液晶介质

文档序号:1717310 发布日期:2019-12-17 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 液晶介质 (Liquid-crystalline medium ) 是由 H·赫施曼 M·鲍尔 M·温德赫斯特 M·罗伊特 V·雷芬拉斯 M.布雷默 于 2014-12-18 设计创作,主要内容包括:本发明涉及式I的化合物,涉及包含至少一种式I的化合物的液晶介质,&lt;Image he="240" wi="700" file="DDA0002160899120000011.GIF" imgContent="drawing" imgFormat="GIF" orientation="portrait" inline="no"&gt;&lt;/Image&gt;其中R&lt;Sup&gt;1&lt;/Sup&gt;、R&lt;Sup&gt;1*&lt;/Sup&gt;、L&lt;Sup&gt;1&lt;/Sup&gt;、L&lt;Sup&gt;2&lt;/Sup&gt;、L&lt;Sup&gt;3&lt;/Sup&gt;和L&lt;Sup&gt;4&lt;/Sup&gt;具有权利要求1所示的含义,以及涉及其用于有源矩阵显示器,特别是基于VA、PSA、PS-VA、PM-VA、PALC、IPS、PS-IPS、SA-VA、SS-VA、FFS或PS-FFS效应的有源矩阵显示器的用途。(The invention relates to compounds of formula I, to liquid-crystalline media comprising at least one compound of formula I, Wherein R is 1 、R 1* 、L 1 、L 2 、L 3 and L 4 has the meaning indicated in claim 1 and to the use thereof for active matrix displays, in particular active matrix displays based on the VA, PSA, PS-VA, PM-VA, PALC, IPS, PS-IPS, SA-VA, SS-VA, FFS or PS-FFS effect.)

液晶介质

本分案申请是基于申请号为201410858438.3、申请日为2014年12月18日、发明名称为“液晶介质”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及液晶介质,其包含至少一种式I的化合物,

其中

R1和R1*各自彼此独立地表示具有1-15个C原子的烷基或烷氧基,另外,其中这些基团中的一个或多个CH2基团可以各自彼此独立地被-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-CH=CH-、-O-、-CO-O-或-O-CO-以O原子彼此不直接相连的方式替代,以及,另外,其中一个或多个H原子可被卤素替代,

L1至L4各自彼此独立地表示F、Cl、CF3或CHF2,其中,基团L1-L4之一还可以是H。

背景技术

特别地,这类介质可以用于基于ECB效应的具有有源矩阵寻址的电-光显示器,以及用于IPS(面内切换)显示器或FFS(边缘场切换)显示器。

电控双折射的原理、ECB效应或DAP(配向相变形)效应,初次被发表于1971年(M.F.Schieckel and K.Fahrenschon,“Deformation of nematic liquid crystals withvertical orientation in electrical fields”,Appl.Phys.Lett.19(1971),3912)。随后是J.F Kahn(Appl.Phys.Lett.20(1972),1193)和G.Labrunie and J.Robert(J.Appl.Phys.44(1973),4869)的论文。

J.Robert和F.Cherc(SID 80Digest Techn.Papers(1980),30),J.Duchene(Displays 7(1986),3)和H.Schad(SID 82Digest Techn.Papers(1982),244)的论文表明,为了适用于基于ECB效应的高信息显示器元件,液晶相必须具有高的弹性常数比K3/K1,高的光学各向异性值Δn和Δε≤-0.5的介电各向异性数值。基于ECB效应的电光显示器元件具有垂直边缘配向(VA技术=垂直配向)。介电负性的液晶介质还可用于利用所谓IPS或FFS效应的显示器。

除了IPS(面内切换)显示器(例如:Yeo,S.D.,论文15.3:"An LC Display for theTV Application",SID 2004International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV,Book II,第758&759页)和已知很久的TN(扭转向列型)显示器以外,特别是对于电视应用而言,使用ECB效应的显示器,如所谓VAN(垂直取向向列)显示器,例如在MVA(多域垂直配向,例如:Yoshide,H.等,论文3.1:"MVA LCD for Notebook or Mobile PCs...",SID2004International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV,Book I,第6–9页,和Liu,C.T.等,论文15.1:"A 46-inch TFT-LCD HDTV Technology...",SID2004International Symposium,Digest of TechnicalPapers,XXXV,BookII,第750-753页)、PVA(垂直配向构型,例如:Kim,Sang Soo,论文15.4:"Super PVA Sets New State-of-the-Art for LCD-TV",SID 2004International Symposium,Digest of TechnicalPapers,XXXV,Book II,第760-763页)、ASV(高级超视角,例如:Shigeta,Mitzuhiro和Fukuoka,Hirofumi,论文15.2:"Developmentof High Quality LCDTV",SID2004InternationalSymposium,DigestofTechnical Papers,XXXV,BookII,第754–757页)模式下的显示器,自身均已确立为三种较新类型的当前最重要的液晶显示器之一。例如,在Souk,Jun,SID Seminar2004,seminar M-6:"RecentAdvances in LCD Technology",Seminar Lecture Notes,M-6/1至M-6/26,和Miller,Ian,SID Seminar 2004,seminar M-7:"LCD-Television",Seminar Lecture Notes,M-7/1至M-7/32中以常规形式比较了上述技术。虽然现代ECB显示器的响应时间通过使用超速驱动寻址方法已经显著提高,例如:Kim,Hyeon Kyeong等,论文9.1:"A57-in.Wide UXGA TFT-LCD for HDTV Application",SID 2004International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV,Book I,第106-109页,但是图像兼容响应时间的研究进展,特别是在灰阶的切换上,仍然是个没有得到满意解决的问题。

在电-光显示元件中这种效应的工业化应用需要LC相,其不得不满足需求的多样性。特别重要的是对潮湿、空气的耐化学性以及物理影响例如热、红外线、可见光以及紫外线和直流和交流电场。

此外,工业上使用的LC相需要在适合温度范围内的具有液晶介晶相和低粘度。

迄今公开的具有液晶介晶相的系列化合物没有一个包含能够满足全部这些要求的单个化合物。因而通常制备2-25种,优选3-18种化合物的混合物以便获得能够作为LC相使用的物质。然而,以这种方式容易地准备最适宜的相是不可能的,因为迄今还没有可使用的具有显著负介电各向异性和足够长期稳定性的液晶材料。

已知矩阵液晶显示器(MLC显示器)。能够用于各个像素单独转换的非线性元件例如是有源元件(即晶体管)。下面使用术语“有源矩阵”,其中可区分为两种类型:

1、作为基板的硅晶片上的MOS(金属氧化物半导体)晶体管

2、作为基板的玻璃板上的薄膜晶体管(TFT)。

在类型1的情况下,所使用的电-光效应一般是动态散射或者宾-主效应。作为基板材料的单晶硅的使用限制了显示器的尺寸,因为甚至不同分显示器的模块安装也会在连接处导致问题产生。

在优选的更有前途的类型2的情况下,使用的电-光效应一般为TN效应。

两种技术的区别:含有化合物半导体例如CdSe的TFT或者基于多晶硅或无定形硅的TFT。后一个技术在全世界范围内得以集中研究。

TFT矩阵被施加到显示器的一个玻璃板的内部,而另一个玻璃板在其中负载透明的反电极。与像素电极的尺寸相比,TFT非常小并且在图像中几乎不存在不利作用。该技术还能扩展到全彩色功能的显示器中,其中将红、绿和蓝滤光片的镶嵌块以使得滤光元件与每个可切换的像素相对置的方式排列。

