TW201243034A - Liquid crystal composition and liquid crystal display device - Google Patents
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201243034』 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 未發明是有關於一種主要適用於主動矩陣(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。尤其是有關於一種介電各向異性為負的液晶 組成物,且有關於含有該組成物的橫向電場切換(in_plane switching ’ IPS)模式、垂直配向(vertical alignment,VA) 模式、邊緣電場切換(fringe field switching,FFS )模式或 者高分子穩定配向(polymer sustained alignment,PS A )模 式的元件等。 【先前技術】 液晶顯示元件中’根據液晶的運作模式的分類為相變 (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 )、橫向電場切換 (in-plane switching,IPS )、垂直配向(verticai aiignment, VA)、邊緣電場切換(fringe field switching,FFS)、高分 子穩定配向(Polymer sustained alignment,PS A )模式等。 根據元件的驅動方式的分類為被動矩陣(passive matrix, PM)與主動矩陣(active matrix,AM)。PM分類為靜態 (static)與多工(multiplex)等,AM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 的分類為非晶石夕(am〇rph〇us 4 201243034 silicon)及多晶石夕(p〇lyCryStaiiine siiicon)。後者根據製造 步驟而分類為高溫型與低溫型。根據光源的分類為利用自 然光的反射型、利用背光源的穿透型以及利用自然光與背 光源兩者的半穿透型。 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AM元 件,而使組成物的一般特性提高。將兩者的一般特性中的 關聯歸納於下述表1中。根據市售的AM元件來對組成物 的般特性進一步進行說明。向列相的溫度範圍與元件可 使用的溫度範圍相關聯。向列相的較佳上限溫度約為 以上,而且向列相的較佳下限溫度約為_ 2 〇它以下。組成物 的黏度與元件的響應時間相咖。為了以元件顯示動綠夺 像,較佳為響應時間短。因此,較佳為組成物雜度小; 更佳為在低溫度下的黏度小。 ^ 1·,成物與AM元件的一般特性
正或負的介電各向異性大 比電阻大 對紫外線及熱穩定 臨界電壓低,消耗電力小 對比度大 電壓保持率大,對比度大 壽命長 1 )可縮短向液晶單元中注入組成物的時 間 201243034 成使對比度為最大。適當的積值與運作模式的種類 目1聯。VA模式的元件中為約0.30 μιη至約〇.4〇 μιη的範 圍1pS模式或者FFS模式的元件中為約〇 2〇师至約〇 3〇
Pm的fe圍。此時,對單元間隙小的元件而言較佳為具有 大的光學各向異性的組成物。組成物的絕對值大的介電各 向異性有助於元件的低臨界電壓、,丨、的消耗電力及大的對 因此’較佳為絕對值大的介電各向異性。組成物的 大的比電叫助於大的電壓絲率,且有助於元件的大的 對上度因此,較佳為在初始階段中不僅在室溫下,而且 在咼ja下亦具有大的比電阻的組成物。較佳為在長時間使 後不僅在至溫下,而且在高溫下亦具有大的比電阻的 2物。組成物對紫外線及熱的穩定性與液晶顯示元件的 壽命相_。當該些穩定性高時,該元件的壽命長。此種 特性對於液晶投影機(piOjeetGr)及液晶電視等所使用的 AM元件而言較佳。 具有TN模式的AM元件中使用具有正的介電各向異 性的組成物。另一方面,具有VA模式的AM元件中使用 具有負的介電各向異性的組成物。具有Ips模式或者ffs 模式的AM元件中使用具有正或負的介電各向異性的組成 物具有PSA模式的am元件中使用具有正或負的介電各 向異性的域物。液晶域物的例子揭示於如下所述的專 利文獻1及專利文獻2中。 [先前技術文獻] [專利文獻] 6
