液晶介质及液晶器件

液晶介质及液晶器件

本发明涉及介质，其包含一种或多种式I化合物，

R11-A11-A12-(CH2)s-A13-A14-R12 I

其浓度为至多30％或更小，

及一种或多种式II化合物，

R21-A21-A22-(A23)u-Z21-(CH2)t-Z22-A24-A25-A26-R22 II

其浓度为10％或更大，

其中R11至R22、A11至A26、Z21、Z22、s、t及u具有下文所给出的含义之一，涉及制备这样的介质的方法，涉及这样的介质在液晶器件中、特别是在弯电液晶器件中的用途，且涉及包含本发明介质的弯电液晶器件。

背景和现有技术

弯电效应阐述于例如Chandrasekhar,“Liquid Crystals”，第2版，CambridgeUniversity Press(1992)及P.G.deGennes等人，“The Physics of Liquid Crystals”，第2版，Oxford Science Publications(1995)中。

利用弯电效应的弯电器件及尤其适于弯电器件的液晶介质是从EP0971016、GB2356629及Coles,H.J.,Musgrave,B.,Coles,M.J.及Willmott,J.,J.Mater.Chem.,11,第2709页至第2716页(2001)获知。

除这些组合物以外，从例如WO 2013/004333 A1或WO 2013/174481 A1还已知LC介质，除常规的向列相以外，该LC介质展现另一第二向列相。该单独向列相也称为扭曲弯曲向列相(NTB)且排他的使核心或具有非常低弯曲弹性常数(k33)值的双介晶化合物弯曲。

NTB相的说明已为学术界高度关注，例如Luckhurst等人在J.Mat Chem.2011,21,12303–12308中或Luckhurst等人J.Phys.Chem.B,2013,117(21),第6547页至第6557页或Selinger Phys.Rev.E 87,52503中所公开。

然而，迄今为止，不存在在室温下展现NTB相或甚至展现抵抗结晶的良好稳定性的稳定介质。

因此，存在对新颖LC介质的大的需求，其优选同时展现以下：

-从高于室温低至低温具有有利的宽NTB相，

-尤其在较低温度下，在呈散装时(in the bulk)以及在LC盒中具有抵抗结晶的有利的稳定性。

除那些要求以外，LC介质应展现低熔点、宽手性向列相范围、短温度独立性节距长度及高弯电系数。本领域技术人员自由以下详细说明即刻明了本发明的其他目的。

令人惊奇地，本发明人已发现上述目的中的一个或多个可通过提供根据权利要求1的介质来实现。

特别地，本发明的LC介质在室温下在盒中及呈散装时有利的稳定。同时，介质从高于室温低至低温展现宽扭曲弯曲向列(NTB)相。

术语和定义

术语“液晶”、“液晶态化合物(mesomorphic compound)”或“介晶化合物”(也简称为“介晶”)意指在适宜温度、压力和浓度的条件下可作为中间相(向列相、近晶相等)或特别是作为LC相存在的化合物。非两亲性介晶化合物包含例如一个或多个棒状、香蕉形或盘状介晶基团。

在此上下文中，术语“介晶基团”意指具有诱导液晶(LC)相行为的能力的基团。包含介晶基团的化合物本身并不一定必须展现出LC相。它们也可仅在与其他化合物的混合物中展示出LC相行为。为简明起见，术语“液晶”在下文中用于介晶材料和LC材料二者。

贯穿本申请，除非另有明确阐述，术语“芳基和杂芳基”涵盖可为单环或多环的基团，即，它们可具有一个环(例如，苯基)或两个或更多个环，其也可以是稠合的(例如，萘基)或共价连接(例如，联苯)，或含有稠环和连接环的组合。

杂芳基含有一个或多个优选选自O、N、S和Se的杂原子。特别优选的是具有6至25个C原子的单环、双环或三环芳基、和具有2至25个C原子的单环、双环或三环杂芳基，其任选地含有稠环且任选地被取代。进一步优选的是5-、6-或7元芳基和杂芳基，其中此外，一个或多个CH基团可由N、S或O以使O原子和/或S原子彼此不直接连接的方式替代。

优选的芳基基团例如为苯基、联苯基、三联苯基、[1,1':3',1”]-三联苯-2'-基、萘基、蒽基、联二萘基、菲基、芘、二氢芘、二萘嵌苯、并四苯、并五苯、苯并芘、芴、茚、茚并芴、螺联芴(spirobifluorene)等，更优选1,4-亚苯基、4,4’-亚联苯基、1,4-亚三联苯基。

优选的杂芳基基团例如为5-元环，例如吡咯、吡唑、咪唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、四唑、呋喃、噻吩、硒吩、噁唑、异噁唑、1,2-噻唑、1,3-噻唑、1,2,3-噁二唑、1,2,4-噁二唑、1,2,5-噁二唑、1,3,4-噁二唑、1,2,3-噻二唑、1,2,4-噻二唑、1,2,5-噻二唑、1,3,4-噻二唑、6-元环，例如吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、1,3,5-三嗪、1,2,4-三嗪、1,2,3-三嗪、1,2,4,5-四嗪、1,2,3,4-四嗪、1,2,3,5-四嗪或稠合基团，例如吲哚、异吲哚、吲嗪、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、嘌呤、萘并咪唑、菲并咪唑、吡啶并咪唑、吡嗪并咪唑、喹喔啉并咪唑、苯并噁唑、萘并噁唑、蒽并噁唑、菲并噁唑、异噁唑、苯并噻唑、苯并呋喃、异苯并呋喃、二苯并呋喃、喹啉、异喹啉、蝶啶、苯并-5,6-喹啉、苯并-6,7-喹啉、苯并-7,8-喹啉、苯并异喹啉、吖啶、吩噻嗪、吩噁嗪、苯并哒嗪、苯并嘧啶、喹喔啉、吩嗪、萘啶、氮杂咔唑、苯并咔啉、菲啶、菲咯啉、噻吩并[2,3b]噻吩、噻吩并[3,2b]噻吩、二噻吩并噻吩、异苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并噻二唑噻吩，或者这些基团的组合。杂芳基基团还可以被烷基、烷氧基、硫代烷基、氟、氟代烷基或其他芳基或杂芳基基团取代。

