TWI720016B

TWI720016B - 液晶介質

Info

Publication number: TWI720016B
Application number: TW105129395A
Authority: TW
Inventors: 葛雷札諾亞雀堤; 伊蓮娜紐曼; 羅可佛特; 提摩優貝爾; 哈莫德函梭; 克莉絲汀穆勒
Original assignee: 德商馬克專利公司
Priority date: 2015-09-09
Filing date: 2016-09-09
Publication date: 2021-03-01
Also published as: CN107949620B; EP3347434A1; KR20180051582A; WO2017041893A1; EP3347434B1; CN114395405A; TWI790536B; US20180171231A1; JP2018534380A; CN114395405B; US11214736B2; TW202134407A; TW201718827A; CN107949620A

Abstract

本發明係關於式I化合物及基於含有至少一種該式I化合物之極性化合物之混合物的液晶介質

其中其中R¹ 、R² 、環A¹ 、Z¹ 、Z² 、Sp、P、L¹ 、L² 、r1、r2、r3、m、n、p1及p2具有技術方案1中所指示之含義；且係關於LC混合物在電光顯示器中、尤其於自配向VA、PSA、PS-VA、PVA、MVA、PM-VA、HT-VA或VA-IPS模式之用途。

Description

液晶介質

本發明係關於包含至少一種自配向添加劑之液晶介質，其尤其用於VA、PVA、MVA、PS-VA、PM-VA、HT-VA及VA-IPS應用。

電控雙折射原理(ECB效應或亦稱為DAP(配向相形變)效應)首次闡述於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J.F.Kahn(Appl.Phys.Lett.20(1972),1193)及G.Labrunie與J.Robert(J.Appl.Phys.44(1973),4869)之論文對此加以闡述。

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，液晶相必須具有高的彈性常數K₃/K₁之比率、高的光學各向異性值△n及△ε

-0.5之介電各向異性值以適用於基於ECB效應之高資訊顯示器元件。基於ECB效應之電光顯示器元件具有垂直邊緣配向(VA技術=垂直配向)。

使用ECB效應之顯示器(如所謂的VAN(垂直配向向列型)顯示器)，例如呈MVA(多域垂直配向，例如：Yoshide,H.等人之論文3.1：「MVA LCD for Notebook or Mobile PCs...」，2004年SID國際研討會，Digest of Technical Papers，XXXV，第I卷，第6至9頁，及Liu,C.T.等人之論文15.1：「A 46-inch TFT-LCD HDTV Technology...」，2004年SID國際研討會，Digest of Technical Papers，XXXV，第II卷，第750至753頁)、PVA(圖案化垂直配向，例如：Kim,Sang Soo之論文15.4：「Super PVA Sets New State-of-the-Art for LCD-TV」，2004年SID國際研討會，Digest of Technical Papers，XXXV，第II卷，第760至763頁)、ASV(先進超視覺，例如：Shigeta,Mitzuhiro及Fukuoka,Hirofumi之論文15.2：「Development of High Quality LCDTV」，2004年SID國際研討會，Digest of Technical Papers，XXXV，第II卷，第754至757頁)模式，已使其成為除IPS(平面內切換型)顯示器(例如：Yeo,S.D.之論文15.3：「An LC Display for the TV Application」，2004年SID國際研討會，Digest of Technical Papers，XXXV，第II卷，第758及759頁)及習知之TN(扭轉向列型)顯示器以外目前最重要的三種較新型液晶顯示器(具體而言用於電視應用)中之一者。比較該等技術之一般形式，例如見於Souk,Jun，2004年SID研討會，會議M-6：「Recent Advances in LCD Technology」，研討會演講記錄M-6/1至M-6/26；及Miller,Ian，2004年SID研討會，會議M-7：「LCD-Television」，研討會演講記錄M-7/1至M-7/32。儘管現代ECB顯示器之響應時間已藉由使用過驅動之定址方法得到顯著改良(例如：Kim,Hyeon Kyeong等人之論文9.1：「A 57-in.Wide UXGA TFT-LCD for HDTV Application」，SID 2004國際研討會，Digest of Technical Papers，XXXV，第I卷，第106頁至第109頁)，但達成視訊兼容響應時間(具體而言對於灰階切換)仍係尚未得到滿意解決的問題。

此效應在電光顯示器元件中之工業應用需要必須滿足多種要求之LC相。此處尤其重要的是對水分、空氣及物理影響(例如，熱、紅外線、可見光及紫外線輻射及直流及交流電場)之化學抗性。

此外，要求工業上可用之LC相在適宜溫度範圍及低黏度下具有液晶中間相。

迄今所揭示之各系列具有液晶中間相之化合物皆不包括滿足所有該等要求之單一化合物。因此，通常製備2至25種、較佳3至18種化合物之混合物以獲得可用作LC相之物質。然而，由於迄今尚未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，故尚無法以此方式容易地製備最佳相。

矩陣液晶顯示器(MLC顯示器)已為業內所知。可用於個別切換個別像素之非線性元件係例如主動元件(即電晶體)。因此使用術語「主動矩陣」，其中可在以下兩種類型之間加以區分：

1.MOS(金屬氧化物半導體)電晶體，位於作為基板之矽晶圓上

2.薄膜電晶體(TFT)，位於作為基板之玻璃板上。

在類型1之情形下，所用電光效應通常係動態散射或客-主效應。由於即使是多個部分顯示器之模塊式組裝亦會導致在接合處出現問題，因此使用單晶矽作為基板材料可限制顯示器大小。

在更有前景之較佳類型2之情形下，所用電光效應通常係TN效應。

區分以下兩種技術：包含化合物半導體(例如CdSe)之TFT或基於多晶矽或非晶矽之TFT。全球正對後一種技術進行廣泛研究。

將TFT矩陣施用於顯示器之一個玻璃板之內側，同時另一玻璃板在其內側載有透明反電極。與像素電極之大小相比，TFT極小且實質上對影像無不利作用。此技術亦可擴展至能顯示全色彩的顯示器，其中配置紅、綠及藍濾色器之鑲嵌以便濾色器元件與每一可切換像素對置。

本文術語MLC顯示器涵蓋具有積體非線性元件之任一矩陣顯示器，即除主動矩陣外，亦涵蓋具有被動矩陣之顯示器(PM顯示器)。

此類型之MLC顯示器尤其適用於TV應用(例如袖珍TV)或適用於汽車或飛機制造中之高資訊顯示器。除涉及對比之角度依賴性及響應時間之問題外，在MLC顯示器中亦會出現由液晶混合物之不夠高的比電阻造成之困難[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]。隨著電阻降低，MLC顯示器之對比降低。因液晶混合物之比電阻通常會因與顯示器內表面相互作用而在MLC顯示器之壽命期間降低，故對於在長操作時段內必須具有可接受電阻值之顯示器而言，高(初始)電阻極為重要。

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測器。然而，響應時間仍需要改良，具體而言係對使用幀率(影像變化頻率/重複率)大於60Hz之電視而言。然而，同時不可損害諸如低溫穩定性等性質。

液晶(LC)混合物之可靠性係當今LCD工業之主要問題之一。主要方面係液晶分子對自LCD之背光單元發射之光的穩定性。LC材料之光誘導反應可引起顯示器缺陷，稱為影像殘留。此強烈縮短LCD之壽命，且係LCD工業中之主要可靠性標準之一。

在習用VA顯示器中，需要聚醯亞胺(PI)層來誘導LC之所需垂直定向。除其生產之相當大成本外，PI與LC之間之不利相互作用通常導致VA顯示器之電阻降低。因此，適宜LC分子之數量顯著減少，且犧牲顯示器之總體切換性能(例如，較長切換時間)。因此期望摒除PI，同時提供所需垂直定向。

因此，業內需要發現無需聚醯亞胺層來垂直定向但仍顯示高性能及可靠性之LC混合物。

自配向添加劑選自式I化合物

其中R¹ 表示H、具有1至15個C原子之烷基或烷氧基，其中另外該等基團中之一或多個CH₂基團可以使O原子不彼此直接連接之方式各自彼此獨立地經-CH=CH-、-C≡C-、-CF₂O-、-CH=CH-、

，-O-、-CO-O-、-O-CO-替代，且其中另外一或多個H原子可經鹵素替代，R² 表示H或具有1至8個C原子之烷基，具體而言H、CH₃、C₂H₅、C₃H₇、C₄H₉，

表示

L¹及L² 在每一情形下彼此獨立地表示F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、具有1至5個C原子之直鏈或具支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，其中另外一或多個H原子可經F或Cl替代，L³ 在每一情形下彼此獨立地表示H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、具有1至5個C原子之直鏈或具支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，其中另外一或多個H原子可經F或Cl替代，m 表示0、1或2，n 表示0、1或2，P 表示可聚合基團，Sp 表示間隔基團(亦稱為間隔體)或單鍵，Z¹及Z² 在每一情形下彼此獨立地表示單鍵、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH₂-、-CH₂-、-CH₂O-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-CF₂CF₂-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-或-OCO-CH=CH-，p1 表示1、2或3，較佳2或3， r1 0、1、2或3，其中p1+r1

4，p2 表示0、1、2或3

r2 表示0、1、2或3，其中p2+r2

4。

此類型介質具體而言可用於具有主動矩陣定址之基於ECB效應的電光顯示器。

因此，本發明之目標係提供自配向添加劑及液晶混合物，具體而言用於基於ECB效應之監測器及TV應用，尤其用於VA、PSA、PS-VA、PVA、MVA、PM-VA、HT-VA及VA-IPS應用，該等自配向添加劑及液晶混合物不具上文所提及之缺點或僅具有少數上文所提及缺點。具體而言，必須確保監測器及電視亦可在極高及極低溫度下操作並具有較短響應時間，且同時具有經改良之可靠性性能，具體而言在長期操作後無影像殘留或影像殘留顯著減少。

