TWI757227B

TWI757227B - 液晶介質

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Publication number: TWI757227B
Application number: TW104108541A
Authority: TW
Inventors: 哈拉德賀奇曼; 蒙妮卡鮑爾; 瑪提娜威得侯斯特; 馬可斯路特; 馬堤亞斯柏爾墨; 羅可佛特; 佛克瑞芬拉斯; 馬丁安棋; 尼可強恩; 克里斯多夫馬頓
Original assignee: 德商馬克專利公司
Priority date: 2014-03-17
Filing date: 2015-03-17
Publication date: 2022-03-11
Also published as: TWI823218B; WO2015139827A1; EP4039775B1; EP3677659B1; KR102350380B1; EP3677659A1; GB2539153B; TWI753246B; JP6665103B2; CN115197715A; GB201617472D0; JP2017514931A; KR20160133531A; EP3119854B1; CN115197718A; DE102015003411A1; TW201942339A; GB2539153A; CN106103652A; TW202415749A

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，

其中R¹及R^1* 各彼此獨立地表示具有1至15個C原子之烷基或烷氧基，其中此外，此等基團中之一或多個CH₂基團可各彼此獨立地經-C≡C-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH=CH-、

、

-、-O-、-CO-O-、-O-CO-置換，其方式為使得O原子彼此不直接連接，且其中此外，一或多個H原子可經鹵素置換，L¹及L² 各彼此獨立地表示F、Cl、CF₃或CHF₂，且關於其用於主動式矩陣顯示器，尤其基於VA、PSA、PA-VA、PS-VA、PALC、IPS、PS-IPS、FFS或PS-FFS效應之主動式矩陣顯示器之用途。

Description

液晶介質

本發明係關於一種液晶介質，其包含至少一種式I化合物，

、

、-O-、-CO-O-、-O-CO-置換，其方式為使得O原子彼此不直接連接，且其中此外，一或多個H原子可經鹵素置換，L¹及L² 各彼此獨立地表示F、Cl、CF₃或CHF₂。

此類介質可尤其用於基於ECB效應之具有主動式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。

電控雙折射(electrically controlled birefringence，ECB)效應或DAP(配向相之變形)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較高彈性常數比K₃/K₁值、較高光學各向異性△n值及△ε

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

使用ECB效應之顯示器，如所謂的VAN(垂直配向向列型)顯示器，例如在MVA(多域垂直配向，例如：Yoshide,H.等人，論文3.1：「MVA LCD for Notebook or Mobile PCs...」,SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV,Book I，第6頁至第9頁，及Liu,C.T.等人，論文15.1：「A 46-inch TFT-LCD HDTV Technology...」,SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV,Book II，第750頁至第753頁)、PVA(圖案垂直配向，例如：Kim,Sang Soo，論文15.4：「Super PVA Sets New State-of-the-Art for LCD-TV」,SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV,Book II，第760頁至第763頁)、ASV(先進大視角，例如：Shigeta、Mitzuhiro及Fukuoka、Hirofumi，論文15.2：「Development of High Quality LCDTV」,SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV,Book II,第754頁至第757頁)模式中，已確定其為當前最重要(尤其對於電視應用)之三種較新類型液晶顯示器中之一種，除此之外亦有IPS(共平面切換型)顯示器(例如：Yeo,S.D.，論文15.3：「An LC Display for the TV Application」,SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV,Book II，第758頁及第759頁)及很早已知之TN(扭轉向列型)顯示器。該等技術以一般形式在例如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。儘管現代ECB顯示器之回應時間已藉由使用超速驅動的定址方法顯著改良，例如：Kim,Hyeon Kyeong等人，論文9.1：「A 57-in.Wide UXGA TFT-LCD for HDTV Application」,SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV,Book I，第106頁至第109頁，但視訊相容性回應時間之達成，尤其關於灰度切換仍為尚未得到圓滿解決之問題。

此效應在電光顯示元件中之工業應用需要LC相，其必須符合多項要求。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相必須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性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)係已知的。可用於個別像素之個別切換的非線性元件為例如主動元件(亦即，電晶體)。隨後使用術語「主動式矩陣」，其中可區分兩種類型：

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TFT(薄膜電晶體)。

在類型1之情況下，所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，因為即使是各種部件顯示器模組總成亦會在接合處產生問題。

在較佳之較有前景之類型2的情況下，所用電光效應通常為TN效應。

區分兩種技術：包含化合物半導體(諸如CdSe)之TFT或基於多晶或非晶矽之TFT。後一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塊玻璃板之內部，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無不利效應。此技術亦可延伸至有完全色彩能力之顯示器，其中紅色、綠色及藍色濾光器之鑲嵌體以使得濾光器元件與各可切換像素相對的方式配置。

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，除了主動式矩陣外，亦具有諸如變阻器或二極體之被動元件之顯示器(MIM=金屬-絕緣體-金屬)。

此類型之MLC顯示器尤其適用於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不足夠高的比電阻而導致之困難[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頁及其後內容，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頁及其後內容，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歸因於與顯示器內表面之相互作用而通常在MLC顯示器之壽命內下降，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。

因此仍極需要在具有大工作溫度範圍、短回應時間及低臨限電壓的同時具有極高比電阻之MLC顯示器，藉此可產生各種灰度。

常用之MLC-TN顯示器之缺點係由於其相對較低之對比度、相對較高之視角依賴性及在此等顯示器中產生灰度之困難。

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，此處仍需要改良回應時間，尤其考慮到用於圖框速率(影像變化頻率/速率)大於60Hz之電視。然而，同時必須不減弱諸如低溫穩定性之特性。

本發明係基於提供尤其用於監視器及TV應用，基於ECB效應或基於IPS或FFS效應之液晶混合物之目標，該等液晶混合物不具有上文指示之缺點，或僅具有降低程度之上文指示之缺點。詳言之，必須確保監視器及電視在極高及極低溫度下亦工作，且同時具有極短回應時間且同時具有改良之可靠性行為，尤其在長操作時間之後不展現影像殘留或展現顯著降低之影像殘留。

