TWI638880B - 雙液晶原化合物及液晶原介質 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於式I化合物
其中R11、R12、MG11、MG12、X11、X12及Sp1具有請求項1中所給出之含義；關於該等式I化合物在液晶介質中之用途；且關於包括本發明液晶介質之各別裝置、且尤其關於撓曲電液晶裝置。

Description

雙液晶原化合物及液晶原介質
本發明係關於式I之雙液晶原化合物
其中R11、R12、MG11、MG12及Sp1具有下文所給出之含義；關於式I之雙液晶原化合物在液晶介質中之用途；且尤其關於包括本發明液晶介質之撓曲電液晶裝置。
液晶顯示器(LCD)廣泛用於顯示資訊。LCD用於直視顯示器以及投射型顯示器。用於大部分顯示器中之光電模式仍係扭轉向列(TN)模式及其各種修改形式。除此模式外，已逐漸使用超扭轉向列(STN)模式及最近之光學補償彎曲(OCB)模式及電控雙折射(ECB)模式以及其各種修改形式(如例如垂直配向向列(VAN)、圖案化ITO垂直配向向列(PVA)、聚合物穩定垂直配向向列(PSVA)模式及多域垂直配向向列(MVA)模式以及其他模式。所有該等模式皆使用分別與基板或與液晶層實質上垂直之電場。除該等模式外，亦存在採用分別與基板或與液晶層實質上平行之電場之光電模式，如例如平面內切換(短IPS)模式(如例如在DE 40 00 451及EP 0 588 568中所揭示)及邊緣場切換(FFS)模式。尤其後來提及之光電模式(其具有良好的視角性質及經改良之反應時間)逐漸用於現代桌上型監測器之LCD中且甚至用於TV及多媒體應用之顯示器中，且由此與TN-LCD進行競爭。
除該等顯示器外，已提出將使用具有相對較短膽固醇節距之膽固醇液晶之新顯示模式用於利用所謂的「撓曲電」效應之顯示器中。術語「液晶」、「液晶態化合物」或「液晶原化合物」(亦簡稱為「液晶原」)意指在適宜溫度、壓力及濃度條件下可以中間相(向列相、層列相等)或具體而言以LC相存在之化合物。非兩親性液晶原化合物包括(例如)一或多個桿條狀、香蕉狀或盤狀液晶原基團。
在先前技術中已知撓曲電液晶材料。撓曲電效應尤其闡述於Chandrasekhar,「Liquid Crystals」，第2版，Cambridge University Press(1992)及P.G.deGennes等人，「The Physics of Liquid Crystals」，第2版，Oxford Science Publications(1995)中。
GB 2356629揭示了雙液晶原化合物及其於撓曲電裝置中可能的用途。Conformational diversity of symmetric dimer mesogens,Journal of Molecular Structure,2004,699，第23至29頁例示了具有烷基間隔體之高度極性二聚體。Methylene and ether linked liquid crystal dimers II Liquid Crystals,2005，第32卷，第11-12期，第1499-1513頁揭示了雙液晶原化合物。WO 2013/004333揭示展示第二向列相之具有伸乙基連接基團之雙液晶原化合物。
尚未公開之專利申請案PCT/EP2013/001390、PCT/EP2013/001353、PCT/EP2013/001772、PCT/EP2013/001773及PCT/EP2013/002438揭示了其他雙液晶原化合物、撓曲電介質及各別裝置。
在該等顯示器中，膽固醇液晶以「均勻臥式螺旋」配置(ULH)進行定向，此顯示模式亦以此命名。出於此目的，與向列材料混合之對掌性物質誘導該材料發生螺旋扭轉而轉換成等效於膽固醇材料之對掌性向列材料。術語「對掌性」通常用於闡述與其鏡像不可疊合之物體。「非對掌性」(無對掌性)物體係與其鏡像相同之物體。除非另外 明確說明，否則術語對掌性向列及膽固醇在本申請案中同義使用。在第一近似法中，由對掌性物質誘導之節距(P0)與所用對掌性材料之濃度(c)成反比。此相關性之比例常數稱為對掌性物質之螺旋扭轉力(HTP)且由等式(1)進行定義：HTP≡1/(c．P0) (1)
其中c係對掌性化合物之濃度。
使用具有短節距(通常介於0.2μm至1μm之間、較佳1.0μm或更小、尤其0.5μm或更小)之對掌性向列液晶來實現均勻臥式螺旋紋理，該對掌性向列液晶與液晶單元之平行於基板(例如玻璃片)之螺旋軸單向配向。在此構形中，對掌性向列液晶之螺旋軸等效於雙折射片之光軸。
若垂直於螺旋軸向此構形施加電場，則光軸在單元之平面中旋轉，此類似於鐵電液晶之指向矢在表面穩定鐵電液晶顯示器中旋轉。撓曲電效應之特徵在於通常介於6μs至100μs之間之快速反應時間。其進一步表徵極佳的灰度能力。
電場在適於在光軸中傾斜之指向矢中誘導延展彎曲結構。在第一近似法中，軸之旋轉角度與電場強度成正比且呈線性比例。在將液晶單元置於交叉偏振器之間且呈無動力狀態之光軸與一個偏振器之吸收軸成22.5°角時，觀察到最佳光學效應。此22.5°角亦係電場旋轉之理想角度，因此藉由使電場反轉，光軸旋轉45°，且藉由適當選擇螺旋軸之較佳方向、偏振器之吸收軸及電場方向之相對定向，光軸可自平行於一個偏振器切換至兩個偏振器之間之中心角度。在光軸之總切換角度為45°時，則達成最佳對比度。在該情形下，該配置可用作可切換四分之一之波片，前提係光學延遲(即液晶之有效雙折射率與單元間隙之乘積)選擇為波長之四分之一。在此背景下，除非另外明確 說明，否則所提及波長為550nm，在該波長下人眼之敏感性最高。
藉由式(2)以良好近似給出光軸之旋轉角度(Φ)
其中P0 係膽固醇液晶之未受擾節距， 係延展撓曲電係數(e延展)及彎曲撓曲電係數(e彎曲)之平均值[=½(e延展+e彎曲)]，E 係電場強度，且K 係延展彈性常數(k11)及彎曲彈性常數(K33)之平均值[K=½(k11+k33)]且其中/K稱為撓性-彈性比。
此旋轉角度係撓曲電切換元件中之切換角度之一半。
藉由式(3)以良好近似給出此光電效應之反應時間(τ)τ=[P0/(2 π)]2．γ/K (3)
其中γ 係與螺旋之扭曲相關之有效黏度係數。
存在解開螺旋之臨界場(Ec)，其可自等式(4)獲得Ec=(π2/P0)．[k22/(ε0.△ε)]1/2 (4)
其中k22 係扭轉彈性常數，ε0 係真空之電容率，且△ε 係液晶之介電各向異性。
然而，在此模式中，仍必須解決若干問題，該等問題尤其係：難以獲得所需均勻定向、定址所需之不適宜高電壓(其與常用驅動電子器件不相容)、非真實暗(dark)之「關閉狀態」(其使對比度劣化) 及最後但仍重要之光電特性中之顯著滯後。
相對較新之顯示模式-所謂的均勻豎立螺旋(USH)模式可視為接替IPS之替代性模式，此乃因其可展示經改良之黑階，即使在與其他提供寬視角之顯示模式(例如IPS、VA等)相比時亦如此。
對於USH模式而言，如同ULH模式，已提出使用雙液晶原液晶材料之撓曲電切換。雙液晶原化合物通常於先前技術中已知(亦參照Hori,K.、Iimuro,M.、Nakao,A.、Toriumi,H.、J.Mol.Struc.2004,699,23-29)。術語「雙液晶原化合物」係關於分子中包括兩個液晶原基團之化合物。與正常液晶原一樣，其端視其結構可形成許多中間相。特定而言，在添加至向列液晶介質中時，式I化合物誘導第二向列相。
在此上下文中，術語「液晶原基團」意指能夠誘導液晶(LC)相行為之基團包括液晶原基團之化合物本身並不一定必須展現LC相。其亦可僅在與其他化合物之混合物中展示LC相行為。為簡明起見，術語「液晶」在下文中用於液晶原材料及LC材料二者。
然而，因所需之不利高驅動電壓、對掌性向列材料之相對較窄之相範圍及其不可逆切換性質，來自先前技術之材料並不適用於當前LCD驅動方案。
對於USH及ULH模式之顯示器而言，需要具有改良性質之新液晶介質。尤其應針對光學模式優化雙折射率(△n)。本文中之雙折射率△n定義於等式(5)中△n=ne-no (5)
其中ne係非尋常折射率且no係非尋常折射率，且平均折射率nav.由下列等式(6)給出。
nav.=[(2 no 2+ne 2)/3]1/2 (6)
非尋常折射率ne及尋常折射率no可使用Abbe折射計來量測。然後 可根據等式(5)計算△n。
