液晶介质

技术领域

本发明涉及一种液晶介质(LC介质)、其用于电光目的的用途和含有这种介质的LC显示器。

背景技术

液晶主要用作显示器中的电介质，因为外加电压可影响此类物质的光学性质。基于液晶的电光器件是本领域技术人员众所周知的，并可基于各种效应。此类器件的实例是具有动态散射的液晶盒，DAP(配向相变形)液晶盒、宾/主型液晶盒、具有“扭曲向列”结构的TN液晶盒、STN(“超扭曲向列”)液晶盒、SBE(“超双折射效应”)液晶盒和OMI(光模干涉)液晶盒。最常见的显示器基于Schadt-Helfrich效应并具有扭曲向列结构。

液晶材料必须具有良好的化学和热稳定性和良好的对电场和电磁辐射的稳定性。此外，液晶材料应该具有低粘度并在液晶盒内产生短寻址时间、低阈值电压和高对比度。

它们还应该在普通操作温度下，即在高于和低于室温的尽可能最宽范围内具有合适的介晶相，例如对于上文提到的液晶盒，向列型或胆甾型介晶相。由于液晶通常作为多种组分的混合物使用，因此重要的是这些组分容易与彼此混溶。其它性质，如电导率、介电各向异性和光学各向异性必须满足取决于液晶盒类型和应用领域的不同的要求。例如，具有扭曲向列结构的液晶盒的材料应该具有正介电各向异性和低电导率。

例如，对于具有用于切换各个像素的集成非线性元件的矩阵液晶显示器(MLC显示器)，需要具有大的正介电各向异性、宽向列相、相对较低的双折射率、很高比电阻、良好的UV和温度稳定性和低蒸气压的液晶介质。

这种类型的矩阵液晶显示器是已知的。可用于单独切换各个像素的非线性元件的实例是有源元件(即晶体管)。随之使用术语“有源矩阵”，其中可区分成两类：

1.在作为基板的硅晶片上的MOS(金属氧化物半导体)或其它二极管。

2.在作为基板的玻璃板上的薄膜晶体管(TFT)。

使用单晶硅作为基板材料限制了显示器尺寸，因为各种分显示器的模块式装配在接头处产生问题。

在优选的更有前景的类型2的情况下，所用电光效应通常是TN效应。区分成两种技术：包含化合物半导体，例如CdSe的TFT，或基于多晶或非晶硅的TFT。在世界范围内正对后一技术进行密集的研究。

将TFT矩阵施加到显示器的一个玻璃板内侧，而另一玻璃板在其内侧带有透明对电极。与像素电极的尺寸相比，TFT非常小并对图像几乎没有不利影响。这种技术也可以扩展到全色容图像显示，其中以每个滤光元件与一个可切换像素相对的方式布置红色、绿色和蓝色滤光片的镶嵌体。

TFT显示器通常作为带有正交偏光器的TN液晶盒以透射式运行并从背后照亮。

术语“MLC显示器”在此包含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，如变阻器或二极管的显示器(MIM＝金属-绝缘体-金属)。

这种类型的MLC显示器特别适用于TV用途(例如便携电视)或用于电脑用高信息显示器(笔记本电脑)，和用于汽车或飞机构造。除了与对比度的角度依赖性和响应时间有关的问题外，在MLC显示器中还由于液晶混合物的比电阻不够高而导致困难[TOGASHI,S.,SEKIGUCHI,K.,TANABE,H.,YAMAMOTO,E.,SORIMACHI,K.,TAJIMA,E.,WATANABE,H.,SHIMIZU,H.,Proc.Eurodisplay 84,1984年9月:ein 210-288Matrix LCD Controlled byDouble Stage Diode Rings,第141页及其后续页,巴黎；STROMER,M.,Proc.Eurodisplay84,1984年9月:Design der Thin Film Transistors for Matrix Adressing ofTelevision Liquid Crystal Displays,第145页及其后续页,巴黎]。随着电阻降低，MLC显示器的对比度变差，并可能发生“余像消除”问题。由于液晶混合物的比电阻通常由于与显示器内表面的相互作用在MLC显示器的寿命期间降低，高(初始)电阻对获得可接受的寿命非常重要。特别在低电压混合物的情况下，迄今不可能实现非常高的比电阻。此外重要的是，随着温度升高和在加热和/或紫外线照射后，比电阻表现出尽可能小的提高。现有技术的混合物的低温性能也特别不利。要求即使在低温下也不出现结晶和/或近晶相，且粘度的温度依赖性尽可能低。现有技术的MLC显示器因此不能满足当今的要求。

除了使用背光并因此以透射方式且如果需要以透反射方式运行的液晶显示器外，反射式液晶显示器也特别令人感兴趣。这些反射式液晶显示器使用环境光进行信息显示。它们因此与具有相应尺寸和分辨率的背光照明的液晶显示器相比消耗明显更少的能量。由于TN效应以很好的对比度为特征，这种类型的反射式显示器甚至在明亮的环境状况下也可很好地观看。简单的反射式TN显示器是已知的，如例如用在手表和便携式计算器中的那些。但是，该原理也可用于高质量的相对高分辨率的有源矩阵寻址显示器，例如TFT显示器。在此，如在通常普通的透射式TFT-TN显示器的情况下已知那样，必须使用双折射率(Δn)低的液晶，以实现低光学延迟(d·Δn)。这种低光学延迟导致对比度的通常可接受的低视角依赖性(参见DE 30 22 818)。在反射式显示器的情况下，双折射率低的液晶的使用比在透射式显示器的情况下更重要，因为光穿过的有效层厚度在反射式显示器中几乎是在具有相同层厚的透射式显示器中的两倍大。