在此,术语MLC显示器包括具有集成非线性元件的任何矩阵显示器,即除了有源矩阵外,还有具有无源元件的显示器,如可变电阻或二极管(MIM=金属-绝缘体-金属)。

这类MLC显示器特别适用于TV应用(例如袖珍TV)或者在汽车或者飞机结构中的高信息量显示器。除了关于对比度和响应时间的角度依赖性的问题之外,在MLC显示器中由于液晶混合物不够高的比电阻还引起了问题[TOGASHI,S.,SEKIGUCHI,K.,TANABE,H.,YAMAMOTO,E.,SORIMACHI,K.,TAJIMA,E.,WATANABE,H.,SHIMIZU,H.,Proc.Eurodisplay84,Sept.1984:A 210-288Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings,第141页,Paris;STROMER,M.,Proc.Eurodisplay 84, Sept.1984:Design of Thin FilmTransistors for Matrix Addressing of Television Liquid Crystal Displays,第145页,Paris]。随着电阻的下降,MLC显示器的对比度劣化。由于与显示器的内表面相互作用而使液晶混合物的比电阻一般随着MLC显示器的寿命下降,因此对于显示器而言高的(初始的)电阻是非常重要的,所述显示器在长期运行之后不得不具有可接受的电阻值。

因此,仍然存在着对于具有快响应时间同时具有大的工作温度范围和低的阈值电压的MLC显示器的巨大需求,在其帮助下可以产生各种灰阶。

经常使用的MLC-TN显示器的缺点是由于它们相对低的对比度,相对高的可视角度依赖性和在这些显示器中难以产生灰阶。

VA显示器具有明显更好的视角相关性,并且因此主要用于电视和监视器。然而,在此改进响应时间的需求仍持续存在,特别是在具有大于60Hz的帧频(图像改变频率/重复频率)的电视中应用的需求。然而,同时必须不能削弱性能例如低温稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供液晶混合物,其特别适合于基于ECB效应或IPS或FFS效应的监视器和TV应用,其不具有上述缺点或仅在较小程度上具有上述缺点。特别是,必须保证监视器和电视可以在极高和极低温度下还能工作并且同时具有短的响应时间以及同时具有改进的可靠性行为,特别是较长工作时间之后不显示出或仅显示出显著降低的图像粘滞。

令人惊奇地,如果通式I的极性化合物用于液晶混合物中,特别用于具有负介电各向异性的LC混合物中,优选用于VA,IPS和FFS显示器,进一步用于PM(无源矩阵)-VA显示器,则可以降低旋转粘度γ1与弹性常数的比率以及因此改进响应时间。

令人惊奇地,式I的化合物同时具有非常低的旋转粘度以及高的介电各向异性的绝对值。因而,可以制备液晶混合物,优选VA、IPS和FFS混合物,其具有短的响应时间,同时具有优良的相性质以及优良的低温表现。

因此,本发明涉及包含至少一种式I的化合物的液晶介质。本发明还涉及式I的化合物。

具体地,本发明提供以下技术方案:

1.基于极性化合物的混合物的液晶介质,特征在于:其包含至少一种式I的化合物,

其中

R1和R1*各自彼此独立地表示具有1-15个C原子的烷基或烷氧基,另外,其中这些基团中的一个或多个CH2基团可以各自彼此独立地被-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-CH=CH-、-O-、-CO-O-或-O-CO-以O原子彼此不直接相连的方式替代,以及,另外,其中一个或多个H原子可被卤素替代,

L1和L2各自彼此独立地表示F、Cl、CF3或CHF2

2.第1项的液晶介质,特征在于:所述介质包含至少一种式I-1至I-31的化合物,

其中

alkyl和alkyl*各自彼此独立地表示具有1-6个C原子的直链烷基,

alkenyl和alkenyl*各自彼此独立地表示具有2-6个C原子的直链烯基,

alkoxy和alkoxy*各自彼此独立地表示具有1-6个C原子的直链烷氧基,以及

L1和L2各自彼此独立地表示F或Cl。

3.根据第1或2项的液晶介质,特征在于:所述介质还包含一种或多种选自式IIA、IIB和IIC化合物的化合物,

其中

R2A、R2B和R2C各自彼此独立地表示H,具有至多15个C原子的未取代的、被CN或CF3单取代的或被卤素至少单取代的烷基,另外,其中这些基团中的一个或多个CH2基团可以被-O-、-S-、-C≡C-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-OC-O-或-O-CO-以O原子彼此不直接相连的方式替代,

L1-4各自彼此独立地表示F或Cl,

Z2和Z2’各自彼此独立地表示单键、-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,以及

(O)CvH2v+1表示CvH2v+1或OCvH2v+1,以及

v表示1至6。

4.根据第1-3项中一项或多项的液晶介质,特征在于:所述介质还包含一种或多种式III的化合物,

其中

R31和R32各自彼此独立地表示至多12个C原子的直链烷基、烷氧基烷基或者烷氧基,

表示或者

Z3表示单键、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-C4H9-、-CF=CF-。

5.根据第1-4项中一项或多项的液晶介质,特征在于:所述介质还包含一种或多种式L-1至L-11的化合物,

其中

R、R1和R2各自彼此独立地具有第3项中对于R2A所示的含义,并且alkyl表示具有1-6个C原子的烷基,

(O)-alkyl 表示alkyl或O-alkyl,

alkyl 表示具有1-6个C原子的烷基,以及

s表示1或2。

6.根据第1-5项中一项或多项的液晶介质,特征在于:所述介质还包含一种或多种式T-1至T-21的三联苯化合物,

其中

R 表示具有1-7个C原子的直链烷基或者烷氧基,

(O)CmH2m+1表示CmH2m+1或OCmH2m+1

m表示0、1、2、3、4、5或6,以及

n表示0、1、2、3或4。

7.根据第1-6项中一项或多项的液晶介质,特征在于:所述介质还包含一种或多种式O-1至O-17的化合物,

其中

R1和R2各自彼此独立地具有第3项中对于R2A所示的含义。

8.根据第1-7项中一项或多项的液晶介质,特征在于:所述介质还包含一种或多种式In的茚满化合物,

其中

R11、R12、R13表示具有1-5个C原子的直链烷基、烷氧基、烷氧基烷基或者烯基,

R12和R13还表示卤素,

表示

i表示0、1或2。

9.根据第1-8项中一项或多项的液晶介质,特征在于:式I化合物在整个混合物中的比例为1-30wt%。

10.根据第1-9项中一项或多项的液晶介质,特征在于:所述介质还包含一种或多种选自下式化合物的化合物

11.根据第1-10项中一项或多项的液晶介质,特征在于:所述介质包含至少一种可聚合化合物(反应性介晶)。

12.根据第1-11项中一项或多项的液晶介质,特征在于:所述介质包含一种或多种添加剂。

13.根据第1-12项中一项或多项的液晶介质,特征在于:所述添加剂选自自由基清除剂、抗氧化剂和/或UV稳定剂。

14.制备根据第1-13项中一项或多项的液晶介质的方法,特征在于:将至少一种式I的化合物与至少一种额外的其它液晶化合物混合,以及任选地加入一种或多种添加剂和任选地加入至少一种可聚合化合物(反应性介晶)。

15.根据第1-13项中一项或多项的液晶介质在电光显示器中的用途。

16.具有有源矩阵寻址的电光显示器,特征在于:其包含作为电介质的根据第1-13项中一项或多项的液晶介质。

17.根据第16项的电光显示器,特征在于:所述电光显示器为VA、PSA、PS-VA、PALC、IPS、PS-IPS、PM-VA、SA-VA、SS-VA、FFS或PS-FFS显示器。

18.式I的化合物,

其中

R1和R1*各自彼此独立地表示具有1-15个C原子的烷基或烷氧基,另外,其中这些基团中的一个或多个CH2基团可以各自彼此独立地被-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-CH=CH-、-O-、-CO-O-或-O-CO-以O原子彼此不直接相连的方式替代,以及,另外,其中一个或多个H原子可被卤素替代,

