TW201009052A

TW201009052A - Liquid crystal component and liquid crystal display device

Info

Publication number: TW201009052A
Application number: TW098119049A
Authority: TW
Inventors: Makoto Daigo; Hiroaki Fujita
Original assignee: Chisso Corp; Chisso Petrochemical Corp
Priority date: 2008-06-16
Filing date: 2009-06-08
Publication date: 2010-03-01
Also published as: TWI441904B; JP5333448B2; CN102057016B; WO2009154080A1; JPWO2009154080A1; US8491814B2; US20110163269A1; CN102057016A

Description

201009052 J I ^ /4piX.d〇C 六、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明主要是有關於一種適於主動矩陣（active matrix，AM)元件等的液晶組成物以及含有該組成物的 AM元件等。本發明特別是有關於一種介電常數各向異性 (dielectric anisotropy )為負的液晶組成物，以及有關於— 種含有該組成物的共平面切換（in-plane switching，IPS) 模式、垂直配向（vertical alignment，VA )模式或者聚合物持續配向（polymer sustained alignment，PS A )模式的元件。【先前技術】液晶顯示元件中’基於液晶的運作模式被分類為相變化（phase change，PC )、扭轉向列（twisted nematic，TN )、超扭轉向列（super twisted nematic，STN)、電控雙折射 (electrically controlled birefringence，ECB)、光學補償彎曲（optically compensated bend，OCB )、共平面切換 (in-plane switching，IPS )、垂直配向（vertical alignment ’ VA )以及聚合物持續配向（polymer sustained alignment， pSA)模式等。液晶顯示元件基於元件的驅動方式被分類為被動矩陣（passive matrix ’ PM)式與主動矩陣（active matrix，AM )式。PM被分类員為靜態式（static )與多工式 (multiplex )等’ AM被分類為薄膜電晶體（thin film transistor ’ TFT )、金屬絕緣體-金屬（metal insulator metal， MIM)等。TFT被分類為非晶石夕（amorphous silicon)型 201009052 J1D / npif.doc 與多晶矽（polycrysta] silicon)型。後者根據製程被分類為高溫型與低溫型。液晶顯示元件基於光源被分類為利用自然光的反射型、利用背光（backlight)的穿透型、以及利用自然光與背光兩方的半穿透型。該些元件含有具有適當特性的液晶組成物。該液晶組成物具有向列相。為了獲得具有良好的一般特性的元件，須改善組成物的一般特性。將兩者的一般特性的關係匯總於下述表1中。基於市售的AM元件來進一步說明組 ® 成物的一般特性。向列相的溫度範圍與元件的可使用的溫度範圍有關連。向列相的較佳上限溫度為大於等於7〇〇c，而且向列相的較佳下限溫度為小於等於_1〇〇c。組成物的黏度與元件的響應時間有關連。為了在元件中顯示動態圖像，較好的是響應時間短。因此，較好的是組成物的黏度小。更好的是低溫度下的黏度小。再者’旋轉黏度包括於黏度中。表1.組成物與AM @牛的一般特性向列相的溫度範圍瘙

4 對比度大臨界電壓低、消耗電力小對比度大光學各向異性適當 i或負常數異性大電阻率大 if朵外及熱冢f

5 201009052 /Hpn.doc 、組成物的光學各向異性與元件的對比度有關連。將組成物的光學各向異性（△!〇與元件的單元間隙（d)之乘積（Anxd)設計成使對比度成為最大。適當的乘積值取決於動作模式的種類。VA模式的元件的單元間隙為〇. 3 〇 111至0.40 /zm的範圍，IPS模式的元件的單元間隙為〇.劝至〇.3〇㈣的範圍。此時，在單元間隙小的元件中， f好的是組絲具有大的鮮各向難。組絲的絕對值 ^的介電常數各向異性，有助於達献件的低的臨界電 ^、小的消耗電力及大的對比度。因此，較好的是介電常數各向異性的絕對值大。組成物的大的電，的大的電壓保持率及大的對比度。因：，= f成物在初射級不僅於室溫下具有大的電阻率、而且於的是組成物經長時間使 ^電2。組成物對紫外線及熱的穩赫此關連。該些穩定性較高時，該元件的壽命長。】於液晶投影機（iiquid ^ 日日電視等中所使用的AM元件。在具有TN模式的AM元件中，有IPS模式的AM元財，的組，。在具有正或負的介電產生各向異性的組成物。午中使用具 201009052 j / H-pif.doc 以下的專利文獻l中揭示有具有負的介電常數各向異性的液晶組成物的例子。專利文獻2及專利文獻3中揭示有含有包含第-成分的化合物之液晶組成物，但是有關於具有正的介電常數各向異性之液晶組成物。專利文獻3中揭示有含有第-成分的化合物之液晶組祕的例子，但並未揭示具有負的介電常數各向異性之液晶組成物。 [先前技術文獻] 參 [專利文獻] [專利文獻1]曰本專利特開2008—24815號公報 [專利文獻2]日本專利特開2〇〇〇_328〇6〇號公報 [專利文獻3]日本專利特開2〇〇2_533526號公報理想的AM元件具有以下等特性：可使用的溫度範圍 :丄響應時間短、對比度大、臨界電壓低、電壓保持率大、較理想的是響應時間短於！毫秒。因此，组成物勺，'特性為：向列相的上限溫度高、向列相的下限溫产里性，度小、光學各向難騎、正或貞的介ft數各^ ^大、電阻率大、對紫外線的穩定性高、對熱的穩定性【發明内容】 ,ι、_2明之—個目的是—種在下述特性巾充分具$ 的下PF、:^之液晶組成物：向列相的上限溫度高、向; 向異二Γ低、黏度小、光學各向異性適#、介電常違電阻率大、對紫外線的穩定性高、| 的穩疋性本發明之其他目的是一齡至少兩^ 201009052 ^o/^pnidoc 中二有適當的平衡的液晶組成物。本發明之另 — 種各有此種組成物的液晶顯示元件。本發明 = 一種具有適當的光學各向異性'大的負介 /疋性、對紫外線的高穩定性等的組成物，以及二且向異元件。^的電壓保持率、大的對比度、長壽命等的鳩種液晶組成物以及含件，上述液晶纽成物含# ^、n 〇液晶顯示i 群中的至少-種化合物作所表示的化合_ 所表示的化合物族群騎纟77、以及選自以式（2 而且具有負的介電常數各=種化合物作為第二成分，

至12的烧氧基、碳i蜀立為碳數1至12的烧基、免代的碳數2至12的·至12的稀基、或任意的氫被_ 數2至12的稀基^ ; R:為碳數1至12的絲、，的炫氧基、麵數2 ^碳數1至12的燒基、碳數1至氮，另-個為氣;的烯基』以及¥中㈣1 衣A獨立為1,4-伸環己基且存在於t 201009052 〇 /H-pif.doc 中的一個CH2基可被氧取代、或],4_伸苯基；2 鍵、伸乙基、亞甲氧基(methyleneoxy)、或^氧基蜀立為單或 2。土 ’ Ώ1 為；} 罄本發明之優點疋一種在下述待性中充分4 個特性的液晶組成物：向列相的上限溫度高、至从一限溫度低、黏度小、光學各向異性適當、介當^相的下性的負值大、電阻率大、對紫外線的穩定性高 ^異 ^高等。本發明之-方面是—種在至少兩^H 適當的平衡的液晶組成物。本發明之另一方面θ 一中具有此種組成物的液晶顯示元件。本發明之1他方=了，含有有適當的光學各向異性、大㈣介㈣數各種具夕;線的高穩定性等的組成物’以及一種具有短響：間、大的電壓保持率、大的對比度、長壽命等的^響^ 為讓本發明之上述特徵和優職更鶴祕，7牛姓舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。下文特【實施方式】本說明書中的用語的使用方法如液晶組成物或本發明之液晶顯示元件分別=「，明之或「元件」。液晶顯示元件是液曰顧m冉為、錢物的總稱。「液晶性化合物是沪且 .、"員不模組相的化合物❹不旦&= 具有向列相、層列相等液晶 μ入Γ有晶相但作為組成物的成分為右用用的化合物例如具有如Μ•伸環己為= [其分子結構為棒狀(，。有時：子性的化合物或可聚合的化合物添加於組成物中。、 9 201009052 3 1 ^ Z4pif.doc 該些化合物即便是液晶性化合物，此處亦被分類為添加物。有％將選自以式（1)所表示的化合物族群中的至少一種化合物稱為「化合物（〇」。「化合物（I )」是指以式（1) 所表示的一種化合物或者兩種以上的化合物。以其他式所表不的化合物亦相同。「任意的」表示不僅位置為任意而且個數亦為任意，但不包括個數為0的情況。有時將向列相的上限溫度簡稱為「上限溫度」。有時 1向列相的下限溫度簡稱為「下限溫度」。「電阻率大」是指組成物在初期階段不僅於室溫下而且於高溫下具有大的謇電阻率，而且在長時間使用後不僅於室溫下而且於高溫下具有=的電_。「電壓·率大」是指元件在初期階段不僅於至溫下而且於高溫度下具有大的電壓保持率，而且在長時間使用後不僅於室溫下而且於高溫度下具有大的電壓保持率。在說明光學各向異性等的特性時，使用藉由實施例中》己載的測疋方法所獲得的值。第一成分是一種化合物或者兩種以上的化合物。「第一成分的比例」是指基於液晶 t成物的總重量的第—成分的重量百分率（wt%)。第二成 ^的比例等亦相同。混合於組成物中的添加物的比例，是指基於液晶組成物的總重量的重量百分率或重量百萬分率（pfm )。成分化合物的化學式中，將R]的記號用於多個化合物中。該些化合物中，任意兩個R]的含義可相同，亦可不同。1例如，存在化合物（1)的β為乙基、化合物（M) 的R1為乙基的實例。亦存在化合物⑴的Rl為乙基、化 10 201009052 31J / Hpif.doc 例。該規則亦適用於R2、R3. 合物（]-1 )的Ri為丙基的實等。化學式「CL」表示氯。貝本發明是關於下述等項。八物r群中物’其含有選自以式⑴所表示的化種化合物作為第-成分、以及選自以八而且：右备5物族群中的至少一種化合物作為第二成刀，、有負的介電常數各向異性。

