TWI392724B - 液晶化合物、液晶介質及液晶顯示器 - Google Patents

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Description

液晶化合物、液晶介質及液晶顯示器
本發明係關於液晶原基化合物、液晶原基介質且係關於包含此等充當光調變介質之液晶原基介質之電光顯示器，特定言之係關於在使該等液晶原基調變介質處於一光學各向同性相(較佳處於一藍相)之溫度下操作之顯示器。
DE 102 17 273 A描述了電光顯示器及液晶原基光調變介質，該等介質在顯示器中操作時處於各向同性相。尚未公開之DE 103 13 979.6描述了電光顯示器及液晶原基光調變介質，該等介質在顯示器中操作時處於光學各向同性藍相。
與使用處於向列相的液晶之熟知及廣泛使用之顯示器相比，在此等參考案中描述之液晶原基介質及顯示器提供多種顯著優勢，舉例而言，如同在扭轉向列(TN)模式、超扭轉向列(STN)模式、具有各種變更之電控雙折射(ECB)模式及共平面切換(IPS)模式下操作之液晶顯示器(LCD)。在此等優勢中，最明顯優勢為其較快之切換時間及顯著更寬之光學視角。
然而，與使用處於另一液晶相(例如，在表面安定強誘電性液晶顯示器(SSF LCD)中處於距列相)的液晶原基介質之顯示器相比，DE 102 17 273.0及DE 103 13 979之顯示器更易於產生。舉例而言，首先其不需要極窄之單元間隙且電光效應亦對單元間隙之微小變化極不敏感。
然而，在該等所述專利申請案中描述之液晶介質仍需對某些應用而言不夠低之操作電壓。此外，此等介質之操作電壓會隨溫度而變化，且通常可觀察到在特定溫度下，電壓會隨溫度增加而明顯增加。此限制了處於藍相之液晶介質在顯示器應用中之可應用性。在此等專利申請案中描述之液晶介質之另一缺點係其中等可靠性，該可靠性無法滿足要求極其苛刻之應用。例如，此中等可靠性可表現為電壓保持率參數(VHR)，其在如上所述之液晶介質中可低於90%。
已報導某些化合物及組合物在膽固醇相與各向同性相之間具有一藍相且通常可藉由光學顯微法來觀察。此等觀察到藍相之化合物或組合物通常係展示高對掌性之單一液晶原基化合物或混合物。然而，所觀察到之藍相通常僅延伸出極小之溫度範圍，該溫度範圍通常小於攝氏1度(開爾文)寬度。
Nakata、Michi等人之Physical Review E,第68卷，041710－1至－6報導了下列化合物
對強對掌性膽固醇液晶(然而，該等液晶僅在高溫下展示藍相)之相位序列之影響。
然而，為了操作DE 103 13 979.6之新穎快速切換顯示器模式，待使用之光調變介質必須在包括環境溫度之各種溫度下處於藍相。因此，需要一種具有盡可能寬且便利定位之藍相之光調變介質。
因此，強烈需要一種具有在寬相範圍內之藍相之調變介質，其可藉由液晶原基化合物本身之適當混合物來達成，或較佳可藉由將具有適當液晶原基特性之主體混合物與在較寬溫度範圍內穩定該藍相之單一摻雜物或摻雜物之混合物混合來達成。
總之，需要可在液晶顯示器中操作之液晶介質，該等介質在該等顯示器之操作溫度下處於藍相，其提供下列技術改良：－降低之操作電壓；－操作電壓之降低之溫度依賴性；及－改良之可靠性，例如VHR。
令人驚奇地，現已發現具有包含苯環的分子結構之液晶原基化合物，該苯環在彼此鄰位具有兩個液晶原基，該等液晶原基較佳地彼此相同，且該等液晶原基化合物較佳係經一環基取代或經所提及之兩個液晶原基對側之兩個非環基取代，該等液晶原基化合物適於顯著增強使藍相穩定之溫度範圍或甚至在各自液晶原基主體中誘發一藍相，該等主體本身並不展示此相。較佳地，該等液晶原基主體為液晶主體。兩個液晶原基確實各含有至少一環元素，該環元素較佳係選自4、5、6或7員環(較佳為5或6員環)之群，其係視情況經由直接鍵或鍵聯基團連接至選自此環元素群之一或多個環元素。
在一較佳實施例中，根據本發明之化合物為對掌性化合物，其較佳地包含至少一對掌性取代原子且最佳地包含一對掌性取代C原子。
較佳地，此等化合物為式I化合物， 其中R1 1 及R1 2 彼此獨立為H、F、Cl、CN、NCS、SF5 、SO2 CF3 或較佳具有1至20個C原子之直鏈或支鏈烷基，該烷基係未經取代、經F、Cl或CN單取代或多取代，且其中一或多個未相鄰CH2 基團在各情形下係彼此獨立地視情況經－O－、－S－、－NH－、－NR0 1 －、－SiR0 1 R0 2 －、－CO－、－COO－、－OCO－、－OCO－O－、－S－CO－、－CO－S－、－CY0 1 ＝CY0 2 －或－C≡C－置換，該置換方式使得O及/或S原子並未直接彼此連接，R1 1 及R1 2 較佳為H、鹵素、具有1至9個C原子(較佳為2至5個C原子)之正烷基、正烷氧基、具有2至9個C原子(較佳為2至5個C原子)之烯基、烯氧基或烷氧基烷基或CN、NCS、鹵素，較佳為F、Cl、鹵代烷基、烯基或烷氧基，較佳為經單氟化、雙氟化或寡氟化之烷基、烯基或烷氧基，尤其較佳為CF3 、OCF2 H或OCF3 ；R1 3 及R1 4 彼此獨立地具有R1 1 之指定涵義之一，或一起形成環基CG－1至CG－6中之一； 其中，p為1至6之整數；R1 5 及R1 6 彼此獨立地具有R1 1 之指定涵義之一，或亦彼此獨立地具有下式之指定涵義之一： 及彼此獨立地，且若及/或多次出現，則該等基團在每次出現時亦彼此獨立地，為芳族環及/或脂環或包含兩或多個稠合芳族環或脂環之基團，其中此等環視情況含有一或多個選自N、O及/或S之雜原子且視情況經R單取代或多取代，其中R具有R1 1 之指定涵義之一且較佳為H、F、Cl、CN或烷基，較佳為H、F或具有1至10個C原子之烷基，Z1 1 及Z1 2 彼此獨立地，且若Z1 1 及/或Z1 2 多次出現，則其在每次出現時亦彼此獨立地，為－CO－O－、－O－CO－、－S－CO－、－CO－S－、－CO－NR0 1 －、－NR0 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＝CR0 1 －、－CR0 1 ＝CH－、－CY0 1 ＝CY0 2 －、－C≡C－、－(CH2 )4 －、－CH＝CH－CO－O－、－O－CO－CH＝CH－或單鍵，Y0 1 及Y0 2 彼此獨立為F、Cl或CN，且另一選擇係其中之一可為H，R0 1 及R0 2 彼此獨立為H或具有1至12個C原子之烷基，Y1 1 及Y1 2 彼此獨立為H、F、Cl、CN或NCS，較佳為H或F，且n及m彼此獨立為1、2、3或4，較佳為1、2或3，最佳為1或2。尤其較佳為式I之化合物，其中－Z1 1 及Z1 2 中之至少一者(較佳地Z1 1 及Z1 2 中之至少每一者且最佳地Z1 1 及Z1 2 中之每一者)為－CO－O－、－O－CO－、－CH2 －O－、－O－CH2 －、－CF2 －O－、－O－CF2 －或－CH＝CH－，最佳為－CF2 －O－或－O－CF2 －；及/或－較佳地，各自第一基團Z1 1 及Z1 2 中之至少一者(更佳地，兩者)(意即，若存在Z1 1 及/或Z1 2 之一個以上基團，則結合至該等分子之中心苯環之個別基團較佳不為－CO－O－及－O－CO－)最好分別選自－CF2 －O－、－O－CF2 －、－CH＝CH－及單鍵，最佳係選自－CF2 －O－、－O－CF2 －及單鍵，特定言之為單鍵；及/或－及彼此相同且R1 1 及R1 2 同時亦較佳地彼此相同；－環A1 1 及/或A1 2 分別為伸苯基，其係視情況經一或多個基團R取代；及/或－R為具有1至12個(較佳為1至8個)C原子之烷基或烷氧基，或為具有2至12個(較佳為2至7個)C原子之烯基、烯氧基或炔基；及/或－R1 3 與R1 4 彼此相同；或－R1 3 與R1 4 一起形成環基CG－1至CG－6中之一，較佳形成CG－2、CG－3或CG－4。
在較佳實施例中，環A1 1 至A1 3 彼此獨立為芳族環或脂環(較佳為5、6或7員環)或包含兩或多個(較佳為兩或三個)稠合芳族環或脂環之基團，其中此等環視情況含有一或多個選自N、O及/或S之雜原子且視情況經L單取代或多取代，其中L為F、Cl、Br、CN、OH、NO2 及/或具有1至12個C原子之烷基、烷氧基、烷基羰基或烷氧羰基，其中一或多個H原子係視情況經F或Cl置換。
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 ，特定言之為F、Cl、CN、CH3 、C2 H5 、OCH3 、COCH3 或OCF3 ，最佳為F、Cl、CH3 、OCH3 或COCH2 。