201243034 • mm v v ^ λ X
[專利文獻1]曰本專利特開平11〇355〇〇號公報 利文獻2]日本專利特開平3 5〇5742號公報 _車乂理想的AM元件具有可使用的溫度範圍廣、響應時 門短對Ml度大、臨界電壓低、電壓保持率大及壽命長等 特!·生。較理想為響應日㈣短於丨毫秒。因此,組成物的較 理心特性為向列相的高上限溫度、向列相的低下限溫度、 小的黏度、適當的光學各向異性、正或貞的大介電各向異 性、大的比電阻、對紫外線的高穩定性及對熱的高穩定性 等。 【發明内容】 本發月的目的為一種液晶組成物,其在向列相的高 上限溫度、向列相的低下限溫度、小的黏度、適當的光學 各向異 11大的負介電各向異性、大的比電阻、對紫外線 的高穩H對熱的高穩定性㈣性中,滿足至少二種特 性。另一目的是一種至少兩種特性具有適當平衡的液晶組 成=,尤其是滿足低的下限溫度及大的負介電各向異性的 H纟a成物。另—目的是—種含有此種組成物的液晶顯示 几件。另一目的是一種具有作為小的光學各向異性或者大 的光學各向異性的適當光學各向異性、大的負介電各向異 ^對兔外線的高穩定性等特性的組成物,以及具有短的 響應時間、大的電壓保持率、大的對比度、長的壽命 性的AM元件。 一本發明是一種液晶組成物以及含有該組成物的液晶顯 示元件,上述液晶組成物含有選自式(丨)所表示的化合物 201243034 組群中的至少一種化合物作為第一成分、以及選自式(2) 所表示的化合物組群中的至少一種化合物作為第二成分, 而且具有負的介電各向異性。
X1 X2
其中,R1為1個或2個氫經氟取代的碳數1至12的 烷基;R2、R3及R4獨立地為碳數1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A及環B獨立 地為
X1及X2獨立地為氟或氯;Y1為氫或甲基;Z1及Z2獨立地 為單鍵、伸乙基、亞曱氧基或者羰氧基;m及η獨立地為 0、1、2或3,而且m與η的和為1、2或3。 [發明的效果] 本發明的優點為一種在向列相的高上限溫度、向列相 的低下限溫度、小的黏度、適當的光學各向異性、大的負 介電各向異性、大的比電阻、對紫外線的高穩定性、對熱 8 201243034 的高穩定性等特性中,滿足至少一種特性的液晶組成物。 本發明的一方面為至少兩種特性具有適當平衡的液晶組成 物。另一方面為含有此種組成物的液晶顯示元件。另一方 面為具有適當的光學各向異性、大的負介電各向異性、對 紫外線的高穩定性等的組成物,而且提供一種具有短的響 應時間、大的電壓保持率、大的對比度、長的壽命等的am 元件。 【實施方式】 本說明書中的用語的使用方法如下所述。有時將本發 明的液晶組成物或者本發明的液晶顯示元件分別簡稱為 「組成物」或者「元件」。液晶顯示元件是液晶顯示面板及 液晶顯示模組的總稱。「液晶性化合物」是表示具有向列 相、層列相等液晶相的化合物或者雖不具有液晶相但作為 組成物的成分而有用的化合物。該有用的化合物具有例如 1,4-伸環己基(l,4-cyclohexylene )或 1,4-伸苯基 (1,4-Phenylene)之類的六員環,其分子結構為棒狀(r〇d like)。光學活性化合物及可聚合的化合物有時被添加於組 成物中。即便5亥些化合物為液晶性化合物,在此亦分類為 添加物。有時將選自式(1)所表示的化合物組群中的至少 一種化合物簡稱為「化合物d)」。「化合物d)」是指式 (1)所表示的一種化合物或者兩種以上的化合物。對於其 他化學式所表示的化合物亦同樣。稱「經取代」時的「至 少1個」是指取代的位置及個數均可自由選擇。 有時將向列相的上限溫度簡稱為「上限溫度」。有時將
