TWI390022B - 液晶化合物、液晶介質及液晶顯示器 - Google Patents

Description

液晶化合物、液晶介質及液晶顯示器

本發明係有關介晶化合物，介晶介質以及包含此等作為光調節介質之介晶介質的電光顯示器，特別是在介晶調節介質呈光學各相同性相(以藍相為較佳)的溫度下操作的顯示器。

當在顯示器中操作時，呈各向同性相之的電－光顯示器和介晶光學調節介質係說明於德國專利102 17 273 A中。當在顯示器中操作時，呈光學各向同性藍相之電－光顯示器和介晶光學調節介質則說明於德國專利103 13 979.6中，其還沒有被公開。

以上這些參考文獻中所述的介晶介質和顯示器與使用呈向列相之液晶的習知且廣泛使用的顯示器(例如，以扭轉向列(TN)－、超扭轉向列(STN)、電控雙折射(ECB)－模式與其各式各樣的改良型態和平面式開關(ISP)－模式進行操作之液晶顯示器(LCD))相比係具有許多顯著優點。在這些優點中，最具深遠含義的是其更快速的開關時間以及更寬的光學視角。

然而，與使用另一種液晶相之介晶介質的顯示器相比(例如：矩列相之表面安定鐵電液晶顯示器(SSF LCDs))，德國專利102 17 273.0和103 13 979的顯示器係更容易生產。例如，首先此類顯示器不需要非常薄的電池間隙，並且電－光效應對電池間隙之微小的變化並不十分敏感。

然而，以上專利申請案中所描述的液晶介質仍然需要一定的操作電壓，其對一些應用而言仍不夠低。再者，這些介質的操作電壓隨溫度變化而改變，而且一般據觀察，在某一特定溫度下，電壓係隨溫度的升高而顯著上升。這一情況限制了呈藍相之液晶介質在顯示器應用的可應用性。這些專利申請案中所述液晶介質之另一項缺點是其只具有一般程度的可信賴度，對高標準要求的應用是不夠的。例如，此一般程度的可信賴度可以電壓保持比率參數(VHR)表示，而上述液晶介質之VHR可能低於90%。

已報導的一些化合物和組合物在膽固醇狀液晶相和各向同性相中具有藍相，並且通常可用光學顯微鏡觀察到。這些已觀察到藍相之化合物或組合物通常是具有高度對掌性的單一介晶化合物或混合物。然而，通常藍相僅能在一般小於1℃(K)寬之非常狹小的溫度範圍內觀察到。

歐洲專利03 018 708.2(仍尚未公開)列出如下通式： 此通式也涵蓋具有四或五個和所示苯環鍵結之烷氧基的化合物，但是並沒有提供此類化合物之任何具體特定的化合物，唯一舉例的化合物是一個具有被三個烷氧基取代之苯環的化合物，然而歐洲專利03 018 707.4(仍尚未公開)列示了歐洲專利03 018 708.2之通式1所包含化合物於具有光調節介質之顯示器中的用途，其中該化合物具有被三個烷氧基取代的苯環，且該介質為光學各向同性的藍相。

為了操作德國專利103 13 979.6之新穎快速切換模式之顯示器，待使用的光調節介質必須在大溫度範圍裏(涵蓋環境溫度)呈藍相。因此，需要具有儘可能寬廣且容易安置之藍相的光調節介質。

因此，迫切需要一種具有寬相範圍之藍相的調節介質，這一要求可以透過適當之介晶化合物本身混合達到，或是混合具有適當介晶性質的主體混合物與可使藍相在大溫度範圍內保持穩定之單一摻雜物或摻雜物達成。

總括而言，目前需要一種液晶介質，其可在介質呈藍相的溫度下操作之液晶顯示器中操作，這提供了以下幾種技術的改良：－操作電壓下降，－操作電壓對溫度依賴性下降，以及－可靠性增加，例如：VHR。

頃驚訝地發現介晶化合物係適合顯著擴大藍相穩定存在的溫度範圍，甚至可以在各自本身無顯示此藍相之介晶主體中引發藍相出現，其中該介晶化合物之分子結構包含至少一個介晶基團和至少一個盤狀基團，這一盤狀基團較佳為苯環，其在第1，2，4和5的位置上帶有烷氧基或改質的烷氧基，且在其餘位置之一上帶有至少有一個介晶基團。這些介晶主體較佳為液晶主體。所存在之這些介晶基團確各含至少一個環單元，較佳為選自四員，五員，六員或七員環之群，而以五員或六員環為更佳，這些環係透過一直接鍵結或一連接基團和一或一個以上的環單元相連。一較佳具體實施例中，根據本發明的介晶化合物含有兩個以介晶基團相連的盤狀基團。

一較佳具體實施例中，根據本發明之化合物為對掌性化合物，較佳係其包含至少一個對掌性取代原子，並且以經對掌取代之碳原子為最佳。

這些化合物較佳為式I者 其中R¹¹ 至R¹⁶ 各自獨立地為H，F，Cl，CN，NCS，SF₅ ，SO₂ CF₃ 或是直鏈，支鏈，環狀或含環狀部份的烷基，該等烷基較佳具有1到20個碳原子，可未經取代或被F，Cl或CN單取代或多取代，且其中一或一個以上不相鄰的CH₂ 基團在每一情況下可視情況彼此獨立地被-O-，-S-，-NH-，-NR⁰¹ -，-SiR⁰¹ R⁰² -，-CO-，-COO-，-OCO-，-OCO-O-，-S-CO-，-CO-S-，-CY⁰¹ =CY⁰² -，-C≡C-或芳香族雙基團置換，該芳香族雙基團可視情況被取代，較佳被鹵素或烷基取代，且其中一或多個CH基團 係被N原子置換，依此方式O和/或S原子彼此不會直接相連，而其中一或多個不相鄰的CH基團(存在時)可視情況被N置換，較佳為H，含1至9個碳原子(較佳為含2到5個碳原子)的正-烷基或正-烷氧基，含2至9個碳原子(較佳為2至5個碳原子)的烯基，烯基氧，烷氧基烷基，環烷基或CN，NCS或鹵素，以F，Cl為較佳，鹵化烷基，鹵化烯基或鹵化烷氧基，較佳為單、雙氟化或寡氟化的烷基、烯基或烷氧基，特佳係CF₃ ，OCF₂ H或OCF₃ ，或者R¹¹ 至R¹⁶ 中的一或多個是-SG-PG和/或R¹¹ 和R¹² 中至少一者是 R¹³ 至R¹⁶ 較佳是各自獨立地(即使其出現兩次，那麼其每次出現時也應是各自獨立的)為直鏈、支鏈、環狀的或包含一環狀部份之烷基，較佳具有1至20個的碳原子，其可未經取代或被鹵素或CN(較佳係F)單取代或多取代，其中一或多個不相鄰的CH₂ 基團可視需要在每一情況各自彼此獨立被-O-，-S-，-NH-，-NR⁰¹ -，-SiR⁰¹ R⁰² -，-CY⁰¹ =CY⁰² 或-C≡C-置換，依 此方式O和/或S彼此不直接相連，並且其中一或多個不相鄰的CH基團(當存在時)視情況被N所置換，較佳為含1至9個碳原子(較佳為1至5個碳原子)的正-烷基，含2至9個碳原子的烯基或烷氧基烷基，較佳為1至5個碳原子的鹵化烷基或烯基，更佳係經單鹵化，二鹵化或寡鹵化烷基或烯基，R 是直鏈，支鏈，環狀，或是包含一環狀部份，較佳係包含1至20個的碳原子，可未經取代或被鹵素或CN，較佳係F單取代或多取代，且其中一或多個不相鄰的CH₂ 基團可視情況在每一情況各自彼此獨立被-O-，或-S-，-CY⁰¹ =CY⁰² -或-C≡C-置換，依此方式O和/或S彼此不直接相連，較佳為含1至9個碳原子(較佳為1至5個碳原子)的正-烷基，含2至9個碳原子的烯基或烷氧基烷基，較佳為1至5個碳原子的鹵化烷基或烯基，且以經單鹵化，二鹵化或寡鹵化的烷基或烯基為更佳，PG 是一個可聚合或具反應性的基團，SG 是一個間隔基或是一個單鍵，以及和是彼此獨立的基團，假若和/或不僅出現一次，那麼其每次出現均是彼此獨立的，其可為芳香環和/或脂環，或是包含兩個或兩個以上的稠合芳香環和/或脂環，其中這些環視情況包含一或一個以上選自N，O和/或S的雜原子並視情況被R單取代或多取代，其中Z^{1 1} 和Z^{1 2} 是彼此獨立的，假若Z^{1 1} 和/或Z^{1 2} 不僅出現一次，那麼其每次出現時均是彼此獨立的，其為－CO－O－，－O－CO－，－S－CO－，－CO－S－，－CO－NR^{0 1} －，－NR^{0 1} －CO－，－OCH₂ －，－CH₂ O－，－SCH₂ －，－CH₂ S－，－CF₂ O－，－OCF₂ －，－CF₂ S－，－SCF₂ －，－CH₂ CH₂ －，－CF₂ CH₂ －，－CH₂ CF₂ －，－CF₂ CF₂ －，－CH＝N－，－N＝CH－，－N＝N－，－CH＝CR^{0 1} －，－CR^{0 1} ＝CH－，－CY^{0 1} ＝CY^{0 2} －，－C≡C－，－(CH₂ )₄ －，－CH＝CH－CO－O－，－O－CO－CH＝CH－或是一單鍵，Y^{0 1} 和Y^{0 2} 各別獨立地為F，Cl或CN，或者二者之一可能為H，R^{0 1} 和R^{0 2} 各別獨立地為H或含一至十二個碳原子的烷基，n和m各別獨立地為0，1，2，3或4，同時n＋m為1，2，3，4，5或6，以1，2，3或4為較佳，以及n較佳為0，1或2，最佳為0或1。

一較佳具體實施例中，該盤狀基團為 其中符號參數具有上文式I中所述的定義。

一較佳具體實施例中，式I分子中R^{1 1} 至R^{1 6} 中的一或多個為脂環、脂環烷基，芳香族(芳基)或芳基烷基，較佳為每次出現時各別獨立地選自 其中這些環可視情況被取代，較佳係被烷基，較佳係被正－烷基，最佳被甲基或異丙基取代，而芳香環較佳可視情況另外或或者被鹵素，CN或NCS所取代，較佳係被F取代。

這些化合物較佳選自式I'和I"的化合物之群 其中符號參數各別具有上文所示定義。

另一具體實施例中，盤狀基團是選自部分化學式DG－1至DG－7之群，以DG－1至DG－4為較佳，特別是DG－1，DG－3和DG－4 其中k是1至20的整數，較佳為1至10的整數，而最佳為1至7，並且該等環可視情況被取代，較佳為被烷基取代以及芳香環也可另外或或者被鹵素，CN或NCS取代，但較佳係被F取代。

另一較佳具體實施例中，盤狀基團是選自部分化學式DG－8至DG－19之群 尤佳為式I化合物，其中－Z^{1 1} 和Z^{1 2} 中至少一個，較佳是至少Z^{1 1} 和Z^{1 2} 中每一個且更佳是Z^{1 1} 和Z^{1 2} 二者皆是－CO－O－，－O－CO－，－CH₂ －O－，－O－CH₂ －，－CF₂ －O－，－O－CF₂ －或－CH＝CH－，最佳為－CF₂ －O-或-O-CF₂ -，較佳為-O-CH₂ -或-CF₂ -O-，和/或- 環A¹¹ 和/或A¹² 中之一個或多個(當存在時)各別為視情況被一或多個R基團及/或F原子取代的伸苯基和/或- R¹³ 至R¹⁶ 是含1到12(較佳為1到8)個碳原子的烷基，或含2到12(較佳為2到7)個碳原子的烯基或炔基和/或- n+m為2或3和/或- n為0和/或- 基團R¹¹ 至R¹⁶ 之一或多個(當存在時)各別是環烷基，環烷基烷基，烷基環烷基或烷基環烷基烷基和/或 是彼此相同的，以及視情況較佳為R¹¹ 和R¹² 同時也彼此相同的，和/或- R為PG-SG-和/或- R為1到12個(較佳為1到8個)碳原子的烷基或烷氧基，或者為2到12個(較佳為2到7)碳原子的烯基氧或炔基和/或- SG是含1至12個碳原子的伸烷基，其視情況被F單取代或多取代，其中一或多個不相鄰的CH₂ 在每一情況下可彼此獨立地被-O-，-CH=CH-或-C≡C-所置換，並和環連接，較佳為透過選自-O-，-CO-O-，-O-CO-，-O-CO－O－的基團和一單鍵與環A¹ 連接和/或－SG為一單鍵。