舉例而言，較佳之環A1 1 及A1 2 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、甘菊環、茚滿、萘、四氫萘、十氫萘、四氫哌喃、蒽、菲及茀。
尤其較佳地，此等環A1 1 及A1 2 中之一或多者分別係選自呋喃－2,5－二基、噻吩－2,5－二基、噻吩並噻吩－2,5－二基、二噻吩並噻吩－2,6－二基、吡咯－2,5－二基、1,4－伸苯基、甘菊環－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、茚滿－2,5－二基或1,4－伸環己基，其中一或兩個未相鄰CH2 基團係視情況經O及/或S置換，其中此等基團係未經取代、經如上所定義之L單取代或多取代。
較佳地， 及，在每次出現時彼此獨立為 其中R為具有1至12個(較佳為1至7個)C原子之烷基或具有2至12個C原子(較佳為2至7個C原子)之烯基或炔基，一或多個未相鄰－CH2 －基團(不與苯環相鄰)在兩種情形下可經－O－及/或－CH＝CH－置換及/或一或多個H原子可經鹵素(較佳為F)置換，且較佳為烷基，較佳為甲基、乙基或丙基，較佳為甲基；或其鏡像；且最佳地，其中之至少一者(特定言之，其中之至少每一者)為
在本發明之較佳實施例中，基團及中之至少一者(較佳為兩者)僅含有單環A1 1 及A1 2 。更佳地，此為含有一或兩個5及/或6員環之基團。
下文列出此基團之較佳子式。為達成簡明性之目的，此等基團中之Phe為1,4－伸苯基，PheL係經1至4個如上所定義之基團L取代之1,4－伸苯基，Cyc為1,4－伸環己基，Pyd為吡啶－2,5－二基且Pyr為嘧啶－2,5－二基。較佳基團之下列清單包含子式A－1至A－20及其鏡像。
－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
在此等較佳基團中，Z具有如式I所給出之Z1 1 涵義。Z較佳為－CF2 －O－或－O－CF2 －或單鍵。
更佳地，基團及中之至少一者(較佳為兩者)係選自下式Ia至Im及其各自之鏡像， 其中L具有以上所給出之涵義且r及s彼此獨立為0、1、2、3或4，較佳為0、1或2。
在此等較佳式中，較佳為、或及，其中L各自獨立地具有上文所給出之涵義之一。
式I之尤其較佳化合物包含式之環A1 1 與A1 2 各自中之至少一基團，其中r為1或2。
式I之更佳化合物包含式之環A1 1 與A1 2 各自中之至少一基團(其中r為2)及/或式各自中之至少一基團，其中r為0、1或2。
更佳地，基團與中之至少一者(較佳為兩者)為 或其各自之鏡像，其中該等1,4－伸苯基環可視情況經R或L取代，較佳經烷基(較佳地，甲基)及/或烷氧基及/或鹵素(較佳為F)取代。
更佳地，基團與中之至少一者(較佳兩者)為 或其各自之鏡像。
在本發明之一較佳實施例中，R1 3 及R1 4 一起形成選自下列各式之群之二價基團： 其中該等參數具有上文給出之各自涵義。
烷基或烷氧基(意即，其中末端CH2 基團係經－O－置換之烷基)在該申請案中可為直鏈或支鏈。其較佳係具有1、2、3、4、5、6、7或8個碳原子之直鏈，且因此較佳為(例如)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、已氧基、庚氧基或辛氧基及壬基、癸基、十一基、十二基、十三基、十四基、十五基、壬氧基、癸氧基、十一氧基、十二氧基、十三氧基或十四氧基。
例如，氧雜烷基(意即，其中一非末端CH2 基團係經－O－置換之烷基)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2－、3－、4－、5－、6－、7－、8－或9－氧雜癸基。
烯基(意即，其中一或多個CH2 基團係經－CH＝CH－置換之烷基)可為直鏈或支鏈。其較佳為具有2至10個C原子之直鏈且因此較佳為乙烯基、丙－1－烯基或丙－2－烯基、丁－1－烯基、丁－2－烯基或丁－3－烯基、戊－1－烯基、戊－2－烯基、戊－3－烯基或戊－4－烯基、己－1－烯基、己－2－烯基、己－3－烯基、己－4－烯基或己－5－烯基、庚－1－烯基、庚－2－烯基、庚－3－烯基、庚－4－烯基、庚－5－烯基或庚－6－烯基、辛－1－烯基、辛－2－烯基、辛－3－烯基、辛－4－烯基、辛－5－烯基、辛－6－烯基或辛－7－烯基、壬－1－烯基、壬－2－烯基、壬－3－烯基、壬－4－烯基、壬－5－烯基、壬－6－烯基、壬－7－烯基或壬－8－烯基、癸－1－烯基、癸－2－烯基、癸－3－烯基、癸－4－烯基、癸－5－烯基、癸－6－烯基、癸－7－烯基、癸－8－烯基或癸－9－烯基。
尤其較佳之烯基為C2 －C7 －1E－烯基、C4 －C7 －3E－烯基、C5 －C7 －4－烯基、C6 －C7 －5－烯基及C7 －6－烯基，特定言之為C2 －C7 －1E－烯基、C4 －C7 －3E－烯基及C5 －C7 －4－烯基。尤其較佳烯基之實例為乙烯基、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－庚烯基及其類似物。具有多達5個C原子之基團通常較佳。
在烷基中，其中一CH2 基團係經－O－置換且另一CH2 基團係經－CO－置換，此等基團較佳地相鄰。因此，此等基團一起形成羰氧基－CO－O－或氧基羰基－O－CO－。較佳地，此烷基為直鏈且具有2至6個C原子。
因此，其較佳為乙醯氧基、丙醯氧基、丁醯氧基、戊醯氧基、己醯氧基、乙醯氧基甲基、丙醯氧基甲基、丁醯氧基甲基、戊醯氧基甲基、2－乙醯氧基乙基、2－丙醯氧基乙基、2－丁醯氧基乙基、3－乙醯氧基丙基、3－丙醯氧基丙基、4－乙醯氧基丁基、甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基、丁氧羰基、戊氧羰基、甲氧基羰基甲基、乙氧基羰基甲基、丙氧基羰基甲基、丁氧基羰基甲基、2－(甲氧基羰基)乙基、2－(乙氧基羰基)乙基、2－(丙氧基羰基)乙基、3－(甲氧基羰基)丙基、3－(乙氧基羰基)丙基、4－(甲氧基羰基)－丁基。
其中兩或多個CH2 基團係經－O－及/或－COO－置換之烷基可為直鏈或支鏈。其較佳為直鏈且具有3至12個C原子。因此，其較佳為雙－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－(甲氧基羰基)－甲基、2,2－雙－(甲氧基羰基)－乙基、3,3－雙－(甲氧基羰基)－丙基、4,4－雙－(甲氧基羰基)－丁基、5,5－雙－(甲氧基羰基)－戊基、6,6－雙－(甲氧基羰基)－己基、7,7－雙－(甲氧基羰基)－庚基、8,8－雙－(甲氧基羰基)－辛基、雙－(乙氧基羰基)－甲基、2,2－雙－(乙氧基羰基)－乙基、3,3－雙－(乙氧基羰基)－丙基、4,4－雙－(乙氧基羰基)－丁基、5,5－雙－(乙氧基羰基)－己基。
經CN或CF3 單取代之烷基或烯基較佳為直鏈。可在任何所要之位置經CN或CF3 取代。
至少經鹵素單取代之烷基或烯基較佳為直鏈。鹵素較佳為F或Cl，在多取代之情形下較佳為F。所得基團亦包括全氟化基團。在單取代之情形下，該F或Cl取代基可在任何所要之位置，然而較佳在ω－位置。具有末端F取代基之尤其較佳直鏈基團之實例為氟甲基、2－氟乙基、3－氟丙基、4－氟丁基、5－氟戊基、6－氟己基及7－氟庚基。然而，未排除F之其它位置。
鹵素意謂F、Cl、Br及I且較佳為F或Cl，最佳為F。
R1 1 至R1 6 、R、R'、R0 1 及R0 2 中之每一者可為極性或非極性基團。在極性基團之情形下，其較佳係選自CN、SF5 、鹵素、OCH3 、SCN、COR5 、COOR5 或具有1至4個C原子之單氟化、寡氟化或多氟化烷基或烷氧基。R5 視情況為具有1至4個(較佳1至3個)C原子之氟化烷基。尤其較佳之極性基團係選自F、Cl、CN、OCH3 、COCH3 、COC2 H5 、COOCH3 、COOC2 H5 、CF3 、CHF2 、CH2 F、OCF3 、OCHF2 、OCH2 F、C2 F5 及OC2 F5 ，特定言之為F、Cl、CN、CF3 、OCHF2 及OCF3 。在非極性基團之情形下，其較佳為具有多達15個C原子之烷基或具有2至15個C原子之烷氧基。