S 9 201243034 向列相的下限溫度簡稱為「下限溫度」。「比電阻大」是表 示組成物在初始·巾,㈣在室溫下,㈣在接近向列 相的上限溫度的溫度下亦具有A的比電阻,並且在長時間 使用後,不僅在室溫下,而且在接近向_的上限溫度的 溫度下亦具有大的比電阻。「電壓保持率大」是表示元件在 ^始階段中,不僅在室溫下,而且在接近向列相的上限溫 度的溫度下亦具有大的電壓保持率,而且在長時間使用 後,不僅在室溫下,而且在接近向_的上限溫度的溫度 下亦具有大㈣壓㈣率。當賊學各向異性⑽性進行 說明時,❹以實例巾記制測定枝賴得的值。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」是以根據液晶組成物總重量的第一成分的重量百分率 (重量%)來表示。對於第二成分的比例等亦同樣。混合 於組成物中的添加物的比例是以根據液晶組成物總重量二 重量百为率(重量0/〇)或者重量百萬分率(ppm)來表示。 成分化合物的化學式中,將R2的記號用於多種化合 物。該些化合物中的任意兩種化合物中,R2所選擇的基團 可相同亦可不同。例如’有化合物(1 )的R2為乙基,且 化合物(1-1 )的R2為乙基的情況。亦有化合物(1 )的 R為乙基,而化合物(1-1)的R2為丙基的情況。該規則 亦適用於R3、R4等。 本發明為下述項目等。 1. 一種液晶組成物,含有選自式Q)所表示的化合 物組群中的至少一種化合物作為第一成分以及選自式(2) 201243034 所表示的化合物組群中的至少一種化合物作為第二成分, 而且具有負的介電各向異性:
Xjx2 z2~{®)Vr4 (2) 其中,R為1個或2個氫經氟取代的碳數丨至12的 烧基,R2、R3及R4獨立地為碳數丨至12的烷基、碳數i 至12的烧氧基或者碳數2至12的烯基;環A及環B獨立 地為
X1及X2獨立地為氟或氣;γΐ為氫或甲基;21及22獨立地 為單鍵、伸乙基、亞甲氧基或者羰氧基;m&n獨立地為 〇、1、2或3,而且〇1與11的和為1、2或3。 2·如第1項所述之液晶組成物,其中上述第一成分是 選自式(1-1)所表示的化合物組群中的至少一種化合物: 11 201243034
(Μ) 其中,R2為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧 基或者碳數2至12的烯基;p為1至12的整數。 如第1項或第2項所述之液晶組成物,其中上述第 二成分是選自式(2-1)至式(2-12)所表示的化合物組群 中的至少一種化合物: 12 201243034
(2-1) (2-2) (2-3) (2-4) (2-5) (2-6) (2-7) (2-8) (2-9) (2-10) (2-11) (2-12) 13 201243034 其中,R3及R4獨立地為碳數1至12的烷基、碳數i 至12的烷氧基或者碳數2至12的烯基。 4. 如第2項所述之液晶組成物,其中上述第二成分是 選自第3項所述之式(2-1)所表示的化合物組群中的至少 一種化合物。 5. 如第2項所述之液晶組成物’其中上述第二成分是 選自第3項所述之式(2-4 )所表示的化合物組群中的至少 一種化合物。 6. 如第2項所述之液晶組成物,其中上述第二成分是 選自第3項所述之式(2-6 )所表示的化合物組群中的至少 一種化合物。 7. 如第2項所述之液晶組成物,其中上述第二成分是 選自第3項所述之式(2-7)所表示的化合物組群中的至少 一種化合物。 8. 如第2項所述之液晶組成物,其中上述第二成分是 選自第3項所述之式(2_9)所表示的化合物組群中的至少 一種化合物。 9. 如第1項至第8項中任一項所述之液晶組成物,其 中根據液晶組成物的總重量,上述第一成分的比例為5重 量%至80重量%的範圍,而且上述第二成分的比例為1〇 重量%至95重量%的範圍。 10. 如第1項至第9項中任一項所述之液晶組成物, 其中更含有選自式(3)所表示的化合物組群中的至少一種 化合物作為第三成分: 14 201243034