現已發現，若本發明之LC介質用於LC顯示器中、尤其用於無任何定向層(聚醯亞胺層)之顯示器中，則可達成該等及其他目標。

因此，本發明係關於較佳具有負介電各向異性(△ε)及經改良之降解的液晶介質，其含有至少一種式I化合物。

該類混合物高度適用於不含有任何定向層之顯示器。液晶顯示器裝置通常具有以下結構：液晶混合物以使其液晶分子以預定方向定向之方式密封於一對絕緣基板(例如玻璃基板)之間，且於液晶混合物側之各別基板上形成定向膜。通常使用聚醯亞胺(PI)作為定向膜之材料。LC分子之垂直定向尤其為如PVA、PS-VA、VA等LC模式所必需，且可藉由使用自配向添加劑而無需定向膜來達成。本發明混合物顯示與不含任何自配向添加劑之LC混合物相比經改良之光及溫度穩定性。

在較佳實施例中，本發明之LC混合物含有至少一種式I自配向添加劑及視情況至少一種可聚合化合物(亦稱為反應性液晶原(RM))。該類LC混合物高度適用於不含PI之PS(聚合物穩定型)-VA顯示器或PSA(聚合物穩定配向型)顯示器。LC分子之配向係由自配向添加劑誘導，且所誘導之定向(預傾斜)另外可在適於多域切換之條件下藉由使反應性液晶原(RM)聚合來調整或穩定。藉由調整UV固化條件，可在單一步驟中同時改良SWT及對比度。與填充於「經典」的PI塗佈之測試單元中之不含任何自配向添加劑之LC混合物相比，該混合物在光應激(UV固化及背光(BLT)二者)後之可靠性(VHR)得到改良。此外，UV固化可藉由使用截止濾波器在RM聚合仍然相當快速且VHR值在可接受程度上之波長下實施。

本發明之混合物較佳展現澄清點

70℃、較佳

75℃、尤其

80℃之極寬向列相範圍、極有利之電容臨限值、相對較高之保持率值且同時在-20℃及-30℃下之極佳低溫穩定性以及極低旋轉黏度及較短響應時間。本發明混合物另外係藉由以下事實來區分：除旋轉黏度γ₁之改良外，可觀察到相對較高之彈性常數K₃₃值用於改良響應時間。

本發明混合物之一些較佳實施例指示於下文中。

在式I化合物中，R¹較佳表示直鏈或具支鏈烷基，具體而言CH₃、C₂H₅、n-C₃H₇、n-C₄H₉、n-C₅H₁₁、n-C₆H₁₃或CH₂C(C₂H₅)C₄H₉；另外表示烯基氧基，具體而言OCH₂CH=CH₂、OCH₂CH=CHCH₃、OCH₂CH=CHC₂H₅；烷氧基，具體而言OC₂H₅、OC₃H₇、OC₄H₉、OC₅H₁₁及OC₆H₁₃。具體而言，R¹表示直鏈烷基殘基，較佳C₅H₁₁。

在式I化合物中，Z¹及Z²較佳表示單鍵、-C₂H₄-、-CF₂O-或-CH₂O-。在尤佳實施例中，Z¹及Z²各自獨立地表示單鍵。

在式I化合物中，L¹及L²較佳各自獨立地表示F或烷基，較佳CH₃、C₂H₅或C₃H₇。在較佳實施例中，r2表示1或r1表示0。L³較佳表示H、F或具有至多5個、較佳3個碳原子之直鏈烷基。

在式I化合物中，指數m較佳表示1或2、更佳1。指數n較佳表示1或2、更佳1。

術語「間隔基團」或「間隔體」在本文中通常由「Sp」表示，為熟習此項技術者已知且闡述於例如以下文獻中：Pure Appl.Chem.73(5),888(2001)及C.Tschierske、G.Pelzl、S.Diele,Angew.Chem.(2004),116,6340-6368。在本發明中，術語「間隔基團」或「間隔體」表示連結液晶原基團與可聚合基團之連結基團，例如伸烷基。而液晶原基團通常含有環，間隔基團通常不含環系統，即呈鏈形式，其中鏈亦可為支鏈。術語鏈適用於例如伸烷基。通常包括例如-O-或-COO-對鏈上及鏈中之取代。在功能術語中，間隔體(間隔基團)係所連接功能性結構部分之間的促進彼此之一定空間撓性之橋。在較佳實施例中，Sp表示較佳含有2至5個碳原子之伸烷基。

式I之較佳三環化合物選自式I*化合物，

，-O-、-CO-O-、-O-CO-替代，且其中另外一或多個H原子可經鹵素替代，R² 表示H或具有1至8個C原子之烷基，

表示

L¹及L² 在每一情形下彼此獨立地表示F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、具有1至5個C原子之直鏈或具支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，其中另外一或多個H原子可經F或Cl替代，P 表示可聚合基團，Sp 表示間隔基團(亦稱為間隔體)或單鍵，Z¹及Z² 在每一情形下彼此獨立地表示單鍵、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH₂-、-CH₂-、-CH₂O-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-CF₂CF₂-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-或-OCO-CH=CH-，p1 表示1、2或3，較佳2或3，r1 表示0、1、2或3其中p1+r1

4，p2 表示0、1、2或3

r² 表示1、2或3，其中p2+r2

4。

較佳液晶混合物係基於含有至少一種式I*化合物之極性化合物之混合物，較佳式I化合物圖解說明為以下子式I-A至I-H

其中R¹、L¹、L²、L³、Z¹、Z²、Sp、P、r1、r2具有如針對技術方案1中之式I所定義之含義。L³較佳表示H、F或烷基。Z¹及Z²較佳表示單鍵或-CH₂CH₂-且極尤其單鍵。

R^a表示

其中m表示0、1或2，具體而言

或

在上文及下文之式中，

表示

或

，較佳

其中L³係如上文獨立地定義，且較佳表示H、甲基、乙基、正丙基或F。

具體而言，較佳式I化合物選自子式I-1至I-79之化合物，

其中R¹、L¹、L²、L³、Sp、P及R^a具有如技術方案1及/或上文中所給出之含義。

在式I中及在式I之子式中，R¹較佳表示具有1至8個C原子之直鏈烷基或具支鏈烷基、較佳直鏈烷基。

本發明之混合物極尤其含有至少一種選自以下群之自配向添加劑：子式I-1a至I-1h、I-8a至I8h、I-16a至I-16h、I-23a至I-23h之化合物，

其中R^a表示

其中m表示0、1或2，較佳

且尤其

或

且R¹具有技術方案1中所給出之含義，較佳表示具有1至8個碳原子之直鏈烷基，較佳C₂H₅、n-C₃H₇、n-C₄H₉、n-C₅H₁₁、n-C₆H₁₃或n-C₇H₁₅，最佳n-C₅H₁₁。

本發明之較佳LC混合物含有至少一種式I-8或I-23化合物、尤其式I-8h或I23h化合物。

尤佳混合物含有至少一種選自以下化合物群之化合物

在式I化合物及式I化合物之子式中，R^a較佳表示

或

式I化合物可藉由本身已知之闡述於有機化學標準著作中之方法(例如Houben-Weyl,Methoden der organischen Chemie,Thieme-Verlag,Stuttgart)來製備。

式I化合物可例如如下製備：方案1

方案2

方案3

方案4

本發明介質較佳含有一種、兩種、三種、四種或更多種、較佳一種較佳選自式I-1至I-79化合物之自配向添加劑。

在液晶介質中式I之自配向添加劑較佳係以基於混合物整體

0.01重量%、較佳0.1-10重量%之量使用。尤佳者係含有基於總混合物0.1-5重量%、較佳1.0-3重量%之一或多種自配向添加劑之液晶介質，尤其選自式I-1至I-78化合物之群之添加劑。

較佳使用1.0重量%至3重量%之一或多種式I化合物對於習用LC厚度(3μm至4μm)且對於顯示器工業中所用之基板材料產生LC層之完全垂直配向。特殊表面處理允許顯著減少式I化合物之量，此意指小於1.0重量%。

本發明液晶介質之較佳實施例指示於下文中：

a)另外包含一或多種選自式IIA、IIB及IIC化合物之群之化合物的液晶介質：

其中R^2A、R^2B及R^2C 各自彼此獨立地表示H、未經取代、經CN或CF₃單取代或至少經鹵素單取代之具有至多15個C原子之烷基或烯基，其中另外該等基團中之一或多個CH₂基團可以使O原子不彼此直接連接之方式經-O-、-S-、

，-C≡C-、-CF₂O-、-OCF₂-、-OC-O-或-O-CO-替代，L^1-4 各自彼此獨立地表示F、Cl、CF₃或CHF₂，Z²及Z^2’ 各自彼此獨立地表示單鍵、-CH₂CH₂-、-CH=CH-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-COO-、-OCO-、-C₂F₄-、-CF=CF-、-CH=CHCH₂O-，p 表示0、1或2，q 表示0或1，且v 表示1至6。

在式IIA及IIB化合物中，Z²可具有相同或不同之含義。在式IIB化合物中，Z²及Z^2'可具有相同或不同之含義。

在式IIA、IIB及IIC化合物中，R^2A、R^2B及R^2C各自較佳表示具有1至6個C原子之烷基，具體而言CH₃、C₂H₅、n-C₃H₇、n-C₄H₉、n-C₅H₁₁。

在式IIA及IIB化合物中，L¹、L²、L³及L⁴較佳表示L¹=L²=F且L³=L⁴=F，另外表示L¹=F且L²=Cl、L¹=Cl且L²=F、L³=F且L⁴=Cl、L³=Cl且L⁴=F。式IIA及IIB中之Z²及Z^2'較佳各自彼此獨立地表示單鍵，另外表示-C₂H₄-或-CH₂O-橋。

若在式IIB中Z²=-C₂H₄-或-CH₂O-，則Z^2'較佳係單鍵，或若Z^2'=-C₂H₄-或-CH₂O-，則Z²較佳係單鍵。在式IIA及IIB化合物中，(O)C_vH_2v+1較佳表示OC_vH_2v+1，另外表示C_vH_2v+1。在式IIC化合物中，(O)C_vH_2v+1較佳表示C_vH_2v+1。在式IIC化合物中，L³及L⁴較佳各自表示F。