R1 1 至R1 6 、R、R'、R0 1 及R0 2 中之每一者可為非對掌性或對掌性基團。在對掌性基團之情形下，其較佳為式I＊ 之基團： 其中Q1 為具有1至9個C原子之伸烷基或伸烷氧基或單鍵；Q2 為具有1至10個C原子之烷基或烷氧基，其可未經取代、經F、Cl、Br或CN單取代或多取代，亦有可能將一或多個未相鄰CH2 基團(在各情形下彼此獨立地)經－C≡C－、－O－、－S－、－NH－、－N(CH3 )－、－CO－、－COO－、－OCO－、－OCO－O－、－S－CO－或－CO－S－置換，該置換方式使得氧原子不直接地彼此連接；Q3 為F、Cl、Br、CN或如對Q2 所定義之烷基或烷氧基，然而不同於Q2 。
若式I＊ 中之Q1 為伸烷氧基，則該O原子較佳地鄰近該對掌性C原子。
式I＊ 之較佳對掌性基團為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－炔)－烷基、2－(2－炔)－烷氧基、1,1,1－三氟－2－烷基及1,1,1－三氟－2－烷氧基。
舉例而言，尤其較佳之對掌性基團I＊ 為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，特定為2－甲基丁基、2－甲基丁氧基、2－甲基戊氧基、3－甲基戊氧基、2－乙基已氧基、1－甲基已氧基、2－辛氧基、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－氟辛氧基、2－氟癸氧基、1,1,1－三氟化－2－辛氧基、1,1,1－三氟－2－辛基、2－氟甲基辛氧基。更佳為2－己基、2－辛基、2－辛氧基、1,1,1－三氟化－2－己基、1,1,1－三氟化－2－辛基及1,1,1－三氟化－2－辛氧基。
此外，例如歸因於結晶傾向之減少，含非對掌性支鏈烷基之化合物偶爾可具重要性。此類型之支鏈基團通常不含一個以上支鏈。較佳之非對掌性支鏈基團為異丙基、異丁基(＝甲基丙基)、異戊基(＝3－甲基丁基)、異丙氧基、2－甲基－丙氧基及3－甲基丁氧基。
在本發明之一較佳實施例中，R1 1 至R1 6 、R、R'、R0 1 及R0 2 中之一或多者(較佳地，R1 3 及R1 4 中之一或兩者)為－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－及W4 W5 W6 Si－，其中W1 為H、Cl、CN或具有1至5個C原子之苯基或烷基，特定言之為H、Cl或CH3 ，W2 及W3 彼此獨立為H或具有1至5個C原子之烷基(特定言之為甲基、乙基或正丙基)，W4 、W5 及W6 彼此獨立為Cl、具有1至5個C原子之氧雜烷基或氧雜羰基烷基，Phe為1,4－伸苯基且k1 及k2 彼此獨立為0或1。
尤其較佳之PG為乙烯基、丙烯酸酯基團、甲基丙烯酸酯基團、環氧丙烷基團或環氧基，尤其較佳為丙烯酸酯基團或甲基丙烯酸酯基團。
對於間隔基團SG而言，可使用熟習此項技術者已知之用於達成此目的之所有基團。間隔基團SG較佳具有式SG'－X，諸如PG－SG－為PG－SG'－X－，其中SG'係具有多達20個C原子之伸烷基，其可未經取代、經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代，亦有可能使一或多個未相鄰CH2 基團(在各情形下彼此獨立地)經－O－、－S－、－NH－、－NR0 1 －、－SiR0 1 R0 2 －、－CO－、－COO－、－OCO－、－OCO－O－、－S－、－CO－、－CO－S－、－CH＝CH－或－C≡C－置換，該置換方式使得O及/或S原子並未直接彼此連接；X為－O－、－S－、－CO－、－COO－、－OCO－、－O－COO－、－CO－NR0 1 －、－NR0 1 －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＝CR0 1 －、－CY0 1 ＝CY0 2 －、－C＝C－、－CH＝CH－COO－、－OCO－、－CH＝CH－或單鍵，且R0 1 、R0 2 、Y0 1 及Y0 2 具有以上所給出之各自涵義之一。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 －、－CY0 2 ＝CY0 2 －、－C≡C－或單鍵，特定言之為－O－、－S－、－C≡C－、－CY0 1 ＝CY0 2 －或單鍵，更佳為能形成共軛系統之基團(諸如－C≡C－或－CY0 1 ＝CY0 2 －)或單鍵。
舉例而言，典型基團SG'為－(CH2 )P －、－(CH2 CH2 O)q －CH2 CH2 －、－CH2 CH2 －S－CH2 CH2 －或－CH2 CH2 －NH－CH2 CH2 －或－(SiR0 R0 0 －O)p －，其中p為2至12之整數，q為1至3之整數且R0 、R0 0 及其它參數具有以上所給出之涵義。
舉例而言，較佳基團SG'為伸乙基、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、伸甲氧基伸丁基、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、伸丙烯基及伸丁烯基。
在另一較佳實施例中，SG'為式I＊ '之對掌性基團： 其中Q1 及Q3 具有式I＊ 中給出之涵義，且Q4 係具有1至10個C原子之伸烷基或伸烷基－氧基或單鍵，其與Q1 不同，Q1 連接至可聚合基團PG。
進一步較佳之化合物具有一或兩個基團PG－SG－，其中SG為單鍵。
就具有兩個基團PG－SG之化合物而言，兩個可聚合基團PG與兩個間隔基團SG中之每一者均可相同或不同。
根據本發明之液晶介質較佳含有組份A，其包含式I化合物，較佳地主要由式I化合物組成且最佳地完全由式I化合物組成。
較佳地，根據下列流程來製備式I化合物。
其中該等參數具有上文所給出之各自涵義且具有液晶原基部分之酸鹽可由習知方法獲得。
根據此反應序列，非對稱化合物(例如，其中－(Z1 1 －A1 1 )n －R1 1 與－(Z1 2 －A1 2 )m －R1 2 不同)係由兩個後續之偶合反應製得。
在該申請案中，包含(comprising)在組合物之上下文中意謂，所指之實體(例如該介質或該組份)含有所討論之該或該等化合物，其總濃度較佳為10%或更多且最佳為20%或更多。
在本文中，主要由...組成意謂所指之實體含有80%或更多、較佳地90%或更多且最佳地95%或更多之所討論之該或該等化合物。
在本文中，完全由...組成意謂所指之實體含有98%或更多、較佳地99%或更多且最佳地100.0%之所討論之該或該等化合物。
根據本發明之介質所含的根據本發明之化合物的濃度較佳係介於0.5%或更多至30%或更少之間，更佳係介於1%或更多至20%或更少之間且最佳係介於5%或更多至12%或更少之間。
式I化合物較佳係選自子式I-1至I-13之群中： 其中該等參數具有上式I所給出之各自涵義且較佳地R11 及R12 彼此獨立為F、Cl、CN、NCS、CF3 、OCF3 、烷基、烷氧基、烯基或炔基，較佳為F、Cl、烷基或烷氧基且在式I-1至I-6中較佳為F、Cl、CN、NCS、CF3 或OCF3 ，且在式I-1至I-6中較佳為烷基、烷氧基、烯基或炔基；R及R'彼此獨立為烷基、烷氧基、烯基或炔基且在其連接至C原子之情形下亦可為H，其較佳為烷基或H；L11 至L11''' 及L12 至L12''' 彼此獨立為H或F，較佳為F；且X11 及X12 彼此獨立為F、Cl、CN、CF3 、OCF3 或NCS，較佳為F、CF3 或CN，其最好彼此相同；且此等化合物之對掌性化合物亦得以涵蓋。
