TWI791417B

TWI791417B - 液晶介質

Info

Publication number: TWI791417B
Application number: TW105107251A
Authority: TW
Inventors: 哈拉德賀奇曼; 蒙妮卡鮑爾; 瑪提娜威得侯斯特; 馬丁安棋
Original assignee: 德商馬克專利公司
Priority date: 2015-03-10
Filing date: 2016-03-09
Publication date: 2023-02-11
Also published as: JP2021098860A; EP3067405A1; EP3067405B1; CN118440705A; TW201641674A; CN105969402A; KR20160110187A; US20160264865A1; JP6896368B2; JP2016169377A

Abstract

本發明係關於一種液晶介質，其包含至少一種式IA、IB、IC、ID及/或IE之化合物，

其中Z¹ 表示單鍵、-CH₂CH₂-、-CH=CH-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-COO-、-OCO-、-C₂F₄-、-C≡C-、-CF=CF-或- CH=CHCHO-，及係關於其用於尤其基於VA、PSA、PS-VA、PALC、FFS、UB-FFS、PS-FFS、PS-IPS或IPS效應的主動矩陣顯示器之用途。

Description

液晶介質

其中Z¹ 表示單鍵、-CH₂CH₂-、-CH=CH-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-COO-、-OCO-、-C₂F₄-、-C≡C-、-CF=CF-、-CH=CHCHO-或-CH₂CF₂O-。

此類型之介質尤其可用於基於ECB效應、具有主動矩陣定址之電光顯示器及共平面切換型(IPS)顯示器或邊緣場切換型(FFS)顯示器。

電控雙折射(ECB)效應或亦對準相變形(DAP)效應之原理首次描述於1971年(M.F.Schieckel及K.Fahrenschon,「Deformation of nematic liquid crystals with vertical orientation in electrical fields」,Appl.Phys.Lett.19(1971),3912)。隨後J.F.Kahn之論文(Appl.Phys.Lett.20(1972),1193)以及G.Labrunie及J.Robert(J.Appl.Phys.44(1973),4869)。

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較高彈性常數比率K₃/K₁值、較高光學各向異性△n值及介電各向異性△ε

-0.5值，以便適用於基於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對準(VA技術=垂直對準)。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。

除共平面切換型(IPS)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，第II冊，第758及759頁)及早已眾所周知的扭轉向列(TN)顯示器以外，例如以多域垂直對準(MVA，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，第I冊，第6至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，第II冊，第750至753頁)、圖案化垂直對準(PVA，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，第II冊，第760至763頁)、高級超視角(ASV，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，第II冊，第754至757頁)模式使用ECB效應之顯示器，如所謂的垂直對準向列(VAN)顯示器本身已確立為當前最重要的，尤其用於電視應用之三種較新類型之液晶顯示器中之一者。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傳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，第I冊，第106頁至第109頁，但視訊相容回應時間之達成，尤其關於灰度切換仍為尚未圓滿解決的問題。

此效應在電光顯示元件中之工業應用需要LC相，其必須滿足多種要求。在本文中，對濕氣、空氣及物理影響(諸如熱、紅外、可見光及紫外輻射以及直流及交流電場)之化學抗性尤其重要。

另外，工業可用之LC相需要在適合之溫度範圍內及低黏度下具有液晶中間相。

迄今揭示之具有液晶中間相之一系列化合物均不包括符合所有此等要求之單一化合物。因此，一般製備兩種至25種、較佳三種至18種化合物之混合物以便獲得可用作LC相之物質。然而，以此方式不可能輕易地製備最佳相，因為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。

已知矩陣液晶顯示器(MLC顯示器)。可用於個別像素之個別切換的非線性元件為例如主動元件(亦即電晶體)。接著使用術語「主動矩陣」，其中兩種類型之間可存在區別。

1. 矽晶圓上之金屬氧化物半導體(MOS)電晶體作為基板

2. 玻璃板上之薄膜電晶體(TFT)作為基板。

在類型1之情況下，所用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了顯示器尺寸，因為即使不同零件顯示器之模組總成亦會在接合處產生問題。

在更有前景之類型2(其為較佳)之情況下，所用電光效應通常為TN效應。

在兩種技術之間進行區分：包含化合物半導體(諸如CdSe)之TFT，或基於多晶或非晶矽之TFT。後一技術在全世界廣泛使用。

將TFT矩陣塗覆於顯示器之一個玻璃板的內部，而另一玻璃板在其內部攜有透明相對電極。相較於像素電極之尺寸，TFT極小且對影像實際上無不良影響。此技術亦可沿用至全色能顯示器，其中以使得濾光器元件與各可切換像素相對之方式配置紅光、綠光及藍光濾光器之鑲嵌。