另外，對於利用USH或ULH模式之顯示器而言，液晶介質之光學延遲d*△n(有效)較佳應使得滿足等式(7)sin2(π．d．△n/λ)=1 (7)
其中d係單元間隙，且λ係光之波長。
等式(7)之右手側之容許偏差為+/- 3%。
除非另外明確指明，否則在本申請案中通常提及之光之波長為550nm。
單元之單元間隙較佳介於1μm至20μm範圍內，特定而言在2.0μm至10μm範圍內。
對於ULH/USH模式而言，介電各向異性(△ε)應儘可能小，以防止在施加定址電壓後解開螺旋。△ε較佳應稍高於0且極佳為0.1或更大，但較佳為10或更小，更佳為7或更小，且最佳為5或更小。在本申請案中，術語「介電正性」用於△ε>3.0之化合物或組份，「介電中性」用於-1.5△ε3.0之化合物或組份，且「介電負性」用於△ε<-1.5之化合物或組份。△ε係在1kHz之頻率及20℃下測定。各別化合物之介電各向異性係根據各別個別化合物於向列主體混合物中之10%溶液的結果來確定。在主體介質中之各別化合物之溶解度小於10%之情形下，將其濃度減小至先前之1/2直至所得介質足夠穩定以至少容許測定其性質為止。然而，較佳地，將濃度至少保持在5%以保持儘可能高的結果顯著性。測試混合物之電容係在具有垂直及均勻配向之單元二者中測定。該兩種類型單元之單元間隙為約20μm。所施加電壓係頻率為1kHz且均方根值通常為0.5V至1.0V之矩形波，然而其始終經選擇以低於各別測試混合物之電容臨限值。
△ε定義為(ε∥-ε⊥)，而εav.係(ε∥+2 ε⊥)/3。化合物之介電電容率係根據添加所關注化合物後主體介質之各別值之變化來測定。將該等值外推至100%之所關注化合物之濃度。典型的主體混合物揭示於H.J.Coles等人，J.Appl.Phys.2006,99,034104中且具有下表中所給出之組成。
除上文所提及之參數外，介質必須展現適宜寬範圍之向列相、極小的旋轉黏度及至少適當高之比電阻。
用於撓曲電裝置之具有短膽固醇節距之類似液晶組合物可自EP 0 971 016、GB 2 356 629及Coles,H.J.、Musgrave,B.、Coles,M.J.及Willmott,J.,J.Mater.Chem.,11，第2709-2716頁(2001)得知。EP 0 971 016報導因此具有高撓曲電係數之液晶原雌二醇。GB 2 356 629建議在撓曲電裝置中使用雙液晶原化合物。迄今為止，已在純膽固醇液晶化合物中及僅均勻化合物之混合物中研究本文之撓曲電效應。大部分該等化合物係用於由對掌性添加劑及向列液晶材料組成之二元混合物中，該向列液晶材料係簡單的習用單液晶原材料或雙液晶原材料。該等材料在實踐應用中具有若干缺點，如對掌性向列或膽固醇相之不夠寬之溫度範圍、過小之撓曲電比率、較小旋轉角度。
本發明之一目的係提供展現高切換角度及快速反應時間之經改良撓曲電裝置。另一目的係提供具有有利性質、特定而言用於撓曲電 顯示器中之如下液晶材料：其能夠在不使用機械剪切過程之情形下在顯示單元之整個區域中獲得良好均勻配向，且具有良好對比度、高切換角度及快速反應時間(在低溫下亦如此)。液晶材料應展現低熔點、寬對掌性向列相範圍、短溫度獨立性節距長度及高撓曲電係數。熟習此項技術者可自下列詳細描述即刻明瞭本發明之其他目的。
本發明者已發現，可藉由提供本發明之雙液晶原化合物令人驚奇地達成上述目的。在用於對掌性向列液晶混合物中時，該等化合物產生低熔點、寬對掌性向列相。特定而言，其展現彈性常數k11之相對較高值、彎曲彈性常數k33之較低值及撓曲電係數。
因此，本發明係關於式I之雙液晶原化合物
其中R11及R12各自獨立地係H、F、Cl、CN、NCS或具有1至25個C原子之直鏈或具支鏈烷基，該烷基可未經取代、經鹵素或CN單取代或多取代，一或多個非毗鄰CH2基團亦可在每次出現時彼此獨立地經-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CH=CH-、-CH=CF-、-CF=CF-或-C≡C-以氧原子並不彼此直接連接之方式替代；較佳係極性基團，更佳係F、Cl、CN、OCF3、CF3，MG11 係-A11-Z11-A12-，MG12係-A13-Z12-A14-Z13-A15-，Z11至Z13在每次出現時彼此獨立地係視情況經F、S及/或Si中之一或多者取代之單鍵、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O- 、-OCF2-、-CF2O-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-CF2CF2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或-C≡C-，較佳係單鍵，A11至A15在每次出現時各自獨立地係1,4-伸苯基，其中另外一或多個CH基團可經N替代；反式-1,4-伸環己基，其中另外一或兩個非毗鄰CH2基團可經O及/或S替代；1,4-伸環己烯基；1,4-雙環-(2,2,2)-伸辛基；六氫吡啶-1,4-二基；萘-2,6-二基；十氫-萘-2,6-二基；1,2,3,4-四氫-萘-2,6-二基；環丁烷-1,3-二基；螺[3.3]庚烷-2,6-二基；或二螺[3.1.3.1]癸烷-2,8-二基，所有該等基團皆可未經取代、經以下基團單取代、二取代、三取代或四取代：F、Cl、CN或具有1至7個C原子之烷基、烷氧基、烷基羰基或烷氧基羰基，其中一或多個H原子可經F或Cl取代；較佳F、Cl、CH3或CF3，Sp1 係包括1個、3個或5至40個C原子之間隔基團，其中一或多個非毗鄰及非末端CH2基團亦可經-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-、-CH(鹵素)-、-CH(CN)-、-CH=CH-或-C≡C-替代，然而係以下列方式替代：沒有兩個O原子彼此毗鄰、沒有兩個-CH=CH-基團彼此毗鄰且沒有兩個選自-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-及-CH=CH-之基團彼此毗鄰；較佳係-CH2)n-(即具有n個C原子之1,n-伸烷基)，其中n為整數，較佳為3至19，更佳為3至11，最佳為奇整數(即3、5、7、9或11)，X11及X12彼此獨立地係選自-CO-O-、-O-CO-、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-S-CO-、-CO-S-、-S-及-CO-之連接基團或單鍵，較佳地其彼此不同，且較佳地X11係-CO-O-或-O-且X12係單鍵或X11係-CO-O-且X12係-O-，最佳地X11係-CO-O-且X12係單鍵，然而條件係在-X11-Sp1-X12-中，沒有兩個O原子彼此毗鄰，沒有兩個-CH=CH-基團彼此毗鄰，且沒有兩個選自-O-CO-、-S-CO-、-O- COO-、-CO-S-、-CO-O-及-CH=CH-之基團彼此毗鄰。
本申請案之較佳者係式I化合物，其中連接基團X11及X12彼此不同，較佳地一者係-O-CO-或-CO-O-且另一者係-O-或單鍵、較佳單鍵，較佳地-X11-Sp1-X12- 係-O-CO-Sp1-O-、-O-Sp1-CO-O-、-O-CO-Sp1-、-Sp1-CO-O-、-Sp1-O-或-O-Sp1-，更佳係-O-CO-Sp1-、-Sp1-CO-O-、-Sp1-O-或-O-Sp1-，且最佳係-O-CO-Sp1-或-Sp1-CO-O-，Sp1 較佳係-(CH2)n-，其中n較佳為1、3、4或5至15之整數，更佳為4、5、6、7、8或9，在具有1或3個原子之-X11-Sp1-X12-中之X11及X12有助於液晶原基團MG11與MG12之間的距離之情形下，例如-X11-Sp1-X12-係-O-Sp1-、-Sp1-O-、-S-Sp1-、-Sp1-S-、-CO-O-Sp1-O-或-O-Sp1-CO-O-，n較佳為偶數且最佳為4、6或8，而在具有2或4個原子之-X11-Sp1-X12-中之X11及X12有助於液晶原基團MG11與MG12之間的距離之情形下，例如-X11-Sp1-X12-係-O-Sp1-S-、-O-Sp1-S-、-CO-O-Sp1-或-CO-S-Sp1-O-CO-，n較佳為奇數且最佳為5、7或9，其中-(CH2)n-中之一或多個H原子可視情況彼此獨立地經F或CH3替代。