其中,R5及R6獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1 至12的烷氧基、碳數2至12的烯基或者至少1個氫經氟 取代的碳數2至12的烯基;環C、環D及環E獨立地為 1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基或3-氟-1,4-伸 苯基;Z3及Z4獨立地為單鍵、伸乙基、亞曱氧基或者羰氧 基;q為0、1或2。 11.如第10項所述之液晶組成物,其中上述第三成分 是選自式(3-1)至式(3-13)所表示的化合物組群中的至 少一種化合物:
15 S 201243034 A 1
R5
F R6
R5 F
(3-1) (3-2) (3-3) (3-4) (3-5) (3-6) (3-7) (3-8) (3-9) (3-10) (3-11) (3-12) (3-13) 16 201243034 • “ W V/y .1 i 其中’ R5及R6獨立地為碳數i至12的烧基、碳數i 至12的烧氧基、碳數2至12的縣或者至少丨個氮给氣 取代的碳數2至12的烯基。 12.如第10項所述之液晶組成物,其中上述第三成分 是選自第11項所述之式(3·υ所表示的化合物組群中的 至少一種化合物。 13_如第10項所述之液晶組成物,其中上述第三成分 是選自第11項所述之式⑴)所表示的化合物組群中的 至少一種化合物以及選自第11項所述之式(3 7)所表示 的化合物組群中的至少一種化合物的混合物。 14·如第10項所述之液晶組成物,其中上述第三成分 是選自第11項所述之式(3_3)所表示的化合物組群中的 至少一種化合物以及選自第η項所述之式(3_7)所表示 的化合物組群中的至少一種化合物的混合物。 15·如第10項所述之液晶組成物,其中上述第三成分 是選自第11項所述之式(3_υ所表示的化合物組群中的 至少一種化合物、選自第11項所述之式(3_4)所表示的 化合物組群中的至少一種化合物以及選自第U項所述之 式(3-13)所表示的化合物組群中的至少一種化合物的混 合物。 • 16.如第10項至第15項中任一項所述之液晶組成 物’其中根據液晶組成物的總重量,上述第三成分的比例 為10重量%至80重量%的範圍。 !7.如第1項至第16項中任一項所述之液晶組成物, 17 201243034 其中更含有選自式(4)所表示的化合物組群中的至少一種 化合物作為第四成分:
其中,R7及R8獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1 至12的烷氧基、碳數2至12的烯基或者至少1個氫經氟 取代的碳數2至12的烯基;環F及環G獨立地為1,4-伸 環己基或者1,4-伸苯基;Z5及Z6獨立地為單鍵、伸乙基、 亞曱氧基或者羰氧基;r及s獨立地為0、1、2或3,而且 r與s的和為1、2或3。 18.如第17項所述之液晶組成物,其中上述第四成分 含有選自式(4-1)至式(4-5)所表示的化合物組群中的 至少一種化合物: 18 201243034
(4-1) (4-2) (4-3) (4-4) (4-5) 其中,R7及R8獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1 至12的烧氧基、碳數2至12的稀基或者至少丨個氫經氟 取代的碳數2至12的烯基。 19.如第17項所述之液晶組成物,其中上述第四成分 是選自第18項所述之式(4·4)所表示的化合物組群中的 至少一種化合物。 20·如第17項至第19項中任—項所述之液晶組成 物’其中根據液晶組成物的總重量,上述第四成分的 為5重量%至40重量%的範圍。 21·如第i項至第2〇項中任—項所述之液晶組成物, 19 201243034 其中向列相的上限溫度為机以上,波長589細下的光 學各向異性(25t )為_以上,而且頻率丨kHz下的介 電各向異性(25。〇為-2以下。 22. —種式(ι-m)所表示的化合物:
F
其中’P為1至12的整數;R9為碳數2至12的烯基。 23. 種液晶顯示元件,含有如第1項至第21項中任 一項所述之液晶組成物。 、 24. 如第23項所述之液晶顯示元件,其中液晶顯示元 件的運作模式為VA模式、lps模式、FFS模式或者psA 模式,液晶顯示元件的驅動方式為主動矩陣方式。 種如第1項至第21項中任一項所述之液晶組成 物的用途,其用於液晶顯示元件中。 26. —種如第22項所述之式(111)所表示的化合物, 其中’ P為1至12的整數;R9為碳數2至3的烯基。 本發明亦包括如下各項。丨)更含有光學活性化合物的 ^述組成物;2)更含有抗氧化劑、紫外線吸收劑、消泡劑 等加物的上述組成物;3)含有上述組成物的AM元件; 4) 3有上述組成物’而且具有tn、ecb、〇cb、ips、ffs、 VA M PSA Μ料件;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·, 20 201243034 性 成物中添加光學活性化合物而作為光學私 =下順序對本發明的组成物進行說明。第―,對組 成物中的成分化合物的構成進行酬。第二 匕人 物的主要雛及該化合物給組成物帶來駐要 =;對組成物中的成分的組合、成分的較佳= 八根據進仃說明。第四,對成分化合物的較 明。第五’列出成分化合物的具體例子。第六,對 於組成物巾的添加物進行朗。第七,對成分化合物的: 成法進行說明。最後,對組成物的用途進行說明。 第一,對組成物中的成分化合物的構成進行說明。本 發明的組成物被分類為組成物Α與組成物Β。組成物Α除 了含有選自化合物(1)、化合物(2)、化合物(3)及化合 物(4)中的液晶性化合物以外,亦可更含有其他 化合物、添加物、雜質等。「其他的液晶性化合物」是=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。此種化合物是出於進一步調整特性的目 的而混合於組成物中。其他的液晶性化合物中,就對熱咬 者紫外線的穩定性的觀點而言’氛基化合物較佳為少量。 氰基化合物的尤佳比例為0重量%。添加物為光學活性化 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。雜質是在成分化合物的合成等 步驟中混入的化合物等。即便該化合物為液晶性化合物, 在此亦分類為雜質。 21 201243034 -----厂i 組成物B實質上僅包含選自化合物(1)、化合物(2)、 化合物(3)及化合物(4)中的化合物。「實質上」是指除 了添加物及雜質以外,組成物不含與該些化合物不同的液 aa性化合物。組成物B與組成物a相比較,成分的數量少。 就降低成本的觀點而言,組成物6優於組成物A。就可藉 由混合其他的液晶性化合物來進一步調整物性的觀點而 言’組成物A優於組成物b。 第二,對成分化合物的主要特性及該化合物給組成物 的特性τρ*來的主要效果進行說明。根據本發明的效果,將 成分化合物的主要特性歸納於表2中。表2的記號中,L 是指大或高,Μ是指中等程度的,S是指小或低。記號L、 M、S是根據成分化合物之間的定性比較的分類,〇 (零) 是表示值大致為零。 表2.化合物的特性
化合物 (1) (2) 一 (3) (4) 上限溫度 Μ Μ〜L 1 S〜L Μ〜L 黏甩 S Μ〜L S〜Μ Μ〜L —— 光孕谷向異性 S Μ〜L S〜L Μ〜L 介電各向異性 S Μ〜L —〇 L - 比雷阳 L L L 當將成分化合物混合於組成物中時,成分化合物給組 成物的特性帶來的主要效果如下所述。化合物(1)提高介 電各向異性的絕對值,降低下限溫度。化合物(2)提高介 電各向異性的絕對值。化合物(3)提高上限溫度’降低下 限溫度’而且降低黏度。化合物(4)提高介電各向異性的 22 201243034 絕對值,而且降低下限溫度。 