本文之術語MLC顯示器涵蓋具有整合之非線性元件的任何矩陣顯示器，亦即除主動矩陣以外，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顯示器尤其適用於TV應用(例如口袋型TV)或汽車或飛機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。因為液晶混合物之比電阻由於與顯示器之內部表面交互作用而一般隨MLC顯示器之壽命下降，所以高(初始)電阻對於歷經長操作時間段必須具有可接受電阻值之顯示器極其重要。

仍大量需要在大工作溫度範圍、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，憑藉此可產生各種灰度。

常使用之MLC-TN顯示器的缺點係由於其相對較低的對比度、相對較高的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視角依賴性，且因此主要用於電視及監視器。然而，在本文中需要繼續改良回應時間。然而，同時必須不減損諸如低溫穩定性及可靠性之性質。

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，該等液晶混合物無上文所指示之缺點，或僅具有降低程度之上文所指示之缺點。特定言之，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減少之影像殘留。

出人意料地，若一或多種、較佳至少一或兩種通式I之極性化合物用於液晶混合物，尤其用於具有負介電各向異性△ε之LC混合物，較佳用於VA、IPS及FFS顯示器，則有可能改良旋轉黏度且因此回應時間。憑藉式I化合物，有可能製備具有短回應時間同時良好相性質及良好低溫行為之液晶混合物，較佳VA、PS-VA、PSA、IPS及FFS混合物。根據本發明之液晶混合物尤其以旋轉黏度及彈性常數(較佳K₃) 之極佳比率來區分。

本發明因此係關於一種液晶介質，其包含至少一種式IA、IB、IC、ID及/或IE之化合物。

根據本發明之混合物較佳展現極寬向列相範圍，其中清澈點

65℃、較佳

70℃、尤其

75℃；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，以及極低旋轉黏度及短回應時間。除旋轉黏度γ₁改良之外，根據本發明之混合物另外以可觀測到的用於改良回應時間之相對較高彈性常數K₃₃值的事實來區分。式I化合物尤其適用於製備具有負△ε之液晶混合物。

根據本發明之混合物之一些較佳實施例如下所指示。

在式IA、IB、IC、ID及IE之化合物中，Z¹彼此獨立地較佳表示單鍵。

較佳式IA、IB、IC、ID及IE之化合物如下所指示：

尤其較佳為式IA-1、IB-1及IC-1之化合物。

式IA至IE之化合物可例如如DE 44 34 851 A1中來製備。

根據本發明之介質較佳包含一或兩種來自式IA、IB、IC、ID及IE之化合物之群的化合物。

式IA至IE之化合物較佳以1-50重量%、較佳5-50重量%且極尤其較佳10-50重量%之量用於液晶介質中。

根據本發明之液晶介質之較佳實施例如下所指示：

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之液晶介質，

其中R^2A、R^2B及R^2C 各自彼此獨立地表示H、具有至多15個C原子之烷基或烯基，該等C原子不經取代、經CN或CF₃單取代或至少經鹵素單取代，其中另外，此等基團中之一或多個CH₂基團可以使得O原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-S-、

、-C≡C-、-CF₂O-、-OCF₂-、-OC-O-或-O-CO-置換，L¹至L⁴ 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-、-C≡C-或-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各自較佳表示具有1-6個C原子之烷基，尤其CH₃、C₂H₅、n-C₃H₇、n-C₄H₉或n-C₅H₁₁，另外烯基，尤其CH₂=CH、CH₃CH=CH、C₂H₅CH=CH或C₃H₇CH=CH。

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

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、另外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較佳各自表示F。

較佳式IIA、IIB及IIC之化合物如下所指示：

其中烷基及烷基*各自彼此獨立地表示具有1-6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、IIB-17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%。

根據本發明之尤其較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%、尤其>5重量%且尤其較佳為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、烯基、烷氧基烷基或烯基氧基，且

表示

、

、

、

或

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

式III化合物不應與式IA至IC之化合物相同。

較佳式III化合物如下所指示：

其中烷基及烷基* 各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，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。

c)另外包含一或多種下式之四環化合物的液晶介質

其中R^7-10 各自彼此獨立地具有如技術方案4中R^2A所指示之含義中之一者，且w及x 各自彼此獨立地表示1至6。

尤其較佳為包含至少一種式V-9及/或式V-10之化合物的混合物。

d)另外包含一或多種式Y-1至Y-6之化合物的液晶介質，

其中R¹⁴至R¹⁹ 各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子之烷基或烷氧基；z及m各自彼此獨立地表示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，其量較佳

5重量%。

e)另外包含一或多種式T-1至T-22之氟化聯三苯的液晶介質，

其中R表示具有1-7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式T-1至T-22之聯三苯，其量為2-30重量%，尤其5-20重量%。

尤其較佳為式T-1、T-2、T-5、T-20及T-21之化合物。在此等化合物中，R較佳表示各自具有1-6個C原子之烷基、另外烷氧基。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