較佳式IIA、IIB及IIC化合物指示於下文中：

其中烷基及烷基*各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基，且其中烯基及烯基*各自彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基。

本發明之尤佳混合物包含一或多種式IIA-2、IIA-8、IIA-14、IIA-29、IIA-35、IIA-74、IIB-2、IIB-11、IIB-16及IIC-1之化合物。

式IIA及/或IIB之化合物在混合物整體中之比例較佳為至少10重量%。

本發明之尤佳介質包含至少一種式IIC-1化合物，

其中烷基及烷基*具有上文所指示之含義，其量較佳

3重量%、具體而言

5重量%且尤佳係5-25重量%。

b)另外包含一或多種式III化合物之液晶介質，

其中R³¹及R³² 各自彼此獨立地表示具有至多12個C原子之直鏈烷基、烷氧基烷基或烷氧基，且

表示

Z³ 表示單鍵、-CH₂CH₂-、-CH=CH-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-COO-、-OCO-、-C₂F₄-、-C₄H₈-、-CF=CF-。

較佳式III化合物指示於下文中：

其中烷基及烷基* 各自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化合物。

式III化合物在混合物整體中之比例較佳為至少5重量%。

c)另外包含下式化合物之液晶介質

及/或

及/或

及/或

及/或

及/或

較佳地，該化合物之總量為

5重量%、具體而言

10重量%。

較佳者係包含下式化合物之本發明混合物

較佳者另外係包含下式化合物之本發明混合物

或

d)另外包含一或多種下式四環化合物之液晶介質

其中R^7-10 各自彼此獨立地具有技術方案10中針對R^2A所指示含義中之一者，且w及x 各自彼此獨立地表示1至6。

尤佳者係包含至少一種式V-8化合物之混合物。

e)另外包含一或多種式Y-1至Y-6化合物之液晶介質

其中R¹⁴-R¹⁹各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之烷基或烷氧基；z及m各自彼此獨立地表示1至6；x表示0、1、2或3。

本發明介質尤佳包含一或多種式Y-1至Y-6化合物，其量較佳為

5重量%。

f)另外包含一或多種式T-1至T-21之氟化聯三苯之液晶介質，

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。

本發明介質較佳包含2重量%至30重量%、具體而言5重量%至20重量%之量之式T-1至T-21之聯三苯。

尤佳者係式T-1、T-2、T-20及T-21之化合物。在該等化合物中，R較佳表示烷基，另外表示烷氧基，其各自具有1至5個C原子。在式T-20化合物中，R較佳表示烷基或烯基，具體而言烷基。在式T-21化合物中，R較佳表示烷基。

若欲使混合物之△n值

0.1，則在本發明之混合物中較佳使用聯三苯。較佳混合物包含2重量%至20重量%之一或多種選自化合物T-1至T-21之群之聯三苯化合物。

g)另外包含一或多種式B-1至B-3之聯苯之液晶介質，

其中烷基及烷基* 各自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* 各自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-3之聯苯在混合物整體中之比例較佳為至少3重量%、具體而言

5重量%。

在式B-1至B-3化合物中，式B-2化合物尤佳。

尤佳聯苯係

其中烷基*表示具有1至6個碳原子之烷基。本發明介質尤佳包含一或多種式B-1a及/或B-2c化合物。

h)包含至少一種式Z-1至Z-7化合物之液晶介質，

其中R及烷基具有上文所指示之含義。

i)包含至少一種式O-1至O-11化合物之液晶介質，

其中R¹及R²具有針對R^2A所指示之含義。R¹及R²較佳各自彼此獨立地表示具有至多6個碳原子之直鏈烷基或烯基。

本發明混合物極佳包含式O-5、O-7、O-9、O-10及/或O-11化合物，具體而言其量為5%至30%。

較佳式O-5及O-10化合物指示於下文中：

本發明介質尤佳包含式O-10a及/或式O-10b之三環化合物與一或多種式O-10a至O-10d之二環化合物的組合。式O-5a及/或O-5b化合物與一或多種選自式O-10a至O-10d之二環化合物之化合物的組合之總比例為5%至40%，極佳為15%至35%。

極佳混合物包含化合物O-5a及O-10a：

化合物O-5a及O-10a較佳係以基於混合物整體15%至35%、尤佳15%至25%且尤佳18%至22%之濃度存在於混合物中。

極佳混合物包含化合物O-5b及O-10a：

化合物O-5b及O-10a較佳係以基於混合物整體15%至35%、尤佳15%至25%且尤佳18%至22%之濃度存在於混合物中。

極佳混合物包含以下三種化合物：

化合物O-5a、O-5b及O-10a較佳係以基於混合物整體15%至35%、尤佳15%至25%且尤佳18%至22%之濃度存在於混合物中。

j)本發明之較佳液晶介質包含一或多種含有四氫萘基或萘基單元之物質，例如式N-1至N-5化合物，

其中R^1N及R^2N各自彼此獨立地具有技術方案10中針對R^2A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 各自彼此獨立地表示-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。

k)較佳混合物包含一或多種選自以下之群之化合物：式BC之二氟二苯并色原烷化合物、式CR之色原烷、式PH-1及PH-2之氟化菲、式BF-1及BF-2之氟化二苯并呋喃及式BS-1及BS-2之氟化二苯并噻吩化合物，

其中R^B1、R^B2、R^CR1、R^CR2、R¹、R²各自彼此獨立地具有R^2A之含義。c表示0、1或2且d表示1或2。

本發明混合物較佳包含3重量%至20重量%之量、具體而言3重量%至15重量%之量之式BC、CR、PH-1、PH-2、BF-1、BF-2、BS-1及/或BS- 2之化合物。

尤佳式BC、CR、BF-1化合物係BC-1至BC-7及CR-1至CR-5之化合物，

1)較佳混合物包含一或多種式In之二氫茚化合物，

其中R¹¹、R¹²、R¹³ 各自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H或鹵素，

表示

i 表示0、1或2。

在R¹²及/或R¹³表示鹵素之情形下，鹵素較佳係F。

較佳式In化合物係下文所指示之式In-1至In-16化合物：

尤佳者係式In-1、In-2、In-3及In-4之化合物。

在本發明之混合物中式In及子式In-1至In-16之化合物較佳係以

5重量%、具體而言5重量%至30重量%且極佳5重量%至25重量%之濃度使用。

m)較佳混合物另外包含一或多種式L-1至L-11之化合物，

其中R、R¹及R²各自彼此獨立地具有技術方案10中針對R^2A所指示之含義，且烷基表示具有1至6個C原子之烷基。s表示1或2。

尤佳者係式L-1及L-4之化合物、具體而言L-4之化合物。

式L-1至L-11之化合物較佳係以5重量%至50重量%、具體而言5重量%至40重量%且極佳10重量%至40重量%之濃度使用。

n)較佳混合物另外包含一或多種式To-1及To-2之二苯乙炔化合物，

其中R¹及R^1* 各自彼此獨立地表示具有1至15個C原子之烷基或烷氧基，其中另外該等基團中之一或多個CH₂基團可以O原子不彼此直接連接之方式各自彼此獨立地經-C≡C-、-CF₂O-、-CH=CH-、

，-O-、-CO-O-、-O-CO-替代，且其中另外一或多個H原子可經鹵素替代，a 0或1，L¹及L² 各自彼此獨立地表示H、F、Cl、CF₃或CHF₂，較佳H或F。

較佳式To-1及To-2化合物係下式化合物

其中烷基及烷基*各自彼此獨立地表示具有1個至6個C原子之直鏈烷基，烷氧基或O-烷基表示具有1個至6個C原子之直鏈烷氧基，且L¹及L²各自彼此獨立地表示H、F、Cl、CF₃或CHF₂，較佳H或F。

具體而言，以下式To-1化合物較佳：

其中烷基、烷基*及烷氧基具有上文所指示之含義。

o)較佳混合物含有至少一種式P化合物，

其中R¹具有技術方案1中針對式I所給出之含義。在較佳實施例中， R¹表示烷基，具體而言n-C₃H₇。化合物P較佳係以0.01重量%至10重量%、具體而言0.01重量%至5重量%之量使用。

尤佳混合物概念指示於下文中：(所用縮寫字於表A中予以解釋。此處n及m各自彼此獨立地表示1-6)。較佳混合物含有- 至少一種選自式I-8h化合物之自配向添加劑

其量較佳為0.1-10wt.%、具體而言1-3wt.%。

- CPY-n-Om，具體而言CPY-2-O2、CPY-3-O2及/或CPY-5-O2，基於混合物整體其濃度較佳為>5%、具體而言10%-30%，及/或- CY-n-Om，較佳CY-3-O2、CY-3-O4、CY-5-O2及/或CY-5-O4，基於混合物整體其濃度較佳為>5%、具體而言15%-50%，及/或- CCY-n-Om，較佳CCY-4-O2、CCY-3-O2、CCY-3-O3、CCY-3-O1及/或CCY-5-O2，基於混合物整體其濃度較佳為>5%、具體而言10%-30%，及/或- CLY-n-Om，較佳CLY-2-O4、CLY-3-O2及/或CLY-3-O3，基於混合物整體其濃度較佳為>5%、具體而言10%-30%，及/或- CK-n-F，較佳CK-3-F、CK-4-F及/或CK-5-F，基於混合物整體其濃度較佳為>5%，具體而言5%-25%。

較佳者另外係包含以下混合物概念之本發明混合物：(n及m各自彼此獨立地表示1至6。)

- CPY-n-Om及CY-n-Om，基於混合物整體其濃度較佳為10%-80%，及/或- CCOY-n-Om及CCH-nm，基於混合物整體其濃度較佳為10%-80%，及/或- CPY-n-Om及CK-n-F，基於混合物整體其濃度較佳為10%-70%，及/或- CPY-n-Om及CLY-n-Om，基於混合物整體其濃度較佳為10%-80%。

及/或-PYP-n-m，較佳一種、兩種或三種化合物，基於混合物整體其濃度較佳為1%-20%，及/或-PY-n-Om，較佳一種、兩種或三種化合物，基於混合物整體其濃度較佳為1%-20%。

