TWI504732B - 液晶介質 - Google Patents

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TWI504732B
TWI504732B TW098108476A TW98108476A TWI504732B TW I504732 B TWI504732 B TW I504732B TW 098108476 A TW098108476 A TW 098108476A TW 98108476 A TW98108476 A TW 98108476A TW I504732 B TWI504732 B TW I504732B
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Description

液晶介質
本發明係關於液晶介質，且係關於其在液晶顯示器中之用途，且係關於此等液晶顯示器，特別係使用在垂直起始排列中具有介電負性液晶之ECB(電受控雙折射率)效應之液晶顯示器。根據本發明之液晶介質係因在與高電壓保持比相同的時間在根據本發明之顯示器中之特別短的回應時間而卓越。
使用ECB效應之顯示器已變得建立為除了IPS(共平面切換型)顯示器(例如，Yeo,S.D.之Paper 15.3:「An LC Display for the TV Application」,SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers, XXXV，第II冊，第758及759頁)及長期以來已知的顯示器之外的所謂的VAN(垂直排列向列型)顯示器，作為除了TN(扭轉向列型)顯示器之外當前最重要的三個最近類型之液晶顯示器中之一者，尤其對於電視應用。
應當提到之最重要的設計為：MVA(多域垂直排列，例如：Yoshide,H.等人之Paper 3.1:「MVA LCD for Notebook or Mobile PCs...」,SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV，第I冊，第6至9頁；及Liu,C.T.等人之Paper 15.1:「A 46-inch TFT-LCD HDTV Technology...」,SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV，第II冊，第750至753頁)、PVA(圖案化垂直排列，例如：Kim,Sang Soo之Paper 15.4:「Super PVA Sets New State-of-the-Art for LCD-TV」,SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV，第II冊，第760至763頁)及ASV(低反光超視覺，例如：Shigeta、Mitzuhiro及Fukuoka、Hirofumi之Paper 15.2:「Development of High Quality LCDTV」,SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV，第II冊，第754至757頁)。
以通常形式，比較該等技術，例如，在以下各者中：Souk,Jun之SID Seminar 2004,Seminar M-6:「Recent Advances in LCD Technology」,Seminar Lecture Notes,M-6/1至M-6/26；及Miller,Ian之SID Seminar 2004,Seminar M-7:「LCD-Television」,Seminar Lecture Notes,M-7/1至M-7/32。雖然已藉由以過激勵之定址方法而顯著地改良現代ECB顯示器之回應時間(例如：Kim,Hyeon Kyeong等人之Paper 9.1:「A 57-in. Wide UXGA TFT-LCD for HDTV Application」,SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV，第一冊，第106至109頁)，但視訊相容回應時間之達成(特別係在灰影之切換中)仍為尚未在令人滿意的程度上加以解決的問題。
如ASV顯示器之ECB顯示器使用負性介電各向異性(Δε)之液晶介質，而TN及迄今所有習知IPS顯示器使用正性介電各向異性之液晶介質。
在此類型之液晶顯示器中，液晶用作介電質，其光學特性在施加電壓後可逆地改變。
由於在一般的顯示器中，亦即，亦在根據此等所提到效應之顯示器中，操作電壓應儘可能地低，所以使用通常主要地由液晶化合物構成之液晶介質，該等液晶化合物皆具有介電各向異性之相同符號且具有介電各向異性之最高可能值。一般而言，使用中性化合物之至多相對較小比例，且在可能時不使用具有與介質相反的介電各向異性之符號的化合物。在用於ECB顯示器之負性介電各向異性之液晶介質的狀況下，因此主要地使用負性介電各向異性之化合物。所使用之液晶介質通常主要地且通常甚至基本上由負性介電各向異性之液晶化合物組成。
在根據本申請案所使用之介質中，通常使用至多顯著量的介電中性液晶化合物且通常使用通常僅極小量的介電正性化合物或通常甚至根本不使用介電正性化合物，因為一般而言，液晶顯示器意欲具有最低可能定址電壓。
具有相對較低定址電壓的先前技術之液晶介質具有相對較低電阻值或低電壓保持比，且通常導致顯示器中不當的閃動及/或不足夠的傳輸。
此外，先前技術之顯示器之定址電壓通常太大，特別係對於未直接或未連續地連接至電源網路之顯示器，諸如，用於行動應用之顯示器。
此外，對於所意欲應用，相範圍必須足夠地寬。
詳言之，必須改良(亦即，減少)顯示器中的液晶介質之回應時間。此對於用於電視或多媒體應用之顯示器特別重要。為了改良回應時間，過去已重複地提議使液晶介質之旋轉黏度(γ1 )最佳化，亦即，達成具有最低可能旋轉黏度之介質。然而，此處所達成之結果對於許多應用不足夠，且因此使得顯得需要找到另外最佳化方法。
因此，存在針對不具有來自先前技術之介質之劣勢或在顯著減少之程度上不具有來自先前技術之介質之劣勢之液晶介質的極大需求。
令人驚訝地，已發現，有可能達成具有ECB顯示器中之短回應時間且同時具有足夠寬向列相、有利雙折射率(Δn)及高電壓保持比之液晶顯示器。
此類型之介質待特別用於具有基於ECB效應之主動矩陣定址之電光顯示器及用於IPS(共平面切換型)顯示器。根據本發明之介質較佳地具有負性介電各向異性。
電受控雙折射率之原理、ECB(電受控雙折射率)效應或DAP(排列相變形)效應第一次描述於1971年(M.F. Schieckel及K. Fahrenschon之「Deformation of nematic liquid crystals with vertical orientation in electrical fields」,Appl. Phys. Lett. 19(1971),3912)。接著描述於J.F. Kahn(Appl. Phys. Lett. 20(1972),1193)及G. Labrunie及J. Robert(J. Appl. Phys. 44(1973),4869)之論文。
J. Robert及F. Clerc(SID 80 Digest Techn. Papers(1980),30)、J. Duchene(Displays 7(1986),3)及H. Schad(SID 82 Digest Techn. Papers(1982),244)之論文已展示：液晶相必須具有對於彈性常數之間的比率K3 /K1 之高值、對於光學各向異性Δn之高值及的對於介電各向異性Δε之值，以便適合用於基於ECB效應之高資訊顯示元件。基於ECB效應之電光顯示元件具有垂直邊緣排列(VA技術=垂直排列型)。介電負性液晶介質亦可用於使用所謂的IPS效應的顯示器中。
此效應在電光顯示元件中之工業應用需要必須滿足眾多要求之LC相。此處特別重要的為對濕氣、空氣及物理影響(諸如：熱；紅外、可見及紫外區域中之輻射；及直接及交變電場)之耐化學性。
此外，需要可工業使用之LC相具有在合適溫度範圍及低黏度中之液晶中間相。
至此已揭示的具有液晶中間相之化合物系列中無一者包括滿足所有此等要求之單一化合物。因此，通常製備2至25(較佳地，3至18)種化合物之混合物，以便獲得可用作LC相之物質。
矩陣液晶顯示器(MLC顯示器)係已知的。可用於個別像素之個別切換的非線性元件為(例如)主動元件(亦即，電晶體)。接著使用述語「主動矩陣」，其中一般而言，使用薄膜電晶體(TFT)，其通常配置於作為基板之玻璃板上。