出人意料地，若在液晶混合物中，尤其在具有負性介電各向異性之LC混合物中，較佳用於VA及FFS顯示器之LC混合物中使用通式I之極性化合物，則有可能改良旋轉黏度值且因此改良回應時間。

因此本發明係關於一種液晶介質，其包含至少一種式I化合物。本發明亦關於式I化合物。

式I化合物由WO 02/055463 A1中之通式(I)涵蓋。

根據本發明之混合物較佳展示極寬的向列相範圍，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，除旋轉黏度γ₁改良之外，本發明之混合物以可觀測到用於改良回應時間之相對較高的彈性常數K₃₃值而突出。在LC混合物，較佳具有負性介電各向異性之LC混合物中使用式I化合物，降低旋轉黏度γ₁及彈性常數K_i之比率。

根據本發明之混合物之一些較佳實施例指示如下。

在式I化合物中，R¹及R^1*較佳各彼此獨立地表示直鏈烷氧基，尤其OCH₃、正C₂H₅O、正OC₃H₇、正OC₄H₉、正OC₅H₁₁、正OC₆H₁₃；此外烯基，尤其CH₂=CH₂、CH₂CH=CH₂、CH₂CH=CHCH₃、CH₂CH=CHC₂H₅；分支鏈烷氧基，尤其OC₃H₆CH(CH₃)₂；及烯基氧基，尤其OCH=CH₂、OCH₂CH=CH₂、OCH₂CH=CHCH₃、OCH₂CH=CHC₂H₅。

R¹及R^1*尤其較佳各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷氧基，尤其甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基。

L¹及L²較佳均表示F。

較佳之式I化合物為式I-1至I-10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，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，烷氧基及烷氧基*各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷氧基，且L¹及L²各彼此獨立地表示F或Cl。

在式I-1至I-10之化合物中，L¹及L²較佳各彼此獨立地表示F或Cl，尤其L¹=L²=F。尤其較佳為式I-2及I-6之化合物。在式I-2及I-6之化合物中，較佳地，L¹=L²=F。

根據本發明之混合物極尤其較佳包含至少一種式I-1A、I-2A、I-4A、I-6A及/或I-6B之化合物，

極尤其較佳混合物包含至少一種式I-2.1至I-2.49及I-6.1至I-6.28之化合物，

在化合物I-2.1至I-2.49及I-6.1至I-6.28中，L¹及L²較佳均表示氟。

此外，較佳為包含至少一種選自式I-1.1至中I-1.28及I-6B.1至I-6B.3之化合物之群的化合物的液晶混合物：

其中L¹及L²各彼此獨立地具有如技術方案1中給出之含義。在式I-1.1至I-1.28及I-6B.1至I-6B.3之化合物中，較佳地L¹=L²=F。

式I化合物可例如如WO 02/055463 A1中所描述製備。式I化合物較佳如下製備：極尤其較佳混合物包含以下所提及之化合物中之至少一者：

式I化合物可例如如US 2005/0258399或WO 02/055463 A1中所描述製備。

式I化合物較佳如下製備：

流程1：

R及R' 各彼此獨立地表示直鏈或分支鏈烷基或烯基

流程2：

R¹及R² 各彼此獨立地表示直鏈或分支鏈烷基或烯基

流程3：

R¹及R² 各彼此獨立地表示直鏈或分支鏈烷基或烯基

流程4：

R¹及R² 各彼此獨立地表示直鏈或分支鏈烷基、烷氧基或烯基

本發明亦關於式I-6B化合物。

根據本發明之介質較佳包含1、2、3、4種或4種以上，較佳1、2或3種式I化合物。

以整個混合物計，式I化合物較佳以

1重量%，較佳

3重量%之量用於液晶介質中。尤其較佳為包含1重量%至40重量%，極尤其較佳2重量%至30重量%一或多種式I化合物之液晶介質。

根據本發明之液晶介質的較佳實施例如下所示： a)另外包含一或多種選自式IIA、IIB及IIC之化合物之群的化合物的液晶介質：

其中R^2A、R^2B及R^2C 各彼此獨立地表示H、具有多達15個C原子之烷基或烯基，該烷基或烯基未經取代、經CN或CF₃單取代或經鹵素至少單取代，其中此外，此等基團中之一或多個CH₂基團可經-O-、-S-、

、-C≡C-、-CF₂O-、-OCF₂-、-OC-O-或-O-CO-置換，其方式為使得O原子彼此不直接連接，L^1-4 各彼此獨立地表示F、Cl、CF₃或CHF₂，Z²及Z^2' 各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Z^2'可具有相同或不同含義。

在式IIA、IIB及IIC之化合物中，R^2A、R^2B及R^2C各較佳表示具有1至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及L²=Cl、L¹=Cl及L²=F、L³=F及L⁴=Cl、L³=Cl及L⁴=F。在式IIA及IIB中Z²及Z²'較佳各彼此獨立地表示單鍵，此外-C₂H₄-橋。

若在式IIB中，Z²=-C₂H₄-或-CH₂O-，則Z^2'較佳為單鍵或若Z^2'=- C₂H₄-或-CH₂O-，則Z²較佳為單鍵。在式IIA及IIB之化合物中，(O)C_vH_2v+1較佳表示OC_vH_2v+1，此外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較佳各表示F。

較佳之式IIA、IIB及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。

根據本發明之尤其較佳混合物包含一或多種式IIA-2、IIA-8、IIA-14、IIA-26、II-28、IIA-33、IIA-39、IIA-45、IIA-46、IIA-47、IIA-50、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%。

