TWI648383B - 液晶介質 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種液晶介質，其包含至少一種式I化合物， 及至少一種選自式IIA、IIB及IIC之化合物之群的化合物， 其中：R1、X1、環A、環B、Y1、Y2、Z1、Z1'、a、b、R2A、R2B、R2C、L1、L2、Z2、Z2'、p、q及v具有如技術方案1指定之含義， 且關於其用於主動矩陣顯示器、尤其基於VA、PSA、PS-VA、PALC、FFS、PS-FFS、IPS或PS-IPS效應之主動矩陣顯示器的用途。

Description

液晶介質
本發明係關於一種包含至少一種式I化合物之液晶介質，
及一或多種選自式IIA、IIB及IIC之化合物之群的化合物，
其中：R1 表示具有1至15個C原子之烷基或烷氧基，其中另外，此等基團中之一或多個CH2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式各彼此獨立地經-C≡C-、-CF2O-、-CH=CH-、、-O-、-CO-O-、-O-CO-置換，且其中另外，一或多個H原子可經鹵素置換，X1 表示F、Cl、CN、OCN、SF5、SCN、NCS、具有1至6個碳原 子之鹵化烷基、具有2至6個碳原子之鹵化烯基、具有1至6個碳原子之鹵化烷氧基、具有1至6個碳原子之鹵化烷基烷氧基、具有2至6個碳原子之鹵化烯氧基， 及 各彼此獨立地表示
但環A及B中之至少一者為二噁烷或哌喃環，Y1及Y2 各彼此獨立地表示H或F，Z1及Z1' 各彼此獨立地表示單鍵、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CHCH2O-，a 表示1或2 b 表示1或2 R2A、R2B及R2C 各彼此獨立地表示H、具有至多15個C原子之烷基，其未經取代、經CN或CF3單取代或至少經鹵素單取代，其中另外，此等基團中之一或多個CH2基團可以使得O原子彼此不直接連接 之方式經-O-、-S-、、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-OC-O-或-O- CO-置換，L1及L2 各彼此獨立地表示F、Cl、CF3或CHF2，Z2及Z2' 各彼此獨立地表示單鍵、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、 -CF=CF-、-CH=CHCH2O-，(O)CvH2v+1 表示OCvH2v+1或CvH2v+1 p 表示1或2，q 表示0或1，且v 表示1至6。
此類介質尤其可用於基於ECB效應之具有主動矩陣定址之電光顯示器及IPS(共平面切換型)顯示器或FFS(邊緣場切換型)顯示器。此外，本發明之液晶混合物適用於PS(聚合物穩定化)或PSA(聚合物持續配向)型LC顯示器。
電控雙折射(electrically controlled birefringence，ECB)效應或配向相之變形(deformation of aligned phase，DAP)效應之原理首次描述於1971年(M.F.Schieckel及K.Fahrenschon,「Deformation of nematic liquid crystals with vertical orientation in electrical fields」,Appl.Phys.Lett.19(1971),3912)。隨後描述於J.F.Kahn(Appl.Phys.Lett.20(1972),1193)及G.Labrunie與J.Robert(J.Appl.Phys.44(1973),4869)之論文中。
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)之論文顯示液晶相必須具有關於彈性常數K3/K1之比的高值、關於光學各向異性△n之高值及關於介電各向異性△ε-0.5之值以適用於基於ECB效應之高資訊顯示元件。基於ECB效應的電光顯示元件具有垂直邊緣配向(VA技術=垂直配向型)。介電負性液晶介質亦可用於使用所謂IPS或FFS效應之顯示器中。
除IPS(共平面切換型)顯示器(例如：Yeo,S.D.，文件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)及早已眾所周知的TN(扭轉向列)顯示器以外，例如以MVA(多域垂直配向，例如：Yoshide,H.等人，文件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，文件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(圖案化垂直配向，例如：Kim,Sang Soo，文件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)、ASV(超視角，例如：Shigeta,Mitzuhiro及Fukuoka,Hirofumi，文件15.2：「Development of High Quality LCDTV」,SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV，第II冊，第754至757頁)模式使用ECB效應之顯示器，如所謂的VAN(垂直配向向列型)顯示器已將其本身確立為當前最重要的三種較新類型之液晶顯示器(尤其用於電視應用)中之一者。以一般形式，例如在Souk,Jun,SID Seminar 2004,seminar M-6：「Recent Advances in LCD Technology」,Seminar Lecture Notes,M-6/1至M-6/26，及Miller,Ian,SID Seminar 2004,seminar M-7：「LCD-Television」,Seminar Lecture Notes,M-7/1至M-7/32中比較該等技術。儘管已藉由提出藉由超速傳動之方法，例如：Kim,Hyeon Kyeong等人，文件9.1：「A 57-in.Wide UXGA TFT-LCD for HDTV Application」,SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV，第I冊，第106至109頁顯著改良現代ECB顯示器之反應時間，但達成與視訊相容的反應時間，特定言之關於灰度切換仍為尚未得到令人滿意的解決之問題。
此效應在電光顯示元件中之工業應用需要LC相必須符合多項要求。此處尤其重要的是對濕氣、空氣及物理影響(諸如熱、紅外、可 見及紫外輻射及直流與交流電場)之化學抗性。
此外，工業可用之LC相必需在適合之溫度範圍內及低黏度下具有液晶中間相。
迄今所揭示之一系列具有液晶中間相的化合物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。然而，不可能以此方式容易地製備最佳的相，因為迄今未能獲得具有顯著負介電各向異性及足夠長期穩定性之液晶材料。
矩陣液晶顯示器(MLC顯示器)為已知的。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)。接下來使用術語「主動矩陣」，其中可區別兩種類型：
1.在作為基板之矽晶圓上的MOS(金屬氧化物半導體)電晶體
2.在作為基板之玻璃板上的薄膜電晶體(TFT)。
在類型1之情況下，使用之電光效應通常為動態散射或客體-主體效應。使用單晶矽作為基板材料限制顯示器尺寸，因為即使各個分顯示器(part-display)之模組式總成亦會在接合處產生問題。
在較佳之更有前景之類型2的情況下，所用電光效應通常為TN效應。
在兩種技術之間進行區分：包含化合物半導體(諸如CdSe)之TFT或基於多晶矽或非晶矽之TFT。後一項技術正在全球範圍內密集地起作用。
將TFT矩陣應用於顯示器之一個玻璃板之內部，而另一玻璃板在其內部載有透明反電極。與像素電極之尺寸相比，TFT很小且實際上對影像不具有不利效應。此技術亦可延伸至有完全色彩能力之顯示器，其中按濾光器元件與每一可切換像素相對的方式來配置紅、綠及藍濾光器之鑲嵌體。
此處術語MLC顯示器涵蓋具有整合非線性元件之任何矩陣顯示器，即，除了主動矩陣外，亦涵蓋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顯示器尤其適用於TV應用(例如袖珍TV)或汽車或航空器構造中之高資訊顯示器。除關於對比度之角度依賴性及回應時間之問題外，在MLC顯示器中亦產生由於液晶混合物之比電阻不夠高而導致之困難[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頁及以下，Paris；STROMER,M.,Proc.Eurodisplay 84,1984年9月：Design of Thin Film Transistors for Matrix Addressing of Television Liquid Crystal Displays,第145頁及以下，Paris]。隨著電阻減小，MLC顯示器之對比度劣化。由於液晶混合物之比電阻在MLC顯示器之壽命期間通常由於與顯示器之內部表面的相互作用而下降，所以高(初始)電阻對於必須在長操作期內具有可接受的電阻值之顯示器很重要。
VA顯示器具有顯著較佳之視角依賴性且因此主要用於電視及監視器。然而，此處仍然需要改良回應時間，對於使用訊框率(影像變化頻率/重複率)大於60Hz之電視尤其如此。然而，同時必須不減損諸如低溫穩定性之性質。
目前所用之液晶顯示器(LC顯示器)通常為TN(扭轉向列)型液晶顯示器。然而，此等液晶顯示器之缺點為對比度對視角具有強依賴性。另外，已知所謂VA(垂直配向)顯示器，其具有較寬視角。VA顯示器之LC單元在兩個透明電極之間含有液晶介質層，其中液晶介質通常具有負的介電(DC)各向異性值。在關斷狀態下，LC層之分子與電極表面正交(垂直地)配向或具有傾斜之垂直配向。在對電極施加電壓 後，發生平行於電極表面之LC分子之再配向。此外，已知OCB(光學補償彎曲)顯示器，其係基於雙折射效應且具有一具有所謂「彎曲」配向且通常具正(DC)各向異性之LC層。在施加電壓後，發生與電極表面正交之LC分子之再配向。另外，OCB顯示器通常含有一或多個雙折射光學延遲薄膜以防止在黑暗狀態下彎曲單元的非所需透光度。與TN顯示器相比，OCB顯示器具有較寬視角及較短回應時間。IPS(共平面切換型)顯示器亦為已知的，其包含兩個基板之間的LC層，該等基板中僅一者具有通常具備梳形結構之電極層。在施加電壓時，藉此產生的電場具有平行於LC層之顯著分量。此導致層平面中之LC分子之再配向。此外，已提出所謂FFS(邊緣場切換型)顯示器(尤其參見S.H.Jung等人，Jpn.J.Appl.Phys.，第43卷，第3期，2004年，1028)，其同樣在同一基板上包含兩個電極，但與IPS顯示器形成對比，此等電極中僅一者呈結構化(梳形)電極之形式，且另一電極未結構化。藉此產生強的所謂「邊緣場」，亦即接近電極之邊緣的強電場，及遍及單元之具有強垂直分量及強水平分量兩者的電場。IPS顯示器以及FFS顯示器兩者之對比度均具有低視角依賴性。
在較新類型之VA顯示器中，LC分子之均一配向限於LC單元內之複數個相對較小區域中。向錯(disclination)可存在於亦已知為傾斜域之此等域之間。與習知VA顯示器相比，具有傾斜域之VA顯示器之對比度及灰度具有更大視角獨立性。另外，此類型之顯示器更易於製造，因為(諸如)藉由摩擦對電極表面進行額外處理以使分子在接通狀態下均一配向不再為必需的。相反，傾斜或預傾斜角之較佳方向係由電極之特殊設計來控制。在所謂MVA(多區域垂直配向)顯示器中，此通常係藉由具有造成局部預傾斜之突起之電極來達成。因此，在施加電壓後LC分子係在單元之不同限定區域中在不同方向上與電極表面平行配向。進而實現「受控」切換，且防止干擾性向錯線之形成。儘 管此配置改良顯示器之視角，但其使得其對光之透明度降低。MVA之另一發展僅在一個電極面上使用突起，而相對電極具有狹縫，其改良對光之透明度。在施加電壓後狹縫電極在LC單元中產生不均一電場，其意謂仍達成受控切換。關於對透光度之進一步改良，可增加狹縫與突起之間的間隔，但此又會造成回應時間延長。在所謂PVA(圖案化VA)中，藉助於相對面上之狹縫來建構兩個電極使得突起完全多餘，其使得對比度增加且透光度改良，但其在技術上有困難且使得顯示器對機械影響(輕敲等)更敏感。然而，對於許多應用(諸如，監視器且尤其TV螢幕)而言，需要縮短顯示器之回應時間且改良對比度及亮度(透射)。