本申請案之其他較佳者係如上文所定義之式I化合物，其中對於任一先前較佳條件而言另外或另一選擇，端基R11及R12彼此不同，較佳地R11及R12彼此不同地選自F、Cl、CN或OCF3，其中之更佳者係F、CN或OCF3，其中之最佳者係CN或OCF3。
本申請案之其他較佳者係如上文所定義之式I化合物，其中對於任一先前較佳條件而言另外或另一選擇，至少一個、較佳一個連接基 團
Z11至Z13在各別液晶原基團MG1及MG2中各自不同地係單鍵，且較佳係-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-或-O-，更佳係-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-或-O-，更佳係-COO-、-OCO-或-O-，且最佳係-COO-或-OCO-。
本申請案之其他較佳者係如上文所定義之式I化合物，其中對於任一先前較佳條件而言另外或另一選擇，下式或下式群組中一或多者之化合物不包括在內 F-PGI-ZI-9-Z-PUU-N F-PGI-ZI-9-Z-GUU-N N-PGI-ZI-9-Z-PUU-N F-GIP-SCO-9-COS-PGG-N。
本申請案之其他較佳者係如上文所定義之式I化合物，其中對於任一先前較佳條件而言另外或另一選擇，下式或下式群組中一或多者之化合物不包括在內
其中n係1至15之整數，且其中在-(CH2)n-中一或多個-CH2-基團可經-CO-替代， F-PGI-ZI-n-Z-GUU-N
其中n係整數。
本申請案之其他較佳者係如上文所定義之式I化合物，其中對於任一先前較佳條件而言另外或另一選擇，下式或下式群組中一或多者之化合物不包括在內
其中R11、R12具有式I下所給出之含義，n為1、3、4或5至15之整數，且L在每次出現時彼此獨立地係F、Cl或CH3，且 F-GIP-SCO-n-COS-PGG-N
其中n係選自3及5至15之整數。
本申請案之其他較佳者係如上文所定義之式I化合物，其中對於任一先前較佳條件另外或另一選擇，下式或下式群組中一或多者之化合物不包括在內
其中LG1 係-X11-Sp1-X12-。
本申請案之其他較佳者係如上文所定義之式I化合物，其中對於任一先前較佳條件而言另外或另一選擇，下式或下式群組中一或多者之化合物不包括在內 2(CHCH3)1-PPZIP-O-n-O-PP-N
其中n係選自3及5至15之整數。
較佳式I化合物之較小基團係其中液晶原基團MG11及MG12具有一種下文所列示含義之彼等。出於簡明之原因，該等基團中之Phe係 1,4-伸苯基，PheL係經1至4個基團L取代之1,4-伸苯基，其中L較佳係F、Cl、CN、OH、NO2或具有1至7個C原子之視情況氟化之烷基、烷氧基或烷醯基，極佳係F、Cl、CN、OH、NO2、CH3、C2H5、OCH3、OC2H5、COCH3、COC2H5、COOCH3、COOC2H5、CF3、OCF3、OCHF2、OC2F5，尤其係F、Cl、CN、CH3、C2H5、OCH3、COCH3及OCF3，最佳係F、Cl、CH3、OCH3及COCH3，且Cyc係1,4-伸環己基。此列表包括下文所展示之子式及其鏡像。
MG11較佳選自下式之群-Phe-Z-Phe- II-1
-Phe-Z-Cyc- II-2
-Cyc-Z-Cyc- II-3
-Phe-Z-PheL- II-4
-PheL-Z-Phe- II-5
-PheL-Z-Cyc- II-6
-PheL-Z-PheL- II-7
而MG12較佳選自下式之群-Phe-Z-Phe-Z-Phe- II-8
-Phe-Z-Phe-Z-Cyc- II-9
-Phe-Z-Cyc-Z-Phe- II-10
-Cyc-Z-Phe-Z-Cyc- II-11
-Phe-Z-Cyc-Z-Cyc- II-12
-Cyc-Z-Cyc-Z-Cyc- II-13
-Phe-Z-Phe-Z-PheL- II-14
-Phe-Z-PheL-Z-Phe- II-15
-PheL-Z-Phe-Z-Phe- II-16
-PheL-Z-Phe-Z-PheL- II-17
-PheL-Z-PheL-Z-Phe- II-18
-PheL-Z-PheL-Z-PheL- II-19
-Phe-Z-PheL-Z-Cyc- II-20
-Phe-Z-Cyc-Z-PheL- II-21
-Cyc-Z-Phe-Z-PheL- II-22
-PheL-Z-Cyc-Z-PheL- II-23
-PheL-Z-PheL-Z-Cyc- II-24
-PheL-Z-Cyc-Z-Cyc- II-25
-Cyc-Z-PheL-Z-Cyc- II-26
其中Cyc 係1,4-伸環己基，較佳反式-1,4-伸環己基，Phe 係1,4-伸苯基，PheL 係1,4-伸苯基，其經一個、兩個或三個氟原子、經一或兩個Cl原子或經一個Cl原子及一個F原子、經一或兩個CH3基團原子或經一個CH3基團原子及一個F原子取代，且Z具有如以部分式II給出之Z11含義中之一者，至少一者較佳選自-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-。
尤佳者係子式II-1、II-4、II-5、II-7、II-8、II-14、II-15、II-16、II-17、II-18及II-19。
在該等較佳基團中，Z在每一情形下獨立地具有如以式I給出之Z11含義中之一者。較佳地，Z中之一者係-COO-、-OCO-、-CH2-O-、-O-CH2-、-CF2-O-或-O-CF2-，更佳係-COO-、-O-CH2-或-CF2-O-，且其他較佳為單鍵。
極佳地，液晶原基團MG11係選自式IIa至IIf及其鏡像之以下之群
且液晶原基團MG12係選自下式IIg至IIr(在本文中有意省略兩個參考編號「II i」及「II l」以避免任何混淆)及其鏡像
其中L在每次出現時彼此獨立地係F、Cl或CH3、較佳係F，且r在每次出現時彼此獨立地係0、1、2或3，較佳係0、1或2。
基團在該等較佳式中極佳
表示為，或，另外，L在每次出現時彼此獨立地係F、Cl或CH3，較佳係F。
在具有非極性端基之式I化合物之情形下，R11及/或R12較佳係具有至多15個C原子之烷基或具有2至15個C原子之烷氧基。
若R11或R12係烷基或烷氧基(即其中末端CH2基團經-O-替代)，則其可係直鏈或具支鏈基團。其較佳為直鏈，具有2個、3個、4個、5個、6個、7個或8個碳原子，且因此較佳係乙基、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，另外為(例如)甲基、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CH2基團經-O-替代)較佳係(例如)直鏈2-氧雜丙基(=甲氧基甲基)、2-氧雜丁基(=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。
在具有末端極性基團之化合物之情形下，R11及R12係選自CN、NO2、鹵素、OCH3、OCN、SCN、CORx、COORx或具有1至4個C原子之單-、寡-或多氟化烷基或烷氧基。Rx係具有1至4個、較佳1至3個C原子之視情況氟化之烷基。鹵素較佳係F或Cl。
尤佳地，式I中之R11及R12係選自H、F、Cl、CN、NO2、OCH3、COCH3、COC2H5、COOCH3、COOC2H5、CF3、C2F5、OCF3、OCHF2及OC2F5，尤其係選自H、F、Cl、CN、OCH3及OCF3，尤其係選自H、F、CN及OCF3。
此外，含有非對掌性具支鏈基團R11及/或R12之式I化合物有時可較為重要，此乃因(例如)發生結晶之趨勢減小。此類型之具支鏈基團通常不含一條以上之支鏈。較佳非對掌性具支鏈基團係異丙基、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。
間隔基團Sp1較佳係具有1個、3個或5至40個C原子、尤其1個、3個或5至25個C原子、極佳1個、3個或5至15個C原子、且最佳5至15個C原子之直鏈或具支鏈伸烷基，其中另外一或多個非毗鄰及非末端CH2基團可經-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-、-CH(鹵素)-、-CH(CN)-、-CH=CH-或- C≡C-替代。