在本申请的上下文中，术语“(非芳族)脂环基团和杂环基”既涵盖饱和的环，即仅含有单键的那些，还涵盖部分不饱和的环，即也可以包含多重键的那些。杂环含有一个或多个杂原子，优选选自Si、O、N、S和Se。(非芳族)脂环基团和杂环基团可为单环的，即仅含一个环(例如环己烷)，或者是多环的，即含有多个环(例如十氢化萘或者双环辛烷)。特别优选饱和的基团。此外优选具有3-25个C原子的单-、双-或三环状基团，其任选含有稠合环且为任选取代的。进一步优选的是5-、6-、7-或8-元碳环基团，其中另外，一个或多个C原子可被Si替代和/或一个或多个CH基团可被N替代和/或一个或多个不相邻的CH2基团可被-O-和/或-S-替代。优选的脂环基团和杂环基团例如为5-元基团，例如环戊烷、四氢呋喃、四氢噻吩、吡咯烷；6-元基团，例如环己烷、硅杂环己烷(silinane)、环己烯、四氢吡喃、四氢噻喃、1,3-二噁烷、1,3-二噻烷、；7-元基团，例如环庚烷；和稠合基团，例如四氢化萘、十氢化萘、茚满、双环[1.1.1]戊烷-1,3-二基、双环[2.2.2]辛烷-1,4-二基、螺[3.3]庚烷-2,6-二基、八氢-4,7-桥亚甲基茚满-2,5-二基，更优选地1,4-亚环己基、4,4’-双亚环己基、3,17-十六氢-环戊并[a]菲，其任选地经一个或多个相同或不同的基团L取代。

尤其优选的芳基-、杂芳基-、脂环族-和杂环基团为1,4-亚苯基、4,4’-亚联苯基、1,4-亚三联苯基、1,4-亚环己基、4,4’-双亚环己基和3,17-十六氢-环戊并[a]菲,其任选地经一个或多个相同或不同的基团L取代。

上文提及的芳基-、杂芳基-、脂环族-和杂环基团的优选取代基(L)是例如溶解度促进基团(例如烷基或烷氧基)和吸电子基团(例如氟、硝基或腈)。

特别优选的取代基是例如卤素、CN、NO2、CH3、C2H5、OCH3、OC2H5、COCH3、COC2H5、COOCH3、COOC2H5、CF3、OCF3、OCHF2或OC2F5。

上文及下文的“卤素”表示F、Cl、Br或I。

上文及下文的术语“烷基”、“芳基”、“杂芳基”等还涵盖多价基团，例如亚烷基、亚芳基、杂亚芳基等。

术语“芳基”表示芳香族碳基团或由其衍生的基团。

术语“杂芳基”表示含有一个或多个杂原子的根据上文定义的“芳基”。

优选的烷基是例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、2-甲基丁基、正戊基、仲戊基、环戊基、正己基、环己基、2-乙基己基、正庚基、环庚基、正辛基、环辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、十二烷基、三氟甲基、全氟-正丁基、2,2,2-三氟乙基、全氟辛基、全氟己基等。

优选的烷氧基是例如甲氧基、乙氧基、2-甲氧基乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、2-甲基丁氧基、正戊氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基、正十一烷氧基、正十二烷氧基。

优选的烯基是例如乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、环戊烯基、己烯基、环己烯基、庚烯基、环庚烯基、辛烯基、环辛烯基。

优选的炔基是例如乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、辛炔基。

优选的氨基是例如二甲基氨基、甲基氨基、甲基苯基氨基、苯基氨基。

通常，术语“手性”用于描述这样的对象，其在其镜像上不可重叠。

“非手性”(无手性)对象是与其镜像相同的对象。

除非另外明确描述，否则术语“手性向列”和“胆甾醇”在本申请中同义地使用。

术语“双介晶化合物”涉及在分子中包含两个介晶基团的化合物。正如常规介晶一样，它们可形成许多中间相，取决于它们的结构。特别地，在添加至向列液晶介质中时，双介晶化合物可诱导第二向列相。双介晶化合物也称作“二聚体液晶”。

术语“指向矢”在现有技术中已知且意指液晶分子的长分子轴(在棒状化合物的情形下)或短分子轴(在盘状化合物的情形下)的优选定向方向。在这样的各向异性分子的单轴排序的情形下，指向矢是各向异性的轴。

“配向”或“定向”涉及材料(诸如小分子或大分子的片段)的各向异性单元在称作“配向方向”的共同方向上的配向(定向排序)。在液晶材料的配向层中，液晶指向矢与配向方向一致，以使配向方向对应于材料的各向异性轴的方向。

例如液晶材料层中的术语“平面定向/配向”意指一定比例的液晶分子的长分子轴(在棒状化合物的情形下)或短分子轴(在盘状化合物的情形下)实质上平行(约180°)于层的平面定向。

例如液晶材料层中的术语“垂面定向/配向”意指一定比例的液晶分子的长分子轴(在棒状化合物的情形下)或短分子轴(在盘状化合物的情形下)相对于层的平面以约80°至90°的角θ(“倾斜角”)定向。

术语液晶材料在例如材料层中的“均匀定向”或“均匀配向”意指，液晶分子的长分子轴(在棒状化合物的情形下)或短分子轴(在盘状化合物的情形下)实质上在相同方向上定向。换言之，液晶指向矢的线是平行的。

除非另外明确指定，否则在本申请中通常提及的光的波长为550nm。

本文的双折射率Δn是通过以下等式来定义：

Δn＝ne-no

其中ne为非寻常折射率且no为寻常折射率，且平均折射率nav.由下列等式给出。

nav.＝[(2no2+ne2)/3]1/2

非寻常折射率ne和寻常折射率no可使用Abbe折射计测量。

在本申请中，术语“介电正性”用于Δε>3.0的化合物或组分，“介电中性”用于-1.5≤△ε≤3.0的化合物或组分且“介电负性”用于△ε<-1.5的化合物或组分。△ε是以1kHz的频率和在20℃下测定。各化合物的介电各向异性由各单一化合物在向列型主体混合物中的10％溶液的结果测定。在各化合物在主体介质中的溶解度小于10％的情况下，则将其浓度减少二分之一，直至所得介质足够稳定以至少允许测定其特性。然而，优选地，将浓度保持在至少5％以保持尽可能高的结果显著性。测试混合物的电容是在具有垂面和沿面配向二者的盒中测定。该两种类型盒的盒厚为约20μm。所施加电压是频率为1kHz的矩形波且均方根值通常为0.5V至1.0V，然而其始终经选择以低于各个测试混合物的电容阈值。