本發明進一步係關於具有被動或主動矩陣定址(基於ECB、VA、PS-VA、PSA、IPS、HT-VA、PM(被動矩陣)-VA)之電光顯示器、較佳不含 PI之顯示器，其特徵在於其含有如技術方案1至16中一或多者之液晶介質作為電介質。

本發明之液晶介質較佳具有

-20℃至

70℃、尤佳

-30℃至

80℃、極佳

-40℃至

90℃之向列相。

此處表述「具有向列相」意指，一方面在相應溫度之低溫下未觀察到層列相及結晶且另一方面在加熱時向列相仍不澄清。在相應溫度下在流量式黏度計中實施低溫研究並藉由在具有對應於電光用途之層厚度的測試單元中儲存至少100小時來檢查。若在-20℃溫度下在相應測試單元中之儲存穩定性為1000h或更長，則稱該介質在此溫度下穩定。在-30℃及-40℃溫度下，相應時間分別係500h及250h。在高溫下，在毛細管中藉由習用方法量測澄清點。

在20℃下，液晶混合物較佳具有至少60K之向列相範圍及至多30mm²‧s^-1之流動黏度ν₂₀。

在液晶混合物中雙折射值△n通常介於0.07與0.16之間，較佳介於0.08與0.13之間。

本發明之液晶混合物具有-0.5至-8.0、具體而言-2.5至-6.0之△ε，其中△ε表示介電各向異性。在20℃下之旋轉黏度γ₁較佳為

165mPa‧s，具體而言

140mPa‧s。

本發明之液晶介質具有相對較低之臨限電壓值(V₀)。其較佳介於1.7V至3.0V範圍內，尤佳

2.5V且極佳

2.3V。

除非另外明確指明，否則對於本發明而言，術語「臨限電壓」係指電容臨限值(V₀)，亦稱為弗裡德裡克茲臨限值(Freedericks threshold)。

另外，本發明之液晶介質在液晶單元中具有高電壓保持率值。

一般而言，具有低定址電壓或臨限電壓之液晶介質展現低於具有較高定址電壓或臨限電壓之彼等的電壓保持率，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」表示具有-1.5

△ε

1.5之彼等，且術語「介電負性化合物」表示具有△ε<-1.5之彼等。此處化合物之介電各向異性係藉由以下方式來測定：將10%之化合物溶解於液晶主體中，並在1kHz下在每一情形下具有垂直及水平表面配向之20μm層厚度的至少一個測試單元中測定所得混合物的電容。量測電壓通常為0.5V至1.0V，但始終低於所研究各別液晶混合物之電容臨限值。

本發明所指示之所有溫度值皆以℃表示。

本發明混合物適用於所有VA-TFT應用，例如VAN、MVA、(S)-PVA、ASV、PSA(聚合物持續型VA)及PS-VA(聚合物穩定型VA)，以及適用於PM-VA、HT(高透射)-VA及VA-IPS應用，例如用於汽車導航及白市。

本發明顯示器中之向列液晶混合物通常包含兩種組份A及B，該等組份自身係由一或多種個別化合物組成。

組份A具有顯著負介電各向異性且給予向列相

0.5之介電各向異性。較佳地，組份A包含式IIA、IIB及/或IIC化合物、另外包含式III化合物。

組份A之比例較佳介於45%與100%之間，具體而言介於60%與100%之間。

對組份A而言，較佳選擇具有△ε值

-0.8之一種(或多種)個別化合物。此值必須越負，則A在混合物整體中之比例越小。

在20℃下，組份B具有顯著向列性及不大於30mm²‧s^-1、較佳不大於25mm²‧s^-1之流動黏度。

組份B中之尤佳個別化合物係在20℃下具有不大於18mm²‧s^-1、較佳不大於12mm²‧s^-1之流動黏度的極低黏度向列型液晶。

組份B具有單向轉變性或互變性向列相、不具層列相且能夠防止在降至極低溫度時在液晶混合物中產生層列相。舉例而言，若將多種高向列態材料添加至層列液晶混合物中，則可經由所達成層列相之抑制程度來比較該等材料之向列態。

混合物視情況亦可包含組份C，其包含具有△ε

1.5之介電各向異性之化合物。該等所謂的正性化合物通常係以基於混合物整體

20重量%之量存在於負介電各向異性混合物中。

熟習此項技術者可自文獻中獲知多種適宜材料。尤佳者係式III化合物。

另外，該等液晶相亦可包含18種以上之組份、較佳18至25種組份。

本發明混合物含有一或多種式I化合物且較佳包含4至15種、具體而言5至12種且尤佳<10種式IIA、IIB及/或IIC及視情況式III化合物。

除式I化合物及式IIA、IIB及/或IIC及視情況式III化合物外，亦可以例如混合物整體之至多45%、但較佳至多35%、具體而言至多10%之量存在其他成份。

其他成份較佳選自向列型或向列態物質，具體而言來自以下類別之已知物質：氧化偶氮苯、亞苄基苯胺、聯苯、聯三苯、苯甲酸苯基酯或苯甲酸環己基酯、環己烷甲酸苯基酯或環己烷甲酸環己基酯、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，視情況鹵化二苯乙烯、苄基苯基醚、二苯乙炔及經取代之肉桂酸酯。

適宜作為此類液晶相成份之最重要化合物可由式IV來表徵R²⁰-L-G-E-R²¹ IV

其中L及E各自表示來自由以下形成之群之碳環或雜環系統：1,4-二取代苯及環己烷環、4,4’-二取代聯苯、苯基環己烷及環己基環己烷系統、2,5-二取代嘧啶及1,3-二噁烷環、2,6-二取代萘、二氫萘及四氫萘、喹唑啉及四氫喹唑啉，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(較佳氯)或-CN，且R²⁰及R²¹各自表示具有至多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基氧基，或另一選擇為該等基團中之一者表示CN、NC、NO₂、NCS、CF₃、SF₅、OCF₃、F、Cl或Br。

在大部分該等化合物中，R²⁰及R²¹彼此不同，該等基團中之一者通常係烷基或烷氧基。所提出取代基之其他變化形式亦較為常見。許多該等物質亦或其混合物在市面上有售。所有該等物質皆可藉由自文獻已知之方法製備。

對於熟習此項技術者不言而喻的係，本發明VA混合物亦可包含例如H、N、O、Cl及F已經相應同位素替代之化合物。

此外，可以基於混合物較佳0.1重量%至5重量%、尤佳0.2重量%至2重量%之濃度向本發明混合物中添加可聚合化合物(所謂的反應性液晶原(RM)，例如如U.S.6,861,107中所揭示)。該等混合物亦可視情況包含起始劑，如例如U.S.6,781,665中所述。起始劑(例如來自Ciba之Irganox-1076)較佳係以0%至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的聚合物穩定之VA模式(PS-VA)或PSA(聚合物持續型VA)中，其中意欲在液晶混合物中進行該等反應性液晶原之聚合。此之前提係液晶混合物自身不包含任何可聚合組份。

在本發明之較佳實施例中，可聚合化合物(單體)係選自式M化合物，R^Ma-A^M1-(Z^M1-A^M2)_m1-R^Mb M

其中個別基團具有以下含義：R^Ma及R^Mb 各自彼此獨立地表示P、P-Sp-、H、鹵素、SF₅、NO₂、烷基、烯基或炔基，其中基團R^Ma及R^Mb中之至少一者較佳表示或含有基團P或P-Sp-，P 表示可聚合基團，Sp 表示間隔基團或單鍵，A^M1及A^M2 各自彼此獨立地表示較佳具有4至25個環原子、較佳C原子之芳香族、雜芳香族、脂環族或雜環基團，其亦可涵蓋或含有稠合環，且其可視情況經L單取代或多取代， L 表示P、P-Sp、F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R^x)₂、-C(=O)Y¹、-C(=O)R^x、-N(R^x)₂、視情況經取代之矽基、具有6至20個C原子之視情況經取代之芳基、或具有1至25個C原子之直鏈或具支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，其中另外一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-替代；較佳表示P、P-Sp-、H、鹵素、SF₅、NO₂、烷基、烯基或炔基，Y¹ 表示鹵素，Z^M1 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 各自彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基，R^x 表示P；P-Sp-；H；鹵素；具有1至25個C原子之直鏈、具支鏈或環狀烷基，其中另外一或多個不毗鄰CH₂基團可以使O及/或S原子不彼此直接連接之方式經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代，且其中另外一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-替代；具有6至40個C原子之視情況經取代之芳基或芳氧基；或具有2至40個C原子之視情況經取代之雜芳基或雜芳氧基，m1 表示0、1、2、3或4，且n1 表示1、2、3或4，其中所存在之基團R^Ma、R^Mb及取代基L中之至少一者、較佳一者、二者或三者、尤佳一者或二者表示基團P或P-Sp-或含有至少一個基團P或 P-Sp-。

尤佳式M化合物係以下之彼等，其中R^Ma及R^Mb 各自彼此獨立地表示P、P-Sp-、H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、SF₅或具有1至25個C原子之直鏈或具支鏈烷基，其中另外一或多個不毗鄰CH₂基團可以使O及/或S原子不彼此直接連接之方式各自彼此獨立地經-C(R⁰)=C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N(R⁰⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代，且其中另外一或多個H原子可經F、Cl、Br、I、CN、P或P-Sp-替代，其中基團R^Ma及R^Mb中之至少一者較佳表示或含有基團P或P-Sp-，A^M1及A^M2 各自彼此獨立地表示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、香豆素、黃酮(其中另外該等基團中之一或多個CH基團可經N替代)、環己烷-1,4-二基(其中另外一或多個不毗鄰CH₂基團可經O及/或S替代)、1,4-伸環己烯基、二環[1.1.1]戊烷-1,3-二基、二環[2.2.2]辛烷-1,4-二基、螺[3.3]庚烷-2,6-二基、六氫吡啶-1,4-二基、十氫化萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫化萘-2,6-二基、二氫茚-2,5-二基或八氫-4,7-亞甲基二氫茚-2,5-二基，其中所有該等基團皆可未經取代或經L單取代或多取代，L 表示P、P-Sp-、F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R^x)₂、-C(=O)Y¹、-C(=O)R^x、-N(R^x)₂、視情況經取代之矽基、具有6至20個C原子之視情況經取代之芳基、或具有1至25個C原子之直鏈或具支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，其中另外一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-替代， P 表示可聚合基團，Y¹ 表示鹵素，R^x 表示P；P-Sp-；H；鹵素；具有1至25個C原子之直鏈、具支鏈或環狀烷基，其中另外一或多個不毗鄰CH₂基團可以使O及/或S原子不彼此直接連接之方式經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代，且其中另外一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-替代；具有6至40個C原子之視情況經取代之芳基或芳氧基；或具有2至40個C原子之視情況經取代之雜芳基或雜芳氧基，極佳者係R^Ma及R^Mb中之一者或二者表示P或P-Sp-的式M化合物。