「末端」CH2基團係彼等直接鍵結至液晶原基團者。因此，「非末端」CH2基團並不直接鍵結至液晶原基團MG11及MG12。
典型間隔基團係(例如)-(CH2)o-、-(CH2CH2O)p-CH2CH2-，其中o為5至40、尤其5至25、極佳5至15之整數，且p為1至8之整數、尤其1、2、3或4。
較佳間隔基團係(例如)伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一烷基、伸十二烷基、伸十八烷基、二伸乙基氧基伸乙基、二亞甲基氧基伸丁基、伸戊烯基、伸庚烯基、伸壬烯基及伸十一烯基。
尤佳者係其中Sp表示具有5至15個C原子之伸烷基之本發明式I化合物。直鏈伸烷基尤佳。
較佳者係具有偶數個具有6個、8個、10個、12個及14個C原子之直鏈伸烷基之間隔基團。
本發明之另一實施例係較佳具有奇數個具有5個、7個、9個、11個、13個及15個C原子之直鏈伸烷基之間隔基團。極佳者係具有7個、9個及11個C原子之直鏈伸烷基間隔基團。
尤佳者係其中Sp表示具有5至15個C原子之全氘化伸烷基之本發明式I化合物。極佳者係氘化直鏈伸烷基。最佳者係部分氘化之直鏈伸烷基。
尤佳化合物係選自上文所給出式之群，其在側位帶有0個、2個或4個F原子(即如L)。
在本發明之較佳實施例中、R11係OCF3，且R12係OCF3、F或CN、較佳OCF3或CN、且最佳CN。
式I化合物可根據原本已知且闡述於有機化學標準著作(例如Houben-Weyl,Methoden der organischen Chemie,Thieme-Verlag, Stuttgart)中之方法或以類似於該等方法之方式合成。較佳製備方法可取自下列合成方案。
式I化合物較佳可根據以下一般反應方案來獲得。
其中n具有如上文Sp1之定義中所給出之(n-2)之含義，且各個階段、步驟之反應條件分別如下。
階段1：Pd(PPh3)2Cl2、CuI、THF、N(C2H5)3，在回流下加熱，階段2：Pd/C、THF、[H2]，階段3：Pd(PPh3)2Cl2、NaCO3、H2O、THF，在回流下加熱， 階段4：NaOH、C2H5OH，階段5：Pd(dppf)2Cl2、KPO4、THF，在回流下加熱，階段6：Pd(dppf)2Cl2、KPO4、THF，在回流下加熱，階段7：BBr3、DCM及階段8：TFAA、DCM。
此方案及任一下列方案中所展示之所有伸苯基部分可彼此獨立地視情況帶有一個、兩個或三個、較佳一或兩個F原子或一個Cl原子或一個Cl及一個F原子。
在添加至向列液晶混合物中時，式I化合物於向列相下方產生一相。在此上下文中，雙液晶原化合物對向列液晶混合物之影響之第一指徵由Barnes,P.J.、Douglas,A.G.、Heeks,S.K.、Luckhurst,G.R.,Liquid Crystals,1993，第13卷，第4期，603-613報導。此參考文獻例示高度極性之烷基間隔二聚體且發現位於向列相下方之相，從而總結出其係一種類型之層列相。
在向列相下方之現有中間相之光學證據由Henderson,P.A.、Niemeyer,O.、Imrie,C.T.於Liquid Crystals,2001，第28卷，第3期，463-472中公開，此並未進一步加以研究。
在Liquid Crystals,2005，第32卷，第11-12期，1499-1513中，Henderson,P.A.、Seddon,J.M.及Imrie,C.T.報導了在向列相下方之新相屬層列C相之一些特殊實例。在第一向列相下方之其他向列相由Panov,V.P.、Ngaraj,M.、Vij,J.K.、Panarin,Y.P.、Kohlmeier,A.、Tamba,M.G.、Lewis,R.A.及Mehl,G.H.報導於Phys.Rev.Lett.2010,105,1678011-1678014中。
在此上下文中，包括新穎發明性式I之雙液晶原化合物之液晶混合物亦展示指定為第二向列相之新穎中間相。此中間相存在於低於原始向列液晶相之溫度下且已在本申請案所呈現之獨特混合物概念中觀 察到。
因此，本發明之式I之雙液晶原化合物容許在通常不具第二向列相之向列混合物中誘導此相。另外，改變式I化合物之量容許第二向列相之相行為適於所需溫度。
本發明由此係關於包括至少一種式I化合物之液晶介質。
本發明混合物之一些較佳實施例指示於下文中。
尤佳者係部分式II-1、II-4、II-6、II-7、II-13、II-14、II-15、II-16、II-17及I-18。
較佳地，式I中之R11及R12係選自H、F、Cl、CN、NO2、OCH3、COCH3、COC2H5、COOCH3、COOC2H5、CF3、C2F5、OCF3、OCHF2及OC2F5，尤其係選自H、F、Cl、CN、OCH3及OCF3，尤其係選自H、F、CN及OCF3。
典型間隔基團(Sp1)係(例如)-(CH2)o-、-(CH2CH2O)p-CH2CH2-，其中o為1、3或5至40、尤其1、3或5至25、極佳5至15之整數，且p為1至8之整數、尤其1、2、3或4。
本發明介質較佳包括一種、兩種、三種、四種或更多種、較佳一種、兩種或三種式I化合物。
液晶介質中之式I化合物之量較佳為總混合物之1重量%至50重量%、尤其5重量%至40重量%、極佳10重量%至30重量%。
在一較佳實施例中，本發明之液晶介質另外包括一或多種如自GB 2 356 629已知之彼等或與其類似之式III化合物。
R31-MG31-X31-Sp3-X32-MG32-R32 III
其中R31及R32各自獨立地係H、F、Cl、CN、NCS或具有1至25個C原子之直鏈或具支鏈烷基，該烷基可未經取代、經鹵素或CN單取代或多取代，一或多個非毗鄰CH2基團亦可在每次出現時彼此獨立地經-O- 、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CH=CH-、-CH=CF-、-CF=CF-或-C≡C-以氧原子並不直接彼此連接之方式替代，MG31及MG32各自獨立地係液晶原基團，Sp3 係包括5至40個C原子之間隔基團，其中一或多個非毗鄰CH2基團亦可經-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-、-CH(鹵素)-、-CH(CN)-、-CH=CH-或-C≡C-替代，且X31及X32各自獨立地係-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CH=CH-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-C≡C-或單鍵，且條件係式I化合物不包括在內。
液晶原基團MG31及MG32較佳選自式II。
尤佳者係其中R31-MG31-X31-與R32-MG32-X32-相同之式III化合物。
本發明之另一較佳實施例係關於其中R31-MG31-X31-與R32-MG32-X32-不同之式III化合物。
尤佳者係其中液晶原基團MG31及MG32包括一個、兩個或三個6員環之式III化合物，極佳者係選自如下文所列示之式II之液晶原基團。
對於式III中之MG31及MG32而言，尤佳者係子式II-1、II-4、II-6、II-7、II-13、II-14、II-15、II-16、II-17及II-18。在該等較佳基團中，Z在每一情形下獨立地具有如式II中所給出之Z1含義中之一者。較佳地，Z係-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-C≡C-或單鍵。
極佳地，液晶原基團MG31及MG32係選自式IIa至IIo及其鏡像。
在具有非極性極性基團之化合物之情形下，R31及R32較佳係具有 至多15個C原子之烷基或具有2至15個C原子之烷氧基。