0.1，則聯三苯較佳用於根據本發明之混合物中。較佳混合物包含2-20重量%之一或多種選自化合物T-1至T-22之群的聯三苯化合物。

f)另外包含一或多種式B-1至B-3之聯二苯的液晶介質，

其中烷基及烷基* 各自彼此獨立地表示具有1-6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-1及B-2之化合物為尤其較佳的。

尤其較佳聯二苯為

其中烷基*表示具有1-6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B-2c之化合物。

較佳式B-1a化合物尤其為下式之化合物

g)另外包含至少一種式Z-1至Z-7之化合物的液晶介質，

其中R具有R^2A所指示之含義，且烷基表示具有1-6個C原子之烷基。

h)另外包含至少一種式O-1至O-17之化合物的液晶介質，

其中R¹及R²具有R^2A所指示之含義。較佳地，R¹及R²各自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，其量尤其為5-30重量%。

較佳式O-17化合物係選自下式之化合物之群

另外，較佳為在烯基側鏈中含有非末端雙鍵的式O-17化合物：

式O-17化合物在整個混合物中之比例較佳為至少5重量%。

i)另外包含至少一種下式之化合物的液晶介質

及/或

及/或

較佳總量為

5重量%、尤其

10重量%。

另外，較佳為包含以下化合物(縮寫字：CC-3-V1)之根據本發明之混合物

較佳量為2-15重量%。

較佳混合物包含5-60重量%、較佳10-55重量%、尤其20-50重量%之下式之化合物(縮寫字：CC-3-V)

另外，較佳為包含下式之化合物(縮寫字：CC-3-V)

及下式之合物(縮寫字：CC-3-V1)的混合物

較佳量為10-60重量%。

j)另外包含選自以下化合物之群的至少一種式O-10化合物及至少一種式O-17化合物的液晶介質：

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較佳為5-40%，極尤其較佳為15-35%。

極尤其較佳混合物包含化合物O-10a及O-17a：

化合物O-10a及O-17a以整個混合物計較佳以15-35%、尤其較佳15-25%且特別較佳18-22%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：

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

極尤其較佳混合物包含以下三種化合物：

化合物O-10a、O-10b及O-17a以整個混合物計較佳以15-35%、尤其較佳15-25%且特別較佳18-22%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。在化合物O-6、O-7及O-17中，較佳地，R¹表示分別具有1-6個或2-6個C原子之烷基或烯基，且R²表示具有2-6個C原子之烯基。在式O-10化合物中，R¹較佳表示分別具有1-6個或2-6個C原子之烷基或烯基，且R²較佳表示具有1-6個C原子之烷基。

較佳混合物包含至少一種選自式O-6a、O-6b、O-7a、O-7b、O-17e、O-17f、O-17g及O-17h之化合物之群的化合物：

其中烷基表示具有1-6個C原子之烷基。

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

k)根據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，諸如式N-1至N-5之化合物，

其中R^1N及R^2N各自彼此獨立地具有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-、-C≡C-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂-或單鍵。

l)較佳混合物包含一或多種選自式BC之二氟二苯并

烷化合物、式CR之

烷、式PH-1及PH-2之氟化菲及式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各自彼此獨立地具有R^2A之含義。c為0、1或2。R¹及R²較佳彼此獨立地表示分別具有1或2至6個C原子之烷基、烷氧基、烯基或烯基氧基。

根據本發明之混合物較佳以3至20重量%之量，尤其以3至15重量%之量包含式BC、CR、PH-1、PH-2及/或BF之化合物。

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

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。

m)較佳混合物包含一或多種式In之茚滿化合物，

其中R¹¹、R¹²、R¹³ 各自彼此獨立地表示具有1-6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。

較佳式In化合物為如下所指示之式In-1至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5-30重量%且極尤其較佳5-25重量%之濃度用於根據本發明之混合物中。

n)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如技術方案4中R^2A所指示之含義，且烷基表示具有1-6個C原子之烷基。s表示1或2。

尤其較佳為式L-1及L-4，尤其L-4之化合物。

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

尤其較佳混合物概念如下所指示：(在表A中解釋所用縮寫字。此處之n及m各自彼此獨立地表示1至15，較佳1至6)。

根據本發明之混合物較佳包含-CPY-n-Om，尤其CPY-2-O2、CPY-3-O2及/或CPY-5-O2，其濃度以整個混合物計較佳為>5%，尤其10-30%，及/或-CY-n-Om，較佳CY-3-O2、CY-3-O4、CY-5-O2及/或CY-5-O4，其濃度以整個混合物計較佳為>5%，尤其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，其濃度以整個混合物計較佳為>5%，尤其10-30%，及/或-CLY-n-Om，較佳CLY-2-O4、CLY-3-O2及/或CLY-3-O3，其濃度以整個混合物計較佳為>5%，尤其10-30%，及/或- CK-n-F，較佳CK-3-F、CK-4-F及/或CK-5-F，其以整個混合物計較佳為>5%，尤其5-25%。