在一較佳實施例中，根據本發明之液晶原基調變介質包含：- 組份A，其濃度以重量計較佳為1%至25%、較佳地高達10%，其包含以上所給出之一或多種式I化合物，較佳地主要由該或該等化合物組成且最佳地完全由該或該等化合物組成；及－視情況之介電陽性組份B，其包含一或多種式II化合物，較佳地主要由該或該等化合物組成且最佳地完全由該或該等化合物組成， 其中R2 具有式I所給出之R1 1 涵義；A2 1 、A2 2 及A2 3 彼此獨立為 藉此，若A2 1 及A2 2 中之每一者出現兩次，則其可具有相同或不同涵義；Z2 1 及Z2 2 彼此獨立為單鍵、－(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－，藉此，若Z2 1 及Z2 2 中之每一者出現兩次，則其可具有相同或不同涵義；X2 為鹵素、－CN、－NCS、－SF5 、－SO2 CF3 、各自經CN及/或鹵素單取代或多取代之烷基、烯基、烯氧基或烷基烷氧基或烷氧基；L2 1 及L2 2 彼此獨立為H或F；且m為0、1或2，n為0、1、2或3，o為0、1或2，較佳為0或1且m＋n＋o為3或更小，較佳為2或更小；－視情況之組份C，其濃度以重量計較佳為1%至25%，通常高達10%，其包含一或多種式III化合物，較佳地主要由該或該等化合物組成且最佳地完全由該或該等化合物組成， 其中a、b、c及d彼此獨立為0、1或2，藉此a＋b＋c＋d為4或更小；A3 1 、A3 2 、A3 3 及A3 4 彼此獨立為 藉此，若A3 1 、A3 2 、A3 3 及A3 4 中之每一者出現兩次，則其可具有相同或不同涵義；Z3 1 、Z3 2 、Z3 3 及Z3 4 彼此獨立為單鍵、－(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－，藉此若Z3 1 、Z3 2 、Z3 3 及Z3 4 中之每一者出現兩次，則其可具有相同或不同涵義；R3 係具有1至15個碳原子之烷基或烷氧基，其中該烷基或烷氧基之一或多個亞甲基可彼此獨立地經－O－、－S－、－SiRx Ry －、－CH＝CH－、－C≡D－、－CO－O－及/或－O－CO－置換以使得氧及/或硫原子並未彼此直接連接，該烷基或烷氧基係未經取代或經－CN基團單取代或經鹵素單取代或多取代，R1 1 較佳為具有多達10個碳原子之直鏈烷基、烷氧基、烯基、烯氧基或－O－伸烷基－O－烷基，該等基團係未經取代或經鹵素單取代或多取代；L3 1 、L3 2 、L3 3 及L3 4 彼此獨立為氫、鹵素、CN基團、具有1至15個碳原子之烷基或烷氧基，其中該烷基或烷氧基之一或多個亞甲基可彼此獨立地經－O－、－S－、－SiRx Ry －、－CH＝CH－、－C≡D－、－CO－O－及/或－O－CO－置換以使得氧及/或硫原子並未彼此直接連接，該烷基或烷氧基係未經取代或經－CN基團單取代或經鹵素單取代或多取代，其附帶條件為L3 1 、L3 2 、L3 3 及L3 4 中之至少一者不為氫；X3 為F、Cl、CF3 、OCF3 、CN、NCS、－SF5 或－SO2 －Rz ；Rx 及Ry 彼此獨立為氫或具有1至7個碳原子之烷基；較佳地，Rx 及Ry 均為甲基、乙基、丙基或丁基；且Rz 為具有1至7個碳原子之烷基，該烷基係未經取代或經鹵素單取代或多取代；Rz 較佳為CF3 、C2 F5 或正C4 F9 ；及－1－20重量%之組份D，其包含HTP20μm之一或多種對掌性化合物。
本發明混合物含有1－25重量%、較佳地2－20重量%且最佳地3－15重量%之組份A。
較佳之式II化合物係選自式II－1至II－8(較佳為式II－4及/或II－5)之群之化合物： 且特定言之為式II－8a之化合物， 其中該等參數具有式II所給出之各自涵義且較佳地，R2 為具有多達六個碳原子之直鏈烷基或烷氧基；且X2 為F、CN、NCS、CF3 、SF5 或OCF3 ，較佳為F或CN。
尤其較佳為式II－5及II－8之化合物。
本發明混合物含有20－80重量%、較佳地25－70重量%且尤其較佳地30－60重量%之式II之哌喃化合物。
在本發明之一較佳實施例中，式III化合物係選自式III－1至III－7化合物之群， 其中該等參數具有式III所給出之各自涵義且較佳地，c為0或1；d為0、1或2，較佳為0或1，尤其較佳為1；R3 為具有1至15個碳原子之烷基或烷氧基或具有2至15個碳原子之烯基或烯氧基或－O－伸烷基－O－烷基，其中該等基團中之每一者之一或多個亞甲基可彼此獨立地經－S－、－SiRx Ry －、－C≡D－、－CO－O－及/或－O－CO－置換以使得氧及/或硫及/或Si原子並未彼此直接連接，該等基團係未經取代或經－CN基團單取代或經鹵素單取代或多取代，R3 較佳為具有多達10個碳原子之直鏈烷基、烷氧基、烯基、烯氧基或－O－伸烷基－O－烷基，該等基團係未經取代或經鹵素單取代或多取代；L3 1 獨立地具有R3 之指定涵義之一，且較佳為具有多達10個碳原子之直鏈烷基、烷氧基、烯基、烯氧基或－O－伸烷基－O－烷基，該等基團係未經取代或經鹵素單取代或多取代；L3 2 獨立地具有R3 之指定涵義之一或為氫、鹵素，且較佳為H、F、具有多達10個碳原子之直鏈烷基、烷氧基、烯基、烯氧基或－O－伸烷基－O－烷基，該等基團係未經取代或經鹵素單取代或多取代；L3 5 、L3 6 、L3 7 、L3 8 、L3 9 、L3 9 a 、L3 9 b 及L3 9 c 彼此獨立為H或F且在式III－1至III－4中，較佳地至少L3 5 為F；且在式III－3及III－4中，額外較佳地L3 8 為F；而在式III－7中，額外較佳地L3 6 為F；且在式III－5及III－6中，較佳地至少L3 7 及L3 9 b 均為F；X3 為F、Cl、－CN、－NCS、－SF5 、－SO2 －Rz 、具有1至15個碳原子之烷基或烷氧基，其中該烷基或烷氧基之一或多個亞甲基可彼此獨立地經－O－、－S－、－SiRx Ry －、－CH＝CH－、－C≡C－、－CO－O－及/或－O－CO－置換以使得氧及/或硫原子並未彼此直接連接，該烷基或烷氧基係未經取代或經－CN基團單取代或經鹵素單取代或多取代；X3 較佳為F、Cl、CF3 、OCF3 、OCHF2 、NCS、SF5 或－SO2 －Rz ；Y3 1 為具有1至15個碳原子之烷基或烷氧基或具有2至15個碳原子之烯基或烯氧基或－O－伸烷基－O－烷基，其中該等基團中之每一者之一或多個亞甲基可彼此獨立地經－S－、－SiRx Ry －、－C≡C－、－CO－O－及/或－O－CO－置換以使得氧及/或硫原子並未彼此直接連接，該等基團係未經取代或經－CN基團單取代或經鹵素單取代或多取代，Y3 1 較佳為具有多達10個碳原子之烷氧基、烯氧基或－O－伸烷基－O－烷基，該等基團係未經取代或經鹵素單取代或多取代；詳言之，Y3 1 具有與L3 1 相同之涵義；Y3 2 為氫、鹵素、具有1至15個碳原子之烷基或烷氧基或具有2至15個碳原子之烯基或烯氧基或－O－伸烷基－O－烷基，其中該等基團中之每一者之一或多個亞甲基可彼此獨立地經－S－、－SiRx Ry －、－C≡C－、－CO－O－及/或－O－CO－置換以使得氧及/或硫原子並未彼此直接連接，該等基團係未經取代或經－CN基團單取代或經鹵素單取代或多取代，Y3 2 較佳為H；Z3 3 及Z3 4 彼此獨立為單鍵、－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－，Z3 4 較佳為單鍵、－C≡C－、－CF2 O－或－CO2 －，特定言之為單鍵或－CF2 O－且在式III－3及III－4中，較佳地Z3 3 及Z3 4 中之一或兩者為單鍵，更佳地Z3 3 及Z3 4 均為單鍵或另一選擇係Z3 3 及Z3 4 中之一者為－CF2 O－或－CO2 －；Rx 及Ry 彼此獨立為氫或具有1至7個碳原子之烷基；較佳地，Rx 及Ry 均為甲基、乙基、丙基或丁基；Rz 為具有1至7個碳原子之烷基，該烷基係未經取代或經鹵素單取代或多取代；Rz 較佳為CF3 、C2 F5 或正C4 F9 ；藉此，進一步較佳地，R3 、L3 1 及L3 2 中之至少一者為該等直鏈烷基、烷氧基、烯基、烯氧基或－O－伸烷基－O－烷基中之一。
適於組份D之對掌性化合物係具有20μm或更多(較佳為40μm或更多且最佳為60μm或更多)之螺旋狀扭轉力絕對值之彼等化合物。該HTP係在20℃之溫度下以MLD－6260量測。
該對掌性組份D較佳地包含一或多種具有液晶原基結構且較佳地自身展示一或多個中間相(特定地，至少一膽固醇相)之對掌性化合物。包含於該對掌性組份D中之較佳對掌性化合物尤其為類似壬酸膽固醇酯(CN)、R/S－811、R/S－1011、R/S－2011、R/S－3011、R/S－4011、R/S－5011、CB－15(Merck KGaA，Darmstadt，Germany)之熟知對掌性摻雜物。較佳之對掌性摻雜物具有一或多個對掌性部分及一或多個液晶原基或具有一或多個與該對掌性部分一起形成液晶原基之芳族或脂環部分。在DE 34 25 503、DE 35 34 777、DE 35 34 778、DE 35 34 779、DE 35 34 780、DE 43 42 280、EP 01 038 941及DE 195 41 820中揭示之對掌性部分及液晶原基對掌性化合物為更佳，其揭示內容係以引用的方式併入該申請案中。如EP 01 111 954.2所揭示之對掌性聯萘衍生物、如WO 02/34739所揭示之對掌性聯萘酚衍生物、如WO 02/06265所揭示之對掌性TADDOL衍生物及如WO 02/06196及WO 02/06195所揭示之具有至少一氟化連接體及一末端對掌性部分或一中心對掌性部分之對掌性摻雜物尤其受到青睞。