为了借助快门眼镜实现3D效应，特别使用具有低旋转粘度和相应地高光学各向异性(Δn)的快速切换混合物。可使用具有高光学各向异性(Δn)的混合物实现可用于将显示器的二维呈现转化成三维自动立体呈现的电光透镜系统。

因此，仍然非常需要没有表现出这些缺点或仅在较低程度上表现出这些缺点的具有很高比电阻、同时具有大工作温度范围、短响应时间(即使在低温下)和低阈值电压的MLC显示器。

在TN(Schadt-Helfrich)液晶盒的情况下，需要可实现液晶盒中的下列优点的液晶介质：

-扩宽的向列相范围(特别是直至低温)

-在极低温度下的切换能力(室外应用、汽车、航空电子设备)

-提高的抗紫外线辐射性(更长的寿命)

-低阈值电压。

现有技术中可得的液晶介质不可能在同时保持其它参数的同时实现这些优点。现代LCD平板像屏总是需要更快的响应时间以能够逼真地再现多媒体内容，例如电影和视频游戏。这又需要具有很低旋转粘度γ

在超扭曲(STN)液晶盒的情况下，需要可实现更大的多路传输性和/或更低的阈值电压和/或更宽的向列相范围(特别是在低温下)的液晶介质。为此，迫切需要进一步扩宽可用的参数范围(清亮点、近晶-向列转变或熔融点、粘度、介电参数、弹性参数)。

特别在用于TV和视频应用(例如LCD TV、监视器、PDA、笔记本电脑、游戏控制台)的LC显示器的情况下，需要明显降低响应时间。这需要具有低旋转粘度和高介电各向异性的LC混合物。同时，液晶介质应该具有高清亮点。

发明内容

本发明的目的是提供特别用于这种类型的MLC、TN、PS-TN、STN、ECB、OCB、IPS、PS-IPS、FFS、PS-FFS或正性VA显示器的液晶介质，其没有上述缺点或仅在较低程度上具有上述缺点，并优选具有快速响应时间和低旋转粘度，同时具有高清亮点，以及高介电各向异性和低阈值电压。

现在已经发现，如果使用如下所述的液晶介质，可实现这一目的。

本发明提供一种液晶(LC)介质，其特征在于其具有正介电各向异性并包含一种或多种式IA的化合物和一种或多种式IB的化合物

其中R

且其中所述液晶介质不包含选自其中基团R

根据本发明的液晶介质优选不包含含C＝C双键的化合物，作为可聚合基团或芳族环或不饱和环的组成部分的C＝C双键除外。

本发明还提供如上文和下文描述的根据本发明的液晶混合物在电光显示器，特别是液晶显示器中，优选在TN、PS-TN、STN、TN-TFT、OCB、IPS、PS-IPS、FFS、PS-FFS、正性VA和PS-正性-VA显示器中和在液晶窗和特别用于3D应用的快门眼镜中的用途。

本发明还提供电光显示器，特别是液晶显示器，优选为TN、PS-TN、STN、TN-TFT、OCB、IPS、PS-IPS、FFS、PS-FFS、正性VA或正性-PS-VA类型、液晶窗或用于3D应用的快门眼镜，其含有根据本发明的液晶介质。

已经令人惊讶地发现，根据本发明的液晶介质具有高介电各向异性Δε、高双折射率Δn、低旋转粘度γ

在上文和下文中适用以下含义：

术语“介晶基团”是本领域技术人员已知的并描述在文献中，并且是指由于其吸引和排斥相互作用的各向异性而对在低分子量或聚合物质中实现液晶(LC)相作出主要贡献的基团。含介晶基团的化合物(介晶化合物)本身不是必须具有LC相。介晶化合物也有可能仅在与其它化合物混合后和/或在聚合后表现出LC相行为。典型的介晶基团是例如刚性小杆形或小盘形单元。在Pure Appl.Chem.2001,73(5),888和C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem.2004,116,6340-6368中可找到与介晶或LC化合物相关联使用的术语和定义的综述。

术语“间隔基”(“间隔基团”)，在上文和下文中也称为“Sp”，是本领域技术人员已知的并描述在文献中，参见例如Pure Appl.Chem.2001,73(5),888和C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem.2004,116,6340-6368。除非另行指明，术语“间隔基团”或“间隔基”在上文和下文中是指将可聚合介晶化合物中的介晶基团和可聚合基团互相连接的柔性基团。

术语“反应性介晶”或“RM”是指含有介晶基团和一个或多个适用于聚合的官能团(也称为可聚合基团或基团P)的化合物。

术语“低分子量化合物”和“不可聚合的化合物”是指不含适合在本领域技术人员已知的常见条件下，特别是在用于RM的聚合的条件下聚合的官能团的化合物，通常为单体型。

除非另行指明，术语“可聚合化合物”是指单体型可聚合物化合物。

在上文和下文中，

在上文和下文的式中，烷基或烷氧基可以是直链或支化的。其优选是直链的，具有2、3、4、5、6或7个C原子，并相应地优选是指乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基或庚氧基，此外甲基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、甲氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十三烷氧基或十四烷氧基。

氧杂烷基优选是指直链2-氧杂丙基(＝甲氧基甲基)、2-(＝乙氧基甲基)或3-氧杂丁基(＝2-甲氧基乙基)、2-、3-或4-氧杂戊基、2-、3-、4-或5-氧杂己基、2-、3-、4-、5-或6-氧杂庚基、2-、3-、4-、5-、6-或7-氧杂辛基、2-、3-、4-、5-、6-、7-或8-氧杂壬基、2-、3-、4-、5-、6-、7-、8-或9-氧杂癸基。

