TWI767981B

TWI767981B - 化合物及液晶介質

Info

Publication number: TWI767981B
Application number: TW107103287A
Authority: TW
Inventors: 馬丁安棋; 莎賓娜瑪格; 印格阿爾密羅斯; 羅可佛特; 艾奇高姿; 索斯頓科狄; 奧立佛亥波特
Original assignee: 德商馬克專利公司
Priority date: 2017-01-30
Filing date: 2018-01-30
Publication date: 2022-06-21
Also published as: US10913897B2; EP3354710A1; TW201840831A; JP2018162439A; KR20180089315A; US20180216005A1; JP7223499B2; CN108373441A; DE102018000286A1; KR102582183B1; CN108373441B; EP3354710B1

Abstract

本發明係關於式I化合物，且係關於液晶介質，較佳具有向列相及負性介電各向異性，該液晶介質包含 a) 一或多種式I化合物

及 b) 一或多種式II化合物

及/或 c) 一或多種選自式III-1至III-4及B化合物之群的化合物

Description

化合物及液晶介質

本發明係關於新穎化合物，特定言之用於液晶介質中之新穎化合物，以及此等液晶介質於液晶顯示器中之用途，及此等液晶顯示器，特定言之在垂直初始對準中使用介電負性液晶的ECB (電控雙折射)效應的液晶顯示器。根據本發明之液晶介質因根據本發明之顯示器中與高壓保持率(VHR或亦僅簡稱為HR)同時之極短回應時間而著稱。

電控雙折射、ECB效應或DAP(對準相之變形)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)中。隨後J.F. Kahn (Appl. Phys. Lett. 20 (1972), 1193)以及G. Labrunie及J. Robert (J. Appl. Phys. 44 (1973), 4869)之論文。 J. Robert及F. Clerc (SID 80 Digest Techn. Papers (1980), 30)、J. Duchene (Displays 7 (1986), 3)及H. Schad (SID 82 Digest Techn. Papers (1982), 244)之論文展示液晶相必須具有高彈性常數K₃ /K₁ 之比值、高光學各向異性Δn值及介電各向異性值Δε≤-0.5，以便適用於基於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對準(VA技術=豎直對準型或VAN =豎直對準向列型)。介電負性液晶介質亦可用於使用所謂IPS (面內切換)效應之顯示器中。此效應於電光顯示元件中之工業應用需要LC相，其必須滿足多種要求。此處特別重要的是針對水分、空氣及物理影響，諸如熱、紅外光、可見光及紫外光區域中之輻射，及直流電及交流電電場之耐化學性。另外，工業上可用之LC相需要在適合溫度範圍內及低黏度下具有液晶中間相。迄今已揭示之具有液晶中間相之一系列化合物中均不包括滿足所有該等要求之單一化合物。一般製備兩種至25種、較佳三種至18種化合物之混合物以獲得可用作LC相之物質。已知矩陣液晶顯示器(MLC顯示器)。可用於個別像素之個別轉換之非線性元件為例如主動元件(即電晶體)。接著使用術語「主動矩陣」，其中一般利用薄膜電晶體(TFT)，該等TFT一般佈置於作為基板之玻璃板上。在兩種技術之間進行區分：TFT包含化合物半導體，諸如CdSe，或TFT基於多晶及尤其非晶矽。後一技術當前在全世界具有最大的商業價值。將TFT矩陣應用於顯示器之一個玻璃板的內部，而另一玻璃板在其內部攜帶透明相對電極。相比於像素電極之尺寸，TFT極小且對影像幾乎無不良影響。此技術亦可擴展至全色顯示器(fully colour-capable display)，其中紅色、綠色及藍色濾光片之嵌合體係以使得濾光片元件與每一可轉換像素相對之方式佈置。迄今最常用之TFT顯示器通常以用於透射之交叉偏光器操作，且為背光的。對於TV應用，使用IPS單元或ECB (或VAN)單元，而監視器通常使用IPS單元或TN (扭轉向列)單元，且筆記型電腦、膝上型電腦及行動式應用通常使用TN單元。術語MLC顯示器在此處涵蓋具有積體式非線性元件的任何矩陣顯示器，即除主動矩陣以外，顯示器亦具有被動元件，諸如變阻器或二極體(MIM=金屬-絕緣體-金屬)。此類型之MLC顯示器特別適於TV應用、監測器及筆記型電腦，或用於具有高資訊密度之顯示器，例如用於汽車製造或飛機構造中。除了關於對比度之角度依賴性及響應時間的問題以外，由於液晶混合物之比電阻不夠高，在MLC顯示器中亦產生困難[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通常因與顯示器內表面相互作用而隨MLC顯示器之壽命下降，因此對於必須在長操作時間段內具有可接受之電阻值的顯示器，高(初始)電阻極其重要。除IPS顯示器(例如：Yeo, S.D., Paper 15.3: 「An LC Display for the TV Application」, SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers，XXXV，Book II，第758及759頁)及長期已知之TN顯示器以外，使用ECB效應之顯示器已確立為所謂的VAN (豎直對準向列型)顯示器，此為當前最重要，特別是對於電視應用最重要的近期三種類型之液晶顯示器之一。可提及的最重要之設計為：MVA (多域豎直對準，例如：Yoshide, H.等人, Paper 3.1: 「MVA LCD for Notebook or Mobile PCs ...」, SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Book I, 第6至9頁, 及Liu, C.T.等人, Paper 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)、圖案化垂直配向(patterned vertical alignment，PVA；例如：Kim, Sang Soo, Paper 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)及ASV (先進大視角，例如：Shigeta, Mitzuhiro及Fukuoka, Hirofumi, Paper 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)。在例如Souk, Jun, SID Seminar 2004, Seminar M-6: 「Recent Advances in LCD Technology」, Seminar Lecture Notes, M-6/1 to M-6/26, 及Miller, Ian, SID Seminar 2004, Seminar M-7: 「LCD-Television」, Seminar Lecture Notes, M-7/1 to M-7/32中比較了該等技術之一般形式。儘管已藉由使用超速傳動之定址方法顯著改良現代ECB顯示器之回應時間，例如：Kim, Hyeon Kyeong等人，Paper 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，但達成可視訊相容之響應時間，尤其是關於灰度轉換，仍為尚未圓滿解決的問題。 ECB顯示器，如ASV顯示器，使用具有負性介電各向異性(Δε)之液晶介質，而TN及迄今為止的所有習知IPS顯示器使用具有正性介電各向異性之液晶介質。在此類型液晶顯示器中，液晶被用作介電質，其光學特性在施加電壓後可逆地改變。由於在一般顯示器中，即亦在根據此等所提及之效應之顯示器中，操作電壓應儘可能低，利用一般主要由液晶化合物構成之液晶介質，所有該等化合物均具有相同介電各向異性符號且具有介電各向異性的最高可能值。大體而言，採用至多相對較小比例之中性化合物且若可能，則不採用與該介質具有相反介電各向異性符號之化合物。在液晶介質具有負性介電各向異性之情況下，例如對於ECB顯示器而言，由此主要採用具有負性介電各向異性之化合物。所採用液晶介質大體上主要及實質上通常由具有負性介電各向異性之液晶化合物組成。在根據本申請案使用之介質中，通常採用最大量介電中性液晶化合物及大體上僅極少量介電正性化合物或甚至完全沒有介電正性化合物，因為大體而言液晶顯示器打算具有最低可能定址電壓。對於液晶顯示器中之許多實際應用，已知液晶介質不夠穩定。特定言之，其對UV並且即使用習知背光照射穩定，導致尤其電特性減損。因此，例如導電性顯著增加。所謂的「受阻胺光穩定劑」，簡稱HALS的用途，已提出用於穩定液晶混合物。具有負性介電各向異性的向列型液晶混合物，其包含少量TINUVIN^® 770，即下式之化合物

，作為穩定劑，在例如WO 2009/129911 A1及WO 2012/076105 A1中提出。然而，相應液晶混合物不具有用於一些實際應用之充分特性。尤其是，其對於使用典型CCFL(冷陰極螢光燈)以及特定言之典型現代LED (發光二極體)背光的照射而言不夠穩定。自例如EP 2 182 046 A1、WO 2008/009417 A1、WO 2009/021671 A1及WO 2009/115186 A1已知類似液晶混合物。然而，其中未指出使用穩定劑。根據本文中之揭示內容，此等液晶混合物亦可視情況包含各種類型之穩定劑，諸如酚類及位阻胺(受阻胺光穩定劑，簡稱HALS)。然而，此等液晶混合物特徵在於相對高之臨限電壓及至多中等之穩定性。特定言之，其電壓保持率在曝光之後降低。另外，通常發生淡黃色變色。在液晶介質中使用多種穩定劑描述於例如JP (S)55-023169 (A)、JP (H)05-117324 (A)、WO 02/18515 A1及JP (H) 09-291282 (A)中。 WO 2009/129911 A1提出化合物

EP 2 993 216 A1尤其提出下式之化合物

用於穩定介電正性液晶介質。 WO 2009/129911 A1提出化合物

，除氮雜環化合物以外的其他若干穩定劑作為第二穩定劑用於穩定介電負性液晶介質。 EP 2 514 800 A2提出下式之化合物的用途

及

其中除許多其他含義之外，R¹¹ 亦可為H，用於液晶介質中的穩定目的。然而，此等化合物關於水解之化學穩定性及其在液晶介質中之溶解度在大多數情況下不適於實際應用。 WO 2016/146245 A1提出下式之化合物

用於液晶介質中的穩定目的。此化合物以及以下化合物

亦在DE 2016 005 083 A1中提出用於液晶介質中的穩定目的。然而，在此等化合物之情況下尤其關於水解之化學穩定性及尤其在液晶介質中的溶解度在大多數情況下不適於實際應用。此外，其與具有某些聚醯亞胺的液晶單元(諸如AL-16301)相比，根據本申請案之式I化合物的效果顯著較差。下式之醚連接之化合物

在尚未公開之申請案DE 10 2016 009485.0中提出用作液晶混合物的穩定劑。具有相應低定址電壓的先前技術的液晶介質具有相對低的電阻值或低VHR，且通常導致顯示器中非所需的閃爍及/或不充分的透射。另外，其對於加熱及/或UV曝露不夠穩定，至少若其具有相應高極性(對於低定址電壓為必要的)。另一方面，具有高VHR的先前技術之顯示器之定址電壓通常過高，對於不直接或不連續連接至電力供應器網絡之顯示器，諸如，用於行動應用之顯示器尤其如此。另外，液晶混合物之相範圍必須足夠寬以用於顯示器之預期應用。因此，單元中的及較佳在-30℃下的本體中的低溫儲存穩定性應為240小時或更久。必須改良(亦即減小)顯示器中之液晶介質之響應時間。此對於用於電視或多媒體應用之顯示器尤其重要。為改良響應時間，過去已反覆地提出優化液晶介質之旋轉黏度(γ₁ )，即獲得具有最低可能旋轉黏度之介質。然而，此處實現之結果不適於許多應用且因此需要進一步發現優化方法。該介質對於極端負荷，尤其對於UV曝光及加熱之適當穩定性極為重要。在同時優化旋轉黏度的情況下，此尤其困難。特定言之，在應用於行動設備(諸如行動電話)的顯示器中的情況下，此可能是至關重要的，因為尤其在此等裝置的情況下，較佳使用相對低的定址頻率。迄今所揭示之MLC顯示器之缺點由於其比較低的對比度，相對高之視角依賴性及難以出現灰度，以及其不適當之VHR及其不足的壽命。因此，仍持續十分需要具有極高比電阻，同時具有較大工作溫度範圍、較短回應時間及較低臨限電壓之MLC顯示器，藉助於該等顯示器，可產生各種灰度，且該等顯示器尤其具有良好且穩定的VHR。