尤其較佳之本發明介質包含至少一種式IIC-1化合物，

其中烷基及烷基*具有上文所示之含義，式IIC-1化合物較佳呈>3重量%，尤其>5重量%且尤其較佳5重量%至25重量%之量。

b)另外包含一或多種式III化合物之液晶介質，

其中R³¹及R³²，各彼此獨立地表示具有多達12個C原子之直鏈烷基、烷氧基、烯基、烷氧基烷基或烷氧基，且

表示

或

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

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。

根據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%。

c)另外包含下式化合物之液晶介質，

及/或

及/或

總量較佳

5重量%，尤其

10重量%。

此外，較佳為包含以下化合物(字首語：CC-3-V1)之本發明混合物

其較佳呈2重量%至15重量%之量。

較佳混合物包含5重量%至60重量%，較佳10重量%至55重量%，尤其20重量%至50重量%之下式化合物(字首語：CC-3-V)

此外，較佳為包含以下之混合物：下式化合物(字首語：CC-3-V)

及下式化合物(字首語：CC-3-V1)

其較佳呈10重量%至60重量%之量。

d)另外包含一或多種下式之四環化合物之液晶介質：

其中R^7-10 各彼此獨立地具有技術方案3中關於R^2A所指示之含義中之一者，且w及x 各彼此獨立地表示1至6。

尤其較佳為包含至少一種式V-9化合物之混合物。

e)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至R¹⁹各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各彼此獨立地表示1至6；x表示0、1、2或3。

根據本發明之介質尤其較佳包含一或多種式Y-1至Y-6之化合物，其較佳呈

5重量%之量。

f)另外包含一或多種式T-1至式T-21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。

根據本發明之介質較佳包含呈2重量%至30重量%，尤其5重量%至20重量%之量之式T-1至T-21之聯三苯。

尤其較佳為式T-1、T-2、T-4、T-20及T-21之化合物。在此等化合物中，R較佳表示各具有1至5個C原子之烷基、此外烷氧基。在式T-20化合物中，R較佳表示烷基或烯基，尤其烷基。在式T-21化合物中，R較佳表示烷基。

若混合物之△n值為

0.1，則較佳將聯三苯用於根據本發明之混合物中。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之群的聯三苯化合物。

g)另外包含一或多種式B-1至B-3之聯二苯的液晶介質，

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，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。

式B-1至B-3之聯二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-3之化合物中，式B-2化合物尤其較佳。

尤其較佳之聯二苯為

其中烷基*表示具有1至6個C原子之烷基。根據本發明之介質尤其較佳包含一或多種式B-1a及/或式B-2c之化合物。

h)包含至少一種式Z-1至Z-7之化合物的液晶介質，

其中R及烷基具有上文所指示之含義。

i)另外包含至少一種式O-1至O-18之化合物之液晶介質，

其中R¹及R²具有關於R^2A所指示之含義。R¹及R²較佳各彼此獨立地表示直鏈烷基或烯基。

較佳介質包含一或多種式O-1、O-3、O-4、O-6、O-7、O-10、O-11、O-12、O-14、O-15、O-16及/或O-17之化合物。

根據本發明之混合物極尤其較佳包含式O-10、O-12、O-16及/或O-17之化合物，其尤其呈5%至30%之量。

較佳之式O-10及O-17之化合物如下所示：

根據本發明之介質尤其較佳包含式O-10a及/或式O-10b之三環化合物以及一或多種式O-17a至O-17d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-17d之雙環化合物的化合物之總比例為5%至40%，極尤其較佳為15%至35%。

極尤其較佳之混合物包含化合物O-10a及O-17a：

以整個混合物計，化合物O-10a及O-17a較佳以15%至35%、尤其較佳15%至25%且特別較佳18%至22%之濃度存在於混合物中。

極尤其較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%至35%、尤其較佳15%至25%且特別較佳18%至22%之濃度存在於混合物中。

極尤其較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%至35%、尤其較佳15%至25%且特別較佳18%至22%之濃度存在於混合物中。

較佳混合物包含至少一種選自以下化合物之群的化合物

其中R¹及R²具有上文所指示之含義。較佳在化合物O-6、O-7及O-17中，R¹表示分別具有1至6個或2至6個C原子之烷基或烯基且R²表示具有2至6個C原子之烯基。

較佳混合物包含至少一種式O-6a、O-6b、O-7a、O-7b、O-17e、O-17f、O-17g及O-17h之化合物：

其中烷基表示具有1至6個C原子之烷基。

式O-6、O-7及O-17e-h之化合物較佳以1重量%至40重量%、較佳2重量%至35重量%且極尤其較佳2重量%至30重量%之量存在於根據本發明之混合物中。

j)較佳之根據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N-5之化合物，

其中R^1N及R^2N各彼此獨立地具有關於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式BC之二氟二苯并色滿化合物、式CR之色滿、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 R^B1、R^B2、R^CR1、R^CR2、R¹、R²各彼此獨立地具有R^2A之含義。c為1或2。R¹及R²較佳彼此獨立地表示具有1至6個C原子之烷基或烷氧基。

根據本發明之混合物較佳包含呈3重量%至20重量%、尤其3重量%至15重量%之量的式BC、CR、PH-1、PH-2及/或BF之化合物。

尤其較佳之式BC及CR之化合物為化合物BC-1至BC-7及CR-1至CR-5，

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，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。

極尤其較佳為包含一種、兩種或三種式BC-2、BF-1及/或BF-2之化合物之混合物。

l)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：

尤其較佳為式In-1、In-2、In-3及In-4之化合物。

式In及子式In-1至In-16之化合物較佳以

5重量%，尤其5重量%至30重量%且極尤其較佳5重量%至25重量%之濃度用於根據本發明之混合物中。

m)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各彼此獨立地具有如技術方案5中關於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。