/、中ス及尺獨立為碳數1至12的烧基、碳數1 ❹ 至12的烧氧基、碳數2至12的烯基、或任意的氫被說取代的石反數2至12的婦基；R3為碳數1至12的燒基、或碳數2至12的燦基；R4為碳數1至12的烧基、碳數1至12 的烧氧基、或碳數2至12的稀基；χΐ以及X2中的-個為氮’另:個為氟；環八獨立為丨，4伸環己基或认伸苯基， 1’4-伸¥己基的任意_個_现_可被_〇_取代；2;]獨立為單鍵、:乙，、亞曱氧基、或羰氧基；m為1或2。 2.如第1項所述之液晶組成物，其中基於液晶組成物 201009052

Jl^/^pil.d〇C 的總重量’第一成分的比例為5 wt%至30 wt%的範圍，而且第二成分的比例為30 wt%至95 wt%的範圍。 3. 如第1項或第2項中任一項所述之液晶組成物，其中除第一成分及第二成分外，尚含有選自以式（3)所表示的化合物族群中的至少一種化合物作為第三成分。 R5-^b)-Z2-{c)^r6 (3) 其中’ R5為碳數1至12的烷基、或碳數2至12的烯基’ R6為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、或任意的氫被氟取代的碳數2至12的 1基；環B以及環C獨立為丨，4_伸環己基或μ-伸笨基； Z2為單鍵、伸乙基、亞甲氧基、或幾氣基。 4. 如第3項所述之液晶組成物，其中第一成分為選自以式（1-1)所表示的化合物族群中的至少一種化合物。

R2 (1-1) 其中’ R]以及R2獨立為碳數i至12的烷基、碳數i 至的烧氧基、碳數2至12的烯基、或任意的氩被氟取代的碳數2至12的烯基。 5’如第4項所述之液晶組成物，其中第—成分為選自在上述式（1-1 )巾R1以及r2中的至少一個為碳數2至12 12 201009052 W4pif.doc ^稀基的以上述式⑴）所表示的化合物族群中的至少一種化合物。中第第5項中任—項所述之液晶組成物，其物埃群中的至少-輸絲。）料（2_7)縣示的化合 % F Fr30^〇-r4 (2-1)

(2-2) (2-3)

13

201009052 3i^/4pU.d〇C R3

(2-4) R3

(2-5) (2-6) R3

(2-7)

其中，R3為碳數1至12的烷基、或碳數2至12的稀基；R4為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、或碳數2至12的烯基。 7.如第3項至第6項中任一項所述之液晶組成物，其中第一成刀為選自以式（3-1)至式（3-3 )所表示的化合物族群中的至少一種化合物。 ❹ rS0-〇*r6 (34) r50^r6 ㈣ (3-3) r5O^〇-r6 14 201009052

ό 1 ^ /4plf.d〇C 1中’ R5為碳數1至12的烷基、或碳數2至12的稀基；R6為礙數1至12的院基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的缔基、或任意的氫被氟取代的碳數2至12的稀基。 8.如第7項所述之液晶組成物，其中第三成分為選自以式（3-lj所表示的化合物族群中的至少一種化合物。

μ 9.如第3項至第8項中任一項所述之液晶組成物，其中弟成刀為選自以式（卜1)所表示的化合物族群中的至少-種化合物，第二成分為選自以式⑴）至式（所表不的化合物_巾岐少—種化合物，第三成分為選自以式（3_1)所麵的化合物鱗巾的至少—種化合由其3 i ¥ 9項中任—項所述之液晶組成物，1 圍二 11.如第3項至第10項中 _ 其中除第—成分唄τ任-項所述之液晶組成物，式⑷所表=丄=第三成分外，更含有選自以成分。中的至少—種化合物作為第四嗜Z3~<D·^ (4) 其中’R7_〗至12的絲、_2至12的稀 15 201009052 3iis74pif.doc 基；R8為碳數〗至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、或者碳數2至12的烯基；環D以及環E獨立為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、3-氟-〗，4-伸苯基或者2,5-二氟-]，4-伸笨基，Z為皁鍵、伸乙基、亞甲氧基或者叛氧基。 12.如第11項所述之液晶組成物，其中第四成分為選自以式（4-1)至式（4-3)所表示的化合物族群中的至少一種化合物。

1中，R7為碳數！至12的烷基、或碳數2至12的烯基，R8為碳數1至12的燒基、碳數1至12的燒氧基碳數2至12的烯基。 ’ ❿ 、13.如第12項所述之液晶組成物，其中第四成分為選自以式（4-1)所表示的化合物族群中的至少一種化合物。 M.如第】1項至第13項中任一項所述之液晶組成物，八中基於液晶組成物的總重量，第四成分的至30 wt%的範圍。 15.如第1項至第μ項中任—項所述之液晶組成物， J6 201009052

Jli) 74pif.doc 其中向列相的上限溫度處的光學各向異性（f 、> 〇C ,在波長5S9 xml 】JcHz時的介電常數从於等於_，而且頻率為】6-種^^麵錄（251：)如、於等於-2。任-項所述之液晶組成物。$如第】項至第15射件的^所f之液晶顯示元件’其中液晶顯示元㈣運作模式為VA模式、ips模式、或p

顯示元件的驅動方式為主動矩陣方式。、式液s曰本發明亦包括下列項：〗）更含物的上述組成物，2)更含右浐畜志有先干性的化合、㈣麟更3有抗乳化劑、紫外線吸收劑、消 ^劑、可聚合的化合物、聚合起始劑等添加物的上述組】物’ 3)含有上述組成物的AM元件，4)含有上述組成物 =且具有TN、ECB、0CB、IPS、VA &似的模式的元件、’ 5)含有上述組成物的穿透型元件’ 6)將上述組成物作為具有向列相的組成物的用途，，7 )作為藉由向上述組成

物中添加具光學活性的化合物所形成的光學活性組成物的用途。依以下順序來5兒明本發明之組成物。第一，說明組成物中的成分化合物的構成。第二，說明成分化合物的主要特性、以及該化合物對組成物所帶來的主要效果。第三，說明組成物的成分的組合、成分化合物的較佳比例以及其根據。第四，說明成分化合物的較佳形態。第五，揭示成分化合物的具體例。第六，說明可混合於組成物中的添加物。第七，說明成分化合物的合成法。最後，說明組成物 17 201009052 31574pif.doc 的用途。第一，說明組成物中的成分化合物的構成。將本發明之組成物分類為組成物A與組成物b。組成物a亦可更含有其他液晶性化合物、添加物、雜質等。「其他液晶性化合