本發明之目的為提供基於ECB效應，IPS效應或FFS (邊緣場切換)效應的MLC顯示器，不僅用於監視器及TV應用，而且亦用於行動電話及導航系統，作為描述於Lee，S.H.，Lee，S.L.及Kim，H.Y. 「Electro-optical characteristics and switching principle of nematic liquid crystal cell controlled by fringe-field switching」, Appl. Phys. Letts., 第73卷, 第20刊, 第2881頁-第2883頁 (1998)，不具有上述缺點，或僅具有較小程度之缺點，且同時具有極高比電阻值。特定言之，對於行動電話及導航系統而言，必須確保其亦在極高及極低溫度下工作。出乎意料地，已發現在用於包含以下之向列型液晶混合物的此等顯示元件：至少一種式I化合物且在各情況中至少一種式II化合物，較佳子式II-1之化合物，及/或選自由式III-1至III-4之化合物，較佳式III-2之化合物，及/或式B之化合物時之群的至少一種化合物，有可能實現具有低臨限電壓以及短響應時間且同時足夠寬向列相有利的相對低雙折射率(Δn)、對加熱及曝露於UV的良好分解穩定性、LC介質中的良好溶解度及穩定高VHR的液晶顯示器，尤其FFS顯示器。此類型之介質可尤其用於具有基於ECB效應之主動矩陣式定址的電光顯示器以及用於IPS顯示器及用於FFS顯示器。本發明因此係關於基於極性化合物之混合物的液晶介質，其包含至少一種式I化合物及含有一種或多種式II化合物且較佳另外一種或多種選自式III-1至III-4及/或式B的化合物之至少一種化合物。根據本發明之混合物在澄清點≥70℃下展現極寬之向列相範圍，具有極有利的電容臨限值、相對高的保持率值及同時在-20℃及-30℃下之良好低溫穩定性，以及極低的旋轉黏度。另外，根據本發明之混合物係藉由澄清點及旋轉黏度之良好比率及高負性介電各向異性區分。出乎意料地，現已發現有可能實現具有適當高De、適合相範圍及Dn之液晶介質，其不具有先前技術材料之缺點，或至少僅具有大大降低之程度的缺點。出乎意料地，在此已發現式I之化合物(即使當沒有額外熱穩定劑單獨使用時)導致液晶混合物對UV曝光及亦加熱兩者明顯地穩定，在許多情況下充份地穩定。在大多數情況下尤其如此，其中所用式I化合物中之參數p表示2且n * p表示4或6。p表示2且n表示3或4的式I化合物因此尤其較佳，且此等化合物在根據本發明的液晶混合物中的精確用途尤其較佳。此亦適用於式I化合物，其中基團-Z¹¹ -S¹¹ -Z¹² -表示ω-雙氧基伸烷基，即-O-S¹¹ -O-。然而，特定言之，在除式I之化合物以外液晶混合物中或式I之化合物中存在一或多種其他化合物，較佳酚系穩定劑之情況下，亦可實現液晶混合物對UV曝光及加熱兩者的充分穩定。此等其他化合物適用作熱穩定劑。

本發明因此係關於式I化合物，且係關於具有向列相及負性介電各向異性的液晶介質，其包含 a) 一或多種式I化合物，較佳濃度為1 ppm至2500 ppm，較佳至2000 ppm，較佳至71500 ppm，尤其較佳至1000 ppm之範圍，較佳1 ppm至500 ppm之範圍，尤其較佳1 ppm至250 ppm之範圍，

其中 R¹¹ 在每次出現時彼此獨立地表示H、F、具有1-20個C原子的直鏈或分支鏈烷基鏈，其中一個-CH₂ -基團，或若存在複數個-CH₂ -基團可置換為-O-或-C(=O)-，但兩個相鄰-CH₂ -基團不可置換為-O-，且一個或若存在的複數個-CH₂ -基團可置換為-CH=CH-或-C≡C-，且其中一個H原子或複數個H原子可置換為F、OR¹³ 、N(R¹³ )(R¹⁴ )或R¹⁵ ， R¹¹ 較佳表示H或烷基，尤其較佳烷基，特別較佳正烷基且極佳正丁基， R¹² 在每次出現時彼此獨立地表示具有1-20個C原子的直鏈或分支鏈烷基鏈，其中一個-CH₂ -基團或複數個-CH₂ -基團可置換為-O-或-C(=O)-，但兩個相鄰-CH₂ -基團不可置換為-O-；含有環烷基或烷基環烷基單元且其中一個-CH₂ -基團或複數個-CH₂ -基團可置換為-O-或-C(=O)-，但兩個相鄰-CH₂ -基團不可置換為-O-，且其中一個H原子或複數個H原子可置換為F、OR¹³ 、N(R¹³ )(R¹⁴ )或R¹⁵ 的烴基；或芳族或雜芳族烴基，其中一個H原子或複數個H原子可置換為F、OR¹³ 、N(R¹³ )(R¹⁴ )或R¹⁵ ， R¹² 較佳表示H、未分支烷基或分支鏈烷基，尤其較佳H或未分支烷基， R¹³ 在每次出現時彼此獨立地表示具有1至10個C原子的直鏈或分支鏈烷基或醯基，較佳正烷基，或具有6-12個C原子的芳族烴或羧酸基， R¹⁴ 在每次出現時彼此獨立地表示具有1至10個C原子的直鏈或分支鏈烷基或醯基，較佳正烷基，或具有6-12個C原子的芳族烴或羧酸基， R¹⁵ 在每次出現時彼此獨立地表示具有1至10個C原子的直鏈或分支鏈烷基，其中一個-CH₂ -基團或複數個-CH₂ -基團可置換為-O-或-C(=O)-，但兩個相鄰-CH₂ -基團不可置換為-O-， S¹¹ 及S¹² 在每次出現時彼此獨立地表示具有1至20個C原子的伸烷基，其為分支鏈或較佳直鏈，較佳具有1-20個C原子，較佳1-10個C原子，尤其較佳具有1至8個C原子的-(CH₂ -)_n ，其中一個-CH₂ -基團或若存在的複數個-CH₂ -基團可置換為-O-或-C(=O)-，但兩個相鄰-CH₂ -基團不可置換為-O-，且一個或若存在的複數個-CH₂ -基團可置換為-CH=CH-或-C≡C-，且其中一個H原子或複數個H原子可置換為F、OR¹³ 、N(R¹³ )(R¹⁴ )或R¹⁵ ，或表示單鍵， X¹¹ 表示C， Y¹¹ 至Y¹⁴ 各自彼此獨立地表示甲基或乙基，尤其較佳全部表示甲基或乙基中之任一者，且極佳甲基， Z¹¹ 至Z¹⁴ 在每次出現時彼此獨立地表示-O-、-(C=O)-、-O-(C=O)-、-(C=O)-O-、-O-(C=O)-O-、-(N-R¹³ )-、-N-R¹³ -(C=O)-或單鍵，若S¹¹ 為單鍵，但Z¹¹ 及Z¹² 皆不同時表示-O-，且然而若S¹² 為單鍵，則Z¹³ 及Z¹⁴ 皆不同時表示-O-，且然而若-X¹¹ [-R¹¹ ]_o -為單鍵，則Z¹² 及Z¹³ 皆不同時為-O-， Z¹¹ 較佳表示-O-， Z¹³ 較佳表示單鍵， n * p 表示整數3至10，較佳至8， p 表示1或2， o 表示(3-p)，在p=1之情況中， n 表示3、4、5、6或8，尤其較佳4、6或8，極佳4或6，及 m 表示(10-n)，以及在p=2之情況中， n 表示整數2至4，較佳2或3，尤其較佳3，及 m 表示(4-n)，

且在p = 1之情況中，-X¹¹ [-R¹¹ ]_o -亦可替代地表示單鍵，及 b) 一或多種式II化合物

其中 R²¹ 表示具有1至7個C原子的未經取代之烷基或具有2至7個C原子的未經取代之烯基，較佳為正烷基，尤其較佳具有3、4或5個C原子，及 R²² 表示具有2至7個C原子，較佳具有2、3或4個C原子的未經取代之烯基，更佳乙烯基或1-丙烯基，且尤其乙烯基，及/或 c) 選自式III-1至III-4，較佳式III-2，及式B之群的一或多種化合物，

其中 R³¹ 表示具有1至7個C原子的未經取代之烷基，較佳正烷基，尤其較佳具有2至5個C原子， R³² 表示具有1至7個C原子，較佳具有2至5個C原子的未經取代之烷基，或具有1至6個C原子，較佳具有2、3或4個C原子的未經取代之烷氧基，及 m、n及o 各自彼此獨立地表示0或1， R^B1 及R^B2 各自彼此獨立地表示具有1至7個C原子的未經取代之烷基、烷氧基、氧雜烷基或烷氧基烷基，或具有2至7個C原子的烯基或烯基氧基，及 L^B1 及L^B2 各自彼此獨立地表示F或Cl，較佳F。在式I化合物中，基團N(R¹³ )(R¹⁴ )較佳亦可為胺。以下實施例為較佳的： p 為2，

在本申請案中，該等元素均包括其對應同位素。特定言之，該等化合物中之一或多個H可置換為D，且在一些實施例中，此亦為尤其較佳的。相應化合物之相應高氘化程度能夠例如偵測及識別該等化合物。在一些情況下，此為極有幫助的，在式I化合物之情況下尤其如此。在本申請案中，烷基尤其較佳表示直鏈烷基，尤其CH₃ -、C₂ H₅ -、n-C₃ H₇ -、n-C₄ H₉ -或n-C₅ H₁₁ -，及烯基尤其較佳表示CH₂ =CH-、E-CH₃ -CH=CH-、 CH₂ =CH-CH₂ -CH₂ -、E -CH₃ -CH=CH-CH₂ -CH₂ -或E -(n -C₃ H₇ )-CH=CH-。根據本申請案之液晶介質較佳總共包含1 ppm至2500 ppm，較佳1 ppm至1500 ppm，較佳1至600 ppm，甚至更佳1至250 ppm，較佳至200 ppm，且極佳1 ppm至100 ppm之式I化合物。在本發明之一個較佳實施例中，在式I化合物中，

-Z¹² -S¹¹ -Z¹¹ -在每次出現時彼此獨立地表示-O-、-S¹¹ -O-、-O-S¹¹ -O-、-(C=O)-O-S¹¹ -O-、-O-(C=O)-S¹¹ -O-、-O-(C=O)-S¹¹ -(C=O)-O-、-O-S¹¹ -(C=O)-O-、-(C=O)-O-S¹¹ -(C=O)-O-，或-(N-R¹³ )-S¹¹ -O-、-N-R¹³ -(C=O)-S¹¹ -(C=O)-O-或單鍵，較佳-O-、-S¹¹ -O-、-O-S¹¹ -O-、-(C=O)-O-S¹¹ -O-、-O-(C=O)-S¹¹ -O-或-O-S¹¹ -(C=O)-O-，及/或R¹¹ 若存在，則表示烷基、烷氧基或H，較佳H或烷基，及/或 R¹² 表示H、甲基、乙基、丙基、異丙基或3-庚基，或環己基。在本申請案的一個較佳實施例中，在式I化合物中，