另一發展為所謂PS(聚合物穩定化)顯示器，其亦以術語「PSA」(聚合物持續配向)已知。在此等顯示器中，將較小量(例如0.3%，通常<1%)之可聚合化合物添加至液晶介質中且在引入至LC單元中之後，通常在於電極之間施加或不施加電壓之情況下藉由UV光聚合作用原位聚合或交聯。已證實在LC混合物中添加可聚合液晶原基或液晶化合物(亦被稱作「反應性液晶原」(RM))尤其適合。同時，PSA原理正用於各種經典LC顯示器中。因此，舉例而言，PSA-VA、PSA-OCB、PS-IPS、PS-FFS及PS-TN顯示器為已知的。通常，(例如)在PSA-VA顯示器的情況下，施加電壓；在PSA-IPS顯示器的情況下，施加或不施加電壓來進行可聚合化合物之原位聚合。正如測試單元中所顯示，PSA方法會導致單元之預傾斜。在PSA-OCB顯示器之情況下，其因此有可能使彎曲結構穩定以使得偏移電壓不必要或可降低。在PSA-VA顯示器之情況下，此預傾斜對回應時間具有正效應。對於PSA-VA顯示器而言，可使用標準MVA或PVA像素及電極佈局。然而，另外，有可能(例如)僅運用一個結構化電極面且無突起，其顯著簡化生產且同時產生極佳對比度，同時得到極佳對光之透明度。 PSA-VA顯示器描述於(例如)JP 10-036847 A、EP 1 170 626 A2、EP 1 378 557 A1、EP 1 498 468 A1、US 2004/0191428 A1、US 2006/0066793 A1及US 2006/0103804 A1中。PSA-OCB顯示器描述於(例如)T.-J-Chen等人，Jpn.J.Appl.Phys.45,2006,2702-2704及S.H.Kim,L.-C-Chien,Jpn.J.Appl.Phys.43,2004,7643-7647中。PS-IPS顯示器描述於(例如)US 6,177,972及Appl.Phys.Lett.1999,75(21),3264中。PS-TN顯示器描述於(例如)Optics Express 2004,12(7),1221中。
特定言之，對於監視器應用且尤其對於TV應用，繼續需要使LC顯示器之反應時間以及對比度及亮度(因此亦使透射)最佳化。PSA方法在此處可提供至關重要的優勢。詳言之，在PSA-VA之情況下，與在測試單元中可量測之預傾斜相關的回應時間之縮短可在不對其他參數有顯著不利影響之情況下達成。
然而，已發現由於影像殘留問題，自先前技術已知之LC混合物在用於VA、PS-VA、PSA、PALC、IPS、PS-IPS、FFS及PS-FFS顯示器中時仍具有一些缺點。
因此，仍極大地需要具有較少或無影像殘留，但同時具有極高比電阻、較大工作溫度範圍、較短回應時間及較低臨限電壓的用於MLC顯示器之液晶混合物，可憑藉其產生各種灰度。此外，應可能將液晶混合物用於VA、IPS及FFS、PALC以及PS-VA、PSA、PS-IPS、PS-FFS顯示器中，且其應不展現上文所述之缺點，或應僅在較小程度上如此，且同時應具有改良之特性。在PS-VA及PSA顯示器中，包含可聚合組分之液晶介質應能夠在MLC顯示器中建立充分預傾斜且應具有相對高電壓保持率(VHR或HR)。
本發明係基於提供可尤其用於IPS、FFS、VA以及PS-VA顯示器中且尤其適合於監視器及TV應用之液晶介質之目標，該等液晶介質 不具有上文所指出之缺點，或僅在較小程度上如此。特定言之，必須為監視器及電視確保其在極高及極低溫度下亦起作用，且同時具有短回應時間且同時具有改良的可靠性特性，尤其在長操作時間之後不展現影像殘留或展現顯著減少的影像殘留。
出人意料地，若將通式I之極性化合物用於液晶混合物，特定言之具有負介電各向異性之LC混合物(較佳用於VA顯示器)中，則有可能顯著減少影像殘留且同時改良旋轉黏度值且因此改良回應時間。此外，已出人意料地發現在PS-VA及PSA顯示器中使用本發明之液晶介質有助於特別低的預傾斜角及快速建立所需傾斜角。此已在藉助於預傾斜量測的本發明之介質之情況下得以論證。特定言之，已可能在不添加光引發劑的情況下達成預傾斜。另外，如已藉由預傾斜角之暴露時間依賴性量測論證，相比於自先前技術已知之材料，本發明之介質展現顯著較快地產生預傾斜角。
本發明因此係關於一種如技術方案1之液晶介質，其包含至少一種式I化合物以及至少一種選自式IIA、IIB或IIC之化合物。在一較佳實施例中，如技術方案1之液晶介質藉由負介電各向異性(△ε)表徵。
液晶介質中之式I化合物同時具有低旋轉黏度值及高介電各向異性絕對值。因此可能製備具有短回應時間，同時具有良好相特性及良好低溫特性之液晶化合物，較佳VA、IPS、FFS、PS-VA、PS-IPS及PS-FFS混合物。
本發明此外係關於一種包含如上文及下文所述之本發明之LC混合物及一或多種較佳選自由反應性液晶原基組成之群的可聚合化合物之液晶介質。
本發明此外係關於一種用於PS-VA應用之液晶介質，其包含如上文及下文所述之本發明之LC混合物，及可藉由聚合一或多種較佳選自由反應性液晶原基組成之群的可聚合化合物獲得之聚合物。
本發明此外係關於一種用於製備本發明之液晶混合物之方法，其中將至少一種式I化合物與其他液晶原基化合物及視情況與一或多種可聚合化合物及/或一或多種添加劑及/或穩定劑混合。
本發明此外係關於一種用於生產LC顯示器之方法，其中將本發明之LC混合物與一或多種可聚合化合物及視情況與其他液晶化合物及/或添加劑及/或穩定劑混合，將以此方式獲得之混合物引入至如上文及下文所述的具有兩個基板及兩個電極之LC單元中，且較佳在施加電壓之情況下於電極處聚合該(等)可聚合化合物。本發明之混合物較佳展現極廣泛的向列型相範圍，清澈點70℃，較佳75℃，尤其80℃；極有利之電容臨限值、相對較高之保持率值及同時在-20℃及-30℃下極良好之低溫穩定性，以及極低旋轉黏度值及短回應時間。此外，藉由除旋轉黏度γ1之改良之外，亦可觀測到用於改良回應時間之相對較高的彈性常數K33值之事實來區分本發明之混合物。
本發明混合物之一些較佳實施例指示如下。
在式I化合物中，R1較佳表示直鏈烷基，特定言之C2H5、正C3H7、正C4H9、正C5H11、正C6H13，此外表示烯基或烷氧基，諸如CH2=CH、CH3CH=CH、CH3CH2CH=CH、C3H7CH=CH、OC2H5、OC3H7、OC4H9、OC5H11、OC6H13及烯氧基，諸如OCH2CH=CH2、OCH2CH=CHCH3、OCH2CH=CHC2H5。R1極尤佳表示C2H5、正C3H7、正C4H9、正C5H11。
在式I化合物中，X1較佳表示F、Cl、CN、SF5、NCS、具有1至6個碳原子之氟化烷基、具有2至6個碳原子之氟化烯基、具有1至6個碳原子之氟化烷氧基、具有1至6個碳原子之氟化烷基烷氧基或具有2至6個碳原子之氟化烯氧基。X1尤佳為F、Cl、CF3、CHF2、OCF3、OCHF2、OCHFCF3、OCHFCHF2、OCHFCH2F、OCF2CH3、OCF2CHF2、OCF2CH2F、OCF2CF2CHF2、OCF2CF2CH2F、 OCFHCF2CF3、OCFHCF2CHF2、OCF2CHFCF3、OCF2CF2CF3、OCF2CF2CClF2、OCClFCF2CF3、OCH=CF2、OCF=CF2、OCH=CHF、OCF=CH2、CH=CF2、CF=CF2或CF=CHF。X0極尤佳表示F、OCF3或CF3。
較佳之式I化合物為式I-1至I-35之化合物，
其中R1及X1具有上文所提及之含義。在一較佳實施例中，R1表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或具有2至6個C原子之烯基。
在指定的子式I-1至I-35中，尤其較佳的是式I-2、I-4、I-18、I-28及I-35之化合物。在尤佳實施例中，式I化合物中及子式I-1至I-35中之X1表示F。
環A或B表示二噁烷環之式I化合物尤佳。
較佳以根據同系物及以混合物計0.001-25重量%、較佳0.01-10重量%之量採用式I及其子式之化合物。若在本發明之混合物中採用複數個式I化合物，則所有式I化合物之總濃度為以混合物計0.001-25重量%、較佳0.001-10重量%。
在式I及子式之化合物中，Y1及Y2各彼此獨立地較佳表示F。R1較佳表示直鏈烷基。X1較佳為F、OCF3或CF3。
本發明之介質較佳包含一種、兩種、三種、四種或四種以上，較佳一種式I化合物。
在式IIA及IIB之化合物中，Z2可具有相同或不同含義。在式IIB化合物中，Z2及Z2'可具有相同或不同含義。
在式IIA、式IIB及式IIC之化合物中，R2A、R2B及R2C各較佳表示具有1-6個C原子之烷基，尤其為CH3、C2H5、正C3H7、正C4H9、正C5H11。
在式IIA及IIB之化合物中，L1、L2、L3及L4較佳表示L1=L2=F及L3=L4=F，此外L1=F且L2=Cl或L1=Cl且L2=F。式IIA及IIB中之Z2及Z2'較佳各彼此獨立地表示單鍵，此外表示-C2H4-或-CH2O-橋鍵。
若在式IIB中，Z2=-C2H4-，則Z2'較佳為單鍵，或若Z2'=-C2H4-，則Z2較佳為單鍵。在式IIA及IIB之化合物中，(O)CvH2v+1較佳表示OCvH2v+1，此外表示CVH2v+1。在式IIC化合物中，(O)CvH2v+1較佳表示CvH2v+1。在式IIC化合物中，L1及L2較佳各表示F。
較佳的式IIA、式IIB及式IIC之化合物如下所示： 其中烷基及烷基*各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基。
本發明之尤佳混合物包含一或多種式IIA-2、IIA-8、IIA-14、IIA-20、IIA-33、IIA-35、IIA-43、IIA-49、IIB-2、IIB-11、IIB-16及IIC-1之化合物。
式IIA及/或IIB之化合物在整個混合物中之比例較佳為至少20重量%。
本發明之尤佳介質包含至少一種式IIB-11或IIC-1之化合物，
其中烷基及烷基*具有上文所指出之含義，較佳以1重量%、尤其>2重量%且尤佳2-25重量%之量。
本發明之液晶介質的較佳實施例如下所示：a)另外包含一或多種式III化合物之液晶介質，
其中：R31及R32 各彼此獨立地表示具有至多12個C原子之直鏈烷基、烷氧基烷基、烯基或烷氧基， 表示或 Z3 表示單鍵、-CH2CH2-、-CH=CH-、-(CH2)4-、-CF2CF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CHCH2O-。
較佳之式III化合物如下所示：
其中：烷基及烷基* 各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基。
本發明之介質較佳包含至少一種式IIIa及/或式IIIb之化合物。
式III化合物在整個混合物中之比例較佳為至少5重量%。
b)另外包含下式化合物之液晶介質， 及/或 及/或 及/或
總量較佳5重量%，尤其10重量%。
在一較佳實施例中，本發明之LC混合物另外含有化合物CC-3-V
尤佳混合物含有化合物CC-3-V及CC-3-V1
c)另外包含一或多種下式之四環化合物之液晶介質：
其中：R7-10 各彼此獨立地具有關於如技術方案1之R2A指定之含義中之一者，(O)CxH2x+1 表示OCxH2x+1或CxH2x+1 w及x 各彼此獨立地表示1至6。
尤佳為包含至少一種式V-9化合物之混合物。
d)另外包含一或多種式Y-1至Y-6之化合物的液晶介質，
其中R14-R19各彼此獨立地表示具有1-6個C原子之烷基或烷氧基；z及m各彼此獨立地表示1-6；x表示0、1、2或3。
本發明之介質尤佳包含一或多種式Y-1至Y-6之化合物，量較佳為5重量%。
e)另外包含一或多種式T-1至式T-22之氟化聯三苯的液晶介質，
其中：R表示具有1至7個C原子之直鏈烷基或烷氧基，且m=0、1、2、3、4、5或6且n表示0、1、2、3或4。
R較佳表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基。
本發明之介質較佳包含2-30重量%、尤其5-20重量%之量的式T-1至式T-22之三聯苯。
尤佳的為式T-1、T-2、T-4、T-20及T-21之化合物。在此等化合物中，R較佳表示烷基，此外表示烷氧基，各具有1-5個C原子。在式T-20化合物中，R較佳表示烷基或烯基，尤其為烷基。在式T-21化合物中，R較佳表示烷基。
若混合物之△n值欲0.1，則較佳將聯三苯用於本發明之混合物中。較佳混合物包含2-20重量%之一或多種選自化合物T-1至T-22之群的聯三苯化合物。
f)另外包含一或多種式B-1至B-4之聯苯的液晶介質，