如果烷基被卤素至少单取代，则这一基团优选是直链的，且卤素优选是F或Cl。在多取代的情况下，卤素优选是F。所得基团也包括全氟化基团。在单取代的情况下，氟或氯取代基可在任何所需位置，但优选在ω-位置。

在上文和下文的式中，X

术语“Alkyl”或“Alkyl*”在本申请中优选包括具有1-6个碳原子的直链和支化烷基，特别是直链基团甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基。具有2至5个碳原子的基团通常是优选的。

术语“氟烷基”优选包括具有末端氟的直链基团，即氟甲基、2-氟乙基、3-氟丙基、4-氟丁基、5-氟戊基、6-氟己基和7-氟庚基。但是，不排除氟的其它位置。

术语“氧杂烷基”或“烷氧基”优选包括式C

式IA的化合物优选选自下列子式：

其中各个基团，在每种情况下互相独立地并在每次出现时相同或不同地，具有下列含义

alkyl、alkyl*具有1-6个C原子的直链烷基，特别是乙基、丙基、丁基或戊基，

alkoxy具有1-6个C原子的直链烷氧基，特别是甲氧基、乙氧基或丙氧基。

特别优选的式IA及其子式的化合物选自下式

在一个优选实施方案中，根据本发明的液晶介质包含一种或多种式IA的化合物，优选选自式IA1和IA2，特别优选选自式IA1a、IA1b和IA2a，非常特别优选为式IA1a和/或IA1b。这些化合物各自的个体浓度优选在每种情况下为3至25重量％，特别优选5至20重量％。这些化合物的总浓度优选为10至50重量％，特别优选15至40重量％。

式IB的化合物优选选自下列子式：

其中“alkyl”和“alkoxy”具有式IA2中给出的含义。

特别优选的式IB和IB1的化合物选自下式

在一个优选实施方案中，根据本发明的液晶介质包含一种或多种式IB的化合物，优选选自式IB1，特别优选选自式IB1a和IB1b，非常特别优选为式IB1a。这些化合物各自的个体浓度优选在每种情况下为3至25重量％，特别优选8至20重量％。这些化合物的总浓度优选为5至30重量％，特别优选8至25重量％。

在一个优选实施方案中、根据本发明的液晶介质包含一种或多种式IA的化合物，优选为式IA1，非常特别优选为式IA1a和/或式IA1b，和一种或多种式IB的化合物，优选为式IB1，非常特别优选为式IB1a。