△ε定义为(ε||-ε⊥)，而εav.为(ε||+2ε⊥)/3。由在添加所关注化合物后主体介质的各个值的变化来测定化合物的介电电容率。将该值外推至100％的所关注化合物的浓度。典型主体介质为ZLI-4792或BL-087，二者均购自Merck,Darmstadt。

对于本发明，

及

表示优选呈反式构型的1,4-亚环己基，且

及

表示1,4-亚苯基。

术语“室温”或RT表示21℃。

此外，如C.Tschierske,G.Pelzl及S.Diele,Angew.Chem.2004,116,6340-6368中所给出的定义应适用于本申请中与液晶材料相关的未定义术语。

详细说明

本发明涉及介质，其包含一种或多种式I化合物，

R11-A11-A12-(CH2)s-A13-A14-R12 I

其浓度为至多30％或更小

及一种或多种式II化合物，

R21-A21-A22-(A23)u-Z21-(CH2)t-Z22-A24-A25-A26-R22 II

其浓度为10％或更大，

其中

R11至R22各自独立地为H、F、Cl、CN、NCS或直链或支链烷基，该烷基可未经取代、经卤素或CN单取代或多取代，一个或多个不相邻的CH2基团在每次出现时也可以氧原子彼此不直接连接的方式彼此独立地经-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CH＝CH-、-CH＝CF-、-CF＝CF-或-C≡C-替代，

优选为F、Cl、CN、未经取代、经卤素或CN单取代或多取代的直链或支链烷基或烷氧基，

更优选为F、CN或OCF3，

A11至A26在每次出现时各自独立地为1,4-亚苯基，另外其中一个或多个CH基团可经N替代；反式-1,4-亚环己基，另外其中一个或两个不相邻的CH2基团可经O和/或S替代；1,4-亚环己烯基；1,4-双环-(2,2,2)-亚辛基；六氢吡啶-1,4-二基；萘-2,6-二基；十氢-萘-2,6-二基；1,2,3,4-四氢-萘-2,6-二基；环丁烷-1,3-二基；螺[3.3]庚烷-2,6-二基；或二螺[3.1.3.1]癸烷-2,8-二基，所有这些基团均可未经取代、经以下单取代、二取代、三取代或四取代：F、Cl、CN或烷基、烷氧基、烷基羰基或烷氧基羰基，其中一个或多个H原子可经F或Cl取代，

优选地在每次出现时各自独立地为1,4-亚苯基，另外其中一个或多个CH基团可经N替代，或反式-1,4-亚环己基，另外其中，一个或两个不相邻的CH2基团可经O和/或S替代，两个环基团均可未经取代、经以下单取代、二取代、三取代或四取代：F、Cl、CN或烷基、烷氧基、烷基羰基或烷氧基羰基，其中一个或多个H原子可经F或Cl取代，

Z21及Z22在每次出现时各自独立地为-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-CF2CF2-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-或-C≡C-，其任选经F、S和/或Si中的一个或多个取代，

优选为-COO-、-OCO-或-O-CO-O-，

更优选地为-COO-或-OCO-，

s及t表示1至15的整数，优选为奇数(即非偶数)，且更优选为3、5、7或9，且

u表示0或1，

优选为0。

优选的式I化合物选自其中基团(-A11-A12-)及(-A13-A14-)各自且独立地选自以下基团的化合物：

-Phe-Phe-MG-1

-Phe-Cyc-MG-2

-PheL-PheL-MG-3

-Phe-PheL-MG-4

-PheL-Phe-MG-5

-PheL-Cyc-MG-6

-Cyc-PheL-MG-7

-Cyc-Cyc-MG-8

其中，

Phe在这些基团中为1,4-亚苯基，

PheL为经1至4个基团L取代的1,4-亚苯基，其中L优选为F、Cl、CN、OH、NO2或具有1至7个C个原子的任选经氟化的烷基、烷氧基或烷酰基，非常优选为F、Cl、CN、OH、NO2、CH3、C2H5、OCH3、OC2H5、COCH3、COC2H5、COOCH3、COOC2H5、CF3、OCF3、OCHF2、OC2F5，特别是为F、Cl、CN、CH3、C2H5、OCH3、COCH3及OCF3，最优选为F、Cl、CH3、OCH3及COCH3且

Cyc为1,4-亚环己基。

优选的是式I化合物，其中式I中的(-A11-A12-)及(-A13-A14-)相同或为镜像。

另外，含有非手性支链基团R11和/或R12的式I化合物有时可以是重要的，这是因为例如发生结晶的趋势减小。此类型的支链基团通常不含多于一条的支链。优选的非手性支链基团为异丙基、异丁基(＝甲基丙基)、异戊基(＝3-甲基丁基)、异丙氧基、2-甲基-丙氧基及3-甲基丁氧基。

尤其优选的式I化合物选自以下各式的化合物的组：

其中L在每次出现时彼此独立地优选为F、Cl、CN、OH、NO2或具有1至7个C原子的任选经氟化的烷基、烷氧基或烷酰基，非常优选为F、Cl、CN、OH、NO2、CH3、C2H5、OCH3、OC2H5、COCH3、COC2H5、COOCH3、COOC2H5、CF3、OCF3、OCHF2、OC2F5，特别是为F、Cl、CN、CH3、C2H5、OCH3、COCH3及OCF3，最优选为F、Cl、CH3、OCH3及COCH3。

尤其优选的是式Ia-1a、Ia-2a、Ia-2b、Ia-17c、Ia-8e、Ia-3f、Ia-5f、Ia-6f、Ia-12f、Ia-23f的化合物，其中L在每次出现时彼此独立地优选为F、Cl、CH3、OCH3及COCH3。

最优选的式I化合物如下文所指示：

式I化合物可根据原本已知且阐述于有机化学标准著作中的方法或以类似于该方法的方式合成，例如，阐述于Houben-Weyl,Methoden der organischen Chemie,Thieme-Verlag,Stuttgart中的方法。优选制备方法可从WO 2013/004333 A1获取。

如从例如WO 2013/004333 A1或WO 2013/174481 A1通常已知，式I的烷基连接的双介晶化合物能诱导NTB相。然而，此类化合物的一个缺点在于其在以较高浓度使用时通常极易结晶。