本發明之一較佳具體實施例中，環A^{1 1} 至A^{1 3} 各別獨立地為芳香環或脂環，較佳為五員，六員或七員環，或為包含兩個或兩個以上，較佳係兩個或三個稠合芳香環或脂環之基團，其中這些環視情況含有一或多個選自N，O，S的雜原子，以及視情況被L單或多取代，其中L為F，Cl，Br，CN，OH，NO₂ ，和/或具有1至12個碳原子的烷基，烷氧基，烷羰基或烷氧羰基，其中一或多個H原子視情況被F或Cl取代。

L較佳為F，Cl，CN，OH，NO₂ ，CH₃ ，C₂ H₅ ，OCH₃ ，OC₂ H₅ ，COCH₃ ，COC₂ H₅ ，COOCH₃ ，COOC₂ H₅ ，CF₃ ，OCF₃ ，OCHF₂ 或OC₂ F₅ ，尤其是F，Cl，CN，CH₃ ，C₂ H₅ ，OCH₃ ，COCH₃ 或OCF₃ ，以F，Cl，CH₃ ，OCH₃ 或COCH₃ 為最佳。

較佳環A^{1 1} 和A^{1 2} 例如為呋喃，吡咯，噻吩，噁唑，噻唑，噻二唑，咪唑，伸苯基，伸環己基，伸環己烯基，吡啶，嘧啶，吡嗪，甘菊藍，1,2－二氫茚基，萘，四氫萘，十氫萘，四氫吡喃，蒽，菲和茀。

這些環A^{1 1} 和A^{1 2} 中之一或多個尤佳係各別選自呋喃－2,5－二基，噻吩－2,5－二基，噻吩并噻吩－2,5－二基，二噻吩并噻吩－2,6－基，吡咯－2,5－基，1,4－伸苯基，甘菊藍－2,6－二基，吡啶－2,5－二基，嘧啶－2,5－二基，萘－2,6－二基，1,2,3,4－四氫－萘－2,6－二基，1,2－二氫茚基－2,5－二基或1,4－伸環己基，其中一或兩個不相鄰的CH₂ 基團可視情況被O和/或S置換，其中這些基團可不經取代或被以上定義的L基團單取代或多取代。

和，每次出現時較佳乃各別獨立為 其中R 為含1到12個(較佳為1到7個)碳原子的烷基，或是含2到12個(較佳為2到7個)碳原子的烯基或炔基，兩者中，一或多個非相鄰的基團-CH₂ -， 未和苯環相鄰者可被-O-和/或-CH=CH-置換，和/或一或多個H原子可被鹵素(以F為較佳)，較佳係烷基(較佳係甲基，乙基或丙基，以甲基為較佳)所取代，或其鏡像影像最佳是其中至少一者，特別是至少其各一者為

本發明之一較佳具體實施例中，至少基團 中之一，較佳為二者只包含單環A¹¹ 和A¹² 。極佳為此係一包含一或兩個五員和/或六員環的基團。

以下列出了此基團之較佳次分子式。為簡單起見，這些基團中的Phe係指1,4-伸苯基，PheL則指被1到4個定義如上的L基團取代的1,4-伸苯基，Cyc為1,4-伸環己基，Pyd是吡啶-2,5-二基，而Pyr是嘧啶-2,5-二基。以下列示的較佳基團係包含次分子式A-1至A-20及其等之鏡像影像，-Phe- A-1 －Pyd－ A－2－Pyr－ A－3－PheL－ A－4－Cyc－ A－5－Phe－Z－Cyc－ A－6－Cyc－Z－Cyc－ A－7－PheL－Cyc－ A－8－Phe－Z－Phe－ A－9－Phe－Z－Pyd－ A－10－Pyd－Z－Phe－ A－11－Phe－Z－Pyr－ A－12－Pyr－Z－Phe－ A－13－PheL－Z－Phe－ A－14－PheL－Z－Pyd－ A－15－PheL－Z－Pyr－ A－16－Pyr－Z－Pyd－ A－17－Pyd－Z－Pyd－ A－18－Pyr－Z－Pyr－ A－19－PheL－Z－PheL－ A－20這些較佳基團中，Z具有如式I所示Z^{1 1} 的定義。Z較佳為－CF₂ －O－或－O－CF₂ －或為一單鍵。

極佳之情況為， 中至少一者，較佳係其二者皆係選自下式1a至1r及其各自的鏡像影像 其中L的定義如上，且r和s各別獨立為0，1，2，3或4，以0，1或2為較佳。

在這些較佳的分子式中極佳為,,或,另可能為,其中L各別獨立具有以上所示的定義之一。

特佳的式1化合物在環A^{1 1} 和A^{1 2} 中係各包含至少一個具以下結構式之基團其中r為1或2。

另外較佳的式1化合物在環A^{1 1} 和A^{1 2} 中各包含至少一個具以下結構式之基團其中r為2和/或各包含至少具有以下結構式之基團其中r為0，1或2。

最佳之情況為， 中至少其一者，較佳係二者皆係選自 或其等各別的鏡像影像，其中1,4－伸苯基可視情況被R或L取代，較佳為被烷基取代，較佳為被甲基取代，和/或被烷氧基和/或鹵素取代，較佳為被F取代。

最佳為 中至少一者，較佳係二者皆係選自 或其各別的鏡像影像。

本案中，烷基或烷氧基(即末端CH₂ 基團被-O-置換的烷基)可為直鏈或支鏈。其最好是直鏈，具有1，2，3，4，5，6，7或8個碳原子，因而較佳為甲基，乙基，丙基，丁基，戊基，己基，庚基，辛基，乙氧基，丙氧基，丁氧基，戊氧基，己氧基，庚氧基，或辛氧基，此外還有例如為壬基，癸基，十一烷基，十二烷基，十三烷基，十四烷基，十五烷基，壬氧基，癸氧基，十一烷氧基，十二烷氧基，十三烷氧基或十四烷氧基。

氧雜烷基(即其中一個非末端的CH₂ 基團被-O-置換的烷基)例如較佳為直鏈2-氧雜丙基(=甲氧基甲基)，2-(=乙氧基甲基)或3-氧雜丁基(=2-甲氧基乙基)，2-，3-，或4-氧雜戊基，2-，3-，4-，或5-氧雜己基，2-，3-，4-，5-，或6-氧雜庚基，2-，3-，4-，5-，6-或7-氧雜辛基，2-，3-，4-，5-，6-，7-或8-氧雜壬基或是2-，3-，4-，5-，6-，7-，8-或9-氧雜癸基。

環烷基較佳為環丙基，環丁基，環戊基，環己基，環烷基烷基較佳為環丙基甲基，環丁基甲基或環戊基甲基。

烷基環烷基烷基以甲基環丙基甲基，乙基環丙基甲基或甲基環丁基甲基為較佳。

烯基(即其中一或多個CH₂ 基團被-CH=CH-置換的烷基)可為直鏈或支鏈。較佳係其為直鏈，具有2至10個碳原子，因而較佳為乙烯基，丙-1-，或丙-2-烯基，丁-1-，2-或-3-烯基，戊-1-，2-，3-或戊-4-烯基，己-1-，2-，3-，4-或己-5-烯基，庚-1-，2-，3-，4-，5-或庚-6-烯基，辛- 1-，2-，3-，4-，5-，6-或辛-7-烯基，壬-1-，2-，3-，4-，5-，6-，7-或壬-8烯-基，癸-1-，2-，3-，4-，5-，6-，7-，8-或癸-9-烯基。

尤佳烯基為C₂ -C₇ -1E-烯基，C₄ -C₇ -3E-烯基，C₅ -C₇ -4-烯基，C₆ -C₇ -5-烯基和C₇ -6-烯基，尤其是C₂ -C₇ -1E-烯基，C₄ -C₇ -3E-烯基和C₅ -C₇ -4-烯基。特佳烯基的實例為乙烯基，1E-丙烯基，1E-丁烯基，1E-戊烯基，1E-己烯基，1E-庚烯基，3-丁烯基，3E-戊烯基，3E-己烯基，3E-庚烯基，4-戊烯基，4Z-己烯基，4E-己烯基，4Z-庚烯基，5-己烯基，6-庚烯基及類似物。通常以具有多達5個碳原子的基團為較佳。

在一個烷基基團中，一個CH₂ 基團係被-O-置換且一個被-CO-置換，這些基團最好是相鄰的。這些基團因而一起形成羰基氧基-CO-O-或氧基羰基-O-CO-。且此類烷基較佳為直鏈並包含2到6個碳原子。

因此較佳為乙醯基氧，丙醯基氧，丁醯基氧，戊醯基氧，己醯基氧，乙醯基氧甲基，丙醯基氧甲基，丁醯基氧甲基，戊醯基氧甲基，2-乙醯基氧乙基，2-丙醯基氧乙基，2-丁醯基氧乙基，3-乙醯基氧丙基，3-丙醯基氧丙基，4-乙醯基氧丁基，甲氧羰基，乙氧羰基，丙氧羰基，丁氧羰基，戊氧羰基，甲氧羰基甲基，乙氧羰基甲基，丙氧羰基甲基，丁氧羰基甲基，2-(甲氧羰基)乙基，2-(乙氧羰基)乙基，2-(丙氧羰基)乙基，3-(甲氧羰基)丙基，3-(乙氧羰基)丙基，4-(甲氧羰基)-丁基。

兩個或多個CH₂ 基團被-O-和/或-COO-置換的烷基，其可以是直鏈或支鏈。其較佳為直鏈且包含3到12個碳原子。據此，較佳為雙-羧基-甲基，2,2-雙-羧基-乙基，3,3-雙-羧基-丙基，4,4-雙-羧基-丁基，5,5-雙-羧基-戊基，6,6-雙-羧基-己基，7,7-雙-羧基-庚基，8,8-雙-羧基-辛基，9,9-雙-羧基-壬基，10,10-雙-羧基-癸基，雙-(甲氧羰基)-甲基，2,2-雙-(甲氧羰基)-乙基，3,3-雙-(甲氧羰基)-丙基，4,4-雙-(甲氧羰基)-丁基，5,5-雙-(甲氧羰基)-戊基，6,6-雙-(甲氧羰基)-己基，7,7-雙-(甲氧羰基)-庚基，8,8-雙-(甲氧羰基)-壬基，雙-(乙氧羰基)-甲基，2,2-雙-(乙氧羰基)-乙基，3,3-雙-(乙氧羰基)-丙基，4,4-雙-(乙氧羰基)-丁基，5,5-雙-(乙氧羰基)-戊基。

被CN或CF₃ 單取代的烷基或烯基基團係以直鏈為較佳。被CN或CF₃ 取代的位置可以是在任何希望的位置上。

至少被鹵素單取代的烷基或烯基基團係以直鏈為較佳。其中鹵素係以F或Cl為較佳，若為多取代則以F為佳。所得基團也包括全氟化基團。若為單取代，F或Cl取代基可以在任何希望的位置上，但以ω-位置為較佳。具有末端F取代基之特佳直鏈基團的實例有氟甲基，2-氟乙基，3-氟丙基，4-氟丁基，5-氟戊基，6-氟己基和7-氟庚基。然而並不包括其他位置的F。