物」是與化合物（1)、化合物（2)、化合物（3)、及化合物（4)不同的液晶性化合物。此種化合物是以進一步調整特性為目的而混合於喊物巾。在其他液日日日性化合物中，就對熱或紫外線的敎性之觀點而言氰基化合物以少為佳。氰基化合物的更佳_為〇 wt%。添加物為具光學活性的化合物、抗氧化劑、紫外線吸收劑、色素、消泡劑、 I聚合的化合物、聚合起始鮮。雜f是在成分化合物的 &成等步驟中所混人的化合物等。該化合物即便為液晶性化合物，此處亦被分類為雜質。

組成物B實質上是由選自化合物⑴、化合物⑵、物（3)、及化合物（4)中的化合物所組成。「實質上」 ^指組成物亦可含有添加物以及雜f，但不含有與該些化 ^物不同的液晶性化合物。與組成物A比較，組成物^的 ^刀數較少:就降低成本之觀點而言，組成㈣優於組成 A.。就可藉由混合入其他液晶性化合物而進一步調整物，之觀點而言，組成物A優於組成物B。山弟二，說明成分化合物的主要特性、以及該化合物 =，特_帶來的主要效果。基於本㈣之效果，將成 ::物的主要特性匯總於表2。表2的記號中，L是指或南’ Μ是指中等程度，s是指小或低。記號l、μ 18 201009052 MW4pif.doc 是基於成分化合物之間的定性比較的分類。介電常數各向異性的記號0 (零），是指介電常數各向異性的特性並非2 值或負值大，而是大致接近於零。小表2 化合物的特性

D介電f祕^簡值的大介電常數各向異性率- 度。化合物⑵提高介電常數各向異性的絕對鮝（3)降低黏度。化合物⑷調節適當的先學各白里二，而且降低下限溫度。 >尤子各向異性’ 佳及分的組合'成分化合物的較 +第=:、Γ成成分的組合為:第-成分成分+第二成分+第三成三成分、以及第一為了進一步提高介電常數各令的較佳成分組合為第一成分:異性的絕對值，組成物度，組成物的較佳成分組合為第〜二:=; 201009052 31574pif.doc 成分、以及第 : ，久刀丁乐二成分+第四成分。為了提南上限溫度，第-成分的較佳比例為大於 5 Wt%;為了降低下限溫度，第—成分的較佳比例為小於等於30 wt。/。。第-成分的更佳比例為5糾％至25祕的範圍。第一成分的尤佳比例為5wt%S2〇wt%的範圍。為了提高介電常數各向異性的絕對值，第二成分的較佳比例為大於等於30 wt%;為了降低黏纟，第二成分的佳比例為小於等於95wt%。第二成分的更佳比例為勤伙

至80 4的範圍。帛二成分的尤佳比例為4〇祕 wt%的範圍。為了降低黏度，第三成分的較佳比例為大於等於5 wt% ;為了提高介電常數各向異性的絕對值，第三成分較佳比例為小於等於5G wt%。第三成分的更佳比例為5

Wt%至40 wt%的範圍。第三成分的尤佳比例為1〇讓 30wt°/。的範圍。王

為了降低下限溫度’第四成分的較佳比例為大於等於 5 wt%;為了提高介電㈣各向異性的絕對值，第四成分的較佳比例為小於等於3 〇 wt%。第四成分的更佳比 ⑽至i5 Wt%的範圍。第四成分的尤佳比例為5加％至 wt%的範圍。第四，說明成分化合物的較佳形態。Rl以及R2 為碳數1至12的燒基、碳數1至12的烧氧基、碳數2至巧的，基、或任意的氫被氟取代的碳數2 i 12的烯基； R R以及R獨立為碳數〗幻2的院基、或者嫂數2至 20 201009052 31574pif.doc 12的烯基；R4以及R8獨立為碳數〗至12的烷基、碳數工至12的烧氧基、或碳數2至12的烯基；R6為碳數1至i2 的烧基、碳數1至12的院氧基、碳數2至12的婦基、或任意的氫被氟取代的碳數2至12的;。一為了降低下限溫度，較佳的R!以及r2分別為碳數」至12的烧基、或碳數2至12的缚基。更佳的r]以及r2 為至少任一個是碳數2至12的烯基。為了提高對紫外線或熱的穩定性等，較佳的R3為碳數」至12的絲高介電常數各向異性的絕對值，較佳的R4為碳數^至= Γ以了提8高對紫外線或熱的穩叫以及R分別為碳數1至12的烷基；或者為了 If的Μ、—為= 參 n基以基、乙基、㈣、了基、縣丁了基降低黏度，更佳的絲為乙基、丙基、戊氧二己基ff:乙氧基、丙氧基、丁氧基、基為甲氧基或2氧；。氧土。為了降低黏度，更佳的烷氧較佳的埽基為乙烯基、1_丙嫌其9石基、2-丁烯基、丙烯基、2·丙烯基、1-丁烯 4_戊烯基、1烯基、2·戊烯基、3·戍烯基、 5-己烯基。為了 : /己烯基、3_己婦基、4-己稀基、或基、3-丁埽基、或3U其更佳的稀基為乙烯基、^兩烯 ^戊烯基。該些烯基中的-CH=CH-的較 201009052 31574pif.doc 佳立體構型（steric configuration)取決於雙鍵的位置。為了降低黏度等，如卜丙烯基、卜丁烯基、1-戊烯基、μ己烯基、3-戊烯基、3-己烯基的烯基中，較好的是反式 (trans)。如2-丁烯基、2-戊烯基、2-己烯基的烯基中，較好的是順式（cis)。該些烯基中，直鏈烯基好於支鏈烯基。任思的氫被氟取代的稀基的較佳例為：2,2_二氟^乙稀基、3,3-二敗-2-丙烯基、4,4-二說-3-丁烯基、5,5_二氟冬參戊稀基、及^6·二氟_5·己稀基。為了降低黏度，，更佳例為 2,2·一氟乙烯基、及4,4·二氟-3-丁烯基。 ATH為己基且存在於該環中的一個CH2 或伸笨基_以及環C獨立為不同。為了降低=較：=B5tA可相同，亦可以及環E獨立為M.伸二伸=伸口基。環D 基或以二氟从伸笨 ^+伸本基士鼠^伸苯 ❹ 伸苯基時’可為兩種方；‘：襄，立為3躲佳的環C、環D、及ja £、的任一種。為了降低黏度，較提高光學各向異性，二^別為= 伸環己基；或者為了伸苯基。衣C、i^D、及環E分別為〗，4_ X1以及X2中的一個限溫度，較佳的χι與二虱，另一個為氟。為了降低下 Z]獨立為單鍵、伸乙其乡且合為·· X]為氫、X2為氟。 2時Z1可相同，亦可不同。土、亞甲氧基、或羰氧基。瓜為鍵或伸乙基；或者為二I為了降低黏度，較佳的Z〗為單尚"电常數各向異性的絕對值， 22 201009052 31574pif.doc 較佳的^為亞甲氧基。Z2為單鍵、伸乙基、伸乙烤基、亞甲，基、或幾氧基。為了降低黏度，較佳的^為單鍵。之3 為單鍵、伸乙基、伸乙烯基、亞甲氧基、或魏基。為了降低黏度，較佳的Z3為單鍵。 m為1或2。為了降低下限溫度，較佳的m為卜為了提高上限溫度，較佳的m為2。第五，揭示成分化合物的具體例。於下述較佳化合 #中’ R9為碳數2至的烯基。C為碳數!至== 烷基或碳數2至12的的直鏈烷氧基。為了提高上限溫度，於該些化合物中1,4-伸環己基的立體構型是反式優於順式。較佳的化合物（1)為化合物（M)、化合物〇_2) 以及化合物（1-1-1)至化合物（M-3)。更佳的化合物〇) 為化合物（1-1 )。進而，尤佳的化合物（1 )為化合物（) 以及化合物（1-1-2)。較佳的化合物（2)為化合物（2-1) 至化合物（2-7)。更佳的化合物（2)為化合物（2-1)、化 • 合物（2-2)、化合物（2-4)以及化合物（2-7)。較佳的化合物（3)為化合物（3-1)至化合物（3-3)。更佳的化合物（3 )為化合物（3-1 )。較佳的化合物（4 )為化合物（4-1 ) 至化合物（4-3)。更佳的化合物（4)為化合物（4-1)。 23 201009052 31ί) 74pif.doc

(1-1-1) (1-1-2)

R10 (1-1-3)

(2-1)

