TW202014508A

TW202014508A - 液晶介質

Info

Publication number: TW202014508A
Application number: TW108130898A
Authority: TW
Inventors: 哈拉德賀奇曼; 蒙妮卡鮑爾; 瑪提娜威得侯斯特; 馬可斯路特; 佛克瑞芬拉斯
Original assignee: 德商馬克專利公司
Priority date: 2014-04-22
Filing date: 2015-04-21
Publication date: 2020-04-16
Also published as: EP2937401B8; GB2534759B; GB2534760B; KR102565536B1; GB2534758B; DE102015004479A1; TWI673348B; CN105131976A; KR20220098100A; TW202323504A; JP2015206042A; GB2534760A; KR102565541B1; GB2527894A; GB2534759A; JP7105833B2; TW201544579A; US20160319194A1; JP6775916B2; US20150299574A1

Abstract

本發明係關於液晶介質，其包含至少一種式I化合物，

其中 R¹ 及R^1* 各自彼此獨立地表示具有1至15個C原子之烷基或烷氧基，其中，另外，該等基團中之一或多個CH₂ 基團可各自彼此獨立地以O原子彼此不直接連接之方式經-C≡C-、-CF₂ O-、-OCF₂ -、-CH=CH-、

、

、-O-、-CO-O-、-O-CO-替代，且其中，另外，一或多個H原子可經鹵素替代， L¹ 及L² 各自彼此獨立地表示F、Cl、CF₃ 或CHF₂ ，及其用於尤其基於VA、PSA、PA-VA、SS-VA、SA-VA、PS-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，其包含至少一種式I化合物，

、

、-O-、-CO-O-、-O-CO-替代，且其中，另外，一或多個H原子可經鹵素替代， L¹ 及L² 各自彼此獨立地表示F、Cl、CF₃ 或CHF₂ 。該類型介質尤其可用於具有基於ECB效應之主動矩陣定址的電光顯示器及用於IPS(平面內切換型)顯示器或FFS(邊界電場切換型)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)的論文對此加以闡述。 J. Robert及F. Clerc之論文(SID 80 Digest Techn.Papers (1980), 30)、J. Duchene之論文(Displays 7 (1986), 3)及H. Schad之論文(SID 82 Digest Techn.Papers (1982), 244)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Δn及Δε ≤ -0.5之介電各向異性值以便適用於基於ECB效應之高資訊顯示器元件中。基於ECB效應之電光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)顯示器)，例如使用MVA (多域垂直配向，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，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，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)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)顯示器以外目前最重要的三種較新型類型的液晶顯示器(尤其用於電視應用)中之一者。吾人對該等技術之一般形式進行了比較，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顯示器之回應時間已藉由使用過驅動之定址方法得以顯著改良(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)，但達成視頻兼容回應時間(尤其對於灰階切換)仍係尚未得到滿意解決的問題。此效應在電光顯示器元件中之工業應用需要必須滿足多種要求之LC相。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相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皆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3至18種化合物之混合物以獲得可用作LC相之物質。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的液晶材料，故尚且不能以此方式製備最佳相。矩陣液晶顯示器(MLC顯示器)已為人們所習知。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，所用電光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，所用電光效應通常係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矩陣施用於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較，TFT極小且實質上對影像無不利作用。該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便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，亦即除主動矩陣以外，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))的顯示器。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。除了涉及反差比之角度依賴性及回應時間的問題外，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頁及以下，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頁及以下，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，業內仍極需具有極高比電阻同時具有較大工作溫度範圍、較短回應時間及較低臨限電壓從而可借助該等條件生成多種灰階的MLC顯示器。

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生成灰階所致。 VA顯示器具有顯著更好之視角依賴性且因此在原則上可用於電視及監測器。然而，在本文中仍需要改良回應時間，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，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回應時間，並同時具有改良之可靠性行為，尤其在長時間操作後不展現影像殘留或影像殘留顯著降低。令人驚奇的是，較佳對於VA及FFS顯示器而言，若在液晶混合物中、尤其在具有負介電各向異性之LC混合物中使用通式I之極性化合物，則可改良旋轉黏度值並由此改良回應時間。因此，本發明係關於包含至少一種式I化合物之液晶介質。本發明亦係關於式I化合物。式I化合物可由WO 02/055463 A1中之通式(I)涵蓋。本發明之混合物較佳展現澄清點≥ 70℃、較佳≥ 75℃、尤其≥ 80℃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℃至-30℃下之極佳低溫穩定性，以及極低之旋轉黏度值及較短回應時間。本發明混合物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回應時間之相對較高之彈性常數值K₃₃ 。在較佳具有負介電各向異性之LC混合物中使用式I化合物，可降低旋轉黏度γ₁ 與彈性常數K_i 之比率。