鹵素意指F，Cl，Br和I，較佳為F或者Cl，更佳為F。R¹¹ 至R¹⁶ 各可為一個極性或非極性的基團。假如是一個極性基團，其較佳為選自CN，SF₅ ，鹵素，OCH₃ ，SCN， COR⁵ ，COOR⁵ 或者是帶有1到4個C原子的單-，寡-或多氟化烷基或烷氧基。R⁵ 是具有1到4個C原子，較佳為1到3個C原子之視情況經氟化烷基。特佳的極性基團係選自F，Cl，CN，OCH₃ ，COCH₃ ，COC₂ H₅ ，COOCH₃ ，COOC₂ H₅ ，CF₃ ，CHF₂ ，CH₂ F，OCF₃ ，OCHF₂ ，OCH₂ F，C₂ F₅ 和OC₂ F₅ ，尤其是F，Cl，CN，CF₃ ，OCHF₂ 和OCF₃ 。假如是一個非極性基團，則其較佳為具有15個C原子的烷基或者是2到15個C原子的烷氧基。

R¹¹ 至R¹⁶ 各可為非掌性或掌性基團。如果是掌性基團，其較佳為如下式I*者： 其中：Q¹ 是一個帶有1到9個C原子的伸烷基或伸烷基-氧基或一個單鍵，Q² 是一個帶有1到10個C原子的烷基或烷氧基，其可以是未經取代，或被F，Cl，Br或CN單或多取代，對一或多個不相鄰的CH₂ 基團而言，其在各情況下各別獨立被-C≡C-，-O-，-S-，-NH-，-N(CH₃ )-，-CO-，-COO-，-OCO-，-OCO-O-，-S-CO-或-CO-S-置換也是可能的，依此方式使得氧原子不彼此直接相連的。

Q³ 是F，Cl，Br，CN或是針對Q² 所定義的烷基或烷氧基，但與Q² 不同。

如果式I*中的Q¹ 是一個伸烷基-氧基團，O原子較佳為和掌性C原子相鄰。

式I^＊ 的掌性基團較佳為2－烷基，2－烷氧基，2－甲基烷基，2－甲基烷氧基，2－氟烷基，2－氟烷氧基，2－(2－乙炔基)－烷基，2－(2－乙炔基)－烷氧基，1,1,1－三氟－2－烷基和1,1,1－三氟－2－烷氧基。

特佳掌性基團I^＊ 為例如，2－丁基(＝1－甲基丙基)，2－甲基丁基，2－甲基戊基，3－甲基戊基，2－乙基己基，2－丙基戊基，特別是2－甲基丁基，2－甲基丁氧基，2－甲基戊氧基，3－甲基戊氧基，2－乙基己氧基，1－甲基己氧基，2－辛基氧基，2－氧雜－3－甲基丁基，3－氧雜－4－甲基戊基，4－甲基己基，2－己基，2－辛基，2－壬基，2－癸基，2－十二烷基，6－甲氧基辛氧基，6－甲基辛氧基，6－甲基辛醯氧基，5－甲基庚氧基羰基，2－甲基丁醯氧基，3－甲基戊醯氧基，4－甲基己醯氧基，2－氯丙醯氧基，2－氯－3－甲基丁醯氧基，2－氯－4－甲基戊醯氧基，2－氯－3－甲基戊醯氧基，2－甲基－3－氧雜戊基，2－甲基－3－氧雜己基，1－甲氧基丙基－2－氧基，1－乙氧基丙基－2－氧基，1－丙氧基丙基－2－氧基，1－丁氧基丙基－2－氧基，2－氟化辛氧基，2－氟化癸氧基，1,1,1－三氟－2－辛氧基，1,1,1－三氟－2－辛基，2－氟化甲基辛氧基。特佳者為2－己基，2－辛基，2－辛氧基，1,1,1－三氟－2－己基，1,1,1－三氟－2－辛基和1,1,1－三氟－2－辛氧基。

另外，例如由於結晶的傾向降低，使得包含一個非掌性分支烷基的化合物有些時候是非常重要的。這種類型的分支基團通常不包括超過一個分支鏈。較佳非掌性分支基團有異丙基，異丁基(＝甲基丙基)，異戊基(＝3－甲基丁基)，異丙氧基，2－甲基－丙氧基和3－甲基丁氧基。

本發明之一較佳具體實施例中，R^{1 1} 至R^{1 6} 中之一或多者是－SG－PG。

可聚合或反應性基團PG較佳係選自CH₂ ＝CW¹ －COO－，,,CH₂ ＝CW² －(O)_{k 1} －，CH₃ －CH＝CH－O－，(CH₂ ＝CH)₂ CH－OCO－，(CH₂ ＝CH－CH₂ )₂ CH－OCO－，(CH₂ ＝CH)₂ CH－O－，(CH₂ ＝CH－CH₂ )₂ N－，HO－CW² W³ －，HS－CW² W³ －，HW² N－，HO－CW² W³ －NH－，CH₂ ＝CW¹ －CO－NH－，CH₂ ＝CH－(COO)_{k 1} －Phe－(O)_{k 2} －，Phe－CH＝CH－，HOOC－，OCN－，和W⁴ W⁵ W⁶ Si－，其中W¹ 為H，Cl，CN，苯基或帶有1到5個C原子的烷基，特別是H，Cl或CH₃ ，W² 和W³ 各別獨立為H或為帶有1到5個C原子的烷基，特別是甲基，乙基或正－丙基，W⁴ ，W⁵ 和W⁶ 各別獨立為Cl，帶有1到5個C原子的氧雜烷基或氧雜羰基烷基，Phe為1,4－伸苯基，且k₁ 和k₂ 各別獨立為0或1。

特佳的PG是一種乙烯基基團，丙烯酸酯基團，甲基丙烯酸酯基團，環氧丙環(oxetane)基團和環氧化物基團，尤其佳者為丙烯酸酯基團或甲基丙烯酸酯基團。

有關間隔基SG，可使用所有為熟習此項技術者已知之基團。間隔基SG較佳為具有式SG'－X者，使得PG－SG－為PG－SG'－X－，其中SG'是具有多達20個C原子的伸烷基，它可以是未經取代，被F，Cl，Br，I或CN單取代或多取代，對一或多個不相鄰的CH₂ 基團而言，其在各情況下各別獨立地被-O-，-S-，-NH-，-NR⁰¹ -，-SiR⁰¹ R⁰² -，-CO-，-COO--OCO-，-OCO-O-，-S-，-CO-，-CO-S-，-CH=CH-或-C≡C置換也是可能的，依此方式使O和/或S原子不彼此直接相連的。

X 是-O-，-S-，-CO-，-COO-，-OCO-，-O-COO-，-CO-NR⁰¹ -，-NR⁰¹ -CO-，-OCH₂ -，-CH₂ O-，-SCH₂ -，-CH₂ S-，-CF₂ O-，-OCF₂ -，-CF₂ S-，-SCF₂ -，-CF₂ CH₂ -，-CH₂ CF₂ -，-CF₂ CF₂ -，-CH=N-，-N=CH-，-N=N-，-CH=CR⁰¹ -，-CY⁰¹ =CY⁰² -，-C≡C-，-CH=CH-COO-，-OCO-，-CH=CH-或是一個單鍵，以及R⁰¹ ，R⁰² ，Y⁰¹ 和Y⁰² 具有上述各別定義之一。

X 較佳為-O-，-S-，-OCH₂ -，-CH₂ O-，-SCH₂ -，-CH₂ S-，-CF₂ O-，-OCF₂ -，-CF₂ S-，-SCF₂ -，-CH₂ CH₂ -，-CF₂ CH₂ -，-CH₂ CF₂ -，-CF₂ CF₂ -，-CH=N-，-N=CH-，-N=N-，-CH=CR⁰ -，-CY⁰² =CY⁰² -，-C≡C-，或是一個單鍵，特別是-O-，-S-，-C≡C-，-CY⁰¹ =CY⁰² -或一單鍵，極佳為可形成一共軛系統的基團，像是-C≡C-或-CY⁰¹ =CY⁰² -，或是一個單鍵。

典型的SG'基團為，例如-(CH₂ )_p -，-(CH₂ CH₂ O)_q -CH₂ CH₂ -，-CH₂ CH₂ -S-CH₂ CH₂ -或-CH₂ CH₂ -NH-CH₂ CH₂ -或-(SiR⁰ R⁰⁰ -O)_p -，其中p是一個2到12的整數，q是1到3的整數，而R⁰ ，R⁰⁰ 和其他參數具有上述含義。

舉例來說，較好的SG'基團有伸乙基，伸丙基，伸丁基，伸戊基，伸己基，伸庚基，伸辛基，伸壬基，伸癸基，伸十一基，伸十二基，伸十八基，伸乙氧基伸乙基，亞甲氧基伸丁基，伸乙基－硫代伸乙基，伸乙基－N－甲基－亞胺伸乙基，1－甲基伸烷基，伸乙烯基，伸丙烯基和伸丁烯基。

另一較佳具體實施例中，SG'為式I^＊ '之掌性基團： 其中Q¹ 和Q³ 具有式I^＊ 所示的含義，以及Q⁴ 是包含1到10個C原子的伸烷基或伸烷基－氧基基團，或是一個單鍵，和Q¹ 不同，其中Q¹ 係和可聚合基團PG連接。

更佳化合物是具有一或兩個PG－SG－基團者，其中SG是一個單鍵。

對於具有兩個PG－SG基團的化合物而言，兩個可聚合PG基團和兩個間隔基SG各可以是一樣或不同的。

根據本發明之液晶介質較佳包括一化合物A，其包含式I化合物，較佳係主要由式I化合物組成，而最佳係完全由式I化合物組成。

具有4或5個和一個苯環鍵結之烷氧基基團之式I化合物的先質物較佳係根據以下流程(流程I至IV)製得

其有和一個苯環鍵結之4個烷氧基基團和兩個相同介晶基團的式I化合物較佳係根據以下流程(流程V)製得

具有和一個苯環鍵結之五個烷氧基基團和一個介晶基團的式I化合物較佳係根據以下流程(流程VI)製得 具有和一個苯環鍵結之4個烷氧基基團，一個烷基和一個介晶基團的式I化合物較佳係根據以下流程(流程VII)製得。

具有和一個苯環鍵結之4個烷氧基基團和兩個介晶基團(其彼此各不相同)的式I化合物較佳係根據以下流程(流程VIII)製得。

流程I到VII中，各參數具有上述各別的含義，特別是R具有R^{1 3} 所列含義，R'是一個烷基或烯基，較佳為烷基，MG¹ 具有下式所列定義 並且MG和MG² 各別獨立地具有下式所列定義之一 其中參數具有上述列出的各別定義，並且帶有介晶部份的硼酸可藉慣用方法獲得。

MG² 較佳為例如. 或烷基聯苯基，例如

本申請案中，包含在組合物之上下文中係代表所指本體，例如介質或組分包含正在討論之一或多種化合物，較佳為包含總濃度為10%或以上，最佳為20%或以上之一或多種化合物。

在此上下文中主要由...組成代表所指本體係包含80%或以上之正在討論的一或多種化合物，較佳為90%或以上之一或多種化合物而最佳為95%或以上之一或多種化合物。

在此上下文中完全由...組成代表所指本體包含98%或以上之正在討論的一或多種化合物，較佳為99%或以上之一或多種化合物而最佳為100.0%之一或多種化合物。

根據本發明之介質中所含之根據本發明化合物的濃度較佳係在0.5%或以上至30%或以下之範圍內，尤佳在1%或以上至20%或以下之範圍內，而最佳係在5%或以上至12%或以下之範圍內。