其中：烷基及烷基* 各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，烷氧基 表示具有1至6個C原子之直鏈烷氧基，烯基及烯基* 各彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基。
式B-1至B-4之聯苯在整個混合物中之比例較佳為至少3重量%，尤其5重量%。
在式B-1至B-4之化合物中，式B-2化合物尤佳。
尤佳之聯苯為
其中烷基*表示具有1至6個C原子之烷基。本發明之介質尤佳包 含一或多種式B-1a及/或式B-2c之化合物。
g)另外包含至少一種式Z-1至Z-7之化合物之液晶介質，
其中R及烷基具有上文所指示之含義。
h)另外包含至少一種式O-1至O-17之化合物之液晶介質，
其中R1及R2具有關於R2A所指示之含義。R1及R2較佳各彼此獨立 地表示直鏈烷基。
較佳介質包含一或多種式O-1、O-3、O-4、O-5、O-6、O-10、O-12、O-14、O-15、O-16及/或O-17之化合物。
本發明之混合物尤佳包含式O-10、式O-16及/或式O-17之化合物，量尤其為5%至30%。
較佳的式O-10及O-17之化合物如下所示：
本發明之介質尤佳包含式O-10a及/或式O-10b之三環化合物以及 一或多種式O-17a至O-17g之雙環化合物。式O-10a及/或O-10b之化合物以及一或多種選自式O-17a至O-17g之雙環化合物的化合物之總比例為5%-40%，量極尤佳為以混合物計之15%-35%。
極尤佳混合物包含化合物O-16a及O-17a：
以整個混合物計，化合物O-10a及O-17a較佳以15%-35%、尤佳為15%-25%且特別較佳為18%-22%之濃度存在於該混合物中。
極尤佳混合物包含化合物O-10b及O-17a：
以整個混合物計，化合物O-10b及O-17a較佳以15%-35%、尤佳為15%-25%且特別較佳為18%-22%之濃度存在於該混合物中。
極尤佳之混合物包含以下三種化合物：
以整個混合物計，化合物O-10a、O-10b及O-17a較佳以15%-35%、尤佳為15%-25%且特別較佳為18%-22%之濃度存在於該混合物 中。
i)較佳的本發明之液晶介質包含一或多種含有四氫萘基或萘基單元之物質，諸如式N-1至式N-5之化合物，
其中R1N及R2N各彼此獨立地具有關於R2A所指示之含義，較佳表示直鏈烷基、直鏈烷氧基或直鏈烯基，且Z1及Z2 各彼此獨立地表示-C2H4-、-CH=CH-、-(CH2)4-、-(CH2)3O-、-O(CH2)3-、-CH=CHCH2CH2-、-CH2CH2CH=CH-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2-或單鍵。
j)較佳混合物包含一或多種選自式BC之二氟二苯并烷化合物、式CR之烷、式PH-1及PH-2之氟化菲、式BF-1及BF-2之氟化二苯并呋喃之群的化合物，
其中：RB1、RB2、RCR1、RCR2、R1、R2各彼此獨立地具有R2A之含義。c為0、1或2。
本發明之混合物較佳以3至20重量%之量、尤其以3至15重量%之量包含式BC、CR、PH-1、PH-2、BF-1及/或BF-2之化合物。
尤佳之式BC及式CR之化合物為化合物BC-1至BC-7及CR-1至CR-5， 其中：R2 具有上文給出之含義，烷基及烷基* 各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，且烯基及烯基* 各彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基。
極尤佳的為包含一種、兩種或三種式BC-2、BC-3、BF-1a及BF-1b之化合物之混合物。
k)較佳混合物包含一或多種式In之茚滿化合物， 其中： R11、R12、R13 各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基、烷氧基、烷氧基烷基或烯基，R12及R13 另外表示鹵素，較佳F， 表示 i 表示0、1或2。
較佳之式In化合物為如下所示之式In-1至式In-16之化合物：
尤佳為式In-1、式In-2、式In-3及式In-4之化合物。
本發明混合物中所用之式In及子式In-1至In-16之化合物之濃度較佳5重量%，尤其為5-30重量%且極尤佳為5-25重量%。
l)較佳混合物另外包含一或多種式L-1至式L-11之化合物， 其中：R、R1及R2各彼此獨立地具有關於如技術方案1之R2A指定之含義，且烷基表示具有1至6個C原子之烷基。s表示1或2。
尤佳為式L-1及L-4、尤其為L-4之化合物。
式L-1至式L-11之化合物較佳以5-50重量%、尤其為5-40重量%且極尤佳為10-40重量%之濃度使用。
m)該介質另外包含一或多種式EY化合物，
其中R1、R1*、L1及L2具有式I及式IIA中指定之含義。在式EY化合物中，R1及R1*較佳表示具有2個C原子之烷氧基，且L1=L2=F。尤佳的為下式化合物
尤佳為式EY-1至EY-12，尤其為EY-2、EY-9及EY-10之化合物。
n)介質另外包含一或多種式To-1至To-12之二苯乙炔化合物， 其中：R1及R2各彼此獨立地具有如技術方案1之R1之含義，較佳表示直鏈烷基、烷氧基或烯基，尤其為具有1至6個C原子之直鏈烷基。烷基、烷氧基及烯基具有如上所述之含義。
烷基及烷基*各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，O-烷基表示具有1至6個C原子之直鏈烷氧基，且烯基表示具有2至6個C原子之直鏈烯基。
尤佳二苯乙炔為式To-1、To-2、To-4、To-9、To-10及To-11之化合物。
o)介質另外包含一或多種式V-1至V-4之聯四苯化合物
其中：R1具有如技術方案1之R1之含義，較佳表示直鏈烷基、烷氧基或烯基，尤其為具有1至6個C原子之直鏈烷基。X1具有如技術方案1之R1之含義，較佳表示F、OCF3或CF3。
較佳以0.001-15重量%、尤其為0.01-10重量%且極尤佳為0.015-8重量%之濃度採用式V-1至式V-4之化合物。
極尤佳混合物概念為如下所示：(在表A中解釋所用字首語。此處之n及m各彼此獨立地表示1至6)。
此外，較佳為包含以下混合物組分之混合物：- CPY-n-Om，尤其為CPY-2-O2、CPY-3-O2及/或CPY-5-O2，以整個混合物計，其濃度較佳大於5%，尤其為10%-30%，- CY-n-Om，較佳為CY-3-O2、CY-3-O4、CY-5-O2及/或CY-5-O4，以整個混合物計，其濃度較佳大於5%，尤其為15%-50%，- CCY-n-Om，較佳為CCY-4-O2、CCY-3-O2、CCY-3-O3、CCY-3-O1及/或CCY-5-O2，以整個混合物計，其濃度較佳>5%，尤其為10%-30%，- CLY-n-Om，較佳為CLY-2-O4、CLY-3-O2及/或CLY-3-O3，關 於整個混合物，其濃度較佳>5%，尤其為10%-30%，- CK-n-F，較佳為CK-3-F、CK-4-F及/或CK-5-F，以整個混合物計，較佳>5%，尤其為5%-25%。
此外，較佳為包含以下混合物組分之混合物：- CCH-nm+CY-n-Om及/或- CCH-nm，較佳CCH-23、CCH-34及/或CCH-35、+CCY-n-Om及/或- CPY-n-Om+CY-n-Om，濃度較佳為以整個混合物計之10%-80%，及/或- CCH-nm+CY-n-Om+CCY-n-Om+CPY-n-Om及/或- CPY-n-Om+CY-n-Om+CC-3-V及/或- CPY-n-Om+CY-n-Om+CCY-n-Om+CC-3-V及/或- CPY-n-Om+CCY-n-Om+PY-n-Om+CC-3-V及/或- CPY-n-Om+CLY-n-Om+PY-n-Om+CC-3-V及/或- CPY-n-Om+CY-n-Om+CC-3-V1及/或- CPY-n-Om+CLY-n-Om，濃度較佳為以整個混合物計之10%-80%。
本發明此外係關於一種具有基於ECB、VA、PS-VA、PALC、 IPS、PS-IPS、FFS或PS-FFS效應之主動矩陣定址的電光顯示器，其特徵在於其含有作為介電質的如技術方案1至15中一或多項之液晶介質。
本發明之液晶介質較佳具有-20℃至70℃、尤佳為-30℃至80℃、極尤為-40℃至90℃之向列相。
此處之表述「具有向列相」意謂一方面在相應溫度下於低溫下觀察不到近晶相及結晶，且另一方面在向列相受熱後仍未出現澄清。低溫下之研究係在相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-光應用之層厚度的測試單元中歷時至少100小時來檢查。若在-20℃之溫度下於相應測試單元中之儲存穩定性為1000小時或1000小時以上，則該介質被稱為在此溫度下穩定。在-30℃及-40℃之溫度下，對應之時間分別為500h及250h。高溫下，清澈點藉由習知之方法在毛細管中來量測。
液晶混合物較佳具有至少60K之向列相範圍及20℃時至多30mm2s-1之流動黏度ν20。
在液晶混合物中雙折射值△n通常係在0.07與0.16之間，較佳在0.08與0.12之間。
本發明之液晶混合物較佳具有尤其為-0.5至-8.0之負介電各向異性△ε。尤佳為具有-2.5至-6.0之△ε值的本發明之混合物。較佳混合物在20℃下具有在5-10範圍內之ε平均=(ε|+2ε⊥)/3之值。
20℃下之旋轉黏度γ1較佳200mPa．s，尤其為180mPa．s。
本發明之液晶介質具有相對較低的臨限電壓值(V0)。其較佳在1.7V至3.0V範圍內，尤佳3V且極尤佳2.5V。
對於本發明，術語「臨限電壓」係關於電容臨限值(V0)，亦已知為Freedericks臨限值，除非另有明確的指示。
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。
一般而言，具有低定址電壓或臨限電壓之液晶介質與具有較高定址電壓或臨限電壓之液晶介質相比展現較低的電壓保持率，且反之亦然。
對於本發明，術語「介電正性化合物」表示具有△ε>1.5之化合物，術語「介電中性化合物」表示彼等具有-1.5△ε1.5之化合物，且術語「介電負性化合物」表示彼等具有△ε<-1.5之化合物。化合物之介電各向異性在此藉由在液晶主體中溶解10%化合物且在至少一測試單元中測定生成之混合物的電容來測定，每一情況下，具有20μm層厚度且在1kHz下具有垂直及平行表面配向。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。
本發明說明之所有溫度值為℃形式。
本發明混合物適用於所有VA-TFT應用，諸如VAN、MVA、(S)-PVA、ASV、PSA(聚合物持續型VA)及PS-VA(聚合物穩定型VA)。其此外適合於具有負△ε之IPS(共平面切換型)及FFS(邊緣場切換型)應用。
本發明之顯示器中之向列液晶混合物通常包含兩種組分A及B，該等組分本身由一或多種個別化合物組成。
組分A具有顯著負介電各向異性且提供-0.5之介電各向異性之向列相。除一或多種具有正介電各向異性之式I化合物以外，其較佳包含一或多種具有負介電各向異性之式IIA、IIB及/或IIC之化合物，及此外至少一種式III化合物。
組分A之比例較佳介於45%與100%之間，尤其介於60%與100%之間。
對於組分A而言，較佳選擇具有-0.8之△ε之值的一種(或多種)個別化合物。在整個混合物中比例A愈小，則此值必須更具負性。
組分B具有顯著向列基原性(nematogeneity)且在20℃下之流動黏度不大於30mm2．s-1，較佳不大於25mm2．s-1。
組分B中之尤佳個別化合物為在20℃下之流動黏度不大於18mm2．s-1(較佳不大於12mm2．s-1)之極低黏度向列液晶。
組分B為單變性或互變性向列，沒有近晶相且能夠防止液晶混合物中近晶相低至極低溫度之發生。舉例而言，若將各種高向列基原性材料添加至近晶液晶混合物中，則可經由達成之近晶相之抑制程度比較此等材料之向列基原性。
混合物亦可視情況包含組分C，包含具有1.5之介電各向異性△ε之化合物。負介電各向異性之混合物中存在之此等所謂的正性化合物之量以整體混合物計一般20重量%。
熟習此項技術者自文獻已知眾多適合材料。尤佳為式III化合物。
此外，此等液晶相亦可包含18種以上組分，較佳地為18至25種組分。
除一或多種式I化合物外，各相較佳包含4至15種、尤其為5至12種且尤佳小於10種式IIA、IIB及/或IIC之化合物及視情況存在之式III化合物。
除式I化合物及式IIA、IIB及/或IIC之化合物及視情況存在之式III化合物外，其他成分亦可例如以占整個混合物至多45%、但較佳至多35%、尤其至多10%之量存在。