若R31或R32係烷基或烷氧基(即其中末端CH2基團經-O-替代)，則其可係直鏈或具支鏈基團。其較佳為直鏈，具有2個、3個、4個、5個、6個、7個或8個碳原子，且因此較佳係乙基、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，其亦可為(例如)甲基、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CH2基團經-O-替代)較佳係(例如)直鏈2-氧雜丙基(=甲氧基甲基)、2-氧雜丁基(=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。
在具有末端極性基團之化合物之情形下，R31及R32係選自CN、NO2、鹵素、OCH3、OCN、SCN、CORx、COORx或具有1至4個C原子之單-、寡-或多氟化烷基或烷氧基。Rx係具有1至4個、較佳1至3個C原子之視情況氟化之烷基。鹵素較佳係F或Cl。
尤佳地，式III中之R31及R32係選自F、Cl、CN、NO2、OCH3、COCH3、COC2H5、COOCH3、COOC2H5、CF3、C2F5、OCF3、OCHF2及OC2F5，尤其係選自F、Cl、CN、OCH3及OCF3。
對於式III中之間隔基團Sp3而言，可使用彼等熟習此項技術者已知用於此目的之所有基團。間隔基團Sp較佳係具有5至40個C原子、尤其5至25個C原子、極佳5至15個C原子之直鏈或具支鏈伸烷基，其中另外一或多個非毗鄰CH2基團可經-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-、-CH(鹵素)-、- CH(CN)-、-CH=CH-或-C≡C-替代。
典型間隔基團係(例如)-(CH2)o-、-(CH2CH2O)p-CH2CH2-、-CH2CH2-S-CH2CH2-或-CH2CH2-NH-CH2CH2-，其中o為5至40、尤其5至25、極佳5至15之整數，且p為1至8之整數、尤其1、2、3或4。
較佳間隔基團係(例如)伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一烷基、伸十二烷基、伸十八烷基、二伸乙基氧基伸乙基、二亞甲基氧基伸丁基、伸戊烯基、伸庚烯基、伸壬烯基及伸十一烯基。
尤佳者係其中Sp3表示具有5至15個C原子之伸烷基之本發明式III化合物。直鏈伸烷基尤佳。
在本發明之另一較佳實施例中，式III之對掌性化合物包括至少一個為式IV之對掌性基團之間隔基團Sp1。
式III中之X31及X32較佳表示-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-或單鍵。尤佳者係選自式III-1至III-4之下列化合物：
其中R31、R32具有在式III之下所給出之含義，Z31及Z31-I定義為Z31，且Z32及Z32-I分別係式III中之Z31及Z32-I之相反基團，且o及r在每 次出現時獨立地係如上文所定義，包含該等基團之較佳含義，且其中L在每次出現時較佳彼此獨立地係F、Cl、CN、OH、NO2或具有1至7個C原子之視情況氟化之烷基、烷氧基或烷醯基，極佳係F、Cl、CN、OH、NO2、CH3、C2H5、OCH3、OC2H5、COCH3、COC2H5、COOCH3、COOC2H5、CF3、OCF3、OCHF2、OC2F5，尤其係F、Cl、CN、CH3、C2H5、OCH3、COCH3及OCF3，最佳係F、Cl、CH3、OCH3及COCH3，且式I化合物不包括在內。
本發明之尤佳混合物包括式III-1a至III-1e及III-3a至III-3b之一或多種化合物。
其中參數係如如上文所定義。
在本發明之一較佳實施例中，液晶介質係由2至25、較佳3至15種式III化合物組成。
液晶介質中之式III化合物之量較佳為總混合物之10重量%至95重量%、尤其15重量%至90重量%、極佳地20重量%至85重量%。
較佳地，介質中之式III-1a及/或III-1b及/或III-1c及/或III-1e及或III-3a及/或III-3b之化合物之總體比例較佳為至少70重量%。
本發明之尤佳介質包括至少一或多種自身無需展示液晶相且自身給出良好均勻配向之對掌性摻雜劑。
尤佳者係選自以下之對掌性摻雜劑：式IV 及式V
包含各別(S,S)鏡像異構體，其中E及F各自獨立地係1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基，v為0或1，Z0係-COO-、-OCO-、-CH2CH2-或單鍵，且R係具有1至12個C原子之烷基、烷氧基或烷醯基。
式IV化合物及其合成闡述於WO 98/00428中。尤佳者係如下表D中所展示之化合物CD-1。式V化合物及其合成闡述於GB 2,328,207 中。
尤佳者係具有高螺旋扭轉力(HTP)之對掌性摻雜劑，尤其係彼等揭示於WO 98/00428中者。
其他常用對掌性摻雜劑係(例如)市售R/S-5011、CD-1、R/S-811及CB-15(來自Merck KGaA,Darmstadt,Germany)。
上文所提及之對掌性化合物R/S-5011及CD-1以及式IV及V之化合物展現極高的螺旋扭轉力(HTP)，且由此尤其可用於本發明目的。
液晶介質較佳包括較佳1至5種、尤其1至3種、極佳1或2種較佳選自上述式IV、尤其CD-1及/或式V及/或R-5011或S-5011之對掌性摻雜劑，對掌性化合物極佳係R-5011、S-5011或CD-1。
液晶介質中對掌性化合物之量較佳為總混合物之1重量%至20重量%、尤其1重量%至15重量%、極佳地1重量%至10重量%。
其他較佳者係包括一或多種選自下式VI之添加劑之液晶介質
其中R5 係具有至多12個C原子之烷基、烷氧基、烯基或烯氧基，係 ，，或，L1至L4各自獨立地係H或F，Z2 係-COO-、-CH2CH2-或單鍵，m為1或2
式VI之尤佳化合物係選自下式
其中R具有上述R5含義中之一者且L1、L2及L3具有上述含義。
液晶介質較佳包括較佳1至5種、尤其1至3種、極佳1或2種較佳選自上述式VIa至VIf、極佳選自式VIf之添加劑。
液晶介質中式VI之適宜添加劑之量較佳為總混合物之1重量%至20重量%、尤其1重量%至15重量%、極佳1重量%至10重量%。
本發明之液晶介質可含有常規濃度之其他添加劑。該等其他成份之總濃度介於基於總混合物0.1%至10%、較佳0.1%至6%範圍內。所用個別化合物各自之濃度較佳介於0.1%至3%範圍內。在本申請案 中，該等及類似添加劑之濃度並不計入液晶介質之液晶組份及化合物之濃度值及範圍內。此亦適用於混合物中所使用之二向色性染料之濃度，該等二向色性染料在分別指定主體介質之化合物或組份之濃度時並不計算在內。各別添加劑之濃度始終相對於最終摻雜混合物給出。
本發明之液晶介質係由若干種、較佳3至30種、更佳4至20種且最佳4至16種化合物組成。以習用方式混合該等化合物。通常，將以較少量使用之所需量的化合物溶解於以較大量使用之化合物中。在溫度高於以較高濃度使用之化合物之澄清點的情形下，尤其易於觀察到溶解過程之完成。然而，亦可藉由其他習用方式來製備該等介質，例如使用可為(例如)化合物之同源或低共熔混合物之所謂的預混合物或使用所謂的多瓶系統，該等成份自身為即用混合物。
尤佳混合物概念指示於下文中：(所用首字母縮寫詞解釋於表A中)。