式I化合物較佳為選自次分子式I－1至I－6之群 其中參數具有上述列出的各別定義，而較佳為R^{1 1} 和R^{1 2} 各別獨立地為F，Cl，CN，NCS，CF₃ ，OCF₃ ，SF₅ ，烷基，烷氧基，烯基或炔基，較佳為F，Cl，CF₃ ，SF₅ ，烷基或烷氧基，而最佳為F，CF₃ 或SF₅ 。R^{1 3} 至R^{1 6} 較佳為彼此相同，R'和R"各自獨立地為烷基，烷氧基，烯基或炔基，如果其和一個C原子相連，也可以是H，較佳為烷基或H，R'較佳為R^{1 3} ，R"較佳為CH₃ 。

L^{1 1} 至L^{1 4} 各自獨立地為H或F，較佳為其中兩個或多個是F，最佳係其中3個或多個是F，並且這些化合物之掌性化合物也包括在內。

本發明另一較佳具體實施例中，式I化合物較佳係選自次分子式I－7至I－11之群 其中參數具有上述列出的各別定義，而較佳為R^{1 2} 是F，Cl，CN，NCS，CF₃ ，OCF₃ ，SF₅ ，烷基，烷氧基，烯基或炔基，較佳為F，Cl，CF₃ ，SF₅ ，烷基或烷氧基，而最佳是F，CF₃ ，或SF₅ ，R各自獨立地為具有R^{1 3} 所列的定義，較佳地其係彼此相同的，R'和R"各自獨立地為烷基，烷氧基，烯基或炔基，如果其和一個C原子相連，也可以是H，較佳地其為烷基，R'較佳為R，R"較佳為CH₃ ，L^{1 1} 到L^{1 6} 各自獨立地為H或F，較佳為其中的兩個或多個是F，最佳是其中四個或多個是F。

並且這些化合物之掌性化合物也包括在內。

本發明之又一較佳具體實施例中，式I化合物較佳為選自次分子式I－12至I－22，尤佳為I－12到I－16之群， 其中所示分子中亞甲基間隔基或寡亞甲基間隔基僅供例示用，在所有式中，特別是在式I－12，I－15和I－17至I－22，尤其是I－12和I－15中，每一次出現時可各自獨立地由0到6之任何數目的CH₂ 基團組成，而且苯環可視情況被取代，分別被F原子進一步取代，或所示F原子各自獨立被基團CN取代或較佳被H原子取代，並且這些化合物之掌性化合物也包括在內。

一較佳具體實施例中，根據本發明的介晶調節介質係包含－組分A，其濃度較佳為1重量%－25重量%，包含上述一或一種以上之式I化合物，較佳主要由上述一或一種以上之式I化合物組成，而最佳為完全由上述一或一種以上之式I化合物組成，以及－視情況存在之正介電組分B，其包含一或一種以上的式II化合物，較佳主要由一或一種以上之式II化合物組成，而最佳為完全由一或一種以上之式II化合物組成。 其中R² 具有式I中針對R^{1 1} 所列的定義，A^{2 1} ，A^{2 2} 和A^{2 3} 各自獨立地為， 如果出現兩次，A^{2 1} 和A^{2 2} 各可以具有同樣或不同的定義，Z^{2 1} 和Z^{2 2} 各自獨立地為一個單鍵，－(CH₂ )₄ )－，－CH₂ CH₂ －，－CF₂ －CF₂ －，－CF₂ －CH₂ －，－CH₂ －CF₂ －，－CH＝CH－，－CF＝CF－，－CF＝CH－，－(CH₂ )₃ O－，－O(CH₂ )₃ －，－CH＝CF－，－C≡C－，－CH₂ O－，－OCH₂ －，－CF₂ O－，－OCF₂ －，－CO－O－或－O－CO－，如果出現兩次，其中Z^{2 1} 和Z^{2 2} 各可以具有同樣或不同的定義，X² 是鹵素，－CN，－NCS，－SF₅ ，－SO₂ CF₃ ，各可以被CN和/或鹵素單取代或多取代的烷基，烯基，烯氧基或烷基烷氧基或烷氧基，L^{2 1} 和L^{2 2} 各自獨立地為H或F，以及m是0，1或2，n是0，1，2或3，o是0，1或2，較佳為0或1以及m＋n＋o是3或更小，較佳為2或更小，－視情況存在的組分C，其濃度較佳為1%－25%，尤佳為1重量%－10重量%，包含一或一種以上之式III化合物，較佳主要由一或一種以上之式III化合物組成，而最佳為完全由一或一種以上之式III化合物組成 其中a，b，c和d各自獨立地為0，1或2，其中a＋b＋c＋d為4或更小，A^{3 1} ，A^{3 2} ，A^{3 3} 和A^{3 4} 各別獨立地為 如果出現兩次，其中A^{3 1} ，A^{3 2} ，A^{3 3} 和A^{3 4} 各可具有相同或不同的定義，Z^{3 1} ，Z^{3 2} ，Z^{3 3} 和Z^{3 4} 各自獨立地為一個單鍵，－(CH₂ )₄ )－，－CH₂ CH₂ －，－CF₂ －CF₂ －，－CF₂ －CH₂ －，－CH₂ －CF₂ －，－CH＝CH－，－CF＝CF－，－CF＝CH－，－(CH₂ )₃ O－，－O(CH₂ )₃ －，－CH＝CF－，－C≡D－，－CH₂ O-，-OCH₂ -，-CF₂ O-，-OCF₂ -，-CO-O-或-O-CO-，如果出現兩次，其中Z³¹ ，Z³² ，Z³³ 和Z³⁴ 各可具有相同或不同的定義，R³ 是一個具有1至15個C原子的烷基或烷氧基，其中該烷基或烷氧基的一或多個亞甲基基團可各自獨立地被-O-，-S-，-SiR^x R^y -，-CH=CH-，-C≡D-，-CO-O-和/或-O-CO-置換，使得氧和/或硫原子彼此不會直接連接，該烷基或烷氧基可以是未經取代或被-CN基團單取代或被鹵素單取代或多取代，R¹¹ 較佳是具有多達10個C原子的直鏈烷基，烷氧基，烯基，烯氧基或-O-伸烷基-O-烷基，該等基團可以是未經取代或被鹵素單取代或多取代，L³¹ ，L³² ，L³³ 和L³⁴ 各自獨立地為氫，鹵素，基團CN或具有1至15個C原子的烷基或烷氧基，其中該烷基或烷氧基之一或多個亞甲基基團可各自獨立地被-O-，-S-，-SiR^x R^y -，-CH=CH-，-C≡D-，-CO-O-和/或-O-CO-置換，使得氧和/或硫原子彼此不會直接連接，該烷基或烷氧基是未經取代或被-CN基團單取代或被鹵素單-取代或多-取代，附帶條件為L³¹ ，L³² ，L³³ 和L³⁴ 中至少一者不為氫，X³ F，Cl，CF₃ ，OCF₃ ，CN，NCS，－SF₅ 或－SO₂ －R^z ，R^x 和R^y 各自獨立地為鹵素或具有1至7個碳原子的烷基；較佳是R^x 和R^y 皆為甲基，乙基，丙基或丁基，以及R^z 是具有1至7個碳原子的烷基，該烷基可以是未經取代或被鹵素單取代或多取代；R^z 較佳為CF₃ ，C₂ F₅ 或正－C₄ F₉ 式I化合物係被排除在外，以及－1－20重量%的組分D，其包含HTP為20微米之一個掌性化合物或多個掌性化合物。

本發明混合物包含1－25重量%之組分A，較佳為2－20重量%之組分A，而最佳為3－15重量%之組分A。

較佳的式II化合物係選自式II－1至II－8化合物之群，尤佳為式II－4和/或II－5：

並且特別是式II－8a 其中參數具有式II列出的各別定義，而較佳為R² 是帶有多達6個碳原子的直鏈烷基或烷氧基，以及X² 是F，CN，NCS，CF₃ ，SF₅ 或OCF₃ ，較佳為F或CN。尤佳為式II－5和II－8的化合物。

本發明混合物包含20－80重量%，較佳為25－70重量%，而尤佳為30－60重量%之式II的吡喃化合物。

本發明之一較佳具體實施例中，式III化合物係選自式III－1到III－7化合物之群 其中參數具有式III所列的各別定義，並且較佳為c是0或1，d是0，1或2，以0或1為較佳，尤佳為1；R³ 是一個具有1至15個碳原子的烷基或烷氧基，或一個具有2至15個碳原子的烯基或烯氧基或－O－伸烷基－O－烷基，其中每一個該等基團之一或多個亞甲基基團可各自獨立地被－S－，－SiR^x R^y －，－C≡D－，－CO－O－和/或－O-CO-置換，使得氧和/或硫原子和/或Si原子彼此不會直接連接，該等基團可以是未經取代或被-CN基團單取代或被鹵素單取代或多取代，R³ 較佳是具有多達10個碳原子的直鏈烷基，烷氧基，烯基，烯氧基或-O-伸烷基-O-烷基，該等基團可以是未經取代或被鹵素單取代或多取代，L³¹ 各自具有R³ 所示定義之一，較佳為具有多達10個碳原子的直鏈烷基，烷氧基，烯基，烯氧基或-O-伸烷基-O-烷基，該等基團可以是未經取代或被鹵素單取代或多取代，L³² 各自具有R³ 所示定義之一或為氫，鹵素，較佳是H，F，一個具有多達10個碳原子的直鏈烷基，烷氧基，烯基，烯氧基或-O-伸烷基-O-烷基，該等基團可以是未經取代或被鹵素單取代或多取代，L³⁵ ，L³⁶ ，L³⁷ ，L³⁸ ，L³⁹ ，L^39a ，L^39b 和L^39c 各自獨立為H或F，而且在式III-1至III-4中，較佳為至少L³⁵ 是F，在式III-3和III-4中，較佳另外L³⁸ 也是F，然而式III-7中，較佳另外L³⁸ 也是F，而且在式III-5和III-6中，較佳係至少L³⁷ 和L^39b 都是F，X³ 是F，Cl，-CN，-NCS，-SF₅ ，-SO₂ -R^z ，具 有1至15個碳原子的烷基或烷氧基，其中該烷基或烷氧基之一或多個亞甲基基團可各自獨立地被-O-，-S-，-SiR^x R^y -，-CH=CH-，-C≡C-，-CO-O-和/或-O-CO-置換，使得氧和/或硫原子彼此不會直接連接，該烷基或烷氧基基團是未經取代或被-CN單取代或被鹵素單取代或多取代；X³ 較佳為F，Cl，CF₃ ，OCF₃ ，OCHF₂ ，NCS，SF₅ 或-SO₂ -R^z ，Y³¹ 是一個具有1至15個碳原子的烷基或烷氧基，或是一個具有2至15個碳原子的烯基或烯氧基或-O-伸烷基-O-烷基，其中每一該等基團之一或多個亞甲基基團可各自獨立地被-S-，-SiR^x R^y -，-C≡C-，-CO-O-和/或-O-CO-置換，使得氧和/或硫原子彼此不會直接連接，該等基團是未經取代或被-CN基團單取代或被鹵素單取代或多取代，Y³¹ 較佳是具有多達10個碳原子的烷氧基，烯基氧或-O-伸烷基-O-烷基，該等基團是未經取代或被鹵素單取代或多取代；特別是Y³¹ 具有與L³¹ 相同的定義，Y³² 是氫，鹵素，一個具有1至15個碳原子的烷基或烷氧基，或一個具有2至15個碳原子的烯基或烯氧基或-O-伸烷基-O-烷基，其中 每一該等基團之一或多個亞甲基基團可各自獨立地被-S-，-SiR^x R^y -，-C≡C-，-CO-O-和/或-O-CO-置換，使得氧和/或硫原子彼此不會直接連接，該等基團是未經取代或被-CN基團單取代或被鹵素單取代或多取代，Y³² 較佳為H，Z³³ 和Z³⁴ 各自獨立地為一單鍵，-CH₂ CH₂ -，(-CH₂ CH₂ -)₂ ，-CF₂ -CF₂ -，-CF₂ -CH₂ -，-CH₂ -CF₂ -，-CH=CH-，-CF=CF-，-CF=CH-，-CH=CF-，-C≡D-，-CH₂ O-，-OCH₂ -，-CF₂ O-，-OCF₂ -，-CO-O-或-O-CO-，Z³⁴ 較佳是一個單鍵，-C≡C-，-CF₂ O-或-CO₂ -，特別是單鍵或-CF₂ O-，而且在式III-3和III-4中，較佳係Z³³ 和Z³⁴ 中之一或兩者為一單鍵，尤佳是Z³³ 和Z³⁴ 都是一個單鍵或其中一個是-CF₂ O-或-CO₂ -，R^x 和R^y 各自獨立地為氫或一個具有1至7個碳原子的烷基；R^x 和R^y 較佳都是甲基，乙基，丙基或丁基；R^z 是具有1至7個碳原子的烷基，該烷基是未經取代的或被鹵素單取代或多取代；R^z 較佳是CF₃ ，C₂ F₅ 或正-C₄ F₉ ，更佳係至少R³ ，L³¹ 和L³² 中之一是該直鏈烷基，烷氧基，烯基，烯氧基或-O-伸烷基-O-烷基中之一者。