在兩種技術之間進行區分：包含化合物半導體(諸如，CdSe)之TFT，或基於多晶矽及尤其非晶矽之TFT。後者技術當前具有世界範圍內的最大商業重要性。
將TFT矩陣施加於顯示器之一玻璃板之內部，而其他玻璃板在其內部上載運透明反電極。與像素電極之尺寸相比，TFT極小且實際上對影像不具有反效應。此技術亦可延伸至有完全色彩能力之顯示器，其中以使得濾光器元件與每一可切換像素相對的方式而配置紅、綠及藍濾光器之嵌合。
至今最多使用之TFT顯示器在傳輸中通常藉由交叉偏光器而操作且為背光式。對於TV應用，使用IPS單元或ECB(或VAN)單元，而監視器通常使用IPS單元或TN單元，且筆記型電腦、膝上型電腦及行動應用通常使用TN單元。
術語MLC顯示器此處涵蓋具有整合式非線性元件之任一矩陣顯示器，亦即，除了主動矩陣之外，亦涵蓋具有諸如變阻器或二極體之被動元件之顯示器(MIM=金屬-絕緣體-金屬)。
此類型之MLC顯示器特別適合於TV應用、監視器及筆記型電腦，或適合於具有高資訊密度之顯示器，例如，在汽車製造或航空器構造中。除了關於對比度之角依賴性及回應時間之問題之外，歸因於液晶混合物之不夠高的比電阻而在MLC顯示器中亦出現困難[TOGASHI,S.、SEKIGUCHI,K.、TANABE,H.、YAMAMOTO,E.、SORIMACHI,K.、TAJIMA,E.、WATANABE,H.、SHIMIZU,H.,Proc. Eurodisplay 84，1984年9月：A 210-288 Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings，第141頁及其後，巴黎；STROMER,M.,Proc. Eurodisplay 84，1984年9月：Design of Thin Film Transistors for Matrix Addressing of Television Liquid Crystal Displays，第145頁及其後，巴黎]。隨著電阻減小，MLC顯示器之對比度惡化。由於液晶混合物之比電阻歸因於與顯示器之內部表面的相互作用而在MLC顯示器之壽命內通常下降，所以高(初始)電阻對於在長操作週期內必須具有可接受電阻值之顯示器極重要。
舉例而言，在JP 2005-047 980 A中提到與實際上介電中性茚滿組合的式I之化合物作為液晶混合物之組份。舉例而言，在DE 101 35 499 A1、DE 103 54 404 A1及DE 10 2004 046 103 A1中揭示負性介電各向異性之茚滿。
至此揭示之MLC顯示器之劣勢係基於其比較低的對比度、相對較高的視角依賴性及在此等顯示器中產生灰影過程中之困難，以及其不足夠的電壓保持比及其不足夠的使用壽命。
因此，繼續存在針對在與大工作溫度範圍相同的時間具有極高比電阻、短回應時間及低臨限電壓之MLC顯示器的極大需求，借助於該等MLC顯示器，可產生各種灰影，且其特別具有良好且穩定的電壓保持比。
本發明具有提供MLC顯示器之目標，MLC顯示器不僅用於監視器及TV應用，而且亦用於行動電話及導航系統，其係基於ECB或IPS效應、不具有以上所指示之劣勢或僅在較小程度上具有以上所指示之劣勢，且同時具有極高比電阻值。詳言之，對於行動電話及導航系統，必須確保其在極高及極低之溫度下亦工作。
令人驚訝地，現在已發現，若將包含式I之至少一化合物及式II之至少一化合物的向列液晶混合物用於此等顯示元件中，則可達成此目標。
因此，本發明係關於一種基於包含式I之至少一化合物及式II之至少一化合物之極性化合物之混合物的液晶介質。
根據本發明之混合物展現具有之清澈點的極寬向列相範圍、對於電容臨限值之極有利的值、對於保持比之相對較高的值，及同時在-30℃及-40℃下極好的低溫穩定性以及極低的旋轉黏度。此外，根據本發明之混合物係因清澈點與旋轉黏度之良好比率且因高負性介電各向異性而卓越。
本發明係關於一種介電負性向列介質，其包含：a)第一介電負性組份(組份A)，其較佳地由式I之一或多種化合物組成：
其中：R11 及R12 各自彼此獨立地表示：H；具有最高15個C原子之未經取代之烷基或烯基，其中，此外，此等基團中之一或多個CH2 基團可由-O-、-S-、、-C≡C-、-CF2 -O-、-O-CF2 -、-CO-O-或
-O-CO-以使得O原子彼此未直接鍵聯之方式替換；較佳地為未經取代之烷基、烯基、烷氧基或烯氧基；特別較佳地，R11 及R12 中之一者表示烷基或烯基，且另一者表示烷基、烯基、烷氧基或烯氧基，特別較佳地，R11 表示直鏈烷基或烯基，尤其為CH2 =CH-、E -CH3 -CH=CH-、CH2 =CH-CH2 -CH2 -、CH3 -CH=CHC2 H4 -、CH3 -、C2 H5 -、正C3 H7 -、正C4 H9 -或正C5 H11 -，且R12 表示烷氧基，尤其為C2 H5 -O-或正C4 H9 -O-，所存在之環
至中之一者表示較佳地，
且其他者(若存在)各自彼此獨立地表示
較佳地為
特別較佳地為
極特別較佳地為
且尤其較佳地，
Z11 至Z13 各自彼此獨立地表示-CH2 -CH2 -、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2 -O-、-O-CH2 -、-CO-O-、-O-CO-、-CF2 -O-、-O-CF2 -、-CF2 -CF2 -或單鍵，較佳地為-CH2 -CH2 -、-CH=CH-、-C≡C-、-CF2 -O-、-O-CF2 -或單鍵，特別較佳地，Z11 至Z13 中之一或(若存在)多者表示單鍵，且極特別較佳地，Z11 至Z13 皆表示單鍵，m及n　各自彼此獨立地表示0或1，且(m+n)　較佳地表示0或1，特別較佳地為0，b)第二介電負性組份(組份B)，其由式II之一或多種化合物組成：
其中：R21 及R22 各自彼此獨立地表示：H；具有最高15個C原子之未經取代之烷基或烯基，其中，此外，此等基團中之一或多個CH2 基團可由-O-、-S-、、-C≡C-、-CF2 -O-、-O-CF2 -、-CO-O-或-O-CO-以使得O原子彼此未直接鍵聯之方式替換；較佳地為未經取代之烷基、烯基、烷氧基或烯氧基；特別較佳地，R21 及R22 中之一者表示烷基或烯基，且另一者表示烷基、烯基、烷氧基或烯氧基，較佳地，彼此獨立地為具有1至7個C原子之烷基，較佳地為正烷基，特別較佳地為具有1至5個C原子之正烷基、具有1至7個C原子之烷氧基，較佳地為正烷氧基，特別較佳地為具有1至5個C原子之正烷氧基，或具有2至7個C原子(較佳地具有2至4個C原子)之烷氧基烷基、烯基或烯氧基，較佳地為烯基，其中所有基團中之一或多個H原子可由鹵素原子(較佳地為F原子)替換，特別較佳地，R21 及R22 中之一者(較佳地為R21 )表示烷基或烯基，且另一者表示烷基、烯基、烷氧基或烯氧基，特別較佳地，R21 表示直鏈烷基，尤其為CH3 -、C2 H5 -、正C3 H7 -、正C4 H9 -或正C5 H11 -，或烯基，尤其為CH2 =CH-、E -CH3 -CH=CH-、CH2 =CH-CH2 -CH2 -、E -CH3 -CH=CH-CH2 -CH2 -或E -正C3 H7 -CH=CH-，所存在之環
至中之一者表示
較佳地，
特別較佳地，
且其他者(若存在)各自彼此獨立地表示
L21 及L22 彼此獨立地表示=C(X2 )-，且L21 及L22 中之一者或亦表示=N-，其中較佳地，L21 及L22 中之至少一者表示=C(-F)-，且另一者表示=C(-F)-或=C(-Cl)-，特別較佳地，L21 及L22 皆表示=C(-F)-，X2 　表示F、Cl、OCF3 、CF3 、CH3 、CH2 F、CHF2 ，較佳地為F或Cl，特別較佳地為F，一起視情況亦表示單鍵，較佳地為
特別較佳地，
其中，在表示或的狀況下，則較佳地，R22 　表示H，Z21 至Z23 　各自彼此獨立地表示-CH2 -CH2 -、-CH2 -CF2 -、-CF2 -CH2 -、-CF2 -CF2 -、-CH=CH-、-CF=CH-、-CH=CF-、-C≡C-、-CH2 -O-、-O-CH2 -、-O-、-CH2 -、-CO-O-、-O-CO-、-CF2 -O-、-O-CF2 -或單鍵，較佳地為-CH2 -CH2 -、-CH=CH-、-C≡C-、-CF2 -O-、-O-CF2 -或單鍵，特別較佳地，Z21 至Z23 中之一或(若存在)多者表示單鍵，且極特別較佳地皆表示單鍵，l及o　各自彼此獨立地表示0或1，且(l+o)較佳地表示0或1，及視情況，c)介電中性組份(組份C)，其由式III之一或多種化合物組成：