本發明之混合物較佳包括- 一或多種式I化合物、其總濃度介於總混合物之1重量%至50重量%、尤其5重量%至40重量%、極佳10重量%至30重量%範圍內及/或- 一或多種式III化合物，其總濃度介於總混合物之10重量%至95重量%、尤其15重量%至90重量%、極佳20重量%至85重量%範圍內，該等化合物較佳選自式III-1a至III-1e及III-3a至III-3b，其尤佳包括- N-PGI-ZI-n-Z-GP-N、較佳N-PGI-ZI-7-Z-GP-N及/或N-PGI-ZI-9-Z-GP-N，基於總體混合物，其濃度較佳>5%、尤其10%-30%，及/或- F-UIGI-ZI-n-Z-GU-F、較佳F-UIGI-ZI-9-Z-GU-F，基於總體混合物，其濃度較佳>5%、尤其10%-30%，及/或 - F-PGI-O-n-O-PP-N、較佳F-PGI-O-9-O-PP-，基於總體混合物，其濃度較佳>1%、尤其1%-20%，及/或- N-PP-O-n-O-PG-OT、較佳N-PP-O-7-O-PG-OT，基於總體混合物，其濃度較佳>5%、尤其5%-30%，及/或- N-PP-O-n-O-GU-F、較佳N-PP-O-9-O-GU-F，基於總體混合物，其濃度較佳>1%、尤其1%-20%，及/或- F-PGI-O-n-O-GP-F、較佳F-PGI-O-7-O-GP-F及/或F-PGI-O-9-O-GP-F，基於總體混合物，其濃度較佳>1%、尤其1%-20%，及/或- N-GIGIGI-n-GGG-N、尤其N-GIGIGI-9-GGG-N，基於總體混合物，其濃度較佳>5%、尤其10%-30%，及/或- N-PGI-n-GP-N、較佳N-PGI-9-GP-N，基於總體混合物，其濃度較佳>5%、尤其15%-50%，及/或- 一或多種式VI之適宜添加劑，其總濃度介於總混合物之1重量%至20重量%、尤其1重量%至15重量%、極佳1重量%至10重量%範圍內，該等化合物較佳選自式VIa至VIf，其尤佳包括- PP-n-N，基於總體混合物，其濃度較佳>1%、尤其1%-20%，及/或- 一或多種對掌性化合物，其總濃度較佳介於總混合物之1重量%至20重量%、尤其1重量%至15重量%、極佳1重量%至10重量%範圍內，該等化合物較佳選自式IV、V及R-5011或S-5011，其尤佳包括 - R-5011、S-5011或CD-1，基於總體混合物，其濃度較佳>1%、尤其1%-20%。
式I之雙液晶原化合物及包括其之液晶介質可用於液晶顯示器中，例如STN、TN、AMD-TN、溫度補償、賓-主、相變或表面穩定或聚合物穩定之膽固醇紋理(SSCT、PSCT)顯示器，尤其用於以下各項中：撓曲電裝置、主動及被動光學元件(如偏振器、補償器、反射器、配向層、濾色器或全像攝影元件)、黏著劑、具有各向異性機械性質之合成樹脂、化妝品、診斷學、液晶顏料、裝飾及安全應用、非線性光學、光學資訊儲存或對掌性摻雜劑。
式I化合物及可自其獲得之混合物尤其可用於撓曲電液晶顯示器中。因此，本發明之另一目標係撓曲電顯示器，其包括一或多種式I化合物或包括包含一或多種式I化合物之液晶介質。
本發明式I之雙液晶原化合物及其混合物可藉由專家已知之方法(例如表面處理或電場)以其膽固醇相配向成不同的定向狀態。舉例而言，其可配向成平面(格蘭瓊(Grandjean))狀態、焦點錐線狀態或垂直狀態。包括極性基團且具有強偶極矩之本發明式I化合物可進一步經受撓曲電切換，且可由此用於光電切換或液晶顯示器中。
下文針對本發明式I化合物試樣以實例方式詳細闡述本發明較佳實施例之不同定向狀態間之切換。
根據此較佳實施例，將試樣置於包括兩個使用電極層(例如ITO層)塗覆之平面平行玻璃片之單元中，並以其膽固醇相配向成平面狀態，其中膽固醇螺旋之軸垂直於單元壁進行定向。此狀態亦稱為格蘭瓊狀態，且可在(例如)偏振顯微鏡中觀察到之試樣紋理稱為格蘭瓊紋理。可(例如)藉由對單元壁進行表面處理(例如藉由使用諸如聚醯亞胺等配向層進行擦拭及/或塗覆)來達成平面配向。
可進一步藉由以下方式來達成具有高配向品質及僅較少缺陷之 格蘭瓊狀態：將試樣加熱至各向同性相，隨後在接近對掌性向列相-各向同性相轉變之溫度下冷卻至對掌性向列相，及擦拭單元。
在平面狀態中，試樣展示選擇性反射入射光，其中反射之中心波長取決於材料之螺旋節距及平均折射率。
在向電極施加電場(例如以10Hz至1kHz之頻率及至多12Vrms/□m之幅值)時，試樣切換至垂直狀態，其中螺旋解開且分子平行於電場(即垂直於電極平面)進行定向。在垂直狀態中，在垂直日光中觀看時試樣可透光，且在置於交叉偏振器之間時表現為黑色。
在垂直狀態中減小或移除電場後，試樣採用焦點錐線紋理，其中分子展現螺旋扭轉結構且螺旋軸垂直於電場(即平行於電極平面)進行定向。亦可藉由僅向平面狀態之試樣施加弱電場來達成焦點錐線狀態。在焦點錐線狀態中，在垂直日光中觀看時試樣發生散射，且在交叉偏振器之間表現為明亮。
處於不同定向狀態中之本發明化合物之試樣展現不同的光透射。因此，可藉由量測試樣端視所施加電場強度之光透射來控制各別定向狀態以及其配向品質。因此，亦可測定達成特定定向狀態及該等不同狀態間之轉變所需之電場強度。
在本發明式I化合物之試樣中，上述焦點錐線狀態係由許多無序雙折射小結構域組成。藉由施加大於用於使焦點錐線紋理成核(較佳地使用額外單元剪切)之電場的電場，達成均勻配向紋理，其中在較大配向良好之區域中螺旋軸平行於電極平面。根據關於現有狀態對掌性向列材料之文獻(例如P.Rudquist等人，Liq.Cryst.23(4),503(1997))，此紋理亦稱為均勻臥式螺旋(ULH)紋理。需要此紋理來描述本發明化合物之撓曲電性質。
在下文中給出在增加或降低電場後於經擦拭聚醯亞胺基板上之本發明式I化合物試樣中通常所觀察到之紋理順序：
自ULH紋理開始，可藉由施加電場使本發明撓曲電化合物及混合物經受撓曲電切換。此使得材料之光軸在單元基板之平面中發生旋轉，從而在將材料置於交叉偏振器之間時引起透射變化。本發明材料之撓曲電切換進一步詳細闡述於上文引言及實例中。
亦可藉由以下方式獲得ULH紋理：自焦點錐線紋理開始，向試樣施加具有高頻率(例如10kHz)之電場同時自各向同性相緩慢冷卻至膽固醇相並剪切單元。不同化合物之場頻率可有所不同。
式I之雙液晶原化合物尤其用於撓曲電液晶顯示器中，此乃因其可容易地配向成宏觀均勻定向，且在液晶介質中得到彈性常數k11之較高值及較高撓曲電係數e。
液晶介質較佳地展現
k11<1×10-10N，較佳<2×10-11N，且撓曲電係數e>1×10-11C/m，較佳>1×10-10C/m。
除用於撓曲電裝置中外，本發明雙液晶原化合物以及其混合物亦適用於其他類型之顯示器及其他光學及光電應用中，例如光學補償或偏振膜、濾色器、反射性膽固醇、旋光強度及光學資訊儲存。
本發明之另一態樣係關於顯示單元，其中單元壁展現混合配向條件。術語顯示單元中或兩個基板之間之液晶或液晶原材料之「混合配向」或定向意指，毗鄰第一單元壁或位於第一基板上之液晶原基團展現垂直定向且毗鄰第二單元壁或位於第二基板上之液晶原基團展現平面定向。
術語顯示單元中或基板上之液晶或液晶原材料之「垂直配向」或定向意指，液晶或液晶原材料中之液晶原基團實質上分別垂直於單元或基板平面進行定向。
術語顯示單元中或基板上之液晶或液晶原材料之「平面配向」或定向意指，液晶或液晶原材料中之液晶原基團實質上分別平行於單元或基板平面進行定向。
本發明之一較佳實施例之撓曲電顯示器包括兩個平面平行基板(較佳係在其內表面上使用諸如氧化銦錫(ITO)等透明導電層覆蓋之玻璃片)及提供於基板之間之撓曲電液晶介質，其特徵在於內基板表面中之一者對於液晶介質而言展現垂直配向條件且相對內基板表面展現平面配向條件。
可(例如)藉助施加於基板頂部中配向層(例如擦拭聚醯亞胺或濺鍍SiOx之層)來達成平面配向。
另一選擇為，可直接擦拭基板，即並不施加其他配向層。舉例而言，可藉助擦拭布(例如絲絨布)或使用經擦拭布塗覆之平坦條來達成擦拭。在本發明之一較佳實施例中，藉助至少一個擦拭輥(例如刷塗基板之快速旋轉輥)或藉由將基板置於至少兩個輥之間來達成擦拭，其中在每一情形下至少一個輥視情況經擦拭布覆蓋。在本發明之另一較佳實施例中，藉由至少部分地以界定角度圍繞較佳地經擦拭布塗覆之輥捲繞基板來達成擦拭。
可(例如)藉助塗覆於基板頂部之配向層來達成垂直配向。用於玻 璃基板上之適宜配向劑係(例如)烷基三氯矽烷或卵磷脂，而對於塑膠基板而言，可使用卵磷脂、二氧化矽或高傾斜聚醯亞胺定向膜之薄層作為配向劑。在本發明之一較佳實施例中，經二氧化矽塗覆之塑膠膜用作基板。
達成平面或垂直配向之其他適宜方法闡述於(例如)J.Cognard,Mol.Cryst.Liq.Cryst.78，增刊1，1-77(1981)中。
藉由使用具有混合配向條件之顯示單元，可達成撓曲電切換之極高切換角度、快速反應時間及良好對比度。
本發明之撓曲電顯示器亦可包括塑膠基板來替代玻璃基板。塑膠膜基板尤其適於藉由如上文所闡述之擦拭輥進行擦拭處理。
本發明之另一目標在於，式I化合物在添加至向列液晶混合物中時於向列相下方產生一相。
因此，本發明中式I之雙液晶原化合物使得在通常並不展示第二向列相證據之向列混合物中誘導此相。另外，改變式I化合物之量容許第二向列相之相行為適於所需溫度。
給出關於此情形之實例且其可獲得之混合物尤其可用於撓曲電液晶顯示器中。因此，本發明之另一目標係包括一或多種展現第二向列相之式I化合物之液晶介質。
無需贅述，據信熟習此項技術者可使用前文描述最大程度地應用本發明。因此，下列實例僅應理解為說明之目的，且無論如何不應理解為以任何方式限制其餘揭示內容。