組分D之合適掌性化合物是螺旋扭力絕對值為20微米或以上，較佳為40微米或以上，而最佳為60微米或以上之化合物。HTP是在20℃溫度下MLCD－6260中測得的。

掌性組分D較佳為包含一或多個掌性化合物，該化合物具有一種介晶結構並且較佳為本身呈現一或多個中間相，特別是至少一個膽固醇相。被包含於掌性組分D之掌性化合物尤其較佳係熟知的掌性摻雜劑，像是膽固醇壬酸酯(CN)，R/S－811，R/S－1011，R/S－2011，R/S－3011，R/S－4011，R/S－5011，CB－15(Merck KGaA，Darmstadt，德國)。較佳為具有一或多個掌性部分和一或多個介晶基團或具有一或多個芳香族或脂環部分(與掌性部份一起形成一個介晶基團)的掌性摻雜劑。最佳為揭示於德國專利34 25 503，德國專利35 34 777，德國專利35 34 778，德國專利35 34 779，德國專利35 34 780，德國專利43 42 280，歐洲專利01 038 941和德國專利195 41 820中的掌性部份和介晶掌性化合物，將其揭示內容併入本案中以茲參考。尤佳為歐洲專利01 111 954.2中揭示的掌性聯萘衍生物，WO 02/34739揭示的掌性聯萘酚衍生物，WO 02/06265揭示的掌性TADDOL衍生物，以及WO 02/06196和WO 02/06195所揭示具有至少一個氟化連結物和一個末端掌性部分或一個中央掌性部分的掌性摻雜劑。

本發明的控制介質具有一個特性溫度，較佳係一透明點，其範圍係在約－30℃到約80℃之間，特別是高達約55℃。

組分D的掌性化合物較佳為選自化合物D－I至D－III之群。

其中R^{a 1 1} ，R^{a 1 2} ，R^{a 2 1} ，R^{a 2 2} ，R^{a 3 1} 和R^{a 3 2} 各自獨立地為具有多達9個碳原子之烷基，氧雜烷基，烷氧基或烯基，附帶條件為的a)R^{a 1 1} ＋R^{a 1 2} b)R^{a 2 1} ＋R^{a 2 2} R^{a 1 1} ，R^{a 1 2} ，R^{a 2 1} ，R^{a 2 2} ，R^{a 3 1} 和R^{a 3 2} 較佳為一個烷基，尤其是一個直鏈的烷基。

尤佳為式D－IV的掌性聯萘衍生物

特佳為式D－IV－1a至D－IV－1c的聯萘衍生物， 其中 Z⁰ 是單鍵，-CH₂ CH₂ -，-COO-，-OCO-，-CF₂ O-，-OCF₂ -，-CH₂ O-，-OCH₂ -，-CF₂ CF₂ -，-CH=CH-，-C≡D-或-CF=CF-，B 是0，1或2 R^0* 是氫，一個具有1到15個碳原子的烷基或烷氧基，其中該烷基或烷氧基中之一或多個亞甲基基團可各自獨立地被-O-，-S-，-SiR^x R^Y -，-CH=CH-，-C≡D-，-CO-O-和/或-O-Cl-置換，使得氧和/或硫原子彼此不會直接連接，該烷基和烷氧基未經取代或被鹵素單或多取代，此外，式D-V和D-VI的掌性聯萘衍生物較佳為 其中，，Z⁰ 和b具有上描述定義，X是H，F，Cl，CN或者具有R^{0 ＊} 的定義。R^{2 ＊} 和R^{1 ＊} 各自獨立地為F，Cl，OCF₃ ，CF₃ ，CN，且L¹ ，L² ，L³ 和L⁴ 各為H或F。Z^{0 ＊} 代表單鍵，－C₂ H₄ －，－COO－，－OCO－，CH₂ O－，－OCH₂ －，－C₂ F₄ ，－CH＝CH－，－C≡D－或－CF＝CF特佳為式D－V－2a到D－V－2f的掌性聯萘衍生物：

本發明混合物包括一或多個(2，3，4或更多)掌性化合物，該掌性化合物的含量範圍為1－25重量%，較佳為2－20重量%。特佳為包含3－15重量%掌性化合物之混合物。

較佳具體實施例指明如下：－該介質包含一個，兩個或多個式I化合物；－組分B除了一或多個式II化合物以外，最好還包含式Z之一或多個酯化合物， 其中R^z 具有式I中R^{1 1} 所提供之定義。

X^z 是F，Cl，CN，NCS，OCF₃ ，CF₃ 或SF₅ 。

較佳的式Z化合物係選自式Z－1至Z－14化合物之群 其中R具有式Z中R^Z 所列的定義。

特佳為包含5%到35%，較佳係含有10%到30%，特佳係含有10%到20%之式Z化合物的混合物，較佳為選自式Z－1至Z－14之群。

－組分B較佳係另外包含一或多個選自式N－1到N－10酯化合物之群 其中R具有式I中R11所列的定義以及"烷基"是具有1－7個C原子的烷基，較佳是正－烷基。

－介質組分B另外包含一或多個選自通式IV至VIII化合物組成之群 其中R⁰ 是正－烷基，烷氧基，氧雜烷基，氟烷基或烯基，每個具有多達9個碳原子，X⁰ 是CN，SF₅ ，NCS，SO₂ CF₃ ，F，Cl，具有多達6個碳原子之鹵化烷基，鹵化烯基，鹵化烯氧基或者鹵化烷氧基，Z⁰ 是－C₂ F₄ －，－CF＝CF－，－C₂ H₄ －，－(CH₂ )₄ －，－OCH₂ －，－CH₂ O－，－CH＝CH－，－CF₂ O－或－OCF₂ －，－C₂ F4－，Y¹ 至Y⁴ 各自獨立地為H或F以及r 0或1以及其中式VII之其他化合物不包括在式VIII中。

式VI的化合物最好是選自式VI－1至VI－5的化合物，較佳係選自VI－1和/或VI－2和/或VI－4，最佳為VI－2和/或VI－4之化合物之群， 其中參數具有上述式VI所列的各別定義。

－組分B較佳另外包含一或多個帶有四個六員環的化合物，其中該六員環係選自通式IX至XVI組成之群： 其中R⁰ ，X⁰ 以及Y¹ 至Y⁴ 具有式IV至VIII中各別列示的定義，而較佳為X⁰ 是F，Cl，CF₃ ，OCF₃ 或OCHF₂ ，R⁰ 是烷基，氧雜烷基，氟烷基或烯基，每個基團各包含多達6個碳原子。

－組分B最好另外包含一或多個選自式E－1至E－4之酯化合物之群的化合物 其中R⁰ 係如式IV至VIII中所定義。

－式E－1與E－4化合物之比例較佳為10－30重量%，特別是15－25重量。

－整體混合物中式III與VIII化合物之比例較佳為1%到30%。

較佳為 －該介質包含式II，III，IV，V，VI，VII和/或VIII的化合物。

－R⁰ 較佳為具有2至7個碳原子的直鏈烷基或烯基。

－組分B較佳包含另外的化合物，較佳為選自由下列通式XVII至XXI組成之群：

其中R⁰ 和X⁰ 係如式IV至VII中所定義，並且1,4－伸苯基環可視情況另外被CN，Cl或氟取代，較佳係被氟取代。1,4－伸苯基環較佳為被氟原子單取代或多取代。

－該介質較佳為另外包含一個，兩個，三個或多個化合物，較佳為兩個或三個化合物，這些化合物係選自式Q－1和Q－2之化合物之群 其中"烷基"及"烷基'"各自獨立地如式N－1至N－6中所定義。

－根據本發明混合物中式O－1和/或O－2化合物的比例較佳為5重量%至10重量%。

－該介質較佳包含一種，兩種或三種式VII－4之化合物，其中X⁰ 為F或OCF₃ 。

－該介質較佳包含一種或多種式IV－1至IV－7的化合物 其中R⁰ 具有式IV所列示定義，較佳為甲基，乙基，正－丙基，正－丁基，正－戊基或乙烯基。

－該介質較佳包含一或多種化合物，其係選自式Q－1至Q－10之群 其中R⁰ 具有如式IV至VIII中所列示定義。

－整體混合物中，式VI－1和/或VI－12化合物的比例(其中X⁰ 較佳為氟，且R⁰ 較佳是CH₃ ，C₂ H₅ ，正－C₃ H₇ ，正－C₄ H₉ ，正－C₅ H_{1 1} 或乙烯基)為2%到20%，特別是2%到15%。

－該介質較佳包含一個或一個以上選自式II至VII化合物之群之化合物，其中R⁰ 為甲基。

－該介質尤佳為包含一個或一個以上選自式IV－1a，IV－2a，Q－2a，Q－3a和Q－7a化合物之群之化合物 －該介質較佳包含一個二氧陸圜化合物，兩個或兩個以上的二氧陸圜化合物，較佳為一個或兩個二氧陸圜化合物，其中該二氧陸圜化合物係選自式Dx－1和Dx－2之群 －該介質較佳為另外包含一個，兩個或兩個以上含有兩個環己烷環的化合物，其係選自式Z－1到Z－6之群 其中R⁰ 具有式IV至VIII中所示定義，"烷基"及"烷基'"具有式O－1和O－2中各別所示定義以及R^{1 a} 和R^{2 a} 各自獨立地為H，CH₃ ，C₂ H₅ 或正－C₃ H₇ ，－該介質較佳為包含一種，兩種或多種含有兩個選自式Z－1，Z－2，Z－5和Z－6之群之環己烷環的化合物－該介質較佳為另外包含一種，兩種或多種式為AN－1至AN－11具有稠環的化合物 其中R⁰ 具有式IV至VIII中所示定義。

頃發現，即便相對低比例之式I化合物和慣用的液晶材料混合，特別是與式II，III，IV，V，VI，VII和/或VIII中之一或多種化合物混合，都會導致較低的操作電壓和範圍較大的操作溫度。特別偏愛(除了一或多種式I化合物之外)包含一或多種式II化合物的混合物，特別是X² 是F，Cl，CN，NCS，CF₃ 或OCF₃ 之式II－5和式II－7化合物。式I至VIII之化合物都是無色，穩定以及彼此可溶混，並且和其他液晶材料也可以相溶混。

式I和II＋III＋IV＋V＋VI＋VII＋VIII化合物之最理想的混合比例大體上取決於所希望的性質，式I，II，III，IV，V，VI，VII，和/或VIII組份的選擇，以及可能存在之任何其他組份的選擇。可依個案容易地決定上述範圍內適當的混合比例。

根據本發明混合物中式I至XXI化合物之總量不重要。因此為了達到最適化各種不同性質之目的，混合物可以包含一或多種另外的組分。然而，式I至XXI化合物之總濃度越高，觀察到對操作電壓和操作溫度範圍的影響一般來講就越大。

