關於切換效能、T_NI (澄清點)、e/K (柔性彈性常數)及N_TB (至第二向列相或向列型扭曲彎曲相之轉變溫度)之量測且結果概述於下表中。

混合物實例 M-2
15% w/w之化合物BM-2

添加至85% w/w之主體混合物H-1中。

將所得混合物M-2均質化且填充至如上文所描述之測試單元中。

進行關於切換效能、澄清點、柔性彈性常數及N_TB 轉變溫度之量測且結果概述於下表中。

混合物實例 M-3
15% w/w之化合物BM-3

添加至85% w/w之主體混合物H-1中。

將所得混合物M-3均質化且填充至如上文所描述之測試單元中。

Claims

一種式I'、式I''或式I'''之化合物， R¹¹ (-A¹¹ -Z¹¹ )_o -A¹² (-Z¹² -A¹³ )_p -X¹¹ -Sp-X¹² -(A¹⁴ -Z¹³ -)_q A¹⁵ -(Z¹⁴ -A¹⁶ -)_r R¹² I' A¹² (-Z¹² -A¹³ )_p -X¹¹ -Sp-X¹² -(A¹⁴ -Z¹³ -)_q A¹⁵ -(Z¹⁴ -A¹⁶ -)_r R¹² I'' A¹² (-Z¹² -A¹³ )_p -X¹¹ -Sp-X¹² -(A¹⁴ -Z¹³ -)_q A¹⁵ I''' 其中 R¹¹ 及R¹² 各自且獨立地表示鹵素、CN、NO₂ 、NCO、NCS或直鏈或分支鏈烷基，該直鏈或分支鏈烷基可未經取代、經鹵素或CN單取代或多取代且其中一或多個不相鄰且非末端CH₂ 基團可在每次出現時彼此獨立地經以下基團置換：-O-、-S-、-NH-、-N(CH₃ )-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CH=CH-、-CH=CF-、-CF=CF-或-C≡C-，置換方式為使得氧原子彼此不直接連接， A¹¹ 至A¹⁶ 在每次出現時各自獨立地表示1,4-伸苯基，另外其中一或多個CH基團可經N置換；反-1,4-伸環己基，另外其中一個或兩個不相鄰CH₂ 基團可經O及/或S置換；1,4-伸環己基；萘-2,6-二基；十氫萘-2,6-二基；1,2,3,4-四氫-萘-2,6-二基，所有該等基團可以未經取代、經F、Cl、CN或烷基、烷氧基、烷基羰基或烷氧羰基單取代、二取代、三取代或四取代，其中一或多個H原子可經F或Cl取代，然而條件為A¹² 或A¹⁵ 中之至少一者表示1,4-伸苯基，其中一或多個CH基團經N置換， Z¹¹ 至Z¹⁴ 在每次出現時彼此獨立地為單鍵、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-OCF₂ -、-CF₂ O-、-CH₂ CH₂ -、-(CH₂ )₄ -、-CF₂ CF₂ -、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或-C≡C-，該等基團視情況經一或多個F取代， o、p、q及r 各自且獨立地為0、1或2，然而條件為o + p + q + r ≥ 1， Sp 為間隔基團，其包含3個或5至20個C原子，其中一或多個不相鄰且非末端CH₂ 基團亦可經以下基團置換：-O-、-S-、-NH-、-N(CH₃ )-、-CO-、-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-、-CF₂ -、-CF₂ O-、-OCF₂ -、-C(CF₃ )-、-C(CN)-C(OH)-、-CH(烷基)-、-CH(烯基)-、-CH(烷氧基)-、-CH(氧雜烷基)-、-CH=CH-或-C≡C-，然而置換方式為使得沒有兩個O原子彼此相鄰且沒有兩個選自-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-及-CH=CH-之基團彼此相鄰， X¹¹ 及X¹² 彼此獨立地選自單鍵、-CO-O-、-O-CO-、-O-COO-、-O-、-CH=CH-、-C≡C-、-CF₂ -O-、-O-CF₂ -、-CF₂ -CF₂ -、-CH₂ -O-、-O-CH₂ -、-CO-S-、-S-CO-、-CS-S-、-S-CS-、-S-CSS-及-S-，其中在-X¹¹ -Sp¹ -X¹² -中，兩個O原子、兩個-CH=CH-基團及兩個選自-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-及-CO-O-之基團分別彼此不直接連接。