除非上下文另外明確指明，否則本文術語之本文所用複數形式應詮釋為包含單數形式且反之亦然。
在本說明書之描述及申請專利範圍中，詞語「包括(comprise)」及「含有」及該等詞語之變化形式(例如「comprising及comprises」)意指「包含但不限於」，且並非意欲(且不)將其他組份排除在外。
在本申請案通篇中應理解，除非該等角度另有限制，例如如係小環、如3-、5-或5-原子環之一部分，否則儘管在一些情況下在一些結構式中並未明確表示該等角度，但在鍵結至三個毗鄰原子之C原子處的鍵之角度、例如在C=C或C=O雙鍵或例如在苯環中為120°，且鍵結至兩個毗鄰原子之C原子處的鍵之角度、例如在C≡C或C≡N三鍵或烯丙基位置C=C=C中為180°。
應瞭解，可對本發明之前述實施例作出修改，而仍在本發明之範疇內。除非另有說明，否則本說明書中所揭示之每一特徵均可由適用於相同、等效或類似目的之替代特徵所替代。因此，除非另有說明，否則每一所揭示特徵僅係一通有系列等效或類似特徵中之一個實例。
本說明書中所揭示之全部特徵可以任一組合進行組合，只是至少一些該等特徵及/或步驟彼此排斥之組合除外。具體而言，本發明之較佳特徵適用於本發明之全部態樣且可以任一組合使用。同樣，非必需組合中所述之特徵可單獨使用(並不組合使用)。
本申請案之介質中所有化合物之總濃度為100%。
在上文及下列實例中，除非另有說明，否則所有溫度皆未經校正以℃闡釋，且所有份數及百分比皆以重量計。
使用下列縮寫來說明化合物之液晶相行為：K=結晶；N=向列；N2=第二向列；S或Sm=層列；Ch=膽固醇；I=各向同性；Tg=玻璃轉變。符號之間之數值指示相變溫度(以℃表示)。
在本申請案且尤其下列實例中，液晶化合物之結構由縮寫(亦稱為「首字母縮寫詞」)表示。根據下列三個表A至C直接將縮寫轉換成相應結構。
所有基團CnH2n+1、CmH2m+1及CIH2I+1較佳係分別具有n個、m個及I個C原子之直鏈烷基，所有基團CnH2n、CmH2m及CIH2I較佳分別係 (CH2)n、(CH2)m及(CH2)I，且-CH=CH-較佳分別係反式或E伸乙烯基。
表A列示用於環元件之符號，表B列示彼等用於連接基團之符號，且表C列示彼等用於分子之左手及右手端基之符號。
表D列示實例性分子結構及其各別代碼。
其中n及m各自係整數，且三個點「...」指示用於此表之其他符號之空間。
較佳地，除式I化合物外，本發明之液晶介質包括一或多種選自下表中之式之化合物群的化合物。
化合物及合成實例
合成實例1：F-GIGI-5-Z-PUU-N之製備：
用於合成實例1之反應方案
步驟1.1
在氮氣氛下，將5-己炔酸甲酯(15.5g,122.86mmol)、4-溴-3-氟碘苯(36.97g,122.86mmol)、二異丙胺(45ml)及THF(225ml)置於3頸圓底燒瓶中。將燒瓶抽真空三次且隨後用氮填充，然後在超音波浴中處理以使反應混合物脫氣(該程序在本申請案中簡稱為「超音波」)30分鐘以移除溶解氣體，並用更多氮沖洗。將Pd(Ph3P)2Cl2(0.33g)及CuI(0.165g)各自一次性添加至混合物中，同時攪拌。然後將混合物升溫至30℃之溫度並保持20分鐘，且然後升溫至40℃並保持1小時。隨後將混合物冷卻至室溫(除非另有明確說明，否則在本申請案通篇中室溫及環境溫度同義使用且意指約20℃之溫度)，且過濾掉固體並用乙酸乙酯洗滌。在減壓下濃縮粗產物以獲得深色固體，將該固體溶解於最小量之二氯甲烷中且置於二氧化矽管柱上，產物開始溶析後，立即先用石油醚：二氯甲烷之混合物(2：1比率)、且然後用石油醚：二氯甲烷之混合物(1：1比率)溶析。合併適宜部分且濃縮以獲得中間產物。
步驟1.2
在氮氣氛下將碳載鈀(2.7g,10%於碳上)置於1公升3頸圓底燒瓶中。向此燒瓶中添加四氫呋喃(270ml)及先前步驟(步驟1.1)之中間產物(26.9g,89.9mmol)。用氫氣將燒瓶沖洗兩次，然後在氫氣氛下將混合物極劇烈地攪拌5小時。經由「矽藻土助濾劑」過濾混合物以獲得澄清溶液。在減壓下濃縮此溶液以獲得中間產物。
步驟1.3
在氮氣氛下，將先前步驟(步驟1.2)之中間產物(26g,86.9mmol)、3,4-二氟苯酸(13.74g,87mmol)、磷酸鉀(72.7g,316mmol)、二噁烷(160ml)、水(80ml)及Pd(dppf)Cl2(615mg)之混合物超音波30分鐘，且然後加熱至90℃之溫度並保持16小時。將混合物冷卻至室溫(其出於本申請案之目的為約20℃)，分離各相且在減壓下濃縮有機材料。將所得深色固體溶解於最小量之二氯甲烷中且在二氧化矽之管柱上純化，用石油醚：二氯甲烷之混合物(1：1比率)溶析。濃縮適宜部分，獲得澄清透明油狀產物。
步驟1.4
在氮氣氛下，將先前步驟(步驟1.3)之中間產物(22g,65.4mmol)、NaOH(5.23g,131mmol)、乙醇(100ml)及水(100ml)加熱至100℃之溫度並保持2小時。將混合物冷卻且在減壓下減少一半體積，用濃鹽酸酸化，在冰浴中冷卻並結晶。在真空中過濾掉沈澱並用水洗滌。於乙醇/水之混合物(1：1比率)中自溶液實施重結晶。在真空中過濾晶體，先用少量(約5ml至10ml)乙醇：水之混合物(1：1比率)洗滌，然後用石油醚洗滌。在真空爐中乾燥後，分離中間產物。
步驟1.5
將4-甲氧基苯基酸(23.8g,157mmol)、4-碘-2,6-二氟溴苯(50g,157mmol)、二噁烷(200ml)、水(100ml)及磷酸鉀水合物(40g,174mmol)超音波15分鐘。然後添加[1,1-雙(二苯基膦)二茂鐵]二氯-鈀(II) (1.5g,2.1mmol)，且將混合物加熱至40℃之溫度並保持6小時。然後將混合物冷卻至室溫。分離兩個所得相且用甲苯萃取水層。合併有機相並在真空中移除溶劑。將殘餘物溶解於庚烷(200ml)中且藉由二氧化矽(230g)上之真空急驟層析純化，用庚烷/DCM之混合物溶析，並合併含有產物之部分。
在真空中移除溶劑且使殘餘物自乙醇(120ml)重結晶以獲得中間產物。
步驟1.6
將先前步驟(步驟1.5)之中間產物(34g,114mmol)、3,5-二氟-4-氰基苯基酸酯(30.2g,114mmol)、二噁烷(200ml)、水(100ml)及磷酸鉀水合物(55g,239mmol)超音波15分鐘。然後添加[1,1-雙(二苯基-膦)-二茂鐵]二氯鈀(II)(1.4g,1.9mmol)，且將混合物加熱至90℃之溫度並保持5小時。然後將混合物冷卻至室溫且在該溫度下靜置16小時。形成深黑色結晶固體。在真空中過濾掉固體且用水洗滌。使固體自二氯甲烷(100ml)及乙腈(100ml)之冷卻至0℃之混合物重結晶。在真空中過濾掉所得固體並用乙腈洗滌以獲得中間產物。
步驟1.7
在氮氣氛下，將先前步驟(步驟1.6)之中間產物(34.5g,97mmol)溶解於二氯甲烷(400ml)中，攪拌且冷卻至-60℃之溫度。經40分鐘之 時間逐滴添加三溴化硼之溶液(200ml,1M於DCM中，200mmol)，同時使反應混合物之溫度保持在-60℃至-70℃範圍內之溫度下。然後將混合物緩慢升溫至室溫且再攪拌16小時。然後在冰浴中將混合物冷卻至10℃之溫度。然後經30分鐘之時間逐滴添加水(200ml)，同時使反應混合物之溫度保持在5℃至15℃範圍內之溫度下。然後將其攪拌1小時且然後在真空中過濾掉固體，並用水洗滌以獲得中間產物。
步驟1.8
在室溫下攪拌來自步驟1.4之中間酸(3.04g,9.4mmol)及DCM(10ml)。添加三氟乙酸酐(1.6ml,11.5mmol)，且在30℃之溫度下將混合物攪拌2小時。然後添加來自步驟1.7之中間酚(3.4g,10mmol)，且然後在30℃之溫度下將混合物再攪拌4小時，且隨後在室溫下再攪拌16小時。將水(50ml)添加至混合物中且分離兩相。用DCM(每次50ml)將水相萃取三次。經無水硫酸鈉乾燥有機相，過濾並在真空中移除溶劑。藉由二氧化矽(60g)上之真空急驟層析純化殘餘物，用甲苯(100ml部分)溶析。合併部分1至4且在真空中移除溶劑。使固體自乙腈(25ml)重結晶以獲得期望產物。
該產物具有以下相範圍：K(87.7 N)106.1 I及1.95Cm-1N-1(=1.95 V-1)之e/K。已量測如下文所指定之混合物M-1之e/K。
化合物實例2及以下.
