TW202440887A - 液晶介質 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種如技術方案1中所定義之具有負介電異向性的液晶(LC)材料,以及其用於光學、電光學及電子目的,諸如在LC顯示器,尤其基於ECB、IPS或FFS效應之節能顯示器中的用途。

Description

液晶介質
本發明係關於具有負介電異向性之液晶(LC)介質,以及其用於光學、電光學及電子目的,尤其在LC顯示器中之用途。
目前所使用之液晶顯示器(LCD)模式中之一者為TN (「扭轉向列」)模式。然而,TN LCD之缺點為對比度對視角具有強依賴性。
另外,已知所謂的VA (「豎直配向」)顯示器具有較寬視角。VA顯示器之LC單元在兩個透明電極之間含有LC介質層,其中LC介質通常具有負介電異向性。在切斷狀態下,LC層之分子與電極表面正交(垂直地)配向或具有傾斜之垂直配向。在對兩個電極施加電壓後,發生與電極表面平行之LC分子之重新配向。
亦已知所謂的IPS (「面內切換」)顯示器,其在兩個基板之間含有LC層,其中兩個電極配置於兩個基板中之僅一者上且較佳具有互相嚙合之梳狀結構。在對電極施加電壓後,從而在其之間產生具有與LC層平行之顯著分量的電場。此造成層平面中LC分子之重新配向。
此外,已報導所謂的FFS (「邊緣電場切換」)顯示器(尤其參見S.H. Jung等人, Jpn. J. Appl. Phys., 第 43卷, 第3期, 2004, 1028),其在同一基板上含有兩個電極,該等電極中之一者以梳狀方式結構化且另一者為非結構化的。從而產生強的所謂「邊緣場」,亦即接近電極之邊緣的強電場,及遍及單元之具有強豎直分量以及強水平分量兩者的電場。FFS顯示器之對比度具有低視角依賴性。FFS顯示器通常含有具有正介電異向性之LC介質,及通常聚醯亞胺之配向層,該配向層向LC介質之分子提供平面配向。
FFS顯示器可作為主動矩陣式或被動矩陣式顯示器操作。如自先前技術所已知,在主動矩陣式顯示器之情況下,個別像素通常由整合式非線性主動元件,諸如電晶體(例如薄膜電晶體(「TFT」))定址;而在被動矩陣式顯示器之情況下,個別像素通常由多工方法定址。
此外,已揭示FFS顯示器(參見S.H. Lee等人,Appl. Phys. Lett. 73(20), 1998, 2882-2883及S.H. Lee等人,Liquid Crystals 39(9), 2012, 1141-1148),其具有與FFS顯示器類似之電極設計及層厚度,但包含具有負介電異向性之LC介質層而非具有正介電異向性之LC介質層。與具有正介電異向性之LC介質相比,具有負介電異向性之LC介質展示較有利之導向器定向,即具有較少傾斜且較大扭轉定向,因此此等顯示器具有較高透射率。顯示器進一步包含提供於基板中之至少一者上之配向層,較佳聚醯亞胺之配向層,其與LC介質接觸且誘導LC介質之LC分子的平面配向。此等顯示器亦稱為「超亮度FFS (Ultra Brightness FFS;UB-FFS)」模式顯示器。此等顯示器需要具有高可靠性之LC介質。
在較新類型之VA顯示器中,LC分子之均勻配向受限於LC單元內之複數個相對較小域。向錯(disclination)可存在於亦稱為傾斜域之此等域之間。與習知VA顯示器相比,具有傾斜域之VA顯示器之對比度及灰度具有更大視角獨立性。另外,此類型之顯示器更易於製造,此係由於不再需要諸如藉由摩擦對電極表面進行額外處理以使分子在接通狀態下均勻配向。相反,傾斜或預傾斜角之較佳方向係由電極之特殊設計來控制。
在所謂的MVA (「多域豎直配向」)顯示器中,此通常藉由具有造成局部預傾斜之突起的電極來達成。因此,在施加電壓後LC分子在單元之不同限定區域中在不同方向上平行於電極表面配向。藉此達成「受控」切換,且防止干擾性向錯線之形成。儘管此配置改良顯示器之視角,然而其使得其透光度降低。MVA之另一發展在僅一個電極側上使用突起,而相對電極具有狹縫,其改良透光度。在施加電壓後狹縫電極在LC單元中產生不均一電場,此意謂仍達成受控切換。就對透光度之進一步改良而言,可增加狹縫與突起之間的間隔,但此又會造成回應時間延長。在所謂的圖案化VA (「patterned VA;PVA」)顯示器中,使突起變得完全多餘,因為兩個電極均藉助於相對側上之狹縫來結構化,其產生增加之對比度及改良之透光度,但技術上較困難且使得顯示器對機械影響(「輕拍(tapping)」等)更敏感。然而,就許多應用(諸如監視器及尤其TV螢幕)而言,需要縮短顯示器之回應時間且改良對比度及亮度(透射)。
另一發展為所謂的聚合物持續(「polymer sustained;PS」)或聚合物持續配向(「polymer sustained alignment;PSA」)型顯示器,就其而言,亦偶爾使用術語「聚合物穩定型(polymer stabilised)」。其中,將少量(例如0.3重量%,通常<1重量%)之一或多種可聚合化合物,較佳可聚合單體化合物添加至LC介質中,且在將LC介質填充至顯示器中之後,通常藉由UV光聚合原位聚合或交聯,視情況同時向顯示器之電極施加電壓。聚合係在LC介質展現液晶相所處之溫度下(通常在室溫下)進行。已證明向LC混合物中添加可聚合液晶原基或液晶化合物(亦稱為反應性液晶原基或「RM」)尤其適合。
同時,PS(A)原理用於各種習知LC顯示器模式。因此,已知例如PS-VA、PS-OCB、PS-IPS、PS-FFS、PS-UB-FFS及PS-TN顯示器。就PS-VA及PS-OCB顯示器而言,RM之聚合較佳地利用施加電壓來進行,且就PS-IPS顯示器而言,利用或不利用(較佳地,不利用)施加電壓來進行。如測試單元中可證實,PS(A)方法導致單元之預傾斜。就PS-VA顯示器而言,預傾斜對回應時間具有正效應。就PSA-VA顯示器而言,可使用標準MVA或PVA像素及電極佈局。然而,另外,亦有可能例如用僅一個結構化電極側且無突起來控制,其顯著簡化製造且同時產生極佳對比度且得到極佳透光度。
PS-VA顯示器描述於例如EP 1 170 626 A2、US 6,861,107、US 7,169,449、US 2004/0191428 A1、US 2006/0066793 A1及US 2006/0103804 A1中。
特定言之,就監視器及尤其TV應用而言,持續需要最佳化LC顯示器之回應時間以及對比度及亮度(因此,亦透射率)。此處PSA方法可提供顯著的優勢。特定言之,就PS-VA、PS-IPS及PS-FFS顯示器而言,可在不對其他參數產生顯著不良影響之情況下達成回應時間之縮短(其與測試單元中之可量測預傾斜相關)。
先前技術中觀測到之另一問題為在LC顯示器(包括但不限於PSA型顯示器)中使用習知LC介質常常導致在顯示器中出現斑紋,尤其當將LC介質填充於使用滴下式填充(one drop filling;ODF)方法製造之顯示器單元中時。此現象亦稱為「ODF斑紋」。因此需要提供使得ODF斑紋減少之LC介質。
先前技術中觀測到之另一問題為用於PSA顯示器(包括但不限於PSA型顯示器)之LC介質常常確實展現出高黏度,且因此展現高切換次數。為了降低LC介質之黏度且減少切換次數,已在先前技術中提出添加具有烯基之LC化合物。然而,觀測到,含有烯基化合物之LC介質尤其在曝露於UV輻射之後常常展示可靠性及穩定性降低以及VHR減小。尤其對用於PSA顯示器中而言,此為相當大的缺點,因為PSA顯示器中RM之光聚合通常係藉由曝露於UV輻射來進行,其可導致LC介質中之VHR下降。
另外,非常需要PSA顯示器及用於此PSA顯示器中之LC介質及可聚合化合物,其實現高比電阻,同時實現大工作溫度範圍、短回應時間(即使在低溫下)及低臨限電壓、低預傾斜角、灰度之多重性、高對比度及寬視角,在UV曝露後具有高可靠性及高VHR值,且在可聚合化合物之情況下,在LC主體混合物中具有低熔點及高溶解度。在用於行動應用之PSA顯示器中,尤其需要具有可獲得的LC介質,其展示低臨限電壓及高雙折射率。
一個顯示器趨勢為達成儘可能快之回應時間以具有最佳動畫品質。就此而言,與具有正介電異向性之LC介質相比,具有負介電異向性之介質具有固有缺點。另一方面,具有負介電異向性之混合物在標準FFS單元佈局中能夠實現更高透射率,且因此其使用對功率消耗及環境具有積極影響。在此項技術中需要達成快速回應時間及較高透射率兩者。尤其對於行動裝置中之使用,非常需要具有高透射率之顯示器,其能夠使用強度較低之背光,因此使得電池壽命更長,因此產生更具可持續性之產品。或者,可達成尤其在環境光下具有改良之對比度的具有較高亮度之顯示器。另外,8K及遊戲監視器的普及性使得對具有較高再新率之LC顯示器面板之需求增加,且因此對具有更快回應時間之LC介質之需求增加。
因此,仍非常需要VA、FFS或PSA顯示器,及用於VA、FFS或PSA顯示器中之視情況包含可聚合化合物之LC介質,其未展示如上文所描述之缺點或僅在較小程度上展示該等缺點,且具有改良之特性。
本發明係基於提供新穎之適合LC介質的目標,該LC介質不具有上文所指示之缺點或在較低程度上具有該等缺點。
出人意料地,現已發現,可實現具有適當高之負Δε、適合之相範圍及Δn以及高LTS之液晶介質,其並不展現先前技術材料之缺點或藉由使用包含一或多種下文所定義之式I化合物的液晶介質,至少在顯著更小程度上展現該等缺點。
本發明係關於一種液晶介質,其包含 a)一或多種式I化合物
I
其中 R 1及R 2相同或不同地表示H、鹵素、具有1至15個C原子之直鏈烷基或烷氧基、具有2至15個C原子之直鏈烯基或烯氧基或各自具有3至15個C原子之分支鏈烷基、烷氧基、烯基或烯氧基,其中此等基團中之一或多個CH 2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經 、-C≡C-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH=CH-,經-O-、-CO-O-或-O-CO-置換,且其中一或多個H原子可經鹵素置換, L 11及L 12各自彼此獨立地表示F、Cl、CF 3或CHF 2, L 13及L 14各自彼此獨立地表示H、F、Cl、CF 3或CHF 2, Y 1表示H、F、Cl、CF 3、CHF 2或CH 3,且 n 為0或1,較佳為1; 及 b)選自式IIA、IIB、IIC及IID之化合物之群的一或多種化合物
IIA
IIB
IIC
IID
其中 R 2A、R 2B、R 2C及R 2D相同或不同地表示H、具有1至15個C原子之直鏈烷基或烷氧基、具有2至15個C原子之直鏈烯基或烯氧基或各自具有3至15個C原子之分支鏈烷基、烷氧基、烯基、烯氧基,其中此等基團中之一或多個CH 2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經 、-C≡C-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH=CH-,經-O-、-CO-O-或-O-CO-置換,且其中一或多個H原子可經鹵素置換, L 1、L 2、L 3及L 4各自彼此獨立地表示F、Cl、CF 3或CHF 2, Y 表示H、F、Cl、CF 3、CHF 2或CH 3, Z 2、Z 2B及Z 2D各自彼此獨立地表示單鍵、-CH 2CH 2-、-CH=CH-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH 2O-、-OCH 2-、-COO-、-OCO-、-C 2F 4-、-CF=CF-或-CH=CHCH 2O-, p 表示0、1或2, q 表示0或1,且 v 表示1至6之整數。
本發明另外係關於一種用於製備上文及下文所描述之LC介質的方法,其包含以下步驟:將一或多種式I化合物與一或多種式IIA、IIB、IIC及/或IID之化合物混合,且視情況與一或多種對掌性摻雜劑混合,且視情況與一或多種可聚合化合物混合,且視情況與其他LC化合物及/或添加劑混合。
本發明另外係關於一種根據本發明之LC介質的用途,其用於電光學目的,較佳用於顯示器中,極佳用於VA、IPS或FFS型顯示器中,尤其UB-FFS型顯示器中。
本發明另外係關於根據本發明之LC介質在PSA顯示器中之用途,尤其在含有LC介質之PSA顯示器中之用途,其用於藉由在PSA顯示器中,較佳在電場或磁場中進行可聚合反應性液晶原基(reactive mesogen;RM)之原位聚合來在LC介質中產生傾斜角。
本發明另外係關於一種包含根據本發明之LC介質之LC顯示器,尤其VA、IPS、FFS或UB-FFS或PSA顯示器,尤其較佳FFS、UB-FFS、VA或PS-VA顯示器。
本發明另外係關於根據本發明之LC介質在聚合物穩定型SA-VA顯示器中之用途,且係關於包含根據本發明之LC介質的聚合物穩定型SA-VA顯示器。
根據本發明之另一態樣,提供一種包含上文及下文所定義之液晶介質的用於遊戲之節能顯示器。在一較佳實施例中,用於遊戲之節能顯示器之介質的雙折射率在0.125至0.155之範圍內。
本發明另外係關於一種用於製造上文及下文所描述之LC顯示器的方法,其包含以下步驟:在顯示器之基板之間填充或以其他方式提供LC介質,該LC介質視情況包含一或多種上文及下文所描述之可聚合化合物;及視情況使可聚合化合物聚合。
根據本發明之LC介質尤其在用於FFS顯示器中時展示以下有利特性: -極佳低溫穩定性(LTS) -改良之顯示器對比率, -高顯示器透射率, -高澄清溫度, -高電壓保持率, -低旋轉黏度 -快速切換, -使得LCD具有低功率消耗以擴大行動裝置之電池壽命的快速回應時間, -耐熱及/或耐UV之足夠穩定性,尤其在戶外使用時, -適當高之雙折射率與快速回應時間組合以供用於遊戲之應用中。
已知式I化合物來自EP 2 239 310 A1。
較佳為包含式I化合物之LC介質,其中Y 1表示H或甲基,較佳為H,L 11及L 12表示F,L 13及L 14表示H,且R 1及R 2具有上文針對式I所定義之含義。極佳地,n為1。
更佳之式I化合物係選自式Ia、Ib、Ic、Id及Ie,極佳式Ib之化合物:
Ia
Ib
Ic
Id
Ie
其中R 1及R 2相同或不同地表示具有1至15個C原子之直鏈烷基、具有2至15個C原子之直鏈烯基,或具有3至15個C原子之分支鏈烷基或烯基,其中此等基團中之一或多個CH 2基團可各自彼此獨立地經 置換,且其中一或多個H原子可經氟置換; 較佳地,R 11及R 12兩者均表示具有1至6個C原子之直鏈烷基。
較佳之式Ia化合物係選自式Ia-1至Ia-36之化合物。
Ia-1
Ia-2
Ia-3
Ia-4
Ia-5
Ia-6
Ia-7
Ia-8
Ia-9
Ia-10
Ia-11
Ia-12
Ia-13
Ia-14
Ia-15
Ia-16
Ia-17
Ia-18
Ia-19
Ia-20
Ia-21
Ia-22
Ia-23
Ia-24
Ia-25
Ia-26
Ia-27
Ia-28
Ia-29
Ia-30
Ia-31
Ia-32
Ia-33
Ia-34
Ia-35
Ia-36
其中v為1至6之整數。
較佳之式Ib化合物係選自式Ib-1至Ib-36之化合物。
Ib-1
Ib-2
Ib-3
Ib-4
Ib-5
Ib-6
Ib-7
Ib-8
Ib-9
Ib-10
Ib-11
Ib-12
Ib-13
Ib-14
Ib-15
Ib-16
Ib-17
Ib-18
Ib-19
Ib-20
Ib-21
Ib-22
Ib-23
Ib-24
Ib-25
Ib-26
Ib-27
Ib-28
Ib-29
Ib-30
Ib-31
Ib-32
Ib-33
Ib-34
Ib-35
Ib-36
其中v為1至6之整數。
較佳之式Ic化合物係選自式Ic-1至Ic-36之化合物。
Ic-1
Ic-2
Ic-3
Ic-4
Ic-5
Ic-6
Ic-7
Ic-8
Ic-9
Ic-10
Ic-11
Ic-12
Ic-13
Ic-14
Ic-15
Ic-16
Ic-17
Ic-18
Ic-19
Ic-20
Ic-21
Ic-22
Ic-23
Ic-24
Ic-25
Ic-26
Ic-27
Ic-28
Ic-29
Ic-30
Ic-31
Ic-32
Ic-33
Ic-34
Ic-35
Ic-36
其中v為1至6之整數。
較佳之式Id化合物係選自式Id-1至Id-36之化合物。
Id-1
Id-2
Id-3
Id-4
Id-5
Id-6
Id-7
Id-8
Id-9
Id-10
Id-11
Id-12
Id-13
Id-14
Id-15
Id-16
Id-17
Id-18
Id-19
Id-20
Id-21
Id-22
Id-23
Id-24
Id-25
Id-26
Id-27
Id-28
Id-29
Id-30
Id-31
Id-32
Id-33
Id-34
Id-35
Id-36
其中v為1至6之整數。
較佳之式Ie化合物係選自式Ie-1至Ie-36之化合物。
Ie-1
Ie-2
Ie-3
Ie-4
Ie-5
Ie-6
Ie-7
Ie-8
Ie-9
Ie-10
Ie-11
Ie-12
Ie-13
Ie-14
Ie-15
Ie-16
Ie-17
Ie-18
Ie-19
Ie-20
Ie-21
Ie-22
Ie-23
Ie-24
Ie-25
Ie-26
Ie-27
Ie-28
Ie-29
Ie-30
Ie-31
Ie-32
Ie-33
Ie-34
Ie-35
Ie-36
其中v為1至6之整數。
較佳之式IIA、IIB、IIC及IID之化合物如下所指示:
IIA-1
IIA-2
IIA-3
IIA-4
IIA-5
IIA-6
IIA-7
IIA-8
IIA-9
IIA-10
IIA-11
IIA-12
IIA-13
IIA-14
IIA-15
IIA-16
IIA-17
IIA-18
IIA-19
IIA-20
IIA-21
IIA-22
IIA-23
IIA-24
IIA-25
IIA-26
IIA-27
IIA-28
IIA-29
IIA-30
IIA-31
IIA-32
IIA-33
IIA-34
IIA-35
IIA-36
IIA-37
IIA-38
IIA-39
IIA-40
IIA-41
IIA-42
IIA-43
IIA-44
IIA-45
IIA-46
IIA-47
IIA-48
IIA-49
IIA-50
IIA-51
IIA-52
IIA-53
IIB-1
IIB-2
IIB-3
IIB-4
IIB-5
IIB-6
IIB-7
IIB-8
IIB-9
IIB-10
IIB-11
IIB-12
IIB-13