本發明之控制介質具有介於約－30℃至約80℃之間(尤其高達約55℃)之特徵溫度，該溫度較佳為清澈點。
組份D之較佳對掌性化合物係選自化合物D－I至D－III之群， 其中Ra 1 1 、Ra 1 2 、彼此獨立為具有多達9個碳原子之烷基、氧雜Ra 2 1 、Ra 2 2 、烷基、烷氧基或烯基，其附帶條件為Ra 3 1 及Ra 3 2 a)Ra 1 1 ＋Ra 1 2 ；b)Ra 2 1 ＋Ra 2 2 。
Ra 1 1 、Ra 1 2 、Ra 2 1 、Ra 2 2 、Ra 3 1 及Ra 3 2 較佳為烷基，尤其為直鏈烷基。
尤其較佳為式D－IV之對掌性聯萘衍生物，
尤其較佳為式D－IV－1a至D－IV－1c之對掌性聯萘衍生物， 其中 Z0 為單鍵、－CH2 CH2 －、－COO－、－OCO－、－CF2 O－、－OCF2 －、－CH2 O－、－OCH2 －、－CF2 CF2 －、－CH＝CH－、－C≡D－或－CF＝CF－；b為0、1或2；R0 ＊ 為氫、具有1至15個碳原子之烷基或烷氧基，其中該烷基或烷氧基中之一或多個亞甲基可彼此獨立地經－O－、－S－、－SiRx RY －、－CH＝CH－、－C≡D－、－CO－O－及/或－O－Cl－置換以使得氧及/或硫原子並未直接彼此連接，該烷基或烷氧基係未經取代或經鹵素單取代或多取代。
此外，式D－V及D－VI之對掌性聯萘衍生物較佳為 其中、Z0 及b具有以上所給出之涵義且X為H、F、Cl、CN或具有R0 ＊ 之涵義，R2 ＊ 及R1 ＊ 彼此獨立為F、Cl、OCF3 、CF3 、CN且L1 、L2 、L3 及L4 各自為H或F，Z0 ＊ 代表單鍵、－C2 H4 －、－COO－、－OCO－、CH2 O－、－OCH2 －、－C2 F4 , 、－CH＝CH－、－C≡D－或－CF＝CF。
尤其較佳為式D－V－2a至D－V－2f之對掌性聯萘衍生物：
本發明混合物含有介於1－25重量%之間(較佳地2－20重量%)之一或多種(兩、三、四或四種以上)對掌性化合物。尤其較佳為含有3－15重量%之對掌性化合物之混合物。
下文列出較佳實施例：－該介質包含一、兩或多種式I化合物；－組份B除含有一或多種式II化合物之外，較佳地亦含有式Z之一或多種酯化合物， 其中Rz 具有式I所給出之R1 1 涵義，為或，，Xz 為F、Cl、CN、NCS、OCF3 、CF3 或SF5 。
式Z之較佳化合物係選自式Z－1至Z－14化合物之群： 其中R具有式Z所給出之Rz 涵義。
尤其較佳之混合物含有5%至35%、較佳地10%至30%且尤其較佳地10%至20%之式Z化合物，式Z較佳係選自式Z－1至Z－14之群。
－該組份B較佳地額外含有選自式N－1至N－10之酯化合物之群之一或多種化合物， 其中R具有式I所給出之R1 1 涵義且"烷基"為具有1至7個C原子之烷基，較佳為正烷基。
－該介質組份B額外地包含選自由通式IV至VIII組成之群之一或多種化合物， 其中R0 為正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，其各自具有多達9個碳原子；X0 為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、鹵化烯氧基或鹵化烷氧基；Z0 為－C2 F4 －、－CF＝CF－、－C2 H4 －、－(CH2 )4 －、－OCH2 －、－CH2 O－、－CH＝CH－、－CF2 O－或－OCF2 －、－C2 F4 －；Y1 至Y4 各自彼此獨立為H或F；且r為0或1；且其中式VII之其它化合物被排除在式VIII之外。
式VI化合物較佳選自式VI－1至VI－5(較佳為VI－1及/或VI－2及/或VI－4，最佳為VI－2及/或VI－4)之化合物之群， 其中該等參數具有上式VI所給出之各自涵義。
－該組份B較佳地額外包含具有選自由通式IX至XVI組成之群之6員環之一或多種化合物： 其中R0 、X0 及Y1 至Y4 具有式IV至VIII所給出之各自涵義且較佳地，X0 為F、Cl、CF3 、OCF3 或OCHF2 ；R0 為烷基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，其各自具有多達6個碳原子。
－該組份B較佳地額外包含選自式E－1至E－4酯化合物之群之一或多種化合物， 其中R0 係如式IV至VIII所定義。
－式E－1至E－4化合物之比例較佳為10－30重量%，特定言之為15%至25%。
－在該混合物中，式III至VIII化合物之比例總體上較佳為1%至30%。
－該介質包含式II、III、IV、V、VI、VII及/或VIII之化合物。
－R0 較佳為具有2至7個碳原子之直鏈烷基或烯基。
－組份B較佳地包含其它化合物，其較佳係選自以下由通式XVII至XXI組成之群： 其中R0 及X0 係如式IV至VII所定義且1,4－伸苯基環視情況可額外經CN、Cl或氟取代，較佳經F取代。該等1,4－伸苯基環較佳係經F原子單取代或多取代。
－該介質較佳地額外包含選自式O－1及O－2化合物之群之一、二、三種或三種以上(較佳為二或三種)化合物： 其中"烷基"及"烷基'"係彼此獨立如N－1至N－6所定義。
－在根據本發明之混合物中，式O－1及/或O－2化合物之比例以重量計較佳為5%至10%。
－該介質較佳地包含式VII－4之一、二或三種化合物，其中X0 為F或OCF3。
－該介質較佳地包含式IV－1至IV－7之一或多種化合物： 其中R0 具有式IV所給出之涵義且較佳為甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基或乙烯基。
－該介質較佳地包含選自式Q－1至Q－9之群之一或多種化合物： 其中R0 具有式IV至VIII所給出之涵義。
－在該混合物中，式VI－1及/或VI－12(其中X0 較佳為氟，且R0 較佳為CH3 、C2 H5 、正C3 H7 、正C4 H9 、正C5 H1 1 或乙烯基)化合物之比例總體上為2%至20%，特定言之為2%至15%。
－該介質較佳地包含選自式II至VII(其中R0 為甲基)化合物之群之一或多種化合物。
－該介質尤其較佳地包含選自式IV－1a、IV－2a及Q－7a化合物之群之一或多種化合物：
－該介質較佳地包含選自式Dx－1及Dx－2之群之一種、兩種或兩種以上二噁烷化合物(較佳為一或兩種二噁烷化合物)：
－該介質較佳地額外包含一種、兩種或兩種以上具有選自式Z－1至Z－6之群之兩個環己烷環之化合物： 其中R0 具有式IV至VIII所給出之涵義，"烷基"及"烷基"具有式O－1及O－2所給出之各自涵義，且R1 a 及R2 a 彼此獨立為H、CH3 、C2 H5 或正C3 H7 。
－該介質較佳地包含一種、兩種或兩種以上具有選自式Z－1、Z－2、Z－5及Z－6之群之兩個環己烷環之化合物。
－該介質較佳地額外包含一種、兩種或兩種以上具有稠環之式AN－1至AN－11化合物： 其中R0 具有式IV至VIII所給出之涵義。
吾人已發現，即使相對較小比例之式I化合物與習知液晶材料混合(然而，詳言之與式II、III、IV、V、VI、VII及/或VIII之一或多種化合物混合)，亦會導致較低操作電壓及較寬操作溫度範圍。詳言之，除包含一或多種式I化合物之外亦包含一或多種式II(詳言之為式II－5及II－7之化合物，其中X2 為F、Cl、CN、CNS、CF3 或OCF3 )化合物之混合物受到青睞。該等式I至VIII化合物無色、穩定且易於彼此混溶及與其它液晶材料混溶。
式I及II＋III＋IV＋V＋VI＋VII＋VIII之化合物之最佳混合比例大體上取決於所要特性、對式I、II、III、IV、V、VI、VII及/或VIII之組份之選擇及對可存在之任何其它組份之選擇。可易於根據情況來判定在上述範圍內之適當混合比例。
在根據本發明之化合物中之式I至XXI化合物之總量並不重要。因此，為達到最優化各種特性之目的，該等混合物可包含一或多種其它組份。然而，式I至XXI化合物之總濃度愈高，所觀察到之對操作電壓及操作溫度範圍的影響通常愈大。