另外，較佳為包含以下混合物概念之根據本發明之混合物：(n及m各自彼此獨立地表示1至6。)- CPY-n-Om及CY-n-Om，其濃度以整個混合物計較佳為10-80%，及/或- CPY-n-Om及CK-n-F，其濃度以整個混合物計較佳為10-70%，及/或- Y-nO-Om，較佳Y-4O-O4，其濃度以整個混合物計尤其為2-20重量%，及/或-CPY-n-Om及PY-n-Om，較佳CPY-2-O2及/或CPY-3-O2及PY-3-O2，其濃度以整個混合物計較佳為10-45%，及/或- CPY-n-Om及CLY-n-Om，其濃度以整個混合物計較佳為10-80%，及/或-CCVC-n-V，較佳CCVC-3-V，其濃度以整個混合物計較佳為2-10%，及/或-CCC-n-V，較佳CCC-2-V及/或CCC-3-V，其濃度以整個混合物計較佳為2-10%，及/或-CC-V-V，其濃度以整個混合物計較佳為5-50%。

在一較佳實施例中，除一或多種式IA至IE之化合物以外，根據本發明之介質亦包含至少一種選自式T-20、T-21、IIA-26、IIA-28、IIA-33、IIA-39、IIA-50、IIA-51、IIB-16、BF-1、BF-2、V-10、O-6a、L-4及CC-3-V之化合物之群的化合物。

本發明另外係關於一種基於ECB、VA、PS-VA、PA-VA、IPS、PS-IPS、FFS、UB-FFS或PS-FFS效應之具有主動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16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。

表述「具有向列相」在本文中意謂：一方面，在相應溫度下在低溫下未觀測到近晶相及結晶，且另一方面，在加熱時自向列相不會出現清澈現象。在低溫下之研究係在相應溫度下於流量式黏度計中進行，且藉由儲存於層厚度對應於電光用途之測試單元中至少100小時來檢驗。若在-20℃之溫度下於相應測試單元中之儲存穩定性為1000h或1000h以上，則介質稱為在此溫度下穩定。在-30℃及-40℃之溫度下，相應時間分別為500h及250h。在高溫下，利用習知方法在毛細管中量測清澈點。

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。

液晶混合物中之雙折射△n值一般在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之△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

150mPa．s，尤其

120mPa．s。

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

2.5V且極尤其較佳

2.3V。

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)，亦稱為弗雷德里克斯臨限值(Freedericks threshold)。

另外，根據本發明之液晶介質在液晶單元中具有高電壓保持率值。

一般而言，相較於具有較高定址電壓或臨限電壓之彼等液晶介質，具有低定址電壓或臨限電壓之液晶介質展現較低電壓保持率，且反之亦然。

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

△ε

1.5之彼等化合物，且術語「介電負性化合物」表示△ε<-1.5之彼等化合物。化合物之介電各向異性在本文中藉由以下步驟測定：將10%化合物溶解於液晶主體中，且測定所得混合物在至少一個測試單元中之電容，在各情況下該測試單元之層厚度為20μm，在1kHz下具有垂直及均質表面對準。量測電壓通常為0.5V至1.0V，但總低於所研究之各別液晶混合物之電容臨限值。

對於本發明指示之所有溫度值均以℃計。

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、聚合物維持型VA(PSA)、聚合物穩定型VA(PS-VA)、表面對準VA(SA-VA)及表面穩定型VA(SS-VA)。其另外適用於具有負△ε之共平面切換(IPS)及邊緣場切換(FFS)。

在根據本發明之顯示器中向列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。

組分A具有顯著負介電各向異性，且賦予向列相

-0.5之介電各向異性。除一或多種式IA至IE之化合物以外，其較佳亦包含式IIA、IIB及/或IIC之化合物，另外一或多種式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△ε值

-0.8之一種(或多種)個別化合物。必定為，此值愈負，在整個混合物中A之比例愈小。

組分B具有明顯向列態，且在20℃下，流動黏度不大於30mm²．s^-1、較佳不大於25mm²．s^-1。

多種適合材料為熟習此項技術者自文獻已知。尤其較佳為式O-17化合物。

在組分B中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型，無近晶相且能夠在降至極低溫度時阻止液晶混合物中出現近晶相。舉例而言，若各種高向列態材料在各情況下添加至近晶液晶混合物中，則此等材料之向列態可經由達成之近晶相抑製程度來比較。

混合物亦可視情況包含組分C，其包含介電各向異性△ε

1.5之化合物。此等所謂的正性化合物一般以整個混合物計以

20重量%之量存在於負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介電各向異性△ε

1.5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 表示各自分別具有1或2至6個C原子之直鏈烷基、烷氧基或烯基，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2-15%、尤其2-10%之濃度用於根據本發明之混合物中。

尤其較佳為下式之化合物

其較佳以2-15%之量用於根據本發明之混合物中。

另外，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IA至IE之化合物以外，該等相較佳亦包含4至15種，尤其5至12種且尤其較佳<10種式IIA、IIB及/或IIC之化合物及視情況一或多種式O-17化合物。