一特佳具體實施例中，根據本發明之介質為包含式III至VIII之化合物，其中X⁰ 是F，OCF₃ ，OCHF₂ ，OCH＝CF₂ ，OCF＝CF₂ 或OCF₂ －CF₂ H。包含式I化合物之有益協同效應會導致特別有利的性質。特別是包含式I和式II及式III之化合物的混合物是以其低操作電壓為其顯著特性。

式II至XXI之各別化合物及其各別次分子式(可用於根據本發明介質中)為已知或可依類似於已知化合物的方式製得。

根據本發明之MLC顯示器的結構，從偏光鏡，電極基板和表面經處理的電極和這類型顯示器的慣用結構皆相符合。術語慣用結構係廣泛描述在本文中，並且涵蓋所有MLC顯示器的衍生物和改良品，特別包括以聚－Si TFT或MIM為主之矩陣顯示元件，然而，尤佳為剛好在某一基板上有電極的顯示器，即所謂的交叉指形電極，如IPS顯示器中所用的那些電極，較佳為用於某一確定結構中。

然而，根據本發明顯示器與慣用顯示器(以扭轉向列電池為主要)間之主要差別在於液晶層之液晶參數的選擇。

根據本發明之介質本身為按照慣用的方式製得。一般來講，組分可溶解彼此，較佳係在高溫下進行溶解。透過合適的添加劑，本發明之液晶相得以依此方式改質，使得其可用於迄今已揭示之所有類型之液晶顯示元件中。此類添加劑為熟習此項技術者所已知，並在文獻(H.Kelker和R.Hatz所著液晶手冊，Verlag Chemie，Weinheim，1980)中有詳細的描述。例如可添加多色染料以製備有色客體－主體系統，或者可以加入物質以修改介電各向異性，黏度和/或向列相之排列。此外，也可添加穩定劑和抗氧化劑。

根據本發明之混合物係適合用於TN，STN，ECB和IPS應用以及各向同性開關模式(ISM)應用中。因此，本發明的主題是其於一電光裝置中的用途及一包含液晶介質的電光裝置，其中該液晶介質包含至少一種本發明化合物。

本發明混合物係非常適用於以光學各向同性狀態進行操作的裝置上。驚訝地發現本發明混合物係極合適用於各別用途上。

以光學各向同性狀態操作或可以該狀態操作的電光裝置最近對於錄影機，電視機和多媒體應用感興趣。這是因為使用基於液晶物理特性之電光效應的慣用液晶顯示器的切換時間相當的長，非該應用所需。而且，大部份慣用顯示器呈現顯著的對比視角依附性，使得需要採取必要措施來彌補此非所需性質。

關於利用光學各向同性狀態之電光效應的裝置，德國專利申請案102 17 273 A1例如揭示了一種光控制(光調節)元件，其中用來調製的介晶控制介質在操作溫度下時係呈現各向同性相。這些光控制元件具有很短的切換時間以及優良的對比視角依附關係。然而，該等元件的驅動或操作電壓對某些應用來講經常是不當偏高。

德國專利申請案102 41 301描述允許驅動電壓顯著降低之電極的特定結構。然而，這些電極使得光控制元件的製造方法變得更加複雜。

此外，例如揭示於德國專利102 17 273 A1和德國專利102 41 301中的光控制元件具有顯著的溫度依附性。於一呈光學各向同性狀態之控制介質中藉由電場引發的電光效應在接近控制介質透明點的溫度下時是最明顯的。在這個範圍內，光控制元件具有最低的特性電壓值，因此需要最低的操作電壓。當溫度升高時，特性電壓和工作電壓顯著提高。典型的溫度依附值係在每攝氏溫度約數伏特至約十或更多伏特的範圍中。當德國專利102 41 301描述可在各向同性狀態下進行操作或於該狀態下操作之裝置用之各式各樣結構的電極，德國專利102 17 273 A1揭示具有不同組成之各向同性介質，其適用於可在各向同性狀態下進行操作或於該狀態下操作的光控制元件中。在這些光控制元件中，低限電壓之相對溫度依附性係在高於透明點1℃之溫度下約50%/℃之範圍中，。此溫度依附性隨溫度升高而降低，使得其在高於透明點5℃之溫度下係約10%/℃。然而，對於許多使用該等光控制元件之顯示器的實際應用而言，電光效應的溫度依附性還太高。反過來，在實際運用上，希望操作電壓在至少若干℃的溫度範圍內(較佳為約5℃或5℃以上，更佳為約10℃或10℃以上，而特佳為約20℃或20℃以上)是和操作溫度無關的。

如上所述以及在德國專利102 17 273 A1，德國專利102 41 301和德國專利102 536 06中的敘述，如今頃發現本發明混合物非常合適用作光控制元件中的控制介質，並可擴大操作該電光操作壓力之溫度範圍。在此情況下，光學各向同性狀態或藍相幾乎完全與操作溫度無關或根本與操作溫度無關。

如尚未公開之德國專利103 13 979中所述，如果介晶控制介質表現出至少一個所謂的"藍相"時，這種效應會更加顯著。具有極高掌性扭曲的液晶可能具有一或一個以上的光學各向同性相。如果它們具有各自的膽固醇螺距，這些相在具有夠大的電池間隙的電池中可能看起來是帶藍色的。那些相因而亦稱之為"藍相"(Gray和Goodby，"矩列液晶，組織和結構"，Leonhard Hill，美國，加拿大(1984))。電場對於以藍相存在之液晶的效應也例如描述於H.S.Kitzerow之"電場對藍相之影響"，Mol.Cryst.Liq.Cryst.(1991)，第202卷，第51－83頁中，並且到目前為止已辨認出三種藍相類型，即BP I，BP II和BP III，它們可能在無場液晶中觀察到。如果對顯示出一種藍相或多種藍相之液晶施加一電場時值得注意的是可能會出現其他與藍相I，II和III不同的藍相或其他相。

本發明混合物可以用於電光光控制元件中，其包含－一或多個，特別是兩個基板；－一電極套組；－一個或多個極化光的元件；及－該控制介質；藉此該光控制元件係操作(或可操作)在控制介質處於非驅動狀態下為光學各向同性相的溫度下。

本發明控制介質具有一特性溫度，較佳為一範圍在約－30℃至約80℃，特別是高達約55℃之透明點。

光控制元件的操作溫度較佳在控制介質的特性溫度以上，該溫度通常是該控制介質變為藍相的轉移溫度；一般操作溫度係比該特性溫度高約0.1°至約50°，較佳係在約0.1°至約10°範圍內。更佳為該操作溫度係在該控制介質變為藍相之轉移溫度至該控制介質變為各向同性相之轉移溫度(即透明點)範圍內。然而，該光控制元件也可以在控制介質呈各向同性相之溫度下操作。

就本發明目的而言，術語"特性溫度"係定義如下：－如果為溫度函數之特性電壓具有一個最小值，此最小值下的溫度即稱之為特性溫度。

－如果為溫度函數之特性電壓沒有最小值，並且控制介質具有一或多種藍相，則變為藍相的轉移溫度即稱之為特性溫度；萬一有一種以上之藍相時，變為藍相之最低轉移溫度係稱之為特性溫度。

－如果為溫度函數之特性電壓沒有最小值，並且該控制介質沒有藍相時，變為各向同性相之轉移溫度稱之為特性溫度。

本發明上下文中，術語"烷基"代表(只要它在本文之說明書或申請專利範圍中未於他處不同方式定義者)具有1至15個碳原子的直鏈或支鏈烴(脂族)基團。該烴基可能是未經取代或被一或多個各別選自由F，Cl，Br，I或CN組成之群的取代基所取代。

該介電質也可包括其他為熟習該技藝人士所熟知並且在文獻中有描述的添加劑。例如，可添加0到5%之多色染料，抗氧化劑或穩定劑。

C表示結晶相，S表示矩列相，S_C 代表矩列C相，N代表向列相，I代表各向同性相以及BP表示藍相。

V_X 表示X%傳輸的電壓。如此一來，例如V_{1 0} 代表10%傳輸的電壓，以及V_{1 0 0} 代表100%傳輸的電壓(垂直於板面的視角)。對應於V_{1 0 0} 值之操作電壓(分別為V_{m a x} )下，τ_{o n} 代表接通時間以及τ_{o f f} 代表切斷時間。

△n代表光學各向異性。△ε表示介電質各向異性。(△ε＝ε_∥ －ε_⊥ ，這裏ε_∥ 代表與縱向分子軸平行的介電常數，以及ε_⊥ 代表與分子軸垂直的介電常數)。除非另有說明，電光數據係於一TN電池中，20℃係於第一最小傳輸值(即，0.5微米之(d．△n)值)下量得。除非另有說明，光學數據係於20℃下量得。

為了調整物理性質，根據本發明之光調節介質可視情況包含其他液晶化合物。此等化合物為專家已知者。它們在根據本發明介質中的濃度較佳為0%到30%，更佳為0%到20%，而最佳為5%至15%。

本發明介質較佳為具有一寬度為9°或以上，較佳為10°或以上，更佳為15°或以上，最佳為20°或以上之藍相範圍或藍相之結合範圍(若多於一個藍相出現)，。

一較佳具體實施例中，該相範圍為至少10℃到30℃，更佳為至少10℃到40℃，而最佳為至少0℃到50℃，其中至少較佳係代表相最好可延伸到低於下限之溫度，同時延伸至高於上限之溫度。

另一較佳具體實施例中，此相範圍為至少20℃到40℃，更佳為至少30℃到80℃，而最佳為至少30℃到90℃。該具體實施例係特別適合於具有強背光以散失能量，因而加熱顯示器之顯示器。

本申請案中，術語正介電性化合物係描述△ε>1.5的化合物，中性介電性化合物是－1.5△ε1.5的化合物，負介電性化合物是△ε<－1.5的化合物。其同樣適用於組份。△ε是在1 kHz和20℃下測定的。化合物的介電各向異性是從10%個別化合物於向列主體混合物中之溶液中量得的。這些測試化合物的電容是在具有垂直與平行配向排列之電池中量得的。這兩種型態之電池的電池間隔係近20微米。外加電壓是一個頻率為1 kHZ的矩形波，其均方根值一般為0.01 V到1.0 V，然而，其總是選擇低於各別測試化合物之電容低限值。

供正介電性化合物用之混合物ZLI－4792，和供中性介電性化合物以及負介電性化合物用之混合物ZLI－3086(兩個都是德國Merck KGaA的產品)係分別作為主體混合物。該等化合物的介電質電容率係從添加感興趣化合物後主體混合物各別值之改變測得，並外推至感興趣化合物之濃度為100%處。

具有向列相的組分同樣係在20℃之測量溫度下量得，所有其他的處理方式皆和化合物一樣。

如果在其他地方沒有另作明確敘述，術語低限電壓在本發明中係指光學的低限值並可提供10%相對對比值(V_{1 0} )，術語飽和電壓係指光學飽和度並可提供90%相對對比值(V_{9 0} )。如果已明確提及，只使用電容低限電壓(V₀ ，也稱之為Freedericksz－低限值V_{F r} )。