L1至L4各自彼此独立地表示F、Cl、CF3或CHF2,其中基团L1至L4之一还可以是H。

19.式I-1至式I-31的化合物,

其中

alkyl和alkyl*各自彼此独立地表示具有1-6个C原子的直链烷基,

alkenyl和alkenyl*各自彼此独立地表示具有2-6个C原子的直链烯基,

alkoxy和alkoxy*各自彼此独立地表示具有1-6个C原子的直链烷氧基,以及

L1和L2各自彼此独立地表示F或Cl。

根据本发明的混合物优选显示出清亮点≥68℃,优选≥70℃的非常宽的向列相范围,非常有利的电容性阈值,相对高的保持率值以及同时在-20℃和-30℃下具有非常优良的低温稳定性,以及低的旋转粘度值以及短的响应时间。根据本发明的混合物进一步的特征在于:除了改进旋转粘度γ1之外,还可以观察到用于改进响应时间的弹性常数K33的相对高的值。

根据本发明混合物的一些优选实施方案如下所示。

在式I的化合物中,R1和R1*各自彼此独立地优选表示直链烷氧基,尤其是OC2H5、OC3H7、OC4H9、OC5H11、OC6H13,还有烯氧基,尤其是OCH2CH=CH2、OCH2CH=CHCH3、OCH2CH=CHC2H5,还有烷基,尤其是n-C3H7、n-C4H9、n-C5H11、n-C6H13

R1和R1*各自彼此独立地优选表示具有1-6个C原子的直链烷氧基,尤其是乙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基,或具有2-6个C原子的直链烯氧基,尤其是OCH2CH=CH2

优选的式I的化合物是式I-1至I-11的化合物,其中L3=H,

其中

alkyl和alkyl*各自彼此独立地表示具有1-6个C原子的直链烷基,alkenyl和alkenyl*各自彼此独立地表示具有2-6个C原子的直链烯基,alkoxy和alkoxy*各自彼此独立地表示具有1-6个C原子的直链烷氧基,以及L1和L2各自彼此独立地表示F或Cl。

在式I-1至I-11的化合物中,L1和L2各自彼此独立地优选表示F或Cl,尤其是F。特别优选的是式I-6,I-8和I-11的化合物。在式I-6中,优选L1=L2=F。

根据本发明的混合物非常特别地优选包含式I-2A、I-6A或I-6B的至少一种化合物:

根据本发明的混合物非常特别地优选包含至少一种选自下列的化合物:

在式I和子式的化合物中,L1和L2各自彼此独立地优选表示F或Cl,尤其是F。R1和R1*优选均表示烷氧基。

优选的式I的化合物还是式I-12至I-21的化合物,其中L4=H,

其中

alkyl和alkyl*各自彼此独立地表示具有1-6个C原子的直链烷基,alkenyl和alkenyl*各自彼此独立地表示具有2-6个C原子的直链烯基,alkoxy和alkoxy*各自彼此独立地表示具有1-6个C原子的直链烷氧基,以及L1和L2各自彼此独立地表示F或Cl。

在式I-12至I-21的化合物中,L1和L2各自彼此独立地优选表示F或Cl,尤其是F。特别优选的是式I-17化合物。

根据本发明的混合物非常特别地优选包含至少一种式I-17A、I-17B或I-19A的化合物:

根据本发明的混合物非常特别地优选包含至少一种选自下列的化合物:

优选的式I的化合物还有式I-22至I-31的化合物,其中L3=L4=F,

其中

alkyl和alkyl*各自彼此独立地表示具有1-6个C原子的直链烷基,alkenyl和alkenyl*各自彼此独立地表示具有2-6个C原子的直链烯基,alkoxy和alkoxy*各自彼此独立地表示具有1-6个C原子的直链烷氧基,以及L1和L2各自彼此独立地表示F或Cl。

在式I-22至I-31的化合物中,L1和L2各自彼此独立地优选表示F或Cl,尤其是F。特别优选的是式I-27、I-29和I-30的化合物。

根据本发明的混合物非常特别地优选包含式I-27A、I-27B或I-29A的至少一种化合物:

根据本发明的混合物非常特别地优选包含至少一种选自下列的化合物:

式I的化合物例如可按照如下制备:

方案1

(L1=L2=L4≠H,以及alkyl和alkyl*各自彼此独立地表示具有1-15个C原子的烷基。)

方案2

(L1=L2=L4≠H,以及alkyl*表示具有1-15个C原子的烷基并且alkyl’表示具有1-14个C原子的烷基。)

方案3

(L1=L2=L4≠H,以及alkyl*表示具有1-15个C原子的烷基并且alkenyl’表示具有2-15个C原子的烯基。)

方案4

(L1=L2=L3=L4≠H,以及R和R’各自彼此独立地表示具有1-15个C原子的烷基或具有2-15个C原子的烯基。)

方案5

(L1=L2=L3=L4≠H,以及alkyl*表示具有1-15个C原子的烷基并且alkenyl表示具有2-15个C原子的烯基。)

方案6

(L1=L2=L3=L4≠H,以及alkenyl和alkenyl*各自彼此独立地表示具有2-15个C原子的烯基。)

方案7

(L1=L2=L3=L4≠H,以及alkyl*表示具有1-15个C原子的烷基并且alkyl’表示具有1-14个C原子的烷基。)

方案8

(L1=L2=L3=L4≠H,以及alkyl表示具有1-15个C原子的烷基。)

方案9

(L1=L2=L3≠H,以及alkyl和alkyl*各自彼此独立地表示具有1-15个C原子的烷基。)

特别优选的式I的化合物可按照如下制备,例如:

方案10

(alkyl和alkyl*各自彼此独立地表示具有1-15个C原子的烷基。)

方案11

(alkyl*表示具有1-15个C原子的烷基并且alkyl’表示具有1-14个C原子的烷基。)

方案12

(alkyl*表示具有1-15个C原子的烷基并且alkenyl’表示具有2-15个C原子的烯基。)

方案13

(R和R’各自彼此独立地表示具有1-15个C原子的烷基或具有2-15个C原子的烯基。)

方案14

(alkyl*表示具有1-15个C原子的烷基和alkenyl’表示具有2-15个C原子的烯基。)

方案15

(alkenyl和alkenyl*各自彼此独立地表示具有2-15个C原子的烯基。)

方案16

(alkyl*表示具有1-15个C原子的烷基并且alkyl’表示具有1-14个C原子的烷基。)

方案17

(alkyl表示具有1-15个C原子的烷基。)

方案18

(alkyl和alkyl*各自彼此独立地表示具有1-15个C原子的烷基。)

本发明还涉及式I的化合物。

根据本发明的介质优选包含一种、两种、三种、四种或更多种,优选一种、两种或三种式I的化合物。

式I的化合物优选在液晶介质中的使用量为≥1wt%,优选≥3wt%,基于整个混合物。特别优选的是包含1-30wt%,非常特别优选2-15wt%的一种或多种式I的化合物的液晶介质。

根据本发明的液晶介质的优选实施方案如下所示:

a)液晶介质,其还包含一种或多种选自式IIA、IIB和IIC化合物的化合物,

其中

R2A、R2B和R2C各自彼此独立地表示H,具有至多15个C原子的未取代的、被CN或CF3单取代的,或被卤素至少单取代的烷基,另外,其中这些基团中的一个或多个CH2基团可以被-O-、-S-、-C≡C-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-OC-O-或-O-CO-以O原子彼此不直接相连的方式替代,

L1-4各自彼此独立地表示F、Cl、CF3或CHF2

Z2和Z2’各自彼此独立地表示单键、-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,以及

v表示1至6。

在式IIA和IIB的化合物中,Z2可以具有相同或不同的含义。在式IIB化合物中,Z2和Z2’可以具有相同或不同的含义。

在式IIA、IIB和IIC的化合物中,R2A、R2B和R2C,各自优选表示具有1-6个C原子的烷基,特别是CH3、C2H5、n-C3H7、n-C4H9、n-C5H11