IIB-14
IIB-15
IIB-16
IIB-17
IIB-18
IIB-19
IIB-20
IIB-21
IIB-22
IIB-23
IIB-24
IIB-25
IIB-26
IIB-27
IIB-28
IIC-1,
IID-1
IID-2
IID-3
IID-4
IID-5
IID-6
IID-7
IID-8
IID-9
IID-10
IID-11
IID-12
IID-13
其中參數a表示1或2,alkyl及alkyl*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,且alkenyl表示具有2至6個C原子之直鏈烯基,且(O)表示氧原子或單鍵。alkenyl較佳表示CH 2=CH-、CH 2=CHCH 2CH 2-、CH 3-CH=CH-、CH 3-CH 2-CH=CH-、CH 3-(CH 2) 2-CH=CH-、CH 3-(CH 2) 3-CH=CH-或CH 3-CH=CH-(CH 2) 2-。
極佳之式IID化合物係選自以下子式:
IID-10-1
IID-10-2
IID-10-3
IID-10-4
IID-10-5
IID-10-6
IID-10-7
IID-10-8
IID-10-9
IID-10-10
IID-10-11
IID-10-12
IID-10-13
IID-10-14
IID-10-15
IID-10-16
IID-10-17
IID-10-18
IID-10-19
IID-10-20
IID-10-21
IID-10-22
IID-10-23
IID-10-24
IID-10-25
IID-10-26
IID-10-27
IID-10-28
IID-10-29
IID-10-30
在一較佳實施例中,介質包含一或多種式IID-10a化合物
IID-10a
其中所出現之基團及參數具有上文根據式IID所給出之含義,且 R 2表示 ,其中r為0、1、2、3、4、5或6且s為1、2或3。
較佳之式IID-10a化合物為化合物IID-10a-1至IID-10a-14。
IID-10a-1
IID-10a-2
IID-10a-3
IID-10a-4
IID-10a-5
IID-10a-6
IID-10a-7
IID-10a-8
IID-10a-9
IID-10a-10
IID-10a-11
IID-10a-12
IID-10a-13
IID-10a-14
根據本發明之尤其較佳混合物包含一或多種式IIA-2、IIA-8、IIA-10、IIA-16、IIA-18、IIA-40、IIA-41、IIA-42、IIA-43、IIB-2、IIB-10、IIB-16、IIC-1、IID-4及IID-10之化合物。
根據本發明之較佳介質包含至少一種式IIC-1化合物, ,            IIC-1 其中alkyl及alkyl*具有上文所指示之含義。
特定言之,介質包含選自以下子式之一或多種式IIA-2化合物:
IIA-2-1
IIA-2-2
IIA-2-3
IIA-2-4
IIA-2-5
替代地,較佳地除式IIA-2-1至IIA-2-5之化合物以外,介質包含一或多種式IIA-2a-1至IIA-2a-5之化合物:
IIA-2a-1
IIA-2a-2
IIA-2a-3
IIA-2a-4
IIA-2a-5
特定言之,介質包含選自以下子式之一或多種式IIA-10化合物:
IIA-10-1
IIA-10-2
IIA-10-3
IIA-10-4
IIA-10-5
替代地,較佳地除式IIA-10-1至IIA-10-5之化合物以外,介質包含一或多種式IIA-10a-1至IIA-10a-5之化合物:
IIA-10a-1
IIA-10a-2
IIA-10a-3
IIA-10a-4
IIA-10a-5
特定言之,介質包含選自以下子式之一或多種式IIB-10化合物:
IIB-10-1
IIB-10-2
IIB-10-3
IIB-10-4
IIB-10-5
替代地,較佳地除式IIB-10-1至IIB-10-5之化合物以外,介質包含一或多種式IIB-10a-1至IIB-10a-5之化合物:
IIB-10a-1
IIB-10a-2
IIB-10a-3
IIB-10a-4
IIB-10a-5
根據本發明之介質較佳包含一或多種式III化合物
III
其中 R 31及R 32各自彼此獨立地表示H、具有1至15個C原子之烷基或烷氧基,其中此等基團中之一或多個CH 2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經 、-C≡C-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH=CH-,經-O-、-CO-O-或-O-CO-置換,且其中一或多個H原子可經鹵素置換, A 31在各次出現時獨立地表示 a) 1,4-伸環己烯基或1,4-伸環己基,其中一個或兩個不相鄰CH 2基團可經-O-或-S-置換, b) 1,4-伸苯基,其中一個或兩個CH基團可經N置換,或 c) 來自以下之群的基團:螺[3.3]庚烷-2,6-二基、1,4-雙環[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、菲-2,7-二基及茀-2,7-二基, 其中該等基團a)、b)及c)可經鹵素原子單取代或多取代, n 表示0、1或2,較佳地0或1, Z 31在各次出現時彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH 2O-、-OCH 2-、-CH 2-、-CH 2CH 2-、-(CH 2) 4-、-CH=CH-CH 2O-、-C 2F 4-、-CH 2CF 2-、-CF 2CH 2-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CH=CH-、-C≡C-或單鍵,且 L 31及L 32各自彼此獨立地表示F、Cl、CF 3或CHF 2,較佳地H或F,最佳地F,及 W     表示O或S。
式III化合物較佳選自式III-1及/或III-2之化合物
III-1
III-2
其中所出現之基團具有與上文根據式III所給出相同之含義,且較佳地 R 31及R 32各自彼此獨立地為具有至多15個C原子之烷基、烯基或烷氧基,更佳地,其中之一者或兩者表示烷氧基,且 L 31及L 32各自較佳地表示F。
較佳地,式III-1化合物係選自式III-1-1至III-1-11,較佳式III-1-6之化合物之群,
III-1-1
III-1-2
III-1-3
III-1-4
III-1-5
III-1-6
III-1-7
III-1-8
III-1-9
III-1-10,
其中 alkyl及alkyl*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,alkenyl及alkenyl*各自彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基,alkoxy及alkoxy*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L 31及L 32各自彼此獨立地表示F或Cl,較佳兩者均表示F。
較佳地,式III-2化合物係選自式III-2-1至III-2-10,較佳式III-2-6之化合物之群,
III-2-1
III-2-2
III-2-3
III-2-4
III-2-5
III-2-6
III-2-7
III-2-8
III-2-9
III-2-10,
其中 alkyl及alkyl*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,alkenyl及alkenyl*各自彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基,alkoxy及alkoxy*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L 31及L 32各自彼此獨立地表示F或Cl,較佳兩者均表示F。
視情況,介質包含一或多種式IIIA-1及/或IIIA-2之化合物
IIIA-1
IIIA-2
其中L 31及L 32具有與根據式III所給出相同之含義,(O)表示O或單鍵, R IIIA表示具有至多7個C原子之烷基或烯基或基團Cy-C mH 2m+1-, m及n相同或不同地為0、1、2、3、4、5或6,較佳為1、2或3,極佳為1, Cy    表示具有3、4或5個環原子之環脂族基,其視情況經各自具有至多3個C原子之烷基或烯基,或經鹵素或CN取代,且較佳表示環丙基、環丁基、環戊基、環戊-1-烯基、環戊-2-烯基及環戊-3-烯基。
替代式III化合物或除式III化合物以外,較佳除式III化合物以外,介質中含有式IIIA-1及/或IIIA-2之化合物。
極佳之式IIIA-1及IIIA-2之化合物如下:
IIIA-1-1
IIIA-1-2
IIIA-1-3
IIIA-1-4
IIIA-1-5
IIIA-1-6
IIIA-2-1
IIIA-2-2
IIIA-2-3
IIIA-2-4
IIIA-2-5
IIIA-2-6
其中alkoxy表示具有1至6個C原子之直鏈烷氧基或者-(CH 2) nF,其中n為2、3、4或5,較佳地C 2H 4F。
在本發明之一較佳實施例中,介質包含一或多種式III-3化合物
III-3
其中 R 31、R 32相同或不同地表示H、具有1至15個C原子之烷基或烷氧基,其中此等基團中之一或多個CH 2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式視情況彼此獨立地經-C≡C-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH=CH-、 、-O-、-CO-O-或-O-CO-置換,且其中另外,一或多個H原子可經鹵素置換。
式III-3化合物較佳選自式III-3-1至III-3-10之化合物之群:
III-3-1
III-3-2
III-3-3
III-3-4
III-3-5
III-3-6
III-3-7
III-3-8
III-3-9
III-3-10
其中R 32表示具有1至7個C原子之烷基,較佳為乙基、正丙基或正丁基,或者為環丙基甲基、環丁基甲基或環戊基甲基,或者為-(CH 2) nF,其中n為2、3、4或5,較佳為C 2H 4F。
在本發明之一較佳實施例中,介質包含一或多種式III-4至III-6,較佳式III-5之化合物,
III-4
III-5
III-6
其中參數具有上文所給出之含義,R 31較佳表示直鏈烷基且R 32較佳表示烷氧基,其各自具有1至7個C原子。
在一較佳實施例中,介質包含選自式III-7至III-9,較佳式III-8之化合物之群的一或多種式III化合物,
III-7
III-8
III-9
其中參數具有上文所給出之含義,R 31較佳表示直鏈烷基且R 32較佳表示烷氧基,其各自具有1至7個C原子。
在一較佳實施例中,介質包含一或多種式IV化合物,
IV
其中 R 41表示具有1至7個C原子之未經取代之烷基或具有2至7個C原子,較佳正烷基,尤其較佳具有2、3、4或5個C原子的未經取代之烯基,且 R 42表示具有1至7個C原子的未經取代之烷基或具有1至6個C原子的未經取代之烷氧基,其均較佳具有2至5個C原子;具有2至7個C原子,較佳具有2、3或4個C原子的未經取代之烯基,更佳為乙烯基或1-丙烯基且特定言之為乙烯基。
式IV化合物較佳選自式IV-1至IV-4之化合物之群:
IV-1
IV-2
IV-3
IV-4
其中 alkyl及alkyl'彼此獨立地表示具有1至7個C原子,較佳具有2至5個C原子之烷基, alkenyl   表示具有2至5個C原子,較佳具有2至4個C原子,尤其較佳具有2個C原子之烯基, alkenyl'  表示具有2至5個C原子,較佳具有2至4個C原子,尤其較佳具有2至3個C原子之烯基,且 alkoxy    表示具有1至5個C原子,較佳具有2至4個C原子之烷氧基。
式IV-1化合物較佳選自式IV-1-1至IV-1-5之化合物之群
IV-1-1
IV-1-2
IV-1-3
IV-1-4
IV-1-5。
式IV-2化合物較佳選自式IV-2-1及IV-2-2之化合物
IV-2-1
IV-2-2
式IV-3化合物較佳選自式IV-3-1及IV-3-2之化合物之群:
IV-3-1
IV-3-2
其中alkyl具有上文所定義之含義。
式IV-3-1及IV-3-2之化合物較佳選自以下化合物:
IV-3-1a
IV-3-1b
IV-3-1c
IV-3-2a
IV-3-2b
IV-3-2c
極佳地,根據本發明之介質包含式IV-4化合物,其尤其選自式IV-4-1至IV-4-3之化合物
IV-4-1
IV-4-2
IV-4-3
在一實施例中,根據本發明之介質包含選自式I-1至I-4之化合物的一或多種式I化合物與選自式IA-1至IA-9之化合物之群的一或多種化合物之組合:
IA-1
IA-2
IA-3
IA-4
IA-5
IA-6
IA-7
IA-8
IA-9
其中alkyl表示甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基或正戊基。
液晶介質較佳地另外包含一或多種式IVa化合物,
IVa
其中 R 41及R 42各自彼此獨立地表示具有至多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 表示 , Z 4表示單鍵、-CH 2CH 2-、-CH=CH-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH 2O-、-OCH 2-、-COO-、-OCO-、-C 2F 4-、-C 4H 8-、-CF=CF-。
較佳之式IVa化合物如下所指示: IVa-1 IVa-2 IVa-3 IVa-4 其中 alkyl及alkyl*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基。
根據本發明之介質較佳包含至少一種式IVa-1及/或式IVa-2之化合物。
式IVa化合物在整個混合物中之比例較佳少於5重量%,極佳少於2重量%。
較佳地,介質包含一或多種式IVb-1至IVb-3之化合物
IVb-1
IVb-2
IVb-3
其中 alkyl及alkyl*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,且 alkenyl及alkenyl*各自彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基。
在式IVb-1至IVb-3之化合物中,式IVb-2化合物為尤其較佳的。
尤其較佳之聯苯為
IVb-1-1
IVb-2-1
IVb-2-2
IVb-2-3
IVb-2-4
其中alkyl*表示具有1至6個C原子之烷基,且較佳表示正丙基。根據本發明之介質尤其較佳地包含一或多種式IVb-1-1及/或IVb-2-3之化合物。
在一較佳實施例中,根據本發明之介質包含一或多種式V化合物
V
其中 R 51、R 52表示具有1至7個C原子之烷基、具有1至7個C原子之烷氧基,或具有2至7個C原子之烷氧基烷基、烯基或烯氧基, 相同或不同地表示 , Z 51、Z 52各自彼此獨立地表示-CH 2-CH 2-、-CH 2-O-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-或單鍵,且 n 為1或2, 其中排除式CL之化合物。
式V化合物較佳選自式V-1至V-16之化合物:
V-1
V-2
V-3
V-4
V-5
V-6
V-7
V-8
V-9
V-10
V-11
V-12
V-13
V-14
V-15
V-16
其中R 51及R 52具有上文針對式V所指示之含義。 R 51及R 52較佳地各自彼此獨立地表示具有1至7個C原子之直接鏈烷基或具有2至7個C原子之烯基。
較佳之介質包含一或多種式V-1、V-5、V-6、V-8、V-9、V-10、V-11、V-12、V-14、V-15及/或V-16,極佳V-5或V-6之化合物。
較佳地,根據本發明之介質包含一或多種式CL化合物
CL
其中 R L表示H、具有1至15個C原子之直鏈或分支鏈烷基或烷氧基,或具有2至15個C原子之直鏈或分支鏈烯基,其中此等基團中之一或多個CH 2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經 、-C≡C-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH=CH-、-O-、-CO-O-或-O-CO-置換,且其中另外,一或多個H原子可經鹵素置換, X L表示F、Cl、CN、CHF 2、CF 3、OCF 3,或相同或不同地具有R L之含義中之一者, Y L表示H、F、Cl或CH 3
式CL化合物較佳選自式CL-1、CL-2及CL-3之化合物之群:
CL-1
CL-2
CL-3
其中 R L1及R L2相同或不同地具有上文針對式I所給出之含義,且較佳地分別表示具有1至7個C原子或2至7個C原子之烷基或烯基,其中CH 2基團可經環丙烷-1,2-二基置換,且R L2替代地表示具有1至5個C原子之烷氧基。
極佳之式I化合物係選自式CL-3-1至CL-3-12之化合物:
CL-3-1
CL-3-2
CL-3-3
CL-3-4
CL-3-5
CL-3-6
CL-3-7
CL-3-8
CL-3-9
CL-3-10
CL-3-11
CL-3-12
在一較佳實施例中,根據本發明之介質包含式CL-3-1化合物。
在本發明之一較佳實施例中,介質另外包含一或多種式VI-1至VI-21,較佳式VI-4之化合物:
VI-1
VI-2
VI-3
VI-4
VI-5
VI-6
VI-7
VI-8
VI-9
VI-10
VI-11
VI-12
VI-13
VI-14
VI-15
VI-16
VI-17
VI-18
VI-19
VI-20
VI-21
其中R 6表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或烷氧基,(O)表示-O-或單鍵,且m為0、1、2、3、4、5或6且n為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。