表示選自下式之基團的群

在本申請案之一個較佳實施例中，在式I化合物中，

表示選自下式之基團之群

在本申請案的一個較佳實施例中，在式I化合物中，其中p較佳表示1，

在本申請案的一個較佳實施例中，在式I化合物中，基團

較佳表示選自下式之基團之群

在本申請案之其他較佳實施例中，其可與上文所述者相同或不同，在式I化合物中，

較佳表示選自下式之基團之群

在本發明之另一較佳實施例中，其可與上文所述者相同或不同，在式I化合物中，基團

，在每次出現時彼此獨立地表示

在本發明之一個尤其較佳實施例中，在式I化合物中，全部基團

表示具有相同含義。此等化合物非常適用作液晶混合物中之穩定劑。特定言之，其使混合物之VHR對UV曝露穩定。在本發明之一個較佳實施例中，根據本發明之介質在各情況下包含選自以下式I-1至I-13之化合物之群，較佳選自式I-3、I-5、I-6、I-7、I-8、I-9、I-10、I-12及I-13之化合物之群，尤其較佳選自式I-6至I-9之化合物以及極佳式I-9之化合物之群的一或多種式I化合物，

在本發明之一個甚至更佳實施例中，根據本發明之介質在各情況下包含選自以下式I-1及/或I-3至I-7及/或I-8及/或I-9之化合物之群的一或多種式I化合物。在本發明之一個甚至更佳實施例中，根據本發明之介質在各情況下包含選自以下式I-8及/或I-9之化合物之群的一或多種式I化合物。除式I或其較佳子式之化合物外，根據本發明之介質較佳包含總濃度在5%或更高至90%或更低，較佳10%或更高至80%或更低，尤其較佳20%或更高至70%或更低範圍內的一或多種介電中性式II之化合物。根據本發明之介質較佳包含選自式III-1至III-4之群的一或多種化合物，其總濃度在10%或更高至80%或更低，較佳15%或更高至70%或更低，尤其較佳20%或更高至60%或更低範圍內。根據本發明之介質尤其較佳包含總濃度在5%或更高至30%或更低範圍內的一或多種式III-1化合物，總濃度在3%或更高至30%或更低範圍內的一或多種式III-2化合物，總濃度在5%或更高至30%或更低範圍內的一或多種式III-3化合物，總濃度在1%或更高至30%或更低範圍內的一或多種式III-4化合物。較佳式II化合物為選自式II-1及II-2之化合物之群，較佳為式II-1之化合物，

其中烷基表示具有1至7個C原子，較佳具有2至5個C原子之烷基，烯基表示具有2至5個C原子，較佳具有2至4個C原子，尤其較佳2個C原子之烯基，烯基' 表示具有2至5個C原子，較佳具有2至4個C原子，尤其較佳具有2至3個C原子之烯基。在本發明之一個較佳實施例中，根據本發明之介質包含一或多種式B之化合物，較佳濃度為1至20%，尤其較佳2至15%且極佳3至9%，

其中 R^B1 及R^B2 在各情況下彼此獨立地表示具有1至7個C原子的未經取代之烷基、烷氧基、氧雜烷基或烷氧基烷基，或具有2至7個C原子的烯基或烯基氧基，較佳皆表示烷氧基，及 L^B1 及L^B2 在各情況下彼此獨立地表示F或Cl，較佳F。根據本發明之介質較佳包含一或多種式III-1之化合物，較佳地選自式III-1-1及III-1-2之化合物之群的一或多種化合物，

其中參數具有上文在式III-1之情況下所給出之含義，且較佳 R³¹ 表示具有2至5個C原子，較佳具有3至5個C原子之烷基，及 R³² 表示具有2至5個C原子之烷基或烷氧基，較佳具有2至4個C原子之烷氧基，或具有2至4個C原子之烯基氧基。根據本發明之介質較佳包含一或多種式III-2之化合物，較佳選自式III-2-1及III-2-2之化合物之群的一或多種化合物，

其中參數具有上文在式III-2之情況下所給出之含義，且較佳 R³¹ 表示具有2至5個C原子，較佳具有3至5個C原子之烷基，及 R³² 表示具有2至5個C原子之烷基或烷氧基，較佳具有2至4個C原子之烷氧基，或具有2至4個C原子之烯基氧基。根據本發明之介質較佳包含一或多種式III-3之化合物，較佳選自式III-3-1及III-3-2之化合物之群的一或多種化合物，

其中參數具有上文在式III-3之情況下所給出之含義，較佳 R³¹ 表示具有2至5個C原子，較佳具有3至5個C原子之烷基，及 R³² 表示具有2至5個C原子之烷基或烷氧基，較佳具有2至4個C原子之烷氧基，或具有2至4個C原子之烯基氧基。在一個較佳實施例中，根據本發明之介質包含選自式II-1及II-2之化合物之群的一或多種式II化合物。在一個不同較佳實施例中，根據本發明之介質不包含式II之化合物。根據本發明之介質較佳包含指定總濃度之以下化合物： 10-60重量%之選自式III-1至III-4化合物之群的一或多種化合物及/或 30-80重量%之一或多種式IV及/或V之化合物，其中介質中之所有化合物之總含量為100%。在一個尤其較佳實施例中，根據本發明之介質包含選自式OH-1至OH-6化合物之群的一或多種化合物，

此等化合物極適於使介質針對熱負荷穩定。在本發明之另一較佳實施例中，其中根據本發明之介質尤其包含一或多種式I化合物，其中p表示2且n表示2、3或4，較佳2或3，尤其較佳3，此等介質具有極佳穩定性。在本發明之另一較佳實施例中，根據本發明之介質在各情況下至少包含一或多種式I化合物，其中p表示1且n表示3、4、5或6，較佳4，且基團-Z¹¹ -S¹¹ -Z¹² -表示ω-雙氧基伸烷基，即-O-S¹¹ -O-，此等介質具有極佳穩定性。本發明亦係關於含有根據本發明之液晶介質之電光顯示器或電光組件。較佳為基於IPS、FFS、VA或ECB效應，較佳基於IPS或FFS效應之電光顯示器，且尤其為藉助於主動矩陣式定址裝置來定址的顯示器。因此，本發明同樣係關於根據本發明之液晶介質於電光顯示器或電光組件中之用途，且係關於用於製備根據本發明之液晶介質的方法，其特徵在於一或多種式I化合物與一或多種式II化合物，較佳與一或多種子式II-1之化合物，且與較佳選自式III-1至III-4及IV及/或V之化合物之群的一或多種其他化合物混合。另外，本發明係關於一種使液晶介質穩定之方法，該液晶介質包含一或多種式II之化合物及一或多種選自式III-1至III-4之化合物之群的化合物，其特徵在於向介質添加一或多種式I化合物。在另一較佳實施例中，介質包含一或多種式IV之化合物，

其中 R⁴¹ 表示具有1至7個C原子，較佳具有2至5個C原子之烷基，及 R⁴² 表示具有1至7個C原子之烷基或具有1至6個C原子之烷氧基，其皆較佳具有2至5個C原子。在另一較佳實施例中，該介質包含一或多種式IV之化合物，其選自式IV-1及IV-2之化合物之群，

其中烷基及烷基'，彼此獨立地表示具有1至7個C原子，較佳具有2至5個C原子之烷基，烷氧基表示具有1至5個C原子，較佳具有2至4個C原子之烷氧基。在另一較佳實施例中，介質包含一或多種式V之化合物，

其中 R⁵¹ 及R⁵² 彼此獨立地具有針對R²¹ 及R²² 所給出之含義之一，且較佳表示具有1至7個C原子之烷基，較佳為正烷基，尤其較佳為具有1至5個C原子之正烷基；具有1至7個C原子之烷氧基，較佳為正烷氧基，尤其較佳為具有2至5個C原子之正烷氧基；具有2至7個C原子，較佳具有2至4個C原子之烷氧基烷基、烯基或烯基氧基，較佳為烯基氧基，

較佳地

較佳地

及，若存在，

Z⁵¹ 至Z⁵³ 各自彼此獨立地表示-CH₂ -CH₂ -、-CH₂ -O-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-或單鍵，較佳表示-CH₂ -CH₂ -、-CH₂ -O-或單鍵，且尤其較佳表示單鍵， p及q 各自彼此獨立地表示0或1， (p + q) 較佳表示0或1。在另一較佳實施例中，介質包含選自式V-1至V-10之化合物之群，較佳選自式V-1至V-5之化合物之群的一或多種式V之化合物，

其中參數具有上文在式V下所給出之含義，且 Y⁵ 表示H或F，且較佳 R⁵¹ 表示具有1至7個C原子之烷基或具有2至7個C原子之烯基，及 R⁵² 表示具有1至7個C原子之烷基、具有2至7個C原子之烯基或具有1至6個C原子之烷氧基，較佳為烷基或烯基，尤其較佳為烯基。在另一較佳實施例中，該介質包含一或多種式V-1之化合物，其選自式V-1a及V-1b，較佳式V-1b之化合物之群，

其中烷基及烷基'，彼此獨立地表示具有1至7個C原子，較佳具有2至5個C原子之烷基，烷氧基表示具有1至5個C原子，較佳具有2至4個C原子之烷氧基。在另一較佳實施例中，該介質包含一或多種式V-3之化合物，其選自式V-3a及V-3b之化合物之群，

其中烷基及烷基'，彼此獨立地表示具有1至7個C原子，較佳具有2至5個C原子之烷基，以及烯基表示具有2至7個C原子，較佳具有2至5個C原子之烯基。在另一較佳實施例中，該介質包含一或多種式V-4之化合物，其選自式V-4a及V-4b之化合物之群，

其中烷基及烷基'，彼此獨立地表示具有1至7個C原子，較佳具有2至5個C原子之烷基。在另一較佳實施例中，介質包含一或多種式III-4，較佳式III-4-a之化合物，

其中烷基及烷基'，彼此獨立地表示具有1至7個C原子，較佳具有2至5個C原子之烷基。根據本發明之液晶介質可包含一或多種對掌性化合物。本發明之尤其較佳實施例滿足以下條件中之一或多個，其中首字母縮寫詞(縮寫)解釋於表A至C中且以表D中之實例說明。 i. 液晶介質之雙折射率為0.060或更高，尤其較佳為0.070或更高。 ii. 液晶介質之雙折射率為0.130或更低，尤其較佳為0.120或更低。 iii. 液晶介質之雙折射率在0.090或更高至0.120或更低之範圍內。 iv. 液晶介質具有值為2.0或更高，尤其較佳3.0或更高的負性介電各向異性。 v. 液晶介質具有值為5.5或更低，尤其較佳5.0或更低的負性介電各向異性。 vi. 液晶介質具有值在3.6或更高至5.2或更低範圍內的負性介電各向異性。 vii. 液晶介質包含一或多種尤其較佳之式II化合物，其選自下文給出之子式：