其他成份較佳選自來自以下類別之向列或向列原基物質(特別地，已知物質)：氧化偶氮苯、亞苄基苯胺、聯苯、聯三苯、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、環己基聯苯、環己基環己烷、環己基萘、1,4-雙環己基聯苯或環己基嘧啶、苯基-或環己基二噁烷、視情況之鹵化芪、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具有下式IV：R20-L-G-E-R21 IV
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--CF2O- -CF=CF--OCF2- -OCH2--(CH2)4- -(CH2)3O-
或C-C單鍵，Q表示鹵素(較佳為氯)或-CN，且R20及R21各表示具有至多18個，較佳至多8個碳原子之烷基、烯基、烷氧基、烷氧基烷基或烷氧基羰氧基，或此等基團之一者或者表示CN、NC、NO2、NCS、CF3、SF5、OCF3、F、Cl或Br。
在此等化合物之多數中，R20及R21彼此不同，此等基團中之一者通常為烷基或烷氧基。所提出取代基之其他變型亦為常用的。許多該等物質或其混合物為市售的。所有此等物質可藉由自文獻已知之方法來製備。
對於熟習此項技術者不言而喻，本發明之VA、IPS或FFS混合物亦可包含例如H、N、O、Cl及F已由相應同位素置換之化合物。
以本身習知之方式(例如)藉由將以上提到的化合物中之一或多者與如上所界定之一或多種可聚合化合物及視情況與其他液晶化合物及/或添加劑混合來製備可根據本發明使用之LC介質。一般而言，宜在高溫下將所需量的以較小量使用之組分溶解於構成主要成份之組分中。亦可能混合組分於有機溶劑中(例如丙酮、氯仿或甲醇中)之溶液，且(例如)藉由在充分混合後蒸餾再次移除溶劑。本發明另外係關於製備本發明之LC介質之方法。
本發明之混合物可另外包含習知添加劑，諸如穩定劑、抗氧化劑、UV吸收劑、奈米粒子、微粒等。
本發明之液晶顯示器的結構對應於常見幾何形狀，如例如EP-A 0 240 379中所述。
本發明之LC顯示器之結構對應於如在介紹中引用的先前技術中所描述之PSA顯示器的常見幾何形狀。不具有突起之幾何形狀較佳，尤其為(另外)濾色器側上之電極未經建構且僅TFT側上之電極具有狹縫之幾何形狀。PS-VA顯示器之尤其適合且較佳之電極結構已例如在US 2006/0066793 A1中描述。
本發明之液晶混合物與在上文及下文中所提及之聚合化合物之組合在本發明之LC介質中實現低臨限電壓、低旋轉黏度值及極好低溫穩定性以及保持高清澈點及高HR值，且允許在PSA顯示器中快速建立特別低的預傾斜角。特定言之，在PSA顯示器中，與來自先前技術之介質相比，LC介質展現顯著減少之回應時間、亦尤其為灰度回應時間。
另外可將稱為反應性液晶原(RM)之可聚合化合物(例如如U.S.6,861,107中所揭示)以混合物計較佳0.12-5重量%、尤其較佳0.2-2重量%之濃度添加至本發明之混合物中。此等混合物可視情況亦包含引發劑，如例如U.S.6,781,665中所述。將引發劑(例如來自Ciba Chemicals 之Irganox-1076)較佳以0-1%之量添加至包含可聚合化合物之混合物中。此類混合物可用於所謂聚合物穩定VA模式(PS-VA)或PSA(聚合物持續型VA)，其中反應性液晶原之聚合意欲發生於液晶混合物中。此之先決條件為液晶混合物自身不包含任何可聚合組分。
本發明之IPS及PSA顯示器具有兩個較佳呈透明層形式之電極，其施加至基板中之一者或兩者，形成LC單元。在各情況下將一個電極施加至兩個基板中之每一者，如例如在本發明之PSA-VA、PSA-OCB或PSA-TN顯示器中，或將兩個電極均僅施加至兩個基板中之一者，同時另一基板無電極，如例如在本發明之PSA-IPS或PSA-FFS顯示器中。
下列意義適用於上文及下文。
除非另有指示，術語「PSA」用以表示PS顯示器及PSA顯示器。
術語「傾斜」及「傾斜角」係關於液晶介質之LC分子相對於LC顯示器(此處較佳為PS或PSA顯示器)中之單元之表面的傾斜配向。傾斜角此處表示在LC分子(LC引向器)之縱向分子軸與形成LC單元的平面平行外部板之表面之間的平均角度(<90°)。此處低傾斜角值(亦即與90°角之大偏差)對應於大傾斜。在實例中給出一種用於傾斜角之量測之適合方法。除非另有指示，上文及下文揭示之傾斜角值係關於此量測方法。
術語「液晶原基基團」為熟習此項技術者已知，且描述於文獻中，且表示歸因於基團的吸引及排斥相互作用之各向異性而基本上有助於引起低分子量或聚合物質中之液晶(LC)相之基團。含有液晶原基基團之化合物(液晶原基化合物)未必必須自身具有LC相。對於液晶原基化合物而言，亦可僅在與其他化合物混合後及/或在聚合後展示出LC相特性。典型的液晶原基基團為(例如)硬質棒形或碟形單元。在Pure Appl.Chem.73(5),888(2001)及C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele, Angew.Chem.2004,116,6340-6368中給出結合液晶原基或LC化合物所使用之術語及定義之概述。
術語「間隔基」(在上文及下文亦稱為「Sp」)為熟習此項技術者已知且描述於文獻中，參見(例如)Pure Appl.Chem.73(5),888(2001)及C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem.2004,116,6340-6368。除非另外指明，否則上文及下文中之術語「間隔基」或「間隔基」表示在可聚合液晶原基化合物中將液晶原基基團及可聚合基團彼此連接之柔性基團。
術語「反應性液晶原基」或「RM」表示含有液晶原基基團及適合於聚合之一或多個官能基(亦被稱作可聚合基團或基團P)之化合物。
術語「低分子量化合物」及「不可聚合化合物」表示通常為單體之化合物，其不含有適合於在為熟習此項技術者已知之通常條件下(特定言之，在用於RM之聚合之條件下)進行聚合的官能基團。
出於本發明之目的，術語「液晶介質」意欲表示一種包含LC混合物及一或多種可聚合化合物(諸如反應性液晶原基)之介質。術語「LC混合物」(或「主體混合物」)意欲表示一種僅由不可聚合、低分子量化合物組成，較佳由兩種或兩種以上液晶化合物及視情況存在之其他添加劑，諸如對掌性摻雜劑或穩定劑組成之液晶混合物。「不可聚合」意謂至少在用於使可聚合化合物聚合之條件下化合物對聚合反應為穩定的或無反應性。
尤佳為具有向列相、特定言之室溫下之向列相的液晶混合物。
包含至少一種式I化合物之較佳PS混合物尤其區分如下：- 可聚合組分之濃度以整個混合物計為0.01-5重量%，尤其為0.01-1重量%且尤佳為0.01-0.5重量%。
- 液晶介質不包含含有乙烯氧基端基(-O-CH=CH2)之化合物。
- 含有本發明之PS混合物之PS-VA或PSA顯示器較佳具有85°、尤佳80°之預傾斜角。
在本發明之VA型顯示器中，在關斷狀態下之液晶介質之層中的分子垂直於電極表面(垂直地)配向或具有傾斜垂直配向。在對電極施加電壓後，發生LC分子與平行於電極表面之縱向分子軸之再配向。
用於VA型顯示器中之本發明之LC混合物在20℃及1kHz下具有較佳-0.5至-10、尤其為-2.5至-7.5之負介電各向異性△ε。
用於VA型顯示器中的本發明之LC介質中之雙折射率△n較佳低於0.16，尤佳介於0.06與0.14之間，尤其介於0.07與0.12之間。
本發明之LC介質亦可包含熟習此項技術者已知且描述於文獻中之其他添加劑，諸如，聚合引發劑、抑制劑、穩定劑、表面活性物質或對掌性摻雜劑。此等可為可聚合或不可聚合的。可聚合添加劑因此經分類於可聚合組分或組分A)中。不可聚合添加劑因此分類於LC混合物(主體混合物)或不可聚合組分或組分B)中。
LC混合物及LC介質可包含例如一或多種對掌性摻雜劑，較佳選自由來自以下表B之化合物組成之群。
此外，可將0至15%、較佳0至10%的用於改質向列相之介電各向異性、黏度及/或配向之一或多種選自包含多色染料、奈米粒子、導電鹽、複鹽及複合物質之群的添加劑添加至LC介質中。適合且較佳的導電鹽為(例如)4-六氧苯甲酸乙基二甲基十二烷基銨、四苯硼四丁基銨或冠醚之複鹽(參見例如Haller等人，Mol.Cryst.Liq.Cryst.24,249-258,1973)。此類型之物質描述於(例如)DE-A-22 09 127、DE-A-22 40 864、DE-A-23 21 632、DE-A-23 38 281、DE-A-24 50 088、DE-A-26 37 430及DE-A-28 53 728中。
為生產PSA顯示器，藉由在施加電壓之情況下在LC顯示器之基板之間的液晶介質中之原位聚合來聚合或交聯(若一化合物含有兩個 或兩個以上可聚合基團)可聚合化合物。可在一個步驟中進行聚合。亦有可能首先在第一步驟中在施加電壓下進行聚合以產生預傾斜角；及隨後在第二聚合步驟中在無施加電壓下使在第一步驟中未反應之化合物聚合或交聯(最終固化)。
適合且較佳的聚合方法為(例如)熱或光聚合，較佳為光聚合，尤其為UV光聚合。必要時，此處亦可添加一或多種引發劑。適合之聚合條件及適合之引發劑類型及量為熟習此項技術者所知且描述於文獻中。舉例而言，市售之光引發劑Irgacure651®、Irgacure184®、Irgacure907®、Irgacure369®或Darocure1173®(Ciba AG)適合於自由基聚合。若採用引發劑，則其比例較佳為0.001%至5%，尤佳為0.001%至1%。然而，亦可在不添加引發劑之情況下進行聚合。在另一較佳實施例中，液晶介質不包含聚合引發劑。
可聚合組分A)或LC介質亦可包含一或多種穩定劑以防止例如在儲存或運輸期間RM發生不當的自發聚合。穩定劑之適合類型及量為熟習此項技術者所知且描述於文獻中。舉例而言，來自Irganox®系列(BASF)之市售穩定劑，諸如Irganox® 1076為尤其適合的。若使用穩定劑，則其以RM或可聚合組分A)之總量計之比例較佳為10-10,000ppm，尤佳50-500ppm。
可聚合化合物亦適於在無引發劑下聚合，此伴有相當大之優勢，諸如材料成本較低及尤其由可能殘餘量之引發劑或其降解產物對液晶介質造成之污染較少。
用於PSA顯示器中之本發明之LC介質較佳包含5%、尤佳1%、極尤佳0.5%且較佳0.01%、尤佳0.1%可聚合化合物，特定言之具有上文及下文所給出之式之可聚合化合物。
尤佳為包含一種、兩種或三種可聚合化合物之LC介質。
此外，較佳為非對掌性可聚合化合物及其中組分A)及/或B)之化 合物僅選自由非對掌性化合物組成之群的LC介質。
此外，較佳為其中可聚合組分或組分A)包含含有一個可聚合基團(單反應)之一或多種可聚合化合物及含有兩個或兩個以上(較佳兩個)可聚合基團(二或多反應)之一或多種可聚合化合物之LC介質。
此外，較佳為其中可聚合組分或組分A)僅包含含有兩個可聚合基團(二反應性)之可聚合化合物的PSA顯示器及LC介質。
可將可聚合化合物個別地添加至LC介質，但亦可能使用包含本發明之兩種或兩種以上可聚合化合物之混合物。在使該等混合物聚合之情況下，形成共聚物。本發明此外係關於如以上及以下所述之可聚合混合物。可聚合化合物可為液晶原基或非液晶原基的。尤佳為可聚合液晶原基化合物，亦稱為反應性液晶原基(RM)。
用於本發明之LC介質及PSA顯示器中之適合及較佳的RM為如下所述。
在本發明之一較佳實施例中，可聚合化合物係選自式I*化合物Ra-A1-(Z1-A2)m-Rb I*
其中個別基團具有以下含義：Ra及Rb 各彼此獨立地表示P、P-Sp-、H、鹵素、SF5、NO2、碳基或烴基，其中基團Ra及Rb中之至少一者表示或含有基團P或P-Sp-，P 在每次出現時相同或不同地表示可聚合基團，Sp 在每次出現時相同或不同地表示間隔基或單鍵，A1及A2 各彼此獨立地表示芳族、雜芳族、脂環族或雜環基，較佳具有4至25個環原子，其亦可含有稠環，且其亦可經L單取代或多取代，L 表示P-Sp-、H、OH、CH2OH、鹵素、SF5、NO2、碳基或烴基，Z1 在每次出現時相同或不同地表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、 -OCO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-(CH2)n1-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-(CF2)n1-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、CR0R00或單鍵，R0及R00 各彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基，m 表示0、1、2、3或4，n1 表示1、2、3或4。