下文指示本發明混合物之一些較佳實施例。在式I化合物中，R¹ 及R^1* 較佳各自彼此獨立地表示直鏈烷基或烷氧基，尤其CH₃ 、C₂ H₅ 、C₃ H₇ 、C₄ H₉ 、C₅ H₁₁ 、C₆ H₁₃ 、C₇ H₁₅ 、OCH₃ 、n-C₂ H₅ O、n-OC₃ H₇ 、n-OC₄ H₉ 、n-OC₅ H₁₁ 、n-OC₆ H₁₃ 、n-OC₇ H₁₅ ，此外烯基，尤其CH₂ =CH₂ 、CH₂ CH=CH₂ 、CH₂ CH=CHCH₃ 、CH₂ CH=CHC₂ H₅ ，具支鏈烷氧基，尤其OC₃ H₆ CH(CH₃ )₂ ，及烯基氧基，尤其OCH=CH₂ 、OCH₂ CH=CH₂ 、OCH₂ CH=CHCH₃ 、OCH₂ CH=CHC₂ H₅ 。 R¹ 尤佳表示具有1至7個C原子之直鏈烷基或烷氧基。R^1* 尤佳表示具有1至7個C原子之直鏈烷氧基。式I化合物中之L¹ 及L² 較佳皆表示F。較佳之式I化合物係式I-1至I-10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，烯基及烯基*各自彼此獨立地表示具有2至7個C原子之直鏈烯基，烷氧基及烷氧基*各自彼此獨立地表示具有1至7個C原子之直鏈烷氧基，且L¹ 及L² 各自彼此獨立地表示F或Cl。在式I-1至I-10之化合物中，L¹ 及L² 較佳各自彼此獨立地表示F或Cl，尤其L¹ = L² = F。尤佳者係式I-2及I-6之化合物。在式I-2及I-6之化合物中，較佳L¹ = L² = F。本發明混合物極佳包含至少一種式I-1A、I-2A、I-4A及I-6A之化合物，

極佳混合物包含至少一種式I-2.1至I-2.49及I-6.1至I-6.28之化合物，

在I-2.1至I-2.49及I-6.1至I-6.28之化合物中，L¹ 及L² 較佳皆表示氟。此外，較佳者係包含至少一種式I-1.1至I-1.28之化合物之液晶混合物：

其中L¹ 及L² 各自彼此獨立地具有技術方案1中所給出之含義。在式I-1.1至I-1.28之化合物中，較佳L¹ = L² = F。式I化合物可如(例如) WO 02/055463 A1中所闡述來製備。式I化合物較佳按以下方式製備：方案 1 ： R及R‘ 各自彼此獨立地表示直鏈或具支鏈烷基或烯基

方案 2 ： R及R‘ 各自彼此獨立地表示直鏈或具支鏈烷基或烯基

本發明之介質較佳包含一種、兩種、三種、四種或更多種(較佳一種、兩種或三種)式I化合物。在液晶介質中，式I化合物基於整體混合物較佳以≥1重量%、較佳≥3重量%之量使用。尤佳者係包含1重量%至40重量%、極佳2重量%至30重量%之一或多種式I化合物之液晶介質。下文指示本發明液晶介質之較佳實施例： 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 R^2A 、R^2B 及R^2C 各自彼此獨立地表示H、未經取代、經CN或CF₃ 單取代或至少經鹵素單取代之具有最多15個C原子之烷基或烯基，另外，其中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， L^1-4 各自彼此獨立地表示F、Cl、CF₃ 或CHF₂ ， Z² 及Z^2’ 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0、1或2， q 表示0或1，且 v 表示1至6。在式IIA及IIB化合物中，Z² 可具有相同或不同含義。在式IIB化合物中，Z² 及Z^2’ 可具有相同或不同含義。在式IIA、IIB及IIC化合物中，R^2A 、R^2B 及R^2C 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Z^2' 較佳各自彼此獨立地表示單鍵，此外表示-C₂ H₄ -橋。若在式IIB中Z² = -C₂ H₄ -或-CH₂ O-，則Z^2' 較佳係單鍵，或若Z^2' = -C₂ H₄ -或-CH₂ O-，則Z² 較佳係單鍵。在式IIA及IIB化合物中，(O)C_V H_2V+1 較佳表示OC_V H_2V+1 ，此外表示C_v H_2v+1 。在式IIC化合物中，(O)C_v H_2v+1 較佳表示C_v H_2V+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。本發明之尤佳混合物包含一或多種式IIA-2、IIA-8、IIA-14、IIA-26、II-28、IIA-33、IIA-39、IIA-45、IIA-46、IIA-47、IIA-50、IIB-2、IIB-11、IIB-16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5-25重量%。 b) 另外包含一或多種式III化合物之液晶介質，

III 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、烯基、烷氧基烷基或烷氧基，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。本發明介質較佳包含至少一種式IIIa及/或式IIIb之化合物。式III化合物在整體混合物中之比例較佳為至少5重量%。 c) 另外包含下式化合物之液晶介質

及/或

及/或

, 較佳地，式c)化合物之總量≥ 5重量%、尤其≥ 10重量%。此外，較佳者係包以下化合物(首字母縮略詞：CC-3-V1)之本發明混合物

，較佳地，該化合物之量為2-15重量%。較佳混合物包含5-60重量%、較佳10-55重量%、尤其20-50重量%之下式化合物(首字母縮略詞：CC-3-V)

。此外，較佳者係包含以下之混合物：下式化合物(首字母縮略詞：CC-3-V)

及下式化合物(首字母縮略詞：CC-3-V1)