(2-2) (2-3) 24 201009052 31574pif.doc R3

(2-4)

r50^〇-r6r5OQ-r6

(3-1) (3-2) (3-3) (4-1) (4-2) (4-3) 25 201009052 31574pif.doc 第六，說明可混合於組成物中的添加物。此種添加物為具光學活性的化合物、抗氧化劑、紫外線吸收劑、色素、消泡劑、可聚合的化合物、聚合起始劑等。為了誘發液晶的螺旋結構（helical structure)從而賦予扭轉角，而將具光學活性的化合物混合於組成物中。此種化合物的例子為化合物（5-1)至化合物（5-4)。具光學活性的化合物的較佳比例為小於等於5 wt%。更佳比例為0.01 wt%至2 wt°/〇的範圍。

c6H13

(5-2)

C3H7

h3c (5-3) c3h7

F

H 13 (5-4) 26 201009052 31574pif.doc 為了防止降，或者為了於在大氣中的加熱所造成的電阻率下溫产下維垃在長時間使用元件後不僅於室溫下而且於高中。、的電壓保持率，而將抗氧化劑混合於組成物 ❿

⑹ 等。^佳例是η為1至9的整數之化合物(6: L 1物(6)中，較佳的η為卜3、5、7、或9。更二:21。Π為1之化合物(6)，因揮發性大，故在之化人物^ 細^賴她率下降時有效。 :更紫外線吸收劑的較佳例為··二笨衍生物、笨甲酸醋(一)衍生本 =:!苴此外，如具有立體構型的胺的光穩定劑二 =传其效二，該些吸收劑或穩定劑的專於5〇卿，為了錢上限溫度n者 27 201009052 31574pif.doc 溫度升高，該些吸收劑或穩定劑的較佳比例為小於等於 10000 ppm。該些吸收劑或穩定劑的更佳比例為1〇〇至10000 ppm的範圍。 ❹ 為了適合於賓主（guest host，GH)模式的元件，而將如偶氮系色素、蒽醌（anthraquinone )系色素等的二色性色素（dichroicdye)混合於組成物中。色素的較佳比例為0.01 wt%至10 wt%的範圍。為了防止起泡，而將二甲基石夕油（dimethyl silicone oil)、甲基苯基矽油等的消泡劑^ 合於組成物中。為了獲得其效果，消泡劑的較佳比例^大於等於1 ppm;為了防止顯料良，消泡_較佳比例為小於等於1000 ppm。消泡劑的更佳比例為i 至5〇〇 ppm的範圍。為了適合於聚合物持續配向（ ah_ent，PSA)模式的元件，而將可聚合的化合物混人中。可聚合的化合物的較佳例為：丙稀酸醋、ί 基丙烯酸酯；具有乙烯基（vi丨）、 ❿ 一一一)、或環 —等可聚合的基團之化合物。尤佳嗣（—1 甲基丙烯酸®旨的衍生物。為了獲得1效果，==酸®曰或物_佳比例為大於等於0.05 wt% ;、為了防2合的化合可聚合的化合物的較佳比例為小於於，’、' 不不良’ 化合物的更佳比例為（U㈣至2秦!。可聚合的較好的是料衫射的料财外 28 201009052 31574pif.doc 線（Ultraviolet，Uv)照射等件、起始獅龄麵及適㈣聚合的適當條知，且記載於文獻中。例如，乍的為里光=咖項技術者所

Procure 1173 二:r:=ar股份有限公司)對於自由基聚合而“乂為合適。可聚合的化合物 5%的光聚合起始劑。尤其好的s冑。.1%至聚合起始劑。疋3有Iwt%至3wt%的光㈠ft Γ植分化合㈣合献。該魏合物可利用已知的方法來合成。並對合成法加㈣示。化合物（2γ 以⑼是以曰本專利特表平2_顺4 : ^及日本專利特開2__G536G2號公報所揭示的方法而= 成。化合物（2_7)是以日本專利特表昭57_114532號公ς 所揭不的方法而合成。化合物⑴）以及化合物是以日本專利特公平4_3〇382號公報所記載的方法而人成。抗氧化劑為市售品。式（6)的η為i之化合物，可=

Aldrich 公司（Sigma-Aldrich Corporation)而獲取。n 為 7 之化合物（6)等是藉由美國專利第3660505號說明書所記載的方法而合成。未記載合成法的化合物，可藉由有機合成（〇rganie Syntheses，John Wiley & Sons, Inc)、有機反應（〇rganic Reactions, John Wiley & Sons, Inc )、有機合成大全 (Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press )、新實驗化學講座（丸善）等書籍中所記載的方法來合成。叙成 29 201009052 31574pif.doc 物疋利用公知方法由以上述方式獲得的化合物而製備。例如，將成分化合物加以混合，然後利用加埶最後，說明組成物的用途。大部分的組成物具有小於等於-10C的下限溫度、大於等於7〇t的上限溫度、以及〇.〇7至G.2G的範_光學各向異性。含有該組成物的元件具有大的電壓保持率。該組成物適合於元件。該組成物尤其適合於穿透型的AM元件。藉由控制成分化合物的比例或者藉由與其他液晶性化合物混合，亦可製備具有至〇·25的範圍的光學各向異性的組成物。該組成物可 ❹ 作為具有向列相的組成物使用，並可藉由添加具光學活性的化合物而作為具光學活性的組成物使用。該組成物可使用於AM元件中。進而亦可使用於ρΜ 元件中。該組成物可使用於具有PC、TN、STN、EeB、 OCB、IPS、VA、PSA等模式的AM元件以及PM元件中。尤其好的是使用於具有IPS或VA模式的AM元件中。該些元件可為反射型、穿透型或半穿透型。較好的是使用於穿透型的元件中。亦可使用於非晶矽_TFr元件或多晶矽 TFT元件中。亦可使用於將該組成物製成微膠嚢 (miCrocapsule )而製作的弧線排列向列相（ curvilinear aligned phase，NCAP)型的元件、或在組成物中形成有三維網狀高分子的聚合物分散（polymer dispersed，PD )型的元件中。 [實施例] 當试樣為組成物日守則直接進行測定，並記載所得白勺 30 201009052 31574pif.doc 值。當試樣為化合物時，藉由將該化合物（15 Wt%)混合於母液晶（85 Wt%)中而製備試樣。根據藉由測定所得的值並利用外推法（extrapolation )計算出化合物的特性值。 (外推值）={(試樣的測定值）一〇·85χ(母液晶的測定值）} /0.15。當於該比例下層列相（或結晶）於25°C下析出時，將化合物與母液晶的比例依序變更為10 wt% : 90 wt%、5 wt% : 95 wt%、1 wt% : 99 wt%。藉由該外推法來求出與化合物相關的上限溫度、光學各向異性、黏度以及 ® 介電常數各向異性的值。母液晶的成分如下所述。成分的比例為wt%。 C.H,

C00

〇c2h5 17. 2wt% φ c3h7-

coo

〇c4h9 27. 6wt% coo 20. 7wt%

On coo—f 7-OCH3 20. 7wt°/〇 C.H 11

coo

〇c2h5 13. 8wt°/〇特性值的測定是依照下述方法進行。該些方法大多為 31 201009052 31574pif.doc (Standard of Electric Industries Association of japan) EIAJ.ED_2521A 所記載的方法、或對其加以修飾的方法。向列相的上限溫度（NI;。〇:將試樣置於具備偏光顯微鏡麟點败裝置的加熱板上，卩rc/min的速度進行加熱。測定試樣的—部分由向列相變化為各向同性液體時的溫度。有時將向列相的上限溫度簡稱為「上限溫度」。籲向列相的下限溫度（Tc;。㈡：將具有向列相的試樣放入玻璃瓶中，於0它、-HTC、-2CTC、-30t：、以及_4(TC 的，束器（freeze。巾保；I；〗。日後，觀察液晶相。例如，在試樣於_2(Tt下保持向肋陳態、於_3(Π：下變化為結晶或層列相時’將Tc記編哉。有時將向列相的下限溫度簡稱為「下限溫度」。