尤其用於PSA顯示器中之適宜且較佳之液晶原共單體選自例如以下各式：

其中個別基團具有以下含義： P¹、P²及P³ 各自彼此獨立地表示可聚合基團，較佳具有上文及下文針對P所指示含義中之一者，尤佳表示丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟丙烯酸酯基、氧雜環丁烷基、乙烯基、乙烯基氧基或環氧基，Sp¹、Sp²及Sp³ 各自彼此獨立地表示單鍵或間隔基團，較佳具有上文及下文針對Sp所指示含義中之一者，且尤佳表示-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-、-(CH₂)_p1-CO-O-或-(CH₂)_p1-O-CO-O-，其中p1係1至12之整數，且其中在最後提及基團中對毗鄰環之連接係經由O原子來進行，其中另外基團P¹-Sp¹-、P²-Sp²-及P³-Sp³-中之一或多者可表示R^aa，前提係所存在之基團P¹-Sp¹-、P²-Sp²-及P³-Sp³-中之至少一者不表示R^aa，R^aa 表示H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈或具支鏈烷基，其中另外一或多個不毗鄰CH₂基團可以使O及/或S原子不彼此直接連接之方式各自彼此獨立地經C(R⁰)=C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N(R⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代，且其中另外一或多個H原子可經F、Cl、CN或P¹-Sp¹-替代；尤佳表示具有1至12個C原子之直鏈或具支鏈、視情況經單氟化或多氟化之烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基(其中該等烯基及炔基具有至少兩個C原子且該等具支鏈基團具有至少三個C原子)，R⁰、R⁰⁰ 各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地表示H或具有1至12個C原子之烷基，R^y及R^z 各自彼此獨立地表示H、F、CH₃或CF₃，X¹、X²及X³ 各自彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-或單鍵，Z¹ 表示-O-、-CO-、-C(R^yR^z)-或-CF₂CF₂-，Z²及Z³ 各自彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CH₂O-、-OCH₂- 、-CF₂O-、-OCF₂-或-(CH₂)_n-，其中n係2、3或4，L 在每次出現時相同或不同地表示F、Cl、CN或具有1至12個C原子之直鏈或具支鏈、視情況經單氟化或多氟化之烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，較佳表示F，L'及L" 各自彼此獨立地表示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。

在式M1至M41之化合物中

較佳係

或

其中L每次出現時相同或不同地具有上文或下文所給出含義中之一者，且較佳係F、Cl、CN、NO₂、CH₃、C₂H₅、C(CH₃)₃、CH(CH₃)₂、CH₂CH(CH₃)C₂H₅、OCH₃、OC₂H₅、COCH₃、COC₂H₅、COOCH₃、COOC₂H₅、CF₃、OCF₃、OCHF₂、OC₂F₅或P-Sp-，極佳係F、Cl、CN、CH₃、C₂H₅、OCH₃、COCH₃、OCF₃或P-Sp-，更佳係F、Cl、CH₃、OCH₃、COCH₃或OCF₃，尤其係F或CH₃。

適宜可聚合化合物另外列示於例如表D中。含有至少一種列示於表D中之可聚合化合物之LC混合物尤佳。

本申請案之液晶介質較佳包含總共0.1%至10%、較佳0.2%至4.0%、尤佳0.2%至2.0%之可聚合化合物。

尤佳者係式M之可聚合化合物。

可聚合化合物較佳係藉由光聚合(例如藉由UV輻照)、通常在至少一種適宜起始劑存在下聚合。聚合係在以下條件下進行：含有例如含有烯基側鏈(如CC-n-V)或烯基氧基側鏈之單一化合物的液晶混合物之單一組份本身不聚合。適宜聚合條件及起始劑之適宜類型及量為熟習此項技術者已知且闡述於文獻中。適用於自由基聚合者係例如市售光起始劑，例如Irgacure^® 651、Irgacure^® 184或Darocure^® 1173(BASF)。可聚合化合物較佳包含0至5重量%、尤佳0.1重量%至3重量%之一或多種光起始劑。

至少兩種液晶化合物、至少一種自配向添加劑及較佳與至少一種可聚合化合物、具體而言一種選自式M及/或式M1至M41之化合物的組合在介質中產生低臨限電壓、低旋轉黏度、極佳低溫穩定性(LTS)，但同時產生高澄清點及高HR值，且使得能夠在VA顯示器中設定預傾斜角而無需任何配向層(例如聚醯亞胺層)。

本發明混合物可另外包含習用添加劑，例如穩定劑、抗氧化劑、UV吸收劑、奈米粒子、微粒子等。

本發明液晶顯示器之結構對應於如例如EP 0 240 379中所述之普通幾何形狀。

以下實例意欲解釋本發明且不對其進行限制。在上文及下文中，百分比數據表示重量百分比；所有溫度皆係以攝氏度來指示。

在整個專利申請案中，1,4-伸環己基環及1,4-伸苯基環繪示如下：

或

或

在整個專利申請案及工作實例中，液晶化合物之結構係藉助縮寫字來指示。除非另外指明，否則根據表1-3轉變成化學式。所有基團C_nH_2n+1、C_mH_2m+1及C_m‘H_2m‘+1或C_nH_2n及C_mH_2m係在每一情形下分別具有n個、m個、m‘個或z個C原子之直鏈烷基或伸烷基。n、m、m‘、z各自彼此獨立地表示1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12，較佳1、2、3、4、5或6。在表1中編碼各別化合物之環元素，在表2中列示橋接成員，且在表3中指示化合物之左手或右手側鏈之符號含義。

表1：環元素

在較佳實施例中，本發明混合物含有至少一種式I化合物及至少兩種選自表A中所列示化合物之化合物。

可根據本發明使用之液晶混合物係以本身習知之方式製備。一般而言，有利地在升高溫度下將期望量之用量較少之組份溶解於構成主要成份之組份中。亦可在有機溶劑中、例如在丙酮、氯仿或甲醇中混合該等組份之溶液，且在徹底混合後再藉由例如蒸餾去除溶劑。

藉助適宜添加劑，本發明之液晶相可經改質以使其可用於迄今為止已揭示之任何類型的(例如ECB、VAN、GH或ASM-VA、PS-VA、PM-VA、HT-VA、VA-IPS)LCD顯示器。

電介質亦可包含熟習此項技術者已知且於文獻中闡述之其他添加劑，例如，UV吸收劑、抗氧化劑、奈米粒子及自由基清除劑。舉例而言，可添加0-15%之多色染料、穩定劑或手性摻雜劑。本發明混合物之適宜穩定劑具體而言係表B中所列示之彼等。

舉例而言，可添加0-15%之多色染料，另外可添加導電鹽、較佳乙基二甲基十二烷基4-己氧基苯甲酸銨、四丁基四苯基甲硼烷酸銨或冠醚之複鹽(參見例如Haller等人，Mol.Cryst.Liq.Cryst，第24卷，第249-258頁 (1973)))，以改良導電性或可添加物質以改變向列相之介電各向異性、黏度及/或配向。此類物質闡述於例如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顯示可添加至本發明混合物中之可能的摻雜劑。若混合物包含摻雜劑，則其係以0.01重量%至4重量%、較佳0.1重量%至1.0重量%之量使用。

可添加至例如本發明混合物中之穩定劑顯示於下文表C中，其係以基於混合物之總重量至多10重量%、較佳0.01重量%至6重量%、具體而言0.1重量%至3重量%之量添加。較佳穩定劑具體而言係BHT衍生物(例如2,6-二-第三丁基-4-烷基苯酚)及Tinuvin 770以及Tunivin P及Tempol。

用於本發明混合物中、較佳用於PSA及PS-VA應用中之較佳反應性液晶原顯示於下表D中：

實例

以下工作實例意欲解釋本發明而非對其加以限制。在實例中，m.p.表示熔點，且C表示液晶物質之澄清點(攝氏度)；沸點由b.p表示。此外： C表示結晶固態，S表示層列相(指數表示相類型)，N表示向列態，Ch表示膽固醇相，I表示各向同性相，T_g表示玻璃轉變溫度。兩個符號之間之數字指示轉化溫度(攝氏度)。

習用處理方式：添加水，用二氯甲烷萃取混合物，分離各相，乾燥並蒸發有機相，且藉由結晶及/或層析來純化產物。

實例1 2-甲基丙-2-烯酸3-{5-[2-乙基-4-(4-戊基苯基)苯基]-2-[4-羥基-3-(羥基甲基)丁氧基]-3-{3-[(2-甲基丙-2-烯醯基)氧基]丙基}苯基}-丙基酯1之合成

步驟1.1 2,6-二溴-4-[2-乙基-4-(4-戊基苯基)-苯基]酚A之合成

將20.6g(59.8mmol)4-[2-乙基-4-(4-戊基苯基)苯基]酚溶解於150mL二氯甲烷(DCM)中，且逐滴添加1.50mL(10.7mmol)二異丙基胺。用乾冰/丙酮將反應混合物冷卻至-5℃，且逐滴添加21.6g(121mmol)N-溴琥珀醯亞胺於300mL DCM中之溶液。然後在室溫下將反應混合物攪拌18h，相繼用水洗滌。用二氯甲烷萃取水層且經Na₂SO₄乾燥合併之有機層，過濾並在真空下蒸發。藉由管柱過濾在600g矽膠上用甲苯/庚烷(1：1+1% 三乙胺)純化粗產物。將產物合併，在真空下蒸發且在-30℃下在庚烷中結晶，以獲得淡黃色粉末狀產物，純度為>99%(氣相層析)。