其中：R31 及R32 各自彼此獨立地具有對於R11 及R12 所給定之意義中的一者，且較佳地表示具有1至7個C原子之烷基，較佳地為正烷基，特別較佳地為具有1至5個C原子之正烷基，具有1至7個C原子之烷氧基，較佳地為正烷氧基，特別較佳地為具有2至5個C原子之正烷氧基，具有2至7個C原子(較佳地為具有2至4個C原子)之烷氧基烷基、烯基或烯氧基，較佳地為烯氧基，
至各自彼此獨立地表示
較佳地為
較佳地，
較佳地，
且若存在，較佳地，
Z31 至Z33 各自彼此獨立地具有對於Z11 至Z13 所給定之意義中的一者，且較佳地表示-CH2 -CH2 -、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-或單鍵，較佳地為-CH2 -CH2 -或單鍵，且特別較佳地為單鍵，p及q　各自彼此獨立地表示0或1，(p+q)　較佳地表示0或1，較佳地為0，及視情況，d)另一介電負性組份(組份D)，其由選自由式IV及V之化合物組成之群的一或多種化合物組成：
其中：R41 、R42 、R51 及R52 各自彼此獨立地具有對於R21 及R22 所給定之意義中的一者，且較佳地表示具有1至7個C原子之烷基，較佳地為正烷基，且特別較佳地為具有1至5個C原子之正烷基、具有1至7個C原子之氧烷基，較佳地為正氧烷基，且特別較佳地為具有2至5個C原子之正氧烷基，或具有2至7個C原子(較佳地具有2至4個C原子)之烷氧基烷基、烯基或烯氧基，較佳地為烯氧基，特別較佳地，R41 及R42 中之一者(較佳地為R41 )表示烷基或烯基，且另一者表示烷基、烯基、烷氧基或烯氧基，特別較佳地，R21 表示直鏈烷基，尤其為CH3 -、C2 H5 -、正C3 H7 -、正C4 H9 -或正C5 H11 -，或烯基，尤其為CH2 =CH-、E -CH3 -CH=CH-、CH2 =CH-CH2 -CH2 -、E -CH3 -CH=CH-CH2 -CH2 -或E -正C3 H7 -CH=CH-，所存在之環
至中之一者表示，L41 及L42 　彼此獨立地表示=C(X4 )-，且L41 及L42 中之一者或亦表示=N-，其中較佳地，L41 及L42 中之至少一者表示=C(-F)-，且另一者表示=C(-F)-或=C(-Cl)-，特別較佳地，L41 及L42 皆表示=C(-F)-，X4 　表示F、Cl、OCF3 、CF3 、CH3 、CH2 F、CHF2 ，較佳地為F或Cl，特別較佳地為F，且其他環(若存在)各自彼此獨立地表示
較佳地為
特別較佳地為
較佳地表示
特別較佳地為
環
至
中之一者表示
較佳地為
特別較佳地為
且其他者(若存在)各自彼此獨立地表示
較佳地為
一起視情況亦表示單鍵，
Z41 至Z43 較佳地各自彼此獨立地表示-CH2 -CH2 -、-CH2 -CF2 -、-CF2 -CH2 -、-CF2 -CF2 -、-CH=CH-、-CF=CH-、-CH=CF-、-C≡C-、-CH2 -O-、-O-CH2 -、-O-、-CH2 -、-CO-O-、-O-CO-、-CF2 -O-、-O-CF2 -或單鍵，較佳地為-CH2 -CH2 -、-CH=CH-、-C≡C-、-CF2 -O-、-O-CF2 -或單鍵，特別較佳地，Z41 至Z43 中之一或(若存在)多者表示單鍵，且極特別較佳地皆表示單鍵，r及s　各自彼此獨立地表示0或1，(r+s)　較佳地表示0或1，t及u　各自彼此獨立地表示0或1，(t+u)　較佳地表示0或1，較佳地為0，及視情況，e)對掌性組份(組份E)，其由一或多種對掌性化合物組成。
根據本發明之介質較佳地為介電負性的。
根據本發明之介質較佳地包含式I之一、二、三、四或四種以上(較佳地為一、二或三或三種以上)化合物。
對式I之化合物給出特別優先選擇，其中：a)R11 及/或R12 表示H、烷基、烯基或烷氧基，較佳地具有最高6個C原子，R12 極特別較佳地表示烷氧基或烯氧基，b)R11 及R12 皆表示烷基，其中烷基可相同或不同，c)R11 表示直鏈烷基、乙烯基、1E -烯基或3-烯基。
若R11 及/或R12 表示烯基，則此較佳地為CH2 =CH-、CH3 -CH=CH-、CH2 =CH-C2 H4 -或CH3 -CH=CH-C2 H4 -。
式I之化合物係較佳地選自式I-1至I-4之化合物之群，較佳地選自式I-1至I-3之群，特別較佳地為式I-1之群，
其中參數具有以上在式I下所給出之各別意義，且較佳地，在式I-1及I-2中，Z11 　表示-CH2 -CH2 -、-CH2 -O-或單鍵，較佳地為-CH2 -O-或單鍵，特別較佳地為-CH2 -O-，在式I-3及I-4中，Z11 　表示-CH2 -CH2 -或單鍵，較佳地為單鍵，且Z12 　表示-CH2 -CH2 -、-CH2 -O-或單鍵，較佳地為-CH2 -O-或單鍵，特別較佳地為-CH2 -O-。
對下列化合物(式I-1a、I-1b、I-3a及I-3b之化合物)給出極特別的優先選擇：
其中參數具有以上所給出之意義，且R11 較佳地表示具有1至7(較佳地具有1至5)個C原子之烷基，較佳地為正烷基，且R12 較佳地表示具有1至5(較佳地具有2至4)個C原子之烷氧基。
式II之化合物係較佳地選自式II-1及II-2(較佳地為式II-2)之化合物之群，
其中參數具有以上對於式II所指示之各別意義，且較佳地，R21 　表示烷基或烯基，且R22 　表示烷基、烯基、烷氧基或烯氧基，Z21 　表示單鍵，且r　表示0。
對式II-2a之化合物給出極特別的優先選擇：
其中R21 具有以上所給出之意義，且較佳地表示具有1至7(較佳地具有1至5)個C原子之烷基，較佳地為正烷基。
在另一較佳實施例中，介質包含式III之一或多種化合物，其中環
中之至少兩者各自彼此獨立地表示至
其中兩個鄰近環極特別較佳地直接鍵聯，更精確較佳地表示
其中伸苯基環中之一或多個H原子可彼此獨立地由F或CN(較佳地由F)替換，且伸環己基環或兩個伸環己基環中之一者的一或兩個非鄰近CH2 基團可由O原子替換。
在另一較佳實施例中，介質包含來自式III-1至III-11之化合物之群的式III之一或多種化合物，較佳地選自III-1至III-9之化合物之群，較佳地選自群III-1至III-6，且特別較佳地選自群III-1至III-4，
其中參數具有以上對於式III所指示之各別意義，且Y3 　表示H或F，且較佳地，R31 　表示烷基或烯基，且R32 　表示烷基、烯基或烷氧基，較佳地為烷基或烯基，特別較佳地為烯基。
介質特別較佳地包含選自以下群的式III-1之一或多種化合物：
-式III-1c，特別較佳地為
-式III-1，其中R31 表示乙烯基或1-丙烯基，且R32 表示烷基，較佳地為正烷基，特別較佳地，R31 表示乙烯基且R32 表示丙基，及
-式III-1d，特別較佳地為
-式III-1，其中R31 及R32 彼此獨立地表示乙烯基或1-丙烯基，R31 較佳地表示乙烯基，且R31 及R32 特別較佳地表示乙烯基。
在另一較佳實施例中，介質包含選自式III-1a至III-1e(較佳地為式III-1a及/或式III-1c及/或III-1d，特別較佳地為式III-1c及/或III-1d，且極特別較佳地為式III-1c及式III-1d)之化合物之群的式III-1之一或多種化合物，
其中：烷基及烷基'彼此獨立地表示具有1至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烷基，烷氧基　表示具有1至5個C原子(較佳地具有2至4個C原子)之烷氧基，且烯基及烯基'　彼此獨立地表示具有2至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烯基。
根據本發明之介質特別較佳地包含按重量計20%或更多(尤其為按重量計25%或更多，極特別較佳地為按重量計30%或更多)之量的式III-1之化合物，尤其為式III-1c'之化合物：
其中：n=3、4或5，且Re 表示H或CH3 。
在另一較佳實施例中，介質包含選自式III-1a及III-1b(較佳地為式III-1a 及 /或III-1b，特別較佳地為式III-1a)之化合物之群的式III-1之一或多種化合物。此實施例中之介質較佳地不包含含有一烯基端基或複數個烯基端基的式III(較佳地為式III-1)之化合物，亦即，較佳地不包含式III-1c至III-1e之化合物。此實施例中之介質特別較佳地包含選自式CC-2-3、CC-2-5、CC-3-4及CC-3-5之化合物之群的一或多種化合物，其中字首(縮寫)解釋於表A至C中且由表D中之實例說明。
在另一較佳實施例中，介質包含選自式III-2a至III-2d(較佳地為式III-2a 及 /或 III-2b，特別較佳地為式III-2b)之化合物之群的式III-2之一或多種化合物：