如請求項1之化合物，其中該式I'之化合物係選自以下清單之化合物之群：其中 r 表示0、1或2 L 各自且彼此獨立地表示F、Cl、CH₃ 、OCH₃ 或COCH₃ ，較佳F，且其中R¹¹ 、R¹² 、Z¹¹ 至Z¹⁴ 、X¹¹ 、X¹² 及Sp具有如上文在式I'下給出之含義中之一者。
如請求項1之化合物，其中該式I''之化合物係選自以下清單之化合物之群： r 表示0、1或2 L 各自且彼此獨立地表示F、Cl、CH₃ 、OCH₃ 或COCH₃ ，較佳F，且其中R¹¹ 、R¹² 、Z¹¹ 至Z¹⁴ 、X¹¹ 、X¹² 及Sp具有如上文在式I''下給出之含義中之一者。
如請求項1之化合物，其中該式I'''之化合物係選自以下清單之化合物之群：其中 r 表示0、1或2 L 各自且彼此獨立地表示F、Cl、CH₃ 、OCH₃ 或COCH₃ ，較佳F，且其中Z¹¹ 至Z¹⁴ 、X¹¹ 、X¹² 及Sp具有如上文在式I'''下給出之含義中之一者。
一種如請求項1至4中任一項之一或多種式I'至式I'''之化合物在液晶介質中之用途。
一種LC介質，其包含一或多種如請求項1至4中任一項之式I'至式I'''之化合物。
如請求項6之LC介質，其包含一或多種式II之化合物， R²¹ -A²¹ -A²² -(CH₂ )_a -A²³ -A²⁴ -R²² II 其中 R²¹ 及R²² 各自且獨立地表示H、F、Cl、CN或直鏈或分支鏈烷基，該直鏈或分支鏈烷基可未經取代、經鹵素或CN單取代或多取代，一或多個不相鄰CH₂ 基團亦可以在每次出現時彼此獨立地經以下基團置換：-O-、-S-、-NH-、-N(CH₃ )-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CH=CH-、-CH=CF-、-CF=CF-或-C≡C-，置換方式為使得氧原子彼此不直接連接， A²¹ 至A²⁴ 在每次出現時各自且獨立地表示芳基、雜芳基、脂環基及雜環基，且 a 表示1至15之整數。
如請求項6或7之LC介質，其包含一或多種式III之化合物， R³¹ -A³¹ -A³² -(A³³ )_b -Z³¹ -(CH₂ )_c -Z³² -A³⁴ -A³⁵ -A³⁶ -R³² III 其中 R³¹ 及R³² 各自且彼此獨立地具有如在式II下針對R²¹ 給出之含義中之一者， A³¹ 至A³⁶ 各自且彼此獨立地具有如在式II下針對A²¹ 給出之含義中之一者， Z³¹ 及Z³² 在每次出現時各自且獨立地表示-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-CH₂ CH₂ -、-(CH₂ )₄ -、-CF₂ -O-、-O-CF₂ -、-CF₂ CF₂ -、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或-C≡C-，該等基團視情況經一或多個F取代， c 表示1至15之整數，且 b 表示0或1。
如請求項6或7之LC介質，其包含一或多種式IV之化合物， R⁴¹ -A⁴¹ -A⁴² -Z⁴¹ -(CH₂ )_d -Z⁴² -A⁴³ -A⁴⁴ -R⁴² IV 其中 R⁴¹ 及R⁴² 各自且彼此獨立地具有如在式II下針對R²¹ 給出之含義中之一者， A⁴¹ 至A⁴⁴ 各自且彼此獨立地具有如在式II下針對A²¹ 給出之含義中之一者， Z⁴¹ 及Z⁴² 在每次出現時各自獨立地為-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-CH₂ CH₂ -、-(CH₂ )₄ -、-CF₂ -O-、-O-CF₂ -、-CF₂ CF₂ -、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或-C≡C-，該等基團視情況經一或多個F取代， d 表示1至15之整數。