步驟1.2 6-[2-2,6-二溴-4-[2-乙基-4-[4-戊基苯基]苯基]-苯氧基}乙基)-2,2,3,3,9,9,10,10-八甲基-4,8-二氧雜-3,9-二矽雜十一烷B之合成

將23.8g(47.0mmol)2,6-二溴-4-[2-乙基-4-(4-戊基苯基)苯基]-酚A、20.7g(59.0mmol)4-(第三丁基-二甲基矽烷基氧基)-3-(第三丁基-二甲基-矽烷基氧基甲基]-丁烷-1-醇及15.7g(59.9mmol)三苯基膦溶解於155mL四氫呋喃(THF)中，且逐滴添加12.6ml(64.2mmol)偶氮二甲酸二異丙基酯，並在室溫下將反應混合物攪拌16h。在真空下蒸發反應混合物且用庚烷(H)/二氯甲烷(DCM)(3：1)之混合物在200ml矽膠上過濾。產物係無色油狀物。

步驟1.3 3-(2-{4-[(第三丁基二甲基矽基)氧基]-3-{[(第三丁基-二甲基矽基)氧基]甲基}丁氧基}-5-[2-乙基-4-(4-戊基-苯基)-苯基]-3-(3-羥基丙基)苯基)丙-1-醇C之合成

將20.1g(190mmol)Na₂CO₃、39.0g(47.0mmol)溴化物B及26.5g(187mmol)2-丁氧基-1,2-氧雜硼烷及0.45ml(3.28mmol)三乙胺溶解於110ml水及570ml四氫呋喃(THF)之混合物中。將反應混合物脫氣45min，且添加655mg(1.40mmol)2-二環己基膦基-2'-6'-二-異丙氧基-1-1'-聯苯及415mg(2.34mmol)氯化鈀(II)。然後在80℃下將反應混合物攪拌16h，冷卻至室溫，添加水且用甲基-第三丁基醚(MTBE)萃取混合物。分離有機層，用MTBE萃取水層且用鹽水洗滌合併之有機層，經Na₂SO₄乾燥，過濾並在真空下蒸發。藉由管柱過濾在1.1l矽膠上用甲苯/乙酸乙酯(EE)(4：1)之混合物純化粗產物。所獲得產物係無色油狀物。

步驟1.4 2-甲基丙-2-烯酸3-(2-{4-[(第三丁基二甲基矽基)氧基]-3-{[(第三丁基-二甲基矽基)氧基]甲基}丁氧基}-5-[2-乙基-4-(4-戊基苯基)-苯基]-3-{3-[(2-甲基丙-2-烯醯基)氧基]丙基}苯基)丙基酯D之合成

將25.3g(32.0mmol)醇C、11.7ml(138mmol)甲基丙烯酸及430.0mg(3.52mmol)4-(二甲基胺基)-吡啶溶解於320ml二氯甲烷中且冷卻至0℃。逐滴添加110ml二氯甲烷(DCM)中之23.4ml(136mmol)1-(-3-二甲基胺基丙基)-3-乙基碳二亞胺，且在室溫(RT)下將反應混合物攪拌16小時(h)。在真空下蒸發混合物且在900g矽膠上用DCM/MTBE(9：1)之混合物過濾。所獲得產物係無色油狀物。

步驟1.5 2-甲基丙-2-烯酸3-{5-[2-乙基-4-(4-戊基苯基)苯基]-2-[4-羥基-3-(羥基甲基)丁氧基]-3-{3-[(2-甲基丙-2-烯醯基)氧基]丙基}-苯基}丙基酯1之合成

將23.2g(25.0mmol)D溶解於225ml THF中，冷卻至2℃且緩慢逐滴添加30.0ml(60.0mmol)HCl(2N)，且然後在室溫下將反應混合物攪拌16h。用Na₂CO₃溶液小心地中和混合物且用MTB-醚萃取混合物。分離各層，用MTB-醚萃取水層且用鹽水洗滌合併之有機層，經Na₂SO₄乾燥並在真空下蒸發。在300g矽膠上用H/EE(1：1-1：4)之混合物過濾粗產物。在蒸發後獲得油狀產物，在50℃及0.01毫巴下將該油狀產物乾燥6h。

相：T_g-33 K 26 I

以下化合物係根據上文所提及之實例合成：

在以下實例中V₀ 表示在20℃下之臨限電壓、電容[V]

△n 表示在20℃及589nm下量測之光學各向異性

△ε 表示在20℃及1kHz下之介電各向異性

cl.p. 表示澄清點[℃]

K₁ 表示在20℃下「展曲」形變之彈性常數[pN]

K₃ 表示在20℃下「彎曲」形變之彈性常數[pN]

γ₁表示在20℃下量測之旋轉黏度[mPa‧s]，其係在磁場中藉由旋轉方法來測定

LTS 表示測試單元中測定之低溫穩定性(向列相)。

用於量測臨限電壓之顯示器具有兩個相距20μm的平面平行外板及在該等外板內側具有JALS-2096疊加配向層之電極層，其會影響液晶之垂直配向。

除非另外明確指明，否則本申請案中之所有濃度皆係關於相應混合物或混合物組份。除非另外明確指明，否則所有物理性質皆係如「Merck Liquid Crystals,Physical Properties of Liquid Crystals」，1997年11月版，Merck KGaA,Germany中所述來測定，且適用於20℃之溫度。

除非另外指明，否則份數或百分比數據表示重量份數或重量百分比。

混合物實例

為產生本發明之實例，使用以下主體混合物H1至H48：

H1：向列型主體混合物

H2：向列型主體混合物

H3：向列型主體混合物

H4：向列型主體混合物

H5：向列型主體混合物

H6：向列型主體混合物

H7：向列型主體混合物

H8：向列型主體混合物

H9：向列型主體混合物

H10：向列型主體混合物

使用0.01%之下式化合物來穩定

H11：向列型主體混合物

H12：向列型主體混合物

H13：向列型主體混合物

H14：向列型主體混合物

H15：向列型主體混合物

H16：向列型主體混合物

H17：向列型主體混合物

使用0.03%之以下化合物來穩定

H18：向列型主體混合物

H19：向列型主體混合物

H20：向列型主體混合物

H21：向列型主體混合物

H22：向列型主體混合物

H23：向列型主體混合物

H24：向列型主體混合物

H25：向列型主體混合物

H26：向列型主體混合物

H27：向列型主體混合物

H28：向列型主體混合物

H29：向列型主體混合物

H30：向列型主體混合物

H31：向列型主體混合物

H32：向列型主體混合物

H33：向列型主體混合物

H34：向列型主體混合物

CCPC-33 3.00%

H35：向列型主體混合物

H36：向列型主體混合物

H37：向列型主體混合物

H38：向列型主體混合物

H39：向列型主體混合物

H40：向列型主體混合物

H41：向列型主體混合物

H42：向列型主體混合物

H43：向列型主體混合物

H44：向列型主體混合物

H45：向列型主體混合物

H46：向列型主體混合物

H47：向列型主體混合物

H48：向列型主體混合物

實例M1

將式I-8h-5a化合物

(0.3%)添加至向列型主體混合物H1中。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。

LC混合物顯示相對於基板表面自發垂直(homeotropic或vertical)之定向。定向穩定直至澄清點及所得VA單元可逆切換為止。需要交叉偏振器以顯示切換。

藉由使用如式I-8h-5a化合物等添加劑，基於△ε<0與定向之組合，VA、PM-VA、PVA、MVA、HT-VA、PS-VA、VA-IPS及其他類似顯示技術不再需要配向層(例如，無PI塗層)。

實例1P a)：實例M1之LC混合物之聚合物穩定

將可聚合衍生物RM-1(0.3%)添加至實例M1之向列型LC混合物中。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。

LC混合物顯示相對於基板表面自發垂直(homeotropic或vertical)之定向。在向所得VA單元施加高於光學臨限值之電壓後，用UV光處理該單元(15min,100mW/cm²)。可聚合衍生物聚合，且因此垂直自定向得以穩定，且混合物之傾斜得以調整。即使於高溫下亦可逆切換所得PSA-VA單元。切換時間與未聚合之系統相比縮短。

可添加如Irganox 1076(BASF)等添加劑(例如0.001%)，以防止自發聚合。在聚合期間可使用UV-截止濾波器，以防止混合物受損(例如340nm截止濾波器)。

藉由使用如式I-8h-5化合物等添加劑與RM-1之組合，基於△ε<0與垂直定向之組合，PSA、PS-VA及其他類似顯示技術不再需要配向層。

實例1P b)：實例M1之LC混合物之聚合物穩定

將可聚合衍生物RM-41(0.3%)添加至實例M1之向列型LC混合物中。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。根據實例1P a)處理所得單元且獲得類似結果。

藉由使用如式I-8h-5化合物等添加劑與RM-41之組合，基於△ε<0與垂直定向之組合，PSA、PS-VA及其他類似顯示技術不再需要配向層。

實例M2至M48及2P a)至48P b)

將式I-8h-5a化合物(0.3%)添加至向列型主體混合物H2-H48中。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。

將可聚合衍生物RM-1(0.3%)或RM-41(0.3%)添加至實例M2-M48之向列型LC混合物中。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。根據實例1P a)處理所得單元。獲得等效結果。

實例1P c)至48P f)

藉由混合向列型LC混合物M1至M9與RM-37(0.3%)、RM-61 (0.3%)、RM-80(0.3%)、RM-84(0.3%)或RM-98(0.3%)獲得如1P a)至48P b)等類似物混合物，從而獲得混合物1P c)至48P f)。根據實例1P a)處理該等混合物。在所有情形下皆發現切換時間之改良。