其中：烷基及烷基'彼此獨立地表示具有1至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烷基，烷氧基　表示具有1至5個C原子(較佳地具有2至4個C原子)之烷氧基，且烯基　表示具有2至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烯基。
在另一較佳實施例中，介質包含選自式III-3a至III-3c之化合物之群的式III-3之一或多種化合物：
其中：烷基及烷基'彼此獨立地表示具有1至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烷基，烯基　表示具有2至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烯基。
此等聯二苯在混合物中之比例總體上較佳地為按重量計3%或更多，尤其為按重量計5%或更多。
式III-3a及式III-3b之較佳化合物為下式之化合物：
其中參數具有以上所指示之意義。
式III-3b之特別較佳的化合物為下式之化合物：
且在此等式中，尤其為最後式之化合物。
在一較佳實施例中，介質包含式III-4之一或多種化合物，特別較佳地為R31 表示乙烯基或1-丙烯基且R32 表示烷基(較佳地為正烷基)(特別較佳地，R31 表示乙烯基且R32 表示甲基)之一或多種化合物。
在另一較佳實施例中，介質包含選自式III-4a至III-4d(較佳地為式III-4a及/或III-4b，特別較佳地為式III-4b)之化合物之群的式III-4之一或多種化合物：
其中：
烷基及烷基'彼此獨立地表示具有1至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烷基，烷氧基　表示具有高達1至5個C原子(較佳地具有2至4個C原子)之烷氧基，且烯基　表示具有2至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烯基。
在一較佳實施例中，介質包含式III-5之一或多種化合物，特別較佳地為R31 表示烷基、乙烯基或1-丙烯基且R32 表示烷基(較佳地為正烷基)之一或多種化合物。
在另一較佳實施例中，介質包含選自式III-5a至III-5d(較佳地為式III-5a及/或III-5b，特別較佳地為式III-5a)之化合物之群的式III-5之一或多種化合物：
其中：烷基及烷基'彼此獨立地表示具有1至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烷基，烷氧基　表示具有高達1至5個C原子(較佳地具有2至4個C原子)之烷氧基，且烯基　表示具有2至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烯基，及/或選自式III-5e至III-5h(較佳地為式III-5e及/或III-5f，特別較佳地為式III-5e)之化合物之群的式III-5之一或多種化合物：
其中：烷基及烷基'　彼此獨立地表示具有1至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烷基，烷氧基　表示具有1至5個C原子(較佳地具有2至4個C原子)之烷氧基，且烯基　表示具有2至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烯基。
在另一較佳實施例中，介質包含選自式III-6a至III-6c(較佳地為式III-6a及/或III-6b，特別較佳地為式III-6a)之化合物之群的式III-6之一或多種化合物：
其中：烷基及烷基'　彼此獨立地表示具有1至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烷基，烷氧基　表示具有高達1至5個C原子(較佳地具有2至4個C原子)之烷氧基，且烯基　表示具有2至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烯基。
根據本發明之介質特別較佳地包含選自式III-6a(較佳地選自化合物PGP-2-3、PGP-3-3及PGP-3-4之群)及式III-6b(較佳地選自式PGP-1-2V、PGP-2-2V及PGP-3-2V之群)之化合物的一或多種化合物，其中字首(縮寫)解釋於表A至C中且由表D中之實例說明。
在另一較佳實施例中，介質包含選自式III-10a及III-1Ob之化合物之群的式III-10之一或多種化合物：
其中：烷基及烷基'彼此獨立地表示具有1至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烷基。
在另一較佳實施例中，介質包含式III-11之一或多種化合物[空白]式III-11a之化合物：
其中：烷基及烷基'彼此獨立地表示具有1至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烷基。
在一較佳實施例中，介質包含選自式IVA至IVD(較佳地為IVA至IVC，且極特別較佳地為IVA及IVB)之化合物之群的式IV之一或多種化合物：
其中參數具有以上所指示之意義，在式IVA中，然而不表示或
且較佳地，
彼此獨立地表示
且特別較佳地，
R41 　表示烷基，R42 　表示烷基或烷氧基，特別較佳地為(O)Cv H2v+1 ，X41 及X42 皆表示F，Z21 及Z22 　彼此獨立地表示單鍵、-CH2 -CH2 -、-CH=CH-、-CH2 O-、-OCH2 -、-O-、-CH2 -、-CF2 O-或-OCF2 -，較佳地為單鍵或-CH2 -CH2 -，特別較佳地為單鍵，p　表示1或2，且v　表示1至6。
在一較佳實施例中，介質包含選自式IV-1至IV-14之化合物之群的式IV之一或多種化合物：
其中：Y41 至Y46 彼此獨立地表示H或F，且X41 及X42 皆表示H，或X41 及X42 中之一者表示H，且另一者表示F，但較佳地，Y41 至Y46 、X41 及X42 中之至多四者(特別較佳地為至多三者，且極特別較佳地為一或兩者)表示F，且其他參數具有以上對於式IV所指示之各別意義，且較佳地，R41 　表示烷基或烯基，且R42 　表示烷基、烯基、烷氧基或烯氧基，較佳地為(O)Cv H2v+1 ，且v　表示自1至6之整數。
在另一較佳實施例中，介質包含選自式IV-1a至IV-1d(較佳地為式IV-1b及/或IV-1d，特別較佳地為式IV-1b)之化合物之群的式IV-1之一或多種化合物：
其中：烷基及烷基'　彼此獨立地表示具有1至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烷基，烷氧基　表示具有1至7個C原子(較佳地具有2至4個C原子)之烷氧基，且烯基　表示具有2至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烯基。
式IV-1c及式IV-1d之較佳化合物為下式之化合物：
其中v具有以上所指示之意義。
式IV-1之另外較佳的化合物為下式之化合物：
其中R41 具有以上對於式IV所指示之各別意義。
在一較佳實施例中，介質包含選自式IV-3a至IV-3d(較佳地為式IV-3b及/或IV-3d，特別較佳地為式IV-3b)之化合物之群的式IV-3之一或多種化合物：
其中：烷基及烷基'　彼此獨立地表示具有1至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烷基，烷氧基　表示具有1至7個C原子(較佳地具有2至4個C原子)之烷氧基，且烯基　表示具有2至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烯基。
此等聯二苯化合物在混合物中之濃度總體上較佳地為按重量計3%或更多，尤其為按重量計5%或更多，且極特別較佳地為按重量計自5%至25%。
在另一較佳實施例中，介質包含選自式IV-4a至IV-4d(較佳地為式IV-4a及/或IV-4b，特別較佳地為式IV-4b)之化合物之群的式IV-4之一或多種化合物：
其中：烷基及烷基'彼此獨立地表示具有1至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烷基，烷氧基　表示具有1至7個C原子(較佳地具有2至4個C原子)之烷氧基，且烯基　表示具有2至7個C原子(較佳地具有2至2個C原子)之烯基。
式IV-4c及式IV-4d之較佳化合物為下式之化合物：
其中v具有以上所指示之意義。
在另一較佳實施例中，介質包含以下子式IV-4e的式IV-4之一或多種化合物：
其中：R41 　具有以上所指示之意義，且m及z　各自獨立地表示自1至6之整數，且m+z　較佳地表示自1至6之整數。