尤佳式I*化合物為以下化合物，其中：Ra及Rb 各彼此獨立地表示P、P-Sp-、H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、SF5或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基，其中另外，一或多個不相鄰CH2基團可以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式各彼此獨立地經-C(R0)=C(R00)-、-C≡C-、-N(R00)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且其中另外，一或多個H原子可經F、Cl、Br、I、CN、P或P-Sp-置換，其中基團Ra及Rb中至少一者表示或含有基團P或P-Sp-，A1及A2 各彼此獨立地表示1,4-伸苯基、萘-1,4-二基、萘-2,6-二基、菲-2,7-二基、蒽-2,7-二基、茀-2,7-二基、2-側氧基-2H-苯并哌喃-3,6-二基、2-側氧基-2H-苯并哌喃-3,7-二基、4-側氧基-4H-苯并哌喃-2,6-二基、4-側氧基-4H-苯并哌喃-3,6-二基、4-側氧基-4H-苯并哌喃-3,7-二基(俗名香豆素或黃酮)，其中另外，此等基團中之一或多個CH基團可經N、環己烷-1,4-二基置換，另外，其中一或多個不相鄰CH2基團可經O及/或S、1,4-伸環己烯基、雙環[1.1.1]戊烷-1,3-二基、雙環[2.2.2]辛烷-1,4-二基、螺[3.3]庚-2,6-二基、哌啶-1,4-二基、十氫化萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫化萘-2,6-二基、茚滿-2,5-二基或八氫-4,7-甲橋茚滿-2,5-二基置換，其中所有此等基團可未經取代或經L單取代或多取代， L 表示P、P-Sp-、OH、CH2OH、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Rx)2、-C(=O)Y1、-C(=O)Rx、-N(Rx)2、視情況經取代矽烷基、具有6至20個C原子之視情況經取代芳基、或具有1至25個C原子之直鏈或支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，另外，其中一或多個H原子可由F、Cl或P-Sp-置換，P 表示可聚合基團，Y1 表示鹵素，Rx 表示P、P-Sp-、H、鹵素、具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基，另外，其中一或多個不相鄰CH2基團可以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且另外，其中一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-、視情況經取代的具有6至40個C原子之芳基或芳氧基、或視情況經取代的具有2至40個C原子之雜芳基或雜芳氧基置換，其他較佳式I*化合物為選自以下子群中之一或多者的化合物：- m為2或3，- m為2，- Ra及Rb表示相同或不同之基團P-Sp-，- Ra及Rb表示相同或不同之基團P-Sp-，其中一或多個基團Sp表示單鍵，- m為2或3，且Ra及Rb表示相同之基團P-Sp-，- 該等基團Ra及Rb中之一者表示P-Sp-且另一者表示不可聚合基團，較佳為具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基，此外，其中一或多個不相鄰CH2基團可以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式各彼此獨立地經-C(R00)=C(R000)-、-C≡C-、-N(R00)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且此外，其中一或多個H原子可經 F、Cl、Br、I或CN置換，- 一或多個基團Sp表示單鍵，- 一或多個基團Sp表示-(CH2)p1-、-(CH2)p1-O-、-(CH2)p1-OCO-或-(CH2)p1-OCOO-，其中p1表示1至12之整數，且r1表示1至8之整數，- L不表示及/或含有可聚合基團，- A1及A2彼此獨立地表示1,4-伸苯基或萘-2,6-二基，其中另外，此等基團中之一或多個CH基團可經N置換且另外，其可經單氟化或多氟化，- Z1係選自由以下組成之群：-O-、-CO-O-、-OCO-、-OCH2-、-CH2O-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-C≡C-及單鍵，- L為不可聚合基團，較佳選自由以下組成之群：F、Cl、-CN、具有1至25個C原子之直鏈及分支鏈烷基，其中另外，一或多個不相鄰CH2基團可以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式各彼此獨立地經-C(R00)=C(R000)-、-C≡C-、-N(R00)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-置換，且其中另外，一或多個H原子可經F、Cl、Br、I或CN置換。
尤佳式I*化合物係選自以下子式：
其中：P1及P2 具有關於P指定之含義中之一者且較佳表示丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟丙烯酸酯基、氧雜環丁烷、乙烯氧基或環氧基，Sp1及Sp2 各彼此獨立地具有關於Sp指定之含義中之一者或表示單鍵，其中基團P1-Sp1-及P2-Sp2中之一或多者亦可表示Raa，其中基團P1-Sp1-及P2-Sp2中之至少一者不同於Raa，Raa 表示F、Cl、-CN、具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基，其中另外，一或多個不相鄰CH2基團可以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式各彼此獨立地經-C(R00)=C(R000)-、-C≡C-、-N(R00)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-置換，且其中另外，一或多個H原子可經F、Cl、Br、I或CN置換，R0、R00 具有式I*中指定之含義，Z1 表示-O-、-CO-、-C(RyRz)-或-CF2CF2-，Z2及Z3 各彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-或-(CH2)n-，其中n為2、3或4，L 具有關於式I於上文中所指出之含義，L'及L" 各彼此獨立地表示H、F或Cl，r 表示0、1、2、3或4，s 表示0、1、2或3， t 表示0、1或2，x 表示0或1，且Ry及Rz 各彼此獨立地表示H、CH3或CF3。
其他較佳式I*化合物選自以下子式：
其中個別基團具有關於式M1至式M21所示之含義。
在本發明之另一較佳實施例中，可聚合化合物為選自式II*之對掌性或光學活性化合物(對掌性RM)：(R*-(A1-Z1)m)k-Q II*其中A1、Z1及m在每次出現時相同或不同地具有在式I*中指示之含義中之一者，R* 在每次出現時相同或不同地具有關於式I*中之Ra所指示之含義中之一者，其中R*可為對掌性或非對掌性的，Q 表示如式I*中定義之k價對掌性基團，其視情況經L單取代或多取代，k 為1、2、3、4、5或6，其中該等化合物含有至少一個基團R*或L，其表示或含有如上文 所定義之基團P或P-Sp-。
尤佳之式II*化合物含有式III*之單價基團Q，
其中L及r在每次出現時相同或不同地具有上文指示之含義，A*及B* 各彼此獨立地表示稠合苯、環己烷或環己烯，t 在每次出現時相同或不同地表示0、1或2，且u 在每次出現時相同或不同地表示0、1或2。
尤佳為式III*之基團，其中u表示1。
其他較佳之式II*化合物含有式IV*之單價基團Q或一或多個基團R*，
其中：Q1 表示具有1至9個C原子之伸烷基或伸烷氧基或單鍵，Q2 表示具有1至10個C原子之視情況經氟化之烷基或烷氧基，此外，其中一或兩個不相鄰CH2基團可以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-O-、-S-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-O-COO-、-S-CO-、-CO-S-或-C≡C-置換；Q3 表示F、Cl、CN或如關於Q2所定義，但不同於Q2之烷基或烷氧基。
較佳之式IV*基團為(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，尤其為2-甲基 丁基、2-甲基丁氧基、2-甲基-戊氧基、3-甲基戊氧基、2-乙基己氧基、1-甲基己氧基、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-氯基-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-2-辛氧基、1,1,1-三氟-2-辛基、2-氟-甲基-辛氧基。
其他較佳之式II*化合物含有式V*之二價基團Q，
其中L、r、t、A*及B*具有上文指示之含義。
其他較佳之式II*化合物含有選自下式之二價基團Q：
其中Phe表示視情況經L單取代或多取代之苯基，且Rx表示F或視情況經氟化的具有1至4個C原子之烷基。
適合之對掌性RM描述於(例如)GB 2 314 839 A、US 6,511,719、US 7,223,450、WO 02/34739 A1、US 7,041,345、US 7,060,331或US 7,318,950中。適合之含聯萘基RM描述於(例如)US 6,818,261、US 6,916,940、US 7,318,950及US 7,223,450中。
上文及下文展示之對掌性結構要素及含有此等對掌性結構要素之可聚合及經聚合化合物可以光學活性形式，亦即以純對映異構體形式或以兩種對映異構體之任何所需混合物形式，或者以外消旋體形式採用。較佳使用外消旋體。使用外消旋體相較於使用純對映異構體具有一些優勢，諸如顯著較低合成複雜性及較低材料成本。
式II*化合物較佳以外消旋體形式存在於LC介質中。
尤佳之式II*化合物係選自以下子式：
其中L、P、Sp、m、r及t具有上文指示之含義，Z及A在每次出現時相同或不同地具有一種分別對於Z1及A1指示之含義，且t1在每次出現時相同或不同地表示0或1。
術語「碳基」表示含有至少一個碳原子之單價或多價有機基團，其不含其他原子(諸如例如-C≡C-)或視情況含有一或多個其他原子，諸如N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge(例如羰基等)。術語 「烴基」表示另外含有一或多個H原子及視情況存在之一或多個雜原子(諸如N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge)之碳基。
「鹵素」表示F、Cl、Br或I。
碳基或烴基可為飽和或不飽和基團。不飽和基團例如為芳基、烯基或炔基。具有多於3個C原子之碳基或烴基可為直鏈、分支鏈及/或環狀且亦可含有螺連接或稠合環。
術語「烷基」、「芳基」、「雜芳基」等亦包括多價基團，例如伸烷基、伸芳基、伸雜芳基等。
術語「芳基」表示芳族碳基或自其衍生之基團。術語「雜芳基」表示含有一或多個雜原子之如上定義之「芳基」。
較佳碳基及烴基為具有1至40個、較佳1至25個、尤其較佳1至18個C原子之視情況經取代之烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基及烷氧基羰氧基；具有6至40個、較佳6至25個C原子之視情況經取代之芳基或芳氧基；或具有6至40個、較佳6至25個C原子之視情況經取代之烷基芳基、芳基烷基、烷基芳氧基、芳基烷氧基、芳基羰基、芳氧羰基、芳基羰氧基及芳氧基羰氧基。