實例M49

將式I-23h-5a化合物

藉由使用如式I-23h-5化合物等添加劑，基於△ε<0與垂直定向之組合，VA、PM-VA、PVA、MVA、HT-VA、VA-IPS及其他類似顯示技術不再需要配向層(例如，無PI塗層)。

實例49P a)：實例M49之LC混合物之聚合物穩定

將可聚合衍生物RM-1(0.3%)添加至實例M49之向列型LC混合物中。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約 4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。

藉由使用如式I-23h-5化合物等添加劑與RM-1之組合，基於△ε<0與垂直定向之組合，PSA、PS-VA及其他類似顯示技術不再需要配向層。

實例49P b)：實例M49之LC混合物之聚合物穩定

將可聚合衍生物RM-41(0.3%)添加至實例M49之向列型LC混合物中。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。根據實例2P a)處理所得單元且獲得類似結果。

藉由使用如式I-23h-5a化合物等添加劑與RM-41之組合，基於△ε<0與垂直定向之組合，PSA、PS-VA及其他類似顯示技術不再需要配向層。

實例M50至M96及50P a)至96P b)

將式I-23h-5a化合物(0.3%)添加至向列型主體混合物H2-H48中。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。

將可聚合衍生物RM-1(0.3%)或RM-41(0.3%)添加至實例M50-M96之向列型LC混合物中。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。根據實例1P a)處理所得單元。獲得等效結果。

實例50P c)至96P f)

藉由混合向列型LC混合物M50至M96與RM-37(0.3%)、RM-61(0.3%)、RM-80(0.3%)、RM-84(0.3%)或RM-98(0.3%)獲得如1P a)至9P b)等類似物混合物，從而獲得混合物50P c)至96P f)。根據實例1P a)處理該等混合物。在所有情形下皆發現切換時間之改良。

實例M97

將式I-8h-5b化合物

(0.7%)添加至向列型主體混合物H47中。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。

藉由使用如式I-8h-5b化合物等添加劑，基於△ε<0與垂直定向之組合，VA、PM-VA、PVA、MVA、HT-VA、VA-IPS及其他類似顯示技術不再需要配向層(例如，無PI塗層)。

實例97P a)：實例M97之LC混合物之聚合物穩定

將可聚合衍生物RM-1(0.3%)添加至實例M97之向列型LC混合物中。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。

藉由使用如式I-8h-5b化合物等添加劑與RM-1之組合，基於△ε<0與垂直定向之組合，PSA、PS-VA及其他類似顯示技術不再需要配向層。

實例97P b)：實例M97之LC混合物之聚合物穩定

將可聚合衍生物RM-41(0.3%)添加至實例M19之向列型LC混合物中。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。根據實例1P a)處理所得單元且獲得類似結果。

藉由使用如式I-8h-7化合物等添加劑與RM-41之組合，基於△ε<0與垂直定向之組合，PSA、PS-VA及其他類似顯示技術不再需要配向層。

實例M98至M144及98P a)至144P b)

將式I-8h-b化合物(0.7%)添加至向列型主體混合物H2-H48中。將所得8種混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。

將可聚合衍生物RM-1(0.3%)或RM-41(0.3%)添加至實例M98-M144之向列型LC混合物中。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。根據實例1P a)處理所得單元。獲得等效結果。

實例98P c)至144P f)

藉由混合向列型LC混合物M98至M144與RM-37(0.3%)、RM-61(0.3%)、RM-80(0.3%)、RM-84(0.3%)或RM-98(0.3%)獲得如1P a)至9P b)等類似物混合物，從而獲得混合物98P c)至144P f)。根據實例1P a)處理該等混合物。在所有情形下皆發現切換時間之改良。

實例M145

將式I-8h-5c化合物

(0.7%)添加至向列型主體混合物H1中。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。

藉由使用如式I-8h-5c化合物等添加劑，基於△ε<0與垂直定向之組合，PM-VA、PVA、MVA、HT-VA及其他類似顯示技術不再需要配向層(例如，無PI塗層)。

實例145P a)：實例M145之LC混合物之聚合物穩定

將可聚合衍生物RM-1(0.3%)添加至實例M145之向列型LC。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。

藉由使用如式I-8h-5c化合物等添加劑與RM-1之組合，基於△ε<0與垂直定向之組合，PSA、PS-VA及其他類似顯示技術不再需要配向層。

實例145P b)：實例M145之LC混合物之聚合物穩定

將可聚合衍生物RM-41(0.3%)添加至實例M101之向列型LC混合物中。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約 4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。根據實例1P a)處理所得單元且獲得類似結果。

藉由使用如式I-8h-5c化合物等添加劑與RM-41之組合，基於△ε<0與垂直定向之組合，PSA、PS-VA及其他類似顯示技術不再需要配向層。

實例M146至M192及146P a)至192P b)

將式I-8h-5c化合物(0.7%)添加至向列型主體混合物H2-H48中。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。

將可聚合衍生物RM-1(0.3%)或RM-41(0.3%)添加至實例M146-M192之向列型LC混合物中。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。根據實例1P a)處理所得單元。獲得等效結果。

實例145P c)至192P f)

藉由混合向列型LC混合物M145至M192與RM-37(0.3%)、RM-61(0.3%)、RM-80(0.3%)、RM-84(0.3%)或RM-98(0.3%)獲得如1P a)至48P b)等類似物混合物，從而獲得混合物145P c)至192P f)。根據實例1P a)處理該等混合物。在所有情形下皆發現切換時間之改良。

H49：向列型主體混合物

實例M193

將式I-1d-5a化合物

(0.3%)添加至向列型主體混合物H49中。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。

藉由使用如式I-1d-5a化合物等添加劑，基於△ε<0與定向之組合，VA、PM-VA、PVA、MVA、HT-VA、PS-VA、VA-IPS及其他類似顯示技術不再需要配向層(例如，無PI塗層)。

實例193P a)：實例M193之LC混合物之聚合物穩定

將可聚合衍生物RM-1(0.3%)添加至實例M193之向列型LC混合物中。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。

藉由使用如式I-8h-5a化合物等添加劑與RM-1之組合，基於△ε<0與垂直定向之組合，PSA、PS-VA及其他類似顯示技術不再需要配向層。

H50：向列型主體混合物

實例M194

將式I-8h-5a化合物

(0.25%)添加至向列型主體混合物H50中。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。

實例194P a)：實例M194之LC混合物之聚合物穩定

將可聚合衍生物RM-1(0.4%)添加至實例M194之向列型LC混合物中。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。

添加0.01%之量之添加劑Irganox 1076(BASF)以防止自發聚合。在聚合期間可使用UV-截止濾波器，以防止混合物受損(例如340nm截止濾波器)。

H51：向列型主體混合物

實例M195

將式I-8h-5a化合物

(0.2%)添加至向列型主體混合物H51中。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。

實例195P a)：實例M195之LC混合物之聚合物穩定

將可聚合衍生物RM-1(0.3%)添加至實例M195之向列型LC混合物中。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。

實例M196

將式I-1d-5a化合物

(0.3%)添加至向列型主體混合物H51中。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。

實例196P a)：實例M196之LC混合物之聚合物穩定

將可聚合衍生物RM-1(0.3%)添加至實例M196之向列型LC混合物中。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。

藉由使用如式I-1d-5a化合物等添加劑與RM-1之組合，基於△ε<0與垂直定向之組合，PSA、PS-VA及其他類似顯示技術不再需要配向層。

實例M197

將式I-74a-1化合物

藉由使用如式I-74a-1化合物等添加劑，基於△ε<0與定向之組合，VA、PM-VA、PVA、MVA、HT-VA、PS-VA、VA-IPS及其他類似顯示技術不再需要配向層(例如，無PI塗層)。

實例197P a)：實例M197之LC混合物之聚合物穩定

將可聚合衍生物RM-1(0.3%)添加至實例M197之向列型LC混合物中。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。

藉由使用如式I-74a-1化合物等添加劑與RM-1之組合，基於△ε<0與垂直定向之組合，PSA、PS-VA及其他類似顯示技術不再需要配向層。

實例197P b)：實例M197之LC混合物之聚合物穩定

將可聚合衍生物RM-17(0.3%)添加至實例M197之向列型LC混合物中。將所得混合物均質化並填充至「無配向」之測試單元(單元厚度d為約4.0μm，在兩側上具有ITO塗層(在多域切換之情形下為結構化ITO)，無配向層及無鈍化層)中。根據實例2P a)處理所得單元且獲得類似結果。

藉由使用如式I-74a-1化合物等添加劑與RM-17之組合，基於△ε<0與垂直定向之組合，PSA、PS-VA及其他類似顯示技術不再需要配向層。

Claims

一種基於極性化合物之混合物之液晶介質，其特徵在於其含有至少一種式I化合物，
其中R¹ 表示H、具有1至15個C原子之烷基或烷氧基，其中另外該等基團中之一或多個CH₂基團可以使O原子不彼此直接連接之方式各自彼此獨立地經-CH=CH-、-C≡C-、-CF₂O-、-CH=CH-、

，-O-、-CO-O-、-O-CO-替代，且其中另外一或多個H原子可經鹵素替代，R² 表示H或具有1至8個C原子之烷基，
表示
L¹及L² 在每一情形下彼此獨立地表示F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、具有1至5個C原子之直鏈或具支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，其中另外一或多個H原子可經F或Cl替代，L³ 在每一情形下彼此獨立地表示Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、具有1至5個C原子之直鏈或具支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，其中另外一或多個H原子可經F或Cl替代，m 表示0、1或2，n 表示0、1或2，P 表示可聚合基團，Sp 表示間隔基團(亦稱為間隔體)或單鍵，Z¹及Z² 在每一情形下彼此獨立地表示單鍵、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH₂-、-CH₂-、-CH₂O-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-CF₂CF₂-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-或-OCO-CH=CH-，p1 表示1、2或3，r1 表示0、1、2或3，而p1+r1
4，p2 表示0、1、2或3 r2 表示0、1、2或3，而p2+r2
4。
如請求項1之液晶介質，其中其含有至少一種式I*化合物，
其中R¹ 表示H、具有1至15個C原子之烷基或烷氧基，其中另外該等基團中之一或多個CH₂基團可以使O原子不彼此直接連接之方式各自彼此獨立地經-CH=CH-、-C≡C-、-CF₂O-、-CH=CH-、
O-、-CO-O-、-O-CO-替代，且其中另外一或多個H原子可經鹵素替代，R² 表示H或具有1至8個C原子之烷基，
表示
L¹及L² 在每一情形下彼此獨立地表示F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、具有1至5個C原子之直鏈或具支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，其中另外一或多個H原子可經F或Cl替代，P 表示可聚合基團，Sp 表示間隔基團(亦稱為間隔體)或單鍵，Z¹及Z² 在每一情形下彼此獨立地表示單鍵、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH₂-、-CH₂-、-CH₂O-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-CF₂CF₂-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-或-OCO-CH=CH-，p1 表示1、2或3，r1 表示0、1、2或3，而p1+r1
4， p2 表示0、1、2或3 r2 表示1、2或3，而p2+r2
4。
如請求項1之液晶介質，其中該式I化合物係選自以下式I-A至I-H化合物之群，