在式VI-4化合物中,(O)較佳表示-O-。
在本發明之一較佳實施例中,介質另外包含一或多種式VII-1至VII-9之化合物
VII-1
VII-2
VII-3
VII-4
VII-5
VII-6
VII-7
VII-8
VII-9
其中 R 7表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或烷氧基,或具有2至6個C原子之直鏈烯基,且 w 為1至6之整數。
較佳地,根據本發明之介質包含一或多種式VIII化合物:
VIII
其中 R 81及R 82相同或不同地表示H、鹵素、CN、SCN、具有1至15個C原子之直鏈烷基或烷氧基、具有2至15個C原子之直鏈烯基或烯氧基或具有3至15個C原子之分支鏈烷基、烷氧基、烯基或烯氧基,其中此等基團中之一或多個CH 2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經 、-C≡C-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH=CH-,經-O-、-CO-O-或-O-CO-置換,且其中一或多個H原子可經鹵素置換, R 83表示H、各自具有1至10個C原子之直鏈烷基或烷氧基、各自具有2至10個C原子之直鏈烯基或烯氧基,或環丙基,較佳地H、甲基或乙基,極佳地H或甲基,特定言之H, A 0、A 81及A 82各自彼此獨立地表示伸苯基-1,4-二基,其中一個或兩個CH基團可經N置換且一或多個H原子可經鹵素、CN、CH 3、CHF 2、CH 2F、CF 3、OCH 3、OCHF 2或OCF 3置換;環己烷-1,4-二基,其中一個或兩個不相鄰CH 2基團可彼此獨立地經O及/或S置換且一或多個H原子可經F置換;環己烯-1,4-二基;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;四氫哌喃-2,5-二基;或1,3-二㗁烷-2,5-二基; Z 81及Z 82各自彼此獨立地表示-CF 2O-、-OCF 2-、-CH 2O-、-OCH 2-、-CO-O-、-O-CO-、-C 2H 4-、-C 2F 4、-CF 2CH 2-、-CH 2CF 2-、-CFHCFH-、-CFHCH 2-、-CH 2CFH-、-CF 2CFH-、-CFHCF 2-、-CH=CH-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF=CF-、-C≡C-或單鍵; n 表示0、1、2或3,較佳為0、1或2,極佳為0或1,尤其較佳為0;及 m 表示0、1、2或3,較佳為0、1或2,極佳為1或2,特定言之1;其中式VIII化合物不包括式I化合物。
式I中之A 81及A 82較佳表示亦可經F單取代或多取代之伸苯基-1,4-二基,此外表示環己烷-1,4-二基、伸環己烯基-1,4-二基、四氫哌喃-2,5-二基或1,3-二㗁烷-2,5-二基,極佳表示亦可經F單取代或多取代之伸苯基-1,4-二基,或環己烷-1,4-二基。
式I中之Z 81及Z 82較佳表示-CF 2O-、-OCF 2-或單鍵,極佳為單鍵。
式I中之A 81及A 82尤其較佳表示 其中L表示鹵素、CF 3或CN,較佳為F。
此外,較佳為式VIII化合物,其中R 81及R 82各自彼此獨立地表示H、F或具有1至8個、較佳1至5個C原子之烷基、烷氧基、烯基或炔基,其各者視情況經鹵素,尤其經F取代。
R 81及R 82較佳表示H、視情況經氟化之具有1至7個C原子之烷基或烷氧基、視情況經氟化之具有2至7個C原子之烯基或炔基、視情況經氟化之具有3至12個C原子之環烷基。
較佳地,R 81及R 82中之至少一者不為H,尤其較佳地,R 81及R 82兩者均不為H。R 81極尤其較佳為烷基。R 82另外較佳為H、烷基或氟。極尤其較佳地,R 81為烷基且R 82為H或烷基。R 81、R 82各自彼此獨立地,極尤其較佳地表示具有1至5個C原子之非分支鏈烷基。若R 81及R 82表示經取代之烷基、烷氧基、烯基或炔基,則兩個基團R 81及R 82中之C原子之總數目較佳小於10。
較佳之式VIII化合物係選自以下子式,更佳選自式VIII-3化合物:
VIII-1
VIII-2
VIII-3
VIII-4
VIII-5
VIII-6
其中R 81、R 82及R 83具有上文所指示之含義,且r、s及t獨立地為0、1、2、3或4。r較佳為1或2,極佳為2且s及t獨立地較佳為0或1,極佳為0。R 81及R 82尤其獨立地表示具有1至5個C原子之正烷基。
在第一極佳實施例中,式VIII-1至VIII-6之化合物係選自式VIII-1a至VIII-6a,尤其式VIII-3a之化合物:
VIII-1a
VIII-2a
VIII-3a
VIII-4a
VIII-5a
VIII-6a
其中R 81、R 82、R 83、r及s具有上文所定義之含義。
在第二極佳實施例中,式VIII-1至VIII-6之化合物係選自式VIII-1b至VIII-5b,尤其式VIII-2b之化合物:
VIII-1b
VIII-2b
VIII-3b
VIII-4b
VIII-5b
其中R 81、R 82、R 83、r及s具有上文所定義之含義。
在第三極佳實施例中,式VIII-1至VIII-6之化合物係選自式VIII-1c至VIII-6c,尤其式VIII-3c之化合物:
VIII-1c
VIII-2c
VIII-3c
VIII-4c
VIII-5c
VIII-6c
其中R 81、R 82、R 83、r及s具有上文所定義之含義。
在第四極佳實施例中,式VIII-1至VIII-6之化合物係選自式VIII-1d至VIII-6d,尤其式VIII-3d之化合物:
VIII-1d
VIII-2d
VIII-3d
VIII-4d
VIII-5d
VIII-6d
其中R 81、R 82、R 83、r及s具有上文所定義之含義。
在一尤其較佳實施例中,根據本發明之介質包含一或多種選自式VIII-1a至VIII-6a之群的化合物及一或多種選自式VIII-1b至VIII-6b之群的化合物。
極尤其較佳地,介質包含選自式VIII-3a、VIII-2b、VIII-3c及VIII-3d之化合物之群的一或多種化合物:
VIII-3a
VIII-2b
VIII-3c
VIII-3d
其中R 81、R 82、R 83、r及s具有上文所定義之含義,且較佳地,r為0。
最佳之式I化合物尤其包括以下中之一或多者:
VIII-3a-1
VIII-3a-2
VIII-3a-3
VIII-3a-4
VIII-3a-5
VIII-3a-6
VIII-2b-1
VIII-2b-2
VIII-2b-3
VIII-2b-4
VIII-2b-5
VIII-2b-6
VIII-2c-1
VIII-2c-2
VIII-2c-3
VIII-2c-4
VIII-2c-5
VIII-2c-6
替代地或另外,可使用以下式I化合物:
VIII-3a-7
VIII-3a-8
VIII-3a-9
VIII-3a-10
VIII-3a-11
VIII-3a-12
VIII-3a-13
VIII-3a-14
VIII-3a-15
VIII-2b-7
VIII-2b-8
VIII-2b-9
VIII-2b-10
VIII-2b-11
VIII-2b-12
VIII-2b-13
VIII-2b-14
VIII-3c-7
VIII-3c-8
VIII-3c-9
VIII-3c-10
VIII-3c-11
VIII-3c-12
VIII-3c-13
VIII-3c-14
VIII-3a-16
VIII-3a-17
VIII-3a-18
VIII-3a-19
VIII-3a-20
VIII-3a-21
VIII-2b-15
VIII-2b-16
VIII-2b-17
VIII-2b-18
VIII-2b-19
VIII-2b-20
VIII-2c-15
VIII-2c-16
VIII-2c-17
VIII-2c-18
VIII-2c-19
VIII-2c-20。
在一較佳實施例中,根據本發明之介質包含一或多種式IX化合物 (IX) 其中 R 91及R 92相同或不同地表示H、鹵素、具有1至15個C原子之直鏈烷基或烷氧基、具有2至15個C原子之直鏈烯基或烯氧基或各自具有3至15個C原子之分支鏈烷基、烷氧基、烯基或烯氧基,其中此等基團中之一或多個CH 2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經 、-C≡C-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH=CH-,經-O-、-CO-O-或-O-CO-置換,且其中一或多個H原子可經鹵素置換, L 91及L 92各自彼此獨立地表示F、Cl、CF 3或CHF 2, L 93及L 94各自彼此獨立地表示H、F、Cl、CF 3或CHF 2, Y 表示H、F、Cl、CF 3、CHF 2或CH 3,較佳為H或CH 3,極佳為H,且 n 為0或1,較佳為0。
極佳之式IX化合物係選自式IX-1至IX-35之化合物
IX-1
IX-2
IX-3
IX-4
IX-5
IX-6
IX-7
IX-8
IX-9
IX-10
IX-11
IX-12
IX-13
IX-14
IX-15
IX-16
IX-17
IX-18
IX-19
IX-20
IX-21
IX-22
IX-23
IX-24
IX-25
IX-26
IX-27
IX-28
IX-29
IX-30
IX-31
IX-32
IX-33
IX-34
IX-35
更佳之實施例在下文列出: a) 液晶介質包含至少一種式Z-1至Z-7之化合物,
Z-1
Z-2
Z-3
Z-4
Z-5
Z-6
Z-7
其中R及alkyl具有上文針對式III所指定之含義。 b)  根據本發明之較佳液晶介質包含一或多種含有四氫萘基或萘基單元之物質,諸如式N-1至N-5之化合物,
N-1
N-2
N-3
N-4
N-5
其中R 1N及R 2N各自彼此獨立地具有關於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 Z 1及Z 2各自彼此獨立地表示-C 2H 4-、-CH=CH-、-(CH 2) 4-、-(CH 2) 3O-、-O(CH 2) 3-、-CH=CHCH 2CH 2-、-CH 2CH 2CH=CH-、-CH 2O-、-OCH 2-、-COO-、-OCO-、-C 2F 4-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH 2-或單鍵。 c) 較佳混合物包含一或多種選自以下之群的化合物:式BC之二氟二苯并𠳭烷化合物、式CR之𠳭烷,以及式PH-1及PH-2之氟化菲,
BC
CR
PH-1
PH-2
其中R B1、R B2、R CR1、R CR2、R 1、R 2各自彼此獨立地具有R 2A之含義。c為0、1或2。R 1及R 2較佳地彼此獨立地表示具有1至6個C原子之烷基或烷氧基。
尤其較佳之式BC及CR之化合物為化合物BC-1至BC-7及CR-1至CR-5, BC-1 BC-2 BC-3 BC-4 BC-5 BC-6 BC-7 CR-1 CR-2 CR-3 CR-4 CR-5 其中 alkyl及alkyl*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,且 alkenyl及alkenyl*各自彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基。
極尤其較佳為包含一種、兩種或三種式BC-2及/或BC-3之化合物之混合物。
d) 較佳之混合物包含一或多種式In之茚烷化合物, In 其中 R 11、R 12及R 13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, R 12及R 13另外表示鹵素,較佳F, 表示 , i  表示0、1或2。
較佳之式In化合物為下文所指示之式In-1至In-16之化合物: In-1 In-2 In-3 In-4 In-5 In-6 In-7 In-8 In-9 In-10 In-11 In-12 In-13 In-14 In-15 In-16。
尤其較佳為式In-1、In-2、In-3及In-4之化合物。
e) 較佳之混合物另外包含一或多種式L-1至L-11之化合物, L-1 L-2 L-3 L-4 L-5 L-6 L-7 L-8 L-9 L-10 L-11, 其中 R、R 1及R 2各自彼此獨立地具有上文針對式IIA中之R 2A所指示之含義,且alkyl表示具有1至6個C原子之烷基。參數s表示1或2。
較佳以5重量%至15重量%、特定言之5重量%至12重量%且極尤其較佳8重量%至10重量%之濃度採用式L-1至L-9之化合物。
f) 較佳之混合物另外包含一或多種式IIA-Y化合物
IIA-Y
其中R 11及R 12具有上文針對式IIA中之R 2A所給出的含義中之一者,且L 1及L 2相同或不同地表示F或Cl。
較佳之式IIA-Y化合物係選自由以下子式組成之群:
IIA-Y1
IIA-Y2
IIA-Y3
IIA-Y4
IIA-Y5
IIA-Y6
IIA-Y7
IIA-Y8
IIA-Y9
IIA-Y10
其中,Alkyl及Alkyl*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,Alkoxy表示具有1至6個C原子之直鏈烷氧基,Alkenyl及Alkenyl*各自彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基,且O表示氧原子或單鍵。Alkenyl及Alkenyl*較佳表示CH 2=CH-、CH 2=CHCH 2CH 2-、CH 3-CH=CH-、CH 3-CH 2-CH=CH-、CH 3-(CH 2) 2-CH=CH-、CH 3-(CH 2) 3-CH=CH-或CH 3-CH=CH-(CH 2) 2-。
尤其較佳之式IIA-Y化合物係選自由以下子式組成之群:
IIA-Y6a
IIA-Y6b
其中Alkoxy及Alkoxy*具有上文所定義之含義,且較佳表示甲氧基、乙氧基、正丙氧基、正丁氧基或正戊氧基。
較佳地,根據本發明之介質包含選自式ST-1至ST-18、極佳式ST-3之化合物之群的化合物:
ST-1
ST-2
ST-3
ST-4
ST-5
ST-6
ST-7
ST-8
ST-9
ST-10
  ST-11
ST-12a
ST-12b
ST-13
ST-14
ST-15
ST-16
ST-17
ST-18
其中 R ST表示H、具有1至15個C原子之烷基或烷氧基,其中另外,此等基團中之一或多個CH 2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經-C≡C-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH=CH-、 、-O-、-CO-O-、-O-CO-置換,且其中另外,一或多個H原子可經鹵素置換, 在各次出現時,相同或不同地表示 , Z ST各自彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH 2O-、-OCH 2-、-CH 2-、-CH 2CH 2-、-(CH 2) 4-、-CH=CH-、-CH 2O-、-C 2F 4-、-CH 2CF 2-、-CF 2CH 2-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CH=CH-、-C≡C-或單鍵, L 1及L 2各自彼此獨立地表示F、Cl、CH 3、CF 3或CHF 2, p 表示0、1或2, q 表示1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。
在式ST化合物中,尤其較佳為式ST-3化合物且特定言之:
ST-1
其中n = 1、2、3、4、5、6或7,較佳地n = 3 ST-3a
其中n = 1、2、3、4、5、6或7,較佳地n = 3 ST-3b
其中n = 1、2、3、4、5、6或7,較佳地n = 1或7 ST-3c
ST-8-1
ST-9-1
ST-12a-1
ST-12b-1
ST-16
ST-17
ST-18
在式ST-3a及式ST-3b之化合物中,n較佳表示3。在式ST-2a之化合物中,n較佳表示7。
根據本發明之極尤其較佳混合物包含來自式ST-2a-1、ST-3a-1、ST-3b-1、ST-8-1、ST-9-1及ST-12之化合物之群的一或多種穩定劑:
ST-3a-1
ST-3b-1
ST-3c-1
ST-8-1
ST-9-1
ST-12a-1
ST-12b-1
較佳地,介質包含一或多種式S化合物
S
其中 Ar     表示亞甲基或具有6至40個C原子之芳族烴基或具有4至40個C原子之雜芳族烴基;較佳為具有6至40個C原子之芳族烴基; Sp     表示間隔基團(spacer group); R S表示H、具有1至12個C原子之烷基或具有2至12個C原子之烯基; Z S表示-O-、-C(O)O-、-(CH 2) z-或-(CH 2) zO-,或單鍵; HA    表示 ; R H表示H、O 、CH 3、OH或OR S; R S1、R S2、R S3及R S4相同或不同地表示具有1至6個C原子、較佳具有1至3個C原子之烷基,極佳為CH 3; G 表示H或R S或基團Z S-HA; z  為1至6之整數,且 q 為2、3或4,較佳為3或4。
在式S中,芳基表示具有4至40個C原子之芳族或雜芳族烴基,其包含一、二、三或四個芳環,該芳環包括可直接連接或經由具有1至12個C原子之伸烷基連接基團連接的縮合環,其中一或多個H原子視情況經具有1至6個C原子之烷基或烷氧基或具有2至6個C原子之烯基,或經CN、CF 3或鹵素置換,且其中一或多個CH 2基團可以使得O或S原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經-O-、-S-、-NH-、-N(C 1-C 4烷基)-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CH=CH-或-C≡C-置換。