在进一步优选的实施方案中，根据本发明的液晶介质包含一种或多种稳定剂。

优选稳定剂选自下式

其中各个基团，在每种情况下互相独立地并在每次出现时相同或不同地，具有下列含义

R

X

A

n 1至6的整数，优选3。

特别优选的式S3的稳定剂选自式S3A

其中n2是指1至12的整数，且其中基团(CH

非常特别优选的稳定剂选自下式

在一个特别优选的实施方案中，根据本发明的液晶介质包含选自式S1-1、S2-1、S3-1、S3-1、S3-3和S4-1的一种或多种稳定剂。

在进一步优选的实施方案中，根据本发明的液晶介质包含选自下表D的一种或多种稳定剂。

稳定剂，特别是式S1-S3及其子式的那些和来自表D的那些在根据本发明的液晶介质中的浓度优选为10至500ppm，特别优选20至100ppm。

下面给出根据本发明的液晶介质的进一步优选的实施方案：

-该液晶介质另外包含选自下式的一种或多种化合物：

其中各个基团，在每种情况下互相独立地并在每次出现时相同或不同地，具有下列含义

R

X

Y

Y

优选的式II和III的化合物是其中Y

进一步优选的式II和III的化合物是其中R

-该液晶介质另外包含选自下式的一种或多种化合物：

其中R

优选化合物是式II1、II2和II3的那些，特别优选式II1和II2的那些。

在式II1至II7的化合物中，R

-该液晶介质包含一种或多种式II或其子式的化合物，其中Y

其中R

优选化合物是式IIA1、IIA2和IIA3的那些，式IIA1和IIA2的那些是特别优选的。

在式IIA1至IIA7的化合物中，R

-该液晶介质包含选自下列子式的一种或多种式III的化合物：

其中R

优选化合物是式III1、III4、III6、III16、III19和III20的那些。

在式III1至III21的化合物中，R

-该液晶介质包含一种或多种如上文和下文所述的式III或其子式的化合物，其中Y

其中R

优选化合物是式IIIA1、IIIA4、IIIA6、IIIA16、IIIA19和IIIA20的那些。

在式IIIA1至IIIA21的化合物中，R

-该液晶介质另外包含选自下式的一种或多种化合物：

其中R

Z

r是指0或1，且

s是指0或1；

-式IV的化合物优选选自下式：

其中R

R

-式IVa的化合物优选选自下列子式：

其中R

-式IVc的化合物优选选自下列子式：

其中R

式IVc，特别是式IVc1的化合物优选以1-20重量％，特别优选2-15重量％的浓度存在于根据本发明的液晶介质中。

-式V的化合物优选选自下列子式：

其中R

R

根据本发明的液晶介质特别优选包含一种或多种式Va1的化合物，

其中“alkyl”具有在式IA1中给出的含义并优选是指乙基、丙基或戊基，非常特别优选丙基。

-式VI的化合物优选选自下列子式：

其中R

R

根据本发明的液晶介质特别优选包含一种或多种式VIb1和/或VIe1的化合物，

其中“alkyl”具有在式IA1中给出的含义并优选是指乙基、丙基或戊基，非常特别优选丙基。

-式VII的化合物优选选自下列子式：

其中R

R

-该液晶介质另外包含一种或多种下式的化合物：

其中R

根据本发明的液晶介质特别优选包含一种或多种式IXa的化合物，

其中R

式IX，特别是式IXa的化合物优选以1-15重量％，特别优选2-10重量％的浓度存在于根据本发明的液晶介质中。

-该液晶介质另外包含一种或多种式X的化合物：

其中R

根据本发明的液晶介质特别优选包含一种或多种式Xa的化合物，

其中“alkyl”具有在式IA1中给出的含义并优选是指乙基、丙基或戊基，非常特别优选丙基。

式X，特别是式Xa的化合物优选以0.5-10重量％，特别优选1-5重量％的浓度存在于根据本发明的液晶介质中。

-该液晶介质另外包含一种或多种下式的化合物：

其中R

根据本发明的液晶介质特别优选包含一种或多种式XIa的化合物，

其中R

式XI，特别是式XIa的化合物优选以1-30重量％，特别优选2-25重量％，非常特别优选2-15重量％的浓度存在于根据本发明的液晶介质中。

-该液晶介质另外包含一种或多种式XII的化合物：

其中R

-该液晶介质另外包含选自下式的一种或多种化合物：

其中R

根据本发明的液晶介质特别优选包含一种或多种式XIVa的化合物

其中“alkyl”和“alkyl*”在每种情况下互相独立地具有在式IA1中给出的含义并优选是指乙基、丙基或戊基，非常特别优选乙基或丙基。

-该液晶介质另外包含一种或多种式XVI的化合物，

其中Y

特别优选的式XVI的化合物是选自下列子式的那些：

其中“alkyl”和“alkyl*”具有在式IA1中给出的含义并优选是指乙基、丙基或戊基。

优选的是式XVIb的化合物。特别优选的是选自下列子式的化合物

特别优选的是式XVIb1、XVIb2和XVIb3的化合物。

式XVI，特别是式XVIb的化合物优选以2-30重量％，特别优选2-25重量％的浓度存在于根据本发明的液晶介质中。

-该液晶介质包含选自下式的一种或多种化合物：

其中L、R

-该液晶介质另外包含选自下式的一种或多种化合物：

其中R

该液晶介质特别优选包含一种或多种式XXa的化合物，

其中R

式XX，特别是式XXa的化合物优选以1-15重量％，特别优选2-10重量％的浓度存在于根据本发明的液晶介质中。

根据本发明的液晶介质特别优选包含一种或多种式XXIa的化合物，

其中R

式XXI，特别是式XXIa的化合物优选以1-15重量％，特别优选2-10重量％的浓度存在于根据本发明的介质中。

根据本发明的液晶介质特别优选包含一种或多种式XXIIIa的化合物，

其中R

式XXIII，特别是式XXIIIa的化合物优选以0.5-5重量％，特别优选0.5-2重量％的浓度存在于根据本发明的液晶介质中。

-该液晶介质另外包含一种或多种式XXIV的化合物，

其中R

R

-式XXIV的化合物优选选自下列子式：

其中R

-R

-该液晶介质另外包含选自下式的一种或多种化合物：

其中R

-该液晶介质另外包含选自下式的一种或多种化合物：

其中R

该液晶介质优选包含一种或多种式XXIX的化合物，其中X

式XXVI-XXIX的化合物优选以1-20重量％，特别优选1-15重量％的浓度存在于根据本发明的液晶介质中。

该液晶介质优选包含至少一种式XXIX的化合物。

根据本发明的液晶介质特别优选包含一种或多种式XXIXa的化合物，

其中R

式XXIX，特别是式XXIXa的化合物优选以1-15重量％，特别优选2-10重量％的浓度存在于根据本发明的液晶介质中。

-该液晶介质另外包含一种或多种选自下式的化合物

其中R

该液晶介质优选包含一种或多种式XXX1的化合物，其中X

式XXX1-XXX3的化合物优选以1-20重量％，特别优选1-15重量％的浓度存在于根据本发明的液晶介质中。

根据本发明的液晶介质不含其中R

在一个特别优选的实施方案中，根据本发明的液晶介质不含选自下式的化合物，其中L、R

进一步优选的介质选自下列优选实施方案，包括它们的所有子组合：

-该液晶介质包含一种或多种式II的化合物，优选选自式II1、II2和II3，特别优选选自式II1和II2。这些化合物各自的个体浓度优选为2至15重量％。这些化合物的总浓度优选为5至45重量％。

-该液晶介质包含一种或多种式III的化合物，优选选自式III1、III4、III6、III16、III19和III20，特别优选选自式III1、III6、III16和III20。这些化合物各自的个体浓度优选为2至15重量％。这些化合物的总浓度优选为5至30重量％。

-该液晶介质包含一种或多种式IV的化合物，优选选自式IVa或IVc，特别优选选自式IVa1或IVc1，非常特别优选为式IVc1。这些化合物各自的个体浓度优选为2至15重量％。这些化合物的总浓度优选为5至20重量％。

-该液晶介质包含一种或多种式V的化合物，特别优选式Va的化合物，非常特别优选式Va1的化合物。这些化合物各自的个体浓度优选为1至20重量％。这些化合物的总浓度优选为5至20重量％。

-该液晶介质包含一种或多种式VI的化合物，特别优选选自式VIb和VIe，非常特别优选选自式VIb1和VIe1。这些化合物各自的个体浓度优选为1至20重量％。这些化合物的总浓度优选为5至20重量％。