其中R¹、R²、L¹、L²、Z¹、Z²、Sp、P、r1、r2具有如請求項1中針對式I所定義之含義，且R^a表示
其中R²及m具有如請求項1中所定義之含義。
如請求項2之液晶介質，其中該式I化合物係選自以下式I-A至I-H化合物之群，

其中R¹、R²、L¹、L²、Z¹、Z²、Sp、P、r1、r2具有如請求項1中針對式I所定義之含義，且R^a表示
其中R²具有如請求項1中所定義之含義；且m=1。
如請求項1或2之液晶介質，其中該介質含有至少一種選自以下式I-1至I-79化合物之群之化合物

其中R¹、L¹、L²、L³、Sp、P具有請求項1中所給出之含義，且R^a具有請求項3中所給出之含義。
如請求項1或2之液晶介質，其中該介質含有至少一種選自以下化合物群之化合物

其中R^a具有請求項3中所給出之含義。
如請求項1或2之液晶介質，其中該介質含有至少一種選自該等式I化合物之化合物，其中R²表示H、CH₃、C₂H₅、C₃H₇或C₄H₉。
如請求項1或2之液晶介質，其中其含有至少一種式I化合物及至少一種可聚合化合物。
如請求項1或2之液晶介質，其中該混合物含有基於該混合物整體0.01重量%至10重量%之該式I化合物。
如請求項1或2之液晶介質，其中該可聚合化合物係選自式M化合物R^Ma-A^M1-(Z^M1-A^M2)_m1-R^Mb M其中個別基團具有以下含義：R^Ma及R^Mb 各自彼此獨立地表示P、P-Sp-、H、鹵素、SF₅、NO₂、烷基、烯基或炔基，P 表示可聚合基團，Sp 表示間隔基團或單鍵，A^M1及A^M2 各自彼此獨立地表示芳香族、雜芳香族、脂環族或雜環基團，其亦可涵蓋或含有稠合環，且其可視情況經L單取代或多取代，L 表示P、P-Sp-、F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R^x)₂、-C(=O)Y¹、-C(=O)R^x、-N(R^x)₂、視情況經取代之矽基、具有6至20個C原子之視情況經取代之芳基、或具有1至25個C原子之直鏈或具支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，其中另外一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-替代；或者表示P、P-Sp-、H、鹵素、SF₅、NO₂、烷基、烯基或炔基，Y¹ 表示鹵素，Z^M1 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 各自彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基，R^x 表示P；P-Sp-；H；鹵素；具有1至25個C原子之直鏈、具支鏈或環狀烷基，其中另外一或多個不毗鄰CH₂基團可以使O及/或S原子不彼此直接連接之方式經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代，且其中另外一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-替代；具有6至40個C原子之視情況經取代之芳基或芳氧基；或具有2至40個C原子之視情況經取代之雜芳基或雜芳氧基，m1 表示0、1、2、3或4，且n1 表示1、2、3或4，其中所存在之該基團R^Ma、R^Mb及該等取代基L中之至少一者表示基團P或P-Sp-或含有至少一個基團P或P-Sp-。
如請求項1或2之液晶介質，其中該式M之可聚合化合物係選自式M1至M41化合物之群，

其中個別基團具有以下含義：P¹、P²及P³ 各自彼此獨立地表示選自以下之可聚合基團：丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟丙烯酸酯基、氧雜環丁烷基、乙烯基、乙烯基氧基或環氧基，Sp¹、Sp²及Sp³ 各自彼此獨立地表示單鍵或間隔基團，其中另外基團P¹-Sp¹-、P²-Sp²-及P³-Sp³-中之一或多者可表示R^aa，前提係所存在之該等基團P¹-Sp¹-、P²-Sp²-及P³-Sp³-中之至少一者不表示R^aa，R^aa 表示H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈或具支鏈烷基，其中另外一或多個不毗鄰CH₂基團可以使O及/或S原子不彼此直接連接之方式各自彼此獨立地經C(R⁰)=C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N(R⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代，且其中另外一或多個H原子可經F、Cl、CN或P¹-Sp¹-替代，R⁰及R⁰⁰ 各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地表示H或具有1至12個C原子之烷基，R^y及R^z 各自彼此獨立地表示H、F、CH₃或CF₃，X¹、X²及X³ 各自彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-或單鍵，Z¹ 表示-O-、-CO-、-C(R^yR^z)-或-CF₂CF₂-，Z²及Z³ 各自彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-或-(CH₂)_n-，其中n係2、3或4，L 在每次出現時相同或不同地表示F、Cl、CN或具有1至12個C原子之直鏈或具支鏈、視情況經單氟化或多氟化之烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，L'及L" 各自彼此獨立地表示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。
如請求項1或2之液晶介質，其中其另外含有一或多種選自式IIA、IIB及IIC之化合物之群之化合物，

其中R^2A、R^2B及R^2C 各自彼此獨立地表示H、未經取代、經CN或CF₃單取代或至少經鹵素單取代之具有至多15個C原子之烷基或烯基，其中另外該等基團中之一或多個CH₂基團可以使O原子不彼此直接連接之方式經-O-、-S-、
,-C≡C-、-CF₂O-、-OCF₂-、-OC-O-或-O-CO-替代，L^1-4 各自彼此獨立地表示F、Cl、CF₃或OCHF₂ Z²及Z^2’ 各自彼此獨立地表示單鍵、-CH₂CH₂-、-CH=CH-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-COO-、-OCO-、-C₂F₄-、-CF=CF-、-CH=CHCH₂O-，(O)C_vH_2v+1表示OC_vH_2v+1或C_vH_2v+1 p 表示0、1或2，q 表示0或1，且v 表示1至6。
如請求項1或2之液晶介質，其中其另外含有一或多種式III化合物，
其中R³¹及R³² 各自彼此獨立地表示具有至多12個C原子之直鏈烷基、烷氧基烷基或烷氧基，
表示

或
Z³ 表示單鍵、-CH₂CH₂-、-CH=CH-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-COO-、-OCO-、-C₂F₄-、-C₄H₈-、-CF=CF-。
如請求項1或2之液晶介質，其中該介質另外含有至少一種式L-1至L-11化合物，

其中R、R¹及R² 各自彼此獨立地具有請求項12中針對R^2A所指示之含義，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。
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T-23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)C_mH_2m+1 表示OC_mH_2m+1或C_mH_2m+1， m 表示0、1、2、3、4、5或6，且n 表示0、1、2、3或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O-1至O-17化合物，

其中R¹及R²各自彼此獨立地具有請求項12中針對R^2A所指示之含義。
如請求項1或2之液晶介質，其中該介質另外含有一或多種式In之二氫茚化合物，
其中R¹¹、R¹²、R¹³ 表示具有1至5個C原子之直鏈烷基、烷氧基或烷氧基烷基、或具有2至5個C原子之直鏈烯基，R¹²及R¹³ 另外亦表示H或鹵素，
表示
i 表示0、1或2。
如請求項1或2之液晶介質，其中該介質另外含有一或多種UV吸收劑、抗氧化劑、奈米粒子及自由基清除劑。
如請求項1至4中任一項之液晶介質，其中該可聚合基團P為
一種製備如請求項1至19中任一項之液晶介質的方法，其特徵在於將至少一種式I自配向化合物與至少兩種液晶化合物及視情況至少一種可聚合化合物及視情況一或多種添加劑混合。
一種如請求項1至19中任一項之液晶介質之用途，其用於電光顯示器中。
如請求項21之液晶介質之用途，其在電光顯示器中用於自配向VA模式。
一種具有主動矩陣或被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19中任一項之液晶介質作為電介質。
如請求項23之電光顯示器，其中其係VA、PSA、PS-VA、PVA、MVA、PM-VA、HT-VA或VA-IPS顯示器。
一種式I化合物，
其中R¹ 表示H、具有1至15個C原子之烷基或烷氧基，其中另外該等基團中之一或多個CH₂基團可以使O原子不彼此直接連接之方式各自彼此獨立地經-CH=CH-、-C≡C-、-CF₂O-、-CH=CH-、

,-O-、-CO-O-、-O-CO-替代，且其中另外一或多個H原子可經鹵素替代， R² 表示H或具有1至8個C原子之烷基，
表示
L¹及L² 在每一情形下彼此獨立地表示F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、具有1至5個C原子之直鏈或具支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，其中另外一或多個H原子可經F或Cl替代，L³ 在每一情形下彼此獨立地表示Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、具有1至5個C原子之直鏈或具支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，其中另外一或多個H原子可經F或Cl替代，m 表示0、1或2，n 表示0、1或2，P 表示可聚合基團，Sp 表示間隔基團(亦稱為間隔體)或單鍵，Z¹及Z² 在每一情形下彼此獨立地表示單鍵、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH₂-、-CH₂-、-CH₂O-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-CF₂CF₂-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-或-OCO-CH=CH-，p1 表示1、2或3，r1 表示0、1、2或3，而p1+r1
4， p2 表示0、1、2或3 r2 表示0、1、2或3，而p2+r2
4。