其中烷基具有上文給出之含義且較佳在各情況下彼此獨立地表示具有1至6個，較佳具有2至5個C原子之烷基，且尤其較佳為正烷基。 viii. 混合物中式II之化合物的總濃度整體為25%或更高，較佳為30%或更高，且較佳在25%或更高至49%或更低之範圍內，尤其較佳在29%或更高至47%或更低之範圍內，且極佳在37%或更高至44%或更低之範圍內。 ix. 液晶介質包含選自下式之化合物之群的一或多種式II之化合物：CC-n-V及/或CC-n-Vm，尤其較佳為CC-3-V，較佳濃度為至多50%或更低，尤其較佳至多42%或更低，且視情況存在之額外CC-3-V1，較佳濃度為至多15%或更低，及/或CC-4-V，較佳濃度為至多20%或更低，尤其較佳至多10%或更低。 x. 混合物中式CC-3-V之化合物之總濃度整體為20%或更高，較佳25%或更高。 xi. 混合物中式III-1至III-4之化合物的比例整體為50%或更高及較佳75%或更低。 xii. 液晶介質主要由式I、II、III-1至III-4、IV及V之化合物，較佳式I、II及III-1至III-4之化合物組成。 xiii. 液晶介質包含一或多種式IV之化合物，較佳總濃度為5%或更高，特定言之10%或更高，且極佳15%或更高至40%或更低。本發明另外係關於一種具有基於VA或ECB效應定址之主動矩陣的電光顯示器，其特徵在於，其含有根據本發明之液晶介質作為介電質。液晶混合物較佳具有寬度為至少80度的向列相範圍及在20℃下至多30 mm² ×s^- ¹ 的流體黏度ν₂₀ 。根據本發明之液晶混合物具有-0.5至-8.0，特定言之-1.5至-6.0，且極佳-2.0至-5.0之Δε，其中Δε表示介電各向異性。旋轉黏度γ₁ 較佳為150 mPa×s或更低，特定言之120 mPa×s或更低且極佳120 mPa×s或更低。根據本發明之混合物適於全部IPS及FFS-TFT應用。其另外適於全部VA應用，諸如VAN、MVA、(S)-PVA及ASV應用，及具有負Δε之PALC應用。根據本發明之顯示器中之向列型液晶混合物一般包含兩種組分A及B，其本身由一或多種個別化合物組成。根據本發明之液晶介質較佳包含4至15種，特定言之5至12種，且尤其較佳10種或更少化合物。此等化合物較佳選自式I、II及III-1至III-4，及/或IV及/或V之化合物之群。根據本發明之液晶介質亦可視情況包含超過18種化合物。在此情況中，其較佳包含18至25種化合物。除式I至V之化合物以外，亦可存在其他組分，例如其量佔混合物整體至多45%，但較佳至多35%，特定言之至多10%。根據本發明之介質亦可視情況包含介電正性組分，其總濃度基於整個介質較佳為10%或更低。在一個較佳實施例中，基於混合物整體計，根據本發明之液晶介質總計包含 100 ppm或更高至2500 ppm或更低，較佳300 ppm或更高至2000 ppm或更低，尤其較佳500 ppm或更高至1500 ppm或更低且極佳700 ppm或更高至1200 ppm或更低之式I化合物， 20%或更高至60%或更低，較佳25%或更高至50%或更低，尤其較佳30%或更高至45%或更低式II之化合物，及 50%或更高至70%或更低的式III-1至III-4及/或B之化合物。在一個較佳實施例中，根據本發明之液晶介質包含選自式I、II、III-1至III-4、IV及V之化合物之群，較佳選自式I、II及III-1至III-4及/或B之化合物之群的化合物；其較佳主要，尤其較佳基本上且極佳幾乎完全由該式之化合物組成。根據本發明之液晶介質的向列相在各情況下較佳為至少-20℃或更低至70℃或更高，尤其較佳-30℃或更低至80℃或更高，極佳為-40℃或更低至85℃或更高且最佳為-40℃或更低至90℃或更高。表述「具有向列相」在此意謂：一方面，在低溫在相應溫度下未觀察到近晶相及結晶，且另一方面，在加熱時在向列相外不發生清除。在低溫下之研究係在相應溫度下流量式黏度計中進行，且藉由在單元厚度對應於電光應用之測試單元中儲存至少100小時進行檢驗。若在相應測試單元中在-20℃溫度下之儲存穩定性為1000小時或更久，則認為該介質在此溫度下為穩定的。在-30℃及-40℃之溫度下，相應時間分別為500小時及250小時。在高溫下，利用習知方法在毛細管中量測清澈點。另外，在-20℃或-30℃的溫度下，在玻璃瓶中測定主體(1 ml樣品)低溫下之存放期。在此等溫度下，較佳在-30℃下，穩定存放期較佳為120小時或更久，尤其較佳240小時或更久。在一個較佳實施例中，根據本發明之液晶介質係藉由在中等至低範圍中之光學各向異性值表徵。雙折射率值較佳在0.065或更高至0.130或更低之範圍內，尤其較佳在0.080或更高至0.120或更低之範圍內且極佳在0.085或更高至0.110或更低之範圍內。在此實施例中，根據本發明之液晶介質具有負性介電各向異性及相對高之介電各向異性絕對值(çΔεç)，該絕對值較佳在2.7或更高至5.3或更低，較佳至4.5或更低，較佳2.9或更高至4.5或更低，尤其較佳3.0或更高至4.0或更低及極佳3.5或更高至3.9或更低範圍內。根據本發明之液晶介質具有相對低的臨限電壓(V₀ )值，該等值在1.7 V或更高至2.5 V或更低，較佳1.8 V或更高至2.4 V或更低，尤其較佳1.9 V或更高至2.3 V或更低及極佳1.95 V或更高至2.1 V或更低範圍內。在另一較佳實施例中，根據本發明之液晶介質較佳具有相對低的平均介電各向異性值(e_av. ≡ (e_êê + 2e_^ )/3)其較佳在5.0或更高至7.0或更低，較佳5.5或更高至6.5或更低，仍更佳5.7或更高至6.4或更低，尤其較佳5.8或更高至6.2或更低及極佳5.9或更高至6.1或更低範圍內。另外，根據本發明之液晶介質在液晶單元中具有較高的VHR值。在20℃下於新鮮填充之單元中，在該等單元中，此等較佳大於或等於95%，較佳大於或等於97%，尤其較佳大於或等於98%且極佳大於或等於99%，且在烘箱中在100℃下5分鐘之後，在該等單元中，此等大於或等於90%，較佳大於或等於93%，尤其較佳大於或等於96%且極佳大於或等於98%。大體而言，具有低定址電壓或臨限電壓之液晶介質在此處具有比具有較高定址電壓或臨限電壓之該等液晶介質更低的VHR，且反之亦然。個別物理特性之此等較佳值較佳亦在各情況下係藉由根據本發明之介質彼此組合來維持。在本申請案中，除非另外明確指明，否則術語「化合物(compounds/compound(s)」意謂一種及複數種化合物。除非另外指明，否則個別化合物一般用於濃度在各情況下為1%或更高至30%或更低，較佳2%或更高至30%或更低且尤其較佳3%或更高至16%或更低的混合物中。在一個較佳實施例中，根據本發明之液晶介質包含式I化合物，一或多種式II之化合物，較佳選自以下之群：式CC-n-V及CC-n-Vm，較佳CC-3-V、CC-3-V1、CC-4-V及CC-5-V之化合物，尤其較佳選自以下之群：化合物CC-3-V、CC-3-V1及CC-4-V，極佳地化合物CC-3-V，及視情況另外存在之化合物CC-4-V及/或CC-3-V1，一或多種式III-1-1，較佳式CY-n-Om之化合物，選自式CY-3-O2、CY-3-O4、CY-5-O2及CY-5-O4化合物之群，一或多種式III-1-2之化合物，較佳選自式CCY-n-m及CCY-n-Om，較佳式CCY-n-Om之化合物之群，較佳選自式CCY-3-O2、 CCY-2-O2、CCY-3-O1、CCY-3-O3、CCY-4-O2、CCY-3-O2及CCY-5-O2之化合物之群，視情況而言，較佳強制性地，一或多種式III-2-2，較佳式CLY-n-Om之化合物，其較佳選自式CLY-2-O4、CLY-3-O2、CLY-3-O3之化合物之群，一或多種式III-3-2，較佳式CPY-n-Om之化合物，其較佳選自式CPY-2-O2及CPY-3-O2、CPY-4-O2及CPY-5-O2之化合物之群，一或多種式III-4，較佳式PYP-n-m之化合物，較佳選自式PYP-2-3及PYP-2-4之化合物之群。根據本發明的式I化合物或待根據本發明使用之式I化合物可有利地根據以下反應流程製備。合成流程1

其中n較佳表示2、3或4，尤其較佳3或4。合成流程2

其中n較佳表示2、3或4，尤其較佳3或4。合成流程3

其中m表示整數3至6，尤其較佳4或6。在上文之反應流程中，Pg表示保護基且Rg表示離去基團且參數n具有在式I之情況中給出之含義，L表示連接單元，此外R¹ 具有含義苯甲基或O基團，「環結構」具有針對式I之情況中的ZG給出之含義，Sp¹ 及Sp² 具有在式I之情況下分別針對S¹¹ 及S¹² 給出之含義，且較佳n表示2或3，L表示單鍵，「環結構」表示芳族基或脂族基，Sp¹ 及Sp² 表示單鍵或具有1至8個C原子的伸烷基，且R¹ 表示苯甲基或O基團。對於本發明，除非在個別情況下另外指明，否則結合組合物各成分之說明應用以下定義： - 「包含」：組合物中所討論之組分之濃度較佳為5%或更高，尤其較佳10%或更高，極佳為20%或更高， - 「主要由……組成」：組合物中所討論之組分之濃度較佳為50%或更高，尤其較佳為55%或更高且極佳為60%或更高， - 「基本上由……組成」：組合物中所討論之組分之濃度較佳為80%或更高，尤其較佳為90%或更高且極佳為95%或更高，及 - 「幾乎完全由……組成」：組合物中所討論之組分之濃度較佳為98%或更高，尤其較佳為99%或更高且極佳為100.0%。此同時適用於呈具有其成分之組合物形式的介質，該等組合物可為組分及化合物，以及具有其成分之組分、化合物。僅就個別化合物相對於介質整體之濃度而言，術語包含含義：所討論之化合物之濃度較佳為1%或更高，尤佳為2%或更高，極佳為4%或更高。對於本發明，「≤」意謂小於或等於，較佳為小於，且「≥」意謂大於或等於，較佳為大於。對於本發明，