优选的式II化合物选自其中u表示0且基团(-A21-A22-)选自如上文所给出的基团MG-1至MG-8的化合物。

其他优选的式II化合物选自其中u表示1且基团(-A24-A25-A26-)及(-A21-A22-A23-)各自且独立地选自以下基团的化合物：

-Cyc-Cyc-Cyc-MG-9

-Phe-Phe-Cyc-MG-10

-Phe-Cyc-Phe-MG-11

-Cyc-Phe-Cyc-MG-12

-Phe-Cyc-Cyc-MG-13

-Phe-Phe-Phe-MG-14

-Phe-Phe-PheL-MG-15

-Phe-PheL-Phe-MG-16

-PheL-Phe-Phe-MG-17

-PheL-Phe-PheL-MG-18

-PheL-PheL-Phe-MG-19

-PheL-PheL-PheL-MG-20

-Phe-PheL-Cyc-MG-21

-Phe-Cyc-PheL-MG-22

-Cyc-Phe-PheL-MG-23

-PheL-Cyc-PheL-MG-24

-PheL-PheL-Cyc-MG-25

-PheL-Cyc-Cyc-MG-26

-Cyc-PheL-Cyc-MG-27

其中

Cyc、Phe、PheL及L具有上文针对基团MG-1至MG-8所给出的含义之一。

其他优选的式II化合物选自如下化合物：其中u表示0且基团(-A21-A22-)选自如上文所给出的基团MG-1至MG-8，且其中基团(-A24-A25-A26-)选自基团MG-9至MG-27。

尤其优选的式II化合物选自以下各式的化合物的组：

式II化合物可根据原本已知且阐述于有机化学标准著作(例如，Houben-Weyl,Methoden der organischen Chemie,Thieme-Verlag,Stuttgart)中的方法或以类似于该方法的方式来合成。

如上文及下文所阐述的本发明介质的独特性质是通过使用尤其式I及II的化合物的组合来实现。两种化合物的特征在于稳定性高，清亮点适宜。

本发明的此介质使用式I化合物及式II化合物的特定比率以便得到所得抵抗结晶稳定且展现室温NTB相的介质。特别地，本发明介质所利用的式I及II的化合物的比率在3:1的范围内，优选为2:1，更优选为1.5:1，且特别是为1.25:1，尤其为1:1，或甚至为0.75:1。

在其他优选实施方式中，本发明的LC介质另外包含一种、两种、三种或更多种式III化合物，

R31-A31-A32-Z31-(CH2)z-Z32-A33-A34-R32 III

其中

R31及R32各自且独立地具有如上文在式I下针对R11所给出的含义之一，

A31至A34各自且独立地具有如上文在式I下针对A11所给出的含义之一，

Z31及Z32在每次出现时各自独立地为-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-CF2CF2-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-或-C≡C-，其任选经F、S和/或Si中的一个或多个取代，

优选为-COO-、-OCO-或-O-CO-O-，

更优选为-COO-或-OCO-。

z表示1至15的整数，优选为奇数(即非偶数)，且更优选为3、5、7或9。

优选的式III化合物选自其中基团(-A31-A32-)及(-A33-A34-)各自且独立地选自如上文所给出的MG-1至MG-8的基团的化合物。

尤其优选的式III化合物选自以下各式的化合物的组：

-对称式(IIIa及IIIb)：

-非对称式IIIc：

式III化合物可根据原本已知且阐述于有机化学标准著作(例如，Houben-Weyl,Methoden der organischen Chemie,Thieme-Verlag,Stuttgart)中的方法或以类似于该方法的方式来合成。

在其他优选实施方式中，本发明LC介质另外包含一种或多种式IV化合物，

R41-A41-A42-Z41-(CH2)w-A43-A44-R42 IV

其中

R41及R42各自且独立地具有如上文在式I下针对R11所给出的含义之一，

A31至A34各自且独立地具有如上文在式I下针对A11所给出的含义之一，

Z41表示-O-、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-CF2CF2-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-或-C≡C-，其任选经F、S和/或Si中的一个或多个取代，优选为-O-、-COO-、-OCO-或-O-CO-O-，

更优选为-O-、-COO-或-OCO-，且

w表示1至15的整数，优选为奇数(即非偶数)，且更优选为3、5、7或9。

优选的式IV化合物选自其中基团(-A41-A42-)及(-A43-A44-)各自且独立地选自如上文所给出的MG-1至MG-8的基团的化合物。

其他优选的是其中式IV中的基团(-A41-A42-)及(-A43-A44-)不同或不为镜像的式IV化合物。

尤其优选的式IV化合物选自以下各式的化合物的组：

其中R41及R42彼此独立地如上文所定义，包括这些基团的优选含义，优选地R41为F或CN，优选地R42为OCF3、CF3、F或CN、更优选为F或CN且最优选为CN，且其中L在每次出现时彼此独立地为F、Cl或优选为F或Cl、最优选为F，且w优选表示5、7或9。

其他优选的是其中式IV中的基团(-A41-A42-)及(-A43-A44-)不同或不为镜像的式IV化合物。

尤其优选的式IV化合物选自以下各式的化合物的组：

式IV化合物可根据原本已知且阐述于有机化学标准著作(例如，Houben-Weyl,Methoden der organischen Chemie,Thieme-Verlag,Stuttgart)中的方法或以类似于该方法的方式来合成。优选地，式IV化合物是根据公开于例如WO 2014/005672 A1中的方法或以类似于该方法的方式来合成。

在其他优选实施方式中，本发明LC介质另外包含一种、两种、三种或更多种式V化合物，

R51-A51-Z51-A52-(Z52-A53)l-(CH2)p-(A54-Z53-)mA55-Z54-A56-R52 V

其中

R51及R52各自且独立地具有如上文在式I下针对R11所给出的含义之一，

A51至A56各自且独立地具有如上文在式I下针对A11所给出的含义之一，

Z51至Z54各自且独立地表示-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCF2-、-CF2O-、-CF2CF2-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-或-C≡C-，其任选经F、S和/或Si中的一个或多个取代，或表示单键，

优选为-COO-、-OCO-、-O-CO-O-或单键

更优选为-COO-或-OCO-或单键

前提是Z51至Z54中的至少一者不为单键，

p表示1至15的整数，优选奇数(即非偶数)，且更优选地为3、5、7或9，且

l及m各自且独立地表示0或1，优选均为0。

优选的式IV化合物选自其中基团(-A51-Z51-A52-(Z52-A53)l-、-(A54-Z53-)mA55-Z54-A56-)中的至少一者选自MGa至MGn的基团(该两个参考编号“MG i”及“MG l”有意省略以避免任何混淆)的化合物及其镜像