, 較佳地，該化合物之量為10 - 60%重量%。 d) 另外包含一或多種下式之四環化合物之液晶介質

其中 R^7-10 各自彼此獨立地具有技術方案3中針對R^2A 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。尤佳者係包含至少一種式V-9化合物之混合物。 e) 另外包含一或多種式Y-1至Y-6之化合物之液晶介質

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；z及m各自彼此獨立地表示1至6；x表示0、1、2或3。本發明介質尤佳以≥5重量%之量包含一或多種式Y-1至Y-6之化合物。 f) 另外包含一或多種式T-1至T-21之氟化聯三苯之液晶介質

其中 R表示具有1至7個C原子之直鏈烷基或烷氧基，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。本發明介質較佳以2重量%至30重量%、尤其5重量%至20重量%之量包含式T-1至T-21之聯三苯。尤佳者係式T-1、T-2、T-4、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Δn值≥ 0.1，則在本發明之混合物中較佳使用聯三苯。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。 g) 另外包含一或多種式B-1至B-3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，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。式B-1至B-3之聯苯在整體混合物中之比例較佳為至少3重量%、尤其≥5重量%。在式B-1至B-3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個碳原子之烷基。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。 h) 包含至少一種式Z-1至Z-7之化合物之液晶介質，

，其中R及烷基具有上文所指示之含義。 i) 另外包含至少一種式O-1至O-18之化合物之液晶介質，

其中R¹ 及R² 具有針對R^2A 所指示之含義。R¹ 及R² 較佳各自彼此獨立地表示直鏈烷基或烯基。較佳介質包含一或多種式O-1、O-3、O-4、O-6、O-7、O-10、O-11、O-12、O-14、O-15、O-16及/或O-17之化合物。本發明混合物極佳包含式O-10、O-12、O-16及/或O-17之化合物，其量尤其為5%至30%。較佳之式O-10及O17之化合物於下文指示：

本發明之介質尤佳包含式O-10a及/或式O-10b之三環化合物以及一或多種式O-17a至O-17d之二環化合物。式O-10a及/或O-10b之化合物以及一或多種選自式O-17a至O-17d之二環化合物之化合物之總比例為5%至40%，極佳為15%至35%。極佳之混合物包含化合物O-10a及O-17a：

化合物O-10a及O-17a基於整體混合物較佳以15%至35%、尤佳15%至25%且特別較佳18%至22%之濃度存於混合物中。極佳之混合物包含化合物O-10b及O-17a：

化合物O-10b及O-17a基於整體混合物較佳以15%至35%、尤佳15%至25%且特別較佳18%至22%之濃度存於混合物中。極佳之混合物包含以下三種化合物：

化合物O-10a、O-10b及O-17a基於整體混合物較佳以15%至35%、尤佳15%至25%且特別較佳18%至22%之濃度存於混合物中。較佳混合物包含至少一種選自以下化合物之群之化合物

其中R¹ 及R² 具有上文所指示之含義。較佳在化合物O-6、O-7及O-17中，R¹ 表示分別具有1至6個或2至6個C原子之烷基或烯基且R² 表示具有2至6個C原子之烯基。較佳混合物包含至少一種式O-6a、O-6b、O-7a、O-7b、O-17e、O-17f、O-17g及O-17h之化合物：

其中烷基表示具有1至6個C原子之烷基。式O-6、O-7及O-17e-h之化合物較佳以1重量%至40重量%、較佳2重量%至35重量%及極佳2重量%至30重量%之量存在於本發明混合物。 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R^1N 及R^2N 各自彼此獨立地具有針對R^2A 所指示之含義，較佳表示直鏈烷基、直鏈烷氧基或直鏈烯基，且 Z¹ 及Z² 各自彼此獨立地表示-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