除式IA至IE之化合物及式IIA、IIB及/或IIC及視情況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。

其他成分較佳選自向列或向列原基物質，尤其選自以下之類別的已知物質：氧偶氮苯、苯亞甲基苯胺、聯二苯、聯三苯、苯甲酸苯酯或苯甲酸環己酯、環己烷甲酸苯酯或環己烷甲酸環己酯、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、苯基二噁烷或環己基二噁烷、視情況經鹵化之芪、苯甲基苯基醚、二苯乙炔及經取代之肉桂酸酯。

適合作為此類型液晶相之成分的最重要化合物可藉由式IV表徵，R²⁰-L-G-E-R²¹ IV

其中L及E各自表示來自由以下所形成之群的碳環或雜環系統：1,4-二取代之苯及環己烷環、4,4'-二取代之聯二苯、苯基環己烷及環己基環己烷系統、2,5-二取代之嘧啶及1,3-二噁烷環、2,6-二取代之萘、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氧基，或此等基團中之一者可替代地表示CN、NC、NO₂、NCS、CF₃、SF₅、OCF₃、F、Cl或Br。

在大多數此等化合物中，R²⁰及R²¹彼此不同，此等基團中之一者通常為烷基或烷氧基。所提出之取代基的其他變體亦為常見的。多種該等物質或其混合物亦為市售的。所有此等物質可利用自文獻已知之方法製備。

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已經相應同位素置換之化合物。

可將可聚合化合物(所謂的反應性液晶原基(RM)，例如如U.S.6,861,107中所揭示)以混合物計以較佳0.01-5重量%、尤其較佳0.2-2重量%之濃度另外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中所述。較佳將引發劑(例如來自BASF之Irganox-1076)以0-1%之量添加至包含可聚合化合物之混合物中。此類型之混合物可用於所謂的聚合物穩定型VA模式(PS-VA)或聚合物維持型VA(PSA)，其中意欲在液晶混合物中進行反應性液晶原基之聚合。對此之前提條件為液晶混合物本身不包含可聚合組分。

在本發明之一較佳實施例中，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原子之芳族基、雜芳族基、脂環基或雜環基，其亦包括或可含有稠合環，且其可視情況經L單取代或多取代，L 表示P、P-Sp-、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、視情況經取代之具有6至20個C原子之芳基，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原子可經以下各者置換：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，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、分支鏈或環狀烷基，其中另外，一或多個非相鄰CH₂基團可以使得O及/或S原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且其中另外，一或多個H原子可經F、Cl、P或P-Sp-、視情況經取代之具有6至40個C原子之芳基或芳氧基或視情況經取代之具有2至40個C原子之雜芳基或雜芳氧基置換，m1 表示0、1、2、3或4，且n1 表示1、2、3或4，其中所存在基團R^Ma、R^Mb及取代基L中之至少一者，較佳一者、兩者或三者，尤其較佳一或兩者表示基團P或P-Sp-，或含有至少一個基團P或P-Sp-。

尤其較佳式M化合物為如下彼等化合物，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原子之直鏈或分支鏈烷基，其中另外，一或多個非相鄰CH₂基團可各自彼此獨立地以使得O及/或S原子彼此不直接鍵聯之方式經以下各者置換：-C(R⁰)=C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N(R⁰⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-，且其中另外，一或多個H原子可經F、Cl、Br、I、CN、P或P-Sp-置換，其中基團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，此等基團中之一或多個CH基團可經N置換；環己烷-1,4-二基，其中另外，一或多個非相鄰CH₂基團可經O及/或S置換；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，其中所有此等基團可未經取代或經L單取代或多取代，L 表示P、P-Sp-、OH、CH₂OH、F、Cl、Br、I、-CN、-NO₂、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R^x)₂、-C(=O)Y¹、-C(=O)R^x、-N(R^x)₂、視情況經取代之矽烷基、視情況經取代之具有6至20個C原子之芳基，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-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，其中另外，一或多個非相鄰CH₂基團可以使得O及/或S原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且其中另外，一或多個H原子可經F、Cl、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 各自彼此獨立地表示可聚合基團，較佳具有上文及下文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Sp^a所指示之含義中之一者，且尤其較佳-(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，且其中在該等最後提及之基團中與相鄰環之鍵聯係經由O原子進行，其中另外，基團P¹-Sp¹-、P²-Sp²-及P³-Sp³-中之一或多者可表示基團R^aa，其限制條件為所存在基團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，其中另外，一或多個不相鄰CH₂基團可各自彼此獨立地以使得O及/或S原子彼此不直接鍵聯之方式經-C(R⁰)=C(R⁰⁰)-、-C≡C-、-N(R⁰)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換，且其中另外，一或多個H原子可經F、Cl、CN或P¹-Sp¹-置換；尤其較佳為直鏈或分支鏈、視情況單氟化或多氟化之具有1至12個C原子之烷基、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，或直鏈或分支鏈、視情況單氟化或多氟化之具有1至12個C原子之烷基、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，且x 表示0或1。