尤其較佳為式L-1及L-4之化合物，尤其為L-4之化合物。

式L-1至式L-11之化合物較佳以5重量%至50重量%、尤其5重量%至40重量%且極尤其較佳10重量%至40重量%之濃度使用。

尤其較佳混合物概念如下所示：(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15，較佳1至6)。

根據本發明之混合物較佳包含

- 一或多種式I化合物，其中L¹=L²=F且R¹=R^1*=烷氧基；- 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>5%，尤其為10%至30%，及/或- 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>5%，尤其為15%至50%，及/或 - 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%至30%，及/或- CLY-n-Om，較佳為CLY-2-O4、CLY-3-O2及/或CLY-3-O3，以整個混合物計，其濃度較佳>5%，尤其為10%至30%，及/或- 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%至25%。

此外較佳為根據本發明之混合物，其包含以下混合物概念：(n及m各彼此獨立地表示1至6)。

- CPY-n-Om及CY-n-Om，以整個混合物計，其濃度較佳為10%至80%，及/或- CPY-n-Om及CK-n-F，以整個混合物計，其濃度較佳為10%至70%，及/或-CPY-n-Om及PY-n-Om，較佳為CPY-2-O2及/或CPY-3-O2及PY-3-O2，以整個混合物計，其濃度較佳為10%至45%，及/或- CPY-n-Om及CLY-n-Om，以整個混合物計，其濃度較佳為10%至80%。

及/或-CCVC-n-V，較佳為CCVC-3-V，以整個混合物計，其濃度較佳為2%至10%，及/或 -CCC-n-V，較佳為CCC-2-V及/或CCC-3-V，以整個混合物計，其濃度較佳為2%至10%，及/或-CC-V-V，以整個混合物計，其濃度較佳為5%至50%。

此外，本發明係關於一種基於dem ECB、VA、PS-VA、PA-VA、IPS、PS-IPS、FFS或PS-FFS效應之具有主動式矩陣定址之電光顯示器，其特徵在於其含有根據技術方案1至15中之一或多者之液晶介質作為介電質。

根據本發明之液晶介質較佳具有

-20℃至

70℃、尤其較佳

-30℃至

80℃、極尤其較佳

-40℃至

90℃之向列相。

此處之表述「具有向列相」意謂一方面在對應溫度下於低溫下觀測不到近晶相及結晶，且另一方面在受熱後向列相仍未出現清澈。低溫下之研究係在對應溫度下於流動黏度計中進行且藉由儲存於具有對應於電光應用之層厚度的測試單元中至少100小時來檢查。若在-20℃之溫度下於對應測試單元中之儲存穩定性為1000h或1000h以上，則稱該介質在此溫度下穩定。在-30℃及-40℃之溫度下，對應時間分別為500h及250h。在高溫下，清澈點藉由習知方法在毛細管中量測。

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

液晶混合物中雙折射△n值通常在0.07與0.16之間，較佳在0.08與0.13之間。

根據本發明之液晶混合物的△ε為-0.5至-8.0，尤其為-2.5至-6.0，其中△ε表示介電各向異性。在20℃下之旋轉黏度γ₁較佳為150mPa．s，尤其為

120mPa．s

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

2.5V且極尤其較佳為

2.3V。

對於本發明，除非另外明確地指示，否則術語「臨限電壓」係關於電容臨限值(V₀)，亦稱為Freedericks臨限值。

此外，根據本發明之液晶介質在液晶單元中具有高電壓保持率。

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，反之亦然。

對於本發明，術語「介電正性化合物」表示△ε>1.5之化合物，術語「介電中性化合物」表示-1.5

△ε

1.5之化合物，且術語「介電負性化合物」表示△ε<-1.5之化合物。此處化合物之介電各向異性藉由將10%化合物溶解於液晶主體中且於在各情況下具有20μm之層厚度的至少一個測試單元中在1kHz下在垂直及平行表面配向下測定所得混合物之電容來測定。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。

本發明之所有溫度值以℃形式指示。

根據本發明之混合物適用於所有VA-TFT應用，諸如VAN、MVA、(S)-PVA、ASV、PSA(聚合物維持型VA)及PS-VA(聚合物穩定型VA)。此外，其更適用於具有負性△ε之IPS(共平面切換型)及FFS(邊緣場切換型)應用。

根據本發明之顯示器中之向列液晶混合物通常包含兩種組分A及B，該等組分本身由一或多種個別化合物組成。

組分A具有顯著負性介電各向異性且賦予向列相

-0.5之介電各向異性。除一或多種式I化合物以外，其較佳包含式IIA、IIB及/或IIC之化合物，此外一或多種式O-17化合物。

組分A之比例較佳在45%與100%之間，尤其在60%與100%之間。

對於組分A，較佳選擇具有

-0.8之△ε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℃下流動黏度不大於30mm²．s^-1，較佳不大於25mm²．s^-1。

熟習此項技術者自文獻已知眾多適合材料。尤其較佳為式O-17化合物。

組分B中之尤其較佳個別化合物為在20℃下流動黏度不大於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，無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。此等所謂的正性化合物一般以按整個混合物計

20重量%之量存在於負性介電各向異性之混合物中。

若根據本發明之混合物包含一或多種具有

1.5之介電各向異性△ε之化合物，則此等化合物較佳為一或多種選自式P-1至P-4之化合物之群的化合物，

其中R 表示直鏈烷基、烷氧基或烯基，各分別具有1或2至6個C原子，且X 表示F、Cl、CF₃、OCF₃、OCHFCF₃或CCF₂CHFCF₃，較佳F或OCF₃。

式P-1至P-4之化合物較佳以2%至15%，尤其2%至10%之濃度用於根據本發明之混合物中。

尤其較佳為下式化合物

其較佳以2%至15%之量用於根據本發明之混合物中。

此外，此等液晶相亦可包含18種以上組分，較佳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5至12種且尤其較佳<10種式IIA、IIB及/或IIC之化合物及視情況存在之一或多種式O-17化合物。

除式I化合物及式IIA、IIB及/或IIC及視情況存在之O-17之化合物之外，其他成分亦可以例如整個混合物之至多45%，但較佳至多35%，尤其至多10%之量存在。