唍化合物、式CR之

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，

其中 R^B1 、R^B2 、R^CR1 、R^CR2 、R¹ 、R² 各自彼此獨立地具有R^2A 之含義。c為0、1或2。R¹ 及R² 較佳彼此獨立地表示具有1至6個C原子之烷基或烷氧基。本發明之混合物較佳以3重量%至20重量%、尤其以3重量%至15重量%之量包含式BC、CR、PH-1、PH-2及/或BF之化合物。尤佳之式BC及CR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。極佳者係包含一種、兩種或三種式BC-2、BF-1及/或BF-2化合物之混合物。 l) 較佳之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具有1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。在本發明之混合物中式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%且極佳5重量%至25重量%之濃度使用。 m) 較佳之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5中針對R^2A 所指示之含義，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%且極佳10重量%至40重量%之濃度使用。尤佳混合物之概念於下文指出：(所用首字母縮略詞在表A中予以解釋。此處n及m各自彼此獨立地表示1至15，較佳地1至6)。本發明之混合物較佳包含 - 一或多種式I化合物，其中L¹ = L² = F且R¹ = R^1* =烷氧基； - CPY-n-Om，尤其CPY-2-O2、CPY-3-O2及/或CPY-5-O2，基於整體混合物其濃度較佳＞ 5%、尤其10%至30%，及/或 -CY-n-Om，較佳CY-3-O2、CY-3-O4、CY-5-O2及/或CY-5-O4，基於整體混合物其濃度較佳＞ 5%、尤其15%至50%，及/或 -CCY-n-Om，較佳CCY-4-O2、CCY-3-O2、CCY-3-O3、CCY-3-O1及/或CCY-5-O2，基於整體混合物其濃度較佳＞ 5%、尤其10%至30%，及/或 -CLY-n-Om，較佳CLY-2-O4、CLY-3-O2及/或CLY-3-O3，基於整體混合物其濃度較佳＞ 5%、尤其10%至30%，及/或 - CK-n-F，較佳CK-3-F、CK-4-F及/或CK-5-F，基於整體混合物其濃度較佳＞ 5%，尤其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45%，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 - CCVC-n-V，較佳CCVC-3-V，基於整體混合物其濃度較佳為 2%至10%，及/或 - CCC-n-V，較佳CCC-2-V及/或CCC-3-V，基於整體混合物其濃度較佳為2%至10%，及/或 - CC-V-V，基於整體混合物其濃度較佳為5%至50%。本發明進一步係關於具有基於ECB、VA、PS-VA、PA-VA、IPS、PS-IPS、FFS或PS-FFS效應之主動矩陣定址的電光顯示器，其特徵在於其含有技術方案1至15中一或多項之液晶介質作為電介質。本發明液晶介質具有較佳自≤-20℃至≥ 70℃、尤佳自≤-30℃至≥ 80℃、極佳自≤ -40℃至≥ 90℃之向列相。此處表達「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清亮。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電光用途之層厚度的測試單元中儲存至少100小時來檢查。若在-20℃溫度下在相應測試單元中儲存穩定性達1000 h或更長時間，則該介質稱為在該溫度下穩定。在-30℃及-40℃溫度下，相應時間分別係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之向列相範圍及在20℃下具有最多30 mm² • s^-1 之流動黏度v ₂₀ 。在液晶混合物中雙折射值Δn通常介於0.07與0.16之間，較佳介於0.08與0.13之間。本發明之液晶混合物具有-0.5至-8.0、尤其-2.5至-6.0之Δε，其中Δε表示介電各向異性。在20℃下之旋轉黏度γ₁ 較佳≤ 150 mPa•s，尤其≤ 120 mPa•s。本發明之液晶介質具有相對較低之臨限電壓值(V₀ )。其較佳在1.7 V至3.0 V範圍內、尤佳≤2.5 V且極佳≤2.3 V。除非另有明確說明，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，具有低尋址電壓或臨限電壓之液晶介質展現低於彼等具有較高定址電壓或臨限電壓者的電壓保持率且反之亦然。對於本發明，術語「介電正性化合物」表示具有Δε＞ 1.5之化合物，術語「介電中性化合物」表示彼等具有-1.5 ≤Δε≤ 1.5者且術語「介電負性化合物」表示彼等具有Δε＜-1.5者。此處化合物之介電各向異性係藉由以下方式測定：將10%的化合物溶解於液晶主體中，並在至少一個在每一情況下具有20 μm之層厚度以及1 kHz下之垂面及均勻表面配向的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。本發明所指示之所有溫度值皆以℃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)及PS-VA(聚合物穩定型VA)。其此外亦適用於具有負Δε之IPS(平面內切換)、FFS(邊界電場切換)應用。本發明顯示器中之向列型液晶混合物通常包含兩種組份A及B，該等組份自身由一或多種個別化合物組成。組份A具有顯著的負介電各向異性並可得到介電各向異性≤-0.5之向列相。除一或多種式I化合物以外，其較佳包含式IIA、IIB及/或IIC之化合物，此外一或多種式O-17化合物。組份A之比例較佳介於45%與100%之間，尤其介於60%與100%之間。對組份A而言，較佳選擇一種(或多種)具有≤ -0.8之Δε值之個別化合物。必須係此值愈負，A在整體混合物中之比例愈小。組份B具有顯著的向列性及在20℃下不大於30 mm² •s^-1 、較佳不大於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O-17化合物。組份B中尤佳之個別化合物係在20℃下具有不大於18 mm² •s^-1 、較佳不大於12 mm² •s^-1 之流動黏度的極低黏度向列型液晶。組份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。例如，若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的抑制程度來進行比較。混合物視情況亦可包含包含具有Δε≥1.5之介電各向異性之化合物之組份C。該等所謂的正性化合物基於整體混合物通常以≤ 20重量%之量存在於負介電各向異性混合物中。若本發明混合物包含一或多種具有Δε ≥ 1.5之介電各向異性之化合物，則該等化合物較佳係一或多種選自式P-1至P-4之化合物之群之化合物，

其中 R 表示直鏈烷基、烷氧基或烯基，其各自分別具有1或2至6個C原子，且 X 表示F、Cl、CF₃ 、OCF₃ 、OCHFCF₃ 或CCF₂ CHFCF₃ ，較佳F或OCF₃ 。式P-1至P-4之化合物較佳以2 - 15%、尤其2 - 10%之濃度用於本發明混合物中。尤佳者係具有下式之化合物：