黏度（？？，於20 C下測定；mpa. s ):測定中使用E 型旋轉黏度計。

旋轉黏度（r 1，於25。(：下測定；mpa.s):依照M. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, V〇l. 259, 37 (1995)所記載的方法進行測定。將試樣放人扭轉角為〇。、而且2片玻璃基板的間隔（單元間隙）為5㈣的顶元件中。對該TN元件在16Vi19.5v___w.5v 遞增地施加。在G.2秒的不施加後，以僅丨個矩形波 (矩形脈衝；Q.2秒）及不施加（2秒）的條件反覆施加。測定藉由該施加而產生的暫態電流（tmnsiem # 峰值電流（peak晴ent)及峰值時間（peaktime)。根據該 32 201009052 31574pif.doc 些測定值以及M. Imai等人的論文第4〇頁的計瞀而獲得旋轉黏度的值。該計算中所必需的介電常x (8) 性的值，是使用該測定了旋轉黏度的元向異載的方法而求出。干抑以下所記光學各向異性（折射率各向異性；Δη ;於25。 ❿ ❹ 定）：使用波長為589 nm的光，利用在接目鏡 2測光板的阿貝折射計（Abbe refractometer )來進行測a偏主稜鏡的表面朝-個方向進行摩擦後，將試樣= 鏡上。在偏光方向與摩擦方向平行時測定折射率偏光方向與摩擦方向垂直時測定折射率。根據= II —η丄的式子來計算光學各向異性的值。乂 η〜η _介，常數各向異性（^;於25。〇下測定）：根“ ρ ε卜ε丄的式子來計算介電常數各向錢的值如下方式測定介電常數（ε |丨以及e丄）。 1) 介電常數（ε丨| )的測定：於經充分清洗的玻璃基板上塗佈十八烧基三乙氧基石夕烷（〇16mL)的乙醇⑼ mL)溶液。利用旋轉器使玻璃基板旋轉後，於i5〇t>c下加熱1小時。將試樣放入2片玻璃基板的間為”'賴謝，利用以紫外線進劑將忒兀件岔封。向該7〇件施加正弦波（〇.5 V，i ，2 秒後測疋液晶分子的長軸方向上的介雷當 2) 介電常數“丄)的測定二璃基板上塗佈聚醯亞胺（polyimide)溶液。對該玻璃基板進行缎燒後’對所得配向膜進行摩擦處理。賴樣放入2片 33 201009052 31574pif.doc 玻璃基板的間隔（單元間隙）為9 a m、扭轉角為go度的TN元件中。向該元件施加正弦波（〇.5 V，1 kHz) , 2 秒後測定液晶分子的短轴方向上的介電常數（丄）。臨界電壓（Vth ;於25°C下測定；V):測定中使用大塚電子（OTSUKA ELECTRONICS )股份有限公司製造的 LCD5100型亮度計。光源為鹵素燈。將試樣放入2片玻璃基板的間隔（單元間隙）為4 // m、摩擦方向為反平行 (antiparallel)的正常顯黑模式（normally black mode )的 VA元件中’利用UV硬化的黏接劑將該元件密封。施加於 _ 該元件的電壓（60 Hz，矩形波）是自0V至20 V為止以每次0·02 V遞增性地增加。此時，自垂直方向對元件照射光，並測定穿透元件的光量。製作該光量達到最大時的穿透率為100%、該光量最小時的穿透率為〇〇/。的電壓_穿透率曲線。臨界電壓是穿透率變為1〇%時的電壓。 ' 電壓保持率（VHR_1 ; 25。〇 ; %):測定中所使用、 TN元件具有聚醯亞胺配向膜，而且2片破螭基板的間隔 (單元間隙）為5 //m。在將試樣放入該元件中後，利用以紫外線進行聚合的黏接劑將該元件密封。對該_ 施加脈衝電壓（以5 V施加60微秒）而進行充電。利用言速電壓計在16.7毫秒的期間内測定衰減的電壓，求出單$ 週期中的電壓曲線與橫軸之間的面積A。面積B為未衰、成時的面積。電壓保持率為面積A相對於面積B的百分^。電墨保持率（VHR-2 ; 80°C ; :測定中所使用的 TN元件具有聚醯亞胺配向膜，而且2片破壤基板的間卜 34 201009052

31574pif.doc (單元間隙）為5 " m ^ L 紫外線進行聚、&/將試樣放人該元件中後，利用以加脈衝額以5V施加6Q微秒）而進行充電毫秒的期間内測定衰減的電壓，求出單：Ϊ 的面積。電壓保持為未衰減時電壓保持率(Vhr_3 .、。目的百分率。在照射紫外線後測 0 電[保持+，亚評價對紫外線的穩定性。I有大的徽-3的組成㈣紫外、線具有大的穩定性。測定中所使用的^ΤΝ元件，、有1酿亞胺配向膜，而且單元間隙為$ 將办水庄人該元件中’照射光2Q分鐘^^源為超高壓水銀燈USH-500D (USHl〇電機製造），元件與光源的間隔為 20 cm VHR 3的測定中，在16 7毫秒的期間内測定衰減的電壓。VHR_3較好的是大於等於9〇%，進而較好的是大於等於95%。一電壓保持率（VHR_4 ; 25t ; %):將注入有試樣的 TN元件於8〇 c的恆溫槽内加熱5〇〇小時，然後測定電壓保持率，並評健_敎性。具有大的VH以的組成物對熱具有大的穩定性。VHR-4 _定中，在16·7毫秒的期間内測定衰減的電壓。〜響應時間（τ ;於25°C下測定；ms):測定中使用大塚電子股份有限公司製造的LCD5100型亮度計。光源為鹵。低通濾波器（Low-pass filter)是設定為5 kHz。將试樣放入2片玻璃基板的間隔（單元間隙）為4 、摩 35 201009052 31574pif.doc 為订的正常顯黑模式“霞吻biaek m〇de) k ’利用UV硬化的黏接劑將該元件韻。向施加矩形波㈤秒）。此時，自垂直最射光’並測定穿透Μ的光量。該光量達到士門：1、率為1QQ% ’該光量最小時穿透率為°%。響應 T :.，、牙透率由9G%變化為10。/。所需要的時間（下降時間；fall time ;毫秒）。

、電阻率（P ;於25°C下測定；Qcm):將10mL試樣注入具備t極的容n中。向該容n施加直流電壓（1〇v)，測定10秒後的直流電流。根據下式計算出電阻率。（電阻率）={(電壓）x(容器的電容）丨/{(直流電流）χ (真空的介電常數）}。氣相層析分析：測定中使用島津製作所製造的 GC-14B型氣相層析儀。載氣為氦氣（2mL/min)。將試樣氣化室設定為280°C ’將偵測器（火焰離子偵測器（Flame

Ionization Detector，FID))設定為 300°C。在進行成分化

合物的分離時，使用Agilent Technologies Inc.製造的毛細管柱DB-1 (長度30 m，内徑0.32 mm，膜厚0.25 //m ; 固定液相為二甲基聚矽氧烷；無極性）。將該管柱於200。匚下保持2分鐘後，以5°C/min的速率升溫至280X：。將試樣製備成丙酮溶液（〇·1 wt%) ’將其中1 yL注入試樣氣化室中。記錄計為島津製作所製造的C-R5A型 Chromatopac或其同等品。所得氣相層析圖中，表示與成分化合物相對應的峰的滯留時間（retention time )以及峰 36 201009052 31574pif.doc 的面積。用以稀釋試樣的溶劑，亦可使用氯仿、己烷等。為了將成分化合物加以分離，亦可使用以下的毛細管柱： Agilent Technologies inC.製造的 HP](長度 3〇 m，内徑〇 32 mm，膜厚 0.25 # m )、Restek c〇rp〇rati〇n 製造的版巧（長度 30 m’内徑 0.32 mm，膜厚 0.25 /zm)、SGE International Pty· Ltd製造的bp](長度3〇 m，内徑〇 %麵，膜厚〇 _ 以111)。為了防止化合物峰的重疊，亦可使用島津製作所製造的毛細管柱CBP1-M50-025 (長度50 m，内徑0.25 mm，膜厚 0.25 /zm)。組成物所含有的液晶性化合物的比例，可利用如下方，而异出。液晶性化合物可利用氣相層析儀來進行偵測。氣相層析圖中的峰的面積比相當於液晶性化合物的比例 (莫耳數）。在使用上文所記載的毛細管柱時，亦可將各液晶性化合物的校正係數看作〗。因此，液晶性化合物的比 0 例（wt〇/°)是根據峰的面積比而算出。利用實施例來詳細說明本發明。本發明不受下述實施例的限定。比較例以及實施例中的化合物是基於下述表3 的定義並利用記號來表示。、於表3中，與1,4-伸環己基的有關的立體構型為反式於貫鉍例中位於記號後的括弧内的編號對應於化合物的編號。（-)的記號是指其他液晶性化合物。液晶性化合 $的比例（百分率）是基於液晶組成物的總重量的重量百分率（wt%)，液晶組成物中除此以外尚含有雜質。最後， 201009052 31574pif.doc 將組成物的特性值進行匯總。表3使用記號的化合物的表示法R - ft J_Z 厂...... Zn-(An)—R， i)左末端基R- 記號 cnll^r n- CnH2,l+i〇- nO - m 0 n- ch2=ch- V- C[tH2n+J-CH=CH- nV- CH2=CH-CnH2ir Vn- cmii2fn+1-cn=cn-cniun- m Vn~ CH2=CH-C2H.rCH=CH-C2H4 -V2V2- CF:=CH- VFl·'- cf2=ch-Ch2)2- VFF2- 2)右末端基-R’ 記號 _CnH2n+l —n -0CnH2T1+, -On -F -F -Cl -CL -〇CF：i -0CF3 -ocf2cfhcf,, -0CF2CFHCF3 -ch=ch2 -V -CII=CH-CnH2n+] -Vn -CnH2；1-CH<H2 -nV -ch=cf2 -VFF 3)結合基記號 -c2h4_ 2 -coo- E -CH=CH- V -c=c- T -CH.0- 10 -och2- 01 4)環結構記號答