第二’對組成物中的成分的組合、成分的較佳比例及 其根據進行說明。組成物中的成分的組合為第一成分+第 一成分、第一成分+第二成分+第三成分、第一成分+第 二成分+第四成分以及第一成分+第二成分+第三成分+ 第四成分。組成物中的成分的較佳組合為第一成分+第二 成分+第三成分。 、為了提高介電各向異性的絕對值且降低下限溫度,第 成刀=較佳比例為5重量%以上,為了降低下限溫度, 曰〇成刀的較佳比例為8〇重量%以下。尤佳比例為1〇重 置%至60重量%的範圍。特佳比例為20重量%至40重量 %的範圍。 例介電各向紐的㈣值’第二成分的較佳比 1夕J 1 0 曹 0/ |、, yr 為95重量%以下 圍。特佳或
么CK壬曰n 。上,為了降低黏度,第二成分的較佳比例 。尤佳比例為20重量%至80重量%的範 30重量%至60重量%的範圍。 23 20124303} 第四,對成分化合物的較佳形態進行說明。 R1為1個或2個氫原子經氟原子取代的碳數1至12 的烷基’ R2、R3及R4獨立地為碳數1至12的烷基、碳數 1至12的烷氧基或者碳數2至12的烯基,R5、R6、R7及 R8獨立地為碳數1至12的烷基、碳數!至12的烷氧基、 碳數2至12的烯基或者至少1個氫經氟取代的碳數2至 12的烯基,R9為碳數2至12的烯基。為了提高介電各向 異性的絕對值’較佳的Ri為末端的丨個或2個氫經氟取代 的碳數1至12的烷基,為了降低黏度,較佳的Ri為j個 氫原子經氟原子取代的碳數丨至3的烧基。為了提高對紫 外線或者熱的穩定性等,較佳的R2、R3、R5、尺6及R7為 碳$數1至12的烷基,或者為了降低黏度,較佳的r2、r3、 R R及R為碳數2至12的稀基。為了提高對紫外線或 者熱的穩定性等,較佳的尺4及R8為碳數丨至12的烷基, 或者為了提冑介1:各肖異性舰雜,較料卩4及Μ為 碳數1至I2的烧氧基。為了降低黏度,較佳的Μ為碳數 2至5的稀基。 較佳的烧基為甲基、乙基、丙基、丁基、戊a、己其 ίί或=者為庚;降低黏度,尤峨基為乙 =佳賊驗為卩縣、6驗、丙 二 較佳的烯基為乙烯基、〗·丙縣、2_丙縣、卜丁歸 24 201243034 4-戊稀= 韻基、2·戊烯基、3_戊烯基、 =二基、2_己歸基、3_己·、‘己烯基或者 基、3-Ϊ烯ίΐ降低黏度,尤佳的烯基為乙烯基、丙稀 立體構型與雙鍵的位置相關 ==—CH-的較佳 美、1_丁、陡故,,、 馬了降低黏度等,如1-丙烯 ^員的嫌二/烯基、卜己埽基、3·戊烯基及3_己烯基 2 式_。如2_丁縣、2_戊稀基及 2-己烯基之_烯基中難為 鏈稀基優於分支烯基。 再i。茨二席基中直 至少1個氫經氟取代的烯基的較佳例子為2,2•二氣乙 二氟-2-丙絲、4,4_二氟冰丁稀基、5,5_二氣斗 =基及M·二氟_5_己烯基。為了降飾度,尤佳的例子 馮,2-—氟乙烯基及4,4-二氟_3-丁烯基。 m及n獨立地為或3,而且的和為卜 2或3。為了降低下限溫度,較佳的】,為了提高 上限溫度,較佳的m及η為2。 Ρ為1至12的整數。為了降低黏度,較佳的ρ為1至 3的整數。q為°、1或2。為了降低黏度,較佳㈣為卜 為了提高上限溫度,較佳的q為2。 r及s獨线為〇小2或3,而且的和為卜2 或3。為了提高上限溫度,較佳的4 2。為了降低下限溫 度,較佳的s為0。 環A及環B獨立地為 25 201243034
當爪為2或3時,任意的 為2或3時,任意的2個严长A可相同亦可不同,當 上限溫度,較佳的環二β可相同亦可不同。為了提連 光學各向碰,較佳 I $丨,4·伸環己基,為了提這 高介電各向異性的絕對^Κ伸苯基,為了老 〇-\ 較佳的環Α或環Β為 Ύ -V-0、 a—