在尤其較佳實施例中，根據本發明之介質包含式III至VIII之化合物，其中X0 為F、OCF3 、OCHF2 、OCH＝CF2 、OCF＝CF2 或OCF2 －CF2 H。式I化合物之有利協同效應會導致尤具優勢之特性。詳言之，包含式I及式II及式III之化合物之混合物因其低操作電壓而出名。
可用於根據本發明之介質中之式II至XXI及其各自子式之個別化合物已為吾人所知，或可類似於已知化合物來加以製備。
由偏振器、電極底板及經表面處理之電極產生的根據本發明之MLC顯示器之構造對應於此類型顯示器之習知構造。術語習知構造在本文中廣泛引用且亦涵蓋MLC顯示器之所有衍生物及修正(詳言之包括基於多晶矽TFT或MIM之矩陣顯示器元件)，然而，特定較佳之顯示器僅在一基板上具有電極(意即，所謂之數位間電極)，如用於IPS顯示器(較佳地，一已建立結構)中之彼等電極。
然而，根據本發明之顯示器與基於扭轉向列單元之習知顯示器之間的明顯差異在於該液晶層之液晶參數的選擇。
以本身習知之方式來製備根據本發明之介質。概言之，最好在高溫下使該等組份彼此溶解。借助於適當之添加劑可修改根據本發明之液晶相，該修改方式使得該等液晶相可用於迄今已揭示之所有類型液晶顯示器元件中。此類型之添加劑已為熟習此項技術者所知且詳細描述於文獻(H.Kelker and R.Hatz,Handbook of Liquid Crystals,Verlag Chemie,Weinheim,1980)中。舉例而言，為製備著色客體－主體系統可添加多色性染料，或可加入物質以修改該等相列相之介電各向異性、黏度及/或對準。此外，可添加穩定劑及抗氧化劑。
根據本發明之混合物適用於TN、STN、ECB及IPS應用及各向同性切換模式(ISM)應用。因此，其在電光裝置及含有包含根據本發明之至少一化合物的液晶介質之電光裝置中的用途係本發明之主題。
本發明混合物極其適用於在光學各向同性狀態下操作之裝置。吾人已吃驚地發現本發明混合物極其適用於各自用途。
近來，關於視訊、TV及多媒體應用之在光學各向同性狀態下操作或可操作之電光裝置已受到關注。此係因為利用基於液晶物理特性的電光效應之習知液晶顯示器展示出該等應用不必要之相對較高切換時間。此外，大多數習知顯示器展示出對比度之顯著視角依賴性，其亦需要採取必要措施來補償此不良特性。
舉例而言，關於在各向同性狀態下利用電光效應之裝置，德國專利申請案DE 102 17 273 A1揭示光控(光調變)元件，其中用於調變之液晶原基控制介質在操作溫度下為各向同性相。此等光控元件具有極短之切換時間及較好之對比度之視角依賴性。然而，該等元件之驅動或操作電壓經常因過高而不適於某些應用。
德國專利申請案DE 102 41 301描述允許驅動電壓顯著降低之特定電極結構。然而，此等電極使得該等光控元件之製造過程更為複雜。
此外，舉例而言，在DE 102 17 273 A1及DE 102 41 301中均揭示之光控元件展示出顯著之溫度依賴性。可在處於光學各向同性狀態下之控制介質中由電場誘發之電光效應在接近該控制介質清澈點之溫度下最為顯著。在此範圍中，該等光控元件具有其特徵電壓之最低值且因此要求最低之操作電壓。當溫度升高時，該等特徵電壓顯著升高且操作電壓因此亦顯著升高。溫度依賴性之典型值係介於每攝氏度約幾伏特至高達每攝氏度約十伏特或十伏特以上之範圍內。DE 102 41 301描述了用於在各向同性狀態下可操作或操作之裝置之各種電極結構，而DE 102 17 273 A1揭示了適用於在各向同性狀態下可操作或操作之光控元件之不同組合物之各向同性介質。此等光控元件之臨限電壓之相對溫度依賴性係處於比約50%/攝氏度範圍內之清澈點高攝氏1度之溫度下。該溫度依賴性隨溫度升高而降低以致其係處於比約10%/攝氏度之清澈點高攝氏5度之溫度下。然而，就利用該等光控元件之顯示器之多種實際應用而言，電光效應之溫度依賴性過高。相反，為達成實際應用，需要操作電壓在至少若干攝氏度(較佳為約攝氏5度或更高，更佳為約攝氏10度或更高且尤其較佳為約攝氏20度或更高)之溫度範圍內不依賴於操作溫度。
現已發現本發明混合物在如上文及DE 102 17 273 A1、DE 102 41 301及DE 102 536 06所述且加寬了使該電光裝置之操作電壓運作之溫度範圍之光控元件中極其適用作控制介質。在此情形下，光學各向同性狀態或藍相幾乎完全或完全地不依賴於操作溫度。
若液晶原基控制介質展示出如尚未公開之DE 103 13 979所述之至少一種所謂的"藍相"，則此效應甚至更明顯。具有極高之對掌性扭轉之液晶可具有一或多種光學各向同性相。若該等相具有各自之膽固醇間距，則其在具有足夠大單元間隙之單元中可呈現藍色。因此，亦將彼等相稱作"藍相"(Gray及Goodby,"Smectic Liquid Crystals,Textures and Structures",Leonhard Hill,USA,Canada(1984))。電場對以藍相存在之液晶之效應係描述於(例如)H.S.Kitzerow之"The Effect of Electric Fields on Blue Phases",Mol.Cryst.Liq.Cryst.(1991)，第202卷，第51－83頁中，迄今已識別之可在無電場液晶中觀察到的三種藍相類型(意即，BPI、BP II及BP III)亦得以描述。值得注意的是，若使展示一或多個藍相之液晶經過一電場，則可出現與藍相I、II及III不同之其它藍相或其它相。
本發明混合物可用於一電光光控元件中，該元件包含：－一或多個(尤其兩個)基板；－一電極組件；－一或多個用於光極化之元件；及－該控制介質；藉此，在該光控元件之操作溫度(或可操作溫度)下，處於非驅動狀態下之控制介質係呈一光學各向同性相。
本發明之控制介質具有介於約－30℃至約80℃(尤其高達約55℃)範圍內之特徵溫度，該溫度較佳為清澈點。
該等光控元件之操作溫度較佳係高於控制介質之特徵溫度，該溫度通常係將控制介質轉變為藍相之轉變溫度；操作溫度通常係介於比該特徵溫度高約0.1°至約50°之範圍內，較佳係介於比其高約0.1°至約10°之範圍內。極其較佳地，操作溫度係介於將控制介質轉變為藍相之轉變溫度至將該控制介質轉變為各向同性相之轉變溫度(其為清澈點)範圍內。然而，該等光控元件亦可在使控制介質處於各向同性相之溫度下操作。
(為達成本發明之目的，術語"特徵溫度"係如下所定義：－若充當溫度函數之特徵電壓具有最小值，則在此最小值處之溫度係稱作特徵溫度。
－若充當溫度函數之特徵電壓並無最小值且若控制介質具有一或多個藍相，則轉變為藍相之轉變溫度係稱作特徵溫度；若存在一個以上藍相，則轉變為藍相之最低轉變溫度係稱作特徵溫度。
－若充當溫度函數之特徵電壓並無最小值且若控制介質不具有藍相，則轉變為各向同性相之轉變溫度係稱作特徵溫度。)
在本發明之上下文中，只要術語"烷基"在此發明說明或申請專利範圍中並未以不同方式定義，即意謂具有1至15個碳原子之直鏈及支鏈烴(脂族)基。該等烴基可未經取代或經獨立選自由F、Cl、Br、I或CN組成之群之一或多個取代基取代。
該等介電質亦可包含熟習此項技術者已知且在該文獻中描述之其它添加劑。舉例而言，可添加0至5%之多色性染料、抗氧化劑或穩定劑。
C代表一結晶相，S代表一距列相，Sc代表一距列C相，N代表一向列相，I代表該各向同性相且BP代表該藍相。
Vx 代表用於X%轉變之電壓。因此，舉例而言，V1 0 代表用於10%轉變之電壓且V1 0 0 代表用於100%轉變(視角垂直於面板表面)之電壓。在對應於V1 0 0 (相應為Vm a x )值之操作電壓下，to n (相應為τo n )代表接通時間且to f f (相應為τo f f )代表斷開時間。
△n代表光學各相異性，△ε代表介電各相異性(△ε＝ε∥ －ε⊥ ，其中ε∥ 代表平行於縱向分子軸之介電常數且ε⊥ 代表垂直於縱向分子軸之介電常數)。除非另外明確說明，否則在20℃下在處於第一轉變最小值(意即，(d．△n)值為0.5μm)之TN單元中量測光電資料。除非另外明確說明，否則在20℃下量測光學資料。
根據本發明之光調變介質可視需要包含其它液晶化合物以調節物理特性。此等化合物已為專家所知。其在根據本發明之介質中之濃度較佳為0%至30%，更佳為0%至20%且最佳為5%至15%。