在式IIA和IIB的化合物中,L1、L2、L3和L4优选表示L1=L2=F且L3=L4=F,进一步L1=F且L2=Cl,L1=Cl且L2=F,L3=F且L4=Cl,L3=Cl且L4=F。式IIA和IIB中的Z2和Z2’优选各自彼此独立地表示单键,还为-C2H4-桥。

在式IIB中,如果Z2=-C2H4-或-CH2O-,Z2’优选为单键,或者如果Z2’=-C2H4-或-CH2O-,Z2优选为单键。在式IIA和IIB的化合物中,(O)CvH2v+1优选表示OCvH2v+1,还有CvH2v+1。在式IIC的化合物中,(O)CvH2v+1优选表示CvH2v+1。在式IIC的化合物中,L3和L4优选各自表示F。

优选的式IIA、IIB和IIC化合物如下所示:

其中alkyl和alkyl*各自彼此独立地表示具有1-6个C原子的直链烷基。

根据本发明的特别优选的混合物包含式IIA-2、IIA-8、IIA-14、IIA-26、IIA-28、IIA-33、IIA-39、IIA-45、IIA-46、IIA-47、IIA-55、IIB-2、IIB-11、IIB-16以及IIC-1的一种或多种化合物。

式IIA和/或IIB的化合物在整个混合物中的比例优选为至少20wt%。

特别优选的根据本发明的介质包含至少一种式IIC-1的化合物,

其中alkyl和alkyl*具有上述含义,优选含量为>3wt%,特别是>5wt%以及特别优选5-25wt%。

b)液晶介质,其还包含一种或多种式III的化合物,

其中

R31和R32各自彼此独立地表示至多12个C原子的直链烷基、烷氧基烷基或者烷氧基,

表示

或者

Z3表示单键、-CH2-CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-C4H8-、-CF=CF-。

优选的式III的化合物如下所示:

其中

alkyl和

alkyl*各自彼此独立地表示具有1-6个C原子的直链烷基。根据本发明的介质优选包含至少一种式IIIa和/或IIIb的化合物。式III化合物在整个混合物中的比例优选为至少5wt%。

c)液晶介质,其还包含至少一种选自下式化合物的化合物,

优选总含量≥5wt%,特别是≥10wt%。

进一步优选的是,包含化合物CC-3-V1和/或CC-V-V的根据本发明的混合物,

CC-3-V1的含量优选为3-15%以及CC-V-V的含量优选为5-60%。

优选的混合物包含5-60wt%,优选10-55wt%,特别是20-50wt%的下式化合物

进一步优选的是包含化合物CC-3-V

和化合物CC-3-V1

的混合物,优选总含量是3-60wt%。

d)液晶介质,其还包含一种或多种下式的四环化合物

其中

R7-10各自彼此独立地具有权利要求3中对于R2A的含义之一,以及

w和x各自彼此独立地表示1至6。

特别优选的是包含至少一种式V-9的化合物的混合物。

e)液晶介质,其还包含一种或多种式Y-1至Y-6的化合物,

其中R14-R19各自彼此独立地表示具有1-6个C原子的烷基或烷氧基;z和m各自彼此独立地表示1-6;x表示0、1、2或3。

根据本发明的介质特别优选包含一种或多种式Y-1至Y-6的化合物,优选含量为≥5wt%。

f)液晶介质还包含一种或多种式T-1至T-21的氟代三联苯,

其中

R表示1-7个C原子的直链烷基或者烷氧基,以及m=0、1、2、3、4、5或6,以及n表示0、1、2、3或4。

R优选表示甲基、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。

根据本发明的介质优选以2-30wt%,特别是5-20wt%的含量包含式T-1至T-21的三联苯。

特别优选的是式T-1、T-2,T-20和T-21的化合物。在这些化合物中,R优选表示烷基,还有烷氧基,各自具有1-5个C原子。在式T-20的化合物中,R优选表示烷基或烯基,特别是烷基。在式T-21的化合物中,R优选表示烷基。

如果混合物的Δn要≥0.1,那么在根据本发明的混合物中优选使用三联苯基。优选的混合物包含一种或多种2-20wt%的选自化合物T-1至T-21的三联苯化合物。

g)液晶介质,其还包含一种或多种式B-1至B-4的二联苯,

其中

alkyl和alkyl*各自彼此独立地表示具有1-6个C原子的直链烷基,

alkenyl和alkenyl*各自彼此独立地表示具有2-6个C原子的直链烯基,以及

alkoxy表示具有1-6个C原子的直链烷氧基。

式B-1至B-4的二联苯在整个混合物中的比例优选至少为3wt%,特别是≥5wt%。

在B-1至B-4的化合物中,式B-2的化合物是特别优选的。

特别优选的二联苯为

其中,alkyl*表示具有1-6个C原子的烷基。根据本发明的介质特别优选包含一种或多种式B-1a和/或B-2c的化合物。

h)液晶介质,其包含至少一种式Z-1至Z-8的化合物,

其中R和alkyl具有上述含义。

i)液晶介质,其包含至少一种式O-1至O-17的化合物,

其中R1和R2具有对于R2A所示的含义。R1和R2优选各自彼此独立地表示直链烷基。

优选的介质包含一种或多种式O-1、O-3、O-4、O-5、O-9、O-12、O-14、O-15、O-16和/或O-17的化合物。

根据本发明的混合物非常特别优选包含式O-9、O-12、O-16和/或O-17的化合物,特别是含量为5-30%。

优选的式O-9和O-17化合物如下所示:

根据本发明的介质特别优选包含式O-9a和/或式O-9b的三环化合物和一种或多种式O-17a至O-17d的双环化合物。式O-9a和/或O-9b的化合物和一种或多种选自式O-17a至O-17d的双环化合物的总比例优选为5-40%,非常特别优选为15-35%。

非常特别优选的混合物包含化合物O-9a和O-17a:

基于整个混合物计,化合物O-9a和O-17a在混合物中以浓度优选为15-35%,特别优选15-25%以及特别优选18-22%的量存在。

非常特别优选的混合物包含化合物O-9b和O-17a:

基于整个混合物计,化合物O-9b和O-17a在混合物中以浓度优选为15-35%,特别优选15-25%以及特别优选18-22%的量存在。

非常特别优选的混合物包含下列三种化合物:

基于整个混合物计,化合物O-9a、O-9b和O-17a在混合物中以浓度优选为15-35%,特别优选15-25%以及特别优选18-22%的量存在。

j)优选的根据本发明的液晶介质包含一种或多种含有四氢萘基或萘基单元的物质,例如,式N-1至N-5的化合物,

其中R1N和R2N各自彼此独立地具有对于R2A所示的含义,优选表示直链烷基,直链烷氧基或直链烯基,以及

Z1和Z2各自彼此独立地表示-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-或单键。

k)优选的混合物包含一种或多种选自式BC的二氟二苯并色满化合物、式CR的色满、式PH-1和PH-2的氟代菲、式BF-1和BF-2的氟代二苯并呋喃的化合物:

其中

RB1、RB2、RCR1、RCR2、R1、R2各自彼此独立地具有对于R2A所示的含义,c为0、1或2。d是1或2。R1和R2优选彼此独立地表示具有1-6个C原子的烷基,烷氧基或烯氧基。

根据本发明的混合物优选包含式BC、CR、PH-1、PH-2、BF-1和/或BF-2的化合物,其含量为3-20wt%,特别地含量为3-15wt%.