較佳之芳基為苯、萘、蒽(anthracene)、聯苯、間聯三苯、對聯三苯及(苯基烷基)苯,其中烷基為具有1至12個C原子之直鏈烷基。
在一較佳實施例中,根據本發明之介質包含式S化合物,其中參數q為3且G表示基團Z S-HA。
在另一較佳實施例中,根據本發明之介質包含式S化合物,其中參數q為4且G表示H或R S
式S化合物較佳選自式S-1、S-2及S-3之化合物:
S-1
S-2
S-3
其中R H具有上文所給出之含義且較佳表示H或O, Sp在各次出現時相同或不同地表示間隔基團,及 W表示具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈、視情況不飽和伸烷基,其中一或多個不相鄰-CH 2-基團可經-O-置換。
較佳之式S-1化合物係選自式S-1-1化合物:
S-1-1
其中R H具有上文所給出之含義且較佳表示H或O·,且n為0至12之整數,較佳為5、6、7、8或9,極佳為7。
較佳之式S-2化合物係選自式S-2-1化合物:
S-2-1
其中R H具有上文所給出之含義且較佳表示H或O·,且n2在各次出現時相同或不同地、較佳相同地為1至12之整數,較佳為2、3、4、5或6,極佳為3,且R S在各次出現時相同或不同地、較佳相同地表示具有1至6個C原子之烷基,較佳為正丁基。
較佳之式S-3化合物係選自式S-3-1化合物:
S-3-1
其中R H具有上文所給出之含義且較佳表示H或O·,且n為0至12之整數,較佳為5、6、7、8或9,極佳為7。
以混合物計,式S及ST-1至ST-18之化合物較佳地各自以0.005%至0.5%之量存在於根據本發明之液晶混合物中。
若根據本發明之混合物包含來自式S及ST-1至ST-18之化合物之群的兩種或多種化合物,則就兩種化合物而言,以混合物計,濃度對應地增加至0.01%至1%。
然而,以根據本發明之混合物計,式S及ST-1至ST-18之化合物的總比例不應超過2%。
在本文中亦稱為液晶主體混合物的根據本發明之液晶介質適用於在聚合物穩定型顯示器中使用。為此目的,根據本發明之介質視情況包含一或多種式P之可聚合化合物 P-Sp-A 1-(Z 1-A 2) z-R       P 其中彼此獨立地且在各次出現時相同或不同地, P 表示可聚合基團, Sp表示間隔基團或單鍵, A 1、A 2表示較佳具有4至25個環原子之芳族、雜芳族、脂環或雜環基,其亦可含有稠合環且其未經取代,或經L單取代或多取代, Z 1表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-OCH 2-、-CH 2O-、-SCH 2-、-CH 2S-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CF 2S-、-SCF 2-、-(CH 2) n1-、-CF 2CH 2-、-CH 2CF 2-、-(CF 2) n1-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-、-CH 2-CH 2-CO-O-、-O-CO-CH 2-CH 2-、-CR 0R 00-,或單鍵, R 0、R 00表示H或具有1至12個C原子之烷基, R 表示H、L或P-Sp-, L 表示F、Cl、-CN、P-Sp-或具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基,其中一或多個不相鄰CH 2-基團以使得O-及/或S-原子彼此不直接連接之方式視情況經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,且其中一或多個H原子各自視情況經P-Sp-、F或Cl置換, z  為0、1、2或3,且 n1     為1、2、3或4。
本文中所使用之術語「可靠性」意謂顯示器在時間期間及在不同應力負荷,諸如光負荷、溫度、濕度、電壓下之效能品質,且包含在LC顯示器領域中為熟習此項技術者所已知之顯示器效應,諸如影像殘留(image sticking) (區域及線影像殘留)、斑紋、污漬(yogore)等。作為用於對可靠性進行區分之標準參數,通常使用電壓保持率(voltage holding ration;VHR)值,其為使測試顯示器中之電壓保持恆定之量度。在其他因素中,高VHR為LC介質之高可靠性的前提條件。
除非另外指示,否則一般而言,當提及聚合物持續配向型顯示器時,在下文中使用術語「PSA」,且當提及特定顯示模式,如PS-VA、PS-TN及其類似者時,使用術語「PS」。
如本文中所使用,術語「主動層」及「可切換層」意謂電光學顯示器(例如LC顯示器)中之層,該層包含一或多個具有結構及光學異向性之分子,如例如LC分子,其在外部刺激(如電場或磁場)後改變其定向,從而導致層對偏振或非偏振光之透射率改變。
如本文中所使用,術語「傾斜」及「傾斜角」應理解為意謂LC介質之LC分子相對於LC顯示器(此處較佳為PSA顯示器)中之單元之表面的傾斜配向。此處的傾斜角表示LC分子(LC引向器)之縱向分子軸與形成LC單元之平面平行外部板之表面之間的平均角度(< 90°)。低傾斜角值(亦即,與90°角之大偏差)對應於此處之大預傾斜。量測傾斜角之適合方法提供於實例中。除非另外指示,否則上文及下文所揭示之傾斜角值係關於此量測方法。
如本文中所使用,術語「反應性液晶原基」及「RM」應理解為意謂含有液晶原基或液晶構架及一或多個與其連接之官能基的化合物,該等官能基適用於聚合且亦稱為「可聚合基團」或「P」。
除非另外說明,否則本文中所使用之術語「可聚合化合物」應理解為意謂可聚合單體化合物。
如本文中所使用,術語「低分子量化合物」應理解為意謂與「聚合化合物」或「聚合物」相反,為單體及/或並非藉由聚合反應製備之化合物。
如本文中所使用,術語「不可聚合化合物」應理解為意謂不含有適用於在通常應用於RM聚合之條件下聚合之官能基的化合物。
如本文中所使用之術語「液晶原基基團」為熟習此項技術者所已知且描述於文獻中,且意謂由於其吸引及排斥相互作用之異向性而基本上有助於在低分子量或聚合物質中產生液晶(LC)相的基團。含有液晶原基基團之化合物(液晶原基化合物)自身不必一定具有LC相。液晶原基化合物亦有可能僅在與其他化合物混合後及/或在聚合後展現LC相行為。典型的液晶原基基團為例如剛性棒狀或盤狀單元。與液晶原基或LC化合物結合使用之術語及定義之概述提供於 Pure Appl. Chem.2001, 73(5), 888及C. Tschierske, G. Pelzl, S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368中。
如本文中所使用,術語「光學活性」及「對掌性」對於能夠在向列主體材料中誘導螺距之材料(亦稱為「對掌性摻雜劑」)而言為同義詞。
如本文中所使用,術語「間隔基團」 (在上文及下文中亦稱為「Sp」)為熟習此項技術者所已知且描述於文獻中,參見例如 Pure Appl. Chem.2001, 73(5), 888及C. Tschierske, G. Pelzl, S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368。如本文中所使用,術語「間隔基團」或「間隔基」意謂連接可聚合液晶原基化合物中之液晶原基基團及可聚合基團之可撓性基團,例如伸烷基。
同樣地,在式I化合物中,間隔基團連接中心烴基與光敏性、穩定化受阻胺官能基。
在上文及下文中, 表示反式-1,4-伸環己基環。
在基團 中,兩個環原子之間顯示之單鍵可連接至苯環之任何空閒位置。
在上文及下文中,「有機基團」表示碳基或烴基。
「碳基」表示含有至少一個碳原子之單價或多價有機基團,其中此基團不含有其他原子(諸如-C≡C-)或視情況含有一或多個其他原子,諸如N、O、S、B、P、Si、Se、As、Te或Ge (例如羰基等)。術語「烴基」表示另外含有一或多個H原子及視情況選用之一或多個雜原子(諸如N、O、S、B、P、Si、Se、As、Te或Ge)的碳基。
「鹵素」表示F、Cl、Br或I,較佳為F或Cl。
-CO-、-C(=O)-及-C(O)-表示羰基,亦即
碳基或烴基可為飽和或不飽和基團。不飽和基團為例如芳基、烯基或炔基。具有大於3個C原子之碳基或烴基可為直鏈、分支鏈及/或環狀的,且亦可含有螺鍵聯或縮合環。
術語「烷基」、「芳基」、「雜芳基」等亦涵蓋多價基團,例如伸烷基、伸芳基、伸雜芳基等。
術語「芳基」表示芳族碳基,或自其衍生之基團。術語「雜芳基」表示上文所定義之「芳基」,其含有一或多個較佳選自N、O、S、Se、Te、Si及Ge之雜原子。
較佳之碳基及烴基為視情況經取代之具有1至40,較佳1至20,極佳1至12個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基及烷氧基羰氧基;視情況經取代之具有5至30,較佳6至25個C原子之芳基或芳氧基;或視情況經取代之具有5至30,較佳6至25個C原子之烷基芳基、芳基烷基、烷基芳氧基、芳基烷氧基、芳基羰基、芳氧基羰基、芳基羰氧基及芳氧基羰氧基,其中一或多個C原子亦可經較佳選自N、O、S、Se、Te、Si及Ge之雜原子置換。
更佳之碳基及烴基為C 1-C 20烷基、C 2-C 20烯基、C 2-C 20炔基、C 3-C 20烯丙基、C 4-C 20烷基二烯基、C 4-C 20聚烯基、C 6-C 20環烷基、C 4-C 15環烯基、C 6-C 30芳基、C 6-C 30烷基芳基、C 6-C 30芳基烷基、C 6-C 30烷基芳氧基、C 6-C 30芳基烷氧基、C 2-C 30雜芳基、C 2-C 30雜芳氧基。
尤其較佳為C 1-C 12烷基、C 2-C 12烯基、C 2-C 12炔基、C 6-C 25芳基及C 2-C 25雜芳基。
更佳之碳基及烴基為具有1至20,較佳1至12個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基,其未經取代或經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代,且其中一或多個不相鄰CH 2基團可以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經-C(R x)=C(R x)-、-C≡C-、-N(R x)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換。
R x較佳表示H、F、Cl、CN、具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基鏈,其中另外,一或多個不相鄰C原子可經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,且其中一或多個H原子可經F或Cl置換,或表示視情況經取代之具有6至30個C原子的芳基或芳氧基,或視情況經取代之具有2至30個C原子之雜芳基或雜芳氧基。
較佳之烷基為例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、二級丁基、三級丁基、2-甲基丁基、正戊基、二級戊基、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。
較佳之烯基為例如乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、環戊烯基、己烯基、環己烯基、庚烯基、環庚烯基、辛烯基、環辛烯基等。
較佳之炔基為例如乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、辛炔基等。
較佳之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、二級丁氧基、三級丁氧基、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、正十二烷氧基等。
較佳之胺基為例如二甲胺基、甲胺基、甲基苯胺基、苯胺基等。
芳基及雜芳基可為單環或多環,亦即,其可含有一個環(諸如苯基)或兩個或更多個環,該等環亦可經稠合(諸如萘基)或經共價鍵結(諸如聯苯),或含有稠環及鍵聯環之組合。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、雙環或三環芳基及具有5至25個環原子之單環、雙環或三環雜芳基,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,其中另外,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。
較佳之芳基為例如苯基、聯苯、聯三苯、[1,1':3',1'']聯三苯-2'-基、萘基、蒽、聯萘、菲、9,10-二氫-菲、芘(pyrene)、二氫芘、 (chrysene)、苝(perylene)、稠四苯、稠五苯、苯并芘、茀、茚、茚并茀、螺二茀等。
較佳之雜芳基為例如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、㗁唑、異㗁唑、1,2-噻唑、1,3-噻唑、1,2,3-㗁二唑、1,2,4-㗁二唑、1,2,5-㗁二唑、1,3,4-㗁二唑、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、嗒𠯤、嘧啶、吡𠯤、1,3,5-三𠯤、1,2,4-三𠯤、1,2,3-三𠯤、1,2,4,5-四𠯤、1,2,3,4-四𠯤、1,2,3,5-四𠯤;或縮合基團,諸如吲哚、異吲哚、吲哚𠯤、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、嘌呤、萘咪唑、菲咪唑、吡啶咪唑、吡𠯤咪唑、喹㗁啉咪唑、苯并㗁唑、萘并㗁唑、蒽并㗁唑、菲并㗁唑、異㗁唑、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、啡噻𠯤、啡㗁𠯤、苯并嗒𠯤、苯并嘧啶、喹㗁啉、吩𠯤、㖠啶、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、苯并噻吩、苯并噻二唑并噻吩;或此等基團之組合。
上文及下文所提及之芳基及雜芳基亦可經烷基、烷氧基、硫烷基、氟、氟烷基或其他芳基或雜芳基取代。
(非芳族)脂環族基及雜環基涵蓋飽和環(亦即,僅含有單鍵之彼等環)以及部分不飽和環(亦即,亦可含有多重鍵之彼等環)兩者。雜環含有一或多個較佳選自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);或多環,亦即含有複數個環(諸如十氫萘或二環辛烷)。尤其較佳為飽和基團。此外,較佳為具有5至25個環原子之單環、雙環或三環基團,其視情況含有稠合環且視情況經取代。此外,較佳為5員、6員、7員或8員碳環基,其中另外,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CH 2基團可經-O-及/或-S-置換。
較佳之脂環族基及雜環基為例如5員基團,諸如環戊烷、四氫呋喃、四氫噻吩、吡咯啶;6員基團,諸如環己烷、環己矽烷、環己烯、四氫哌喃、四氫硫代哌喃、1,3-二㗁烷、1,3-二噻烷、哌啶;7員基團,諸如環庚烷;及稠合基團,諸如四氫萘、十氫萘、茚烷、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-甲橋茚烷-2,5-二基。
較佳取代基為例如促溶性基團,諸如烷基或烷氧基;拉電子基團,諸如氟、硝基或腈;或用於增加聚合物之玻璃轉化溫度(Tg)之取代基,特定言之龐大基團,諸如三級丁基或視情況經取代之芳基。
下文中亦稱為「L S」之較佳取代基為例如F、Cl、Br、I、-CN、-NO 2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R x) 2、-C(=O)Y 1、-C(=O)R x、-N(R x) 2、各自具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基,其中一或多個H原子可視情況經F或Cl置換,視情況經取代之具有1至20個Si原子之矽基,或視情況經取代之具有6至25個、較佳6至15個C原子之芳基, 其中R x表示H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基,其中一或多個不相鄰CH 2-基團以使得O-及/或S-原子彼此不直接連接之方式視情況經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,且其中一或多個H原子各自視情況經F、Cl、P-或P-Sp-置換,且 Y 1表示鹵素。
「經取代之矽基或芳基」較佳地意謂經鹵素、-CN、R 0、-OR 0、-CO-R 0、-CO-O-R 0、-O-CO-R 0或-O-CO-O-R 0取代,其中R 0表示H或具有1至20個C原子之烷基。
尤其較佳之取代基L為例如F、Cl、CN、NO 2、CH 3、C 2H 5、OCH 3、OC 2H 5、COCH 3、COC 2H 5、COOCH 3、COOC 2H 5、CF 3、OCF 3、OCHF 2、OC 2F 5,此外為苯基。
A 1及A 2極佳表示 ,其中L具有上文所指示之含義中之一者且r表示0、1、2、3或4,特定言之
表示
可聚合基團P為適用於聚合反應(諸如自由基或離子鏈聚合、加成聚合或聚縮合)或聚合物類似反應(例如加成或縮合至主聚合物鏈上)之基團。尤其較佳為用於鏈聚合之基團,特定言之含有C=C雙鍵或-C≡C-參鍵之彼等基團,及適用於開環聚合之基團,例如氧呾(oxetane)或環氧基。