其他成分較佳選自來自以下類別之向列或向列原基物質(尤其已知物質)：氧偶氮苯、亞苄基苯胺、聯二苯、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、環己基聯二苯、環己基環己烷、環己基萘、1,4-雙環己基聯二苯或環己基嘧啶、苯基-或環己基二噁烷、視情況存在之鹵化芪、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分的最重要化合物藉由式IV表徵：R²⁰-L-G-E-R²¹ IV

其中L及E各表示來自由1,4-經雙取代苯及環己烷環、4,4'-經雙取代聯二苯、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、二氫萘及四氫萘、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，此等基團之一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，根據本發明之VA、IPS或FFS混合物亦可包含例如H、N、O、Cl及F已由對應同位素置換之化合物。

另外可將稱為反應性液晶原基(RM)之可聚合化合物(例如如U.S.6,861,107中所揭示)以按混合物計較佳0.01重量%至5重量%、尤其較佳0.2重量%至2重量%之濃度添加至根據本發明之混合物中。此等混合物可視情況亦包含引發劑，如例如U.S.6,781,665中所描述。將引發劑(例如來自BASF之Irganox-1076)較佳以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聚合物穩定VA模式(PS-VA)或PSA(聚合物維持型VA)，其中反應性液晶原基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。

在本發明之一個較佳實施例中，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 表示間隔基團或一單鍵，A^M1及A^M2 各彼此獨立地表示芳族、雜芳族、脂環或雜環基，較佳具有4至25個環原子，較佳C原子，其亦包括或可含有增環之環，且其可視情況經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(R^x)₂、-C(=O)Y¹、-C(=O)R^x、-N(R^x)₂、視情況經取代之矽烷基、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原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中另外，一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-，較佳P、P-Sp-、H、OH、CH₂OH、鹵素、SF₅、NO₂、烷基、烯基或炔基置換，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或一單鍵，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，R^x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，其中此外，一或多個不相鄰CH₂基團可經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，其方式為使得O及/或S原子彼此不直接連接，且其中此外，一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-、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置換，m1 表示0、1、2、3或4，及n1 表示1、2、3或4，其中來自所存在之基團R^Ma、R^Mb及取代基L之至少一個，較佳一個、兩個或三個，尤其較佳一個或兩個，表示基團P或P-Sp-或含有至少一個基團P或P-Sp-。

式M之尤其較佳化合物為彼等化合物，其中R^Ma及R^Mb 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，其中此外，一或多個不相鄰CH₂基團可各彼此獨立地經C(R⁰)=C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N(R⁰⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，其方式為使得O及/或S原子彼此不直接連接，且其中此外，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，其中此外，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，其中此外，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]庚烷-2,6-二基、哌啶-1,4-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-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，其中所有此等基團均可未經取代或經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(R^x)₂、-C(=O)Y¹、-C(=O)R^x、-N(R^x)₂、視情況經取代之矽烷基、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原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中此外，一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-置換，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、分支鏈或環狀烷基，其中此外，一或多個不相鄰CH₂基團可經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，其方式為使得O及/或S原子彼此不直接連接，且其中此外，一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-、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置換。

極尤其較佳為其中R^Ma及R^Mb中之一者或兩者表示P或P-Sp-之式M化合物。

用於根據本發明之液晶介質及PS-VA顯示器或PSA顯示器之適合且較佳RM或單體或共聚單體例如選自下式：

其中個別基團具有以下含義：P¹、P²及P³各相同或不同地表示可聚合基團，較佳具有上文及下文關於P所指示之含義中之一者，尤其較佳為丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氧雜環丁烷、乙烯氧基或環氧基，Sp¹、Sp²及Sp³各彼此獨立地表示單鍵或間隔基團，較佳具有上文及下文關於Sp^a所指示之含義中之一者，且尤其較佳為-(CH₂)_p1-、-(CH₂)_p1-O-、-(CH₂)_p1-CO-O-或-(CH₂)_p1-O-CO-O-，其中p1為1至12之整數，且其中在最後提及之基團中，與相鄰環之連接經由O原子進行，其中基團P¹-Sp¹-、P²-Sp²-及P³-Sp³-中之一或多者亦可表示R^aa，其限制條件為存在之基團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原子之直鏈或分支鏈烷基，其中此外，一或多個不相鄰CH₂基團可各彼此獨立地經C(R⁰)=C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N(R⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，其方式為使得O及/或S原子彼此不直接連接，且其中此外，一或多個H原子可經F、Cl、CN或P¹-Sp¹-置換，較佳為視情況經單氟化或多氟化之具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷基羰氧基(其中烯基及炔基具有至少兩個C原子且分支鏈基團具有至少三個C原子)，R⁰、R⁰⁰ 各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 各彼此獨立地表示H、F、CH₃或CF₃，X¹、X²及X³ 各彼此獨立地表示-CO-O-、O-CO-或一單鍵，Z¹ 表示-O-、-CO-、-C(R^yR^z)-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 在每次出現時相同或不同地表示F、Cl、CN、SCN、SF₅或具有1至12個C原子之視情況經單氟化或多氟化之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，較佳為F，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。

在式M1至M44之化合物中，

較佳表示

其中L在每次出現時相同或不同地具有以上含義中之一者且較佳表示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-，尤其較佳表示F、Cl、CN、CH₃、C₂H₅、OCH₃、COCH₃、OCF₃或P-Sp-，極尤其較佳表示F、Cl、CH₃、OCH₃、COCH₃或OCF₃，尤其F或CH₃。

適合之可聚合化合物例如列舉於表D中。

根據本申請案之液晶介質較佳包含總計為0.1%至10%、較佳0.2%至4.0%、尤其較佳0.2%至2.0%之可聚合化合物。

尤其較佳為式M及式RM-1至RM-94之可聚合化合物。

根據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。

根據本發明之液晶顯示器之結構對應於常見幾何形狀，如例如EP-A 0 240 379中所描述。

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，百分比資料表示重量百分比；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：