-该液晶介质包含一种或多种式XIII的化合物，特别优选式XIIIa的化合物。这些化合物的总浓度优选为1至20重量％。

-该液晶介质包含一种或多种式XIV的化合物，特别优选式XIVa的化合物。这些化合物各自的个体浓度优选为2至15重量％。这些化合物的总浓度优选为5至20重量％。

-该液晶介质包含一种或多种式X的化合物，特别优选式Xa的化合物。这些化合物各自的个体浓度优选为1至10重量％。这些化合物的总浓度优选为2至15重量％。

-该液晶介质包含一种或多种式XI的化合物，特别优选式XIa的化合物。这些化合物各自的个体浓度优选为5至25重量％。这些化合物的总浓度优选为10至35重量％。

-该液晶介质包含一种或多种式XVIb的化合物，特别优选选自式XVIb1、XVIb2和XVIb3。这些化合物各自的个体浓度优选为2至15重量％。这些化合物的总浓度优选为10至35重量％。

-该液晶介质包含一种或多种式XVIc的化合物，特别优选选自式XVIc1、XVIc2和XVIc3。这些化合物各自的个体浓度优选为2至10重量％。这些化合物的总浓度优选为5至20重量％。

-该液晶介质包含选自式XVII1、XVII2和XVII3的一种或多种化合物，特别优选其中L是F的式XVII1的化合物和/或其中L是F的式XVII2的化合物。这些化合物各自的个体浓度优选为1至8重量％。这些化合物的总浓度优选为2至10重量％。

-该液晶介质包含一种或多种式XX的化合物，特别优选式XXa的化合物。这些化合物各自的个体浓度优选为2至10重量％。这些化合物的总浓度优选为2至20重量％。

-该液晶介质包含一种或多种式XXI的化合物，特别优选式XXIa的化合物。这些化合物各自的个体浓度优选为2至10重量％。这些化合物的总浓度优选为3至15重量％。

-该液晶介质包含一种或多种式XXIII的化合物，特别优选式XXIIIa的化合物。这些化合物的浓度优选为0.5至5重量％。

-该液晶介质包含一种或多种式XXIX的化合物，特别优选式XXIXa的化合物。这些化合物的浓度优选为2至10重量％。

-该液晶介质包含一种或多种式IA的化合物、一种或多种式IB的化合物、一种或多种选自式II和III或其子式，优选选自式II1、II2、II3、III1、III4、III6、III16、III19和III20的化合物、一种或多种选自式IV至XI和XVIII至XXX3，优选选自式IV、V、VI、VII、X、XI、XX、XXI和XXIII或其子式的化合物，和一种或多种选自式XII至XVII3，优选选自式XIII、XIV、XVI、XVII1和XVII2或其子式的化合物。

-式II-XI和XVIII-XXX3的化合物在根据本发明的液晶介质中的浓度为30至60重量％。

-式XII-XVII3的化合物在根据本发明的液晶介质中的浓度为2至30重量％。

已经发现，包含与常规液晶材料，特别是与一种或多种式II至XXX3的化合物混合的一种或多种式IA和IB的化合物并且不含烯基化合物的根据本发明的液晶介质的使用带来光稳定性的显著提高和相对较高的双折射率值，同时观察到具有低的近晶-向列转变温度的宽向列相，由此改进储存稳定性。同时，该混合物表现出非常低的阈值电压和在紫外线照射时非常好的VHR值，和非常高的清亮点。

式IA至XXX3的化合物具有宽应用范围。根据取代基的选择，它们可充当用于构成液晶介质的主要部分的基础材料；但是，也可能向式IA至XXX3的化合物中加入来自其它化合物类别的附加液晶基础材料，以例如影响这种类型的电介质的介电各向异性和/或光学各向异性和/或优化其阈值电压和/或其粘度。

通过适当选择R

在一个特别优选的实施方案中，根据本发明的介质包含式II至VIII(优选II、III、V和VI)的化合物，其中X

式IA至XXX3的化合物具有相对较低的熔点，表现出良好的相行为，在纯态下无色并在为电光用途有利界定的温度范围内形成液晶中间相。它们化学稳定、热稳定和对光稳定。

上文提到的式的化合物的最佳用量比基本取决于所需性能、取决于上文提到的式的组分的选择和取决于可能存在的任何其它组分的选择。

可容易地根据情况确定在上文给出的范围内的合适用量比。

上文提到的式的化合物在根据本发明的混合物中的总量不是关键的。该混合物因此可包含一种或多种附加组分以优化各种性质。但是，上文提到的式的化合物的总浓度越高，观察到的对混合物性质的所需改进的影响通常越大。

可用于根据本发明的介质中的上文提到的式及其子式的各化合物是已知的，或它们可类似于已知化合物通过本身已知的方法制备，如文献中描述的那样(例如在标准著作中，如Houben-Weyl,Methoden der Organischen Chemie[有机化学方法],Georg-Thieme-Verlag,Stuttgart)，更确切地说在已知并适合所述反应的反应条件下。在此也可使用本身已知的在本文中没有更详细提及的变化方案。

此外，例如如US 6,861,107中公开的可聚合化合物，所谓的反应性介晶(RM)可以基于混合物计优选0.12-5重量％，特别优选0.2-2％的浓度添加到根据本发明的混合物中。这些混合物可任选也包含如例如US 6,781,665中描述的聚合引发剂。聚合引发剂，例如

在本发明的一个优选实施方案中，可聚合化合物选自式M的化合物

R

其中各个基团，在每种情况下互相独立地并在每次出现时相同或不同地，具有下列含义：

R

其中基团R

P 可聚合基团，

Sp 间隔基团或单键，

B

L P、P-Sp-、OH、CH

Y

Z

R

R

m 0、1、2、3或4，

n1 1、2、3或4。

优选的式M的化合物是其中B

特别优选的式M的化合物是其中B

进一步特别优选的式M的化合物是其中基团R

特别优选的式M的化合物选自下式：

其中各个基团具有下列含义：

P

Sp

R

R

R

Z

Z

L在每次出现时相同或不同并具有上文在式M下给出的含义，并优选是指F、Cl、CN或直链或支化的、任选单氟化或多氟化的具有1至12个C原子的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷基羰氧基，优选F，