，其較佳以2 - 15%之量用於本發明混合物中。另外，該等液晶相亦可包含多於18種組份、較佳18至25種組份。除一或多種式I化合物以外，該等相較佳包含4至15種、尤其5至12種且尤佳＜ 10種式IIA、IIB及/或IIC之化合物及視情況一或多種式O-17化合物。除式I化合物及式IIA、IIB及/或IIC之化合物及視情況式O-17化合物以外，其他成份亦可以(例如)整體混合物之至多45%、但較佳至多35%、尤其至多10%之量存在。其他成份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。適宜用作液晶相成份之最重要的此類化合物可由式IV描述 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)- -C≡C- -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 各自表示具有至多18個、較佳至多8個碳原子之烷基、烯基、烷氧基、烷氧基烷基或烷氧基羰氧基，或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。所提供取代基之其他變化形式亦很常見。許多該等物質亦或其混合物可自市面購得。所有該等物質皆可根據文獻已知之方法製備。對於熟習此項技術者不言而喻，較佳用於VA、PS-VA、SS-VA (表面穩定型VA)、SA-VA (自配向VA)、PA-VA (光配向-VA) IPS、FFS、UB-FFS (超亮FFS)及PALC應用之本發明混合物亦可包含其中例如H、N、O、Cl及F已藉由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%之濃度向本發明混合物中添加可聚合化合物(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中所述。起始劑(例如購自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。該類混合物可用於所謂的聚合物穩定型VA模式(PS-VA)或PSA(聚合物持續型VA)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。前提係液晶混合物自身不包含任何可聚合組份。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， R^Ma -A^M1 -(Z^M1 -A^M2 )_m1 -R^Mb M 其中個別基團具有以下含義： R^Ma 及R^Mb 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R^Ma 及R^Mb 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， A^M1 及A^M2 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(annellated ring)，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(R^x )₂ 、-C(=O)Y¹ 、-C(=O)R^x 、-N(R^x )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原子可藉由以下替代：F、Cl、P或P-Sp-、較佳P、P-Sp-、H、OH、CH₂ OH、鹵素、SF₅ 、NO₂ 、烷基、烯基或炔基， Y¹ 表示鹵素， Z^M1 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-、-C≡C-、-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， R^x 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O及/或S原子不直接彼此連接之方式藉由-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代，且其中，另外，一或多個H原子可藉由以下替代：F、Cl、P或P-Sp-、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R^Ma 、R^Mb 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化合物係彼等如下者，其中 R^Ma 及R^Mb 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 基團可以O及/或S原子不直接彼此連接之方式各自彼此獨立地藉由-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原子可藉由F、Cl、Br、I、CN、P或P-Sp-替代，其中基團R^Ma 及R^Mb 中之至少一者較佳表示或含有基團P或P-Sp-， A^M1 及A^M2 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(另外，其中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(另外，其中一或多個不相鄰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，其中所有該等基團皆可未經取代或經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(R^x )₂ 、-C(=O)Y¹ 、-C(=O)R^x 、-N(R^x )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原子可藉由F、Cl、P或P-Sp-替代， P 表示可聚合基團， Y¹ 表示鹵素， R^x 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O及/或S原子不直接彼此連接之方式藉由-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代，且其中，另外，一或多個H原子可藉由F、Cl、P或P-Sp-、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替代。極佳者係式M化合物，其中R^Ma 及R^Mb 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或單體或共單體選自(例如)以下各式：

其中個別基團具有以下含義： P¹ 、P² 及P³ 各自相同或不同地表示可聚合基團，其較佳具有上文及下文針對P所指示含義中之一者，尤佳係丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氧雜環丁烷、乙烯氧基或環氧基團， Sp¹ 、Sp² 及Sp³ 各自彼此獨立地表示單鍵或間隔基團，其較佳地具有上文及下文針對Sp^a 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係經由O原子連接至毗鄰環，其中，基團P¹ -Sp¹ -、P² -Sp² -及P³ -Sp³ -中之一或多者亦可表示R^aa ，條件係所存在基團P¹ -Sp¹ -、P² -Sp² -及P³ -Sp³ -中之至少一者不表示R^aa ， R^aa 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 基團可各自以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式彼此獨立地經C(R⁰ )=C(R⁰⁰ )-、-C≡C-、-N(R⁰ )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代，且其中，另外，一或多個H原子可經以下基團替代：F、Cl、CN或P¹ -Sp¹ -、尤佳具有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， R^y 及R^z 各自彼此獨立地表示H、F、CH₃ 或CF₃ ， X¹ 、X² 及X³ 各自彼此獨立地表示-CO-O-、O-CO-或單鍵， Z¹ 表示-O-、-CO-、-C(R^y R^z )-或-CF₂ CF₂ -， Z² 及Z³ 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為2、3或4， L 在每次出現時相同或不同地表示F、Cl、CN、SCN、SF₅ 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、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，較佳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， x 表示0或1。在式M1至M36之化合物中