其他較佳碳基及烴基為C1-C40烷基、C2-C40烯基、C2-C40炔基、C3-C40烯丙基、C4-C40烷基二烯基、C4-C40聚烯基、C6-C40芳基、C6-C40烷基芳基、C6-C40芳基烷基、C6-C40烷基芳氧基、C6-C40芳基烷氧基、C2-C40雜芳基、C4-C40環烷基、C4-C40環烯基等。尤佳為C1-C22烷基、C2-C22烯基、C2-C22炔基、C3-C22烯丙基、C4-C22烷基二烯基、C6-C12芳基、C6-C20芳基烷基及C2-C20雜芳基。
其他較佳碳基及烴基為具有1至40個、較佳1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基，其未經取代或經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代且其中一或多個不相鄰CH2基團可以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式各彼此獨立地經-C(Rx)=C(Rx)-、-C≡C-、-N(Rx)-、- O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換。
Rx較佳表示H、鹵素、具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基鏈，另外，其中一或多個不相鄰C原子可經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換且其中一或多個H原子可經氟、視情況經取代之具有6至40個C原子之芳基或芳氧基、或視情況經取代之具有2至40個C原子之雜芳基或雜芳氧基置換。
較佳烷氧基為例如甲氧基、乙氧基、2-甲氧基乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、2-甲基丁氧基、正戊氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基、正十一氧基、正十二氧基等。
較佳烷基例如為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、2-甲基丁基、正戊基、第二戊基、環戊基、正己基、環己基、2-乙基己基、正庚基、環庚基、正辛基、環辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、十二烷基、三氟甲基、全氟正丁基、2,2,2-三氟乙基、全氟辛基、全氟己基等。
較佳烯基為例如乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、環戊烯基、己烯基、環己烯基、庚烯基、環庚烯基、辛烯基、環辛烯基等。
較佳炔基為例如乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、辛炔基等。
較佳烷氧基為例如甲氧基、乙氧基、2-甲氧基乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、2-甲基丁氧基、正戊氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基、正十一烷氧基、正十二烷氧基等。
較佳胺基為例如二甲胺基、甲胺基、甲基苯基胺基、苯基胺基等。
芳基及雜芳基可為單環或多環的，亦即其可含有一個環(諸如苯 基)或兩個或兩個以上環，該等環亦可稠合(諸如萘基)或共價鍵結(諸如聯苯基)，或含有稠合環與連接環之組合。雜芳基含有一或多個較佳選自O、N、S及Se之雜原子。
尤佳為具有6至25個C原子之單環、雙環或三環芳基及具有2至25個C原子之單環、雙環或三環雜芳基，其視情況含有稠合環且視情況經取代。此外，較佳為5員、6員或7員芳基及雜芳基，另外，其中一或多個CH基可以使得O原子及/或S原子彼此不直接連接之方式經N、S或O置換。
較佳芳基為例如苯基、聯苯、聯三苯、1,1'：3',1"-聯三苯-2'-基、萘基、蒽、聯萘、菲、芘、二氫芘、、苝、并四苯、并五苯、苯并芘、茀、茚、茚并茀、螺二茀等。
較佳雜芳基為例如5員環，諸如吡咯、吡唑、咪唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、四唑、呋喃、噻吩、硒吩、噁唑、異噁唑、1,2-噻唑、1,3-噻唑、1,2,3-噁二唑、1,2,4-噁二唑、1,2,5-噁二唑、1,3,4-噁二唑、1,2,3-噻二唑、1,2,4-噻二唑、1,2,5-噻二唑、1,3,4-噻二唑；6員環，諸如吡啶、噠嗪、嘧啶、吡嗪、1,3,5-三嗪、1,2,4-三嗪、1,2,3-三嗪、1,2,4,5-四嗪、1,2,3,4-四嗪、1,2,3,5-四嗪；或縮合基團，諸如吲哚、異吲哚、吲哚嗪、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、嘌呤、萘咪唑、菲咪唑、吡啶咪唑、吡嗪咪唑、喹喏啉咪唑、苯并噁唑、萘并噁唑、蒽并噁唑、菲并噁唑、異噁唑、苯并噻唑、苯并呋喃、異苯并呋喃、二苯并呋喃、喹啉、異喹啉、喋啶、苯并-5,6-喹啉、苯并-6,7-喹啉、苯并-7,8-喹啉、苯并異喹啉、吖啶、啡噻嗪、啡噁嗪、苯并噠嗪、苯并嘧啶、喹喏啉、吩嗪、啶、氮雜咔唑、苯并咔啉、啡啶、啡啉、噻吩并[2,3b]噻吩、噻吩并[3,2b]噻吩、二噻吩并噻吩、異苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并噻二唑并噻吩或此等基團之組合。雜芳基亦可經烷基、烷氧基、硫烷基、氟、氟烷基或其他芳基或雜芳基取代。
(非芳族)脂環基及雜環基涵蓋飽和環，亦即只含有單鍵之環，以及部分不飽和環，亦即亦可含有複鍵之環。雜環含有一或多個較佳選自Si、O、N、S及Se之雜原子。
(非芳族)脂環基及雜環基可為單環，亦即僅含一個環(諸如環己烷)，或多環，亦即含有複數個環(諸如十氫萘或二環辛烷)。尤佳為飽和基團。此外，較佳為具有3至25個C原子之單環、雙環或三環基團，其視情況含有稠合環且視情況經取代。此外，較佳為5、6、7或8員碳環基，另外，其中一或多個C原子可經Si置換及/或一或多個CH基團可經N置換及/或一或多個不相鄰CH2基團可經-O-及/或-S-置換。
較佳脂環基及雜環基為例如5員基團，諸如環戊烷、四氫呋喃、四氫硫代呋喃、吡咯啶；6員基團，諸如環己烷、矽烷、環己烯、四氫哌喃、四氫硫代哌喃、1,3-二噁烷、1,3-二噻烷、哌啶；7員基團，諸如環庚烷；及稠合基團，諸如四氫萘、十氫萘、茚滿、雙環[1.1.1]戊烷-1,3-二基、雙環[2.2.2]辛烷-1,4-二基、螺[3.3]庚烷-2,6-二基、八氫-4,7-甲橋茚滿-2,5-二基。
較佳取代基為(例如)促進溶解之基團(諸如烷基或烷氧基)、吸電子基團(諸如氟、硝基或腈)，或用於增加聚合物之玻璃轉移溫度(Tg)之取代基，尤其龐大基團，諸如，第三丁基或視情況經取代之芳基。
在上文及下文亦稱作「L」之較佳取代基為例如F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Rx)2、-C(=O)Y1、-C(=O)Rx、-N(Rx)2，其中Rx具有上文指示之含義，且Y1表示鹵素、具有6至40個、較佳6至20個C原子之視情況經取代之矽烷基或芳基、及具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中一或多個H原子可視情況經F或Cl置換。
「經取代之矽烷基或芳基」較佳意謂經鹵素、-CN、R0、-OR0、 -CO-R0、-CO-O-R0、-O-CO-R0或-O-CO-O-R0取代，其中R0具有上文指示之含義。
尤佳取代基L為(例如)F、Cl、CN、NO2、CH3、C2H5、OCH3、OC2H5、COCH3、COC2H5、COOCH3、COOC2H5、CF3、OCF3、OCHF2、OC2F5、此外苯基。
較佳為 其中L具有上文指示之含義中之一者。
可聚合基團P為適合於聚合反應(諸如自由基或離子鏈聚合反應、加成聚合反應或縮聚反應)或聚合物類似反應(例如加成或縮合於聚合物主鏈上)之基團。尤佳為鏈聚合之基團，尤其為含有C=C雙鍵或-C≡C-參鍵之基團，及適於開環聚合之基團，諸如氧雜環丁烷或環氧基。
較佳基團P係選自CH2=CW1-COO-、CH2=CW1-CO-、 、CH2=CW2-(O)k3-、 CW1=CH-CO-(O)k3-、CW1=CH-CO-NH-、CH2=CW1-CO-NH-、CH3-CH=CH-O-、(CH2=CH)2CH-OCO-、(CH2=CH-CH2)2CH-OCO-、(CH2=CH)2CH-O-、(CH2=CH-CH2)2N-、(CH2=CH-CH2)2N-CO-、HO-CW2W3-、HS-CW2W3-、HW2N-、HO-CW2W3-NH-、CH2=CW1-CO-NH-、CH2=CH-(COO)k1-Phe-(O)k2-、CH2=CH-(CO)k1-Phe-(O)k2-、Phe-CH=CH-、HOOC-、OCN-及W4W5W6Si-，其中W1表示H、F、Cl、CN、CF3、具有1至5個C原子之苯基或烷基，尤其為H、F、Cl或CH3，W2及W3各彼此獨立地表示H或具有1至5個C原子之烷基，尤其為H、甲基、乙基或正丙基，W4、W5及W6各彼此獨立地表示Cl、具 有1至5個C原子之氧雜烷基或氧雜羰基烷基，W7及W8各彼此獨立地表示H、Cl或具有1至5個C原子之烷基，Phe表示1,4-伸苯基，其視情況經一或多個不同於P-Sp-的如上文所定義之基團L取代，k1、k2及k3各彼此獨立地表示0或1，k3較佳表示1。
尤佳基團P為CH2=CW1-COO-，尤其為CH2=CH-COO-、CH2=C(CH3)-COO-及CH2=CF-COO-，此外為CH2=CH-O-、(CH2=CH)2CH-OCO-、(CH2=CH)2CH-O-、及
極尤佳之基團P為乙烯氧基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟丙烯酸酯基、氯丙烯酸酯基、氧雜環丁烷及環氧基，尤其為丙烯酸酯基及甲基丙烯酸酯基。
較佳間隔基Sp係選自式Sp'-X'，使得基團P-Sp-對應於式P-Sp'-X'-，其中： Sp' 表示具有1至20個、較佳1至12個C原子之伸烷基，其視情況經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代，且另外，其中一或多個不相鄰CH2基團可以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式各彼此獨立地經-O-、-S-、-NH-、-NR0-、-SiR00R000-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-NR00-CO-O-、-O-CO-NR00-、-NR00-CO-NR00-、-CH=CH-或-C≡C-置換， X' 表示表示-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR00-、-NR00-CO-、-NR00-CO-NR00-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR0-、-CY2=CY3-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或單鍵， R00及R000各彼此獨立地表示具有1至12個C原子之H或烷基，且Y2及Y3各彼此獨立地表示H、F、Cl或CN。
X'較佳為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR0-、-NR0-CO-、-NR0-CO-NR0-或單鍵。
典型間隔基Sp'為(例如)-(CH2)p1、-(CH2CH2O)q1-CH2CH2-、-CH2CH2-S-CH2CH2-、-CH2CH2-NH-CH2CH2-或-(SiR00R000-O)p1-，其中p1為1至12之整數，q1為1至3之整數，且R00及R000具有上文指示之含義。
尤佳之基團-X'-Sp'-為-(CH2)p1-、-O-(CH2)p1-、-OCO-(CH2)p1-、-OCOO-(CH2)p1-。
在各種情況下，尤佳基團Sp'為(例如)直鏈伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一烷基、伸十二烷基、伸十八烷基、伸乙基氧基伸乙基、亞甲基氧基伸丁基、伸乙基硫基伸乙基、伸乙基-N-甲基亞胺基伸乙基、1-甲基伸烷基、伸乙烯基、伸丙烯基及伸丁烯基。
在本發明之另一較佳實施例中，P-Sp-表示含有兩個或兩個以上可聚合基團之基團(多官能可聚合基團)。此類型之適合基團及含有其之可聚合化合物及其製備已例如描述於US 7,060,200 B1或US 2006/0172090 A1中。尤佳為選自以下式之多官能可聚合基團P-Sp-：-X-烷基-CHP1-CH2-CH2P2 I*a