B f) B &) R GF,3F) E GF，3CL) B GF,5F)

Cro (7F,8F) 5)表示例例2 1V2-H2B 6F,3F)-Q2

例 3 4-HH-V 例 4 3-HH10Ck)(7F,8F)-5

38 201009052 31574pif.doc [比較例1] 該組成物是不含有本發明之第向異性為負的液晶組成物。該比較：？電吊數各明實施例1的組成物的第一成分替換成辛的類似化合物的液晶組成物。製備該組成物，並利用上述方法進行測定。該組成物的成分以及特性如下所述。 2-HBHH-3 ㈠ 8% 3-H2B(2F,3F)-02 (2-2) 17% 5-H2B(2F,3F)-02 (2-2) 17% 2-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 3% 3-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 10% 5-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 10% 2-HH-3 (3-1) 25% V-HHB-1 (4-1) 4% 3-HHB(2F,3CL)-02 (-) 3% 5-HHB(2F,3CL)-02 (-) 3% NI=79.9〇C ； Tc^〇°C ；Δη = 0.092 ； η =21

Δ ε =-2.7 ； Vth=2.40 V

[實施例1] 實施例1的組成物是將比較例1的組成物中所含有的四環化合物替換成第一成分的化合物（丨_1_3)的液晶組成物。 3-HB(F)HH-5 (1小3) 8% 3-H2B(2F,3F)-02 (2-2) 17% 39 201009052 31574pif.doc 5-H2B(2F,3F)-02 (2-2) 17% 2-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 3% 3-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 10% 5-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 10% 2-HH-3 (3-1) 25% V-HHB-1 (4-1) 4% 3-HHB(2F,3CL)-02 (-) 3% 5-HHB(2F,3CL)-02 (-) 3% NI=79.8〇C ； Tc^-20°C ； s ; △ ε =_3.1 ; Vth = 2.32 V Δη-0.092 ；η =20.5 mPa* 與比較例1的組成物相比較，實施例1的組成物具有較低的向列相的下限溫度、較小的黏度以及較大的負介電常數各向異性。 [實施例2] 3-HB(F)HH-5 (1-1-3) 10% 3-H2B(2F,3F)-02 (2-2) 20% 5-H2B(2F,3F)-02 (2-2) 21% 3-HH-V (3-1) 19% V-HHB-1 (4-1) 5% 3-HHB(2F,3CL)-02 (-) 4% 5-HHB(2F,3CL)-02 (-) 5% 3-HBB(2F,3CL)-02 (-) 8% 5-HBB(2F,3CL)-02 (-) 8% NI=81.2〇C ； Tc^-30°C ;Δη = 0.09] ί ; △ ε = _3.3 ;

40 201009052 31574pif.doc

Vth-2.32 V ❹

[實施例3] 3-HB(F)HH-2 (1-1-3) 3% 3-HB(F)HH-5 (1-1-3) 6% 5-HB(F)HH-2 (1-1-3) 3% 5-HB(F)HH-5 (1-1-3) 4% 3-H2B(2F,3F)-02 (2-2) 26% 5-H2B(2F,3F)-02 (2-2) 27% 2-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 3% 3-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 9% 5-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 9% 3-HH10Cro(7F,8F)-5 (-) 2% 3-HHB(2F,3CL)-02 (-) 3% 5-HHB(2F,3CL)-02 (-) 3% 5-HBB(F)B-2 (-) 2% NI=88.2〇C ； Tc^-20°C ； △ n = 0.111 ；Tj = △ ε =-5.2 ; Vth = 2.13 V [實施例4] 3-HB(F)HH-V (1-1-2) 4% 5-HB(F)HH-V (1-1-2) 10% 5-HB(F)HH-Vl (1-1-2) 3% 3-H2B(2F,3F)-02 (2-2) 24% 5-H2B(2F,3F)-02 (2-2) 27% V2-HHB(2F,3F)-02 (2-4) 6% 47.7 mPa. 41 201009052 31574pif.doc 3-HHB(2F,3F)-02 (2-4) 4% 2-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 3% 3-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 10% 5-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 9% NI=89.9〇C ； Tc^-20°C ； △ n = 0.108 ;η =44.7 mPa· s ； Δ ε =-5.2 ； Vth = 2.06 V ；VHR-1-99.2% ； VHR-2 = 94.7% [實施例5] 3-HB(F)HH-5 (1-1-3) 15% V-HB(2F,3F)-01 (2-1) 10% V-HB(2F,3F)-02 (2-1) 20% V-HB(2F,3F)-04 (2-1) 15% 2-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 5% 3-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 9% 5-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 10% 2-HH-3 (3-1) 6% 3-HHB-l (4-1) 5% 3-HHB-3 (4-1) 3% 2-HHB(2F,3CL)-02 (-) 2% NI = 78.2〇C ； Tc^-20°C ；Δη = 0.103 I ； Δ ε =-4.4 ； Vth= 1.79 V [實施例6] 3-HB(F)HH-5 (1-1-3) 9% V-HB(2F,3F)-02 (2-1) 17%

42 201009052 31574pif.doc

V-HB(2F,3F)-04 (2-1) 9% 2-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 3% 3-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 10% 5-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 10% 2-HH-3 (3-1) 29% 3-HHB-l (4-1) 6% 2-HHB(2F,3CL)-02 (-) 2% 3-HHB(2F,3CL)-02 (-) 3% 5-HHB(2F,3CL)-02 (-) 2% NI=80.4〇C ； Tc^-20°C ； △ n = 0.090 ；η = △ e =-2.9 ; Vth = 2.19 V [實施例7] 3-HB(F)HH-5 (1-1-3) 10% V-HB(2F,3F)-02 (2-1) 25% 2-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 5% 3-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 11% 5-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 7% 3-HH-Ol (3-1) 28% 3-HHB-3 (4-1) 5% 3-HHB-Ol (4-1) 4% 3-HHEH-3 (-) 3% 3-HHEH-5 (-) 2% NI=81.1°C ； Tc^-20°C ； Δ n = 0.091 ；η = 18.0 mPa* 19.8 mPa*

s i Δ ε =-3.0 ； Vth = 2.30V 43 201009052 31574pif.doc [實施例8] (1-1-3) 9% (2-1) 14% (2-1) 14% (2-7) 6% (2-7) 11% (2-7) 7% (3-1) 28% (4-1) 3% (4-1) 3% () 3% (-) 2% 3-HB(F)HH-5 V-HB(2F,3F)-02 V-HB(2F,3F)-04 2- HBB(2F,3F)-02 3- HBB(2F,3F)-02 5-HBB(2F,3F)-02 2- HH-3 3- HHB-3 3-HHB-Ol 3-HHEH-3 3-HHEH-5

NI=79.7〇C ； Tc^-20°C ； Δη = 0.091 ； η =17.2mPa· s ;△ ε =-2.8 ; Vth = 2.27V

[實施例9] 3-HB(F)HH-5 (1-1-3) 5% 3-HB(2F,3F)-02 (2-1) 4% 5-HB(2F,3F)-02 (2-1) 12% lV2-HB(2F,3F)-02 (2-1) 14% 2-HHB(2F,3F)-l (2-4) 11% 3-HHB(2F,3F)-l (2-4) 11% 3-HHB(2F,3F)-02 (2-4) 11% 5-HHB(2F,3F)-02 (2-4) 8% 3-HH-4 (3-1) 11% 44 201009052 31574pif.doc