在另一較佳實施例中，介質包含選自式IV-5a至IV-5d(較佳地為式IV-5b及/或IV-5d)之化合物之群的式IV-5之一或多種化合物：
其中：烷基及烷基'　彼此獨立地表示具有1至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烷基，烷氧基　表示具有1至7個C原子(較佳地具有2至4個C原子)之烷氧基，且烯基　表示具有2至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烯基。
式IV-5c及式IV-5d之較佳化合物為下式之化合物：
其中v具有以上所指示之意義。
在另一較佳實施例中，介質包含選自式IV-6a至IV-6d(較佳地為式IV-6a及/或IV-6c，特別較佳地為式IV-6a)之化合物之群的式IV-6之一或多種化合物：
其中：烷基及烷基'彼此獨立地表示具有1至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烷基，烷氧基　表示具有高達1至7個C原子(較佳地具有2至4個C原子)之烷氧基，且烯基　表示具有2至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烯基，及/或選自式IV-6e至IV-6m之化合物之群的式IV-6之一或多種化合物：
其中：R　具有以上對於R41 所給出之意義，且m　表示自1至6之整數。
R較佳地表示各自具有1至6個C原子之直鏈烷基或烷氧基，或具有2-6個C原子之烷基烷氧基、烯基或烯氧基，特別較佳地為具有1-5個C原子之烷基，較佳地為具有1-5個C原子之甲基、乙基、丙基、丁基或此外為烷氧基，較佳地為己基、甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基。
在另一較佳實施例中，介質包含選自式IV-7a至IV-7d(較佳地為式IV-7a及/或IV-7c，特別較佳地為式IV-7a)之化合物之群的式IV-7之一或多種化合物：
其中：烷基及烷基'彼此獨立地表示具有1至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烷基，烷氧基　表示具有高達1至5個C原子(較佳地具有2至4個C原子)之烷氧基，且烯基　表示具有2至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烯基，及/或選自式IV-7e至IV-7i之化合物之群的式IV-7之一或多種化合物：
其中：R　具有以上對於R41 所給出之意義，且m　表示自1至6之整數。
R較佳地表示各自具有1至6個C原子之直鏈烷基或烷氧基，或具有2-6個C原子之烷基烷氧基、烯基或烯氧基，特別較佳地為具有1-5個C原子之烷基，較佳地為具有1-5個C原子之甲基、乙基、丙基、丁基或此外為烷氧基，較佳地為己基、甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基。
在另一較佳實施例中，介質包含選自式IV-8a及IV-8b(特別較佳地為IV-8b)之化合物之群的式IV-8之一或多種化合物：
其中參數具有以上所指示之意義。
在另一較佳實施例中，介質包含選自式IV-9a至IV-9d之化合物之群的式IV-9之一或多種化合物：
其中參數具有以上所指示之意義，且較佳地，R42 　表示Cv H2v+1 ，且V　表示自1至6之整數。
在另一較佳實施例中，介質包含選自式IV-10a至IV-10e之化合物之群的式IV-10之一或多種化合物：
其中參數具有以上所指示之意義，且較佳地，R42 　表示Cv H2v+1 ，且v　表示自1至6之整數。
在另一較佳實施例中，介質包含選自式IV-11a及IV-11b(特別較佳地為IV-11b)之化合物之群的式IV-11之一或多種化合物：
其中參數具有以上所指示之意義。
在另一較佳實施例中，介質包含選自式IV-14a至IV-14d(較佳地為式IV-14a及/或IV-14b，特別較佳地為式IV-14b)之化合物之群的式IV-14之一或多種化合物：
其中：烷基及烷基'彼此獨立地表示具有1至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烷基，烷氧基　表示具有1至7個C原子(較佳地具有2至4個C原子)之烷氧基，且烯基　表示具有2至7個C原子(較佳地具有2至5個C原子)之烯基。
在另一較佳實施例中，介質(另外)包含式V之一或多種化合物，較佳地選自式V-1至V-8之化合物之群，較佳地為式V-7及/或V-8：
其中參數具有以上對於式V所指示之各別意義，且較佳地，R51 　表示烷基或烯基，且R52 　表示烷基、烯基、烷氧基或烯氧基。
在此實施例中，較佳地，在介質包含式V-7及/或V-8之一或多種化合物的狀況下，介質可基本上由式I、II、III及V之化合物組成。
在另一較佳實施例中，介質(另外)包含含有氟化菲單元之一或多種化合物，較佳地為式V之化合物，較佳地選自式V-9及V-10之化合物之群：
其中參數具有以上對於式V所指示之各別意義，且較佳地，R51 　表示烷基或烯基，且R52 　表示烷基、烯基、烷氧基或烯氧基。
在另一較佳實施例中，介質(另外)包含含有氟化二苯并呋喃單元之一或多種化合物，較佳地為式V(較佳地為式V-11)之化合物：
其中參數具有以上對於式V所指示之各別意義，且較佳地，R51 　表示烷基或烯基，且R52 　表示烷基、烯基、烷氧基或烯氧基。
可用於根據本發明之液晶介質之組份E中的對掌性化合物係選自已知對掌性摻雜劑。組份E較佳地主要地(特別較佳地基本上，且極特別較佳地實際上完全地)由選自下式VI至VIII之化合物之群的一或多種化合物組成：
其中：R61 及R62 、R71 至R73 及R8 各自彼此獨立地具有以上在式II下對於R21 所給出之意義，且或表示H、CN、F、Cl、CF3 、OCF3 、CF2 H或OCF2 H，且R61 及R62 中之至少一者表示對掌性基團，Z61 及Z62 、Z71 至Z73 及Z8 各自彼此獨立地表示-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-COO-、-O-CO-或單鍵，較佳地，Z61 、Z62 、Z71 、Z74 或Z75 表示單鍵，Z63 、Z72 及Z73 表示-COO-或單鍵，Z72 較佳地表示-COO-，且Z73 及Z8 表示-O-CO-，
各自彼此獨立地表示
本發明之特別較佳的實施例滿足下列條件中之一或多者：
i.液晶介質具有0.095或更大之雙折射率。
ii.液晶介質包含選自子式I-1至I-4之群的一或多種化合物。
iii.式I之個別同系化合物之濃度處於1%至20%之範圍，較佳地為自2%至15%，且特別較佳地為自3%至10%。
iv.　式II之化合物在混合物中的比例總體上為按重量計10%或更多。
v.　式II之個別同系化合物之濃度處於2%至15%之範圍，較佳地為自3%至12%，且特別較佳地為自4%至10%。
vi.　式III之化合物在混合物中的比例總體上為按重量計10%或更多，較佳地為70%或更少，且特別較佳地為按重量計20%或更多。
vii.　液晶介質包含選自以下所提到的子式之式III-1c及III-1d之一或多種特別較佳的化合物：
其中烷基具有以上所給出之意義，且較佳地，在每一狀況下，彼此獨立地表示具有1至6個(較佳地具有2至5個)C原子之烷基，且特別較佳地為正烷基。
Viii.　液晶介質包含選自下式之群的式III之一或多種化合物：
其中R31 及R32 具有以上所指示之意義，且R31 及R32 較佳地各自彼此獨立地表示分別具有1或2至7個C原子之直鏈烷基、烷氧基或烯基，特別較佳地為直鏈烷基，此外為烯基。
此等化合物在混合物中之比例較佳地為按重量計5%至40%。
ix.　液晶介質包含選自下式之化合物之群的式III之一或多種化合物：CC-n-V及/或CC-n-Vm(例如：較佳地為CC-5-V，較佳地處於高達25%或更少之濃度；CC-3-V，較佳地處於高達60%或更少之濃度；及/或CC-3-V1，較佳地處於高達25%或更少之濃度；及/或CC-4-V，較佳地處於高達40%或更少之濃度)、CC-n-m及/或CC-n-Om(例如：較佳地為CC-3-2及/或CC-3-3及/或CC-3-4及/或CC-3-O2及/或CCP-5-O2)、CP-n-m及/或CP-n-Om(例如：較佳地為CP-3-2及/或CP-5-2及/或CP-3-O1及/或CP-3-O2)、PP-n-Vm(例如：較佳地為PP-n-2V)、PP-n-1Vm(例如：較佳地為PP-n-2V1)、CCP-n-m(例如：較佳地為CCP-n-1)、CPP-n-m、CGP-n-m及CCOC-n-m，其中字首(縮寫)之意義解釋於表A至C中且由表D中之實例說明，較佳地處於高達10%或更多至70%或更少之總濃度。