其中

其中L在每次出现时彼此独立地优选为F、Cl、CN或具有1至7个C原子的任选经氟化的烷基、烷氧基或烷酰基，非常优选为F、Cl、CN、CH3、C2H5、OCH3、OC2H5、COCH3、COC2H5、COOCH3、COOC2H5、CF3、OCF3、OCHF2、OC2F5，特别是为F、Cl、CN、CH3、C2H5、OCH3、COCH3及OCF3，最优选为F、Cl、CH3、OCH3及COCH3且r在每次出现时彼此独立地为0、1、2、3或4，优选为0、1或2。

这些优选式中的基团非常优选表示或此外或

其中L优选为F、Cl、CH3、OCH3及COCH3。

优选的式V化合物选自式VA至VD的化合物的组：

其中R51及R52彼此独立地如上文所定义，包括这些基团的优选含义，L在每次出现时彼此独立地为F、Cl或优选F或Cl，最优选为F，且p表示5、7或9。

其他优选的是式V化合物：其中式V中的基团(-A51-Z51-A52-(Z52-A53)l-及-(A54-Z53-)mA55-Z54-A56-)相同或为镜像，前提是Z51至Z54中的至少一者不为单键。

其他优选的是式V化合物，其中l及m表示0或1，更优选地l及m均表示0。

尤其优选的式V化合物选自以下各式的化合物的组：

式V化合物可根据原本已知且阐述于有机化学标准著作(例如，Houben-Weyl,Methoden der organischen Chemie,Thieme-Verlag,Stuttgart)中的方法或以类似于该方法的方式来合成。优选地，式V化合物是根据公开于例如WO 2013/174478 A1中的方法或以类似于该方法的方式来合成。

在其他优选实施方式中，本发明的介质任选包含一种或多种手性掺杂剂，尤其在用于弯电器件中时如此。

手性化合物诱导具有节距(P0)的手性向列织构，该节距在第一近似法中与所用手性材料的浓度(c)成反比。此相关性的比例常数称为手性物质的螺旋扭曲力(HTP)且由以下等式来定义：

HTP≡1/(c·P0) (1)

其中

c为手性化合物的浓度。

例如，使用具有短节距(通常在0.2μm至1μm范围内、优选为1.0μm或更小、特别是为0.5μm或更小)的手性向列型液晶来实现均匀卧式螺旋织构，该手性向列型液晶与液晶盒中平行于基板(例如玻璃板)的其螺旋轴单向配向。在此构造中，手性向列型液晶的螺旋轴等效于双折射板的光轴。

优选的是具有高螺旋扭曲力(HTP)的手性掺杂剂，特别是是公开于WO 98/00428中的那些。

通常使用的手性掺杂剂是例如市售的R/S-5011、CD-1、R/S-811及CB-15(来自Merck KGaA,Darmstadt,Germany)。

在另一优选实施方式中，手性掺杂剂优选选自式VI

和/或式VII

包括各个(S,S)对映异构体，

其中E及F各自独立地是1,4-亚苯基或反式-1,4-亚环己基，v为0或1，Z0是-COO-、-OCO-、-CH2CH2-或单键，且R是具有1至12个C原子的烷基、烷氧基或烷酰基。

式VI化合物及其合成阐述于WO98/00428中。式VII化合物及其合成阐述于GB 2,328,207中。

上述手性掺杂剂R/S-5011及式VI及VII的化合物展现极高的螺旋扭曲力(HTP)，且因此尤其可用于本发明的目的。

液晶介质优选地包含优选地1至5种、特别是1至3种、非常优选地1或2种手性掺杂剂，其优选地选自上述式VI和/或式VII和/或R-5011或S-5011，非常优选地，手性化合物是R-5011、S-5011。

液晶介质中的手性化合物的量优选为总混合物的1重量％至15重量％、特别是0.5重量％至10重量％、非常优选地0.1重量％至5重量％。

其他优选的是任选包含一种或多种选自下式VIII的添加剂的液晶介质，

其中

R81是具有至多12个C原子的烷基、烷氧基、烯基或烯氧基，

是

o或r

L1至L4各自独立地为H或F，

Z81为-COO-、-CH2CH2-或单键，

e为1或2

尤其优选的式VIII化合物选自以下各式

其中R具有上述R81的含义之一，且L1、L2及L3具有上述含义。

液晶介质优选地包含优选地1种至5种、特别是1种至3种、非常优选地1种或2种优选地选自上述式VIIIa至VIIIf、非常优选地选自式VIIIf的化合物。

液晶介质中式VIII的适宜添加剂的量优选地为总混合物的1重量％至20重量％、特别是1重量％至15重量％、非常优选地1重量％至10重量％。

液晶介质可以常见浓度含有其他添加剂，如例如稳定剂、抑制剂、表面活性化合物、润滑剂、润湿剂、分散剂、疏水剂、粘合剂、流动改进剂、消泡剂、除气剂、稀释剂、反应性稀释剂、辅助剂、着剂、染料、颜料或纳米颗粒。这些其他成分的总浓度以总混合物计在0.1％至10％，优选0.1％至6％的范围内。所用各个化合物的浓度各自优选在0.1％至3％的范围内。

就本申请中的液晶介质的液晶组分和化合物的浓度值和范围而言，不考虑这些添加剂和类似添加剂的浓度。这也适用于混合物中所用的二向性染料的浓度，当指定主体介质的组分或化合物的浓度时，不计数二向性染料的浓度。总是相对于最终经掺杂混合物给出各添加剂的浓度。

一般而言，本申请的介质中所有化合物的总浓度为100％。

本发明的液晶介质由若干种、优选地2种至30种、更优选地3种至20种且最优选地4种至16种化合物组成。

本发明的介质展现高的弹性常数k11值及高的弯电系数e。液晶介质优选展现k11＜100pN、优选＜20pN。液晶介质优选展现k33＜100pN、优选＜15pN。液晶介质优选展现弯电系数│e11│＞0.2pC/m、优选＞1pC/m。液晶介质优选展现弯电系数│e33│＞0.2pC/m、优选＞2pC/m。