3-HH-5 (3-1) 6% 3-HB-02 (3-2) 7% NI-82.5〇C ； Tc^-30°C ； Δ η = 0.083 ；7] = △ ε =-3.2 ; Vth = 2_24V [實施例10] 3-HB(F)HH-5 (1-1-3) 4% 5-HB(2F)HH-V (1-2) 4% 3-H2B(2F,3F)-02 (2-2) 18% 5-H2B(2F,3F)-02 (2-2) 16% V-HHB(2F,3F)-02 (2-4) 4% V-HHB(2F,3F)-04 (2-4) 4% 3-HH10B(2F,3F)-02 (2-6) 5% 4-HH10B(2F,3F)-02 (2-6) 4% 3-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 10% 5-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 3% 2-HH-3 (3-1) 20% 3-HHB-l (4-1) 5% 3-HHB-Ol (4-1) 3% NI-83.7〇C ； Tc^-20°C ； Δη = 0.089 ；Tj = Δ ε =-3.6 ； Vth = 2.28 V [實施例11] 3-HB(F)HH-5 (1-1-3) 4% 3-H2B(2F,3F)-02 (2-2) 20% 5-H2B(2F,3F)-02 (2-2) 20% 21.7 mPa* 21.7 mPa· 45 201009052 31574pif.doc 3-HH2B(2F,3F)-02 (2-5) 10% 5-HH2B(2F,3F)-02 (2-5) 10% 3-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 8% 5-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 8% 3-HH-V (3-1) 6% V2-BB-1 (3-3) 4% 2-BB(F)B-3 (4-3) 10% NI=82.6〇C ； Tc^-30°C ； △ n = 0.120 ；η = △ ε =-4.2 ; Vth = 2.01 V [實施例12] V-HB(F)HH-5 (1-1-1) 5% 3-HB(F)HH-5 (1-1-3) 5% V-HB(2F,3F)-02 (2-1) 15% 3-H10B(2F,3F)-02 (2-3) 10% 3-HHB(2F,3F)-02 (2-4) 3% 2-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 5% 3-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 8% 5-HBB(2F,3F)-02 (2-7) 7% 2-HH-3 (3-1) 5% 3-HH-Ol (3-1) 16% 3-HHB-3 (4-1) 5% 3-HHB-Ol (4-1) 4% 5-HBB-2 (4-2) 3% 1-BB(F)B-2V (4-3) 2% 23.6 mPa· 201009052 31574pif.doc 3- HHEH-3 101-HBBH-5 4- HHEBH-5

NI = 91.2〇C ； Tc^>20°C ； s * Δ ε =-3.5 ； Vth = 2.29 V (-) 3% (0 2% (-) 2% △ n = = 0.102 ； η =22.9 mPa 本發明之液晶組成物在向列相的上限溫度高、向列相的下限溫度低、減小、絲各向異性適當、負的介電常

數各向異性大、電_大、對㈣_敎性高、對熱的穩定性高等義性巾，充分具備至少—個特性，或者在至少兩個特財具㈣當辭衡。目㈣顯_件含有此種組成物，故可成為具有短的響應時間、大的電壓保持率、 ^的對比度、長壽命等的AM轉，從而可用於液晶投影機、液晶電視等。雖然本發明已以實施例揭露如上，然其本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者^不^ 本發明之精神和範圍内，當可作些許之更動與發明之保護範圍當視後附之中請專利範二^ ’故本【圖式簡單說明】，义者為準。〇 4 【主要元件符號說明】 fe 〇 47

Claims

201009052 31574pif.doc 七、申請專利範圍： 1.-種液晶組成物’其含有選自以式（i)所表示的化合物族群中的至少-種化合物作為第—成分、以及選自以式（2)所表示的化合物族群中的至少一種化合物作為第二成分’而且具有負的介電常數各向異性，

其中’ R1以及R2獨立為碳數i至12的烷基、碳數1 至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、或任意的氫被氟取代的碳數2至12的烯基；R3為碳數1至12的烷基、或碳數2至12的烤基；R4為石炭數1至12的烧基、碳數1至12 的院氧基、或碳數2至12的烯基；X1以及X2中的一個為氫’另一個為氟；環A獨立為1，4-伸環己基或1，4-伸苯基， M_伸環己基中的任意一個-CH2-可被-0-取代；Z1獨立為單鍵、伸乙基、亞曱氧基或羰氧基；m為1或2。 2.如申請專利範圍第1項所述之液晶組成物，其中基於所述液晶組成物的總重量，所述第一成分的比例為5 48 201009052 31574pif.doc wt%至30 wt%的範圍，而且所述第二成分的比例為30 wt% 至95 wt%的範圍。 3. 如申請專利範圍第1項所述之液晶組成物，其中除所述第一成分以及所述第二成分以外，更含有選自以式（3) 所表示的化合物族群中的至少一種化合物作為第三成分， R5-^B^-Z2-^£^- R6 (3) • 其中，R5為碳數1至12的烷基、或碳數2至12的烯基；R6為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、或任意的氫被氟取代的碳數2至12的烯基；環B以及環C獨立為1,4-伸環己基或1,4-伸苯基； Z2為單鍵、伸乙基、亞曱氧基或羰氧基。 4. 如申請專利範圍第3項所述之液晶組成物，其中所述第一成分為選自以式（1-1)所表示的化合物族群中的至 i 少一種化合物， Rl〇dKX>R2 士1) 其中，R1以及R2獨立為碳數1至12的烷基、碳數1 至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、或任意的氫被氟取代的碳數2至12的烯基。 5.如申請專利範圍第4項所述之液晶組成物，其中所 49 201009052 31574pif.doc 為選自上述式（m)中Ri以及r2中至少-個族至12的烯基的以上述式（⑷所表示的化合物、群中的至少-種化合物。述第請專利範圍第3項所述之液晶組成物，其中所物埃啊===)至式(2-7)所表示的化合

50 201009052 31574pif.doc r3OO^r4 (2'4)

r4㈣ r30〇v^r4 (2-6) r3OD-^r4 ㈣其中，R3為碳數1至12的烷基、或碳數2至12的烯基；R4為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、或碳數2至12的稀基。矢手中的至少—種化合物，、―7·如申請專利範圍第3項所述之液晶組成物，其中所 j第三成分為選自以式（3-1)至式（3-3)所表示的化合

(3-1) (3-2) (3-3) 201009052 31574pif.doc $中,為碳數1至12的晚基、或碳數2至12的婦基；R為碳數1至12的燒基、碳數U 12的貌氧基、碳數2至12的稀基、或任意的氫被氟取代的碳數2至u的稀基。 8·如申請專利範圍第7項所述之液晶組成物，其中所述第三成分為選自以式（3-1)所表示的化合物族群中的至少一種化合物。

9.如申請專利範圍項第4項、第6項或第7項中任-項所述之液晶組成物，其中所述m為選自以式（1-1) 所表示的化合_群中，種化合物，射第二成分為選自以式（2_1)至式（2'7)所表示的化合物族群中的至少-種化合物，而且〜斤述第彡成分為選自以式“1)所表示的化合物族群中的多少〆種化合物，

52 201009052 31574pif.doc

r5-CHI>r6 (3-1) 其中，R〗以及R2獨立為碳數1至12的烷基、碳數」至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、或任意的氫被氟取代的碳數2至12的烯基；R3為碳數1至1;2的烷基、或碳數2至12的烯基；R4為碳數1至12的烷基、碳數1至12 53 201009052 3l574pif.doc 的烷氧基、或碳數2至12的烯基；R5為碳數1至12的烷基、或碳數2至12的炸基，R為兔數1至12的燒基、碳數1至12的烧乳基、碳數2至12的；fcijj基、或任意的氮被氟取代的碳數2至12的烯基。 10.如申請專利範圍第3項所述之液晶組成物，其中基於所數液晶組成物的總重量，所述第一成分的比例為5 wt%至30 wt%的範圍，所述第二成分的比例為3〇 wty〇至 80 wt%的範圍，而且所述第三成分的比例為5 wt%至 wt%的範圍。鲁 11 ·如申請專利範圍第3項所述之液晶組成物，其中除所述第一成分、所述第二成分以及所述第三成分以外，更含有選自以式（4)所表示的化合物族群中的至少一種化合物作為第四成分， (4) 其中’ R為叙數1至12的烧基、或碳數2至12的稀 ❻ 基，R為兔數1至12的烧基、碳數1至12的院氧基、或碳數2至12的烯基；環D以及環E獨立為1，4-伸環己基、伸苯基、3-氟-1，4-伸苯基或2,5-二氟-1，4-伸笨基；Z3 為翠鍵、伸乙基、亞曱氧基或羰氧基。 12.如申請專利範圍第u項所述之液晶組成物，其中所述第四成分為選自以式（4-1)至式（4-3)所表示的化合物族群中的至少一種化合物， 54 201009052 31574pif.doc