表示反-1,4-伸環己基，以及

表示1,4-伸苯基。對於本發明，表述「介電正性化合物」意謂Δε＞1.5之化合物，表述「介電中性化合物」意謂-1.5≤Δε≤1.5之該等化合物，且表述「介電負性化合物」意謂Δε＜-1.5之該等化合物。在此處，化合物之介電各向異性係藉由以下步驟測定：將10%化合物溶解於液晶主體中，且在各情況下測定所得混合物在至少一個測試單元中之電容，該測試單元之單元厚度為20 µm，且在1 kHz下具有垂直及均勻表面對準。量測電壓通常為0.5 V至1.0 V，但始終低於所研究之各別液晶混合物之電容臨限值。用於介電正性及介電中性化合物的主體混合物為ZLI-4792且用於介電負性化合物之主體混合物為ZLI-2857，兩者均來自德國之Merck KGaA。待研究之各別化合物的值係自添加待研究化合物且外插至100%所用化合物之後主體混合物之介電常數的改變獲得。待研究之化合物以10%之量溶解於主體混合物中。若該物質之溶解度對於此目的過低，則在各步驟中濃度減半，直至可在所需溫度下進行該研究。根據本發明之液晶介質在必要時亦可包含其他添加劑，諸如正常量之穩定劑及/或多色性染料及/或對掌性摻雜劑。以整個混合物之量計，所用此等添加劑之量較佳為總計0%或更高至10%或更低，尤其較佳為0.1%或更高至6%或更低。所用個別化合物之濃度較佳為0.1%或更高至3%或更低。當指定液晶介質中液晶化合物之濃度及濃度範圍時，一般不考慮此等添加劑及類似添加劑之濃度。在一個較佳實施例中，根據本發明之液晶介質包含聚合物前驅物，其包含一或多種反應性化合物，較佳反應性液晶原基，且必要時，該等液晶介質亦進一步包含常用量之添加劑，諸如聚合引發劑及/或聚合減速劑。以整個混合物之量計，所用此等添加劑之量總計為0%或更高至10%或更低，較佳為0.1%或更高至2%或更低。當指定液晶介質中液晶化合物之濃度及濃度範圍時，不考慮該等添加劑及類似添加劑之濃度。該等組合物由以習知方式混合的複數種化合物，較佳3種或更多至30種或更少，尤其較佳6種或更多至20種或更少，且極佳10種或更多至16種或更少化合物組成。一般而言，將以較少量使用的組分之所需量溶解於構成該混合物之主要成分的組分中。此有利地在高溫下進行。若所選溫度高於主要組分之清澈點，則特別容易觀察到溶解操作之完成。然而，亦可以其他習知方式，例如使用預混物，或由所謂的「多瓶系統(multibottle system)」製備液晶混合物。根據本發明之混合物展現澄清點為65℃或更高之極寬向列相範圍、極有利的電容臨限值、相對較高的保持率值且同時在-30℃及-40℃下極佳之低溫穩定性。另外，根據本發明之混合物係藉由低旋轉黏度γ₁ 區分。對於熟習此項技術者不言而喻，用於VA、IPS、FFS或PALC顯示器中的根據本發明之介質亦可包含例如H、N、O、Cl、F已經相應同位素置換之化合物。根據本發明之液晶顯示器之結構對應於如在例如EP-A 0 240 379中所述之常見幾何結構。藉助於適合添加劑，根據本發明之液晶相可經改質以使得其可用於迄今已揭示之任何類型(例如ECB、VAN、IPS、GH或ASM-VA LCD)顯示器中。下表E指示可添加至根據本發明之混合物中的可能摻雜劑。若該等混合物包含一或多種摻雜劑，則其用量為0.01%至4%，較佳為0.1%至1.0%。可例如添加至根據本發明之混合物中的較佳0.01至6%，特定言之0.1至3%之量的穩定劑顯示於下表F中。出於本發明之目的，除非另外明確指出，否則所有濃度按重量百分比而指示，並且除非另外明確指明係關於相對應混合物或混合物組分。除非另外明確指示，否則本申請案中所指示之所有溫度值，諸如熔點T(C,N)、近晶相(S)至向列相(N)之相變T(S,N)及清澈點T(N,I)，均以攝氏度(℃)指示，且所有溫度差異相應地均以度數差異(°或度)指示。對於本發明，除非另外明確指示，否則術語「臨限電壓」係關於電容臨限值(V₀ )，亦稱為弗雷德里克臨限值(Freedericks threshold)。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Δn在589 nm下測定且Δε在1 kHz下測定。電光特性，例如臨限電壓(V₀ )(電容量測值)，以及轉換行為，均係在日本Merck製造之測試單元中測定。量測單元具有鈉鈣玻璃基板，且利用聚醯亞胺對準層(SE-1211及稀釋劑**26 (混合比1:1)，兩者均來自Nissan Chemicals, Japan)以ECB或VA組態構建，該等聚醯亞胺對準層已彼此垂直摩擦且實現液晶之垂直對準。透明、實際上正方形ITO電極之表面積為1 cm² 。除非另外指示，否則對掌性摻雜劑並未添加至所用液晶混合物中，但後者亦特別適用於需要此類型摻雜之應用。在日本Merck公司製造之測試單元中判定VHR。量測單元具有鈉鈣玻璃基板，且用層厚度為50 nm的聚醯亞胺對準層(例如來自日本Japan Synthetic Rubber的AL-3046，除非另外說明)或實施例中描述的對準層構造，其彼此垂直摩擦。層厚度為均勻6.0 µm。透明ITO電極之表面積為1 cm² 。 VHR在德國Autronic Melchers的市售儀器中在20℃下(VHR₂₀ )測定，且在100℃的烘箱中5分鐘後(VHR₁₀₀ )測定。所用電壓之頻率為60 Hz，或實例中指定之條件。 VHR量測值之精確性取決於各別VHR值。精確性隨著減小的值而減小。一般在各種量值範圍中之值的情況下觀測到之偏差以其數量級被編輯於下表中。

對UV照射的穩定性在來自德國Heraeus的市售器具「日光測試CPS (Suntest CPS)」中研究。不使用額外加熱照射密封測試單元2.0小時。300 nm至800 nm波長範圍內的照射功率為765 W/m² V，或實例中所示的條件。具有310 nm之邊緣波長的UV「截斷」濾波器按次序使用以模擬所謂的窗玻璃模式。在每一系列實驗中，針對每一條件研究至少四個測試單元，且各別結果經指示為相對應個別量測之平均值。通常藉由曝光(例如藉由LCD背光之UV照射)引起的電壓保持率(DVHR)的減小根據以下等式(1)來判定：

(1)。等式(2)根據以下等式確定LC混合物相對於負載的時間t的相對穩定性(S_rel )：

(2)，其中「ref」代表相應未穩定化之混合物。除了VHR以外，可表徵液晶混合物之電導率的另一特徵量為離子密度。離子密度的高值通常導致發生顯示故障，例如圖像殘留及閃爍。離子密度較佳在Merck Japan Ltd.製造的測試單元中測定。測試單元具有由鈉鈣玻璃製成之基板，且設計成聚醯亞胺層厚度為40 nm的聚醯亞胺對準層(例如來自日本Japan Synthetic Rubber的AL-3046，除非另外說明)。液晶混合物之層厚度為均勻5.8 µm。另外裝配有保護環之圓形透明ITO電極之面積為1 cm² 。量測方法之精確度為約±15%。單元在120℃下在烘箱中乾燥隔夜，隨後用相關液晶混合物填充。使用來自日本東京之市售儀器來量測離子密度。如M. Inoue, 「Recent Measurement of Liquid Crystal Material Characteristics」, Proceedings IDW 2006, LCT-7-1,647中所述，量測方法基本上為類似於循環伏安法的量測方法。在此方法中，施加之直流電壓根據預先指定的三角形輪廓在正及負最大值之間變化。藉由特徵曲線的完整操作形成一個量測週期。若施加之電壓足夠大以使場中之離子能夠移動至相應電極，則由於離子的放電而形成離子電流。此處轉移之電荷的量通常在幾pC至幾nC範圍內。此使得需要高靈敏感之偵測，其由上述儀器確保。結果以電流/電壓曲線描繪。此處之離子電流由在小於液晶混合物之臨限電壓的電壓下出現峰值而顯而易知。峰面積之積分獲得所研究之混合物的離子密度值。每種混合物量測四種測試單元。三角波電壓之重複頻率為0.033 Hz，量測溫度為60℃，最大電壓為±3 V至±10 V，取決於相關混合物之介電各向異性的量值。旋轉黏度係使用旋轉永久磁鐵方法測定，且流動黏度在改良之烏氏黏度計(Ubbelohde viscometer)中測定。對於液晶混合物ZLI-2293、ZLI-4792及MLC-6608(所有產品均來自Merck KGaA, Darmstadt, Germany)，在20℃下測定之旋轉黏度值分別為161 mPa·s、133 mPa·s及186 mPa·s，且流體黏度值(ν)分別為21 mm² ·s^- ¹ 、14 mm² ·s^- ¹ 及27 mm² ·s^- ¹ 。除非另外明確指示，否則使用以下符號： V₀ 臨限電壓，在20℃下之電容[V]， n_e 在20℃及589 nm下量測之異常折射率， n_o 在20℃及589 nm下量測之普通折射率， Dn 在20℃及589 nm下量測之光學各向異性， e_^ 在20℃及1 kHz下，垂直於引向器之介電磁感率， e_÷÷ 在20℃及1 kHz下，平行於指向矢之介電磁感率， De 在20℃及1 kHz下之介電各向異性， cl.p. 或 T(N,I) 澄清點[℃]， n 在20℃下量測之流動黏度[mm² ·s^- ¹ ]， g₁ 在20℃下之旋轉黏度[mPa·s]， K₁ 彈性常數，在20℃下之「傾斜」變形[pN]， K₂ 彈性常數，在20℃下之「扭轉」變形[pN]， K₃ 彈性常數，在20℃下之「彎曲」變形[pN]， LTS 在測試單元中測定之相的低溫穩定性， VHR 電壓保持率， DVHR 電壓保持率之降低， S_rel VHR的相對穩定性。以下實例解釋本發明，而不限制本發明。然而，其向熟習此項技術者展示較佳混合物概念與較佳使用之化合物及其各別濃度及其彼此之組合。此外，實例說明可獲得的特性及特性組合。對於本發明而言及在以下實例中，藉助於縮寫詞指示液晶化合物之結構，其中根據下表A至表C進行化學式之轉化。所有基團C_n H_2n+1 、C_m H_2m+1 及C_l H_2l+1 或C_n H_2n 、C_m H_2m 及C_l H_2l 均為直鏈烷基或伸烷基，在各情況下分別具有n、m及l個C原子。表A顯示化合物之原子核之環形元素的編碼，表B列出橋接單元，且表C列出分子之左右端基之符號的含義。首字母縮寫詞由以下構成：具有視情況存在之鍵聯基團之環元素的碼，接著第一連字符及左側端基的碼，以及第二連字符及右側端基之碼。表D展示化合物之說明性結構及其各別縮寫。表 A ：環要素

表 B ：橋接單元

表 C ：端基

其中n及m各自為整數，且三點「...」係來自此表之其他縮寫之占位。除式I化合物以外，根據本發明之混合物較佳包含如下所提及之化合物中之一或多種化合物。使用以下縮寫： (n、m及z各自彼此獨立地為整數，較佳為1至6)表 D

表E展示較佳用於根據本發明之混合物中的對掌性摻雜劑。表 E

在本發明之較佳實施例中，根據本發明之介質包含選自表E之化合物之群的一或多種化合物。表F顯示除式I化合物外，亦可較佳用於根據本發明之混合物中的穩定劑。此處參數n表示在1至12範圍內之整數。特定言之，所示酚類衍生物可因其充當抗氧化劑而用作額外穩定劑。表 F

在本發明之一個較佳實施例中，根據本發明之介質包含選自表F之化合物之群的一或多種化合物，尤其選自以下兩式之化合物之群的一或多種化合物

實例以下實例解釋本發明而不以任何方式對其進行限制。然而，物理特性使得可實現何種特性及可在何種範圍內修改對於熟習此項技術者而言為明確的。特定言之，因此熟習此項技術者明確界定可較佳達成之多種特性之組合。物質實例 以下物質為根據本申請案之較佳式I之物質或較佳根據本申請案使用之式I之物質。

以下實例解釋本發明而不以任何方式限制本發明。然而，物理特性使得熟習此項技術者瞭解可實現何種特性及其可在何種範圍內進行修正。特定言之，因此熟習此項技術者明確界定可較佳達成之多種特性之組合。合成實例 1 ：合成2-{3-[2,5-雙({4-丁基-5-[(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氧基]-4-{[(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氧基]羰基}-5-側氧基戊基})苯基]丙基}-2-丁基丙二酸雙(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯1 (物質實例1)