較佳基團P係選自由以下組成之群: CH 2=CW 1-CO-O-、CH 2=CW 1-CO-、 、CH 2=CW 2-(O) k3-、CW 1=CH-CO-(O) k3-、CW 1=CH-CO-NH-、CH 2=CW 1-CO-NH-、CH 3-CH=CH-O-、(CH 2=CH) 2CH-OCO-、(CH 2=CH-CH 2) 2CH-OCO-、(CH 2=CH) 2CH-O-、(CH 2=CH-CH 2) 2N-、(CH 2=CH-CH 2) 2N-CO-、HO-CW 2W 3-、HS-CW 2W 3-、HW 2N-、HO-CW 2W 3-NH-、CH 2=CW 1-CO-NH-、CH 2=CH-(COO) k1-Phe-(O) k2-、CH 2=CH-(CO) k1-Phe-(O) k2-、Phe-CH=CH-、HOOC-、OCN-及W 4W 5W 6Si-,其中W 1表示H、F、Cl、CN、CF 3、苯基或具有1至5個C原子之烷基,特定言之H、F、Cl或CH 3,W 2及W 3各自彼此獨立地表示H或具有1至5個C原子之烷基,特定言之H、甲基、乙基或正丙基,W 4、W 5及W 6各自彼此獨立地表示Cl、具有1至5個C原子之氧雜烷基或氧雜羰基烷基,W 7及W 8各自彼此獨立地表示H、Cl或具有1至5個C原子之烷基,Phe表示1,4-伸苯基,其視情況經一或多個除P-Sp-以外的如上文所定義之基團L取代,k 1、k 2及k 3各自彼此獨立地表示0或1,k 3較佳表示1,且k 4表示1至10之整數。
極佳基團P係選自由以下組成之群: CH 2=CW 1-CO-O-、CH 2=CW 1-CO-、 、CH 2=CW 2-O-、CH 2=CW 2-、CW 1=CH-CO-(O) k3-、CW 1=CH-CO-NH-、CH 2=CW 1-CO-NH-、(CH 2=CH) 2CH-OCO-、(CH 2=CH-CH 2) 2CH-OCO-、(CH 2=CH) 2CH-O-、(CH 2=CH-CH 2) 2N-、(CH 2=CH-CH 2) 2N-CO-、CH 2=CW 1-CO-NH-、CH 2=CH-(COO) k1-Phe-(O) k2-、CH 2=CH-(CO) k1-Phe-(O) k2-、Phe-CH=CH-及W 4W 5W 6Si-,其中W 1表示H、F、Cl、CN、CF 3、苯基或具有1至5個C原子之烷基,特定言之H、F、Cl或CH 3,W 2及W 3各自彼此獨立地表示H或具有1至5個C原子之烷基,特定言之H、甲基、乙基或正丙基,W 4、W 5及W 6各自彼此獨立地表示Cl、具有1至5個C原子之氧雜烷基或氧雜羰基烷基,W 7及W 8各自彼此獨立地表示H、Cl或具有1至5個C原子之烷基,Phe表示1,4-伸苯基,k 1、k 2及k 3各自彼此獨立地表示0或1,k 3較佳表示1,且k 4表示1至10之整數。
極尤其較佳之基團P係選自由以下組成之群:CH 2=CW 1-CO-O-,特定言之CH 2=CH-CO-O-、CH 2=C(CH 3)-CO-O-及CH 2=CF-CO-O-,另外CH 2=CH-O-、(CH 2=CH) 2CH-O-CO-、(CH 2=CH) 2CH-O-、
更佳之可聚合基團P係選自由以下組成之群:乙烯基氧基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氯丙烯酸酯、氧呾及環氧化物,最佳選自丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯。
若間隔基團Sp與單鍵不同,則其較佳具有式Sp"-X",使得各別基團P-Sp-與式P-Sp"-X"-符合,其中 Sp"   表示具有1至20個、較佳1至12個C原子之直鏈或分支鏈伸烷基,其視情況經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代且其中另外,一或多個不相鄰CH 2基團可以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經-O-、-S-、-NH-、-N(R 0)-、-Si(R 0R 00)-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-N(R 00)-CO-O-、-O-CO-N(R 0)-、-N(R 0)-CO-N(R 00)-、-CH=CH-或-C≡C-置換, X"     表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-N(R 0)-、-N(R 0)-CO-、-N(R 0)-CO-N(R 00)-、-OCH 2-、-CH 2O-、-SCH 2-、-CH 2S-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CF 2S-、-SCF 2-、-CF 2CH 2-、-CH 2CF 2-、-CF 2CF 2-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR 0-、-CY 2=CY 3-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-或單鍵, R 0及R 00各自彼此獨立地表示H或具有1至20個C原子之烷基,及 Y 2及Y 3各自彼此獨立地表示H、F、Cl或CN。
X''較佳為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR 0-、-NR 0-CO-、-NR 0-CO-NR 00-或單鍵。
典型的間隔基團Sp及-Sp"-X"-為例如-(CH 2) p1-、-(CH 2) p1-O-、-(CH 2) p1-O-CO-、-(CH 2) p1-CO-O-、-(CH 2) p1-O-CO-O-、-(CH 2CH 2O) q1-CH 2CH 2-、-CH 2CH 2-S-CH 2CH 2-、-CH 2CH 2-NH-CH 2CH 2-或-(SiR 0R 00-O) p1-,其中p1為1至12之整數,q1為1至3之整數,且R 0及R 00具有上文所指示之含義。
尤其較佳之基團Sp及-Sp"-X"-為-(CH 2) p1-、-(CH 2) p1-O-、-(CH 2) p1-O-CO-、-(CH 2) p1-CO-O-、-(CH 2) p1-O-CO-O-,其中p1及q1具有上文所指示之含義。
在各情況下,尤其較佳之基團Sp"為直鏈伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一烷基、伸十二烷基、伸十八烷基、伸乙基氧基伸乙基、亞甲基氧基伸丁基、伸乙基硫基伸乙基、伸乙基-N-甲基亞胺基伸乙基、1-甲基伸烷基、伸乙烯基、伸丙烯基及伸丁烯基。
在本發明之一較佳實施例中,式P及其子式之化合物含有經一或多個可聚合基團P取代之間隔基團Sp,使得基團Sp-P對應於Sp(P) s,其中s ≥ 2 (分支鏈可聚合基團)。
根據此較佳實施例之較佳式P化合物為其中s為2之彼等化合物,亦即含有基團Sp(P) 2之化合物。根據此較佳實施例之極佳式P化合物含有選自下式之基團: -X-alkyl-CHPP                                   S1 -X-alkyl-CH((CH 2) aaP)((CH 2) bbP)       S2 -X-N((CH 2) aaP)((CH 2) bbP)                   S3 -X-alkyl-CHP-CH 2-CH 2P                    S4 -X-alkyl-C(CH 2P)(CH 2P)-C aaH 2aa+1S5 -X-alkyl-CHP-CH 2P                            S6 -X-alkyl-CPP-C aaH 2aa+1S7 -X-alkyl-CHPCHP-C aaH 2aa+1S8 其中P如式P中所定義, alkyl 表示單鍵或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈伸烷基,其未經取代或經F、Cl或CN單取代或多取代,且其中一或多個不相鄰CH 2基團可以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經-C(R 0)=C(R 0)-、-C≡C-、-N(R 0)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,其中R 0具有上文所指示之含義, aa及bb    各自彼此獨立地表示0、1、2、3、4、5或6, X 具有針對X"所指示之含義中之一者,且較佳為O、CO、SO 2、O-CO-、CO-O或單鍵。
較佳之間隔基團Sp(P) 2係選自式S1、S2及S3。
極佳之間隔基團Sp(P) 2係選自以下子式: -CHPP                                     S1a -O-CHPP                                  S1b -CH 2-CHPP                             S1c -OCH 2-CHPP                           S1d -CH(CH 2-P)(CH 2-P)                 S2a -OCH(CH 2-P)(CH 2-P)              S2b -CH 2-CH(CH 2-P)(CH 2-P)         S2c -OCH 2-CH(CH 2-P)(CH 2-P)      S2d -CO-NH((CH 2) 2P)((CH 2) 2P)     S3a 在上文及下文所描述之式P及其子式之化合物中,P較佳選自由以下組成之群:乙烯基氧基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氯丙烯酸酯、氧呾及環氧化物,最佳選自丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯。
更佳為上文及下文所描述的式P及其子式之化合物,其中存在於化合物中之所有可聚合基團P具有相同的含義,且極佳地表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,最佳為甲基丙烯酸酯。
在上文及下文所描述之式P及其子式之化合物中,R較佳表示P-Sp-。
更佳為上文及下文所描述的式P及其子式之化合物,其中Sp表示單鍵或-(CH 2) p1-、-O-(CH 2) p1-、-O-CO-(CH 2) p1或-CO-O-(CH 2) p1,其中p1為2、3、4、5或6,且若Sp為-O-(CH 2) p1-、-O-CO-(CH 2) p1或-CO-O-(CH 2) p1,則O-原子或CO-基團分別連接至苯環。
更佳為上文及下文所描述之式P及其子式之化合物,其中至少一個基團Sp為單鍵。
更佳為上文及下文所描述的式P及其子式之化合物,其中至少一個基團Sp與單鍵不同,且較佳選自-(CH 2) p1-、-O-(CH 2) p1-、-O-CO-(CH 2) p1或-CO-O-(CH 2) p1,其中p1為2、3、4、5或6,且若Sp為-O-(CH 2) p1-、-O-CO-(CH 2) p1或-CO-O-(CH 2) p1,則O-原子或CO-基團分別連接至苯環。
式P中之極佳基團-A 1-(Z-A 2) z-係選自下式
A1
A2
A3
A4
A5
A6
其中至少一個苯環經至少一個基團L取代,且苯環視情況另外經一或多個基團L或P-Sp-取代。
較佳之式P及其子式之化合物係選自以下較佳實施例,包括其任何組合: -  化合物中之所有基團P具有相同的含義, -  -A 1-(Z-A 2) z-係選自式A1、A2及A5, -  化合物恰好含有兩個可聚合基團(由基團P表示), -  化合物恰好含有三個可聚合基團(由基團P表示), -  P係選自由以下組成之群:丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及氧呾,極佳為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯, -  P為甲基丙烯酸酯, -  所有基團Sp均為單鍵, -  基團Sp中之至少一者為單鍵且基團Sp中之至少一者與單鍵不同, -  Sp在不同於單鍵時為-(CH 2) p2-、-(CH 2) p2-O-、-(CH 2) p2-CO-O-、-(CH 2) p2-O-CO-,其中p2為2、3、4、5或6,且O-原子或CO-基團分別連接至苯環, -  Sp為單鍵或表示-(CH 2) p2-、-(CH 2) p2-O-、-(CH 2) p2-CO-O-、-(CH 2) p2-O-CO-,其中p2為2、3、4、5或6,且O-原子或CO-基團分別連接至苯環, -  R表示P-Sp-, -  R不表示或含有可聚合基團, -  R不表示或含有可聚合基團,且表示具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基,其中一或多個不相鄰CH 2-基團以使得O-及/或S-原子彼此不直接連接之方式視情況經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,且其中一或多個H原子各自視情況經F、Cl或L a置換, -  L或L'表示F、Cl或CN, -  L為F。
適合且較佳的式P化合物係選自下式:
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
P17
P18
P19
P20
P21
P22
P23
P24
P25
P26
P27
P28
P29
P30
P31
P32
其中個別基團具有以下含義: P 1、P 2及P 3各自彼此獨立地表示丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基, Sp 1、Sp 2及Sp 3各自彼此獨立地表示單鍵或具有上文及下文關於Sp所指示之含義中之一者的間隔基團,且尤其較佳表示-(CH 2) p1-、-(CH 2) p1-O-、-(CH 2) p1-CO-O-、-(CH 2) p1-O-CO-或-(CH 2) p1-O-CO-O-,其中p1為1至12之整數,其中另外,基團P 1-Sp 1-、P 2-Sp 2-及P 3-Sp 3-中之一或多者可表示R aa,其限制條件為所存在之基團P 1-Sp 1-、P 2-Sp 2-及P 3-Sp 3-中之至少一者不同於R aa, R aa表示H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基,其中另外,一或多個不相鄰CH 2基團可以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經-C(R 0)=C(R 00)-、-C≡C-、-N(R 0)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,且其中另外,一或多個H原子可經F、Cl、CN或P 1-Sp 1-置換,尤其較佳表示具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈、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、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基(其中烯基及炔基具有至少兩個C原子且分支鏈基團具有至少三個C原子), R 0、R 00在各次出現時各自彼此獨立地且相同或不同地表示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、CH 3或CF 3, X 1、X 2及X 3各自彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-或單鍵, Z 1表示-O-、-CO-、-C(R yR z)-或-CF 2CF 2-, Z 2及Z 3各自彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CH 2O-、-OCH 2-、-CF 2O-、-OCF 2-或-(CH 2) n-,其中n為2、3或4, L 在各次出現時,相同或不同地表示F、Cl、CN或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈、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、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基,較佳為F, L'及L''各自彼此獨立地表示H、F或Cl, k 表示0或1, 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。
尤其較佳為式P2、P13、P17、P22、P23、P24、P30、P31及P32之化合物。
更佳為三反應性化合物P15至P30,特定言之P17、P18、P19、P22、P23、P24、P25、P26、P30、P31及P32。
在式P1至P32之化合物中,基團
較佳為
其中L在各次出現時相同或不同地具有上文或下文所給出之含義中之一者,且較佳為F、Cl、CN、NO 2、CH 3、C 2H 5、C(CH 3) 3、CH(CH 3) 2、CH 2CH(CH 3)C 2H 5、OCH 3、OC 2H 5、COCH 3、COC 2H 5、COOCH 3、COOC 2H 5、CF 3、OCF 3、OCHF 2、OC 2F 5或P-Sp-,極佳為F、Cl、CN、CH 3、C 2H 5、OCH 3、COCH 3、OCF 3或P-Sp-,更佳為F、Cl、CH 3、OCH 3、COCH 3或OCF 3,尤其為F或CH 3
極尤其較佳之式P化合物係選自下表E,尤其選自由以下式組成之群:RM-1、RM-4、RM-8、RM-17、RM-19、RM-35、RM-37、RM-39、RM-40、RM-41、RM-48、RM-52、RM-54、RM-57、RM-58、RM-64、RM-74、RM-76、RM-88、RM-91、RM-102、RM-103、RM-109、RM-116、RM-117、RM-120、RM-121、RM-122、RM-139、RM-140、RM-142、RM-143、RM-145、RM-146、RM-147、RM-149、RM-156至RM-163、RM-169、RM-170及RM-171至RM-183。
為了產生PSA顯示器,藉由在LC顯示器之基板之間的LC介質中原位聚合,視情況同時向電極施加電壓,使LC介質中所含有之可聚合化合物聚合或交聯(在一個化合物含有兩個或更多個可聚合基團之情況下)。