-X-烷基-C(CH2P1)(CH2P2)-CH2P3 I*b
-X-烷基-CHP1CHP2-CH2P3 I*c
-X-烷基-C(CH2P1)(CH2P2)-CaaH2aa+1 I*d
-X-烷基-CHP1-CH2P2 I*e
-X-烷基-CHP1P2 I*f
-X-烷基-CP1P2-CaaH2aa+1 I*g
-X-烷基-C(CH2P1)(CH2P2)-CH2OCH2-C(CH2P3)(CH2P4)CH2P5 I*h
-X-烷基-CH((CH2)aaP1)((CH2)bbP2) I*i
-X-烷基-CHP1CHP2-CaaH2aa+1 I*k
-X'-烷基-C(CH3)(CH2P1)(CH2P2) I*m
其中：烷基 表示單鍵或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈伸烷基，其中一或多個不相鄰CH2基團可以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式各彼此獨立地經-C(R00)=C(R000)-、-C≡C-、-N(R00)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且另外，其中一或多個H原子可經F、Cl或CN置換，其中R00及R000具有上文指示之含義，aa及bb 各彼此獨立地表示0、1、2、3、4、5或6，X 具有關於X'所示之含義中之一者，且P1-5 各彼此獨立地具有關於P所指示之含義中之一者。
可與熟習此項技術者已知且描述於有機化學標準著作(諸如Houben-Weyl,Methoden der organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry],Thieme-Verlag,Stuttgart)中的方法類似地製備可聚合化合物及RM。在上文及下文引用之文獻中給出其他合成方法。在最簡單之情況下，例如藉由使用含有基團P之相應酸、酸衍生物或鹵化化合物(諸如(甲基)丙烯醯氯或(甲基)丙烯酸)，在脫水試劑(諸如DCC(二環己基碳化二亞胺))存在下使2,6-二羥基萘或4,4'-二羥基聯苯酯化或醚化來進行該等RM之合成。
本發明之LC混合物及LC介質大體上適用於任何類型之PS或PSA顯示器，尤其是基於具有負介電各向異性之LC介質之彼等顯示器，尤其較佳用於PSA-VA、PSA-IPS或PS-FFS顯示器。然而，熟習此項技術者亦能不經本發明之步驟在不同於以上所提及之顯示器的其他PS或PSA型顯示器中例如經由其基本結構或經由所用個別組件(諸如視 情況存在之基板、配向層、電極、定址元件、背光、偏振鏡、濾色器、補償膜等)之性質、排列或結構使用適合之本發明之LC混合物及LC介質。
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了較佳混合物概念與較佳使用之化合物及其各別濃度以及其彼此之組合。另外，實例說明可達成何等性質及性質組合。
以下實例意欲解釋本發明，而不對其進行限制。在上文及下文中，百分比數據表示重量百分比；所有溫度均以攝氏度來指示。
在整個專利申請案中，1,4-伸環己基環及1,4-伸苯基環描述如下：
除式IIA及/或IIB及/或IIC之化合物、一或多種式I化合物外，本發明之混合物較佳包含一或多種來自如下所示之表A的化合物。
根據本發明可使用之液晶混合物係以本質上習知之方式製備。一般而言，宜在高溫下將以較少量使用之所需量之組分溶於構成主要成份之組分中。亦可能混合組分於有機溶劑中(例如丙酮、氯仿或甲醇中)之溶液，且(例如)藉由在充分混合後蒸餾再次移除溶劑。
藉助於適合添加劑，本發明之液晶相可以一定方式加以改質，以便其可用於迄今已揭示之任何類型的例如ECB、VAN、IPS、GH或ASM-VA LCD顯示器。
介電質亦可包含為熟習此項技術者所知及在文獻中描述之其他添加劑，諸如UV吸收劑、抗氧化劑、奈米顆粒及自由基清除劑。舉例而言，可添加0-15%多色性染料、穩定劑或對掌性摻雜劑。適用於本發明混合物之穩定劑尤其為表B中所列之穩定劑。
舉例而言，可添加0-15%之多色染料，此外可添加導電鹽類，較佳4-已氧基苯甲酸乙基二甲基十二烷基銨、四苯基氫硼化四丁銨或冠醚之複鹽(參看例如Haller等人，Mol.Cryst.Liq.Cryst.第24卷，第249-258頁(1973))以改良傳導率或可添加物質以改質向列型相之介電各向異性、黏度及/或配向。此類型之物質描述於(例如)DE-A 22 09 127、22 40 864、23 21 632、23 38 281、24 50 088、26 37 430及28 53 728中。
表B展示可添加至本發明混合物中之可能摻雜劑。若混合物包含 摻雜劑，則其係以0.01-4重量%(較佳0.1-1.0重量%)之量使用。
在以下表C中顯示可(例如)以以混合物之總量計高達10重量%、較佳0.01至6重量%、尤其為0.1至3重量%之量添加至本發明之混合物中之穩定劑。較佳穩定劑尤其為BHT衍生物，例如2,6-二-第三丁基-4-烷基酚及Tinuvin 770以及Tunivin P及Tempol。
在以下表D中顯示用於本發明之混合物中，較佳用於PSA及PS-VA應用中之較佳反應液晶原基(可聚合化合物)：
工作實例：
以下實例意欲解釋本發明而非限制本發明。
除非另外明確指出，否則本申請案中指示之所有溫度值(例如熔點T(C,N)、近晶(S)相至向列(N)相之轉變T(S,N)及清澈點T(N,I))均以攝氏度(℃)指示。M.p.表示熔點，cl.p.=清澈點。另外，C=結晶狀態，N=向列相，S=近晶相且I=各向同性相。在此等符號之間的數字代表轉變溫度。
用於測定式I化合物之光學各向異性△n之主體混合物為市售混合物ZLI-4792(Merck KGaA)。使用市售混合物ZLI-2857測定介電各向異性△ε。待研究之化合物之物理資料係獲自添加待研究之化合物之後於主體混合物之介電常數中之改變且外推至100%所用化合物。一般視溶解度而定，將10%待研究之化合物溶解於主體混合物中。
除非另外指示，否則份數或百分比資料表示重量份或重量百分比。
在上文及下文中，V0 表示在20℃下之臨限電壓，電容[V]ne 表示在20℃及589nm下之異常折射率，no 表示在20℃及589nm下之一般折射率， △n 表示在20℃及589nm下之光學各向異性ε⊥ 表示在20℃及1kHz下的垂直於引向器之介電敏感性，ε∥ 表示在20℃及1kHz下的平行於引向器之介電敏感性，ε平均 (ε∥+2ε⊥)/3△ε 表示在20℃及1kHz下之介電各向異性cl.p.,T(N,I)表示清澈點[℃]γ1 表示於20℃下量測之旋轉黏度[mPa．s]，其藉由磁場中之旋轉方法測定K1 表示在20℃下之彈性常數，「傾斜」變形[pN]K3 表示在20℃下之彈性常數，「彎曲」變形[pN]LTS 表示在測試單元中測定之低溫穩定性(向列相)，HR20 表示在20℃下之電壓保持率[%]，且HR100 表示在100℃下之電壓保持率[%]。
用於量測臨限電壓之顯示器具有兩個間隔20μm之平面平行外板及在外板內側上之具有SE-1211(Nissan Chemicals)之覆蓋配向層的電極層，該等電極層可實現液晶之垂直配向。
除非另外明確指示，否則本申請案中之所有濃度均關於相應混合物或混合物組分。除非另外明確指示，否則所有物理特性均如「Merck Liquid Crystals,Physical Properties of Liquid Crystals」，日期1997年11月狀態，Merck KGaA,Germany所述測定且適用於20℃之溫度。
除非另外明確指出，否則本申請案中之所有濃度及%值(除HR、對比度及透射率之值外)以重量%表示且關於包含所有固體或液晶組分但不含溶劑之整個相應混合物。
除非另外明確指示，否則對於本發明，術語「臨限電壓」關於電容臨限值(V0)，亦稱為菲德瑞克斯(Freedericks)臨限值。在實例中，按通常慣例，亦可指示10%相對對比度之光學臨限值(V10)。
用於量測電容性臨限電壓之顯示器由兩個間隔20μm的平面平行玻璃外板組成，其各自在內部具有電極層且在頂部具有未摩擦之聚醯亞胺配向層，該等聚醯亞胺配向層實現液晶分子之垂直邊緣配向。
用於量測傾斜角之顯示器或測試單元由兩個間隔4μm之平面平行玻璃外板組成，其各自在內部具有電極層且在頂部具有聚醯亞胺配向層，其中該兩個聚醯亞胺層經相互反向平行摩擦且實現液晶分子之垂直邊緣配向。
藉由用UVA光照射預先指定之時間使可聚合化合物於顯示器或測試單元中聚合，同時對顯示器施加電壓(通常10V至30V交流電，1kHz)。在實例中，除非另外指明，否則聚合使用金屬鹵化物燈及100mW/cm2之強度，且使用標準UVA計(具有UVA感測器之Hoenle高端UV計)量測強度。
藉由旋轉晶體實驗(Autronic-Melchers TBA-105)來測定傾斜角。此處，較低值(亦即，較大偏離90°角)對應於較大傾斜。
如下量測VHR值：將0.3%可聚合單體化合物添加至LC主體混合物中，且將所得混合物引入至VA-VHR測試單元(未摩擦，在90°下，VA-聚醯亞胺配向層，層厚度d6μm)中。在1V，60Hz，64μs脈衝下進行UV暴露之前及之後在100℃下5min之後測定HR值(量測儀器：Autronic-Melchers VHRM-105)。
實例M1
實例M2
為製備PS-VA混合物，將0.3% RM1
添加至根據實例M1之液晶混合物中。
將PS-VA混合物引入具有垂直配向之單元中。在施加24V之電壓後，用功率為100mW/cm2之UV光對單元進行輻射。
可例如藉由使用以下添加劑進一步增加LC混合物M1及M2之可靠性：
實例M1a)及M2a)
將100ppm以下化合物
添加至實例M1之LC混合物及實例M2之LC混合物中。
實例M1b)及M2b)
將100ppm以下化合物
添加至實例M1之LC混合物及實例M2之LC混合物中。
實例M1c)及M2c)
將100ppm以下化合物
添加至實例M1之LC混合物及實例M2之LC混合物中。
實例M1d)及M2d)
將500ppm以下化合物
添加至實例M1之LC混合物及實例M2之LC混合物中。
實例M1e)及M2e)
將100ppm以下化合物
添加至實例M1之LC混合物及實例M2之LC混合物中。
實例M3
為製備PS-VA或PS-FFS混合物，將0.25% RM74
添加至根據實例M1之液晶混合物中。
將PS-VA混合物引入具有垂直配向之單元中。在施加24V之電壓後，用功率為100mW/cm2之UV光對單元進行輻射。
實例M4
為製備PS-VA混合物，將0.25% RM35
添加至根據實例M1之液晶混合物中。
將PS-VA混合物引入具有垂直配向之單元中。在施加24V之電壓後，用功率為100mW/cm2之UV光對單元進行輻射。
實例M5
實例M6
為製備PS-VA混合物，將0.3% RM1
添加至根據實例M5之液晶混合物中。
將PS-VA混合物引入具有垂直配向之單元中。在施加24V之電壓後，用功率為100mW/cm2之UV光對單元進行輻射。
實例M7
為製備PS-VA混合物，將0.2% RM41
添加至根據實例M5之液晶混合物中。
將PS-VA混合物引入具有垂直配向之單元中。在施加24V之電壓後，用功率為100mW/cm2之UV光對單元進行輻射。
實例M8
實例M9
為製備PS-VA混合物，將0.3% RM1
添加至根據實例M8之液晶混合物中。
將PS-VA混合物引入具有垂直配向之單元中。在施加24V之電壓後，用功率為100mW/cm2之UV光對單元進行輻射。
實例M10
為製備PS-VA混合物，將0.2% RM17
添加至根據實例M8之液晶混合物中。
將PS-VA混合物引入具有垂直配向之單元中。在施加24V之電壓後，用功率為100mW/cm2之UV光對單元進行輻射。
實例M11
為製備PS-VA混合物，將0.2% RM61
添加至根據實例M8之液晶混合物中。
將PS-VA混合物引入具有垂直配向之單元中。在施加24V之電壓後，用功率為100mW/cm2之UV光對單元進行輻射。
實例M12
為製備PS-VA混合物，將0.3% RM41
添加至根據實例M8之液晶混合物中。
將PS-VA混合物引入具有垂直配向之單元中。在施加24V之電壓後，用功率為100mW/cm2之UV光對單元進行輻射。
實例M13
為製備PS-VA混合物，將0.3% RM41
添加至根據實例M1之液晶混合物中。
實例M14
實例M15
實例M16
實例M17
實例M18
實例M19
實例M20
實例M21
實例M22
實例M23
實例M24
實例M25
實例M26
實例M27
實例M28