本發明介質較佳具有一藍相範圍或(在存在一個以上藍相之情形下)一組合藍相範圍，其寬度為9°或更高，較佳為10°或更高，更佳為15°或更高且最佳為20°或更高。此範圍可包括兩相系統，其中兩相彼此共存。
在一較佳實施例中，在此相範圍(至少10℃至30℃，更佳地至少10℃至40℃且最佳地至少0℃至50℃)中，至少意謂：該相較佳延伸至低於下限之溫度且同時延伸至高於上限之溫度。
在另一較佳實施例中，此相範圍至少為20℃至40℃，最佳地至少為30℃至80℃且最佳地至少為30℃至90℃。此實施例尤其適用於具有強背光之顯示器、耗散能量且因此適用於加熱該顯示器。
在本申請案中，術語"介電陽性化合物"描述△ε>1.5之化合物，"介電中性化合物"描述－1.5△ε1.5之化合物且"介電陰性化合物"描述△ε<－1.5之化合物。此同樣適用於其它組份。在1 kHz及20℃下測定△ε。由相列主體混合物中之10%個別化合物之溶液結果來測定該等化合物之介電各相異性。在一單元中以垂直排列及平行排列來測定此等測試混合物之容量。兩種單元類型之單元間隙大約為20μm。所施加之電壓係具有1 kHz頻率之矩形波且均方根值通常為0.5 V至1.0 V，然而，通常將其選擇為在各自測試混合物之電容臨限值以下且因此可低達0.1 V。
(對於介電陽性化合物而言)混合物ZLI－4792及(對於介電中性化合物及介電陰性化合物而言)混合物ZLI－3086(均購自Merck KGaA，Germany)係用作主體混合物。在添加所關心之化合物且將其外推至所關心化合物之100%濃度之後，隨即由主體混合物之各自值變化來測定該等化合物之介電常數。
同樣地，在20℃量測溫度下量測具有一向列相之組份，所有其它組份係以類似化合物之方式來處理。
若未另外明確說明，則術語臨限電壓在本發明中係指光學臨限值且指定為10%相對對比度(V1 0 )，且術語飽和電壓係指光學飽和度且指定為90%相對對比度(V9 0 )。若明確提及，則僅使用電容臨限電壓(V0 ，亦稱作弗裏德裏克茲(Freedericksz)－臨限值VF r )。
除非另外明確說明，否則在本申請案中給出之參數範圍均包括該等極限值。
在整個該申請案中，除非另外明確說明，否則所有濃度均係以質量百分比形式給出且相關於各自之完全混合物而言，所有溫度均係以攝氏度(℃，Celsius)形式給出且所有溫度差異均係以攝氏度形式給出。除非另外明確說明，否則所有物理特性均已根據且均應根據"Merck Liquid Crystals,Physical Properties of Liquid Crystals",Status Nov.1997,Merck KGaA,Germany來測定且指定為20℃之溫度。在589.3 nm波長下測定光學各相異性(△n)。在1 kHz頻率下測定介電各相異性(△ε)。已由Merck KGaA,Germany所製備之測試單元來測定臨限電壓及所有其它電光特性。用於測定△ε之測試單元具有22μm之單元間隙。該電極係具有1.13cm2 面積及一保護環之圓形ITO電極。該等定向層為用於垂直定向(ε∥ )之卵磷脂及購自Japan Synthetic Rubber之用於平行定向(ε⊥ )之聚醯亞胺AL－1054。以使用電壓為0.3或0.1Vr m s 之正弦波之頻率回應分析器Solatron 1260來測定該等容量。在該等電光量測中所用之光為白光。所用之裝置係可購自Otsuka,Japan之設備。已在垂直觀測下測定該等特徵電壓。已分別測定10%、50%及90%相對對比度之臨限電壓(V1 0 )、中灰電壓(V5 0 )及飽和電壓(V9 0 )。
該液晶原基調變材料已填充至由Merck KGaA之個別設備所製備之電光測試單元中。該等測試單元在一基板側具有數位間電極。該電極寬度為10μm，在相鄰電極之間之距離為10μm且該單元間隙亦為10μm。已在交叉偏振器之間對此測試單元進行電光評估。
該等填充單元在低溫下展示對掌性向列混合物之典型晶體結構，未施加電壓時在交叉偏振器之間具有一光學轉變。在加熱時，該等混合物在第一溫度(T1 )下轉變為光學各向同性，在交叉偏振器之間變為黑色。此說明該對掌性向列相在此溫度下轉變為藍相。直至升至第二溫度(T2 )時，該單元在通常為幾十伏特之施加電壓(在彼範圍中之一特定電壓導致光學轉變之最大值)下展示一電光效應。在更高溫度下，達到一可視電光效應所需之電壓通常劇烈增加，表明在此第二溫度(T2 )下由該藍相或由一兩相系統轉變為各向同性相。
已將該溫度範圍(△T(BP))(其中該混合物可最有利地用於電光藍相)識別為介於T1 至T2 之間。此溫度範圍(△T(BP))係在該申請案之實例中給出之溫度範圍。雖然僅操作電壓顯著增加，但該等電光顯示器亦可在超出此範圍之溫度下(意即，在高於T2 之溫度下)操作。
根據本發明之液晶介質可含有以通常濃度存在之其它添加劑及對掌性摻雜物。此等其它組份之總濃度以總混合物計係介於0%至10%之間，較佳係介於0.1%至6%之間。所用個別化合物之濃度較佳地各自介於0.1%至3%之間。在本申請案中，該等液晶介質之液晶組份及化合物之濃度值及範圍未考慮此等物質及類似添加劑之濃度。
根據本發明之液晶介質係由數種化合物(較佳為3至30種，更佳為5至20種且最佳為6至14種化合物)組成。此等化合物係以習知方式混合。通常將以較小量使用之所需量之化合物溶解於以較大量使用之化合物中。若溫度高於以較高濃度使用之化合物的清澈點，則尤其易於觀察到溶解過程的完成。然而，亦有可能以其它習知方式來製備該等介質，舉例而言，使用所謂的預混合物(例如，其可為化合物之同源或共熔混合物)或使用所謂的多瓶系統(multi－bottle－systems)，該等系統之組份易於使用混合物本身。
藉由添加適當之添加劑可修改根據本發明之液晶介質，該修改方式使得其可用於所有已知類型之液晶顯示器中，無論係使用液晶介質本身之顯示器，諸如TN－、TN－AMD、ECB－、VAN－AMD，且尤其係使用於複合系統，諸如PDLD－、NCAP－及PN－LCD，及特別係使用於HPDLC中。
以攝氏度之形式給出該等液晶之熔點T(C，N)、由距列(S)相轉變為向列(N)相之轉變T(S，N)及清澈點T(N，I)。
在本申請案中且尤其在下列實例中，該等液晶化合物之結構係由縮寫(亦稱作首字母縮寫)來代表。該等縮寫係直接根據下列兩表A及B轉換為對應之結構。所有Cn H2 n ＋ 1 及Cm H2 m ＋ 1 基團為分別具有n及m個D原子之直鏈烷基。表B之解釋係顯而易見的。表A僅列出結構核心之縮寫。該等個別化合物係由後跟一連字符及表示下列取代基R1 、R2 、L1 及L2 之符號之核心縮寫來表示。
除包含式I化合物之外亦包含表B中之至少一、二、三或四種化合物之液晶混合物尤其受到青睞。
表C： 表C顯示根據組份D之可能摻雜物，其通常單獨或與兩種、三種或三種以上物質組合添加至根據本發明之混合物中。
表D 例如，下文提及可添加至根據本發明之混合物中之穩定劑。 根據本發明之液晶介質較佳地確實含有：－選自表A及表B之化合物之群之四種或四種以上化合物；及/或－選自表B之化合物之群之五種或五種以上化合物；及/或－選自表A之化合物之群之兩種或兩種以上化合物。
 實例
下文所給出之實例係以在任何情形下均不限制本發明之方式來說明本發明。
然而，該等化合物之特定物理資料向專家說明可在何範圍內達成何種特性。因此，較佳可達成之各種特性之組合尤其得到良好界定。
實例1
之製備化合物(3)係根據下列反應流程來製備：
將3 g(1)、10.5 g(2)、233 mg PdCl2 (dppf)、34 ml二噁烷及12.6 ml之2莫耳濃度Na2 CO3 水溶液之混合物在回流狀況下加熱18 h。根據標準程序來純化該產物。以混合比例為1：1之庚烷與CH2 Cl2 為溶劑混合物，由矽膠來純化該粗產物且隨後在甲苯中再結晶。產率為3.8 g(3)，意即理論產率之47%。
該產物具有Tg 15℃ C 154℃ I之相位序列。
實例2
以類似於實例1之方式來製備下列化合物：
該產物具有C 55℃ I之相位序列。
實例3
以類似於實例1之方式來製備下列化合物：
該產物具有Tg 18℃ C 145℃ I之相位序列。
實例4
以類似於實例1之方式來製備下列化合物：
該產物具有Tg 15℃ C 148℃ I之相位序列。
實例5
以類似於實例1之方式來製備下列化合物：
該產物具有C 172℃ I之相位序列。
實例6
以類似於實例1之方式來製備下列化合物：
該產物具有Tg 23℃ C 105℃ I之相位序列。
實例7至58