x.液晶介質基本上由以下各物組成：按重量計2%至按重量計80%的式I之一或多種化合物，按重量計2%至按重量計80%的式II之一或多種化合物，按重量計2%至按重量計80%的式III之一或多種化合物，及/或按重量計2%至按重量計80%的選自式IV及/或V之化合物之群之一或多種化合物。
xi.液晶介質包含式I之一或多種化合物，其具有在每一個別化合物中按重量計1%至按重量計15%(尤其為按重量計2%至按重量計12%，且極特別較佳地為按重量計3%至8%)的量之四個六員或十員環或環系統。
xii.液晶介質包含式IV之一或多種化合物，在每一同系個別化合物中較佳地處於按重量計2%或更多之量，尤其為按重量計5%或更多，且極特別較佳地為自按重量計5%或更多至按重量計25%或更少，尤其處於自按重量計2%或更多至按重量計12%或更少之範圍。
xiii.液晶介質包含式IV-1至IV-3(較佳地為IV-1及/或IV-3，較佳地為式IV-1b及/或IV-1d及/或IV-3b及/或IV-3d，特別較佳地為IV-1b及/或IV-3b)之一或多種化合物，在每一同系個別化合物中較佳地處於60%或更少之總濃度且處於按重量計2%或更多之濃度，尤其為按重量計5%或更多，且極特別較佳地為自按重量計5%或更多至按重量計20%或更少。
xiv.液晶介質包含式IV-4及/或IV-5(較佳地為IV-4b及/或IV-4d及/或IV-5b及/或IV-5d，特別較佳地為IV-4b及/或IV-5b)之一或多種化合物，在每一同系個別化合物中較佳地處於60%或更少之總濃度中且處於按重量計2%或更多之濃度，尤其為按重量計5%或更多，且極特別較佳地為自按重量計5%或更多至按重量計20%或更少。
xv.液晶介質包含式IV-6及/或IV-7(較佳地為式IV-6a及/或IV-7a)之一或多種化合物，在式IV-6之每一同系個別化合物中較佳地處於50%或更少之總濃度，且較佳地處於按重量計2%或更多至按重量計10%或更少之濃度，且在式IV-6之每一同系個別化合物中處於按重量計2%或更多至按重量計20%或更少之濃度。
xvi.　液晶介質包含式IV之一或多種化合物，在每一個別化合物中較佳地處於按重量計2%或更多之量，尤其為按重量計5%或更多，且極特別較佳地為自按重量計5%至按重量計25%，尤其處於自按重量計2%至按重量計12%之範圍。
xvii.　液晶介質包含式V之一或多種化合物，在每一個別化合物中較佳地處於按重量計3%或更多之量，尤其為按重量計5%或更多，且極特別較佳地為自按重量計5%至按重量計25%，尤其處於自按重量計2%至按重量計20%之範圍。
此外，本發明係關於一種具有基於ECB效應之主動矩陣定址的電光顯示器，特徵在於其含有根據本發明之液晶介質作為介電質。
液晶混合物較佳地具有至少60度之向列相範圍及在20℃下至多30mm2 ‧s-1 之流動黏度v20 。
根據本發明之液晶混合物具有約-0.5至-8.0(尤其為約-2.5至-6.0)之Δε，其中Δε表示介電各向異性。旋轉黏度γ1 較佳地為200mPa‧s或更小，尤其為170mPa‧s或更小。
液晶混合物中之雙折射率Δn通常介於0.06與0.16之間，較佳地介於0.08與0.12之間。
根據本發明之混合物適合於所有VA-TFT應用，諸如，VAN、MVA、(S)-PVA及ASV。其此外適合於負性Δε之IPS(共平面切換型)、FFS(邊緣場切換型)及PALC應用。
根據本發明之顯示器中之向列液晶混合物通常包含兩種組份A及B，該等組份本身由一或多種個別化合物組成。
對於組份A而言，較佳地選擇具有-0.8之Δε值的一(或多種)個別化合物。A在混合物中之比例總體上愈小，此值應愈負。
對於組份B而言，較佳地選擇具有-0.8之Δε值的一(或多種)個別化合物。B在混合物中之比例總體上愈小，此值應愈負。
組份C已宣告向列原基性(nematogeneity)及在20℃下不大於30mm2 ‧s-1 (較佳地不大於25mm2 ‧s-1 )之流動黏度。
組份C中之特別較佳的個別化合物為具有在20℃下不大於18mm2 ‧s-1 (較佳地不大於12mm2 ‧s-1 )之流動黏度的極低黏度向列液晶。
組份C為單變性或互變性向列型，且能夠防止在液晶混合物中近晶相降至極低溫度之發生。舉例而言，若在每一狀況下將各種高向列原基性材料添加至近晶液晶混合物，則可經由所達成之近晶相之抑制程度而比較此等材料之向列原基性。
熟習此項技術者自文獻已知眾多合適材料。對式III之化合物給出特別優先選擇。
此外，此等液晶相亦可包含18種以上組份，較佳地為18至25種組份。
該等相較佳地包含式I及II及/或III及/或IV及/或V之4至15種(尤其為5至12種，且特別較佳地為10種或更少)化合物。
除了選自式I至V之群的化合物之外，其他成份亦可(例如)總體上以混合物之最高45%(但較佳地最高35%，尤其最高10%)之量存在。
其他成份係較佳地選自來自以下類別之向列或向列原基物質(尤其為已知物質)：氧偶氮苯、亞芐基苯胺、聯二苯、三聯苯、苯甲酸苯酯或苯甲酸環己酯、環己羧酸苯酯或環己羧酸環己酯、苯基環己烷、環己基聯二苯、環己基環己烷、環己基萘、1,4-雙環己基聯二苯或環己基嘧啶、苯基-或環己基二噁烷、視情況為鹵化芪、苄基苯基醚、二苯乙炔及經取代之肉桂酸酯。
適合作為此類型之液晶相之成份的最重要化合物可由式IX特徵化：
R91 -L-G-E-R92 　IX
其中L及E各自表示來自由1,4-經雙取代苯及環己烷環、4,4'-經雙取代聯苯、苯基環己烷及環己基環己烷系統、2,5-經雙取代嘧啶及1,3-二噁烷環、2,6-經雙取代萘、二氫化萘及四氫化萘、喹唑啉及四氫喹唑啉形成之群的碳環或雜環系統。
G表示-CH=CH-　-N(O)=N-
-CH-CQ-　-CH=N(O)-
-C≡C-　-CH2 -CH2 -
-CO-O- -CH2 -O-
-CO-S- -CH2 -S-
-CH=N- -COO-Phe-COO-
-CF2 O- -CF=CF-
-OCF2 - -OCH2 -
-(CH2 )4 - -(CH2 )3 O-
或C-C單鍵，Q表示鹵素，較佳地為氯，或-CN，且R91 及R92 各自表示具有最高18個(較佳地最高8個)碳原子之烷基、烯基、烷氧基、烷醯氧基或烷氧基羰氧基，或此等基團中之一者或表示CN、NC、NO2 、NCS、CF3 、OCF3 、F、Cl或Br。
在多數此等化合物中，R91 與R92 彼此不同，此等基團中之一者通常為烷基或烷氧基。所提議取代基之其他變型亦為常用的。許多此等物質或亦為其混合物為市售的。所有此等物質皆可藉由自文獻已知之方法進行製備。
式IX之化合物在混合物中之濃度總體上較佳地為1%至25%，特別較佳地為1%至15%，且極特別較佳地為2%至9%。
根據本發明之介質可視情況亦包含介電正性組份，其總濃度基於整個介質較佳地為按重量計10%或更少。
在一較佳實施例中，根據本發明之液晶介質總體上基於混合物總共包含5%或更多至60%或更少、較佳地為10%或更多至50%或更少、較佳地為15%或更多至40%或更少且特別較佳地為20%或更多至35%或更少且極特別較佳地為25%或更多至30%或更少的組份A，及1%或更多至45%或更少、較佳地為2%或更多至40%或更少、較佳地為3%或更多至35%或更少且特別較佳地為5%或更多至30%或更少且極特別較佳地為10%或更多至20%或更少的組份B，及5%或更多至80%或更少、較佳地為25%或更多至75%或更少、特別較佳地為35%或更多至70%或更少且極特別較佳地為40%或更多至65%或更少的組份C。
可按需要而將各別不同組份之濃度的各別不同較佳範圍相互組合，但在每一狀況下，所有化合物及所有組份之總濃度不超過100%。
在一較佳實施例中，根據本發明之液晶介質包含組份A及C，及較佳地為選自組份B、D及E之群的一或多種組份；其較佳地主要地、特別較佳地基本上且極特別較佳地實際上完全地由該等化合物組成。
在每一狀況下，根據本發明之液晶介質較佳地具有自至少-20℃或更少至70℃或更多、特別較佳地為自-30℃或更少至80℃或更多、極特別較佳地為自-40℃或更少至85℃或更多且最佳地為自-40℃或更少至90℃或更多之向列相。
表達「具有向列相」此處在一方面意指在對應溫度下之低溫下未觀測到近晶相及結晶，且另一方面意指在向列相受熱後未發生清澈。低溫下之研究係在對應溫度下於流動黏度計中進行且藉由儲存於具有對應於電光應用之單元厚度的測試單元中歷時至少100小時而被檢查。若在對應測試單元中在-20℃溫度下之儲存穩定性為1000h或更多，則認為介質在此溫度下係穩定的。在-30℃及-40℃之溫度下，對應時間分別為500h及250h。在高溫下，清澈點係藉由習知方法而於毛細管中被量測。