如請求項6或7之LC介質，其包含一或多種式V之化合物， R⁵¹ -A⁵¹ -Z⁵¹ -(CH₂ )_e -Z⁵² -A⁵² -(A⁵³ )_f -R⁵² V 其中 R⁵¹ 及R⁵² 各自且彼此獨立地具有如在式II下針對R²¹ 給出之含義中之一者， A⁵¹ 至A⁵³ 各自且彼此獨立地具有如在式II下針對A²¹ 給出之含義中之一者， Z⁵¹ 及Z⁵² 在每次出現時各自獨立地為-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-CH₂ CH₂ -、-(CH₂ )₄ -、-CF₂ -O-、-O-CF₂ -、-CF₂ CF₂ -、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或-C≡C-，該等基團視情況經一或多個F取代， f 表示0或1， e 表示1至15之整數。
如請求項6或7之LC介質，其包含一或多種式VI之化合物， R⁶¹ -A⁶¹ -A⁶² -(CH₂ )_g -Z⁶¹ -A⁶³ -A⁶⁴ -(A⁶⁵ )_h -R⁶² VI 其中 R⁶¹ 及R⁶² 各自且彼此獨立地具有如在式II下針對R²¹ 及R²² 給出之含義中之一者， A⁶¹ 至A⁶⁴ 各自且獨立地具有如上文在式II下針對A²¹ 給出之含義中之一者， Z⁶¹ 表示-O-、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH₂ -、-CH₂ O、-CH₂ CH₂ -、-(CH₂ )₄ -、-CF₂ -O-、-O-CF₂ -、-CF₂ CF₂ -、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或-C≡C-，該等基團視情況經F、S及/或Si中之一或多者取代， h 表示0或1，且 g 表示1至15之整數。
如請求項6或7之LC介質，其包含一或多種式VII之化合物， R⁷¹ -A⁷¹ -Z⁷¹ -A⁷² -(Z⁷² -A⁷³ )_i -(CH₂ )_j -(A⁷⁴ -Z⁷³ -)_k -A⁷⁵ -Z⁷⁴ -A⁷⁶ -R⁷² VII 其中 R⁷¹ 及R⁷² 各自且獨立地具有如上文在式II下針對R²¹ 給出之含義中之一者， A⁷¹ 至A⁷⁶ 各自且獨立地具有如上文在式II下針對A²¹ 給出之含義中之一者， Z⁷¹ 至Z⁷⁴ 各自且獨立地表示-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-OCF₂ -、-CF₂ O-、-CH₂ CH₂ -、-(CH₂ )₄ -、-CF₂ CF₂ -、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或-C≡C-，該等基團視情況經F、S及/或Si中之一或多者取代，或表示單鍵，限制條件為Z⁷¹ 至Z⁷⁴ 中之至少一者不為單鍵， j 表示1至15之整數，且 i及k 表示0或1。
如請求項6或7之LC介質，其包含一或多種對掌性摻雜劑。
如請求項6或7之LC介質，其包含一或多種向列型LC化合物，該等向列型LC化合物選自式X-1至X-4之化合物，其中 R^2A 表示H、具有1至15個C原子之烷基、烯基或烷氧基，另外其中該等基團中之一或多個CH₂ 基團可彼此獨立地各自經以下基團置換：-C≡C-、-CF₂ O-、-CH=CH-、、、-O-、-CO-O-或-O-CO-，置換方式為使得O原子彼此不直接連接，且另外其中一或多個H原子可經鹵素置換， L¹ 及L² 彼此獨立地各自表示F、Cl、CF₃ 或CHF₂ ， Z² 及Z² ^' 彼此獨立地各自表示單鍵、-CH₂ CH₂ -、-CH=CH-、-C≡C-、-CF₂ O-、-OCF₂ -、-CH₂ O-、-OCH₂ -、-COO-、-OCO-、-C₂ F₄ -、-CF=CF-或-CH=CHCH₂ O-， p 表示0、1或2， q 表示0或1，, (O)C_v H_2v+1 表示OC_v H_2v+1 或C_v H_2v+1 ，且 v 表示1至6。
一種用於製備如請求項6至14中任一項之LC介質的方法，其包含將一或多種式I'至式I'''化合物與至少一種選自式II至X化合物之化合物混合的步驟。
一種如請求項6至14中任一項之LC介質在電光學裝置中之用途。
一種電光學裝置，其包含如請求項6至14中任一項之介質。
如請求項17之電光學裝置，其中該電光學裝置為撓曲電裝置。