本发明的介质展现高达60℃及更高、优选高达65℃及更高且更优选高达70℃及更高的高清亮点。

本发明的介质展现30℃及更高、优选35℃及更高或甚至40℃或更高的宽向列相。

本发明的介质展现30℃及更高、优选35℃及更高且更优选地40℃或更高的宽NTB相，其在介于+40℃至-20℃之间、优选介于+35℃至-20℃之间、更优选地介于28℃至-17℃之间的温度下存在。

本发明的介质展现30℃及更大、优选35℃及更大且更优选40℃或更大的宽NTB相。

本发明的介质在室温下展现超过100h、优选超过250h或超过1000h的抵抗结晶的高稳定性。

本发明的介质即便在低温(LTS)下也展现抵抗结晶的高稳定性。因此，介质即便在低至0℃、优选低至-10℃、更优选低至-20℃的温度下也不结晶。

在优选实施方式中，LC介质包含：

·1至5种、特别是1至3种、非常优选1或2种优选选自式Ia-1a、Ia-2a、Ia-2b、Ia-17c、Ia-8e、Ia-3f、Ia-5f、Ia-6f、Ia-12f和/或Ia-23f的式I化合物，特别是至少一种选自式I’a-1至I’a-11化合物的化合物。作为整体，液晶介质中式I化合物的量优选为总混合物的至多27重量％或更少、特别是至多25重量％或更少、尤其至多20重量％或更少，

及

·1至5种、特别是1至3种、非常优选1种式II化合物、优选选自上述式IIa至IId的化合物、非常优选至少一种式IIc化合物、特别是式IIc-3化合物。作为整体，液晶介质中式II化合物的量优选为总混合物的至少10重量％或更多、更优选至少15重量％或更多、甚至更优选至少20重量％或更多且最优选至少25重量％或更多，

·任选1至7种、特别是1至5种、非常优选1至3种优选选自上述式IIIa和/或IIIb的对称化合物和/或选自上述式IIIc的非对称化合物的式III化合物，非常优选至少一种式IIIb化合物和/或至少一种式IIIc化合物。作为整体，液晶介质中式III化合物的量优选为总混合物的10重量％至70重量％、特别是为20重量％至60重量％、非常优选为30重量％至50重量％，且优选为各个式III化合物的总混合物的5重量％至30重量％、更优选为10重量％至20重量％。

·任选1至5种、特别是1至3种、非常优选1或2种优选选自上述式IV-A及IV-B、非常优选选自式IV-1至IV-3的式IV化合物。作为整体，液晶介质中式IV化合物的量优选为总混合物的1重量％至15重量％、特别是为2重量％至10重量％、非常优选为3重量％至5重量％，且优选为各个式IV化合物的总混合物的1％至5％。

·任选1至5种、特别是1至3种、非常优选1或2种优选选自上述式V-1至V-9、非常优选式V-2和/或V-5的式V化合物。作为整体，液晶介质中式V化合物的量优选为总混合物的1重量％至20重量％、特别是为3重量％至15重量％、非常优选为5重量％至10重量％，且优选为各个式V化合物的总混合物的1％至10％、更优选为2％至5％。

·任选1至5种、特别是1至3种、非常优选1或2种优选选自上述式VI和/或式VII和/或R-5011或S-5011的手性掺杂剂，非常优选地，手性化合物为R-5011或S-5011。液晶介质中手性化合物(若存在)的量优选为总混合物的1重量％至15重量％、特别是为0.5重量％至10重量％、非常优选为0.1重量％至5重量％。

·任选1至5种、特别是1至3种、非常优选1或2种优选选自上述式VIIIa至VIIIf、非常优选选自式VIIIf的化合物。液晶介质中式VIII的适宜添加剂(若存在)的量优选为总混合物的1重量％至20重量％、特别是为1重量％至15重量％、非常优选为1重量％至10重量％。

·任选常用浓度的其他添加剂。这些其他成分(若存在)的总浓度为基于总混合物在0.1％至10％、优选0.1％至6％的范围内。所用各个化合物各自的浓度优选在0.1％至3％的范围内。

在另一优选实施方式中，本发明的LC介质由仅选自式I至III的化合物、优选仅选自式I至IV的化合物、更优选地仅选自式I至V的化合物、且尤其仅选自式I至IV的化合物及手性掺杂剂组成。

以常规的方式将形成本发明LC介质的化合物混合。通常，将以较少量使用的所需量的化合物溶解于以较大量使用的化合物中。在温度高于以较高浓度使用的化合物的清亮点的情形下，尤其易于观察到溶解过程的完成。然而，也可通过其他常规的方法制备该介质，例如使用可为例如化合物的同源(homologous)或低共熔介质的所谓的预混合物、或使用所谓的多瓶系统，该成分自身为即用介质。因此，本发明还涉及产生如上文及下文所阐述的LC介质的方法。

特别地，本发明涉及产生LC介质的方法，其包括以下步骤：将不超过30％的一种或多种式I化合物，

R11-A11-A12-(CH2)s-A13-A14-R12 I

与至少10％的一种或多种式II化合物，

R21-A21-A22-(A23)u-Z21-(CH2)t-Z22-A24-A25-A26-R22 II

其中R11至R22、A11至A26、Z21、Z22、s、t及u具有下文所给出的含义之一，及与选自式III和/或IV和/或V化合物的至少一种化合物混合。

根据本发明的液晶介质可用于液晶器件中，例如STN、TN、AMD-TN、温度补偿、宾-主型、相变或表面稳定或聚合物稳定的胆甾醇型织构(SSCT、PSCT)显示器，特别是用于有源和无源光学元件，如偏振器、补偿器、反射器、配向层、滤器或全息元件，用于粘合剂、具有各向异性机械特性的合成树脂、化妆品、诊断装置、液晶颜料，用于装饰和安全应用，用于非线性光学器件、光学信息储存器或用作手性掺杂剂。

本发明的介质尤其可用于弯电液晶显示器应用，例如ULH或USH模式的器件。

因此，本发明的另一目标是包含介质的液晶器件、优选弯电器件，该介质包含不超过30％的一种或多种式I化合物，

R11-A11-A12-(CH2)s-A13-A14-R12 I

及至少10％的一种或多种式II化合物，

R21-A21-A22-(A23)u-Z21-(CH2)t-Z22-A24-A25-A26-R22 II

其中R11至R22、A11至A26、Z21、Z22、s、t及u具有如上文所给出的含义之一。

本发明的优选实施方式的弯电显示器包含两个在其内部表面上覆盖有透明导电层(例如氧化铟锡(ITO))的平面平行基板(优选玻璃板)、任选的配向层及介质，其包含一种介质，该介质包含不超过30％的一种或多种式I化合物，