L'和L" 在每种情况下互相独立地为H、F或Cl，

X

r 是0、1、2、3或4，

s 是0、1、2或3，

t 是0、1或2，且

x 是0或1。

优选的是式M2、M13、M17、M22、M23、M24和M30的可聚合化合物。特别优选的是式M2和M13的化合物。

优选的还有式M15至M31，特别是M17、M18、M19、M22、M23、M24、M25、M30和M31的三反应性化合物。

进一步合适和优选的可聚合化合物例如列在表E中。

在式M1至M31的化合物中，基团

其中L在每次出现时相同或不同地具有上文和下文给出的含义之一，并优选是指F、Cl、CN、NO

优选的式M1至M31的化合物是其中P

进一步优选的式M1至M31的化合物是其中Sp

进一步优选的式M1至M31的化合物是其中基团Sp

进一步优选的式M1至M31的化合物是其中不同于单键的那些基团Sp

该液晶介质优选包含一种、两种或三种式M的可聚合化合物，优选选自式M1至M31，特别优选选自表E。

根据本申请的液晶介质优选包含总共0.01至3％，优选0.1至1.0％，特别优选0.1至0.5％的可聚合化合物。

已经观察到，如选自例如式M或表E的一种或多种可聚合化合物添加到根据本发明的液晶介质中带来有利的性质，例如更快响应时间。包含一种或多种这种类型的可聚合化合物的根据本发明的液晶介质特别适用于PSA显示器，在此其可带来有利的性质，如减少的图像残留、更快和更完全的聚合、更快的倾斜角生成、提高的在UV照射后的倾斜稳定性、高可靠性、在UV照射后的高VHR值和高双折射率。此外，通过可聚合化合物的适当选择，可使UV吸收移向更长波长，从而能实现在更长UV波长下聚合，这有利于根据本发明的显示器的生产方法。

可聚合基团P是适用于聚合反应，例如自由基或离子链式聚合、聚加成或缩聚或用于聚合物相似转变反应，例如加成或缩合到聚合物主链上的基团。特别优选的是用于链式聚合的基团，特别是含有C＝C双键或-C≡C-三键的那些，和适用于开环聚合的基团，例如氧杂环丁烷或环氧基团。

优选的基团P选自CH

特别优选的基团P是CH

非常特别优选的基团P是乙烯氧基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氯丙烯酸酯、氧杂环丁烷和环氧基，特别是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。

如果Sp不同于单键，则其优选选自式Sp'-X'，以使基团P-Sp-相当于式P-Sp'-X'-，其中

Sp'是指具有1至20，优选1至12个C原子的亚烷基，其任选被F、Cl、Br、I或CN单取代或多取代，并且其中，此外，一个或多个不相邻CH

X'是指-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR

R

Y

X'优选是-O-、-S-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR

典型的间隔基团Sp'是例如-(CH

特别优选的基团Sp和-Sp”-X”-是-(CH

特别优选的基团Sp'例如在每种情况下是直链亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十一烷基、亚十二烷基、亚十八烷基、亚乙氧基亚乙基、亚甲氧基亚丁基、亚乙基硫代亚乙基、亚乙基-N-甲基-亚氨基亚乙基、1-甲基亚烷基、亚乙烯基、亚丙烯基和亚丁烯基。

在本发明的进一步优选的实施方案中，P-Sp-是指具有两个或更多个可聚合基团的基团(多官能可聚合基团)。例如在US 7,060,200 B1或US 2006/0172090 A1中描述了合适的这种类型的基团和含有它们的可聚合化合物及其制备。特别优选的是选自下式的多官能可聚合基团P-Sp-

-X-烷基-CHP

-X-烷基-C(CH

-X-烷基-CHP

-X-烷基-C(CH

-X-烷基-CHP

-X-烷基-CHP

-X-烷基-CP

-X-烷基-C(CH

I*h

-X-烷基-CH((CH

-X-烷基-CHP

-X'-烷基-C(CH

其中

烷基是指单键或具有1至12个C原子的直链或支化亚烷基，其中一个或多个不相邻CH

aa和bb在每种情况下互相独立地是指0、1、2、3、4、5或6，X具有对X'给出的含义之一，且

P

可聚合化合物和RM可类似于本领域技术人员已知的并描述在有机化学的标准著作，例如Houben-Weyl,Methoden der organischen Chemie[有机化学方法],Thieme-Verlag,Stuttgart中的方法制备。进一步的合成方法可见于上文和下文引用的文献。在最简单的情况下，例如通过2,6-二羟基萘或4,4’-二羟基联苯使用相应的含基团P的酸、酸衍生物或卤化化合物，例如(甲基)丙烯酰氯或(甲基)丙烯酸，在脱水剂，例如DCC(二环己基碳二亚胺)存在下的酯化或醚化进行这样的RM的合成。

对于根据本发明的PSA显示器的生产，使根据本发明的液晶介质中存在的可聚合化合物聚合或交联，优选在显示器中原位进行，其中任选对显示器的电极施加电压。

根据本发明的LC显示器的结构对应于如引言中引用的现有技术中描述的PSA显示器的常见几何结构。没有凸起的几何结构是优选的，特别是其中另外滤色片侧的电极未结构化并且只有TFT侧的电极具有狭槽的那些。例如在US 2006/0066793 A1中描述了用于PS-VA显示器的特别合适和优选的电极结构。