根據本發明之PSA顯示器之結構對應於如在開始時所引用之先前技術中所描述之PSA顯示器的常見幾何結構。不具有突起之幾何結構較佳,特定言之其中另外濾色器側上之電極未經結構化且僅TFT側上之電極具有狹縫的幾何結構。PS-VA顯示器之尤其適合且較佳之電極結構描述於例如US 2006/0066793 A1中。
本發明之較佳PSA型LC顯示器包含: -  第一基板,其包括界定像素區域之像素電極及視情況選用之安置於像素電極上之第一配向層,該像素電極連接至安置於各像素區域中之切換元件且視情況包括微狹縫圖案, -  第二基板,其包括共同電極層及視情況選用之第二配向層,該共同電極層可安置於面對第一基板之第二基板的整個部分上, -  LC層,其安置於第一基板與第二基板之間且包括LC介質,該LC介質包含:包含一或多種式R化合物之可聚合組分,及液晶主體(包括上文及下文所描述之液晶主體),其中可聚合組分亦可經聚合。
第一及/或第二配向層控制LC層之LC分子之配向方向。舉例而言,在PS-VA顯示器中,選擇配向層以使得其賦予LC分子垂直(或豎直)配向(亦即,垂直於表面)或傾斜配向。此類配向層可例如包含聚醯亞胺,其亦可經摩擦或可藉由光配向方法製備。
藉由顯示器製造商習知使用之方法,例如所謂的滴下式填充(ODF)方法可將具有LC介質之LC層沉積於顯示器之基板之間。LC介質之可聚合組分隨後例如藉由UV光聚合來聚合。聚合可在一個步驟中或在兩個或更多個步驟中進行。
PSA顯示器可包含其他元件,如濾色器、黑矩陣、鈍化層、光阻滯層、用於定址個別像素之電晶體元件等,其均為熟習此項技術者所熟知且可在無需本發明技術之情況下採用。
電極結構可由熟習此項技術者根據個別顯示器類型來設計。舉例而言,對於PS-VA顯示器,可藉由提供具有狹縫及/或凸塊或突起之電極來誘導LC分子之多域定向,以便形成兩個、四個或更多個不同傾斜配向方向。
在聚合後,可聚合化合物形成交聯聚合物,其使LC介質中之LC分子產生一定預傾斜。在不希望受特定理論束縛之情況下,咸信由可聚合化合物形成之交聯聚合物的至少一部分將相分離或自LC介質沉澱且在基板或電極或其上提供之配向層上形成聚合物層。顯微量測資料(如SEM及AFM)已確認,所形成聚合物之至少一部分在LC/基板界面處積聚。
可在一個步驟中進行聚合。亦有可能首先在第一步驟中進行聚合,視情況同時施加電壓,以便產生預傾斜角,且隨後在第二聚合步驟中在不施加電壓之情況下,使第一步驟中未反應之化合物聚合或交聯(「最終固化」)。
適合且較佳的聚合方法為例如熱或光聚合,較佳為光聚合,特定言之UV誘導之光聚合,其可藉由使可聚合化合物曝露於UV輻射來實現。
視情況,將一或多種聚合引發劑添加至LC介質中。聚合之適合條件以及引發劑之適合類型及量為熟習此項技術者所已知且描述於文獻中。適用於自由基聚合為例如可商購的光引發劑Irgacure651®、Irgacure184®、Irgacure907®、Irgacure369®或Darocure1173® (Ciba AG)。若採用聚合引發劑,則其比例較佳為0.001重量%至5重量%,尤其較佳為0.001重量%至1重量%。
根據本發明之可聚合化合物亦適用於在無引發劑之情況下聚合,其伴有相當大的優點,諸如材料成本較低及尤其LC介質因可能的殘餘量的引發劑或其降解產物所致之污染更小。因此,亦可在不添加引發劑之情況下進行聚合。在一較佳實施例中,LC介質因此不含有聚合引發劑。
LC介質亦可包含一或多種穩定劑以便防止例如在儲存或運輸期間RM之非所需自發聚合。穩定劑之適合類型及量為熟習此項技術者所已知且描述於文獻中。特別適合的為例如來自Irganox®系列(Ciba AG),諸如Irganox® 1076之可商購穩定劑。若採用穩定劑,則按RM或可聚合組分(組分P)之總量計,其比例較佳為10至500,000 ppm,尤其較佳為50至50,000 ppm。
可聚合式P化合物在製備PSA顯示器之方法中尤其展示良好的UV吸收,且因此尤其適用於該方法,該PSA顯示器包括以下特徵中之一或多者: -使可聚合介質在顯示器中,在2步驟方法中曝露於UV光,該2步驟方法包括第一UV曝露步驟(「UV-1步驟」)以產生傾斜角,及第二UV曝露步驟(「UV-2步驟」)以結束聚合, -可聚合介質在顯示器中曝露於藉由節能UV燈(亦稱為「綠色UV燈」)產生之UV光。此等燈之特徵在於其在300至380 nm之吸收光譜中相對較低的強度(習知UV1燈之1/100-1/10)且較佳用於UV2步驟中,但在避免較高強度為該方法所需時,視情況亦用於UV1步驟中。 -使可聚合介質在顯示器中曝露於由具有向較長波長(較佳為340 nm或更長)偏移之輻射光譜的UV燈產生之UV光,以在PS-VA方法中避免短之UV光曝露。
使用較低強度及UV偏移至較長波長均保護有機層不受可能由UV光引起之損壞。
本發明之一較佳實施例係關於一種用於製備上文及下文所描述之PSA顯示器的方法,該PSA顯示器包含以下特徵中之一或多者: -使可聚合LC介質在2步驟方法中曝露於UV光,該2步驟方法包括第一UV曝露步驟(「UV-1步驟」)以產生傾斜角,及第二UV曝露步驟(「UV-2步驟」)以結束聚合, -使可聚合LC介質曝露於藉由在300至380 nm之波長範圍內具有0.5 mW/cm 2至10 mW/cm 2之強度的UV燈產生之UV光,較佳用於UV2步驟中且視情況亦用於UV1步驟中, -使可聚合LC介質曝露於波長為340 nm或更長且較佳為400 nm或更短之UV光。
此較佳方法可例如藉由使用所需UV燈或藉由使用帶通濾波器及/或截止濾波器進行,該等濾波器實質上透射具有各別所要波長之UV光且實質上阻斷具有各別非所需波長之光。舉例而言,當需要用波長λ為300至400 nm之UV光照射時,UV曝露可使用實質上透射波長300 nm < λ < 400 nm之寬帶通濾波器進行。當需要用波長λ超過340 nm之UV光照射時,UV曝露可使用實質上透射波長λ > 340 nm之截止濾波器進行。
「實質上透射」意謂濾波器透射實質性部分,較佳至少50%強度的具有所要波長之入射光。「實質上阻斷」意謂濾波器不透射實質性部分,較佳至少50%強度的非所需波長之入射光。「所需(非所需)波長」例如在帶通濾波器之情況下,意謂λ之既定範圍內(外)之波長,且在截止濾波器之情況下,意謂高於(低於) λ之既定值的波長。
此較佳方法使得能夠藉由使用較長UV波長製造顯示器,從而減少或甚至避免短UV光組分之有害及損傷作用。
視製造方法條件而定,UV輻射能量一般為6至100 J。
如上文及下文所描述,較佳地,根據本發明之LC介質基本上由包含一或多種可聚合式P化合物之可聚合組分P),及LC主體混合物,以及包含一或多種對掌性摻雜劑之光學活性組分組成。然而,LC介質可另外包含一或多種其他組分或添加劑,較佳選自包括但不限於以下之清單:共聚單體、聚合引發劑、抑制劑、穩定劑、界面活性劑、潤濕劑、潤滑劑、分散劑、疏水劑、黏著劑、流動改良劑、消泡劑、脫氣劑、稀釋劑、反應性稀釋劑、助劑、著色劑、染料、顏料及奈米粒子。
尤其較佳為包含一種、兩種或三種可聚合式P化合物之LC介質。
較佳地,LC介質中式P化合物之比例為>0至< 5%,極佳為>0至< 1%,最佳為0.01%至0.5%。
在一較佳實施例中,根據本發明之介質較佳包含總濃度在10 ppm至2000 ppm,更佳100 ppm至1000 ppm,再更佳150 ppm至500 ppm,極佳200 ppm至400 ppm且特定言之250至300 ppm之範圍內的一或多種式S化合物。
在另一較佳實施例中,根據本發明之介質較佳包含總濃度在1000 ppm至5000 ppm,更佳超過1000 ppm至5000 ppm,再更佳1200 ppm至4500 ppm,極佳2000 ppm至4000 ppm且特定言之2500至3500 ppm之範圍內的一或多種式S化合物。
根據本發明之介質較佳具有負介電異向性。
根據本發明之介質包含總濃度較佳在> 0%至20%,較佳1%至15%,更佳2%至13%,極佳3%至12%之範圍內的一或多種式I化合物。
根據本發明之介質較佳包含 -選自式IIA、IIB、IIC及IID,或式IIB、IIC及IID之化合物之群的一或多種化合物,其總濃度在9%至70%,更佳10%至65%且極佳1%至64%,特定言之34%至42%之範圍內; 及/或 -選自式IIB、IIC、IID之化合物之群的一或多種化合物,及另外一或多種式III化合物以及另外一或多種式VI-4化合物,其總濃度在32%至70%,更佳38%至65%且極佳48%至60%之範圍內; 及/或 -總計小於3%,更佳小於2%,極佳小於1%之一或多種式IIA化合物; 或 - 0%至1%,極佳0%之一或多種式IIA化合物; 及/或 -一或多種式IIB,較佳式IIB-2及/或IIB-10,更佳式IIB-2及IIB-10之化合物,其總濃度在10%至50%,更佳15%至45%,再更佳20%至40%,特定言之25%至35%之範圍內; 及/或 -一或多種式IIC化合物,其總濃度較佳在0%至10%,更佳0.5%至8%且極佳1%至6%,特定言之1%至4%之範圍內; 及/或 -一或多種式IID且較佳式IID-4之化合物,其總濃度較佳在1%至15%,更佳2%至12%且極佳3%至10%之範圍內; 及/或 -一或多種式IIB及IID之化合物,其總濃度在20%至50%,更佳28%至45%且極佳33%至40%之範圍內; 及/或 -一或多種式IIB及IIC之化合物,其總濃度在20%至50%,更佳25%至42%且極佳30%至38%之範圍內; 及/或 -一或多種式III,較佳式III-2,更佳式III-2-6之化合物,其總濃度較佳在3%至20%,更佳5%至17%且極佳6%至15%之範圍內; 及/或 -一或多種式III-2,更佳式III-2-6之化合物及一或多種式III-3之化合物,其總濃度在10%至30%,更佳15%至27%且極佳18%至24%之範圍內; 及/或 -一或多種式IIB及IID以及III之化合物,其總濃度較佳在30%至60%,更佳40%至53%且極佳43%至50%之範圍內; 及/或 -一或多種式VI-4之化合物,其總濃度較佳在1%至15%,更佳2%至12%且極佳3%至10%之範圍內; 及/或 -一或多種式IIC及VI-4之化合物,其總濃度較佳在1%至18%,更佳3%至15%且極佳4%至12%之範圍內; 及/或 -選自由式IIA、IIB、IIC及IID組成之群的一或多種化合物以及一或多種式VI-4之化合物,其總濃度較佳在26%至60%,更佳32%至56%且極佳38%至50%之範圍內; 及/或 -選自由式IIA、IIB、IIC及IID組成之群的一或多種化合物及一或多種式III化合物以及一或多種式VI-4之化合物,其總濃度較佳在35%至71%,更佳42%至65%且極佳48%至60%之範圍內; 及/或 -一或多種式IIB及IID之化合物及一或多種式IIC及/或VI-4之化合物以及一或多種式III化合物,其總濃度較佳在35%至71%,更佳42%至65%且極佳48%至60%之範圍內; 及/或 -一或多種式IV,更佳式IV-3之化合物,其總濃度在20%至65%,更佳25%至58%,再更佳28%至55%且極佳30%至50%,特定言之33%至45%之範圍內; 及/或 -一或多種式IV-1化合物,其總濃度較佳在1%至15%,更佳2%至12%,再更佳3%至10%且極佳3%至8%之範圍內; 及/或 -一或多種式IV-2化合物,其總濃度較佳在0.2%至5%,更佳0.5%至3%,再更佳1%至2%之範圍內; 及/或 -一或多種式V,更佳式V-6之化合物,其總濃度在0.1%至15%,更佳0.2%至10%,再更佳0.5%至5%且極佳1%至2%之範圍內; 及/或 一或多種式IIA-Y,較佳式IIA-Y6之化合物,其總濃度在0.5%至10%,更佳1%至8%且極佳2%至5%之範圍內; 及/或 一或多種式CL-3化合物,其較佳選自化合物CLP-V-m、CLP-V-Om、CLP-n-m及CLP-n-Om,其中n及m獨立地為1、2、3、4或5,其總濃度較佳在1%至12%,更佳2%至10%且極佳3%至7%之範圍內。
有利的係根據本發明之液晶介質較佳具有≤ -20℃至≥ 70℃、尤其較佳≤ -30℃至≥ 72℃、極尤其較佳≤ -40℃至≥ 74℃之向列相。
在一第一較佳實施例中,根據本發明之介質具有70℃或更高,較佳72℃或更高,更佳73℃或更高且特定言之74℃或更高之澄清溫度。
表述「具有向列相」在本文中意謂:一方面,在對應溫度下在低溫下未觀測到層列相及結晶,且另一方面,在自向列相加熱時仍沒有出現澄清(相變至各向同性相)。低溫下之研究係在對應溫度下於流量式黏度計中進行,且藉由在具有對應於電光學用途之層厚度之測試單元中儲存至少100小時來進行檢驗。若在對應測試單元中在-20℃溫度下之儲存穩定性為1000 h或更長時間,則稱該介質在此溫度下穩定。在-30℃及-40℃之溫度下,對應時間分別為500 h及250 h。在高溫下,利用習知方法在毛細管中量測澄清點。
液晶混合物在20℃下之流動黏度ν 20較佳為最多30 mm 2s -1
根據本發明之液晶混合物較佳在-20℃或更低、較佳在-30℃或更低、極佳在-40℃或更低之溫度下為向列型的。
在本發明之一較佳實施例中,介質之雙折射率在0.100至0.155,更佳0.120至0.150,極佳0.125至0.145且特定言之0.128至0.138之範圍內。
在一較佳實施例中,根據本發明之液晶混合物的介電異向性Δε為-2.5至-6.0,較佳為-3.5至-5.0,尤其為-3.8至-4.5。
在20℃下之旋轉黏度γ 1較佳在60至120 mPas,更佳80至110 mPa s之範圍內。
彈性常數K 1較佳在12.0至17.0,更佳13.0至16.0,特定言之14.0至15.5之範圍內。
彈性常數K 3較佳在12.0至16.0,更佳13.0至15.0,特定言之13.5至14.5之範圍內。
另外,根據本發明之液晶介質在液晶單元中具有高電壓保持率值。
一般而言,相比於具有較高定址電壓或臨限電壓之液晶介質,具有低定址電壓或臨限電壓之液晶介質展現較低的電壓保持率,且反之亦然。
對於本發明,術語「正介電性化合物」表示具有Δε > 1.5之化合物,術語「中性介電性化合物」表示具有-1.5 ≤ Δε ≤ 1.5之化合物,且術語「負介電性化合物」表示具有Δε < -1.5之化合物。在本文中,化合物之介電異向性係藉由將10%化合物溶解於液晶主體中且測定所得混合物在至少一個測試單元中之電容來測定,該測試單元之層厚度在各情況下為20 µm且在1 kHz下具有垂面(homeotropic)及沿面(homogeneous)的表面配向。量測電壓通常為0.5 V至1.0 V,但總低於所研究之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以℃為單位。
根據本發明之混合物適用於所有VA-TFT應用,諸如VAN、MVA、(S)-PVA、ASV、PSA (聚合物持續型VA)及PS-VA (聚合物穩定型VA)。其另外適用於具有負Δε之面內切換(in-plane switching;IPS)及邊緣電場切換(fringe field switching;FFS)應用,特定言之UB-FFS。
對於熟習此項技術者不言而喻,根據本發明之VA、IPS或FFS混合物亦可包含其中例如H、N、O、Cl及F已經對應同位素置換之化合物。
根據本發明之化合物可在已知且適於該等反應之反應條件下,藉由文獻(例如在標準著作,諸如Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart中)中所描述之已知方法或與其類似之方法來合成。亦可在本文中使用本身已知但未在本文中提及之方法的變化形式。特定言之,其可依以下反應流程中所描述來製備或類似於以下反應流程來製備。用於製備本發明化合物之其他方法可獲自實例。
上文未明確提及之其他液晶原基化合物亦可視情況且亦有利地用於根據本發明之介質中。此化合物為熟習此項技術者所已知。
對於本發明及在以下實例中,藉助於字首語指示液晶化合物之結構,其中根據下表A至表C進行化學式之轉化。所有基團C mH 2m+1、C nH 2n+1及C lH 2l+1或C mH 2m-1、C nH 2n-1以及C lH 2l-1均為直鏈烷基或伸烷基,在各情況下分別具有n、m及l個C原子。較佳地,n、m及l彼此獨立地為1、2、3、4、5、6或7。表A顯示化合物核之環元件的代碼,表B列出橋聯單元,且表C列出分子之左側及右側末端基團之符號。字首語由以下構成:具有視情況選用之鍵聯基團之環元件的代碼,隨後為第一連字符及左側末端基團之代碼,及第二連字符以及右側末端基團之代碼。表D顯示化合物之說明性結構以及其各別縮寫。 A :環元件
C
D DI
A AI
P
G GI
U UI
Y
P(F, Cl)Y P(Cl,F)Y
np
n3f nN3fI
th thI
tH2f tH2fI
o2f o2fI
dh
B B(S)
O S
cpS
K KI
L LI
F FI
Bh Bh(S)
Bf Bf(S)
Bfi Bfi(S)
B(P)
B :橋聯單元
E -CH 2-CH 2-
V -CH=CH-
T -C≡C-
W -CF 2-CF 2-
B -CF=CF-
Z -CO-O- ZI -O-CO-
X -CF=CH- XI -CH=CF-
O -CH 2-O- OI -O-CH 2-
Q -CF 2-O- QI -O-CF 2-
C :末端基團
在左側個別地或組合地 在右側個別地或組合地
-n- C nH 2n+1- -n -C nH 2n+1
-nO- C nH 2n+1-O- -On -O- C nH 2n+1
-V- CH 2=CH- -V -CH=CH 2
-nV- C nH 2n+1-CH=CH- -nV -C nH 2n-CH=CH 2
-Vn- CH 2=CH- C nH 2n- -Vn -CH=CH-C nH 2n+1
-nVm- C nH 2n+1-CH=CH-C mH 2m- -nVm - C nH 2n-CH=CH-C mH 2m+1
-N- N≡C- -N -C≡N
-S- S=C=N- -S -N=C=S
-F- F- -F -F
-CL- Cl- -CL -Cl
-M- CFH 2- -M -CFH 2
-D- CF 2H- -D -CF 2H
-T- CF 3- -T -CF 3
-MO- CFH 2O - -OM -OCFH 2
-DO- CF 2HO - -OD -OCF 2H