R11-A11-A12-(CH2)s-A13-A14-R12 I

及至少10％的一种或多种式II化合物，

R21-A21-A22-(A23)u-Z21-(CH2)t-Z22-A24-A25-A26-R22 II

其中R11至R22、A11至A26、Z21、Z22、s、t及u具有如上文所给出的含义之一，及如上文及下文所阐述的手性掺杂剂。

若垂直于螺旋轴向此构造施加电场，则光轴在盒的平面中旋转，这类似于铁电液晶的指向矢在表面稳定铁电液晶显示器中旋转。

该场在指向矢中诱导展曲弯曲结构，其通过光轴中的倾斜角调节。轴的旋转角度与电场强度第一近似成正比且成线性比例。当液晶盒放置在正交偏振器之间，且光轴处于无动力状态(unpowered state)、与偏振器中的一个的吸收轴成22.5°的角度时，所见的光学效应最佳。此22.5°的角度也是电场的理想旋转角度，因而，通过电场的反转，光轴旋转45°，并通过适当选择螺旋的轴、偏振器的吸收轴的优选方向与电场方向的相对定向，光轴可从平行于一个偏振器切换为在两个偏振器之间的中心角。当光轴切换的总角度为45°时，则实现最佳对比度。在该情况下，该配置可用作可切换的四分之一波片，其条件为光延迟(即液晶的有效双折射与盒厚的乘积)选定为波长的四分之一。除非另外明确陈述，否则在此上下文中，所提及的波长为550nm，人眼对该波长的灵敏度最高。

通过下式给出光轴的旋转角度(Φ)的良好近似值：

tanΦ＝ēP0E/(2πK)

其中P0是胆甾醇液晶的未受扰节距，

ē是展曲弯电系数(e11)及弯曲弯电系数(e33)的平均值[ē＝1/2(e11+e33)]，

E是电场强度且

K是展曲弹性常数(k11)及弯曲弹性常数(k33)的平均值[K＝1/2(k11+k33)]且其中

ē/K称为挠性-弹性比。

此旋转角度是弯电切换元件中的切换角度的一半。

通过下式给出此光电效应的响应时间(τ)的良好近似值

τ＝[P0/(2π)]2·γ/K

其中

γ是与螺旋的扭曲相关的有效黏度系数。

弯电效应的特征在于通常在6μs至100μs范围内的快速响应时间。其进一步特征在于优异的灰阶能力。

存在解开螺旋的临界场(Ec)，其可由以下等式获得

Ec＝(π2/P0)·[k22/(ε0.Δε)]1/2

其中

k22是扭曲弹性常数，

ε0是真空的电容率且

Δε是液晶的介电各向异性。

本发明的发明性介质可通过专业人员已知的方法(例如表面处理或电场)以其胆甾醇相配向成不同定向状态。例如，其可配向成平面(格朗让)状态、焦锥状态或垂面状态。

术语显示盒中或基板上的液晶或介晶材料的“平面配向”或定向意指，液晶或介晶材料中的介晶基团实质上分别平行于盒或基板的平面进行定向。

术语显示盒中或基板上的液晶或介晶材料的“垂面配向”或定向意指，液晶或介晶材料中的介晶基团实质上分别垂直于盒或基板的平面进行定向。

下文详细地示例性阐述根据本发明的优选实施方式在不同定向状态之间的切换。

根据此优选实施方式，将样品放置于包含两个涂覆有电极层(例如ITO层)的平面平行玻璃板的盒中，且将其在其胆甾相中配向为平面状态，其中胆甾醇型螺旋的轴经定向垂直于盒壁。此状态也称为格朗让状态，且样品的可例如在偏光显微镜中观测到的织构称为格朗让织构。平面配向可例如通过表面处理盒壁，例如通过用诸如聚酰亚胺的配向层摩擦和/或涂覆来实现。

可通过将样品加热至各向同性相，随后使其在接近于手性向列型-各向同性相转变的温度下冷却至手性向列相，并通过轻微地按压盒的流动配向来进一步实现具有高配向品质和仅少量缺陷的格朗让状态。

在平面状态中，样品显示入射光的选择性反射，其中反射的中心波长取决于材料的螺旋节距和平均折射率。

当向电极施加电场，例如频率为10Hz至1kHz且振幅为至多12Vrms/μm的电场时，样品切换为垂面状态，其中螺旋被解开且分子被定向成平行于该场，即垂直于电极的平面。在垂面状态中，样品在垂直日光(normal daylight)观测时为透射的，且当安置于正交偏振器之间时呈现为黑的。

在垂面状态中减少或移除电场后，样品采用焦锥织构，其中分子展现出螺旋状扭曲结构，且螺旋轴经定向为垂直于该场，即平行于电极的平面。也可通过仅仅向呈其平面状态的样品施加弱电场来实现焦锥状态。在焦锥状态中，样品以垂直日光观测时为散射的且在正交偏振器之间呈现为明亮的。

呈不同定向状态的根据本发明的介质的样品展现出不同的光透射率。因此，可取决于所施加电场的强度，通过测量样品的光透射率来控制各定向状态以及其配向品质。借此，也能够测定用于实现特定定向状态和这些不同状态之间的转变所需的电场强度。

在根据本发明的介质的样品中，上述焦锥状态由许多无序的双折射小域组成。通过施加高于用于使焦锥织构成核的场的电场，优选伴随着盒的额外剪切，从而实现均匀配向织构，其中螺旋轴在大的良好配向的区域中平行于电极的平面。根据关于手性向列型材料的目前先进技术的文献，诸如P.Rudquist等人，Liq.Cryst.23(4),503(1997)，此织构也称为均匀卧倒螺旋(ULH)织构。需要此织构来表征本发明化合物的弯电特性。

在本发明的优选实施方式中，以下给出在增加或减少电场时，经摩擦的聚酰亚胺基板上具有Δε＞0的样品中通常观测到的织构序列：

起始于ULH织构，可通过施加电场使本发明的介质经受弯电切换。这引起材料的光轴在盒基板的平面中旋转，在将材料置于正交偏振器之间时，该旋转引起透射率变化。在以上介绍中和在实施例中进一步详细描述本发明材料的弯电切换。