在一較佳實施例中，根據本發明之液晶介質係由在適中至低區域中之光學各向異性值特徵化。雙折射率值較佳地處於0.065或更多至0.130或更少之範圍，特別較佳地處於自0.080或更多至0.120或更少之範圍，且極特別較佳地處於自0.085或更多至0.110或更少之範圍。
在此實施例中，根據本發明之液晶介質具有負性介電各向異性且具有相對較高的介電各向異性絕對值(|Δε|)，較佳地處於自2.7或更多至5.3或更少(較佳地至4.5或更少)之範圍，較佳地為自2.9或更多至4.5或更少，特別較佳地為自3.0或更多至4.0或更少，且極特別較佳地為自3.5或更多至3.9或更少。
根據本發明之液晶介質具有相對較低的臨限電壓值(V0 )，其範圍為自1.7V或更多至2.5V或更少，較佳地為自1.8V或更多至2.4V或更少，特別較佳地為自1.9V或更多至2.3V或更少，且極特別較佳地為自1.95V或更多至2.1V或更少。
在另一較佳實施例中，根據本發明之液晶介質較佳地具有相對較低的平均介電各向異性值(εav. ≡(ε|| +2ε⊥ )/3)，其範圍較佳地為自5.0或更多至7.0或更少，較佳地為自5.5或更多至6.5或更少，仍更佳地為自5.7或更多至6.4或更少，特別較佳地為自5.8或更多至6.2或更少，且極特別較佳地為自5.9或更多至6.1或更少。
在一特別適合於在LCD TV顯示器中使用之較佳實施例中，根據本發明之液晶介質具有介電各向異性絕對值(|Δε|)，其範圍較佳地為自1.7或更多至4.9或更少，較佳地高達4.3或更少，較佳地為自2.3或更多至4.0或更少，特別較佳地為自2.8或更多至3.8或更少。
在此實施例中，根據本發明之液晶介質具有範圍為自1.9V或更多至2.5V或更少(較佳地為自2.1V或更多至2.3V或更少)之臨限電壓值(V0 )。
此外，根據本發明之液晶介質在液晶單元中具有高的電壓保持比值。
在單元中在20℃下之新填充之單元中，此等大於或等於95%，較佳地大於或等於97%，特別較佳地大於或等於98%，且極特別較佳地大於或等於99%，且在該等單元中在100℃下在爐中達5分鐘之後，此等大於或等於90%，較佳地大於或等於93%，特別較佳地大於或等於96%，且極特別較佳地大於或等於98%。
一般而言，具有低定址電壓或臨限電壓之液晶介質此處與具有較高定址電壓或臨限電壓之液晶介質相比具有低電壓保持比，且反之亦然。
針對個別物理特性之此等較佳值較佳地亦在每一狀況下係由根據本發明之介質相互組合地維持。
在本申請案中，表達「化合物」意謂一種化合物及亦為複數種化合物，除非另有明確指示。
除非另有指示，否則個別化合物通常係按以下濃度而用於混合物中：在每一狀況下，自1%或更多至30%或更少，較佳地為自2%或更多至30%或更少，且特別較佳地為自3%或更多至16%或更少。
對於本發明，以下定義結合組合物之成份之規格而適用，除非在個別狀況下另有指示：
-「包含」：討論中之成份在組合物中的濃度較佳地為5%或更多，特別較佳地為10%或更多，極特別較佳地為20%或更多，
-「主要地由…組成」：討論中之成份在組合物中的濃度較佳地為50%或更多，特別較佳地為55%或更多，且極特別較佳地為60%或更多，
-「基本上由…組成」：討論中之成份在組合物中的濃度較佳地為80%或更多，特別較佳地為90%或更多，且極特別較佳地為95%或更多，及
-「實際上完全地由…組成」：討論中之成份在組合物中的濃度較佳地為98%或更多，特別較佳地為99%或更多，且極特別較佳地為100.0%。
此適用於作為具有介質之成份(其可為組份及化合物)之組合物的介質，且亦適用於具有介質之成份(化合物)之組份。僅在關於個別化合物總體上相對於介質之濃度時，術語包含意謂：討論中的化合物之濃度較佳地為1%或更多，特別較佳地為2%或更多，極特別較佳地為4%或更多。
對於本發明，意謂小於或等於，較佳地為小於，且意謂大於或等於，較佳地為大於。
對於本發明，
表示反1,4-伸環己基，且
表示1,4-伸苯基。
對於本發明，表達「介電正性化合物」意謂具有>1.5之Δε的化合物，表達「介電中性化合物」意謂的化合物，且表達「介電負性化合物」意謂Δε<-1.5的化合物。化合物之介電各向異性此處係藉由在液晶主體中溶解10%的化合物且在每一狀況下在至少一測試單元中測定所得混合物的電容而進行測定，在1kHz下垂直及平行表面排列的情況下測試單元具有20μm之單元厚度。量測電壓通常為0.5V至1.0V，但始終低於所研究之各別液晶混合物的電容臨限值。
用於介電正性及介電中性化合物之主體混合物為ZLI-4792，且用於介電負性化合物之主體混合物為ZLI-2857，其皆來自德國Merck KGaA。待研究之各別化合物的值係獲自在添加待研究之化合物且外插至100%的所使用化合物之後主體混合物之介電常數之改變。以10%的量而將待研究之化合物溶解於主體混合物中。若物質之溶解性過低而不能用於此目的，則逐步地將濃度減半，直至可在所要溫度下進行研究。
必要時，根據本發明之液晶介質亦可包含另外添加劑，諸如，以通常量的穩定劑及/或多向色染料及/或對掌性摻雜劑。所使用的此等添加劑之量基於整個混合物之量較佳地總共為0%或更多至10%或更少，特別較佳地為0.1%或更多至6%或更少。所使用的個別化合物之濃度較佳地為0.1%或更多至3%或更少。當指定液晶介質中液晶化合物之濃度及濃度範圍時，通常並未考慮此等及類似添加劑之濃度。
在一較佳實施例中，根據本發明之液晶介質包含聚合物前軀物，其包含一或多種反應性化合物，較佳地為反應性液晶原基，且必要時，亦包含另外添加劑，諸如，聚合引發劑及/或聚合緩和劑，其皆係以通常量。所使用的此等添加劑之量基於整個混合物之量總共為0%或更多至10%或更少，較佳地為0.1%或更多至2%或更少。當指定液晶介質中液晶化合物之濃度及濃度範圍時，未考慮此等及類似添加劑之濃度。
組合物由複數種化合物組成，較佳地為3種或更多至30種或更少(特別較佳地為6種或更多至20種或更少，且極特別較佳地為10種或更多至16種或更少)化合物，其係以習知方式進行混合。一般而言，將以較少量所使用之所要量的組份溶解於構成混合物之主成份之組份中。此係有利地在高溫下進行。若選定溫度高於主成份之清澈點，則特別易於看到溶解操作的完成。然而，亦有可能以其他習知方式來製備液晶混合物，例如，使用預混物或自所謂的「多瓶系統」。
根據本發明之混合物展現具有65℃或更多之清澈點的極寬向列相範圍、對於電容臨限值之極有利的值、對於保持比之相對較高的值，及同時在-30℃及-40℃下極好的低溫穩定性。此外，根據本發明之混合物係因低旋轉黏度γ1 而卓越。
對於熟習此項技術者而言，不言而喻，用於在VA、IPS、FFS或PALC顯示器中使用的根據本發明之介質亦可包含(例如)H、N、O、Cl及F已由對應同位素替換之化合物。
根據本發明之液晶顯示器的結構對應於習知幾何形狀，例如，如EP-A 0 240 379中所描述。
藉由合適添加劑，可以使得其可用於迄今已揭示的任一類型之(例如)ECB、VAN、IPS、GH或ASM-VA LCD顯示器之方式來修改根據本發明之液晶相。
下表E指示可添加至根據本發明之混合物的可能摻雜劑。若混合物包含一或多種摻雜劑，則以按重量計0.01%至4%(較佳地為按重量計0.1%至1.0%)的量而對其進行使用。
可添加至(例如)根據本發明之混合物的穩定劑(較佳地以按重量計0.01%至6%的量，尤其按重量計0.1%至3%)在下表F中被提到。
為了本發明之目的，除非另有明確指出，否則所有濃度皆按重量百分比進行指示，且係關於對應混合物或混合物組份(除非另有明確指示)。
在本申請案中所指示之所有溫度值(諸如，熔點T(C,N)、近晶(S)至向列(N)相轉變T(S,N)及清澈點T(N,I))皆係按攝氏度(℃)進行指示，且按差異度(°或度)而對應地指示所有溫度差，除非另有明確指示。
對於本發明，術語「臨限電壓」係關於電容臨限值(V0 )，亦被稱為Freedericksz臨限值，除非另有明確指示。
所有物理特性皆係且已經根據德國Merck KGaA之1997年11月狀態的「Merck Liquid Crystals,Physical Properties of Liquid Crystals」進行測定，且適用於20℃之溫度，且在589nm下測定Δn且在1kHz下測定Δε，除非在每一狀況下另有明確指示。
電光特性(例如，臨限電壓(V0 )(電容量測))如同切換行為係在Merck日本生產之測試單元中進行測定。量測單元具有鹼石灰玻璃基板且係以ECB或VA組態藉由已經彼此垂直地磨擦且實現液晶之垂直排列的聚醯亞胺排列層(SE-1211與稀釋劑** 26(混合比1:1)，皆係來自日本Nissan Chemicals)而進行建構。透明的實際上正方形之ITO電極的表面積為1cm2 。