-TO- CF 3O - -OT -OCF 3
-A- H-C≡C- -A -C≡C-H
-nA- C nH 2n+1-C≡C- -An -C≡C-C nH 2n+1
-NA- N≡C-C≡C- -AN -C≡C-C≡N
-(cn)- -(cn)
-(cn)m- -m(cn)
-(c5-1en)m- -m(c5-1en)
-(c5-2en)m- -m(c5-2en)
-(c5-3en)m- -m(c5-3en)
在左側僅組合地 在右側僅組合地
-…n…- -C nH 2n- -…n… -C nH 2n-
-…M…- -CFH- -…M… -CFH-
-…D…- -CF 2- -…D… -CF 2-
-…V…- -CH=CH- -…V… -CH=CH-
-…Z…- -CO-O- -…Z… -CO-O-
-…ZI…- -O-CO- -…ZI… -O-CO-
-…K…- -CO- -…K… -CO-
-…W…- -CF=CF- -…W… -CF=CF-
其中n及m各自為整數,且三點「...」為來自此表之其他縮寫之預留位置。
除式I、IIA、IIB、IIC及/或IID、IVa、IVb及V之化合物以外,根據本發明之混合物視情況包含下文所提及之化合物中的一或多種化合物。
使用以下縮寫: (n、m、k及l彼此獨立地各自為整數,較佳為1至9,較佳為1至7,k及l亦有可能可為0且較佳為0至4,更佳為0或2且最佳為2,n較佳為1、2、3、4或5,在組合「-nO-」中,其較佳為1、2、3或4,較佳為2或4,m較佳為1、2、3、4或5,在組合「-Om」中,其較佳為1、2、3或4,更佳為2或4。組合「-lVm」較佳為「2V1」。) D
E表E顯示可用於根據本發明之LC介質中之說明性反應性液晶原基化合物。
在一較佳實施例中,根據本發明之混合物包含一或多種可聚合化合物,其較佳選自式RM-1至RM-182之可聚合化合物。其中,化合物RM-1、RM-4、RM-8、RM-17、RM-19、RM-35、RM-37、RM-39、RM-40、RM-41、RM-48、RM-52、RM-54、RM-57、RM-58、RM-64、RM-74、RM-76、RM-88、RM-91、RM-102、RM-103、RM-109、RM-116、RM-117、RM-120、RM-121、RM-122、RM-139、RM-140、RM-142、RM-143、RM-145、RM-146、RM-147、RM-149、RM-156至RM-163、RM-169、RM-170及RM-171至RM-183尤其較佳。
實例藉由以下非限制性工作實例詳細說明本發明。
使用以下縮寫及符號: V 0在20℃下之臨限電壓,電容[V], n e在20℃及589 nm下之異常折射率, n o在20℃及589 nm下之尋常折射率, Δn               在20℃及589 nm下之光學異向性, ε 在20℃及1 kHz下垂直於引向器之介電電容率, ε ||在20℃及1 kHz下平行於引向器之介電電容率, Δε                在20℃及1 kHz下之介電異向性, cl.p., T(N,I)  澄清點[℃], γ 1在20℃下之旋轉黏度[mPa·s], K 1在20℃下之彈性常數,「傾斜」變形[pN], K 2在20℃下之彈性常數,「扭轉」變形[pN], K 3在20℃下之彈性常數,「彎曲」變形[pN]。
除非另外明確指出,否則本申請案中之所有濃度均以重量百分比形式引用,且整體上與包含所有固體或液晶組分而無溶劑之對應混合物有關。
除非另外明確指出,否則本申請案中諸如關於熔點T(C,N)、自近晶相(S)至向列相(N)之轉移T(S,N)及澄清點T(N,I)所指示之所有溫度值均以攝氏度(℃)形式引用。m.p.表示熔點,cl.p. =澄清點。另外,C =結晶狀態,N =向列相,S =近晶相,且I =各向同性相。此等符號之間的資料表示轉移溫度。
除非在各情況下另外明確指示,否則所有物理特性根據且已根據「Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals」, Status 1997年11月, Merck KGaA, Germany來測定,且適用於20℃之溫度,且在589 nm下測定Δn並且在1 kHz下測定Δε。
除非另外明確指示,否則本發明之術語「臨限電壓」與電容臨限值(V 0) (亦稱為弗雷德里克臨限值(Freedericks threshold))有關。在實例中,如一般常用,亦可引述10%相對對比度(V 10)之光學臨限值。
除非另外說明,否則聚合上文及下文所描述之PSA顯示器中之可聚合化合物的方法係在其中LC介質展現液晶相,較佳向列相之溫度下進行,且最佳在室溫下進行。
除非另外說明,否則製備測試單元及量測其電光學及其他特性之方法係藉由如下文所描述或與其類似之方法來進行。
用於量測電容臨限電壓之顯示器由兩個距離為25 µm之平面平行玻璃外板組成,該等玻璃外板中之各者在內部具有電極層且在頂部具有未經摩擦之聚醯亞胺配向層,此實現液晶分子之垂直配向。
用於量測傾斜角之顯示器或測試單元由兩個間距為4 µm之平面平行玻璃外板組成,該等平面平行玻璃外板中之各者在內部具有電極層且在頂部具有聚醯亞胺配向層,其中兩個聚醯亞胺層逆平行於彼此摩擦且實現液晶分子之垂直邊緣配向。
藉由用具有經界定強度之UV光照射預定時間而在顯示器或測試單元中聚合可聚合化合物,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)。在實例中,除非另外指示,否則使用螢光燈及0至20 mW/cm²之強度用於聚合。使用標準儀錶(具有313 nm中心波長的Ushio Accumulate UV儀)來量測強度。
在具有魚骨形電極佈局之測試單元(來自Merck Ltd., Japan;1像素魚骨形電極(ITO,10×10 mm,魚骨形角度47.7°,具有3 µm線條/3 µm間隙),3.2 µm單元間隙,AF-玻璃,傾斜角1°)中進行透射率量測。
藉由目視檢查來判定根據本發明之介質在給定溫度T下於塊體中之儲存穩定性(LTS 塊體)。將2 g所關注之介質填充至適當尺寸之閉合玻璃容器(瓶)中,置於處於預定溫度下之冷凍機中。以針對近晶相或結晶之出現的所定義時間間隔來檢查該等瓶。針對每種材料且在各溫度下儲存兩個瓶。若在兩個對應瓶中之至少一者中觀測到結晶或近晶相出現,則終止測試,且將在觀測到更高階相出現之檢測前最後一次檢測的時間記錄為各別儲存穩定性。
混合物實例混合物實例M1至M25及P1至P9具有下表中所指示之組成及物理特性: 比較實例 C1
PY-3-O2 15.0 % T (N,I)[℃]: 75.0
CLY-3-O2 5.5 % Δn [589 nm, 20℃]: 0.1304
CPY-2-O2 9.0 % n e[589 nm, 20℃]: 1.6235
CPY-3-O2 9.0 % n o[589 nm, 20℃]: 1.4920
B(S)-2O-O4 3.0 % Δε [1 kHz, 20℃]: -4.0
B(S)-2O-O5 4.0 % ε ||[1 kHz, 20℃]: 3.8
B(S)-2O-O6 3.0 % ε [1 kHz, 20℃]: 7.8
PGIY-2-O4 6.0 % γ 1[mPa s, 20℃]: 99
PYP-2-3 5.0 % K 1[pN, 20℃]: 14.4
CC-3-V 33.0 % K 3[pN, 20℃]: 14.5
CC-3-V1 5.0 %
CPP-3-2 2.5 %
Σ 100.0 %
混合物實例 M1
B(S)-2O-O4 3.0 % T (N,I)[℃]: 74.0
B(S)-2O-O5 4.0 % Δn [589 nm, 20℃]: 0.1310
B(S)-2O-O6 3.0 % n e[589 nm, 20℃]: 1.6218
CPP-3-2 1.5 % n o[589 nm, 20℃]: 1.4908
CC-3-V 35.0 % Δε [1 kHz, 20℃]: -4.0
CC-3-V1 5.0 % ε ||[1 kHz, 20℃]: 3.8
CLY-3-O2 5.5 % ε [1 kHz, 20℃]: 7.9
CPY-2-O2 6.5 % γ 1[mPa s, 20℃]: 97
CPY-3-O2 9.0 % K 1[pN, 20℃]: 15.0
PGIY-2-O4 6.0 % K 3[pN, 20℃]: 14.2
PY-3-O2 15.0 %
PYP-2-3 1.5 %
SPY-4-O2 5.0 %
Σ 100.0 %
在下表中,概述混合物C1及M1之關鍵參數。
Δε Δn K avg.[pN] γ 1[mPas] γ 1/K 11[mPas/pN]
C1 -4.0 0.132 12.0 99 6.9
M1 -4.0 0.131 12.2 97 6.5
在化合物SPY-4-O2之存在下,混合物實例M1不同於比較實例C1。藉由使用式I化合物,出人意料地發現,可達成有利地較低的旋轉黏度(γ 1)且同時極低的比率γ 1/K 1,此改良顯示器之回應時間。
混合物實例 M2
B(S)-2O-O4 3.0 % T (N,I)[℃]: 74.5
B(S)-2O-O5 4.0 % Δn [589 nm, 20℃]: 0.1318
B(S)-2O-O6 3.0 % n e[589 nm, 20℃]: 1.6231
CC-3-V 39.0 % n o[589 nm, 20℃]: 1.4913
CLY-3-O2 8.0 % Δε [1 kHz, 20℃]: -4.2
CPY-2-O2 6.0 % ε ||[1 kHz, 20℃]: 3.9
CPY-3-O2 9.0 % ε [1 kHz, 20℃]: 8.0
PGIY-2-O4 6.0 % γ 1[mPa s, 20℃]: 100
PY-3-O2 14.0 % K 1[pN, 20℃]: 14.8
PYP-2-3 3.0 % K 3[pN, 20℃]: 14.1
SPY-4-O2 5.0 %
Σ 100.0 %
混合物實例 M3
B(S)-2O-O4 3.0 % T (N,I)[℃]: 74.0
B(S)-2O-O5 4.0 % Δn [589 nm, 20℃]: 0.1317
B(S)-2O-O6 3.0 % n e[589 nm, 20℃]: 1.6236
CPP-3-2 1.0 % n o[589 nm, 20℃]: 1.4919
CC-3-V 36.0 % Δε [1 kHz, 20℃]: -4.2
CC-3-V1 2.5 % ε ||[1 kHz, 20℃]: 3.9
CLY-3-O2 8.0 % ε [1 kHz, 20℃]: 8.0
CPY-2-O2 9.0 % γ 1[mPa s, 20℃]: 99
CPY-3-O2 5.5 % K 1[pN, 20℃]: 14.6
PGIY-2-O4 6.0 % K 3[pN, 20℃]: 13.9
PY-3-O2 15.0 %
PYP-2-3 2.5 %
SPY-4-O2 4.5 %
Σ 100.0 %
混合物實例 M4
B(S)-2O-O4 3.0 % T (N,I)[℃]: 74.5
B(S)-2O-O5 4.0 % Δn [589 nm, 20℃]: 0.1321
B(S)-2O-O6 3.0 % n e[589 nm, 20℃]: 1.6241
CC-3-V 36.5 % n o[589 nm, 20℃]: 1.4920
CC-3-V1 4.0 % Δε [1 kHz, 20℃]: -4.2
CLY-3-O2 7.0 % ε ||[1 kHz, 20℃]: 3.8
CPY-2-O2 9.0 % ε [1 kHz, 20℃]: 8.0
CPY-3-O2 5.5 % γ 1[mPa s, 20℃]: 98
PGIY-2-O4 6.0 % K 1[pN, 20℃]: 15.0
PY-3-O2 14.0 % K 3[pN, 20℃]: 13.9
SPY-4-O2 8.0 %
Σ 100.0 %
混合物實例 M5
B(S)-2O-O4 3.0 % T (N,I)[℃]: 74.0
B(S)-2O-O5 4.0 % Δn [589 nm, 20℃]: 0.1317
B(S)-2O-O6 3.0 % n e[589 nm, 20℃]: 1.6230
CPP-3-2 1.0 % n o[589 nm, 20℃]: 1.4913
CC-3-V 34.0 % Δε [1 kHz, 20℃]: -4.1
CC-3-V1 5.0 % ε ||[1 kHz, 20℃]: 3.9
CLY-3-O2 6.0 % ε [1 kHz, 20℃]: 7.9
CPY-2-O2 9.0 % γ 1[mPa s, 20℃]: 98
CPY-3-O2 7.5 % K 1[pN, 20℃]: 14.5
PGIY-2-O4 6.0 % K 3[pN, 20℃]: 14.1
PY-3-O2 15.0 %
PYP-2-3 3.5 %
SPY-4-O2 3.0 %
Σ 100.0 %
混合物實例 M6
B(S)-2O-O4 3.0 % T (N,I)[℃]: 75.0
B(S)-2O-O5 4.0 % Δn [589 nm, 20℃]: 0.1310
B(S)-(c5)1O-O2 3.0 % n e[589 nm, 20℃]: 1.6223
CPP-3-2 1.5 % n o[589 nm, 20℃]: 1.4911
CC-3-V 35.0 % Δε [1 kHz, 20℃]: -4.0
CC-3-V1 5.0 % ε ||[1 kHz, 20℃]: 3.8
CLY-3-O2 5.5 % ε [1 kHz, 20℃]: 7.9
CPY-2-O2 6.5 % γ 1[mPa s, 20℃]: 96
CPY-3-O2 9.0 % K 1[pN, 20℃]: 15.1
PGIY-2-O4 6.0 % K 3[pN, 20℃]: 14.1
PY-3-O2 15.0 %
PYP-2-3 1.5 %
SPY-4-O2 5.0 %
Σ 100.0 %
混合物實例 M7
B(S)-2O-O4 3.0 % T (N,I)[℃]: 76.0
B(S)-2O-O5 4.0 % Δn [589 nm, 20℃]: 0.1314
B(S)-(c5-3en)1O-O4 3.0 % n e[589 nm, 20℃]: 1.6228
CPP-3-2 1.5 % n o[589 nm, 20℃]: 1.4914
CC-3-V 35.0 % Δε [1 kHz, 20℃]: -4.1
CC-3-V1 5.0 % ε ||[1 kHz, 20℃]: 3.8
CLY-3-O2 5.5 % ε [1 kHz, 20℃]: 7.9
CPY-2-O2 6.5 % γ 1[mPa s, 20℃]: 95
CPY-3-O2 9.0 % K 1[pN, 20℃]: 15.0
PGIY-2-O4 6.0 % K 3[pN, 20℃]: 13.9
PY-3-O2 15.0 %
PYP-2-3 1.5 %
SPY-4-O2 5.0 %
Σ 100.0 %
混合物實例 M8
B(S)-2O-O4 3.0 % T (N,I)[℃]: 76.0
B(S)-2O-O5 4.0 % Δn [589 nm, 20℃]: 0.1320
B(S)-(c5)1O-O2 3.0 % n e[589 nm, 20℃]: 1.6233
LPP-3-2 1.5 % n o[589 nm, 20℃]: 1.4913
CC-3-V 35.0 % Δε [1 kHz, 20℃]: -3.9
CC-3-V1 5.0 % ε ||[1 kHz, 20℃]: 3.8
CLY-3-O2 5.5 % ε [1 kHz, 20℃]: 7.9
CPY-2-O2 6.5 % γ 1[mPa s, 20℃]: 96
CPY-3-O2 9.0 % K 1[pN, 20℃]: 15.0
PGIY-2-O4 6.0 % K 3[pN, 20℃]: 13.9
PY-3-O2 15.0 %
PYP-2-3 1.5 %
SPY-4-O2 5.0 %
Σ 100.0 %
混合物實例 M9
B(S)-2O-O4 3.0 % T (N,I)[℃]: 75.6
B(S)-2O-O5 4.0 % Δn [589 nm, 20℃]: 0.1351
B(S)-2O-O6 3.0 % n e[589 nm, 20℃]: 1.6276
CPP-3-2 4.0 % n o[589 nm, 20℃]: 1.4926
CC-3-V 32.0 % Δε [1 kHz, 20℃]: -4.1
CC-3-V1 5.0 % ε ||[1 kHz, 20℃]: 3.9
CLY-3-O2 5.5 % ε [1 kHz, 20℃]: 8.0
CPY-2-O2 3.5 % γ 1[mPa s, 20℃]: 103
CPY-3-O2 9.0 %
cpSY-3-O3 5.0 %
SPY-4-O2 5.0 %
PGIY-2-O4 6.0 %
PY-3-O2 15.0 %
Σ 100.0 %
混合物實例 M10
B(S)-2O-O4 3.0 % T (N,I)[℃]: 74.0
B(S)-2O-O5 4.0 % Δn [589 nm, 20℃]: 0.1311
B(S)-2O-O6 3.0 % n e[589 nm, 20℃]: 1.6219
CPP-3-2 1.5 % n o[589 nm, 20℃]: 1.4908
CC-3-V 35.0 % Δε [1 kHz, 20℃]: -3.9
CC-3-V1 3.0 % ε ||[1 kHz, 20℃]: 3.8
CC-3-2V1 2.0 % ε [1 kHz, 20℃]: 7.9
CLY-3-O2 5.5 % γ 1[mPa s, 20℃]: 98
CPY-2-O2 6.5 %
CPY-3-O2 9.0 %
PGIY-2-O4 4.0 %
PPY-3-O2 2.0 %
PY-3-O2 15.0 %
PYP-2-3 1.5 %
SPY-4-O2 5.0 %
Σ 100.0 %
混合物實例 M11
B(S)-2O-O4 3.0 T (N,I)[℃]: 73.5
B(S)-2O-O5 4.0 n e[589 nm, 20℃]: 1.6231
B(S)-2O-O6 3.0 n o[589 nm, 20℃]: 1.4917
CPP-3-2 1.0 Δn [589 nm, 20℃]: 0.1314
CC-3-V 34.0 ε ||[1 kHz, 20℃]: 3.7