伸環己基環為反-1,4-伸環己基環。

在整個專利申請案中及在實施例中，液晶化合物之結構藉助於字首語指示。除非另外指示，否則根據表1至3進行至化學式之轉換。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為在各情況下分別具有n、m、m'或z個C原子之直鏈烷基或伸烷基。n、m、m'、z各彼此獨立地表示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中編碼對應化合物之環元素，在表2中列出橋接基且在表3中指示化合物之左側或右側側鏈之符號之含義。

除式I化合物之外，根據本發明之混合物較佳包含以下所提及之來自以下所指示之表A之化合物中之一或多者。

表A

使用以下縮寫：(n、m、m'、z：各彼此獨立地為1、2、3、4、5或6；(O)C_mH_2m+1意謂OC_mH_2m+1或C_mH_2m+1)

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，有利地在高溫下將以較少量使用之所需量之組分溶解於構成主要成分之組分中。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，且在充分混合後例如藉由蒸餾再次移除溶劑。

藉助於適合添加劑，根據本發明之液晶相可以使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顯示器中之方式加以改質。

介電質亦可包含為熟習此項技術者所知及文獻中描述之其他添加劑，諸如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%至15%多色染料、穩定劑或對掌性摻雜劑。適用於根據本發明之混合物之穩定劑尤其為表B中列舉之穩定劑。

例如，可添加0%至15%之多色染料，此外可添加導電鹽，較佳4-已氧基苯甲酸乙基二甲基十二烷基銨、四苯基氫硼化四丁基銨或冠醚之複鹽(參考例如Haller等人，Mol.Cryst.Liq.Cryst.第24卷，第249-258頁(1973))以改良傳導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顯示可添加至根據本發明之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重量%至4重量%，較佳0.1重量%至1.0重量%之量使用。

表B

表B指示通常添加至根據本發明之混合物中之可能摻雜劑。混合物較佳包含0重量%至10重量%，尤其0.01重量%至5重量%，且尤其較佳0.01重量%至3重量%之摻雜劑。

表C

可以0重量%至10重量%之量例如添加至根據本發明之混合物中之穩定劑顯示如下。

表D

表D顯示可較佳作為反應性液晶原基化合物用於根據本發明之LC介質中之例示性化合物。若根據本發明之混合物包含一或多種反應性化合物，則其較佳以0.01重量%至5重量%之量使用。亦可能需要添加引發劑或兩種或兩種以上引發劑之混合物以用於聚合。以混合物計，引發劑或引發劑混合物較佳以0.001重量%至2重量%之量添加。適合之引發劑為例如Irgacure(BASF)或Irganox(BASF)。

在一較佳實施例中，根據本發明之混合物包含一或多種可聚合化合物，其較佳選自式RM-1至RM-94之可聚合化合物。此類介質尤其適用於PS-FFS及PS-IPS應用。在表D中所顯示之反應性液晶原基中，化合物RM-1、RM-2、RM-3、RM-4、RM-5、RM-11、RM-17、RM-35、RM-41、RM-44、RM-62及RM-81尤其較佳。

實施例：

以下實例意欲解釋本發明，而不對其進行限制。在實例中，m.p.表示液晶物質之熔點(攝氏度)且C表示液晶物質之清澈點(攝氏度)；沸點溫度由m.p.表示。此外：C表示結晶固態，S表示近晶相(指數表示相類型)，N表示向列狀態，Ch表示膽固醇型相，I表示各向同性相，T_g表示玻璃轉移溫度。兩個符號之間的數字指示攝氏度形式之轉化溫度。

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自在添加待研究化合物之後主體混合物之介電常數的變化且外插至100%所用化合物獲得。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：V_o 表示在20℃下之電容臨限電壓[V]，n_e 表示在20℃及589nm下之異常折射率， n_o 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，垂直於指向矢之介電電容率，ε_∥ 表示在20℃及1kHz下，與指向矢平行之介電電容率，△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 表示在20℃下所量測之旋轉黏度[mPa．s]，其藉由旋轉方法在磁場中測定，K₁ 表示在20℃下「張開」變形之彈性常數[pN]，K₂ 表示在20℃下「扭轉」變形之彈性常數[pN]，K₃ 表示在20℃下「彎曲」變形之彈性常數[pN]，LTS 表示在測試單元中測定之低溫穩定性(向列相)。

除非另外明確指出，否則本申請案中指示之所有溫度值(諸如熔點T(C,N)、近晶相(S)至向列相(N)之轉變T(S,N)及清澈點T(N,I))以攝氏溫度(℃)指示。m.p.表示熔點，cl.p.=清澈點。此外，Tg=玻璃態，C=結晶態，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表示轉移溫度。

除非在各情況下另外明確指示，否則所有物理特性均係或已根據「Merck Liquid Crystals,Physical Properties of Liquid Crystals」,Status 1997年11月，Merck KGaA,Germany來測定且適用於20℃之溫度，且△n在589nm下測定且△ε在1kHz下測定。

除非另外明確指示，否則對於本發明，術語「臨限電壓」係關於電容臨限值(V₀)，亦稱為菲德瑞克斯(Freedericksz)臨限值。在實例中，如一般常用，光學臨限值亦可指示用於10%相對對比度(V₁₀)。

用於量測電容臨限電壓之顯示器由兩個間距20μm之平面平行的玻璃外板組成，其各在內側上具有電極層且在頂部具有未摩擦之聚醯亞胺配向層，其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距4μm之平面平行的玻璃外板組成，其各在內側上具有電極層且在頂部具有聚醯亞胺配向層，其中兩個聚醯亞胺層經彼此反向平行地摩擦，且實現液晶分子之垂直邊緣配向。