除非另有言明，否則本申請案中所提供的參數範圍皆包含限制值。

除非另有言明，否則在整個申請案中，所有濃度都以質量百分比提供，並且涉及各別完整混合物，所有溫度和所有溫度差都以攝氏溫度(℃)提供。所有物理性質已且根據德國Merck KGaA 於1997年11月出版的"Merck Liquid Crystals，Physical Properties of Liquid Crystals"量得並根據其進行測量，除非另有言明，並以溫度20℃之測量值提供。光學各向異性(△n)是在589.3奈米之波長下測量。介電各向異性(△ε)是在1 kHz的頻率下測量。低限電壓以及所有其他的電光特性已用德國Merck KGaA製備的測試電池量得。測定△ε之測試電池的電池間隔為22微米。電極是一個面積為1.13平方公分和具有一個護圈的圓形ITO電極。垂直方位之定位層(ε )是卵磷脂，平行方位之定位層(ε_⊥ )則是來自日本合成橡膠的聚醯亞胺AL－1054。電容係以一個頻率回應分析器Solatron 1260，利用一個正弦波在0.3或0.1 V_{r m s} 之電壓下測得。在電光測量中使用的光是白光。使用的設備是市售日本Otsuka的設備。特性電壓已在垂直觀察下測得。低限電壓(V_{1 0} )，中灰電壓(V_{5 0} )和飽和電壓(V_{9 0} )可分別在10%，50%和90%之相對對比值下測得。介晶化合物是不會大幅破壞已存在介質中之介晶相的化合物，它們較佳是能夠誘導一尚不具中間相或各別中間相之介質中產生一中間相之化合物，它們最佳係自身具有一個中間相之化合物。因此，例如產向列的化合物係具有或能產生一個向列液晶相之化合物，產矩列化合物係具有或能產生一個矩列相之化合物，產盤形化合物具有或能產生一個盤形相及類似相之化合物。

已將介晶調節材料填入在Merck KGaA之各場所中所製得之電光測試電池中。測試電池之一基板側邊係具有交叉指形電極。電極寬度是10微米，毗鄰電極間之距離和電池間隔都是10微米。本測試電池已在交叉極化器間進行電光評估。

低溫下，已填充電池顯現一種掌性向列混合物之典型結構且在交叉極化器間不需外加電壓就有光學傳遞。加熱後，第一溫度(T₁ )下，混合物會變成光學各向同性，在交叉極化器之間是暗的。這顯示在此溫度下由掌性向列相轉移至藍相。升高至第二溫度(T₂ )時，電池在外加電壓下顯現出一電光效應，通常係在幾十個伏特下，在此範圍中之特定電壓將導致最大光輸送值。通常，在高溫下，可見電光效應所需之電壓強力增加，表示在此第二溫度(T₂ )下由藍相轉移至各向同性相。

最佳係混合物分別可於雙相區之藍相中作電光使用之溫度範圍(△T(BP))，表示成T₁ 至T₂ 之範圍。此溫度範圍(△T(BP))係本發明申請案實例中所列之溫度範圍。電光顯示器亦可操作在超出此範圍之溫度下，即高於T₂ 之溫度下，雖然一般僅在顯著較高之操作電壓下。

根據本發明之液晶介質可包括一般濃度之其他添加劑和掌性摻雜劑。基於總混合物，這些其他組成分之總濃度係在0%至10%範圍內，較佳係0.1%至6%範圍內。各所用各別化合物之濃度最好係在0.1至3%範圍內。本申請案中液晶組分和液晶介質化合物之濃度值和範圍係不考慮這些化合物和相似添加劑之濃度。

根據本發明液晶介質係由幾個化合物組成，較佳係由3－30個，更佳為5－20個，最佳為6－14個化合物組成。這些化合物係以慣用方式混合。通常，將所需量之較少用量的化合物溶解於較大用量之化合物中。如果溫度高於所用高濃度化合物之透明點，特別容易觀察到完整的溶解過程。然而，也可以用其他慣用方法來製備介質，例如使用所謂的預混合物，它可以是化合物之同系物或共熔混合物，或使用所謂的多瓶系統，其組成分已準備使用混合物本身。

根據本發明液晶介質可以藉由添加合適的添加劑之方式改質，使其可用於所有已知類型之液晶顯示器中，使用液晶介質如像TN－，TN－AMD，ECB－，VAN－AMD者，特別是用於複合系統中，如PDLC－，NCAP－和PN－LCDs，特別是用於HPDLCs中。

熔點T(C，N)，從矩列相至向列(N)相之移轉T(S,N)和液晶的透明點T(N，I)皆以℃表示。

在本發明申請案中，特別是在下面實例中，液晶化合物的結構是用縮寫，亦稱為首字母縮略字表示。根據下面兩個表A和B，將縮寫直接轉變為對應結構。所有基團C_n H_{2 n ＋ 1} 和C_m H_{2 m ＋ 1} 都是分別帶有n個及m個C－原子之直鏈烷基。表B的解釋是不言自明的。表A僅僅列出了結構中心的縮寫。各別化合物是以中心的縮寫接一個連字號和一個代碼(詳細說明下列取代基R¹ ，R² ，L¹ 和L² )的方式表示。

除了式I化合物之外，較佳為包含至少一個，兩個，三個或四個來自表B之化合物的液晶混合物。

表C： 表C顯示根據組分D之可能摻雜劑，根據本發明，它們一般可以單獨或兩個，三個或更多個結合加入該混合物中。

根據本發明液晶介質較佳為包含以下物質－4個或4個以上選自表A和B化合物之群和/或－5個或5個以上選自表B化合物之群和/或－2個或2個以上選自表A化合物之群。

實例

以下所例示實例係用來說明本發明，而不以任何方式限制之。

然而，特別地該等化合物之物理數據對專家而言係說明可獲得性質之範圍。特別地，因而可明確定義了最好可達成之各種性質的組合。

實例1

製備下列化合物 化合物(3)係按照下列反應流程製得：

1.1(2 )的製備將溶於300毫升CH₂ Cl₂ 中之0.1莫耳(1)的懸浮液冷卻到－70℃之溫度，並逐滴用0.15莫耳3,4,5－三氯酚，0.17莫耳的N(C₂ H₅ )₃ 和100毫升CH₂ Cl₂ 的混合物處理之。五分鐘後，首先逐滴添加0.5莫耳的N(C₂ H₅ )₃ ．3HF，然後過五分鐘，再逐滴加入0.5莫耳的Br₂ 。在－70℃之溫度下攪拌一小時後，讓混合物溫熱到大約20℃的環境溫度，並將其傾入冰冷之0.1N含水NaOH中。使用CH₂ Cl₂ 萃取該混合物3次，結合的有機萃取物置於Na₂ SO₄ 上乾燥，然後蒸乾。將粗產物溶解於正－庚烷中，用矽膠過濾，並於－20℃之溫度下從正－庚烷中結晶而出。(2)的產率為理論產率的78%。

1.2(3 )的製備將280毫莫耳(2)，420毫莫耳的雙戊醯硼，840毫莫耳的醋酸鉀，8.4毫莫耳的PdCl₂ (dppf)，34毫升和800毫升二氧陸圜的混合物在氮氣下迴流加熱4個小時。一般水性加工處理，並在矽膠上於甲苯中進行層析，接著從乙醇中結晶可獲得106克(理論產率的87%)純硼酸酯(3)。

1.3(5 )的製備在30℃之溫度下，將30毫升正－丙醇和50毫升三甘醇二甲醚的混合物逐滴加入溶於400毫升三甘醇二甲醚之400毫莫耳的氫化鈉懸浮液中。添加完成後，將混合物於環境溫度下攪拌30分鐘，而後將溫度上升到50℃並保持在該溫度下達1小時。添加4.1毫莫耳的18－冠醚－6後，在60℃之溫度下，添加溶於50毫升三甘醇二甲醚之40毫莫耳(4)的溶液。完成添加後，將混合物在60℃下攪拌1小時，隨後先加熱到110℃，在該溫度下攪拌1小時，而後加熱至170℃並於該溫度下攪拌18小時。冷卻至環境溫度後，將8.1克(理論產率的45%)的溴化物(5)以常用的水性加工處理方式分離，然後在矽膠上於氯丁烷中進行層析，得到一種黏性油。

1.4(6 )的製備在100℃下氮氣壓中，將40毫莫耳硼酸酯(3)，40毫莫耳的溴化物(5)，1.1毫莫耳的PdCl₂ (dppf)，120毫升二氧陸圜和80毫莫耳K₃ PO₄ ．3H20的混合物攪拌18小時。冷卻到環境溫度後，進行通常水性加工處理，並在矽膠上於正－庚烷中進行層析，接著從乙醇中結晶獲得理論產率之63%的最終產物(6)。

該產品具有T_g －63℃I的相序。

實例2

採用與實例1類似的方法製備下列化合物：

該產品具有Tg－50℃ I的相序。

實例3

採用與實例1類似的方法製備下列化合物：

該產品具有C 73℃ I的相序。

實例4

4.1 2",3",4",5",6"－五－環丙基甲氧基溴化苯的製備將環丙基甲醇(30.0克，416毫莫耳)緩慢加入溶於三乙二醇二甲醚(400毫升)和二苯并－18冠6醚(2.0克)中之氫化鈉懸浮液(60%油中的懸浮液)中，將其保持在30℃以下之溫度。在60℃下，添加溶於三乙二醇二甲醚(100毫升)中的五氟溴化苯(10.0克，40.5毫莫耳)，然後將溫度緩慢地升至150℃，以防止起泡過量。在16小時後，將混合物冷卻至環境溫度，用稀鹽酸中和之，並用醚萃取之。有機相用水清洗之，乾燥並蒸發之，獲得一種棕色油狀物，該油狀物在閃蒸主塔中純化，得到一種液體(7.0克，34%)。¹ H NMR顯示出預期的信號，而GCMS顯示出分子離子。

4.2 2,3,4,5,6－5－五－環丙基甲氧基－4'－[1,1－二氟－1－(3,4,5－三氟－苯氧基)－甲基]－3',5'－二氟－聯苯的製備：

2",3",4",5",6"－五－環丙基甲氧基溴化苯(3.0克，5.9毫莫耳，來自上述4.1)，磷酸鉀二水合物(4.2克，19.8毫莫耳)，3,5－二氟－4[1,1－二氟－1－(3,4,5－三氟苯氧基)甲基]－硼酸(6.5克，18.2毫莫耳)和四(三苯基膦)鈀(0)在1,4－二氧陸圜中迴流攪拌16個小時。混合物分佈在二氯甲烷和水之間。將氯化層用水洗，置於硫酸鈉上乾燥，然後蒸乾。使用乙腈/水作為溶析液，以製備HPLC進行純化，獲得一白色固體(1.3克，20%)。¹ H NMR顯示出預期的信號，而GCMS顯示出分子離子。

實例5

與實例4類似，製備2",3",4",5",6"－五－環丙基甲氧基－4－庚基－[1,1'；4',1"]聯三苯：

2",3",4",5",6"－五－環丙基甲氧基溴化苯(3.0克，5.9毫莫耳，來自上述4.1)，4’庚基聯苯基硼酸(3.6克，12.2毫莫耳)，磷酸鉀二水合物(2.7克，12.7毫莫耳)和四－三苯基膦鈀(0)(0.1克)在1,4－二氧陸圜中迴流攪拌16個小時。將混合物冷卻，並分佈在水和二氯甲烷之間。將氯化層移除，清洗，並置於硫酸鈉上乾燥，然後蒸乾，獲得一橘色油狀物。先使用汽油/DCM以急驟管柱層析法進行純化，接著從IPA中再結晶，獲得0.4克，10%的產物。¹ H NMR顯示出預期的信號，而GCMS顯示出分子的譜峰。

實例6

以類似實例1的方法製備下列化合物：

該產物具有C 85℃ I的相序。

實例7

以類似實例1的方法製備下列化合物：

該產物具有－45℃的玻璃轉移溫度。

實例8到58

以類似實例1的方法製備下列化合物：

實例59到118

以類似實例1的方法製備下列化合物：

實例119到170

以類似實例1的方法製備下列化合物：

實例171到222

以類似實例1的方法製備下列化合物：

實例223到274

以類似實例1的方法製備下列化合物：

實例275到326

以類似實例1的方法製備下列化合物：

實例327到377

以類似實例1的方法製備下列化合物：

實例378到429

以類似實例1的方法製備下列化合物：

實例430到481

以類似實例1的方法製備下列化合物：

實例482到658

以類似實例1的方法製備下列化合物：

實例659到836

以類似實例1的方法製備下列化合物：

實例837到873

以類似實例1的方法製備下列化合物：

實例874到909

以類似實例1的方法製備下列化合物：

實例911到947

以類似實例1的方法製備下列化合物：

實例948

以類似實例1的方法按照下列流程由實例7的化合物開始製備下列化合物 。

該化合物具有－37℃之玻璃轉移溫度。

實例949到977

以類似實例1的方法製備下列化合物：實例編號

比較使用－實例1

將5%的掌性試劑R－5011溶解於非掌性液晶混合物H－0中，其具有下表1所示之組成和特性。

將所得CM－0混合物填入一基板側邊上含有交叉指形電極之電光測試電池中。電極寬度是10微米，毗鄰電極間距離為10微米，並且電池的間隔也是10微米。本測試電池在交叉極化器間進行電光評估。