在式M1至M36之化合物中，

較佳表示

、

、

、

、

或

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F、Cl、CN、CH₃、C₂H₅、OCH₃、COCH₃、OCF₃或P-Sp-，極尤其較佳F、Cl、CH₃、OCH₃、COCH₃或OCF₃，尤其F或CH₃。

適合之可聚合化合物列於例如表D中。

根據本申請案之液晶介質較佳包含總計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、微米粒子等。

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。

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指示。

在專利申請案通篇中，1,4-伸環己基環及1,4-伸苯基環描繪為如下：

、

、

或

；

或

伸環己基環為反-1,4-伸環己基環。

在專利申請案通篇及實施例中，液晶化合物之結構藉助於縮寫字指示。除非另外指示，否則根據表1至3進行向化學式之轉化。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為直鏈烷基或伸烷基，在各情況下分別具有n、m、m'或z個C原子。n、m、m'及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中將各別化合物之環元素編碼，在表2中列出橋接成員，且在表3中指示化合物之左側或右側側鏈之符號的含義。

除一或多種式IA至Ie之化合物以外，根據本發明之混合物較佳亦包含一或多種來自如下所指示表A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，以較少量使用之所需量之組分宜在高溫下溶解於構成主要成分之組分中。亦有可能混合組分於有機溶劑中(例如丙酮、氯仿或甲醇中)之溶液，且例如藉由在澈底混合之後蒸餾來再次移除溶劑。

藉助於適合添加劑，根據本發明之液晶相可以一定方式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。

介電質亦可包含熟習此項技術者已知及文獻中所述之其他添加劑，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0-15%之多色染料、穩定劑，諸如苯酚、受阻胺光穩定劑 (HALS)，例如Tinuvin 770(=雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯)，或對掌性摻雜劑。用於根據本發明之混合物之適合穩定劑尤其為表B中所列之彼等物質。

舉例而言，可添加0-15%之多色染料，另外導電鹽，較佳4-己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複合鹽(參見例如Haller等人，Mol.Cryst.Liq.Cryst.，第24卷，第249至258頁(1973))以便改良導電性，或可添加物質以便改良向列相之介電各向異性、黏度及/或對準。此類型之物質描述於例如DE-A 22 09 127、22 40 864、23 21 632、23 38 281、24 50 088、26 37 430及28 53 728中。

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-96之可聚合化合物。此類型之介質尤其適用於PS-VA、PS-FFS及PS-IPS應用。在表D中所展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-15、RM-17、RM-35、RM-41、RM-44、RM-64、RM-83、 RM-95及RM-98為尤其較佳的。

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(以攝氏度計)且C表示液晶物質之清澈點(以攝氏度計)；沸點溫度由m.p.表示。另外：C表示結晶固體狀態，S表示近晶相(指數表示相類型)，N表示向列狀態，Ch表示膽固醇狀液晶相，I表示各向同性相，T_g表示玻璃轉變溫度。兩個符號之間的數字指示以攝氏度計之轉化溫度。

用於測定式IA化合物之光學各向異性△n的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。在添加待研究化合物且外推至100%所用化合物之後，該待研究化合物之物理資料獲自主體混合物之介電常數的變化。一般而言，視溶解性而定，將10%待研究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 表示臨限電壓，在20℃下之電容[V]，n_e 表示在20℃及589nm下之非常折射率，n_o 表示在20℃及589nm下之尋常折射率，△n 表示在20℃及589nm下之光學各向異性，ε_⊥ 表示在20℃及1kHz下，垂直於引向器之介電電容率，ε_∥ 表示在20℃及1kHz下，平行於引向器之介電電容率，△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 表示彈性常數，在20℃下之「傾斜」變形[pN]，K₂ 表示彈性常數，在20℃下之「扭轉」變形[pN]，K₃ 表示彈性常數，在20℃下之「彎曲」變形[pN]，LTS 表示在測試單元中測定之低溫穩定性(向列相)。

除非另外明確指出，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(S)至向列(N)相之轉變T(S,N)及清澈點T(N,I)均以攝氏度(℃)指示。M.p.表示熔點，cl.p.=清澈點。另外，Tg=玻璃態，C=結晶態，N=向列相，S=近晶相且I=各向同性相。此等符號之間的數字表示轉變溫度。

除非另外明確指示，否則本發明術語「臨限電壓」係關於電容臨限值(V₀)，亦稱為弗雷德里克茲臨限值(Freedericksz threshold)。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，其各自在內側上具有電極層且在頂部具有未摩擦之聚醯亞胺對準層，實現液晶分子之垂直邊緣對準。