除非另有指示，否則不將對掌性摻雜劑添加至所使用之液晶混合物，但後者亦特別適合於必需此類型之摻雜之應用。
電壓保持比係在Merck日本生產之測試單元中進行測定。量測單元具有鹼石灰玻璃基板且係藉由已經彼此垂直地磨擦之具有50nm之層厚度之聚醯亞胺排列層(來自日本Japan Synthetic Rubber的AL-3046)而進行建構。層厚度均一地為6.0μm。透明的ITO電極之表面積為1cm2 。
電壓保持比係在20℃下(HR20 )及在100℃下(HR100 )於爐中達5分鐘之後進行測定。所使用之電壓具有60Hz之頻率。
在修改型Ubbelohde黏度計中使用旋轉永久磁體方法及流動黏度而測定旋轉黏度。對於液晶混合物ZLI-2293、ZLI-4792及MLC-6608(來自德國Darmstadt之Merck KGaA的所有產品)，在20℃下所測定之旋轉黏度值分別為161mPa‧s,133mPa‧s及186mPa‧s，且流動黏度值(ν)分別為21mm2 ‧s-1 、14mm2 ‧s-1 及27mm2 ‧s-1 。
使用下列符號：VO 　在20℃下之臨限電壓，電容性[V]，ne 　在20℃及589nm下所量測之異常折射率，no 　在20℃及589nm下所量測之普通折射率，Δn　在20℃及589nm下所量測之光學各向異性，ε⊥ 　在20℃及1kHz下與引向器垂直之介電磁感率，ε||　在20℃及1kHz下與引向器平行之介電磁感率，Δε　在20℃及1kHz下之介電各向異性，cl.p.或T(N,I)清澈點[℃]，γ1 　在20℃下所量測之旋轉黏度[mPa．s]，K1 　彈性常數，在20℃下之「傾斜」變形[pN]，K2 　彈性常數，在20℃下之「扭轉」變形[pN]，K3 　彈性常數，在20℃下之「彎曲」變形[pN]，及LTS　在測試單元中所測定之低溫穩定性(相穩定性)。
下列實例解釋本發明，而不對其進行限制。然而，其向熟習此項技術者展示優先使用之化合物及其各別濃度以及其彼此之組合的較佳混合物概念。此外，實例說明可達成之特性及特性組合。
對於本發明及在下列實例中，液晶化合物之結構係藉由字首進行指示，其中至化學式之轉換根據下表A至表C而進行。所有基團Cn H2n+1 、Cm H2m+1 及C1 H21+1 或Cn H2n 、Cm H2m 及C1 H21 皆為直鏈烷基或伸烷基，在每一狀況下，分別具有n、m及1個C原子。表A展示化合物之核心之環元素的代碼，表B列出橋接元素，且表C列出分子之左邊及右邊端基之符號的意義。字首係由具有可選鍵聯基團之環元素之代碼、接著為第一連字符及左邊端基之代碼以及第二連字符及右邊端基之代碼構成。表D展示化合物之說明性結構連同其各別縮寫。
其中n及m各自為整數，且三個點「…」為來自此表之其他縮寫之位置標記。
除了式I之化合物之外，根據本發明之混合物較佳地包含以下所提到的化合物中之一或多種化合物。
使用下列縮寫：
(n、m及z各自彼此獨立地表示整數，較佳地為1至6)
表E展示較佳地用於根據本發明之混合物中的對掌性摻雜劑。
選自來自表E之化合物之群的化合物。
在本發明之一較佳實施例中，根據本發明之介質包含選自來自表F之化合物之群的一或多種化合物。
混合物實例 實例1.1及1.2 實例1.1
實例1.2
實例2.1及2.2 實例2.1
實例2.2
實例3.1及3.2 實例3.1
實例3.2
實例4
實例5
實例6
視情況，可將所提到的例示性混合物中之不同混合物相互混合，藉以達成具有類似有益特性之混合物。詳言之，在多數狀況下，混合物之成份之數目的所得增加導致用於尤其在低溫下儲存之混合物之穩定性的增加。

Claims (14)

  1. 一種負性介電各向異性液晶介質，其包含：a)第一介電負性組份(組份A)，其由式I-1至式I-4之一或多種化合物組成： 其中：R11 及R12 各自彼此獨立地表示H、具有最高15個C原子之未經取代之烷基或烯基，此外，其中此等基團中之一或多個CH2 基團可由-O-、-S-、、-C≡C-、-CF2 -O-、-O-CF2 -、-CO-O-或-O-CO-以使得O原子未直接與另一氧原子鍵聯之方式替換，Z11 及Z12 各自彼此獨立地表示-CH2 -CH2 -、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2 -O-、-O-CH2 -、-CO-O-、-O- CO-、-CF2 -O-、-O-CF2 -、-CF2 -CF2 -或單鍵，及b)第二介電負性組份(組份B)，其由式II之一或多種化合物組成： 其中：R21 及R22 各自彼此獨立地表示H、具有最高15個C原子之未經取代之烷基或烯基，此外，其中此等基團中之一或多個CH2 基團可由-O-、-S-、、-C≡C-、-CF2 -O-、-O-CF2 -、-CO-O-或-O-CO-以使得O原子未直接與另一氧原子鍵聯之方式替換，其中所有基團中之一或多個H原子可由鹵素原子替換，表示 或且至，當存在時，各自彼此獨立地表示 或 一起視情況亦表示單鍵，L21 及L22 各自彼此獨立地表示=C(X4 )-，且L21 及L22 中之一者或亦表示=N-，X4 表示F、Cl、OCF3 、CF3 、CH3 、CH2 F、CHF2 ，Z21 至Z23 各自彼此獨立地表示-CH2 -CH2 -、-CH2 -CF2 -、-CF2 -CH2 -、-CF2 -CF2 -、-CH=CH-、-CF=CH-、-CH=CF-、-C≡C-、-CH2 -O-、-O-CH2 -、-O-、-CH2 -、-CO-O-、-O-CO-、-CF2 -O-、-O-CF2 -或單鍵，且l及o 各自彼此獨立地表示0或1。
  2. 如請求項1之介質，特徵在於其另外包含：c)介電中性組份(組份C)，其由式III之一或多種化合物組成： 其中：R31 及R32 各自彼此獨立地具有對於R11 及R12 所給出之意義中的一者， 至各自彼此獨立地表示 或Z31 至Z33 各自彼此獨立地具有對於Z11 及Z12 所給出之意義中的一者，且p及q 各自彼此獨立地表示0或1。
  3. 如請求項1及2中任一項之介質，特徵在於其另外包含： d)另一介電負性組份(組份D)，其由選自式IV及V之化合物之群的一或多種化合物組成： 其中：R41 、R42 、R51 及R52 各自彼此獨立地具有對於R21 及R22 所給出之意義中的一者， 至中之一者表示且其他環，當存在時，各自彼此獨立地表示 或L41 及L42 各自彼此獨立地表示=C(X4 )-，且L41 及L42 中 之一者或亦表示=N-，X4 表示F、Cl、OCF3 、CF3 、CH3 、CH2 F、CHF2 ， 至中之一者表示 或 且其他環，當存在時，各自彼此獨立地表示 或 亦表示單鍵，r及s 各自彼此獨立地表示0或1，t及u 各自彼此獨立地表示0或1。
  4. 如請求項1或2之介質，特徵在於其另外包含：e)對掌性組份(組份E)，其由一或多種對掌性化合物組成。
  5. 如請求項1或2之介質，特徵在於其包含第一介電負性組份(組份A)，該第一介電負性組份(組份A)由複數個如請求項1之式I-1至I-4之化合物所組成。
  6. 如請求項1或2之介質，特徵在於該等式I-1至I-4之化合物在混合物中之比例總體上為按重量計15%或更多。
  7. 如請求項1或2之介質，特徵在於該等式I-1至I-4之化合物在該混合物中之比例總體上為按重量計20%或更多。
  8. 如請求項1或2之介質，特徵在於其包含：按重量計2-80%的一或多種該式I-1至I-4之化合物，按重量計2-80%的一或多種該式II之化合物，按重量計2-80%的一或多種該式III之化合物，及/或按重量計2-80%的一或多種該等式IV及/或V之化合物，其中在該介質中該等式I至V之所有化合物之總含量為按重量計100%或更少。
  9. 一種電光顯示器，特徵在於其含有如請求項1至8中任一項之液晶介質作為介電質。
  10. 如請求項9之顯示器，特徵在於其具有一主動矩陣定址裝置。
  11. 如請求項9或10之顯示器，特徵在於其係基於VA、ECB、PALC、FFS或IPS效應。
  12. 一種如請求項1至8中任一項之液晶介質之用途，其用於電光顯示器中。
  13. 如請求項12之液晶介質之用途，其用於具有主動矩陣定址裝置之電光顯示器中。
  14. 一種用於製備如請求項1至8中任一項之介質之方法，特徵在於：將一或多種如請求項1中所給出的式I-1至I-4之化合物與一或多種如請求項1中所給出的式II之化合物混合，及/或與一或多種如請求項2及3中之一或多項中所提到的化合物及/或一或多種另外液晶化合物及/或一或多種添加劑混合。
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