低溫下，已填充電池顯現一種掌性向列混合物之典型結構，且在交叉極化器間不需外加電壓就有光學傳遞。加熱時，在36℃之溫度下，混合物是光學各向同性的，在交叉極化器間是暗的。

這顯示在36℃從掌性向列相轉移至藍相。這個溫度被稱作T₁ 或T_{t r a 正 s} 。

溫度達43℃時，電池在外加電壓下表現出明顯的電光效應，例如在38℃下，施加46伏之電壓導致一最大光學轉移。這個溫度被稱為T₂ ，並且相應電壓被稱為V_{m a x} 或V_{1 0 0} 。在43℃之溫度下，可見電光效應所需的電壓開始大幅增加，顯示在該溫度下由藍相轉移至各向同性相。

混合物可以在藍相中作電光使用的溫度範圍(△T(BP))確認在36℃至43℃範圍內，也就是7°寬(＝T₂ －T₁ ＝43℃－36℃)。結果示於下表2中。此外接通的回應時間(τ_{o n} )和切斷的回應時間(τ_{o f f} )都已經測得。隨著溫度漸增至T₁ 以上，回應時間則下降，並且兩個回應時間各下降至5毫秒以下的溫度係稱為T₃ 。此是在此比較使用實例中43℃或稍微高溫度下的情況。因此，可用的平坦行為範圍，即可使平坦範圍(△T(FR))(它係被定義為△T(FR)＝T₂ －T₃ )，在本比較使用實例中若T₂ T₃ 則△T(FR)＝0，若T₂ <T₃ ，則等於0°。

比較使用－實例2

在此比較使用－實例中，將10%揭示於歐洲專利申請案03 018 708.2和用於歐洲專利申請案03 018 707.4中(以上兩者皆尚未公開)之下式化合物 連同5%掌性試劑R－5011溶解於前述比較使用－實例1中所用非掌性液晶混合物H－0中。此混合物(CM－1)的組成和它的特性示於下表(表2)中。

使用－實例1

在此使用－實例中，將10%實例1至6各化合物連同5%掌性試劑R－5011一起溶解於上述比較使用－實例1中所用的液晶混合物H－0中。所得混合物H－1－1，H－2－1，H－3－1，H－4－1，H－5－1和H－6－1具有表2到5中所示的組成和特性。在附加實驗中，將5%實例1至6之化合物連同5%掌性試劑R－5011一起溶解於非掌性液晶混合物H－0中，分別生成混合物H－1－2，H－2－2，H－3－2，H－4－3，H－5－2和H－6－2，其特性亦包含於表2到5中。如表4所示，例4之最後但非濃度最小的化合物分別以濃度7%，3%與5%掌性試劑R－5011用於主體化合物H－O中分別生成混合物H－4－2和H－4－4。

將所得混合物H－1－1至H－6－2填入各如比較使用－實例1中所用和其中描述所研究的電光測試電池中。結果列於表2到5中。

低溫下，已填入H－1的電池顯示出掌性向列混合物之典型結構且在交叉極化器間不需外加電壓下就會發生光學傳遞。加熱時，在介於－10.0℃和－5.0℃之溫度下，混合物是光學各向同性的，在交叉極化器之間是暗的。這顯示在－5℃下從掌性向列相轉移至藍相，這溫度在此被用作各自參考溫度。溫度達13℃後，電池在外加電壓下表現出明顯的電光效應。

混合物可以在藍相中作電光使用之溫度範圍(△T(BP))確認係在－5.0℃至13.0℃範圍內，即18°寬(＝T₂ －T₁ ＝13.0℃－－5.0℃)。這明顯比掌性參考混合物CM－0與只5%R－501加入混合物H－0中所發現之7.0°之各自範圍大，同時藍相的相範圍顯著偏向接近環境溫度處，這有助於實際操作，同時操作電壓得以降低。

此外，接通的回應時間(τ_{o n} )和切斷回應時間(τ_{o f f} )都已被測得。隨著溫度漸增達T₁ 以上，回應時間下降，但兩個回應時間各下降至5毫秒以下之溫度(T₃ )在此係高於13℃。於是，在此使用實例中，△T(FR)是△T(FR)＝0°(＝T₂ －T₃ ，＝13℃－13℃)，恰如同比較使用實例1－0和1－1。然而，藍相的寬度在此為18°，這個值是比較使用1－0的兩倍以上，並且仍比比較使用實例1－1的寬度多64%。

對於使用實例1－2a至1－6b，得到比較結果，如在表2和表3中所列。

備註：Refs.歐洲專利申請案03 018 707.4中所用化合物(見上文)^＊ ：上限，不容易偵測，#下限，不容易偵測，#下限，不容易偵測，n.d.：未測得。

使用－實例2

在此使用實例中，10%實例1化合物連同5%掌性試劑R－5011一起溶解於非掌性液晶混合物A－0中並具有下表所列組成。

結果係表示於下表7中。

使用－實例3

在此使用實例中，不同量之每一實例1化合物和掌性試劑R－5011一起溶解於非掌性的液晶混合物B－0並具有下表所示組成。

結果係包括於上述表6中以供比較之用。

使用－實例4

使用實例中，不同量的每一實例1化合物和掌性試劑在此R－5011一起溶解於非掌性液晶混合物C－0並具有下表所示組成。

最終混合物C－1至C－6的結果係示於下列表10和表11中。

使用－實例5

在本使用－實例中，5%的實例1化合物連同9%掌性試劑R－5011的戊基同系物一起溶解於上述使用－實例4中所用的非掌性液晶混合物C－0中。

最終混合物C－7的結果係示於下表11中。

使用－實例6

在本使用實例中，5%的實例1化合物和9%的掌性試劑R－5011一起溶解於非掌性液晶混合物D－0中，其具有下表所示組成和性質。

最終混合物D－1的結果係示於上表11中。

使用－實例7

在本使用－實例中，製備一種向列液晶混合物(稱為E)(其包含10%實例3的化合物)並對它的物理性質進行評估，如下表所示。

Claims (14)

1. 一種具式I之介晶化合物， 其中R¹¹ 至R¹² 各自獨立地為H、F、Cl、CN、NCS、SF₅ 、SO₂ CF₃ 、或具有1到20個碳原子之直鏈、支鏈、環狀或包含環狀部份之烷基，該烷基可未經取代或經F、Cl或CN單取代或多取代，且其中一或多個不相鄰的CH₂ 基團在每一情況下可各自獨立地視情況被-O-、-S-、-NH-、-NR⁰¹ -、-SiR⁰¹ R⁰² -、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CY⁰¹ =CY⁰² -、-C≡C-或芳香族雙基團置換，該芳香族雙基團可視情況經鹵素或烷基取代且其中一或多個CH基團可被N原子置換，依此方式O和/或S原子彼此不會直接相連，而其中一或多個不相鄰的CH基團(當存在時)可視情況被N置換，或R¹¹ 至R¹² 中之一或多個是-SG-PG和/或R¹¹ 和R¹² 中之至少一者可為 R¹³ 至R¹⁶ 每次出現時，各自獨立地為具有1到20個碳原子之直鏈、支鏈、環狀或包含環狀部份之烷基，該烷基可未經取代或經F、Cl或CN單取代或多取代，且其中一或多個不相鄰的CH₂ 基團在每一情況下可各自獨立地視情況被-O-、-S-、-NH-、-NR⁰¹ -、-SiR⁰¹ R⁰² -、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CY¹ =CY² -、-C≡C-或芳香族雙基團置換，該芳香族雙基團可視情況經鹵素或烷基取代且其中一或多個CH基團可被N原子置換，依此方式O和/或S原子彼此不會直接相連，而其中一或多個不相鄰的CH基團(當存在時)可視情況被N置換，和是彼此獨立的基團，假若和/或出現超過一次，而且其每次出現均是彼此獨立的，其為芳香環和/或脂環，或是包含兩個或兩個以上稠合芳香環或脂環之基團，其中這些環視情況包含一或多個選自N、O和/或S的雜原子，且視情況被R單取代或多取代， R 具有R¹¹ 所示定義之一，SG 為SG'-X，SG' 為具有多達20個C原子的伸烷基，其可未經取代或經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代，其中一或多個不相鄰的CH₂ 基團在各情況下可能各自獨立地被-O-、-S-、-NH-、-NR⁰¹ -、-SiR⁰¹ R⁰² -、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-、-CO-、-CO-S-、-CH=CH-或-C≡C-置換，依此方式使O和/或S原子不彼此直接相連，X 為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR⁰¹ -、-NR⁰¹ -CO-、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-SCH₂ -、-CH₂ S-、-CF₂ O-、-OCF₂ -、-CF₂ S-、-SCF₂ -、-CF₂ CH₂ -、-CH₂ CF₂ -、-CF₂ CF₂ -、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR⁰¹ -、-CY⁰¹ =CY⁰² -、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-、-CH=CH-或單鍵，PG 是一個可聚合基團或一反應性基團，Z¹¹ 和Z¹² 是彼此獨立的，假若Z¹¹ 和/或Z¹² 出現超過一次，而且其每次出現時均是彼此獨立的，其為-CO-O-、-O-CO-、-S-CO-、-CO-S-、-CO-NR⁰¹ -、-NR⁰¹ -CO-、-OCH₂ -、-CH₂ O-、-SCH₂ -、-CH₂ S-、-CF₂ O-、-OCF₂ -、-CF₂ S-、-SCF₂ -、-CH₂ CH₂ -、-CF₂ CH₂ -、-CH₂ CF₂ -、-CF₂ CF₂ - 、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR⁰¹ -、-CR⁰¹ =CH-、-CY⁰¹ =CY⁰² -、-C≡C-、-(CH₂ )₄ -、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-或單鍵，Y⁰¹ 和Y⁰² 各別獨立地為F、Cl或CN，或者二者之一可為H，R⁰¹ 和R⁰² 各別獨立地為H或具有1到12個碳原子的烷基，n和m 各別獨立地為0、1、2、3或4，同時n+m 為1、2、3、4、5或6。
2. 如請求項1之化合物，其中n和m各自獨立地為1。
3. 如請求項2之化合物，其中介晶基團：和係彼此相同。
4. 如請求項1之化合物，其中n=0，m1且R¹¹ 為第五烷氧基或改質烷氧基。
5. 如請求項1至4中任一項之化合物，其中Z¹¹ 和Z¹² 中至少一個是-CF₂ -O-或-O-CF₂ -。
6. 如請求項1至4中任一項之化合物，其中R¹³ 和R¹⁴ 係彼此相同。
7. 如請求項5之化合物，其中R¹³ 和R¹⁴ 係彼此相同。
8. 一種介晶介質，其特徵為其包含如請求項1到7中任一項之化合物。
9. 如請求項8之介晶介質，其係一個光調節介質。
10. 如請求項8或9之介晶介質，其中該介質具有藍相。
11. 一種光調節元件，其特徵為它包含一種如請求項8至10中任一項之介質。
12. 一種如請求項1至7中任一項之化合物於介晶介質中的用途。
13. 一種如請求項8至10中任一項之介質於光調節元件中的用途。
14. 一種電光顯示器，其特徵為其包含一種如請求項8至10中任一項之介質。