其中L每次出現時相同或不同地具有上文含義中之一者，且較佳表示F、Cl、CN、NO₂ 、CH₃ 、C₂ H₅ 、C(CH₃ )₃ 、CH(CH₃ )₂ 、CH₂ CH(CH₃ )C₂ H₅ 、OCH₃ 、OC₂ H₅ 、COCH₃ 、COC₂ H₅ 、COOCH₃ 、COOC₂ H₅ 、CF₃ 、OCF₃ 、OCHF₂ 、OC₂ F₅ 或P-Sp-，尤佳F、Cl、CN、CH₃ 、C₂ H₅ 、OCH₃ 、COCH₃ 、OCF₃ 或P-Sp-，極佳F、Cl、CH₃ 、OCH₃ 、COCH₃ 或OCF₃ ，尤其F或CH₃ 。適宜之可聚合化合物列示於(例如)表D中。本發明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%的可聚合化合物。尤佳者係式M及式RM-1至RM-94之可聚合化合物。本發明之混合物可進一步包含習用添加劑，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。在上下文中，百分比數據表示重量百分比；所有溫度皆以攝氏度表示。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：

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指示。除非另有指示，否則根據表1-3實施至化學式之轉變。所有基團C_n H_2n+1 、C_m H_2m+1 及C_m' H_2m'+1 或C_n H_2n 及C_m H_2m 皆為在每一情形下分別具有n個、m個、m‘個或z個C原子之直鏈烷基或伸烷基。n、m、m‘、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I化合物以外，本發明混合物較佳包含下文根據下文所指示之表A所提及化合物中之一或多種化合物。表 A 使用以下縮寫： (n、m、m’、z各自彼此獨立地為1、2、3、4、5或6； (O)C_m H_2m+1 意指OC_m H_2m+1 或C_m H_2m+1 )

可根據本發明使用之液晶混合物係以本身習知之方式製備。一般而言，將所需量之以較少量使用的組份溶解於構成主要成份之組份中，該溶解在升高之溫度下實施較為有利。亦可能在有機溶劑中混合該等組份之溶液，例如在丙酮、氯仿或甲醇中，且在徹底混合後再藉由(例如)蒸餾法來去除溶劑。借助適宜添加劑，可以使其能應用於目前已揭示之任何類型的(例如ECB、VAN、IPS、GH或ASM-VA LCD)顯示器的方式對本發明之液晶相進行改質。該等電介質亦可包含其他熟習此項技術者習知並於文獻中闡述之添加劑，例如，UV吸收劑、抗氧化劑、奈米粒子及自由基清除劑。例如，可添加0至15%的多色染料、穩定劑或對掌性摻雜劑。本發明混合物之適宜穩定劑尤其係彼等於表B中所列示者。例如，可添加0%至15%的多色染料，可進一步添加其他導電鹽(較佳地，乙基二甲基十二烷基4-己氧基苯甲酸銨、四丁基四苯基

酸銨或冠醚的錯鹽(例如參見Haller等人，Mol. Cryst. Liq. Cryst.，第24卷，第249頁至第258頁(1973)))以改良電導性，或可添加物質以改變介電各向異性、黏度及/或向列相之配向。該類物質闡述於(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顯示可添加至本發明混合物中之可能的摻雜劑。若該混合物包含摻雜劑，則其以0.01重量%至4重量%、較佳以0.1重量%至1.0重量%之量應用。表 B 表B指示通常添加至本發明混合物中之可能摻雜劑。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。