CC-3-V1 5.0 ε [1 kHz, 20℃]: 7.9
CLY-3-O2 6.0 Δε [1 kHz, 20℃]: -4.2
CPY-2-O2 9.0 γ 1[mPa s, 20℃]: 99
CPY-3-O2 7.5 K 1[pN, 20℃]: 14.5
PGIY-2-O4 6.0 K 3[pN, 20℃]: 14.1
PY-3-O2 15.0
PYP-2-3 3.5
SYY-4-O2 3.0
Σ 100.0
混合物實例 M12
B(S)-2O-O4 3.0 % T (N,I)[℃]: 74.1
B(S)-2O-O5 4.0 % Δn [589 nm, 20℃]: 0.1315
B(S)-2O-O6 3.0 % n e[589 nm, 20℃]: 1.6223
CLP-V-1 1.5 % n o[589 nm, 20℃]: 1.4908
CC-3-V 35.0 % Δε [1 kHz, 20℃]: -4.0
CC-3-V1 5.0 % ε ||[1 kHz, 20℃]: 3.8
CLY-3-O2 5.5 % ε [1 kHz, 20℃]: 7.9
CPY-2-O2 6.5 % γ 1[mPa s, 20℃]: 98
CPY-3-O2 9.0 % K 1[pN, 20℃]: 15.1
PGIY-2-O4 6.0 % K 3[pN, 20℃]: 14.3
PY-3-O2 15.0 %
PYP-2-3 1.5 %
SPY-4-O2 5.0 %
Σ 100.0 %
混合物實例 M13
B(S)-2O-O4 3.0 % T (N,I)[℃]: 74.8
B(S)-2O-O5 4.0 % Δn [589 nm, 20℃]: 0.1316
B(S)-2O-O6 3.0 % n e[589 nm, 20℃]: 1.6224
CLP-V-1 1.5 % n o[589 nm, 20℃]: 1.4908
CC-3-V 35.0 % Δε [1 kHz, 20℃]: -4.0
CC-3-V1 5.0 % ε ||[1 kHz, 20℃]: 3.8
CLY-3-O2 5.5 % ε [1 kHz, 20℃]: 7.9
CPY-2-O2 6.5 % γ 1[mPa s, 20℃]: 96
CPY-3-O2 9.0 %
PGIY-2-O4 6.0 %
PY-3-O2 15.0 %
PPY-2-3 1.5 %
SPY-4-O2 5.0 %
Σ 100.0 %
混合物實例 M14
B(S)-2O-O4 3.0 T (N,I)[℃]: 73.0
B(S)-2O-O5 4.0 n e[589 nm, 20℃]: 1.6233
B(S)-2O-O6 3.0 n o[589 nm, 20℃]: 1.4920
CPP-3-2 1.0 Δn [589 nm, 20℃]: 0.1313
CC-3-V 34.0 ε ||[1 kHz, 20℃]: 3.8
CC-3-V1 5.0 ε [1 kHz, 20℃]: 7.9
CLY-3-O2 6.0 Δε [1 kHz, 20℃]: -4.1
CPY-2-O2 9.0 γ 1[mPa s, 20℃]: 99
CPY-3-O2 7.5 K 1[pN, 20℃]: 14.4
PGIY-2-O4 6.0 K 3[pN, 20℃]: 14.0
PY-3-O2 15.0
PYP-2-3 3.5
SGY-4-O2 3.0
Σ 100.0
混合物實例 M15
B(S)-2O-O4 3.0 T (N,I)[℃]: 73.5
B(S)-2O-O5 4.0 n e[589 nm, 20℃]: 1.6235
B(S)-2O-O6 3.0 n o[589 nm, 20℃]: 1.4920
CPP-3-2 1.0 Δn [589 nm, 20℃]: 0.1315
CC-3-V 34.0 ε ||[1 kHz, 20℃]: 3.8
CC-3-V1 5.0 ε [1 kHz, 20℃]: 7.9
CLY-3-O2 6.0 Δε [1 kHz, 20℃]: -4.1
CPY-2-O2 9.0 γ 1[mPa s, 20℃]: 99
CPY-3-O2 7.5 K 1[pN, 20℃]: 14.5
PGIY-2-O4 6.0 K 3[pN, 20℃]: 14.0
PY-3-O2 15.0
PYP-2-3 3.5
SGIY-4-O2 3.0
Σ 100.0
混合物實例 M16
B(S)-2O-O4 3.0 T (N,I)[℃]: 75
B(S)-2O-O5 4.0 n e[589 nm, 20℃]: 1.6235
B(S)-2O-O6 3.0 n o[589 nm, 20℃]: 1.4930
CPP-3-2 4.0 Δn [589 nm, 20℃]: 0.1305
CC-3-V 35.0 ε ||[1 kHz, 20℃]: 3.9
CC-3-V1 2.5 ε [1 kHz, 20℃]: 7.9
CLY-3-O2 7.0 Δε [1 kHz, 20℃]: -4.0
CPY-2-O2 8.5 γ 1[mPa s, 20℃]: 96
CPY-3-O2 9.0 K 1[pN, 20℃]: 14.7
PGIY-2-O4 6.0 K 3[pN, 20℃]: 14.3
PY-3-O2 8.0
PYP-2-3 2.0
SY-1-O2 8.0
Σ 100.0
混合物實例 M17
B(S)-2O-O4 3.0 T (N,I)[℃]: 75
B(S)-2O-O5 4.0 n e[589 nm, 20℃]: 1.6252
B(S)-2O-O6 3.0 n o[589 nm, 20℃]: 1.4932
CPP-3-2 3.75 Δn [589 nm, 20℃]: 0.1320
CC-3-V 36.5 ε ||[1 kHz, 20℃]: 3.9
CLY-3-O2 9.0 ε [1 kHz, 20℃]: 7.9
CPY-2-O2 5.5 Δε [1 kHz, 20℃]: -4.1
CPY-3-O2 9.0 γ 1[mPa s, 20℃]: 97
PGIY-2-O4 6.0 K 1[pN, 20℃]: 14.7
PY-3-O2 11.0 K 3[pN, 20℃]: 14.3
PYP-2-3 4.25
SY-1-O2 5.0
Σ 100.0
混合物實例 M18混合物實例M18由99.98%之混合物實例M1及0.02%之式ST-12b-1化合物組成。 ST-12b-1
混合物實例 M19混合物實例M19由99.985%之混合物實例M1及0.015%之式S1-1a化合物組成。 S-1-1a
混合物實例 M20混合物實例M20由99.98%之混合物實例M2及0.02%之式S2-1a化合物組成。
S-2-1a
混合物實例 M21
B(S)-2O-O4 3.0 % T (N,I)[℃]: 74.0
B(S)-2O-O5 5.0 % Δn [589 nm, 20℃]: 0.1293
B(S)-4O-O5 2.0 % n e[589 nm, 20℃]: 1.6193
CPP-3-2 1.5 % n o[589 nm, 20℃]: 1.4899
CC-3-V 34.0 % Δε [1 kHz, 20℃]: -4.2
CC-3-V1 5.0 % ε ||[1 kHz, 20℃]: 3.8
CLY-3-O2 4.5 % ε [1 kHz, 20℃]: 8.0
CPY-2-O2 7.5 % γ 1[mPa s, 20℃]: 98
CPY-3-O2 9.0 % K 1[pN, 20℃]: 14.5
PGIY-2-O4 6.0 % K 3[pN, 20℃]: 13.8
PY-3-O2 10.0 %
LY-3-O2 5.0 %
PYP-2-3 1.5 %
SPY-4-O2 5.0 %
Σ 100.0 %
混合物實例 M22
COB(S)-2-O4 3.0 % T (N,I)[℃]: 78.0
B(S)-2O-O5 4.0 % Δn [589 nm, 20℃]: 0.1306
B(S)-2O-O6 3.0 % n e[589 nm, 20℃]: 1.6213
CPP-V-1 1.5 % n o[589 nm, 20℃]: 1.4907
CC-3-V 35.0 % Δε [1 kHz, 20℃]: -4.0
CC-3-V1 5.0 % ε ||[1 kHz, 20℃]: 3.8
CLY-3-O2 5.5 % ε [1 kHz, 20℃]: 7.8
CPY-2-O2 6.5 % γ 1[mPa s, 20℃]: 98
CPY-3-O2 9.0 % K 1[pN, 20℃]: 15.1
PGIY-2-O4 6.0 % K 3[pN, 20℃]: 14.5
PY-3-O2 15.0 %
PYP-2-3 1.5 %
SPY-4-O2 5.0 %
Σ 100.0 %
混合物實例 M23
B(S)-2O-O4 3.0 % T (N,I)[℃]: 75.0
B(S)-2O-O5 4.0 % Δn [589 nm, 20℃]: 0.1303
B(S)-2O-O6 3.0 % n e[589 nm, 20℃]: 1.6208
CPP-3-2 2.5 % n o[589 nm, 20℃]: 1.4905
CC-3-V 34.0 % Δε [1 kHz, 20℃]: -4.1
CC-3-V1 5.0 % ε ||[1 kHz, 20℃]: 3.8
CLY-3-O2 5.5 % ε [1 kHz, 20℃]: 7.9
CPY-2-O2 3.5 % γ 1[mPa s, 20℃]: 99
CAIY-3-O2 3.0 %
CPY-3-O2 9.0 %
PGIY-2-O4 6.0 %
PY-3-O2 15.0 %
PYP-2-3 1.5 %
SPY-4-O2 5.0 %
Σ 100.0 %
混合物實例 M24混合物實例M24由99.975%的混合物實例M1之介質及0.025%之化合物ST-3a-2組成:
ST-3a-2。
混合物實例 M25混合物實例M25由99.980%的混合物實例M2之介質及0.020%之化合物ST-3b-2組成:
ST-3b-2。
可聚合混合物可聚合混合物P1至P9係藉由以表1中所給出之量(% RM)添加選自式RM-1、RM-17、RM-35、RM-64及RM-171之化合物之群的反應性液晶原基(RM),由表1中所給出之向列混合物製備。
RM-1
RM-17
RM-35
RM-64
RM-145
RM-163
RM-171
表1:可聚合混合物
混合物 LC主體 RM % RM
P1 M1 RM-1 0.3
P2 M2 RM-17 0.3
P3 M3 RM-35 0.3
P4 M4 RM-64 0.3
P5 M5 RM1 0.25
P6 M6 RM-17 0.25
P7 M7 RM-35 0.25
P8 M8 RM-64 0.25
P9 M9 RM-171 0.35
混合物實例 P10可聚合混合物P10係由99.434%之混合物實例M1、0.300%之RM-1、0.200%之RM-145、0.050%之RM-163、0.001%之Irganox® 1076及0.015%之化合物ST-3a-1組成。
ST-3a-1
IRGANOX®-1076

Claims (15)

  1. 一種液晶介質,其包含 a) 一或多種式I化合物 I
    其中 R 1及R 2相同或不同地表示H、鹵素、具有1至15個C原子之直鏈烷基或烷氧基、具有2至15個C原子之直鏈烯基或烯氧基或各自具有3至15個C原子之分支鏈烷基、烷氧基、烯基或烯氧基,其中此等基團中之一或多個CH 2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經 、-C≡C-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH=CH-、-O-、-CO-O-或-O-CO-置換,且其中一或多個H原子可經鹵素置換, L 11及L 12各自彼此獨立地表示F、Cl、CF 3或CHF 2, L 13及L 14各自彼此獨立地表示H、F、Cl、CF 3或CHF 2, Y 1表示H、F、Cl、CF 3、CHF 2或CH 3,且 n       為0或1; 及 b) 選自式IIA、IIB、IIC及IID之化合物之群的一或多種化合物 IIA IIB IIC IID
    其中 R 2A、R 2B、R 2C及R 2D相同或不同地表示H、具有1至15個C原子之直鏈烷基或烷氧基、具有2至15個C原子之直鏈烯基或烯氧基或各自具有3至15個C原子之分支鏈烷基、烷氧基、烯基、烯氧基,其中此等基團中之一或多個CH 2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經 、-C≡C-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH=CH-、-O-、-CO-O-或-O-CO-置換,且其中一或多個H原子可經鹵素置換, L 1及L 2各自彼此獨立地表示F、Cl、CF 3或CHF 2, Y 表示H、F、Cl、CF 3、CHF 2或CH 3, Z 2、Z 2B及Z 2D各自彼此獨立地表示單鍵、-CH 2CH 2-、-CH=CH-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH 2O-、-OCH 2-、-COO-、-OCO-、-C 2F 4-、-CF=CF-或-CH=CHCH 2O-, p 表示0、1或2, q 表示0或1,且 v 表示1至6之整數。
  2. 如請求項1之液晶介質,其中n為0或1,Y 1表示H或CH 3,L 11及L 12表示F,且L 13及L 14表示H。
  3. 如請求項1或2之液晶介質,其中該介質包含選自式VI-1至VI-21之化合物之群的化合物 VI-1 VI-2 VI-3 VI-4 VI-5 VI-6 VI-7 VI-8 VI-9 VI-10 VI-11 VI-12 VI-13 VI-14 VI-15 VI-16 VI-17 VI-18 VI-19 VI-20 VI-21
    其中R 6表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或烷氧基,(O)表示-O-或單鍵,且m為0、1、2、3、4、5或6且n為0、1、2、3或4。
  4. 如請求項1至3中一或多項之液晶介質,其中該介質包含一或多種式III化合物 III
    其中 R 31及R 32各自彼此獨立地表示H、具有1至15個C原子之烷基或烷氧基,其中此等基團中之一或多個CH 2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經 、-C≡C-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH=CH-、-O-、-CO-O-或-O-CO-置換,且其中一或多個H原子可經鹵素置換, A 31在各次出現時彼此獨立地表示 a)  1,4-伸環己烯基或1,4-伸環己基,其中一個或兩個不相鄰CH 2基團可經-O-或-S-置換, b)  1,4-伸苯基,其中一個或兩個CH基團可經N置換,或 c)  來自以下之群的基團:螺[3.3]庚烷-2,6-二基、1,4-雙環[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、菲-2,7-二基及茀-2,7-二基, 其中該等基團a)、b)及c)可經鹵素原子單取代或多取代, n 表示0、1或2, Z 31在各次出現時彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH 2O-、-OCH 2-、-CH 2-、-CH 2CH 2-、-(CH 2) 4-、-CH=CH-CH 2O-、-C 2F 4-、-CH 2CF 2-、-CF 2CH 2-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CH=CH-、-C≡C-或單鍵, L 31及L 32各自彼此獨立地表示F、Cl、CF 3或CHF 2,及 W     表示O或S。
  5. 如請求項4之液晶介質,其中式III中之W表示S。
  6. 如請求項1至5中一或多項之液晶介質,其中該介質包含一或多種式IV化合物 IV
    其中 R 41表示具有1至7個C原子之未經取代之烷基或具有2至7個C原子之未經取代之烯基, R 42表示具有1至7個C原子之未經取代之烷基或具有1至6個C原子之未經取代之烷氧基,或具有2至7個C原子之未經取代之烯基。
  7. 如請求項1至6中一或多項之液晶介質,其中該介質包含選自式IV-3-1及IV-3-2之化合物的一或多種化合物: IV-3-1 IV-3-2
    其中alkyl表示具有1至7個C原子之正烷基。
  8. 如請求項1至7中一或多項之液晶介質,其中該介質包含一或多種式V化合物 V
    其中 R 51、R 52表示具有1至7個C原子之烷基、具有1至7個C原子之烷氧基、或具有2至7個C原子之烷氧基烷基、烯基或烯氧基, 相同或不同地表示 , Z 51及Z 52相同或不同地表示-CH 2-CH 2-、-CH 2-O-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-或單鍵,及 n 為1或2。
  9. 如請求項1至8中一或多項之液晶介質,其中該介質在20℃之溫度及589 nm之波長下的雙折射率為0.12或更大。
  10. 如請求項1至9中一或多項之液晶介質,其中該介質包含可聚合化合物。
  11. 一種液晶顯示器,其包含如請求項1至10中任一項之液晶介質。
  12. 如請求項11之液晶顯示器,其中該顯示器為VA、IPS、FFS、PS-VA、PS-IPS或PS-FFS型顯示器。
  13. 一種如請求項1至10中一或多項之液晶介質之用途,其用於VA、IPS、FFS、PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器中。
  14. 一種用於遊戲之節能顯示器,其包含如請求項1至10中一或多項之液晶介質。
  15. 一種製備如請求項1至10中任一項之液晶介質之方法,其包含以下步驟:將一或多種式I化合物與一或多種選自式IIA、IIB、IIC及IID之群的化合物混合,且視情況與可聚合化合物或其他液晶化合物或添加劑混合。
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