其中’ R7為碳數1至12的烷基、或碳數2至12的烯基；R8為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、或碳數2至12的烯基。 13.如申請專利範圍第12項所述之液晶組成物，其中所述第四成分為選自以式（4-1)所表示的化合物族群中的至少一種化合物。 14.如申晴專利範圍第11項所述之液晶組成物，其中

基於所述液晶組成物的總重量，所述第四成分的比例為5 wt0/〇至 30 wt°/。的範圍。如曱睛專利範圍第1項所述之液晶組成物，其中向溫度為大於等於7(rc ’坑時在波長589 處的先子各向異性為大於科⑽ 脸時的㈣介電㈣料雜知、於料_2彳頻辜為1 所述示元件，其含有如申請專利範圍第】項如申π專利|β圍第】6項所述之液晶顯示元件，其 55 201009052 31574pif,doc 中液晶顯示元件的運作模式為VA模式、IPS模式、或PSA 模式，液晶顯示元件的驅動方式為主動矩陣方式。

❿ 56 wf.doc 201009052 四、指定代表圖： (一）本案之指定代表圖：無。 (二）本代表圖之元件符號簡單說明：無0 五、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：參無。 1201009052 W/4pifl 雷
3- HHEH-3 101-HBBH-5 4- HHEBH-5 NI = 91.2〇C i Tc^-2〇°q △ e =_3.5 ; Vth = 2.29 V (_) (〇 (-) ，△!! = 0.102 讣Η 3% 2% 2% * V =22.9 mPa· 本發明之液晶組成物在向列相的上限溫度高、向列相的下限溫度低、黏度小、光學各向異性適當、負的介電常數各向異性大、雜率A、對料線誠定性高、對數的穩定性高等的特性中，充分具備至少―個特性，或者&至少兩個特性巾具錢當的平衡。⑽晶顯示元件含有此種組成物，故可成為具有短的響應時間、大的電壓保持率、大的對比度、長壽命等的AM元件，從而可用於液晶投$ 機、液晶電視等。〜雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為【圖式簡單說明】 ° 益〇 v.

【主要元件符號說明】 jfe. 〇 47 201009052 31574ρΐΠ r 修正曰期邶年1〇月7曰爲第98119〇49號中文專利範圍無劃線修正本七、申請專利範圍： 1·-紐晶喊物，其含有選自以式⑴所表 ;物族群中的至少一種化合物作為第一成分選自: Γ 4 成刀，而且具有負的介電常數各向異性，為弟-

其中，R1以及R2獨立為碳數丨至12的烷基、碳數j ^ 12山的規氧基、碳數2至12的稀基、或任意的氫被氟取厂的兔數2至12的稀基；R3為碳數j至12的烧基、或碳 ❹ 數2，12的烯基；R4為碳數1至12的烷基、碳數1至12 白j烷氧基、或碳數2至12的烯基；χ1以及γ中的一個為氫’另—個為氟；環Α獨立為1,4-伸環己基或1，4-伸苯基，己基中的任意一個_CH2_可被_〇_取代；ζι獨立為單鍵、伸乙基、亞曱氧基錢氧基；m為1或2。 2.如申請專利範圍第1項所述之液晶組成物，其中基於所述液晶組成物的總重量，所述第一成分的比例為5 48 20100¾ Wt%至30 wt%的範圍，而且所述第二成分的比例為3〇。至95 wt%的範圍。 Wt〇/〇 3.如申晴專利範圍第1項所述之液晶組成物，其中除所述第一成分以及所述第二成分以外，更含有選自以所表示的化合物族群中的至少一種化合物作為第三^分， r5<I>z2-(£>R6 Ο) 1中，R5為碳數1至12的烷基、或碳數2至12的烯基；R為碳數1至12的烧基、碳數i至12的烧氧基、碳妻ί 2至J2的烯基、或任意的氫被氟取代的碳數2至12的 1基以及環C獨立為1,4-伸環己基或匕冬伸苯基； Ζ為_ '伸乙基、亞甲氧基或幾氧基。 —4·如申請專利範圍第3項所述之液晶組成物，其中所

C第成刀為每自以式（Μ)所表示的化合物族群中的至少一種化合物，

其中’ R1以及R2獨立為碳數]至12的烷基、碳數！至12的垸氧基、碳數2至12的稀基、或任意的氫被氟取代的碳數2至12的烯基。 5.如申請專利範圍第4項所述之液晶組成物，其中所 49 201009052 31574pifl .成分為選自上述式（1_1)中R1以及R2中至少述第 ^ u ” 丫八从π κ中至少一個上述式⑴)所表™ 6.如申凊專利範圍第3項所述之液晶組成物，其中所 =第一成分為選自以式（2_1)至式（2_7)所表示的化合句族群中的至少一種化合物，

50 201009052 31574pif] F F

R4 (2-4) (2-5) (2-6) ❹ F F

(2-7) 其中，R3為碳數1至12的烷基、或碳數2至12的烯基；R4為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、或碳數2至12的烯基。、* 如申請專利範圍第3項所述之液晶組成物，其中所

三成分為選自以式（^)至式（3_3)所表示的化合物族群中的至少-種化合物，

51 201009052 31574pit'l K為碳數】至〗2的烷基 A * R6 7 v机悉、或石灰教2至】0 基，R為兔數】至12的貌基、碳數至12的轉數2至12的烯基、或任音的烷氣基、礞烯基。次任忍的虱被鼠取代的硬數2至】2 2 ㈡、J 如争請專利範圍第7項所述之液晶組成物述第三成分為選自以式（3-!)所表示的化合物族中:所少一種化合物。 Τ的至 9.如申請專利範圍項第4項、第6項或第7項中任— 項所述之液晶組成物，其中所述第一成分為選自以式C 1-1 ) 所表示的化合物族群中的參少一種化合物，所述=二成分為選自以式（2-1)至式（>7)所表示的化含物族群中的至少一種化合物，而且所述第三成分為選自以式（3_1)所表示的化合物族群中的裏少/種化合物，

52 201009052 31574pifl

其中，R1以及R2獨立為碳數！至12的烧基、碳數ι 氧基、碳數2至12的稀基、或任意的氫被氣取 ^的石厌數：至^的稀基…為碳⑻至^的烧基〜或碳數2至12的稀基；R4為碳數1至12的烧基、碳數1至12 53 201009052 31574pifl 的烷氧基、或碳數2至12的烯基；R5為碳數1至12的烷基、或碳數2至12的烯基；R6為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧基、碳數2至12的烯基、或任意的氫被氟取代的碳數2至〗2的烯基。 10. 如申請專利範圍第3項所述之液晶組成物，其中基於所數液晶組成物的總重量’所述第一成分的比例為5 wt%至30 wt%的範圍，所述第二成分的比例為3〇 wt%至 8〇 wt%的範圍，而且所述第三成分的比例為5 wt〇/0至50 v^t%的範圍。參 11. 如申請專利範圍第3項所述之液晶組成物，其中除所述第一成分、所述第二成分以及所述第三成分以外，更含有選自以式（4)所表示的化合物族群中的至少一種化合物作為第四成分， R7

⑷ 1中，R7為碳數1至12的烷基、或碳數2至12的烯基；R為碳數1至12的烧基、碳數i至12的烧氧基、或碳數Π12的烯基;環D以及環E獨立為1，4-伸環己基、 h L /3备]，4_伸笨基或2,5u，4_伸苯基；z3 為皐鍵、伸乙基、亞甲氧基或羰氧基。 =如申請專利範圍第η項所述之液晶組成物，立中所選自以式⑷)至式(4_3)所表示的化合物鉍群中的至少一種化合物， 54 201009052 jlD/4pifl

其中’ R7為碳數1至12的烧基、或碳數2至12的稀基，R為碳數1至12的烧基、礙數1至12的燒氧基、或碳數2至12的烯基。 13.如申請專利範圍第12項所述之液晶組成物，其中所述第四成分為選自以式（4-1)所表示的化合物族群中的至少一種化合物。 14.如申請專利範圍第n項所述之液晶組成物，其中

基於所述液晶組成物的總重量，所述第四成分的比 5 wt%至30 wt%的範圍。列相的上限溫度為大於等於，、肀勹處的光學各向里性C 25c時在波長589 肋時的所述㈣於讀’而且25°C時頻率為】 16-各向射生為祕等於士 .種’夜晶顯示元择，所述之液晶組成物。，、3有如申請專利範圍第1項如申請專利範歷弟6項所述之液晶顯示元件，其 55 201009052 31574pifi 中液晶顯示元件的運作模式為VA模式、IPS模式、或PSA 模式，液晶顯示元件的驅動方式為主動矩陣方式。

56