步驟1.1：合成3-[3,4-雙(3-羥丙基)苯基]丙-1-醇A

將51.34 g (484.0 mmol)無水碳酸鈉溶解於171.7 ml水中。添加25.0 g (79.0 mmol) 1,2,4-三溴苯及67.70 g (476,0 mmol) 2-丁氧基-1,2-氧雜硼㖦於965.2 ml四氫呋喃(THF)中之溶液，添加1.65 ml (11.9 mmol)三乙胺，且攪拌混合物及使用氬氣流脫氣30分鐘。添加1.40 g (7.49 mmol)氯化鈀(II) (59%鈀，無水)及1.85 g (3.97 mmol) 2-二環己基膦基-2',6'-二-異丙氧基-1,1'-聯苯，且在回流下攪拌反應混合物18小時。使反應混合物冷卻至室溫(RT)，添加水及甲基第三丁基醚(MTBE)，且分離各相。用MTBE萃取水相，且用飽和NaCl溶液洗滌經合併之有機相，經硫酸鈉乾燥，過濾且真空蒸發。獲得呈淡黃色油狀之產物且經具有乙酸乙酯(EA)及甲醇(9:1)之混合物的矽膠過濾。合併產物溶離份且真空蒸發，獲得呈淺黃色油狀之反應產物。產物藉助於NMR光譜表徵。¹ H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ = 1.66 (m_c , 6H, CH₂ ), 2.42 - 2.69 (m₍ _與 _DMSO _重疊 ₎ , 6H, CH₂ ), 3.36 - 3.49 (m, 6H, CH₂ ), 4.44 (t, J = 5.15 Hz, 1H), 4.48 (m_c , 2H), 6.92 (dd, J = 1.7, 7.72 Hz, 1H), 6.95 (d, J = 1.53 Hz, 1H), 7.03 (d, J = 7.7 Hz, 1 H)。步驟1.2：合成1,2,4-參(3-碘丙基)苯B

將30.2 ml (138 mmol)三苯膦溶解於513 ml乙腈中，且在溫和冷卻下逐滴添加34.92 g (138.0 mmol)碘於513 ml乙腈中之溶液。在此添加期間形成橙色懸浮液。當添加完成時，進一步攪拌混合物10分鐘。添加13.3 g (197 mmol)咪唑，且隨後逐滴添加10.0 g (39.3 mmol)三醇A於100 ml乙腈中之溶液(在此添加期間形成透明黃色溶液)。在室溫下攪拌反應溶液3小時且小心地倒入冷硫代硫酸鈉溶液中(發生脫色)，且添加庚烷。藉由攪拌洗滌之後，分離各相，用庚烷萃取水相，且經合併之有機相用水洗滌，經硫酸鈉乾燥，過濾且真空蒸發。粗產物經具有庚烷(H)及乙酸乙酯(8:2)之矽膠過濾，且蒸發產物溶離份獲得呈無色油狀之產物。產物藉助於質譜表徵。 MS (EI) = 582.0 步驟1.3：合成2-丁基丙二醯二氯C

首先向反應設備中引入76.00 g (474.5 mmol) 2-丁基丙二酸且升溫至40℃。接著經約30分鐘之時程逐滴添加90.00 ml (1.240 mol)亞硫醯二氯(小心，氣體逸出)，且在室溫(RT)下再攪拌混合物5小時。在此時間間隔內氣體逸出顯著減少。接著在50℃下攪拌反應溶液18小時且隨後在70℃下攪拌5小時。隨著溫度升高，再次發生氣體輕微逸出。反應混合物接著冷卻至室溫且溶解於300 ml無水甲苯中，且藉由與甲苯一起蒸餾(8毫巴及室溫至80℃的最大浴槽溫度)分離出過量亞硫醯二氯，獲得呈淡褐色液體狀之粗產物，其直接用於隨後合成步驟中。步驟1.4：合成2-丁基丙二酸雙(1-烴氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯D

將45.3 g (262.9 mmol) 4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶1-烴氧基(自由基)及40.1 ml (289.15 mmol)三乙胺溶解於419 ml二氯甲烷(DCM)中且冷卻至-11℃。接著經1.5小時之時程在-11℃至-6℃下逐滴添加25.9 g (131.4 mmol)酸氯化物C 於252 ml DCM中之溶液。反應混合物在最高0℃下攪拌約3小時，使其緩慢解凍且在室溫(RT)下攪拌18小時。在3-6℃下在冷卻下添加飽和NaHCO₃ 溶液，簡單攪拌混合物，且分離各相。用DCM萃取水相，且合併有機相，用飽和NaCl溶液洗滌，經硫酸鈉乾燥，過濾且真空蒸發。獲得之粗產物(橙色固體)經具有DCM/MTBE (9:1)之矽膠過濾，且真空蒸發產物溶離份，獲得呈橙色晶體狀之產物。步驟1.5：合成2-{3-[2,5-雙({4-丁基-5-[(1-烴氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氧基]-4-{[(1-烴氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氧基]羰基}-5-側氧基戊基})苯基]丙基}-2-丁基丙二酸雙(1-烴氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯1 '

將0.31 g (7.87 mmol)氫化鈉(石蠟油中60%懸浮液)懸浮於9.7 ml N,N-二甲基甲醯胺(DMF)中。在溫和冷卻下逐滴添加3.75 g (7.87 mmol)雙自由基D 溶解於29.0 ml DMF中之溶液(逸出氣體)，且在室溫下攪拌混合物1小時。1.40 g (2.39 mmol)參碘B 逐滴添加至反應溶液(經5分鐘5℃熱析出)，且在室溫下攪拌混合物3小時。將反應混合物小心地添加至氯化銨溶液且用MTBE萃取。分離各相，且水相用MTBE萃取，用飽和NaCl溶液洗滌，經硫酸鈉乾燥，過濾且真空蒸發。所獲得之橙色粗產物經具有乙酸乙酯/庚烷(1:1)之矽膠過濾，且產物溶離份真空蒸發，獲得呈橙色固體狀之產物，其以玻璃樣方式發泡。產物具有以下特性。相：玻璃態轉變溫度(Tg)=23.5℃，自150℃分解 MS (APCI) = 1605.1 [M + H⁺ ]。步驟1.6：合成2-{3-[2,5-雙({4-丁基-5-[(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氧基]-4-{[(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氧基]羰基}-5-側氧基戊基})苯基]丙基}-2-丁基丙二酸雙(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯1

將1.5 g (0.1 mmol)六自由基1 ' 溶解於20 ml THF中，且添加1.5 g海綿鎳(Johnson-Matthey A-7000)。在5巴氫氣壓力及50℃下攪拌混合物17小時。使反應溶液冷卻至室溫，過濾且真空蒸發。藉由在具有二氯甲烷/甲醇(95:5)之CombiFlash設備中在鹼性氧化鋁(RediSep Rf)上藉由管柱層析法純化獲得粗產物，且合併產物溶離份且真空蒸發。產物在球形管設備中在50℃下及3.2 × 10^- ¹ 毫巴下乾燥3小時，獲得呈起泡玻璃樣固體狀之產物。相： T_g (玻璃態轉變溫度) 39℃ C (熔點) 41℃ I (各向同性)。 MS (APCI) = 1515.1 [M+H]⁺ 。¹ H NMR (500 MHz, CDCl₃ ) δ = 0.54 - 0.99 (m₍ _重疊 ₎ ,16H, 6 X NH, CH₂ ), 1.09 - 1.40 (m₍ _重疊 ₎ 97H, CH₃ , CH₂ ), 1.48 (m_c , 6H, CH₂ ), 1.82 - 2.02 (m₍ _重疊 ₎ , 24H, CH₂ ), 2.57 (t, J = 7.63 Hz, 6 H), 5.24 (m_c , 6H, CH (CH₂ )₂ ), 6.93 (d₍ _與單重峰 _重疊 ₎ , J = 7.87 Hz, 2H), 7.04 (d, J = 7.72 Hz, 1 H)。合成實例 2 ：合成2-(3-{3,5-雙[({4-丁基-5-[(1-烴氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氧基]-4-{[(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氧基]羰基}-5-側氧基戊基}氧基)-羰基]苯甲醯氧基}丙基)-2-丁基丙二酸雙(1-烴氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯2

步驟2.1：合成2-丁基-2-[3-(噁烷-2-基氧基)丙基]丙二酸雙(1-烴氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯E

將3.20 g (80.01 mmol)氫化鈉(石蠟油中60%懸浮液)懸浮於30 ml DMF中。在溫和冷卻下將32.40 g (69.14 mmol)雙自由基D (來自化合物1 之合成)於300 ml DMF中之溶液逐滴添加至反應溶液(逸出氣體)，且在室溫下攪拌混合物1小時。接著在室溫下逐滴添加19.0 g (85.16 mmol) 2-(3-溴丙氧基)四氫哌喃於200 ml DMF中之溶液(0.5℃熱析出)。對於在溫度提高之前的反應混合物脫氣，藉助於浸沒之巴斯德移液管(Pasteur pipette)使平緩氬氣流穿過反應混合物持續30分鐘，且隨後在35℃下攪拌混合物18小時。使反應溶液冷卻至室溫，添加至飽和NaCl溶液且用MTBE萃取，且分離各相。用MTBE萃取水相，且合併有機相，用飽和NaCl溶液洗滌，經硫酸鈉乾燥，過濾且真空蒸發，獲得用於純化之呈紅色油狀物之粗產物，將其經具有DCM/MTBE(9:1)之矽膠過濾，獲得呈紅色油狀物之產物。步驟2.2：合成2-丁基-2-(3-羥基丙基)丙二酸雙(1-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯F

將36.5 g (56.1 mmol)雙自由基E 及9.50 g (55.2 mmol)甲苯-4-磺酸單水合物溶解於500 ml甲醇與50 ml水之混合物中，且在40℃下攪拌混合物5小時。反應溶液冷卻至室溫且在冷卻下使用NaHCO₃ 溶液調整至pH =9且真空蒸發。殘餘物水溶液用MTBE萃取，且經合併之有機相用飽和NaCl溶液洗滌，經硫酸鈉乾燥，過濾且真空蒸發，獲得紅色油狀物，將其溶解於250 ml DCM中，添加6.00 g (55.6 mmol) MnO₂ ，且在室溫下攪拌混合物1小時。(在移除THP保護基之情況下，在一些情況中自由基亦轉化成OH化合物，其使用MnO₂ 逆轉)。反應混合物經具有DCM之矽膠過濾前真空蒸發。獲得之粗產物經具有DCM/MTBE (7:3)之矽膠過濾，且真空蒸發產物溶離份獲得紅色油狀物。步驟2.3：合成2-(3-{3,5-雙[({4-丁基-5-[(1-烴氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氧基]-4-{[(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氧基]羰基}-5-側氧基戊基}氧基)羰基]-苯甲醯氧基}丙基)-2-丁基丙二酸雙(1-烴氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯2 '

在室溫下將6.70 g (11.7 mmolF 及50.0 mg (0.41 mmol) 4-(二甲基胺基)吡啶溶解於100 ml二氯甲烷中，且使混合物冷卻至4℃。接著添加5.00 ml (36.1 mmol)三乙胺，且隨後在3-4℃下逐滴添加1.00 g (3.77 mmol) 1,3,5-苯三羰基氯於10 ml DCM中之溶液。當熱析出完成時，使混合物升溫至室溫且隨後在室溫下攪拌18小時。接著在冷卻下添加氯化銨溶液，簡單攪拌混合物，分離各相，且用DCM萃取水相。經合併之有機相用稀NaCl溶液(更佳相分離)洗滌，經硫酸鈉乾燥，過濾且真空蒸發，獲得呈紅色固化發泡體狀之反應產物。對於進一步純化，產物經具有DCM/MTBE (9:1至85:15)之矽膠過濾，且真空蒸發產物溶離份。獲得之反應產物為紅色固化發泡體。其具有以下特性。相: T_g (玻璃態轉變溫度) 52℃, C (熔點) 57℃ I, 分解＞ 175℃。 MS (APCI) = 1734。以下化合物類似於所述合成工序製備。物質 / 合成實例 2 ' ：