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，其各自在內側上具有電極層且在頂部具有聚醯亞胺對準層，其中兩個聚醯亞胺層彼此反向平行地摩擦且實現液晶分子之垂直邊緣對準。

可聚合化合物在顯示器或測試單元中，藉由用經界定強度之UVA光(通常365nm)照射預定時間來聚合，同時將電壓施加至顯示器(通常10V至30V交流電，1kHz)。在實例中，除非另外指示，否則使用50mW/cm²汞蒸氣燈，且使用安裝有365nm帶通濾波器之標準UV儀 (Ushio UNI儀)量測強度。

傾斜角藉由旋轉晶體實驗(Autronic-Melchers TBA-105)測定。此處低值(亦即與90°角之大偏移)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，對準層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混合物之瓶子儲存在-10℃下，且定期檢查混合物是否結晶出。

所謂的「HTP」表示光活性或對掌性物質在LC介質中之螺旋扭轉力(以μm計)。除非另外指示，否則HTP係在20℃之溫度下之市售向列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以重量百分比指示，且係關於包含所有固體或液晶組分之相應混合物整體(無溶劑)。除非另外明確指示，否則所有物理性質均根據「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。

以下具有負介電各向異性之混合物實例尤其適用於液晶顯示器，其具有至少一個平面對準層，諸如IPS及FFS顯示器，尤其UB-FFS(=超亮FFS)，且適用於VA顯示器。

以下混合物實例可另外較佳以0-1%之量包含穩定劑，例如Tinuvin 770(=雙(2,2,6,6-四乙基-4-哌啶基)癸二酸酯)。

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

實例M33

實例M34

實例M35

實例M36

實例M37

實例M38

實例M39

實例M40

實例M41

實例M42

實例M43

實例M44

實例M45

實例M46

實例M47

實例M48

實例M49

實例M50

實例M51

實例M52

實例M53

實例M54

實例M55

實例M56

實例M57

實例M58

實例M59

實例M60

實例M61

實例M62

實例M63

實例M64

實例M65

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

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，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M75

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，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M76

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，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M77

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，將99.75%根據實例M5之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M78

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，將99.75%根據實例M11之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M79

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，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M80

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，將99.8%根據實例M18之混合物與0.2%下式之可聚合化合物混合

實例M81

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，將99.8%根據實例M19之混合物與0.2%下式之可聚合化合物混合

實例M82

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，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M83

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，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M84

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，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M85

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，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M86

實例M87

為製備PS-VA混合物，將根據實例M2之混合物與下式之可聚合化合物RM-1混合

實例M88

實例M89

為製備PS-VA混合物，將根據實例M2之混合物與下式之可聚合化合物RM-88混合

實例M90

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，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M91

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，將99.8%根據實例M3之混合物與0.2%下式之可聚合化合物混合

實例M92

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，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M93

實例M94

實例M95

實例M96

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，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M97

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，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M98

實例M99

實例M100

實例M101

為製備PS-VA混合物，將根據實例M6之混合物與下式之可聚合化合物RM-1混合

實例M102

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，將99.7%根據實例M6之混合物與0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M103

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，將99.75%根據實例M8之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M104

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，將99.8%根據實例M8之混合物與0.2%下式之可聚合化合物混合

實例M105

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，將99.75%根據實例M9之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M106

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，將99.75%根據實例M10之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M107

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，將99.75%根據實例M12之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M108

實例M109

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，將99.7%根據實例M61之混合物與0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M110

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或 PS-FFS顯示器，將99.75%根據實例M64之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M111

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，將99.8%根據實例M68之混合物與0.2%下式之可聚合化合物混合

實例M112

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，將99.75%根據實例M68之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

已替代(versetzt)。

實例M113

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，將99.75%根據實例M69之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M114

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，將99.75%根據實例M70之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M115

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，將99.75%根據實例M72之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M116

為製備PS-VA混合物，將99.75%根據實例M71之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M117

實例M118

實例M119

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，將99.75%根據實例M73之混合物與0.25%下式之可聚合化合物混合

實例M120

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，將99.7%根據實例M64之混合物與0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M121

實例M122

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，將99.7%根據實例M22之混合物與0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M123

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，將99.7%根據實例M27之混合物與0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M124

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，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

包含可聚合化合物(反應性液晶原基)之根據本發明之混合物展現較高聚合率及同時穩定的傾斜角。

實例M125

實例M126

實例M127

向根據實例M1之混合物中添加50ppm下式之化合物

實例M128

實例M129

為製備PS(聚合物穩定型)混合物，例如用於PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器，將99.7%根據實例M70之混合物與0.3%下式之可聚合化合物混合

實例M130

向根據實例M70之混合物中添加50ppm下式之化合物

Claims

一種液晶介質，其特徵在於其包含至少一種式IA、IB、IC、ID及/或IE之化合物，

其中Z¹ 表示單鍵、-CH₂CH₂-、-CH=CH-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-COO-、-OCO-、-C₂F₄-、-C≡C-、-CF=CF-、-CH=CHCHO-或-CH₂CF₂O-；及另外包含一或多種選自式IIA-1~IIA-52、IIB-1~IIB-17及IIC-1之化合物之群的化合物，