實例M29
實例M30
實例M31
實例M32
實例M33
實例M34
實例M35
實例M36
實例M37
實例M38
實例M39
實例M40
為製備PS-VA或PS-FFS混合物，將0.3% RM1
添加至根據實例M39之液晶混合物中。
可例如藉由使用以下添加劑進一步增加LC混合物M39及M40之可靠性：
實例M39a)及M40a)
將100ppm以下化合物
添加至實例M39之LC混合物及實例M40之LC混合物中。
實例M39b)及M40b)
將100ppm以下化合物
添加至實例M39之LC混合物及實例M40之LC混合物中。
實例M39c)及M40c)
將100ppm以下化合物
添加至實例M39之LC混合物及實例M40之LC混合物中。
實例M39d)及M40d)
將500ppm以下化合物
添加至實例M39之LC混合物及實例M40之LC混合物中。
實例M39e)及M40e)
將100ppm以下化合物
添加至實例M39之LC混合物及實例M40之LC混合物中。
實例M41
為製備PS-VA或PS-FFS混合物，將0.25% RM74
添加至根據實例M39之液晶混合物中。
實例M42
為製備PS-VA或PS-FFS混合物，將0.25% RM35
添加至根據實例M39之液晶混合物中。
實例M43
為製備PS-VA或PS-FFS混合物，將0.3% RM83
添加至根據實例M39之液晶混合物中。
實例M44
為製備PS-VA或PS-FFS混合物，將0.3% RM83
添加至根據實例M34之液晶混合物中。
實例M45
為製備PS-VA或PS-FFS混合物，將0.3% RM83
添加至根據實例M36之液晶混合物中。
實例M46
實例M47
為製備PS-VA或PS-FFS混合物，將0.3% RM1
添加至根據實例M46之液晶混合物中。
可例如藉由使用以下添加劑進一步增加LC混合物M46及M47之可靠性：
實例M46a)及M47a)
將100ppm以下化合物
添加至實例M46之LC混合物及實例M47之LC混合物中。
實例M46b)及M47b)
將100ppm以下化合物
添加至實例M46之LC混合物及實例M47之LC混合物中。
實例M46c)及M47c)
將100ppm以下化合物
添加至實例M46之LC混合物及實例M47之LC混合物中。
實例M46d)及M47d)
將500ppm以下化合物
添加至實例M46之LC混合物及實例M47之LC混合物中。
實例M46e)及M47e)
將100ppm以下化合物
添加至實例M47之LC混合物及實例M47之LC混合物中。
實例M48
為製備PS-VA或PS-FFS混合物，將0.25% RM74
添加至根據實例M46之液晶混合物中。
實例M49
為製備PS-VA或PS-FFS混合物，將0.25% RM35
添加至根據實例M46之液晶混合物中。
實例M50
為製備PS-VA或PS-FFS混合物，將0.3% RM83
添加至根據實例M46之液晶混合物中。
實例M51
實例M52
為製備PS-VA或PS-FFS混合物，將0.3% RM74
添加至根據實例M51之液晶混合物中。
實例M53
為製備PS-VA混合物，將0.25% RM35
添加至根據實例M51之液晶混合物中。
實例M54
為製備PS-VA或PS-FFS混合物，將0.3% RM83
添加至根據實例M51之液晶混合物中。
實例M55
為製備PS-VA或PS-FFS混合物，將0.3% RM96
添加至根據實例M51之液晶混合物中。

Claims (28)

  1. 一種具有負介電各向異性之液晶介質，其特徵在於其包含至少一種式I化合物，及至少一種選自式IIA、IIB及IIC之化合物之群的化合物， 其中：R1表示具有1至15個C原子之烷基或烷氧基，其中另外，此等基團中之一或多個CH2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式各彼此獨立地經-C≡C-、-CF2O-、-CH=CH-、、、-O-、-CO-O-、-O-CO-置換，且其中另外，一或多個H原子可經鹵素置換，X1表示F、Cl、CN、OCN、SF5、SCN、NCS、具有1至6個碳原子之鹵化烷基、具有2至6個碳原子之鹵化烯基、具有1至6個碳原子之鹵化烷氧基、具有1至6個碳原子之鹵化烷基烷氧基、具有2至6個碳原子之鹵化烯氧基，及各彼此獨立地表示但環A及B中之至少一者為二噁烷或哌喃環，Y1及Y2各彼此獨立地表示H或F，Z1及Z1'各彼此獨立地表示單鍵、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CHCH2O-，a表示1或2 b表示1或2 R2A、R2B及R2C各彼此獨立地表示H、具有至多15個C原子之烷基，其未經取代、經CN或CF3單取代或至少經鹵素單取代，其中另外，此等基團中之一或多個CH2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-S-、、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-OC-O-或-O-CO-置換，L1及L2各彼此獨立地表示F、Cl、CF3或CHF2，Z2及Z2'各彼此獨立地表示單鍵、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CHCH2O-，(O)CvH2v+1表示OCvH2v+1或CvH2v+1 p表示1或2，q表示0或1，且v表示1至6。
  2. 如請求項1之液晶介質，其中該等式I化合物係選自式I-1至I-35之化合物之群 其中R1及X1具有如請求項1給出之含義。
  3. 如請求項1或2之液晶介質，其中該介質包含至少一種以下式IIA、IIB及IIC之化合物 其中：烷基及烷基*各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，(O)烷基*表示O烷基*或烷基*，且烯基及烯基*各彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基。
  4. 如請求項1或2之液晶介質，其中該介質另外包含一或多種式III化合物，其中：R31及R32各彼此獨立地表示具有至多12個C原子之直鏈烷基、烷氧基烷基、烯基或烷氧基，且表示、、、或，Z3表示單鍵、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-C4H8-、-CF=CF-。
  5. 如請求項1或2之液晶介質，其中該介質另外包含一或多種式IIIa至式IIId之化合物， 其中：烷基及烷基*各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基。
  6. 如請求項1或2之液晶介質，其中該介質另外包含一或多種式L-1至式L-11之化合物， 其中：R、R1及R2各彼此獨立地具有請求項1中關於R2A指定之含義，且烷基表示具有1至6個C原子之烷基，(O)-烷基表示O-烷基或烷基，且s表示1或2。
  7. 如請求項1或2之液晶介質，其中該介質另外包含一或多種式O-1至式O-17之化合物， 其中R1及R2具有請求項1中關於R2A指定之含義。
  8. 如請求項1或2之液晶介質，其中該介質另外包含一或多種式T-1至式T-22之聯三苯， 其中：R表示具有1至7個C原子之直鏈烷基或烷氧基，(O)CmH2m+1表示OCmH2m+1或CmH2m+1，m表示1至6，且n表示0至4。
  9. 如請求項1或2之液晶介質，其中該介質另外包含一或多種選自以下化合物之群的化合物：
  10. 如請求項1或2之液晶介質，其中該介質另外包含一或多種式In之茚滿化合物，其中：R11、R12、R13各彼此獨立地表示具有1至5個C原子之直鏈烷基、烷氧基、烷氧基烷基或烯基，R12及R13 另外亦表示鹵素，表示i表示0、1或2。
  11. 如請求項1或2之液晶介質，其中該介質另外包含一或多種式B-1至式B-4之聯苯， 其中：烷基及烷基*各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，烷氧基表示具有1至6個C原子之直鏈烷氧基，烯基及烯基*各彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基。
  12. 如請求項1或2項之液晶介質，其中該介質另外包含一或多種選自以下化合物之群的化合物：
  13. 如請求項1或2之液晶介質，其中該介質另外包含一或多種選自以下之群的化合物：式BC之二氟二苯并烷化合物、式CR之烷、式PH-1及式PH-2之氟化菲、式BF-1及式BF-2之氟化二苯并呋喃， 其中：RB1、RB2、RCR1、RCR2、R1、R2各彼此獨立地具有請求項1中R2A之含義，且c表示0、1或2。
  14. 如請求項1或2之液晶介質，其中該介質另外包含一或多種式EY化合物其中R1及R1*具有請求項1中式I之R1指定之含義，且L1及L2具有請求項1中之式IIA、IIB或IIC中指定之含義。
  15. 如請求項1或2之液晶介質，其中該介質另外包含一或多種選自式EY-1至式EY-26之化合物之群的化合物：
  16. 如請求項1或2之液晶介質，其中該介質另外包含一或多種式To-1至式To-12之二苯乙炔化合物， 其中：R1及R2各彼此獨立地具有請求項1之R1之含義，烷基及烷基*各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，且烯基表示具有2至6個C原子之直鏈烯基。
  17. 如請求項1或2之液晶介質，其中該介質另外包含一或多種式V-1至式V-4之聯四苯化合物， 其中：R1及X1具有請求項1中給出之含義。
  18. 如請求項1或2之液晶介質，其中該式I化合物於整個混合物中之比例為0.001至25重量%。
  19. 如請求項1或2之液晶介質，其中其含有一或多種選自穩定劑、抗氧化劑、摻雜劑、奈米粒子、染料之群的添加劑。
  20. 如請求項1或2之液晶介質，其中其另外包含一或多種可聚合化合物。
  21. 如請求項20之液晶介質，其中該(該等)可聚合化合物之濃度以該介質計為0.01至5重量%。
  22. 如請求項20之液晶介質，其中該(該等)可聚合化合物係選自式I*化合物，Ra-A1-(Z1-A2)m-Rb I*其中個別基團具有以下含義：Ra及Rb各彼此獨立地表示P、P-Sp-、H、鹵素、SF5、NO2、碳基或烴基，其中該等基團Ra及Rb中之至少一者表示或含有基團P或P-Sp-，P在每次出現時相同或不同地表示可聚合基團，Sp在每次出現時相同或不同地表示間隔基或單鍵，A1及A2各彼此獨立地表示芳族、雜芳族、脂環族或雜環基，具有4至25個環原子，其亦可含有稠環，且其亦可經L單取代或多取代，L表示P-Sp-、H、OH、CH2OH、鹵素、SF5、NO2、碳基或烴基，Z1在每次出現時相同或不同地表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-(CH2)n1-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-(CF2)n1-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、CR0R00或單鍵，R0及R00各彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基，m表示0、1、2、3或4，n1表示1、2、3或4。
  23. 一種製備如請求項1至22中任一項之液晶介質的方法，其特徵在於混合至少一種式I化合物與至少一種式IIA、IIB及IIC之化合物且視情況添加一或多種液晶原基化合物及/或一或多種添加劑及/或一或多種可聚合化合物。
  24. 一種如請求項1至22中任一項之液晶介質之用途，其係用於電光顯示器中。
  25. 一種如請求項1至22中任一項之液晶介質之用途，其係用於VA、PVA及PS-VA、IPS、PS-IPS、FFS、PS-FFS或PALC顯示器中。
  26. 一種如請求項1至22中任一項之液晶介質的用途，其在PS及PSA顯示器中用於在施加電場或磁場之情況下藉由該PSA或PS-VA顯示器中之可聚合化合物之原位聚合而在該液晶介質中產生傾斜角。
  27. 一種具有主動矩陣定址之電光顯示器，其特徵在於其含有如請求項1至22中任一項之液晶介質作為介電質。
  28. 如請求項27之電光顯示器，其中其為VA、PSA、PS-VA、PALC、FFS、PS-FFS或PS-IPS顯示器。
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