可聚合化合物在顯示器或測試單元中，藉由用限定強度之UVA光(通常365nm)照射預先設定之時間，同時將電壓施加至顯示器(通常10V至30V交流電，1kHz)來聚合。在實例中，除非另外指示，否則使用50mW/cm²汞蒸汽燈，且使用配備有365nm帶通濾光器之標準UV計(形成Ushio UNI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，低值(亦即，自90°角之大偏離)對應於大傾斜。

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TN-VHR測試單元(在90°下摩擦，配向層TN聚醯亞胺，層厚度d

6μm)中。在1V，60Hz，64μs脈衝下UV暴露2h(日光測試)之前及之後在100℃下5min之後測定HR值(量測儀器：Autronic-Melchers VHRM-105)。

為了研究低溫穩定性，亦稱為「LTS」，亦即在低溫下LC混合物自發結晶出個別組分之穩定性，將含有1g LC/RM混合物之瓶子在-10℃下儲存，且定期檢查混合物是否結晶出。

所謂的「HTP」表示在LC介質中光學活性或對掌性物質之螺旋扭轉力(以μm為單位)。除非另外指示，否則HTP係在20℃之溫度下於市售向列LC主體混合物MLD-6260(Merck KGaA)中量測。

除非另外明確指出，否則本申請案中之所有濃度均按重量百分比指示，且係關於包含所有固體或液晶組分之整個對應混合物(無溶劑)。除非另外明確指示，否則所有物理特性係根據「Merck Liquid Crystals,Physical Properties of Liquid Crystals」,Status 1997年11月，Merck KGaA,Germany測定且適用於20℃之溫度。

混合物實例 實例M1

實例M2

實例M3

實例M4

實例M5

實例M6

實例M7

實例M8

實例M9

實例M10

實例M11

實例M12

實例M13

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

為了製備PS-VA混合物，將99.7%根據實例M1之混合物與0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M33

為了製備PS-VA混合物，將99.75%根據實例M1之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M34

為了製備PS-VA混合物，將99.8%根據實例M1之混合物與0.2%下式之可聚合化合物混合

實例M35

實例M36

實例M37

為了製備PS-VA混合物，將99.75%根據實例M1之混合物與0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M38

實例M39

實例M40

為了製備PS-VA混合物，將99.75%根據實例M2之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M41

為了製備PS-VA混合物，將99.7%根據實例M2之混合物與0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M42

實例M43

實例M44

實例M45

實例M46

實例M47

實例M48

為了製備PS-VA混合物，將99.75%根據實例M3之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M49

為了製備PS-VA混合物，將99.8%根據實例M3之混合物與0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M50

為了製備PS-VA混合物，將99.7%根據實例M3之混合物與0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M51

實例M52

實例M53

實例M54

為了製備PS-VA混合物，將99.7%根據實例M4之混合物與0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M55

為了製備PS-VA混合物，將99.75%根據實例M4之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M56

為了製備PS-VA混合物，將99.75%根據實例M17之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M57

為了製備PS-VA混合物，將99.7%根據實例M21之混合物與0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M58

為了製備PS-VA混合物，將99.75%根據實例M25之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M59

為了製備PS-VA混合物，將99.75%根據實例M28之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M60

為了製備PS-VA混合物，將99.7%根據實例M29之混合物與0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M61

為了製備PS-VA混合物，將99.75%根據實例M30之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M62

為了製備PS-VA混合物，將99.8%根據實例M31之混合物與0.2%下式之可聚合化合物混合

實例M63

為了製備PS-VA混合物，將99.75%根據實例M19之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M64

為了製備PS-VA混合物，將99.75%根據實例M20之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M65

為了製備PS-VA混合物，將99.75%根據實例M27之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M66

實例M67

實例M68

實例M69

實例M70

實例M71

實例M72

實例M73

實例M74

實例M75

實例M76

實例M77

實例M78

實例M79

實例M80

實例M81

實例M82

實例M83

實例M84

實例M85

實例M86

實例M87

實例M88

實例M89

實例M90

實例M91

實例M92

實例M93

實例M94

實例M95

實例M96

實例M97

實例M98

實例M99

實例M100

實例M101

實例M102

為了製備PS-VA混合物，將99.9%根據實例M101之混合物與0.1%下式之可聚合化合物混合

實例M103

為了製備PS-VA混合物，將99.6%根據實例M101之混合物與0.4%下式之可聚合化合物混合

實例M104

為了製備PS-VA混合物，將99.7%根據實例M101之混合物與0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M105

為了製備PS-VA混合物，將99.8%根據實例M101之混合物與0.2%下式之可聚合化合物混合

實例M106

實例M107

為了製備PS-VA混合物，將99.6%根據實例M106之混合物與0.4%下式之可聚合化合物混合

實例M108

實例M109

實例M110

實例M111

實例M112

實例M113

實例M114

實例M115

實例M116

實例M117

為了製備PS-VA混合物，將99.7%根據實例M111之混合物與0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M118

實例M119

為了製備PS-VA混合物，將99.7%根據實例M118之混合物與0.001%Irganox 1076及0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M120

實例M121

為了製備PS-VA混合物，將99.6%根據實例M120之混合物與0.4%下式之可聚合化合物混合

實例M122

實例M123

實例M124

實例M125

為了製備PS-VA混合物，將99.7%根據實例M124之混合物與0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M126

實例M127

為了製備PS-VA混合物，將99.7%根據實例M126之混合物與0.001%Irganox 1076及0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M128

實例M129

實例M130

實例M131

實例M132

實例M133

實例M134

實例M135

實例M136

實例M137

實例M138

實例M139

實例M140

實例M141

實例M142

為了製備PS-VA混合物，將99.7%根據實例M140之混合物與0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M143

為了製備PS-VA混合物，將99.75%根據實例M140之混合物與 0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M144

為了製備PS-VA混合物，將99.8%根據實例M140之混合物與0.2%下式之可聚合化合物混合

實例M145

為了製備PS-VA混合物，將99.75%根據實例M141之混合物與0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M146