也能够起始于焦锥织构，通过向样品施加具有例如10kHz高频率的电场，同时从各向同性相缓慢冷却至胆甾相并且剪切该盒，获得ULH织构。就不同化合物而言，场频率可不同。

除在弯电器件中的用途外，根据本发明的介质也适用于其他类型的显示器和其他光学及电光应用，诸如光学补偿或偏振膜、滤器、反射胆甾相、旋光能力(opticalrotatory power)和光学信息储存器。

无需进一步详细描述，据信本领域技术人员可使用先前描述最大程度地利用本发明。因此，以下实施例应理解为仅为说明性的且不以任何方式限制本公开内容的其余部分。

除非上下文另外明确表明，否则如本文中所用，本文中的术语的复数形式应理解为包括单数形式，且反之亦然。

贯穿本说明书的描述和权利要求，措词“包含”和“含有”和该措词的变化形式(例如，“包含着”和“包括”)是指“包括但不限于”且不意欲(且不)排除其他组分。

贯穿本申请，应理解，在键合至三个相邻原子的C原子处(例如在C＝C或C＝O双键中或例如在苯环中)的键角为120°，且在键合至两个相邻原子的C原子处的键角(例如在C≡C中或在C≡N三键中或在烯丙基位置C＝C＝C中)为180°，除非这些角度另外受到限制，例如作为如3-、5-或5-原子环的小环的一部分，但是在一些情况下在一些结构式中，这些角度未准确表示。

应领会，可对本发明的前述实施方式作出变化，同时仍然落在本发明的范围内。除非另外说明，否则本说明书中所公开的各特征可经用于相同、等同或类似目的的替代性特征替换。因此，除非另外说明，否则所公开的各特征仅为一通用系列的等同或类似特征的一个实例。

本说明书中所公开的全部特征可以任何组合形式来组合，但其中这样的特征和/或步骤中的至少一些互斥的组合除外。特别地，本发明的优选特征适用于本发明的全部方面且可以任何组合形式使用。同样，以非必需组合形式描述的特征可分别地(不以组合形式)使用。

本申请中所指示的参数范围均包括包含如本领域技术人员已知的最大允许误差的限值。所述用于各性质范围的不同上限及下限值彼此组合而产生其他优选范围。

根据本申请的介质中所有化合物的总浓度为100％。除非另外明确规定，否则所有浓度均以％w/w为单位给出。

在前述和以下实施例中，除非另外指示，否则所有温度均未经修正以摄氏度阐述，且所有份数和百分比均以重量计。

对于本领域技术人员不言而喻的是，LC介质也可包含例如H、N、O、Cl、F由相应同位素替代的化合物。

以下缩写用于说明化合物的液晶相行为：K＝结晶；N＝向列型；NTB＝第二向列型；S或Sm＝近晶；Ch＝胆甾醇型；I＝各向同性；Tg＝玻璃化转变。在符号之间的数字表示以℃计的相转变温度。

在本申请中且尤其在以下实施例中，液晶化合物的结构由也称为“缩略词”的缩写表示。根据以下三个表A至C可直接将缩写转换为对应结构。

所有基团CnH2n+1、CmH2m+1和CIH2I+1优选地分别为具有n、m和I个C原子的直链烷基，所有基团CnH2n、CmH2m和CIH2I优选地分别为(CH2)n、(CH2)m和(CH2)I，且-CH＝CH-优选反式-或E亚乙烯基。

表A列出了用于环要素的符号，表B列出用于连接基团的符号，且表C列出分子的左手边和右手边端基的符号。

表A：环要素

表B：连接基团

表C：端基

其中n及m各自为整数且三个点“...”指示用于此表的其他符号的空间。

实施例

通常，在弯电混合物处于各向同性相的温度下，将具有反平行摩擦PI配向层的5.6μm厚的盒填充在加热板上。

在所述盒已经被填充之后，使用差示扫描量热法(DSC)测定并通过光学检验验证相转变(包括清亮点)，和结晶行为。对于光学相转变测量，使用连接至FP82热台的MettlerFP90热台控制器来控制所述盒的温度。以5摄氏度/分钟的速率使温度从环境温度上升，直至观测到各向同性相的开始。经由正交偏振器使用Olympus BX51显微镜观测到织构变化，并注意到各个温度。

随后使用铟金属将线缆(wire)附接至所述盒的ITO电极。将所述盒固定在连接至Linkam TMS93热台控制器的Linkam THMS600热台中。将热台固定在Olympus BX51显微镜的旋转台中。

加热所述盒直至液晶完全为各向同性。随后在所施加的电场下冷却所述盒直至样品完全为向列型。通过Tektronix AFG3021B任意函数发生器供应驱动波形，该波形经由Newtons4th LPA400功率放大器发送，随后施加至所述盒。用Thorlabs PDA55光电二极管监测盒响应。输入波形和光学响应两者均使用Tektronix TDS 2024B数字示波器测量。

为了测量材料的弯电响应，测量光轴倾斜尺寸的变化作为上升的电压的函数。这通过使用以下等式实现：

其中为光轴距初始位置(即当E＝0时)的倾斜角，E为所施加的场，K为弹性常数(K1和K3的平均值)和e为弯电系数(其中e＝e1+e3)。使用HP 34401A万用表监测所施加的场。使用前述显微镜和示波器测量倾斜角。使用附接至计算机的Ocean Optics USB4000分光计测量未受干扰的胆甾醇型节距P0。获得选择性反射频带且由光谱数据测定节距。

以下实施例中显示的介质良好地适用于ULH显示器。为了此目的，必须施加适当浓度的所用手性掺杂剂(一种或多种)以便实现350至275nm的典型的胆甾醇型节距。

混合物实施例1：混合物M1

如上文所阐述来研究此混合物。

其具有以下相序列：

I 69℃N 26℃NTB-17℃Tg

混合物M1在冷却至-50℃之后显示无结晶。

在盒中及呈散装时，此混合物在室温下稳定(＞150小时)。

比较混合物实施例1：混合物C1(WO 2013/174481)

如上文所阐述来研究此混合物。

混合物在30℃下展现NTB转变且在进一步冷却之后迅速结晶。因此，在高于35℃的温度下才可进行关于NTB相的说明的实验。

比较混合物实施例2：混合物C2

如上文所阐述来研究此混合物。

其具有以下相序列：

I 81.7℃N 27.5℃NTB21℃

混合物C2在冷却至室温之后在30min内显示结晶。