表 C 例如，可以0-10重量%之量添加至本發明混合物中的穩定劑係如下所顯示。

表 D 表D顯示可用於本發明LC介質中較佳作為反應性液晶原化合物之實例化合物。若本發明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為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，本發明混合物包含一或多種可聚合化合物，較佳選自式RM-1至RM-94之可聚合化合物。此類型之介質尤其適於PS-FFS及PS-IPS應用。在表D中所顯示之反應性液晶原中，化合物RM-1、RM-2、RM-3、RM-4、RM-5、RM-11、RM-17、RM-35、RM-41、RM-44、RM-62及RM-81尤佳。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(℃)；沸點溫度係藉由m.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，T_g 表示玻璃轉變溫度。兩個符號間之數值指示以攝氏度表示之轉化溫度。用於測定式I化合物之光學各向異性Δn之主體混合物係市售混合物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並外推至100%使用的該化合物而獲得。一般而言，將10%的擬研究之化合物溶解於主體混合物中，此端視溶解度而定。除非另有說明，否則份數或百分比數據表示重量份數或重量百分比。在上下文中： V_o 表示在20℃下之電容性臨限電壓[V]， n_e 表示20℃及589 nm下之非尋常折射率， n_o 表示20℃及589 nm下之尋常折射率， Δn 表示20℃及589 nm下之光學各向異性， ε_⊥ 表示在20℃及1 kHz下垂直於指向矢之介電容率， ε_|| 表示在20℃及1 kHz下平行於指向矢之介電容率， Δε 表示在20℃及1 kHz下之介電各向異性， cl.p., T(N,I) 表示澄清點[℃]， 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， K₁ 表示20℃下之彈性常數「展開」變形[pN]， K₂ 表示20℃下之彈性常數「扭轉」變形[pN]， K₃ 表示20℃下之彈性常數「彎曲」變形[pN]， LTS 表示低溫穩定性(向列相)，其係在測試單元中測定。除非另外明確註明，否則本申請案中指示之所有值(例如，熔點T(C,N)、自層列(S)相至向列(N)相之轉變點T(S,N)及澄清點T(N,I))皆以攝氏度(℃)指示。M.p.表示溶點，cl.p. =澄清點。此外，Tg =玻璃態，C＝結晶態，N＝向列相，S＝層列相且I＝各向同性相。該等符號間之數值代表轉變溫度。除非另有明確說明，否則在每一情形下所有物理性質皆係且已根據「Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals」(Status Nov. 1997, Merck KGaA, Germany)測定並適用於20℃之溫度，且Δn係在589 nm下測定且Δε係在1 kHz下測定。除非另外明確指明，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臨限值(Freedericks threshold)。在該等實例中，按通常習慣，亦可指示對應於10%相對反差比之光學臨限值(V₁₀ )。用於量測電容性臨限值電壓之顯示器係由兩個間隔為20 µm之平面平行玻璃外板組成，其各自在內部具有電極層且在頂部具有未經摩擦聚醯亞胺配向層，其引起液晶分子之垂面邊緣配向。用於量測傾斜角之顯示器或測試單元由兩個間隔為4 µm之平面平行玻璃外板組成，其各自在內部具有電極層且在頂部具有未經摩擦聚醯亞胺配向層，其中該兩個聚醯亞胺層彼此反平行地摩擦且引起液晶分子之垂面邊緣配向。可聚合性化合物係在顯示器或測試單元中藉由用具有界定強度之UVA光(通常為365 nm)輻照預定時間來聚合，其中同時向顯示器施加電壓(通常為10 V至30 V交流電，1 kHz)。在該等實例中，除非另有指示，否則使用50 mW/cm² 汞蒸氣燈，且使用安裝有365 nm帶通濾波器之標準UV計(Ushio UNI型計)量測強度。藉由旋轉晶體實驗(Autronic-Melchers TBA-105)測定傾斜角。在此低值(即，偏離90°角較大之角)對應於大傾斜。 VHR值係如下量測：將0.3%可聚合單體化合物添加至LC主體混合物中，且將所得混合物引入TN-VHR測試單元(以90°摩擦，TN-聚醯亞胺配向層，層厚度d ≈6 µm)中。於1 V、60 Hz、64 µs脈衝下UV曝光2 h (日照測試)之前及之後5 min於100℃下測定HR值(量測儀器：Autronic-Melchers VHRM-105)。為研究低溫穩定性(亦稱為「LTS」)，即LC混合物在低溫下向個別組份自發結晶出之穩定性，將含有1 g LC/RM混合物之瓶於-10℃下儲存，並定期檢查混合物是否已結晶出。所謂「HTP」表示LC介質中光學活性或對掌性物質之螺旋扭轉力(µm)。除非另外指示，否則在20℃之溫度下量測市售向列LC主體混合物MLD-6260 (Merck KGaA)之HTP。除非另外明確說明，否則本申請案中所有濃度皆以重量百分比指示且與相應整體混合物相關，即包含所有固體或液晶組份而無溶劑。除非另有明確說明，否則所有物理性質皆係根據「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。混合物實例 實例 M1

實例 M2

實例 M3

實例 M4

實例 M5

實例 M6

實例 M7

實例 M8

實例 M9 對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之根據實例M1之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M10 對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之根據實例M1之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M11 對於PS-VA混合物之製備，將99.8%之根據實例M2之混合物與0.2%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M12 對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之根據實例M4之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M13 對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之根據實例M4之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M14 對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之根據實例M1之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M15 對於PS-VA混合物之製備，將99.8%之根據實例M1之混合物與0.2%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M16 對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之根據實例M5之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M17

實例 M18

實例 M19

實例 M20

實例 M21

實例 M22

實例 M23

實例 M24

實例 M25

實例 M26

實例 M27

實例 M28

實例 M29

實例 M30

實例 M31

實例 M32

實例 M33

實例 M34

實例 M35

實例 M36 對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之根據實例M17之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M37 對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之根據實例M17之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M38 對於PS-VA混合物之製備，將99.8%之根據實例M17之混合物與0.2%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M39 對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之根據實例M17之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M40 對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之根據實例M17之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M41 對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之根據實例M17之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M42 對於PS-VA混合物之製備，將99.8%之根據實例M17之混合物與0.2%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M43 對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之根據實例M19之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M44 對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之根據實例M19之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M45 對於PS-VA混合物之製備，將99.8%之根據實例M19之混合物與0.2%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M46 對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之根據實例M19之混合物與0.001% Irganox 1076及0.25%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M47 對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之根據實例M19之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M48 對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之根據實例M19之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M49 對於PS-VA混合物之製備，將99.8%之根據實例M19之混合物與0.2%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M50 對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之根據實例M19之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M51 對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之根據實例M22之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M52 對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之根據實例M22之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M53 對於PS-VA混合物之製備，將99.8%之根據實例M22之混合物與0.2%之可聚合之下式化合物混合

。實例 54 對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之根據實例M22之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M55 對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之根據實例M22之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M56 對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之根據實例M22之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M57 對於PS-VA混合物之製備，將99.8%之根據實例M22之混合物與0.2%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M58 對於PS-VA混合物之製備，將99.6%之根據實例M28之混合物與0.2%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M59 對於PS-VA混合物之製備，將99.75%之根據實例M28之混合物與0.25%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M60 對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之根據實例M33之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合