為了製備PS-VA混合物，將99.75%根據實例M141之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M147

為了製備PS-VA混合物，將99.75%根據實例M141之混合物與 0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M148

為了製備PS-VA混合物，將99.8%根據實例M141之混合物與0.2%下式之可聚合化合物混合

實例M149

為了製備PS-VA混合物，將99.7%根據實例M141之混合物與0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M150

實例M151

CCY-3-O1 7.00% 清澈點[℃]：80

實例M152

實例M153

實例M154

實例M155

實例M156

實例M157

實例M158

CC-3-V 25.00% 清澈點[℃]：80.5

實例M159

實例M160

實例M161

實例M162

實例M163

實例M164

實例M165

實例M166

實例M167

實例M168

實例M169

實例M170

實例M171

實例M172

為了製備PS-VA混合物，將99.7%根據實例M171之混合物與0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M173

為了製備PS-VA混合物，將99.75%根據實例M171之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M174

實例M175

實例M176

為了製備PS-VA混合物，將99.8%根據實例M174之混合物與0.2%下式之可聚合化合物混合

實例M177

為了製備PS-VA混合物，將99.75%根據實例M174之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M178

為了製備PS-VA混合物，將99.7%根據實例M174之混合物與0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M179

實例M180

實例M181

實例M182

為了製備PS-VA混合物，將99.75%根據實例M175之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M183

實例M184

實例M185

實例M186

為了製備PS-VA混合物，將99.8%根據實例M175之混合物與0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M187

為了製備PS-VA混合物，將99.7%根據實例M166之混合物與0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M188

為了製備PS-VA混合物，將99.7%根據實例M167之混合物與0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M189

實例M190

實例M191

實例M192

為了製備PS-VA混合物，將99.7%根據實例M191之混合物與0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M193

為了製備PS-VA混合物，將99.75%根據實例M191之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M194

實例M195

CC-3-V 45.50% 清澈點[℃]：735

實例M196

為了製備PS-VA混合物，將99.75%根據實例M195之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M197

為了製備PS-VA混合物，將99.7%根據實例M195之混合物與0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M198

實例M199

為了製備PS-VA混合物，將99.75%根據實例M198之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M200

Claims

一種基於極性化合物之混合物的液晶介質，其特徵在於其包含至少一種式I化合物，
其中R¹及R^1* 各彼此獨立地表示具有1至15個C原子之烷基或烷氧基，其中此等基團中之一或多個CH₂基團可各彼此獨立地經-C≡C-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH=CH-、
、
、-O-、-CO-O-、-O-CO-置換，其方式為使得O原子彼此不直接連接，且其中一或多個H原子可經鹵素置換，L¹及L² 各彼此獨立地表示F、Cl、CF₃或CHF₂，及一或多種選自式IIA、IIB及IIC之化合物之群的化合物，

其中R^2A、R^2B及R^2C 各彼此獨立地表示H、具有至多達15個C原子之烷基或烯基，該烷基或烯基未經取代、經CN或CF₃單取代或經鹵素至少單取代，其中此等基團中之一或多個CH₂基團可經-O-、-S-、
、-C≡C-、-CF₂O-、-OCF₂-、-OC-O-或-O-CO-置換，其方式為使得O原子彼此不直接連接，L^1-4 各彼此獨立地表示F或Cl，Z²及Z^2' 各彼此獨立地表示單鍵、-CH₂CH₂-、-CH=CH-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-OC-O-、-O-CO-、-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，其中該液晶介質具有向列相。
如請求項1之液晶介質，其中該介質包含至少一種式I-1至I-10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，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，烷氧基及烷氧基* 各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷氧基，且L¹及L² 各彼此獨立地表示F、Cl、CF₃或CHF₂。
如請求項1或2之液晶介質，其中該介質包含至少一種來自式I-2.1至I-2.49、I-6.1至I-6.28及I-6B.1至I-6B.3之化合物之群的化合物，

其中L¹及L²具有請求項1中所指示之含義。
如請求項1或2之液晶介質，其中該式I中之L¹及L²各表示F。
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達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-、-OC-O-、-O-CO-、-C₂F₄-、-C₄H₉-、-CF=CF-。
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L-11之化合物，

其中R、R¹及R² 各彼此獨立地具有如請求項1中關於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，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-21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，且 m 表示1至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O-1至O-18之化合物，

其中R¹及R²各彼此獨立地具有如請求項1中關於R^2A所指示之含義。
如請求項1或2之液晶介質，其中該介質另外包含一或多種選自式O-6、O-7及O-17之化合物之群的化合物，

其中R¹表示具有1至6個或2至6個C原子之烷基或烯基且R²表示具有2至6個C原子之烯基。
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 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。
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BF-1及BF-2之化合物，

其中R¹及R² 各彼此獨立地具有R^2A之含義，且c 表示1或2。
如請求項1或2之液晶介質，其中在整個該混合物中該式I化合物之比例為1重量%至40重量%。
如請求項1或2之液晶介質，其中該介質包含至少一種可聚合化合物。
如請求項1或2之液晶介質，其中該介質包含一或多種添加劑。
如請求項1或2之液晶介質，其中該添加劑選自自由基清除劑、抗氧化劑及/或UV穩定劑之群。
一種製備如請求項1至15中任一項之液晶介質之方法，其特徵在於將至少一種式I化合物與至少另一種液晶化合物混合。
如請求項16之方法，其特徵在於添加一或多種添加劑。
如請求項16或17之方法，其特徵在於添加至少一種可聚合化合物。
一種如請求項1至15中任一項之液晶介質之用途，其用於電光顯示器中。
一種具有主動式矩陣定址之電光顯示器，其特徵在於其含有如請求項1至15中任一項之液晶介質作為介電質。
如請求項20之電光顯示器，其中其為VA、PSA、PA-VA、PS-VA、PALC、IPS、PS-IPS、FFS或PS-FFS顯示器。