特别优选的式BC和CR化合物为BC-1至BC-7,CR-1至CR-5以及BF-1a和BF-1b的化合物,

其中

alkyl和alkyl*各自彼此独立地表示具有1-6个C原子的直链烷基,

alkoxy和alkoxy*各自彼此独立地表示具有1-6个C原子的直链烷氧基,

alkenyl和alkenyl*各自彼此独立地表示具有2-6个C原子的直链烯基,以及

alkenyloxy表示具有2-6个C原子的直链烯氧基。

非常特别优选的是包含一种、两种或三种式BC-2和/或BF-1a的化合物的混合物。

l)优选的混合物包含一种或多种式In的茚满化合物,

其中

R11、R12、R13各自彼此独立地表示1-6个C原子的直链烷基、烷氧基、烷氧基烷基或者烯基,

R12和R13还表示卤素,优选F,

表示

i表示0、1或2。

优选的式In的化合物是下面所示的式In-1至In-16的化合物:

特别优选的是式In-1、In-2、In-3和In-4的化合物。

在根据本发明的混合物中,式In和子式In-1至In-16的化合物优选地以≥5wt%,特别是5-30wt%以及非常特别优选5-25wt%的浓度使用。

m)优选的混合物还包含一种或多种式L-1至L-11的化合物,

其中

R、R1和R2各自彼此独立地具有权利要求3中对于R2A所示的含义,并且alkyl表示具有1-6个C原子的烷基。

s表示1或2。

特别优选的是式L-1和L-4的化合物,特别是L-4。

式L-1至L-11的化合物优选地以5-50wt%,特别是5-40wt%以及非常特别优选10-40wt%的浓度使用。

特别优选的混合物构思如下所示:(所使用的缩略词在表A中解释。n和m此处各自彼此独立地表示1-6)。

根据本发明的混合物优选包含

-式I化合物,其中L1=L2=L3=F,L3=H以及R1=R1*=烷氧基,

-CPY-n-Om,特别是CPY-2-O2、CPY-3-O2和/或CPY-5-O2,基于整个混合物,优选浓度为>5%,特别是10-30%,

和/或

-CY-n-Om,优选CY-3-O2、CY-3-O4、CY-5-O2和/或CY-5-O4,基于整个混合物,优选浓度为>5%,特别是15-50%,

和/或

-CCY-n-Om,优选CCY-4-O2、CCY-3-O2、CCY-3-O3、CCY-3-O1和/或CCY-5-O2,基于整个混合物,优选浓度为>5%,特别是10-30%,

和/或

-CLY-n-Om,优选CLY-2-O4、CLY-3-O2和/或CLY-3-O3,基于整个混合物,优选浓度为>5%,特别是10-30%,

和/或

-CK-n-F,优选CK-3-F、CK-4-F和/或CK-5-F,基于整个混合物,优选>5%,特别是5-25%。

进一步优选的是包含下列混合物构思的根据本发明的混合物:

(n和m各自彼此独立地表示1-6。)

-CPY-n-Om和CY-n-Om,基于整个混合物,优选浓度为10-80%,

和/或

-CPY-n-Om和CK-n-F,基于整个混合物,优选浓度为10-70%,

和/或

-CPY-n-Om和PY-n-Om,优选CPY-2-O2和/或CPY-3-O2和PY-3-O2,基于整个混合物,优选浓度为10-40%,

和/或

-CPY-n-Om和CLY-n-Om,基于整个混合物,优选浓度为10-80%,

和/或

CC-3-V,基于整个混合物,优选浓度为5-60wt%,

和/或

CC-V-V,基于整个混合物,优选浓度为5-60wt%,

和/或

CC-3-V和CC-V-V,基于整个混合物,优选总浓度为5-60wt%,

和/或

CCVC-3-V和/或CC-3-2V1,优选和CC-3-V,

和/或

至少一种式Y-nO-Om化合物。

本发明进一步涉及基于ECB、VA、PS-VA、PVA、PM-VA、IPS、PS-IPS、FFS或PS-FFS效应的具有有源矩阵寻址的电光显示器,特征在于:其包含根据权利要求1-13一项或多项的液晶介质作为电介质。

根据本发明的液晶介质优选具有从≤-20℃到≥70℃,特别优选从≤-30℃到≥80℃,非常特别优选从≤-40℃到≥90℃的向列相。

术语“具有向列相”在此意味着一方面在相应的温度下,在低温下观察到没有近晶相并且没有结晶,另一方面从向列相开始加热仍然没有澄清。在低温下的研究是在相应温度下于流量式粘度计中进行的,并且通过存储在具有相应于电-光应用的层厚度的测试盒中至少100小时进行检测。如果在-20℃的温度下在相应测试盒中该储存稳定性达到1000小时或更高,则认为该介质在这一温度下是稳定的。在-30℃和-40℃的温度下,相应的时间分别是500小时和250小时。在高温下,在毛细管中通过常规方法测量清亮点。

液晶混合物优选具有至少60K的向列相范围并且20℃下流动粘度ν20至多为30mm2·s-1

液晶混合物中的双折射值Δn通常介于0.07和0.16之间,优选介于0.08和0.13之间。

根据本发明的液晶混合物具有-0.5至-8.0的Δε,特别是-2.5至-6.0,其中Δε表示介电各向异性值。在20℃下旋转粘度γ1优选为≤150mPa·s,特别是≤120mPa·s。

根据本发明的液晶介质具有相对低值的阈值电压(V0)。它们优选的范围是1.7V-3.0V,特别优选≤2.5V,并且非常特别优选≤2.3V。

对于本发明,除非另有明确说明,术语“阈值电压”表示电容性的阈值(V0),也被称为Freedericks阈值。

此外,根据本发明的液晶介质在液晶盒中具有高的电压保持比。

通常,具有低寻址电压或阈值电压的液晶介质比那些具有更高寻址电压或阈值电压的液晶介质具有更低的电压保持比,反之亦然。

对于本发明,术语“正介电化合物”表示Δε>1.5的化合物,术语“介电中性化合物”表示-1.5≤Δε≤1.5的化合物,术语“负介电化合物”表示Δε<-1.5的化合物。在此,化合物的介电各向异性通过以下方式进行测量:在液晶主体中溶解10%的化合物,和在各种情况下在1KHz下在至少一个测试盒中测量所得混合物的电容,该盒具有垂直且具有均匀表面取向的20μm层厚度。测量的电压一般是0.5V-1.0V,但是总是低于研究的各自液晶混合物的电容阈值。

对于本发明,所有的温度值都是以℃表示。

根据本发明的混合物适合于所有的VA-TFT应用,例如VAN、MVA、(S)-PVA、ASV、PSA(聚合物稳定的VA)、SA-VA(表面配向的VA)、SS-VA(表面稳定化的VA)和PS-VA(聚合物稳定化的VA)。它们进一步适合于具有负Δε的IPS(面内切换)和FFS(边缘场切换)的应用。

在根据本发明的显示器中,向列型液晶混合物通常包含两种组分A和B,它们自身由一种或多种各个化合物组成。

组分A具有显著的负介电各向异性并且为向列相提供≤-0.5的介电各向异性。除了一种或多种式I化合物之外,其优选包含式IIA、IIB和/或IIC的化合物,进一步包含式III化合物。

组分A的比例优选在45-100%之间,特别优选是在60-100%之间。

对于组分A,优选选择具有Δε≤-0.8的值的一种(或多种)各个化合物。A在整个混合物中的比例越小,该数值必须越负。

组分B具有明显的向列性和20℃下不大于30mm2·s-1,优选不大于25mm2·s-1的流动粘度。

多种合适材料是本领域技术人员从文献中已知的。特别优选的是式III的化合物。

组分B中特别优选的各个化合物是20℃下具有不大于18mm2·s-1,优选不大于12mm2·s-1的流动粘度的极低粘度的向列型液晶。

组分B是单变型的或互变型的向列型,不具有近晶相并且在降低至非常低的温度时能够防止液晶混合物中出现近晶相。例如,如果在各种情况下将不同的高向列性材料加入到近晶相的液晶混合物中,则这些材料的向列性能够通过对所得到的近晶相的抑制程度而进行比较。