以類似於實例1之方式來製備下列化合物：
實例59至120
以類似於實例1之方式來製備下列化合物：
實例121至171
以類似於實例1之方式來製備下列化合物。
實例172至229
以類似於實例1之方式來製備下列化合物：
實例230至280
以類似於實例1之方式來製備下列化合物：
實例281至280
以類似於實例1之方式來製備下列化合物：
實例333至384
以類似於實例1之方式來製備下列化合物：
實例385至436
以類似於實例1之方式來製備下列化合物：
實例437至487
以類似於實例1之方式來製備下列化合物：
實例488至539
以類似於實例1之方式來製備下列化合物：
實例540至598
以類似於實例1之方式來製備下列化合物：
實例599至657
以類似於實例1之方式來製備下列化合物：
實例656至799
以類似於實例1之方式來製備下列化合物：
實例800至943
以類似於實例1之方式來製備下列化合物：
實例944至1087
以類似於實例1之方式來製備下列化合物：
實例1088
以類似於實例1之方式來製備下列化合物：
該產物具有Tg ＝－10℃,K C 73℃ I之相位序列。
對比使用－實例1
將5%之對掌性試劑R－5011溶解於具有下表1所給之成份及特性之非對掌性液晶混合物H－0中。
將所得混合物CM填充至在一基板側具有數位間電極之電光測試單元中。該電極寬度為10μm，在相鄰電極之間之距離為10μm且該單元間隙亦為10μm。已在交叉偏振器之間對此測試單元進行電光評估。
該填充單元在低溫下展示對掌性向列混合物之典型晶體結構，未施加電壓時在交叉偏振器之間具有一光學轉變。在加熱時，該混合物在36℃溫度下轉變為光學各向同性，在交叉偏振器之間變為黑色。此說明該對掌性向列相在36℃下轉變為藍相。將此溫度稱作T1 或T轉 變 。
直至升至43℃之溫度下，該單元在所施加電壓(例如在38℃下，施加46 V電壓會導致光學轉變之最大值)下展示一清晰電光效應。將此溫度稱作T2 且將各自電壓稱作Vm a x 或V1 0 0 。在43℃之溫度下，達到一可視電光效應所需之電壓開始劇烈增加，表明在此溫度下由該藍相轉變為各向同性相。
已將該溫度範圍(△T(BP))(其中該混合物可用於電光藍相)識別為介於36℃至43℃之間，意即7°寬(＝T2 －T1 ＝43℃－36℃)。下表2中列出結果。此外，接通之回應時間(τo n )及斷開之回應時間(τo f f )亦已得以測定。該等回應時間隨高於T1 之溫度升高而降低且將使兩個回應時間已各自降至5 ms以下之溫度稱作T3 。在此對照使用實例中，在43℃或稍高之溫度下即為此情形。因此，在此對照使用實例中，可使用平滑行為範圍(意即可使用平滑範圍(△T(FR)，若T2 T3 ，則定義△T(FR)＝T2 －T3 且若T2 <T3 ，則定義△T(FR)＝0))為0°。
使用－實例1
在此使用實例中，10%之實例1至6之各自化合物及5%之對掌性試劑R－5011已一起溶解於上述對照使用實例1所用之對掌性液晶混合物H－0中。所得混合物H－1至H－6具有下表所給之成份及特性。
將所得混合物H－1至H－6填充至類似於該對照實例所用單元之各自電光測試單元中，並如上所述進行研究。所得結果列於上表2中。
填充有H－1之單元在低溫下展示對掌性向列混合物之典型晶體結構，未施加電壓時在交叉偏振器之間具有一光學轉變。在加熱時，該混合物在－5.5℃溫度下具有光學各向同性，在交叉偏振器之間變為黑色。此說明該對掌性向列相在－5.5℃下轉變為藍相。直至升至12.0℃之溫度下，該單元在所施加電壓下顯示一清晰電光效應。
已將該溫度範圍(△T(BP))(其中該混合物可用於電光藍相)識別為介於－5.5℃至12℃之間，意即17.2°寬(＝T2 －T1 ＝12℃－－5.5℃)。此寬度明顯大於在對掌性參照混合物CM(僅將5%R－5011添加至混合物H－0中)中發現之7°各自範圍且同時，該藍相之相範圍轉換至顯著接近環境溫度，此使得實際操作更加便利。且同時降低操作電壓。
此外，已再次測定接通之回應時間(τo n )及斷開之回應時間(τo f f )。該等回應時間隨高於T1 之溫度升高而降低且使兩個回應時間已各自降至5 ms以下之溫度(T3 )在本文中為11℃。因此，在此使用實例中，△T(FR)為△T(FR)＝1°(＝T2 －T3 ＝12℃－11℃)。
獲得使用實例1－2至1－6之對照結果，舉例而言，如表2及3所包括之結果。
使用實例2
在此使用實例中，各種量之實例1化合物(在各情形下均與5%之對掌性試劑R－5011一起)已溶解於具有下表所給之成份及特性之非對掌性液晶混合物A－0中。
結果係顯示於下表5中。
使用－實例3
在此使用實例中，5%之實例1各化合物及5%之對掌性試劑R－5011已一起溶解於具有下表所給之成份及特性之非對掌性液晶混合物B－0中。
該等結果亦得以包括以與上表5對照。
使用實例4
在此使用實例中，已製備一向列液晶混合物(稱作C)，其含有如下表所給之約10%之實例1化合物，並評估其物理特性。

Claims (13)

  1. 一種液晶原基化合物，其特徵在於：其包含苯環，該苯環在彼此之鄰位上具有兩個液晶原基；其在該等兩個液晶原基之相對側上經一環基取代或經兩個非環基取代；及其為式I之化合物， 其中R11 及R12 彼此獨立為H、F、Cl、CN、NCS、SF5 、SO2 CF3 或直鏈或支鏈烷基，該烷基係未經取代、經F、Cl或CN單取代或多取代，且其中一或多個未相鄰CH2 基團在各情形下係彼此獨立地視情況經-O-、-S-、-NH-、-NR01 -、-SiR01 R02 -、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CY01 =CY02 -或-C≡C-置換，該置換方式係使得O及/或S原子並未直接彼此連接；R01 及R02 彼此獨立為H或具有1至12個C原子之烷基；Y01 及Y02 彼此獨立為F、Cl或CN，且另一選擇係其中之一可為H；R13 及R14 彼此獨立地具有R11 之指定涵義之一，或一起形 成.環基CG-1至CG-6中之一；CG-1 為；CG-2 為；CG-3 為；CG-4 為；CG-5 為；CG-6 為；R15 及R16 彼此獨立地具有R11 之指定涵義之一，或亦彼此獨立地具有下式之指定涵義之一：；及彼此獨立地，且若及/或多次出現，則該等基團在每次出現時亦彼此獨立地，為芳族環及/或脂環或包含兩個或兩個以上稠合芳族環或脂環之基團，其中該等環視情況含有選自N、O及/或S之一或多個雜原子，且視情況經R單取代或多取代；R 具有R11 之指定涵義之一；Z11 及Z12 彼此獨立地，且若Z11 及/或Z12 多次出現，則該等基團在每次出現時亦彼此獨立地，為-OCH2 -、-CH2 O-、-CF2 O-、-OCF2 -或單鍵；Y11 及Y12 彼此獨立為H、F、Cl、CN或NCS；n及m 及m彼此獨立為1、2、3或4；且p 為1至6之整數。
  2. 如請求項1之化合物，其包含選自分式CG-1至CG-6之環基之群之環基。
  3. 如請求項1或2之化合物，其包含兩個彼此相同之液晶原基
  4. 如請求項1或2之化合物，其中Z11 與Z12 中之至少一者為-CF2 -O-或-O-CF2 -。
  5. 如請求項1或2之化合物，其係選自子式I-1至I-13所組成之群： 其中R11 及R12 彼此獨立為F、Cl、CN、NCS、CF3 、OCF3 、烷基、烷氧基、烯基或炔基；R及R'彼此獨立為烷基、烷氧基、烯基或炔基且在其連接至C原子之情形下可為H；L11 至L11''' 及L12 至L12''' 彼此獨立為H或F；且X11 及X12 彼此獨立為F、Cl、CN、CF3 、OCF3 或NCS。
  6. 一種介質，其特徵在於其包含如請求項1至5中任一項之化合物。
  7. 如請求項6之介質，其為一液晶原基介質。
  8. 如請求項6或7之介質，其為一光調變介質。
  9. 如請求項6或7之介質，其具有一藍相。
  10. 一種光調變元件，其特徵在於其包含如請求項6至9中任一項之介質。
  11. 一種如請求項1至5中任一項之化合物在一液晶原基介質中之用途。
  12. 一種如請求項6至9中任一項之介質在一光調變元件中之用途。
  13. 一種電光顯示器，其特徵在於其包含如請求項6至9中任一項之介質。
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