物質 / 合成實例 2 ：

物質 / 合成實例 3 ' ：

相：T_g (玻璃態轉變溫度) -3℃ I (各向同性), 分解＞ 100℃。物質 / 合成實例 3 ：

物質 / 合成實例 4 ' ：

相：T_g (玻璃態轉變溫度) 5℃ I (各向同性), 分解＞ 180℃。物質 / 合成實例 4 ：

物質 / 合成實例 5 ' ：

相：T_g (玻璃態轉變溫度) 5℃ I (各向同性), 分解＞ 170℃。物質 / 合成實例 5 ：

物質 / 合成實例 6 ' ：

相：T_g (玻璃態轉變溫度) 27℃ I (各向同性)。物質 / 合成實例 6 ：

物質 / 合成實例 7 ' ：

物質 / 合成實例 7 ：

相：(玻璃態轉變溫度) 14℃ I (各向同性)。物質 / 合成實例 8 ' ：

物質 / 合成實例 8 ：

相：T_g (玻璃態轉變溫度) -3℃ I (各向同性)。物質 / 合成實例 9 ' ：

物質 / 合成實例 9 ：

相：T_g (玻璃態轉變溫度) -3℃ I (各向同性)。物質 / 合成實例 10 ：合成4-(3-{3-[3,5-雙({3-[(2,2,6,6-四甲基哌啶-4- 基)氧基]丙氧基})苯基]-5-{3-[(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氧基]丙氧基}苯氧基}丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶

步驟8.1：合成1-苯甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-醇A

將37.80 ml (318.2 mmol)苯甲基溴及100.0 g (635.9 mmol) 2,2,6,6-四甲基哌啶-4-醇溶解於500 ml N,N-二甲基甲醯胺(DMF)中，且在120℃下攪拌混合物18小時。使反應溶液冷卻至室溫(RT)且攪拌至水與冰之混合物中。攪拌混合物30分鐘，且藉由抽吸濾出沈澱之固體且用甲基第三丁基醚(MTB醚)萃取。產物溶液用飽和氯化鈉溶液洗滌多次，且有機相經硫酸鈉乾燥，過濾且真空蒸發。所獲得之結晶粗產物在5℃下自庚烷/異丙醇(5:1)再結晶，且藉由抽吸濾出晶體且在40℃下真空乾燥18小時，獲得呈無色結晶固體狀之反應產物。步驟8.2：合成1-苯甲基-2,2,6,6-四甲基-4-[3-(噁烷 -2-基氧基)丙氧基]哌啶B

將35.00 g (141.5 mmol)四甲基哌啶A 、47.20 g (211.5 mmol) 2-(3-溴丙氧基四氫哌喃)及20.00 g (62.04 mmol)溴化四-正丁基銨懸浮於270 ml甲苯中，且在室溫(RT)下快速逐滴添加110 ml (2.10 mol)氫氧化鈉溶液(50%)。在60℃下攪拌反應混合物16小時且隨後使其冷卻至室溫。將反應混合物小心地添加至冰水與甲苯之混合物，且分離各相。水相用甲苯萃取，且經合併之有機相用飽和氯化鈉溶液洗滌，經硫酸鈉乾燥，過濾且真空蒸發，獲得黃色部分結晶粗產物，向其中添加300 ml庚烷，且攪拌混合物且過濾。母液中獲得呈黃色油狀物之反應產物，其經具有甲苯/乙酸乙酯(9:1至3:1)之矽膠過濾。合併產物溶離份且真空蒸發，獲得呈微黃色油狀物之產物。步驟8.3：合成3-[(1-苯甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氧基]丙-1-醇C

34.60 g (80.91 mmol)B 及20.00 g (116.1 mmol)甲苯-4-磺酸單水合物溶解於700 ml甲醇中，且在室溫下添加100 ml水(放熱/7 K)。在40℃下攪拌反應溶液1小時，隨後真空蒸發且用甲基第三丁基醚(MTBE)稀釋。混合物用飽和NaHCO₃ 溶液小心地洗滌，且分離各相。有機相用飽和NaCl溶液洗滌，經硫酸鈉乾燥，過濾且真空蒸發，獲得呈黃色油狀物之粗產物，經具有二氯甲烷(DCM)及MTBE (3:1)過濾。合併產物溶離份，獲得呈幾乎無色油狀物之反應產物。步驟8.4：合成1-苯甲基-4-[3-(3-{3-[(1-苯甲基-2,2,6,6- 四甲基哌啶-4-基)氧基]丙氧基}-5-溴苯氧基)丙氧基]-2,2,6,6-四甲基哌啶D

將5.80 g (30.7 mmol) 5-溴苯-1,3-二醇、21.50 g (70.4 mmol)來自前述步驟之醇C 及18.51 g (70.58 mmol)三苯膦溶解於120 ml四氫呋喃(THF)中且冷卻至0℃。向反應溶液逐滴添加14.70 ml (70.58 mmol)偶氮二甲酸二異丙酯，且在室溫下攪拌混合物16小時。真空蒸發反應混合物，添加200 ml庚烷，且劇烈攪拌混合物。濾出沈澱之三苯膦氧化物，且母液用100 ml庚烷洗滌且真空蒸發。獲得之粗產物經具有庚烷/MTBE (7:3)之矽膠過濾，且真空蒸發經合併之產物溶離份，獲得呈黏稠油狀物之反應產物。步驟8.5：合成1-苯甲基-4-[3-(3-{3-[(1-苯甲基-2,2,6,6- 四甲基哌啶-4-基)氧基]丙氧基}-5-[3,5-雙({3-[(1-苯甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氧基]丙氧基})-苯基]苯氧基)丙氧基]-2,2,6,6-四甲基哌啶E

首先將14.60 g (19.11 mmol)來自前述步驟之溴化物D 、2.54 g (10.0 mmol)雙(頻哪醇根基)二硼及2.81 g (28.7 mmol)乙酸鉀引入150 ml二噁烷且在氬氣氛圍下脫氣30分鐘。添加220.00 mg (0.30 mmol) PdCl₂ -dppf，且在100℃下攪拌反應混合物1小時。接著使其冷卻至低於沸點，添加另一份220.00 mg (0.30 mmol) PdCl₂ -dppf及25 ml (50 mmol)碳酸鈉溶液(2 M)，且在100℃下攪拌混合物20小時。使反應混合物冷卻至室溫，添加水及MTBE，且分離各相。水相用MTBE萃取，且合併有機相，用水洗滌，經硫酸鈉乾燥，過濾且真空蒸發。獲得呈黑色油狀物之粗產物且經具有庚烷/MTBE (8:2至7:3)之矽膠過濾。經合併之產物溶離份真空蒸發，獲得呈黃色樹脂狀之反應產物。 MS (APCI) = 1367.9 [M]⁺ ¹ H NMR (500 MHz, CDCl₃ ) δ = 0.99 (s, 24H, CH₃ ), 1.13 (s, 24H, CH₃ ), 1.45 (t, J = 11.7 Hz, 8H, CH₂ ), 1.94 (dd, J = 12.25, 3.84 Hz, 4H, CH₂ ), 2.09 (五重峰, J = 6.16 Hz, 4 H, CH₂ ), 3.71 (t₍ _{與多重峰重疊} ₎ , J = 6.21 Hz, 6 H, CH₂ , CH), 3.83 (s, 8H, CH₂ ), 4.15 (t, 6.15 Hz), 6.53 (t, 2.06 Hz, 2H), 6.76 (d, J = 2.12 Hz, 4H), 7.16 (t, 7.26 Hz, 4H), 7.28 (t, 7.72 Hz, 8H), 7.43 (d, J = 7.49 Hz, 8 H)。步驟8.6：合成4-(3-{3-[3.5-雙({3-[(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氧基]丙氧基})苯基]-5-{3-[(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氧基]丙氧基}苯氧基}丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶10

將8.50 g (6.21 mmol)來自前述步驟之產物E 溶解於107 ml四氫呋喃中，添加3.00 g 5% Pd/C (50%水，Degussa)，且在氫氣氛圍下在大氣壓及室溫(RT)下攪拌混合物17小時。過濾且真空蒸發反應混合物。將殘餘物溶解於100 ml MTBE中，添加50 ml 2 N鹽酸，且分離各相。水相用MTBE萃取，且水相接著使用32%氫氧化鈉溶液調整至pH12-13且用MTBE醚萃取。經合併之有機相用飽和氯化鈉溶液洗滌，經硫酸鈉乾燥，過濾且真空蒸發。獲得之粗產物經具有二氯甲烷/甲醇之Al₂ O₃ (「鹼性氧化鋁」)過濾，且合併產物溶離份且真空蒸發，獲得呈微黃色油狀物之產物，使其固化。相：T_g (玻璃態轉變溫度) -4℃，T(C,I) (熔點) 64℃ I (各向同性)。 MS (APCI) = 1007.7 [M+H]⁺ ¹ H NMR (500 MHz, CDCl₃ ) δ = 0.62 (s₍ _寬峰 ₎ , 4H, NH), 1.02 (t, J = 11.76, 8H), 1.15 (s, 24H, CH₃ ), 1.19 (s, 24H, CH₃ ), 1.98 (dd, 12.49, 3.9 Hz 8H), 2.07 (五重峰., 6.13 Hz, 8H), 3.69 (t₍ _重疊 ₎ , J = 5.8 Hz, 12H), 4.12 (t, J = 6.1 Hz, 8 H), 6.50 (s₍ _寬峰 ₎ = 2H), 6.73 (d, J = 2.1 Hz, 4H)。物質 / 合成實例 11 ：合成

類似地製備化合物，獲得無色油狀物。相：T_g (玻璃態轉變溫度) -118℃。¹ H NMR (500 MHz, CDCl₃ ) δ = 6.35 (dd, J = 13.3, 2.2 Hz, 6H), 4.05 (t, J = 6.1 Hz, 8H), 3.81 - 3.51 (m, 12), 2.57 - 2.48 (m, 4H), 2.04 (p, J = 6.2 Hz, 8H), 1.98 (dd, J = 12.5, 3.9 Hz, 8H), 1.67 - 1.56 (m, 4H), 1.36 (d, J = 4.1 Hz, 6H), 1.18 (d J = 19.7 Hz, 48H), 1.02 (t, J = 11.7 Hz, 8H), 0.69 (s, 4H)。混合物實例 製備且研究具有如在下表中指示之組成及特性之液晶混合物。藉由與作為參考(Ref.)之不穩定基劑混合物相比，顯示包含式I化合物之混合物之改良穩定性。實例 1 . 1 . 1 至 1 . 3 . 3 及相應比較實例 製備且研究以下混合物(M-1)。

注意：此處，如本申請案全文，除非另外規定，否則t.b.d.意謂待測定。混合物M-1分成若干部分且如下文所描述而研究。首先，測定混合物(M-1)自身之電壓保持率之穩定性。在測試單元中研究混合物M-1對UV曝露之穩定性，該測試單元具有針對平面對準之對準材料(來自Japan Synthetic Rubber之聚醯亞胺AL-16301)，6.5 μm之層厚度及平坦ITO電極。為此，相應測試單元在日光測試中照射30分鐘。在各情況下，在100℃溫度下5分鐘之後，測定電壓保持率。除非另外特別指示，否則此處之定址頻率(或量測頻率)為60 Hz。結果編輯於表1a中。此處，如下文，填充六個測試單元且研究每一種個別混合物。所指示之值為六個個別值之平均值。 100 ppm、500 ppm及1000 ppm參考化合物(此處稱為R-1)