混合物还可以任选地包含组分C,包含具有Δε≥1.5的介电各向异性的化合物。基于整个混合物,这些所谓的正性化合物一般在负介电各向异性混合物中的含量为≤20wt%。

如果根据本发明的混合物包含一种或多种具有Δε≥1.5的介电各向异性的化合物,则这些优选是一种或多种式P-1和/或P-2的化合物,

其中

R表示直链烷基,烷氧基或烯基,各自分别地具有1或2至6个C原子,以及

X表示F、Cl、CF3、OCF3、OCHFCF3或CCF2CHFCF3,优选F或OCF3

式P-1和/或P-2的化合物优选在根据本发明的混合物中以浓度为0.5-10wt%,特别是0.5-8wt%来使用。

特别优选的是下式化合物

其优选以0.5-3wt%的含量使用。

此外,这些液晶相还可以包含超过18种的组分,优选18-25种组分。

除了一种或多种式I的化合物之外,相优选包括4-15种,特别是5-12种,并且特别优选<10种式IIA、IIB和/或IIC和任选的III的化合物。

除了式I的化合物以及式IIA、IIB和/或IIC和任选的III的化合物之外,还可以存在其他成分,例如,所述其他成分在整个混合物中的含量至多45%,但优选至多35%,特别是至多10%。

其他成分优选选自向列型或向列性物质,特别是已知的物质,从氧化偶氮苯、亚苄基苯胺、二联苯、三联苯、苯甲酸苯基酯或苯甲酸环己基酯、环己烷羧酸苯基酯或环己烷羧酸环己基酯、苯基环己烷、环己基二联苯、环己基环己烷、环己基萘、1,4-双环己基二联苯或者环己基嘧啶、苯基或环己基二烷,任选卤代的1,2-二苯乙烯、苄基苯基醚、二苯乙炔和取代的肉桂酸酯的组中选择。

适合于作为这种类型的液晶相成分的最重要的化合物可以用式IV表示

R20-L-G-E-R21 IV

其中L和E各自表示选自1,4-二取代的苯和环己烷环、4,4’-二取代的二联苯、苯基环己烷和环己基环己烷体系、2,5-二取代嘧啶和1,3-二烷环、2,6-双取代萘、二-和四氢化萘、喹唑啉和四氢化喹唑啉的碳环或杂环体系,

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单键,Q表示卤素,优选氯或者-CN,以及R20和R21各自表示具有至多18个碳原子,优选至多8个碳原子的烷基、烯基、烷氧基、烷氧基烷基或者烷氧基羰基氧基,或者这些基团之一供选择地表示CN、NC、NO2、NCS、CF3、SF5、OCF3、F、Cl或者Br。

在大多数这些化合物中,R20和R21彼此不同,这些基团之一通常是烷基或烷氧基。所推荐的取代基的其他变形也是常见的。许多这类物质或其混合物是市售的。全部这些物质能够通过文献中已知的方法制得。

不言而喻的是,对于本领域技术人员来说,根据本发明的VA、IPS或者FFS混合物还可以包括例如其中H、N、O、Cl和F已经被相应的同位素所替代的化合物。

可聚合化合物,所谓反应性介晶(RM),例如已经在U.S.6,861,107中公开,可以进一步被加入到根据本发明的混合物中去,优选浓度为0.01-5wt%,特别优选0.2-2wt%,基于混合物。这些混合物还可以任选包含如U.S.6,781,665所述的引发剂。该引发剂,例如来自BASF的Irganox-1076优选以0-1%的含量加入到包含可聚合化合物的混合物中。这种类型的混合物能够用于所谓的聚合物稳定化的VA模式(PS-VA)或PSA(聚合物稳定的VA),其中反应性介晶的聚合是在液晶混合物中进行的。实现这种情形的先决条件是LC主体的液晶化合物在反应性介晶的聚合条件,即通常在使用波长范围为320-360nm的UV辐射下不反应。含有烯基侧链的液晶化合物,例如CC-3-V在RM的聚合条件(UV聚合)下显示不反应。

在本发明的一个优选实施方案中,可聚合化合物选自式M化合物

RMa-AM1-(ZM1-AM2)m1-RMb M

其中各基团具有以下含义:

RMa和RMb各自彼此独立地表示P、P-Sp-、H、卤素、SF5、NO2、烷基、烯基或炔基,其中基团RMa和RMb的至少一个优选表示或者含有基团P或P-Sp-,

P表示可聚合基团,

Sp表示间隔基团或单键,

AM1和AM2各自彼此独立地表示芳族、杂芳族、脂环或杂环的基团,优选具有4-25个环原子,优选C原子,其也包含或可以含有稠环(annellated ring),并且其可以任选地被L单或多取代,

L表示P、P-Sp-、OH、CH2OH、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Rx)2、-C(=O)Y1、-C(=O)Rx、-N(Rx)2、任选取代的甲硅烷基,具有6-20个C原子的任选取代的芳基,具有1-25个C原子的直链或者支链的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基、或者烷氧基羰基氧基,此外,其中一个或者多个H原子可以被F、Cl、P或者P-Sp-替代,优选P、P-Sp-、H、OH、CH2OH、卤素、SF5、NO2、烷基、烯基或炔基,

Y1表示卤素,

ZM1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或单键,

R0和R00各自彼此独立地表示H或者具有1-12个C原子的烷基,

Rx表示P、P-Sp-、H、卤素、具有1-25个C原子的直链、支链或环状烷基,此外,其中一个或多个不相邻的CH2基团可以被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O和/或S原子彼此不直接相连的方式替代,此外,其中一个或者多个H原子可以被F、Cl、P或者P-Sp-替代,具有6-40个C原子的任选取代的芳基或者芳氧基,或者具有2-40个C原子的任选取代的杂芳基或杂芳氧基,

m1表示0、1、2、3或4,以及

n1表示1、2、3或4,

其中,来自基团RMa,RMb和存在的取代基L的至少一个,优选一个,两个或三个,特别优选一个或两个表示基团P或P-Sp-,或者含有至少一个基团P或P-Sp-。

特别优选的式M化合物是下列化合物,其中

RMa和RMb各自彼此独立地表示P、P-Sp-、H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、SF5或具有1-25个C原子的直链或支链烷基,此外,其中一个或多个不相邻的CH2基团可以各自彼此独立地被-C(R0)=C(R00)-,-C≡C-,-N(R00)-,-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O和/或S原子彼此不直接相连的方式替代,以及,另外,其中一个或多个H原子可被F、Cl、Br、I、CN、P或P-Sp-替代,其中基团RMa和RMb的至少一个优选表示或者含有基团P或P-Sp-,

AM1和AM2各自彼此独立地表示1,4-亚苯基、萘-1,4-二基、萘-2,6-二基、菲-2,7-二基、蒽-2,7-二基、芴-2,7-二基、香豆素、黄酮,此外,其中这些基团中的一个或多个CH基团可以被N替代,环己烷-1,4-二基,此外,其中一个或多个不相邻的CH2基团可以被O和/或S替代,1,4-亚环己烯基、二环[1.1.1]-戊烷-1,3-二基、二环[2.2.2]-辛烷-1,4-二基、螺环[3.3]-庚烷-2,6-二基、哌啶-1,4-二基、十氢化萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基、茚满-2,5-二基或者八氢-4,7-桥亚甲基茚满-2,5-二基,其中所有这些基团可以是未取代或被L单取代或者多取代,

L表示P、P-Sp-、OH、CH2OH、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Rx)2、-C(=O)Y1、-C(=O)Rx、-N(Rx)2、任选取代的甲硅烷基,具有6-20个C原子的任选取代的芳基,或者具有1-25个C原子的直链或者支链的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或者烷氧基羰基氧基,此外,其中一个或者多个H原子可以被F、Cl、P或者P-Sp-替代,