其中烷基及烷基* 各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，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。
如請求項1之液晶介質，其中其包含至少一種式IA-1至IE-5之化合物，
如請求項1之液晶介質，其中該等式IA至IE之化合物在整個混合物中之比例以該混合物計為1-50重量%。
如請求項1至3中任一項之液晶介質，其中該介質另外包含一或多種式III化合物，
其中R³¹及R³² 各自彼此獨立地表示具有至多12個C原子之直鏈烷基、烯基、烷氧基、烷氧基烷基或烯基氧基，且
表示
、
、
、
或
，Z³ 表示單鍵、-CH₂CH₂-、-CH=CH-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-COO-、-OCO-、-C₂F₄-、-C₄H₉-、-C≡C-或-CF=CF-，其中排除該等式IA至IC之化合物。
如請求項1至3中任一項之液晶介質，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各自彼此獨立地係H、具有至多15個C原子之烷基或烯基，該等C原子不經取代、經CN或CF₃單取代或至少經鹵素單取代，其中另外，此等基團中之一或多個CH₂基團可以使得O 原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-S-、
、-C≡C-、-CF₂O-、-OCF₂-、-OC-O-或-O-CO-置換，且烷基表示具有1-6個C原子之烷基，且s 表示1或2。
如請求項1至3中任一項之液晶介質，其中該介質另外包含一或多種式T-1至T-22之聯三苯，

其中R 表示具有1-7個C原子之直鏈烷基或烷氧基，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至3中任一項之液晶介質，其中該介質另外包含一或多種式O-1至O-17之化合物，

其中R¹及R²各自彼此獨立地係H、具有至多15個C原子之烷基或烯基，該等C原子不經取代、經CN或CF₃單取代或至少經鹵素單取代，其中另外，此等基團中之一或多個CH₂基團可以使得O原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-S-、
、-C≡C-、-CF₂O-、-OCF₂-、-OC-O-或-O-CO-置換。
如請求項1至3中任一項之液晶介質，其中該介質另外包含一或多種選自式BC、CR、PH-1、PH-2、BF-1及BF-2之化合物之群的化合物，

其中R^B1、R^B2、R^CR1、R^CR2、R¹及R²各自彼此獨立地係H、具有至多15個C原子之烷基或烯基，該等C原子不經取代、經CN或CF₃單取代或至少經鹵素單取代，其中另外，此等基團中之一或多個CH₂基團可以使得O原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-S-、
、-C≡C-、-CF₂O-、-OCF₂-、-OC-O-或-O-CO-置換，且c表示0、1或2。
如請求項1至3中任一項之液晶介質，其中該介質另外包含一或多種下式之化合物
如請求項1至3中任一項之液晶介質，其中該介質包含5-60%下式之化合物(縮寫字：CC-3-V)
如請求項1至3中任一項之液晶介質，其中該介質另外包含一或多種選自式P-1至P-4之化合物之群的化合物，

其中R 表示各自分別具有1或2至6個C原子之直鏈烷基、烷氧基或烯基，且X 表示F、Cl、CF₃、OCF₃、OCHFCF₃或CCF₂CHFCF₃。
如請求項1至3中任一項之液晶介質，其中該介質包含一或多種選自下式之化合物之群的化合物

其中R、n及m在該等式T-20及T-21之化合物中具有如請求項6中所指示之含義，R¹及R²在該等式BF-1及BF-2中具有如請求項8中所指示之含義，R及R¹⁰在該等化合物V-10及L-4中各自彼此獨立地係H、具有至多15個C原子之烷基或烯基，該等C原子不經取代、經CN或 CF₃單取代或至少經鹵素單取代，其中另外，此等基團中之一或多個CH₂基團可以使得O原子彼此不直接鍵聯之方式經-O-、-S-、
、-C≡C-、-CF₂O-、-OCF₂-、-OC-O-或-O-CO-置換，烷基及烷基* 各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子之直鏈烷基，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，x 表示1至6。
如請求項1至3中任一項之液晶介質，其中該介質包含至少一種可聚合化合物。
如請求項1至3中任一項之液晶介質，其中該介質包含一或多種添加劑。
如請求項14之液晶介質，其中該添加劑係選自自由基清除劑、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IA至IE之化合物與至少另一種其他液晶原基化合物混合，且添加視情況存在之一或多種添加劑及視情況存在之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18之電光顯示器，其中其為VA、PSA、PA-VA、PS-VA、SA-VA、SS-VA、PALC、IPS、PS-IPS、FFS、UB-FFS或PS-FFS顯示器。
如請求項19之電光顯示器，其中其為具有平面對準層之IPS、PS-IPS、FFS、UB-FFS或PS-FFS顯示器。