以類似方式製備以下式I化合物。
2
N-PGI-ZI-5-GUG-N
相序：K 146.4 N 166.9 I；e/K=2.61Cm-1N-1。
3
F-GIGI-ZI-5-GUG-N
相序：K(107.4 N)125.1 I；e/K=2.16Cm-1N-1。
4
F-PGI-ZI-7-Z-PUU-N
相序：K(107.4 N)125.1 I；e/K=1.81Cm-1N-1。
5
F-PGI-ZI-9-Z-GZGP-F
相序：K 123.7 N 155.0I；e/K=1.87Cm-1N-1。
6
F-GIGI-5-Z-PGP-N
相序：K 91.7 N 176.6 I；e/K=2.06Cm-1N-1。
7
N-PGI-ZI-9-Z-GGP-N
相序：K 93.8 N 221.8 I；e/K=1.97Cm-1N-1。
8
F-GIGI-9-GPG-F
相序：K(27.9 N)56.0 I；e/K=2.05Cm-1N-1。
9
F-PGI-ZI-9-Z-GGP-F
相序：K 111.9 N 180.3 I；e/K=1.84Cm-1N-1。
10
F-PGI-ZI-9-Z-PUU-N
相序：K 89.0 N 139.0 I；e/K=2.00Cm-1N-1。
上表中之材料通常在篩選混合物中展示與已知更習用之雙液晶原化合物(如例如下表中所展示之彼等)相比增加的性能。
比較化合物實例
N-PP-O-7-O-PP-N
相序：K 137 N 181 I。
F-PGI-ZI-9-Z-GP-F
相序：K 88(N 64)I。
F-UIGI-O-9-O-PP-N
相序：K 98(N 82.5)I。
應用實例、混合物實例
在撓曲電混合物呈各向同性相之溫度下在熱板上填充通常具有反平行經擦拭PI配向層之5.6μm厚之單元。
在該單元滿足相變、包含澄清點後，使用差示掃描量熱(DSC)進行量測且藉由光學檢查來驗證。對於光學相變量測，使用連接至FP82熱台之Mettler FP90熱台控制器控制該單元之溫度。溫度以5℃/分鐘之速率自環境溫度增加，直至觀察到各向同性相之出現為止。經由交叉偏振器使用Olympus BX51顯微鏡及所觀察到之各別溫度觀察紋理變化。
然後使用銦金屬將電線附接至單元之ITO電極。將該單元固定在連接至Linkam TMS93熱台控制器之Linkam THMS600熱台中。將熱台固定至Olympus BX51顯微鏡中之旋轉台。
加熱該單元直至液晶完全為各向同性相。然後在所施加電場中 冷卻該單元直至試樣完全為向列相。驅動波形係由Tektronix AFG3021B任意函數發生器來供應，其係經由Newtons4th LPA400功率放大器在施加至單元前進行發送。使用Thorlabs PDA55光二極體監測單元反應。使用Tektronix TDS 2024B數位示波器來量測輸入波形及光學反應二者。
為量測材料之撓性-彈性反應，量測光軸傾斜大小之變化隨電壓增加之變化。此係藉由使用以下等式來達成：
其中φ係光軸自原始位置(即E=0時)之傾斜，E係所施加電場，K係彈性常數(K1與K3之平均值)，且e係撓曲電係數(其中e=e1+e3)。所施加電場係使用HP 34401A萬用電錶來監測。傾斜角係使用上文所提及之顯微鏡及示波器來量測。未受擾膽固醇節距P0係使用附接至電腦之Ocean Optics USB4000光譜儀來量測。獲得選擇性反射條帶且自光譜數據確定節距。
以下實例中所展示之混合物極適用於USH顯示器中。為此，必須施加適當濃度之所用對掌性摻雜劑以達成200nm或更小之膽固醇節距。
比較混合物實例1
主體混合物H-0
製備且研究主體混合物H-0。
將2%之對掌性摻雜劑R-5011添加至混合物H-0中以產生混合物H-1，研究該混合物H-1性質。
混合物H-1可用於ULH模式。其具有82℃之澄清點及33℃之較低轉變溫度。其在25℃下具有291nm之膽固醇節距。此混合物之e/K在0.9．T(N,I)之溫度下為1.80Cm-1N-1。
混合物實例1.1至1.10：混合物M-1.1至M-1.10
混合物實例1：混合物M-1
製備且研究此混合物(M-1)。其極適用於ULH模式。
其在35℃下具有328nm之膽固醇節距。此混合物之e/K在50℃之溫度下係1.80Cm-1N-1。使用10%若干式I化合物中之每一者替代用於主體混合物H-0中之合成實例1以及2% R-5011來實施上述研究。結果展示於下表中。
比較混合物實例1.2：混合物H-1.1
製備且研究以下混合物(混合物H-1.1)。
此混合物(混合物H-1.1)在42℃下展示N至N2轉變。
比較混合物實例1.3：混合物H-1.2
製備且研究以下混合物(混合物H-1.1)。
此混合物(混合物H-1.2)具有108℃之澄清點且在26.5℃下展示N至N2轉變。其在0.9．T(N,I)下具有332nm之膽固醇節距。此混合物之e/K在0.9．T(N,I)下、即在70℃之溫度下為1.70Cm-1N-1。
藉由適當調節對掌性摻雜劑之濃度以例如達成200nm或更小之膽固醇節距，該等實例之混合物適用於USH(均勻豎立螺旋)模式，且不僅適用於ULH(均勻臥式螺旋)模式。

Claims (11)

  1. 一種式I化合物 其中R11及R12 各自獨立地係H、F、Cl、CN、NCS或具有1至25個C原子之直鏈或具支鏈烷基，該烷基可未經取代、經鹵素或CN單取代或多取代，一或多個非毗鄰CH2基團亦可在每次出現時彼此獨立地經-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CH=CH-、-CH=CF-、-CF=CF-或-C≡C-以氧原子並不直接彼此連接之方式替代，MG11 係-A11-Z11-A12-，MG12 係-A13-Z12-A14-Z13-A15-，Z11至Z13 在每次出現時彼此獨立地係單鍵、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-CF2CF2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或-C≡C-，其視情況經F、S及/或Si中之一或多者取代，A11至A15 在每次出現時各自獨立地係1,4-伸苯基，其中另外一或多個CH基團可經N替代；反式-1,4-伸環己基，其中另外一或兩個非毗鄰CH2基團可經O及/或S替代；1,4-伸環己烯基；1,4-雙環-(2,2,2)-伸辛基；六氫吡啶-1,4-二基；萘-2,6-二基；十氫- 萘-2,6-二基；1,2,3,4-四氫-萘-2,6-二基；環丁烷-1,3-二基；螺[3.3]庚烷-2,6-二基；或二螺[3.1.3.1]癸烷-2,8-二基，所有該等基團皆可未經取代、經以下基團單取代、二取代、三取代或四取代：F、Cl、CN或具有1至7個C原子之烷基、烷氧基、烷基羰基或烷氧基羰基，其中一或多個H原子可經F或Cl取代，Sp1 係包括1個、3個或5至40個C原子之間隔基團，其中一或多個非毗鄰及非末端CH2基團亦可經-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-、-CH(鹵素)-、-CH(CN)-、-CH=CH-或-C≡C-替代，然而係以下列方式替代：沒有兩個O原子彼此毗鄰，沒有兩個-CH=CH-基團彼此毗鄰，且沒有兩個選自-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-及-CH=CH-之基團彼此毗鄰，X11及X12 彼此獨立地係選自-CO-O-、-O-CO-、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-S-CO-、-CO-S-、-S-及-CO-之連接基團或單鍵，然而條件係在-X11-Sp1-X12-中沒有兩個O原子彼此毗鄰，沒有兩個-CH=CH-基團彼此毗鄰，且沒有兩個選自-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-及-CH=CH-之基團彼此毗鄰。
  2. 如請求項1之式I化合物，其中MG11係選自部分式IIa至IIf及其鏡像之群 其中L 在每次出現時彼此獨立地係F、Cl或CH3，且r 在每次出現時彼此獨立地係0、1、2或3。
  3. 如請求項1或2之式I化合物，其中MG12係選自部分式IIg至IIr之群 其中L 在每次出現時彼此獨立地係F、Cl或CH3，且r 在每次出現時彼此獨立地係0、1、2或3。
  4. 如請求項1或2之式I化合物，其中R12係選自OCF3、CF3、F、Cl及CN。
  5. 如請求項1或2之式I化合物，其中Sp1係-(CH2)o-且o為1、3或5至15之整數。
  6. 一種如請求項1至5中任一項之式I化合物之用途，其用於液晶介質中。
  7. 一種液晶介質，其特徵在於其包括一或多種如請求項1至5中任一項之式I化合物。
  8. 如請求項7之液晶介質，其中其另外包括一或多種選自式III化合物之群之化合物R31-MG31-X31-Sp3-X32-MG32-R32 III其中R31及R32 各自獨立地係H、F、Cl、CN、NCS或具有1至25個C原子之直鏈或具支鏈烷基，該烷基可未經取代、經鹵素或CN單取代或多取代，一或多個非毗鄰CH2基團亦可在每次出現時彼此獨立地經-O-、-S-、-NH- 、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CH=CH-、-CH=CF-、-CF=CF-或-C≡C-以氧原子並不直接彼此連接之方式替代，MG31及MG32各自獨立地係液晶原基團，Sp3 係包括5至40個C原子之間隔基團，其中一或多個非毗鄰CH2基團亦可經-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-、-CH(鹵素)-、-CH(CN)-、-CH=CH-或-C≡C-替代，且X31及X32 各自獨立地係-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CH=CH-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-C≡C-或單鍵，且條件係式I化合物不包括在式III化合物內。
  9. 一種如請求項7或8之液晶介質之用途，其用於液晶裝置中。
  10. 一種液晶裝置，其包括包含兩種或更多種組份之液晶介質，該等組份中之一或多者係如請求項1至5中任一項之式I化合物或包括該式I化合物。
  11. 如請求項10之液晶裝置，其中其係撓曲電裝置。
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