根据本发明的液晶混合物和液晶介质原则上适用于任何类型的PS或PSA显示器，特别是基于具有负介电各向异性的液晶介质的那些，特别优选用于PSA-VA、PSA-IPS或PS-FFS显示器。但是，本领域技术人员可不用创造性的辅助也能在PS或PSA类型的其它显示器，例如在PS-TN或PS-OCB显示器中使用根据本发明的合适的液晶混合物和液晶介质，这些显示器不同于上文提到的显示器，例如通过它们的基础构造或通过所用各组件，例如基板、配向层、电极、驱动元件、背光、偏振器、滤色片、可能存在的任何补偿膜等的类型、布置或结构。

在进一步优选的实施方案中，根据本发明的液晶介质包含一种或多种手性掺杂剂，优选以0.01至1重量％，特别优选0.05至0.5重量％的浓度。手性掺杂剂优选选自下表B中的化合物，特别优选选自R-或S-1011、R-或S-2011、R-或S-3011、R-或S-4011、和R-或S-5011。

在进一步优选的实施方案中，根据本发明的液晶介质包含优选选自上文提到的优选手性掺杂剂的一种或多种手性掺杂剂的外消旋物。

在进一步优选的实施方案中，根据本发明的液晶介质包含“自配向”(SA)添加剂，优选以0.1至2.5重量％的浓度。这种类型的介质特别适用于SA-FFS或SA-HB-FFS显示器，其也可以是聚合物稳定的。

在一个优选实施方案中，SA-FFS或SA-HB-FFS显示器不含配向层，特别是聚酰亚胺配向层。

优选的SA添加剂选自含有介晶基团和直链或支化烷基侧链(其含有末端极性锚定基团，该基团优选选自羟基、羧基、氨基和硫醇基团)的化合物。

除极性锚定基团外，进一步优选的SA添加剂还含有一个或多个可聚合基团，其任选经由间隔基团与介晶基团连接。这些可聚合的SA添加剂可在液晶介质中在与上文提到的可聚合化合物或RM相同或类似的条件下聚合。

例如在US 2013/0182202 A1、US 2014/0838581 A1、US2015/0166890 A1和US2015/0252265 A1中公开了合适和优选的SA添加剂。

进一步合适和优选的SA添加剂选自下表F。

本发明还提供根据本发明的混合物在电光显示器中的用途和根据本发明的混合物在LC窗、特别用于3D应用的快门眼镜中和在TN、PS-TN、STN、TN-TFT、OCB、IPS、PS-IPS、FFS、PS-FFS、正性VA和PS-正性-VA显示器中的用途。

本发明还提供电光显示器、LC窗、用于3D应用的快门眼镜和TN、PS-TN、STN、TN-TFT、OCB、IPS、PS-IPS、FFS、PS-FFS、正性VA或正性-PS-VA类型的LC显示器，其含有根据本发明的液晶介质。

本发明还提供含有这种类型的介质的电光显示器，例如STN或MLC显示器，其具有与框架一起形成液晶盒的两个面平行载板、用于切换载板上的各个像素的集成非线性元件和位于液晶盒中的具有正介电各向异性和高比电阻的向列型液晶混合物，还涉及这些介质用于电光目的的用途。

根据本发明的液晶混合物能够明显扩宽可用的参数范围。清亮点、在低温下的粘度、热和紫外线稳定性和高的光学各向异性的可实现的组合远优于迄今来自现有技术的材料。

根据本发明的混合物特别适用于移动应用和TFT应用，例如移动电话和PDA。根据本发明的混合物还可用于FFS、IPS、OCB和IPS显示器。

根据本发明的液晶混合物可实现在保持低至-20℃，优选低至-30℃，特别优选低至-40℃的向列相和≥70℃，优选≥72℃的清亮点的同时，实现≤110mPa·s，特别优选≤100mPa·s的旋转粘度γ

根据本发明的液晶混合物Δε在20℃下的介电各向异性优选≥+7，特别优选≥+8，尤其优选≥10。此外，该混合物以低工作电压为特征。根据本发明的液晶混合物的阈值电压优选≤2.0V。根据本发明的液晶混合物在20℃下的双折射率Δn优选≥0.09，特别优选≥0.10。

根据本发明的液晶混合物的向列相范围优选具有至少90°，特别是至少100°的宽度。该范围优选至少从-25℃延伸至+70℃。

不言而喻的是，通过适当选择根据本发明的混合物的组分，还有可能在保持其它有利性质的同时在更高阈值电压下实现更高清亮点(例如高于100℃)或在更低阈值电压下实现更低清亮点。在相应地仅略微提高的粘度下，同样有可能获得具有更大Δε和因此低阈值的混合物。根据本发明的MLC显示器优选在第一Gooch和Tarry透射最小值下运行[C.H.Gooch和H.A.Tarry,Electron.Lett.10,2-4,1974；C.H.Gooch和H.A.Tarry,Appl.Phys.,第8卷，1575-1584,1975]，其中，除了特别有利的电光学性质，例如特征线的高陡度和对比度的低角度依赖性(德国专利30 22 818)外，在第二最小值下在与类似显示器中相同的阈值电压下较低的介电各向异性是足够的。由此，与包含氰基化合物的混合物的情况相比，使用根据本发明的混合物能在第一最小值下实现明显更高的比电阻。通过适当选择各个组分和它们的重量比例，本领域技术人员能够使用简单常规方法调节对MLC显示器的预定层厚度所必需的双折射率。