P表示可聚合基团,

Y1表示卤素,

RX表示P,P-Sp-,H,卤素,具有1-25个C原子的直链、支链或环状烷基,此外,其中一个或多个不相邻的CH2基团可以被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O和/或S原子彼此不直接相连的方式替代,此外,其中一个或者多个H可以被F、Cl、P或者P-Sp-替代,具有6-40个C原子的任选取代的芳基或者芳氧基,或者具有2-40个C原子的任选取代的杂芳基或杂芳氧基。

非常特别优选的是其中RMa和RMb之一或二者均表示P或P-Sp-的式M的化合物。

用于根据本发明的液晶介质和PS-VA,PS-IPS,PS-FFS显示器或PSA显示器的合适且优选的RM,例如,选自下式:

其中各基团具有以下含义:

P1和P2各自彼此独立地表示可聚合基团,优选具有在上下文中对于P所述含义之一,特别优选丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟代丙烯酸酯基、氧杂环丁烷基、乙烯氧基或环氧基,

Sp1和Sp2各自彼此独立地表示单键或间隔基团,优选具有在上下文中对于Sp所述含义之一,以及特别优选是-(CH2)p1-,-(CH2)p1-O-,-(CH2)p1-CO-O-或-(CH2)p1-O-CO-O-,其中p1是1-12的整数,以及,其中,在最后提及的基团中,与相邻环的连接通过O原子发生,其中P1-Sp1-和P2-Sp2-之一还可以表示Raa

Raa表示H,F,Cl,CN,或者具有1-25个C原子的直链或支链烷基,其中,此外,一个或者多个不相邻的CH2基团各自彼此独立地可以被-C(R0)=C(R00)-、-C≡C-、-N(R0)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-以O和/或S原子彼此不直接相连的方式替代,以及,此外,其中一个或者多个H原子可以被F、Cl、CN或P1-Sp1-替代,特别优选具有1-12个C原子的直链或者支链的,任选单或多氟代的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷基羰基氧基(其中,烯基和炔基具有至少两个C原子以及支链基团具有至少三个C原子),

R0、R00各自彼此独立地并且在每次出现时相同或不同地表示H或具有1-12个C原子的烷基,

Ry和Rz各自彼此独立地表示H、F、CH3或CF3

ZM1表示-O-、-CO-、-C(RyRz)-或-CF2CF2-,

ZM2和ZM3各自彼此独立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-或者-(CH2)n-,其中n为2、3或4,

L在每次出现时相同或不同地表示F、Cl、CN,或者具有1-12个C原子的直链或者支链的任选单或多氟代的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基或者烷基羰基氧基,优选F,

L’和L”各自彼此独立地表示H、F或者Cl,

r表示0、1、2、3或者4,

s表示0、1、2或3,

t表示0、1或2,和

x表示0或1。

合适的可聚合化合物例如列于表E中。

根据本申请的液晶介质优选总共包含0.1-10%,优选0.2-4.0%,特别优选0.2-2.0%的可聚合化合物。

特别优选的是式M以及式RM-1至RM-94的可聚合化合物。

根据本发明的混合物可进一步包含常规添加剂,例如稳定剂、抗氧化剂、UV吸收剂、纳米颗粒、微粒等等。

根据本发明的液晶显示器的结构与通常几何形状一致,例如描述于EP-A 0 240379中的那些。

下列实施例用来解释本发明而不是限制它。在上下文中,百分比数据表示重量百分比;所有的温度表示为摄氏度。

在本申请中,1,4-亚环己基环和1,4-亚苯基环如下所示:

或者

或者

亚环己基环是反式-1,4-亚环己基环。

除了式I的化合物之外,根据本发明的混合物优选包含选自下表A的一种或多种化合物。

表A

使用下列缩写:

(n、m、m’、z:各自彼此独立地为1、2、3、4、5或6;(O)CmH2m+1表示OCmH2m+1或CmH2m+1)

根据本发明可以使用的液晶混合物通过本身常规的方法制备。通常,以较少量使用的期望量的组分溶解于构成主要成分的组分中,有利地在提高的温度下进行。还可以将组分在有机溶剂,例如丙酮、氯仿或甲醇中的溶液混合,并且在充分混合之后除去溶剂,例如通过蒸馏除去溶剂。

借助合适的添加剂,根据本发明的液晶相可以调整以使它们能用于任何类型的显示器,例如迄今已经公开的ECB、VAN、IPS、GH或ASM-VA LCD显示器。

电介质还可以包含本领域技术人员已知的并且记载在文献中的其它添加剂,例如UV吸收剂、抗氧化剂、纳米颗粒和自由基清除剂。例如,可添加0-15%的多色染料、稳定剂或手性掺杂剂。对于根据本发明的混合物而言合适的稳定剂特别是列在表D中的那些。

例如,可以加入0-15%的多色染料,还有导电盐(优选4-己氧基苯甲酸乙基二甲基十二烷基铵、四苯基硼酸四丁基铵或冠醚的络合盐(例如参见Haller等.,Mol.Cryst.Liq.Cryst.第24卷,第249-258页(1973)),以提高导电性或者可加入物质以改变介电各向异性、粘度和/或向列相配向的物质。这种类型的物质描述于例如DE-A22 09127、22 40 864、23 21 632、23 38 281、24 50 088、26 37 430和28 53 728中。

表B示出了可以加入到根据本发明混合物中的可能的掺杂剂。如果混合物包含掺杂剂,则其以0.01-4wt%,优选0.1-1.0wt%的量使用。

表C

表C示出了通常加入到根据本发明混合物中的可能的掺杂剂。混合物优选包含0-10wt%,特别是0.01-5wt%,以及特别优选0.01-3wt%的掺杂剂。

表D

下面显示出可以以0-10wt%的含量加入到例如根据本发明的混合物中的稳定剂。

n=1、2、3、4、5、6或7

n=1、2、3、4、5、6或7

n=1、2、3、4、5、6或7

表E

表E显示出在根据本发明的LC介质中可优选用作反应性介晶化合物的实例化合物。如果根据本发明的混合物包含一种或多种反应性化合物,它们优选以0.01-5wt%的量使用。还可能有必要地加入引发剂或两种或更多种引发剂的混合物用于聚合。引发剂或引发剂混合物优选以基于混合物计0.001-2wt%的量加入。合适的引发剂例如是Irgacure(BASF)或Irganox(BASF)。

在优选的实施方案中,根据本发明的混合物包含一种或多种可聚合化合物,优选选自式RM-1至RM-95的可聚合化合物。这种类型的介质特别适用于PS-VA、PSA、SS-VA、SA-VA、PS-FFS和PS-IPS应用。在表E所示反应性介晶中,特别优选化合物RM-1、RM-2、RM-3、RM-4、RM-5、RM-9、RM-17、RM-35、RM-41、RM-61、RM-79、RM-80和RM-91。

具体实施方式

工作实施例:

下列实施例用于阐释本发明而不是限制它。在实施例中,m.p.表示熔点以及C表示以摄氏度为单位的液晶物质的清亮点;沸点温度表示为b.p.。还有C表示结晶固态,S表示近晶相(下标表示相的类型),N表示向列相,Ch表示胆甾相,I表示各向同性相,Tg表示玻璃化转变温度。两个符号之间的数字意味着以摄氏度为单位的转变温度。

用于测定式I的化合物的光学各向异性Δn的主体混合物为商业混合物ZLI-4792(Merck KGaA)。使用商业混合物ZLI-2857测定介电各向异性Δε。待研究化合物的物理数据由加入待研究化合物后主体混合物的介电常数变化并且外推至100%的所使用化合物而得到。通常,取决于溶解性,将10%的待研究化合物溶解于主体混合物中。

除非另有明确说明,份数或百分比数据表示重量份数或重量百分比。下面所示式的化合物根据方案10-18制备:

类似地制备以下式的化合物:

类似地制备下式化合物:

类似地制备下式的化合物:

类似地制备下式的化合物:

类似地制备下式的化合物:

类似地制备下式的化合物:

在上下文中,符号和缩略词具有下列含义:

V0 20℃下,阈值电压,电容性[V],

Δn 在20℃和589nm下测得的光学各向异性,

Δε 在20℃和1kHz下的介电各向异性,

cl.p. 清亮点[℃],

K1 弹性常数,在20℃下的“斜展”变形[pN],

K3 弹性常数,在20℃下的“扭曲”变形[pN],

γ1 在20℃测得的旋转粘度[mPa·s],通过在磁场中的旋转法测定

LTS 低温稳定性(向列相),在测试盒中测定,

用于测量阈值电压的显示器具有间隔20μm的两个平面平行的外基板以及具有包括在外基板内侧顶面的SE-1211(Nissan Chemicals)配向层的电极层,其影响液晶的垂面配向。

除非另有明确说明,在本申请中所有的浓度涉及相应混合物或混合物组分。除非另有说明,所有物理性能根据“Merck Liquid Crystals,Physical Properties of LiquidCrystals”(状态,1997年11月,Merck KGaA,德国)来测定,并且适用20℃的温度。

混合物实施例

实施例M1

实施例M2

实施例M3

实施例M4

实施例M5

实施例M6

为了制备PS-VA混合物,将99.7%的根据实施例M1的混合物与0.3%的下式可聚合化合物混合。

实施例M7

为了制备PS-VA混合物,将99.75%的根据实施例M1的混合物与0.25%的下式可聚合化合物混合。

实施例M8

为了制备PS-VA混合物,将99.8%的根据实施例M1的混合物与0.2%的下式可聚合化合物混合。

实施例M9

为了制备PS-VA混合物,将99.75%的根据实施例M1的混合物与0.25%的下式可聚合化合物混合。

实施例M10

为了制备PS-VA混合物,将99.75%的根据实施例M1的混合物与0.25%的下式可聚合化合物混合。

实施例M11

为了制备PS-VA混合物,将99.75%的根据实施例M1的混合物与0.25%的下式可聚合化合物混合。

实施例M12

为了制备PS-VA混合物,将99.8%的根据实施例M1的混合物与0.2%的下式可聚合化合物混合。

实施例M13

为了制备PS-VA混合物,将99.8%的根据实施例M1的混合物与0.2%的下式可聚合化合物混合。

实施例M14

为了制备PS-VA混合物,将99.75%的根据实施例M2的混合物与0.25%的下式可聚合化合物混合。

实施例M15

为了制备PS-VA混合物,将99.7%的根据实施例M2的混合物与0.3%的下式可聚合化合物混合。

实施例M16

为了制备PS-VA混合物,将99.7%的根据实施例M2的混合物与0.3%的下式可聚合化合物混合。

实施例M17

为了制备PS-VA混合物,将99.75%的根据实施例M2的混合物与0.25%的下式可聚合化合物混合。

实施例M18

为了制备PS-VA混合物,将99.7%的根据实施例M2的混合物与0.3%的下式可聚合化合物混合。

实施例M19

为了制备PS-VA混合物,将99.75%的根据实施例M2的混合物与0.25%的下式可聚合化合物混合。

实施例M20

为了制备PS-VA混合物,将99.75%的根据实施例M2的混合物与0.25%的下式可聚合化合物混合。

实施例M21

为了制备PS-VA混合物,将99.75%的根据实施例M2的混合物与0.25%的下式可聚合化合物混合。

实施例M22

为了制备PS-VA混合物,将99.75%的根据实施例M3的混合物与0.25%的下式可聚合化合物混合。

实施例M23

为了制备PS-VA混合物,将99.8%的根据实施例M3的混合物与0.2%的下式可聚合化合物混合。

实施例M24

为了制备PS-VA混合物,将99.7%的根据实施例M3的混合物与0.3%的下式可聚合化合物混合。

实施例M25

为了制备PS-VA混合物,将99.7%的根据实施例M3的混合物与0.3%的下式可聚合化合物混合。

实施例M26

为了制备PS-VA混合物,将99.7%的根据实施例M3的混合物与0.3%的下式可聚合化合物混合。

实施例M27

为了制备PS-VA混合物,将99.7%的根据实施例M3的混合物与0.3%的下式可聚合化合物混合。

实施例M28

为了制备PS-VA混合物,将99.7%的根据实施例M4的混合物与0.3%的下式可聚合化合物混合。

实施例M29

为了制备PS-VA混合物,将99.75%的根据实施例M4的混合物与0.25%的下式可聚合化合物混合。

实施例M30

为了制备PS-VA混合物,将99.75%的根据实施例M4的混合物与0.25%的下式可聚合化合物混合。

实施例M31

为了制备PS-VA混合物,将99.7%的根据实施例M4的混合物与0.3%的下式可聚合化合物混合。

实施例M32

为了制备PS-VA混合物,将99.75%的根据实施例M4的混合物与0.25%的下式可聚合化合物混合。

实施例M33

为了制备PS-VA混合物,将99.75%的根据实施例M4的混合物与0.25%的下式可聚合化合物混合。

实施例M34

为了制备PS-VA混合物,将99.7%的根据实施例M5的混合物与0.3%的下式可聚合化合物混合。

实施例M35

为了制备PS-VA混合物,将99.75%的根据实施例M5的混合物与0.25%的下式可聚合化合物混合。

实施例M36

为了制备PS-VA混合物,将99.8%的根据实施例M5的混合物与0.2%的下式可聚合化合物混合。

实施例M37

为了制备PS-VA混合物,将99.75%的根据实施例M5的混合物与0.25%的下式可聚合化合物混合。

实施例M38

为了制备PS-VA混合物,将99.75%的根据实施例M5的混合物与0.25%的下式可聚合化合物混合。

实施例M39

为了制备PS-VA混合物,将99.75%的根据实施例M5的混合物与0.25%的下式可聚合化合物混合。

实施例M40

为了制备PS-VA混合物,将99.75%的根据实施例M5的混合物与0.25%的下式可聚合化合物混合。

实施例M41

实施例M42

实施例M43

实施例M44

实施例M45

实施例M46

实施例M47

实施例M48

实施例M49

实施例M50

为了制备PS-VA混合物,将99.75%的根据实施例M45的混合物与0.25%的下式可聚合化合物混合。

实施例M51

为了制备PS-VA混合物,将99.7%的根据实施例M48的混合物与0.3%的下式可聚合化合物混合。

实施例M52

为了制备PS-VA混合物,将99.75%的根据实施例M49的混合物与0.25%的下式可聚合化合物混合。

实施例M53

实施例M54

实施例M55

实施例M56

实施例M57

实施例M58

实施例M59

实施例M60

为了制备PS-VA混合物,将99.75%的根据实施例M53的混合物与0.25%的下式可聚合化合物混合。

实施例M61

为了制备PS-VA混合物,将99.7%的根据实施例M53的混合物与0.3%的下式可聚合化合物混合。

实施例M62

为了制备PS-VA或PS-FFS混合物,将99.75%的根据实施例M55的混合物与0.25%的下式可聚合化合物混合。

实施例M63

实施例M64

为了制备PS-VA或PS-FFS混合物,将99.75%的根据实施例M63的混合物与0.25%的下式可聚合化合物混合。

实施例M65

为了制备PS-VA或PS-FFS混合物,将99.75%的根据实施例M63的混合物与0.25%的下式可聚合化合物混合。

实施例M66

为了制备PS-VA或PS-FFS混合物,将99.75%的根据实施例M63的混合物与0.3%的下式可聚合化合物混合。

无须赘言,用于PS-VA应用的上述混合物实施例还适合用于SS-VA、SA-VA、PS-FFS和PS-IPS应用。

为了稳定根据实施例M1至M66的混合物,可以向混合物中加入下示a)-h)的一种或两种稳定剂,在各种情况下其含量为基于混合物计的0.015%。

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