接著添加至另外3份混合物M-1中之每一者，且如上文所述研究所得混合物(C-1-1.1、C-1-1.2及C-1-1.3)之穩定性。結果展示於以下表，表1a中。隨後，在各情況下100 ppm、500 ppm及1000 ppm化合物I-1至I-3中之一者

添加至各情況下的混合物M-1的三個相應剩餘部分之組，且所得混合物(M-1-1.1至M-1-1.3、M-2-2.1至M-1-2.3及M-1-3.1至M-1-3.3)之穩定性如上文所述研究。結果展示於下表，表1a中。多種量測系列中之「電壓保持率」值之相對偏差通常在約3至4%範圍內。表1a

此處容易顯而易知，化合物I-1至I-3即使在相對低濃度亦展現明顯穩定化特性。在10 Hz之定址/量測頻率下重複上文所述之研究。結果編輯於下表，表1b中。表1b

在3 Hz之定址/量測頻率下重複上文所述之研究。結果編輯於下表，表1c中。表1c

研究另外在低溫下，此處在60℃之溫度下重複。此處使用3 Hz及1 Hz之定址電壓/量測頻率。結果編輯於以下兩個表，表1d及表1e中。表1d

表1e

另外，對混合物進行曝露於背光之測試。為此，研究了具有用於平面對準之對準層(如上文所述，PI：AL16301)及平坦ITO電極之相應測試單元對用冷陰極(CCFL) LCD背光發光之穩定性。為此，填充及密封相應測試單元。此等單元接著曝露於用針對LCD之市售LED背光之多種時間的發光(48小時、336小時以及1000小時)。除了背光產生的熱量之外，不存在額外加熱。在各情況下，在100℃溫度下5分鐘之後，測定「電壓保持率」。結果編輯於下表中，表2a至2c。表2a

表2b

表2c

另外，測定混合物之離子密度。結果編輯於下表，表3中。曝光在來自Hereaus, Hanau之市售「UV/日光測試」儀器中進行。照射使用具有「截止」過濾器且波長為340 nm之Hoya燈(即340 nm下T=50%)進行。此燈之輻射光譜分佈與自然光之光譜分佈相似。照射強度為3 J/cm²，使用適當偵測器在365 nm波長下量測。照射在通常20℃之環境溫度下進行約½小時。離子密度(簡稱ID)在密閉測試單元中測定。如上文所述，測試單元具有聚醯亞胺AL-16301之對準層。然而，其具有6.0 µm之層厚度。量測在3 V、0.03 Hz及60℃下進行。表3

此處容易顯而易知，即使在相對低的濃度下，化合物I-1亦展現明顯優於起始混合物及亦比較混合物之穩定化特性。另外，離子密度相較於未摻雜之混合物極大地降低。在採用之全部濃度下，式I-1至I-3之化合物具有優於比較化合物R-1之穩定化活性。此尤其導致在曝露於背光時圖像黏附之風險降低。實例 2 . 1 . 1 至 2 . 3 . 3 及相應比較實例 製備及研究以下混合物(M-2)。

注意：t.b.d.：待測定。將相應化合物添加至混合物M-2中，在混合物M-1之情況下在實例1中描述為分成若干份，且其中如所述進行研究。結果編輯於下表中。表4a

此處容易顯而易知化合物I-1至I-4及尤其I-1至I-3即使在相對低濃度下亦具有明顯穩定化特性。化合物I-1在100 ppm濃度下具有極佳穩定化活性。此導致在曝露於背光時圖像黏附之風險降低。在10 Hz之定址/量測頻率下重複上文所述之研究。結果編輯於下表，表4b中。表4b

在3 Hz之定址/量測頻率下重複上文所述之研究。結果編輯於下表，表4c中。表4c

研究另外在60℃的溫度下重複。此處使用3 Hz及1 Hz之定址電壓/量測頻率。結果編輯於以下兩個表，表4d及表4e中。另外，對混合物進行曝露於背光之測試。為此，研究了具有用於平面對準之對準層(如上文所述，PI：AL16301)及平坦ITO電極之相應測試單元對用冷陰極(CCFL) LCD背光發光之穩定性。為此，相應測試單元曝露於多種時間之發光(48小時、336小時及1000小時)。在各情況下，在100℃溫度下5分鐘之後，測定電壓保持率。結果編輯於下表中，表5a至5c。表5a

表5b

表5c

如自表5可見，在曝露於來自LCD背光之光之後，甚至低濃度之化合物I-1及I-2亦導致最終VHR值的顯著改良。另外，測定混合物之離子密度。結果編輯於下表，表6中。表6

此處容易顯而易知，即使在相對低的濃度下，式I-1化合物亦展現明顯優於起始混合物及亦比較混合物之穩定化特性。另外，離子密度相較於未摻雜之混合物極大地降低。另外，在測試單元中加熱120小時之後，測定混合物之VHR值。密閉測試單元儲存於100℃之溫度下的烘箱中持續指定時間。結果編輯於下表，表7中。表7

另外，測定混合物之離子密度。結果編輯於下表，表8中。曝光如上文所述在來自Hereaus, Hanau之市售「UV/日光測試」儀器中進行。照射使用具有「截止」過濾器且波長為340 nm之Hoya燈(即340 nm下T=50%)進行。此燈之輻射光譜分佈與自然光之光譜分佈相似。照射強度為3 J/cm²，使用適當偵測器在365 nm波長下量測。照射在通常20℃之環境溫度下進行約½小時。離子密度(簡稱ID)在密閉測試單元中測定。如上文所述，測試單元具有聚醯亞胺AL-16301之對準層。然而，其具有5.5 µm之層厚度。量測在3 V、0.03 Hz及60℃下進行。表8

實例 3.1.1 至 3.3.3 製備及研究以下混合物(M-3)。

混合物M-3分成若干份且如實例1之情況中所述研究。首先，混合物(M-3)自身之電壓保持率之穩定性經判定。在具有用於平面對準之對準材料及平坦ITO電極的測試單元中研究混合物M-3對UV曝光之穩定性。為此，相應測試單元在日光測試中照射30分鐘。在各情況下，在100℃溫度下5分鐘之後，測定電壓保持率。結果編輯於下表9中。此處，如下文，填充六個測試單元且研究每一種個別混合物。所指示之值為六個個別值之平均值。隨後，將300 ppm化合物R-1 (C-3-1)添加至剩餘三份混合物M-3中，且將每種情況下濃度為100 ppm、300 ppm及600 ppm化合物I-1至I-3添加至每種情況下3份混合物M-3之其他組，且如上文所述研究所得混合物(C-3-1及M-3-1.1至M-3-3.3)的穩定性。結果展示於下文表9中。多種量測系列中之電壓保持率值之相對偏差通常在約3至4%範圍內。表9

實例 4.1.1 至 4.2.2 製備及研究以下混合物(M-4)。

將混合物M-4分成若干份。首先，混合物(M-4)自身之電壓保持率之穩定性經判定。在具有用於平面對準之對準材料及平坦ITO電極的測試單元中如上文所述研究混合物M-4曝露於LCD背光之穩定性。為此，相應測試單元用LCD背光照射30分鐘。在各情況下，在100℃溫度下5分鐘之後，測定電壓保持率。結果編輯於下表10中。此處，如下文，填充六個測試單元且研究每一種個別混合物。所指示之值為六個個別值之平均值。接著將500 ppm化合物R-1添加至一份混合物M-4(混合物C-4-1)中，且將500 ppm或1000 ppm化合物I-2或500 ppm化合物I-3添加至另外三份混合物M-4中之每一者中，且類似於實例1至3中所述之程序在測試單元中研究全部混合物曝露於LCD背光之穩定性，此處對準層SE5811來自Nissan Chemicals, Japan。在500小時照射之後的VHR量測結果編輯於表10中。表10

注意：t.b.d.：待測定。如自表10可見，即使低濃度之化合物I-1及I-3亦導致在曝光之後最終VHR值顯著改良。實例 5.1 至 5.3 製備及研究以下混合物(M-5)。

如實例4中所述，混合物M-5亦分成若干份，且原樣及在具有用於平面對準之對準材料及平坦ITO電極的測試單元中添加多種化合物來研究其曝露於LCD背光之穩定性。表11

注意：t.b.d.：待測定。如自表11可見，即使低濃度之化合物I-1亦導致在曝露於背光之後的最終VHR值顯著改良，既與未穩定化之參考混合物相比亦與參考物質R-1相比。實例 6.1 至 6.3 製備及研究以下混合物(M-6)。

化合物R-2

為參考物質，且為了比較，將化合物I-9

添加至此混合物中。具有對準層AL-16301之測試單元之結果編輯於下表中。表12a

表12b

表12c

表12d

表12e

表12f

表12g

Claims

一種液晶介質，特徵在於其包含a)一或多種選自式I-9、I-10及I-11化合物之群之化合物，

以及b)一或多種式II化合物
其中R²¹ 表示具有1至7個C原子的未經取代之烷基或具有2至7個C原子的未經取代之烯基，及R²² 表示具有2至7個C原子之未經取代之烯基，及/或c)一或多種選自式III-1至III-4及B化合物之群的化合物，

其中R³¹ 表示具有1至7個C原子的未經取代之烷基，R³² 表示具有1至7個C原子的未經取代之烷基或具有1至6個C原子的未經取代之烷氧基，m、n及o 各自彼此獨立地表示0或1，R^B1及R^B2 各自彼此獨立地表示具有1至7個C原子的未經取代之烷基、烷氧基、氧雜烷基或烷氧基烷基，或具有2至7個C原子的烯基或烯基氧基，及L^B1及L^B2 各自彼此獨立地表示F或Cl。
如請求項1之介質，其中該介質中該等一或多種選自式I-9、I-10及I-11化合物之群之化合物之總濃度整體為1ppm或更高至2500ppm或更低。
如請求項1之介質，其中其包含如請求項1所指示之式II化合物，其中R²¹表示正丙基且R²²表示乙烯基。
如請求項3之介質，其中該介質中該等式II化合物之總濃度整體為25%或更高至45%或更低。
如請求項1至4中任一項之介質，其中其包含一或多種如請求項1之式B化合物。
如請求項1至4中任一項之介質，其中其包含一或多種如請求項1所指示之式III-4化合物。
如請求項1至4中任一項之介質，其中其另外包含一或多種對掌性化合物。
一種選自式I-9、I-10及I-11化合物之群之化合物，
一種電光顯示器電光組件，特徵在於其含有如請求項1至7中任一項之液晶介質。
如請求項9之顯示器，特徵在於其係基於IPS、FFS、VA或ECB效應。
如請求項9或10之顯示器，特徵在於其含有主動矩陣式定址裝置。
一種如請求項8之選自式I-9、I-10及I-11化合物之群之化合物的用途，其用於液晶介質中。
一種如請求項1至7中任一項之液晶介質之用途，其用於電光顯示器或電光組件中。
一種用於製備如請求項1至7中任一項之液晶介質之方法，特徵在於將一或多種如請求項1至8中任一項之選自式I-9、I-10及I-11化合物之群之化合物與一或多種如請求項1之式II化合物及/或一或多種如請求項1之選自式III-1至III-4化合物之群的化合物混合。
一種用於使液晶介質穩定化之方法，特徵在於將一或多種如請求項1給出之選自式I-9、I-10及I-11化合物之群之化合物及視情況選用之一或多種選自式OH-1至OH-6化合物之群的化合物，

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一種用於製備如請求項8之化合物之方法，特徵在於該化合物藉由使相應2,2,6,6-四甲基哌啶1-烴氧基或1-苯甲基前驅物氫化獲得。