电压保持率(HR)的测量[S.Matsumoto等人，Liquid Crystals

根据本发明的混合物的光稳定性和紫外线稳定性明显更好，即它们表现出明显更小的在光或紫外线照射下的HR降低。

由偏振器、电极基板和采用表面处理的电极构成的根据本发明的MLC显示器的构造相应于这种类型的显示器的常用设计。术语“常用设计”在此作广义理解并且也包含MLC显示器的所有衍生和变型形式，特别是还有基于poly-Si TFT或MIM的矩阵显示器元件。

但是，根据本发明的显示器与基于扭曲向列液晶盒的迄今常规的显示器的主要区别在于液晶层中的液晶参数的选择。

可根据本发明使用的液晶混合物以本身常规的方式制备，例如通过将一种或多种式1的化合物和一种或多种式2的化合物与一种或多种式3至5的化合物和一种或多种式6和/或7的化合物和任选一种或多种式II-XXIII的化合物或与其它液晶化合物和/或添加剂混合而进行。一般而言，将所需量的以较少量使用的组分溶解在构成主要成分的组分中，如果必要，在升高的温度下。也有可能混合组分在有机溶剂，例如在丙酮、氯仿或甲醇中的溶液，并在充分混合后例如通过蒸馏再除去溶剂。

电介质还可包含本领域技术人员已知的并描述在文献中的其它添加剂，例如，紫外线稳定剂，如来自Ciba Chemicals公司的

在本申请和在下列实施例中，借助首字母缩写词表示液晶化合物的结构，其中根据表A转化成化学式。所有基团C

优选的混合物组分显示在表A和B中。

在下式中，n和m在每种情况下互相独立地是指0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12，特别是2、3、5，此外还有0、4、6，优选不是0。

特别优选的是除式1和2和(3至5)和6和/或7的化合物外还包含至少一种、两种、三种、四种或更多种来自表B的化合物的液晶混合物。

表C显示通常添加到根据本发明的混合物中的可能的掺杂剂。该混合物优选包含0至10重量％，特别是0.01至5重量％，特别优选0.01至3重量％的掺杂剂。

下面指出可例如以0至10重量％的量添加到根据本发明的混合物中的稳定剂。

表E汇集了可优选用作根据本发明的液晶介质中的反应性介晶化合物的示例性化合物。如果根据本发明的混合物包含一种或多种反应性化合物，则它们优选以0.01至5重量％的量使用。如果必要，为了聚合，可能也必须加入引发剂或两种或更多种引发剂的混合物。引发剂或引发剂混合物优选以基于混合物计0.001至2重量％的量加入。合适的引发剂是例如

在一个优选实施方案中，根据本发明的液晶介质包含一种或多种选自表E的可聚合化合物，优选选自式RM-1至RM-144的可聚合化合物，特别优选选自式RM-1、RM-4、RM-8、RM-17、RM-19、RM-35、RM-37、RM-39、RM-40、RM-41、RM-48、RM-52、RM-54、RM-57、RM-64、RM-74、RM-76、RM-88、RM-102、RM-103、RM-109、RM-117、RM-120、RM-121和RM-122。

表F显示可优选用于根据本发明的介质的SA添加剂：

在一个优选实施方案中，根据本发明的液晶介质包含选自式SA-1至SA-44的一种或多种SA添加剂，特别优选选自式SA-14至SA-34和SA-44，非常特别优选选自式SA-20至SA-34和SA-44。

下列混合物实施例旨在解释本发明而非限制本发明。

在上下文中，百分比数据是指重量百分比。所有温度都以℃给出。m.p.是指熔点，cl.p.＝清亮点。此外，C＝结晶态，N＝向列相，S＝近晶相，I＝各向同性相。这些符号之间的数据代表转变温度。此外，

-Δn是指在589nm和20℃的光学各向异性，

-γ

-Δε是指在20℃和1kHz下的介电各向异性(Δε＝ε

-V

-V

-除非明确地另行指明，LTS是指在适用于此用途的测试液晶盒中在-20℃的温度下测得的以小时数(h)计的储存或低温稳定性。

除非明确地另行指明，所有物理性质均根据“Merck Liquid Crystals,PhysicalProperties of Liquid Crystals”，1997年11月状态(Status)，Merck KGaA,德国测定，并适用20℃的温度。

0.04％的下列化合物作为稳定剂添加到来自实施例1的混合物中：

0.05％的下列化合物作为稳定剂添加到来自实施例5的混合物中：

0.03％的下列化合物作为稳定剂添加到来自实施例11的混合物中：

0.04％的下列化合物作为稳定剂添加到来自实施例2的混合物中：

0.03％的下列化合物作为稳定剂添加到来自实施例7的混合物中：

为了测定电压保持率(VHR)或其在BL应力后的稳定性(BL＝背光)，将各自的混合物填充到具有用于在TN配置中平行配向的取向材料和扁平ITO电极的测试液晶盒中。然后测量各自的混合物的VHR(测量仪器:Autronic VHRM 105，信号振幅:1V，脉冲宽度60μs，测量频率60Hz，温度100℃)。

相应的测试液晶盒随后暴露于冷阴极(CCFL)LCD背光照射最多1000小时的持续时间。在一定时间间隔后，在每种情况下如上所述测量VHR。

对于每个单个混合物，填充并研究由在每种情况下4个测试液晶盒组成的测量系列。指示的值是测得的单个值的平均值。结果概括在表1中。

从表1中可以看出，根据本发明的混合物具有比对比混合物明显更小的在BL应力后的VHR降低和因此明显更高的VHR稳定性。

从上示实施例中另外可以看出，与对比混合物相比，根据本发明的混合物具有至少同样好或更高的LTS值，特别是在低温(-30℃)下。