。實例 M61 對於PS-VA混合物之製備，將99.7%之根據實例M33之混合物與0.3%之可聚合之下式化合物混合

。實例 62 對於PS-VA混合物之製備，將99.6%之根據實例M33之混合物與0.2%之可聚合之下式化合物

及0.2%之以下可聚合化合物混合

。

Claims

一種液晶介質，其係基於極性化合物之混合物，該液晶介質之特徵在於其包含至少一種式I化合物，
其中 R¹ 及 R^1* 各自彼此獨立地表示具有1至15個C原子之烷基或烷氧基，其中，另外，該等基團中之一或多個CH₂ 基團可各自彼此獨立地以O原子彼此不直接連接之方式經-C≡C-、-CF₂ O-、-OCF₂ -、-CH=CH-、
、
、-O-、-CO-O-、-O-CO-替代，且其中，另外，一或多個H原子可經鹵素替代， L¹ 及L² 各自彼此獨立地表示F、Cl、CF₃ 或CHF₂ 。
如請求項1之液晶介質，其中該介質包含至少一種式I-1至I-10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，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，烷氧基及烷氧基* 各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷氧基，且 L¹ 及L² 各自彼此獨立地表示F、Cl、CF₃ 或CHF₂ 。
如請求項1或2之液晶介質，其中該介質包含至少一種來自式I-2.1至I-2.49及式I-6.1至I-6.28之化合物之群之化合物，
其中L¹ 及L² 具有如請求項1中所指示之含義。
如請求項1至3中任一項之液晶介質，其中該式I中之L¹ 及L² 各自表示F。
如請求項1至4中任一項之液晶介質，其中其另外包含一或多種選自式IIA、IIB及IIC之化合物之群之化合物，

其中 R^2A 、R^2B 及R^2C 各自彼此獨立地表示H、未經取代、經CN或CF₃ 單取代或至少經鹵素單取代之具有最多15個C原子之烷基或烯基，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， L^1-4 各自彼此獨立地表示F、Cl、CF₃ 或CHF₂ ， Z² 及Z^2’ 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0、1或2， q 表示0或1，且 v 表示1至6。
如請求項1至5中任一項之液晶介質，其中其另外包含一或多種式III化合物，
III 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、烯基、烷氧基、烷氧基烷基或烷氧基，且
Z³ 表示單鍵、-CH₂ CH₂ -、-CH=CH-、-CF₂ O-、-OCF₂ -、-CH₂ O-、-OCH₂ -、-COO-、-OCO-、-C₂ F₄ -、-C₄ H₉ -、-CF=CF-。
如請求項1至6中任一項之液晶介質，其中該介質另外包含一或多種式L-1至L-11化合物，

其中 R、R¹ 及R² 各自彼此獨立地具有如請求項5中針對R^2A 所指示之含義，且烷基表示具有1至6個C原子之烷基，且 s 表示1或2。
如請求項1至6中任一項之液晶介質，其中該介質另外包含一或多種式T-1至T-21之聯三苯，

其中 R 表示具有1至7個C原子之直鏈烷基或烷氧基，且 m 表示1至6。
如請求項1至8中任一項之液晶介質，其中該介質另外包含一或多種式O-1至O-18化合物，
其中 R¹ 及R² 各自彼此獨立地具有如請求項5中針對R^2A 所指示之含義。
如請求項1至9中任一項之液晶介質，其中該介質另外包含一或多種選自式O-6、O-7及O-17化合物之群之化合物，
其中 R¹ 表示具有1至6個或2至6個C原子之烷基或烯基且R² 表示具有2至6個C原子之烯基。
如請求項1至10中任一項之液晶介質，其中該介質另外包含一或多種式In之二氫茚化合物，
In 其中 R¹¹ 、R¹² 、R¹³ 表示具有1至5個C原子之直鏈烷基、烷氧基、烷氧基烷基或烯基， R¹² 及R¹³ 另外亦表示鹵素，
表示
i 表示0、1或2。
如請求項1至11中任一項之液晶介質，其中該介質另外包含一或多種式BF-1及BF-2化合物，
其中 R¹ 及R² 各自彼此獨立地具有R^2A 之含義，且 c 表示0、1或2。
如請求項1至12中任一項之液晶介質，其中該式I之化合物在整體混合物中之比例為1重量%至40重量%。
如請求項1至13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。
如請求項1至14中任一項之液晶介質，其中該介質包含一或多種添加劑。
如請求項1至15中任一項之液晶介質，其中該添加劑係選自自由基清除劑、抗氧化劑及/或UV穩定劑之群。
一種製備如請求項1至16中任一項之液晶介質之方法，其特徵在於將至少一種式I化合物與至少一種其他液晶化合物混合，且視情況添加一或多種添加劑及視情況添加至少一種可聚合化合物。
一種如請求項1至16中任一項之液晶介質之用途，其係用於電光顯示器中。
一種具有主動矩陣定址之電光顯示器，其特徵在於其含有如請求項1至16中任一項之液晶介質作為電介質。
如請求項19之電光學顯示器，其中其係VA、PSA、PA-VA、SS-VA、SA-VA、PS-VA、PALC、IPS、PS-IPS、FFS或PS-FFS顯示器。