較佳為 可相同亦可不同。為’本土,备q為2時’2個環 環E為1,4_伸環其低黏,’較佳的環C、環〇或: C、環D或者ifE二:了提南光學各向異性,較佳的: 伸環己基或者“伸^’環17及環㈣立地為1, 環F可相同亦可不同,:’虽鴣2或3時’任意的2彳 可相同亦可不间二’ § 8為2或3時’任意的2個環 關的立體ί 了提高上限溫度,與Μ ·伸環己基; χ1構,尺反式構型優於順式構型。 或X2為t獨立地為氟或氣。為了降低黏度,較佳的】 zl ^氣,曱基。為了降低黏度,較佳的γ1為氫。 基;各f镯立地為單鍵、伸乙基、亞甲氧基或者羰i 田m *’’、2或3時,任意的2個z丨可相同亦可不同 26 201243034 田n f 2或3時,任意的2個z2可相同亦可不同 低黏度,較佳的21及Z2為單鍵,為了提高介電各 ?絕對值’較佳的Z1及Z2為亞甲氧基。Z3及z4 單鍵、伸乙基、亞f氧基或者魏基 厂 =目同亦可不同。為了降低黏度,較佳的==鍵= 了提同上限溫度,較佳的z3為羰氧基。Z5及 ☆二 單鍵、伸乙基、亞甲氧基或者魏基,當為 任意的2個Z5可相同亦可不同,當s為2或3時,任 2個。Z6可相同亦可不同。為了降低黏度,較佳的Z5及^ 為單鍵,為了提高介電各向異性的絕對值,較佳 Z6為羰氧基。 久 第五,列出成分化合物的具體例子。下述較佳化人物 中’ R9為碳數⑴2的烯基。R-及R12獨立地為具;碳 γ至12的直鏈烧基或者具有碳數2至12的直鏈烯基。 R11為具有碳數1至12的直鏈烷基或者具有碳數丨至12 的直鏈烧氧基。R13為具有碳數丨至丨2的直鏈烧基、具有 碳數1至12的直鏈烷氧基或者具有碳數2至12的直鏈 基。 較佳的化合物(1)為化合物(M — 丨)。較佳的化合物 (2)為化合物(2-1-1)至化合物(2-12-1)。尤佳的化合 物(2)為化合物(2-1-1)至化合物(2-1〇_1 )。特佳的化 合物(2)為化合物(2-M)至化合物(2-7-1)。較佳的化 合物(3)為化合物(3-1-1)至化合物(3-13-1)。尤佳的 化〇物(3)為化合物(3-1-1)至化合物(3-7-1)以及化 27 201243034 合物(3-9-1)至化合物(3-13-1)。 化合物(3-1-1 )、化合物(3-3-1 )、 物(3-7-1)以及化合物(3-13-1)。 化合物(4-1-1)至化合物(4-5-1) 化合物(4-4-1 )。 特佳的化合物(3)為 化合物(3-4-1)、化合 較佳的化合物(4)為 。尤佳的化合物(4)為
28 201243034
(2-1-1) (2-2-1) (2-3-1) (2-4-1) (2-5-1) (2-6-1) (2-7-1) (2-8-1) (2-9-1) (2-10-1) (2-11-1) (2-12-1) 29 201243034r
Ri2^y~^)-Ru
(3-1-1) (3-2-1) (3-3-1) (3-4-1) (3-5-1) (3-6-1) (3-7-1) (3-8-1) (3-9-1) (3-10-1) (3-11-1) (3-12-1) (3-13-1) 30 201243034
R10
(4-1-1) (4-2-1)
(4-3-1) (4-4-1) (4-5-1) 第六,對可混合於組成物中的添加物進行說明。此種 V力4勿為光十•性化合物、抗氧化劑、紫外線吸收劑、色 素、消泡劑、可聚合的化合物及聚合起始劑等。出於 液,的螺旋結構來賦予扭轉角的目的,將化 ^物二。此種化合物的例子為化合物⑸二 i佳比例化合物的較佳比例為5重量%以下。 π马0.01重量%至2重量%的範圍。 31 201243034τ
(5-1)
(5-2) (5-3)
(5-4) (5-5) 不僅在室溫下’而且在接近向 維持大的麵保持率,將抗 為了防止由大氣中的加熱引起的比電阻的下降,或者 為了在長時間使用元件後, 列相的上限溫度的溫度下亦 化劑混合於組成物中。 32 201243034 c(ch3)3
CwH2w+i (6) C(CH3)3 抗氧化劑的較佳例子是w為i至9的整數的化合物(6) 等。化合物(6)中’較佳的w為卜3、5、7或9。尤佳 的w為1或7。w為1的化合物(6)由於揮發性大,故而 在防止由大氣中的加熱引起的比電阻的下降時有效。w為 7的化合物(6)由於揮發性小,故而對於在長時間使用元 件後’不僅在室溫下,而且在接近向列相的上限溫度的溫 度下亦維持大的電壓保持率而言有效。為了獲得上述效 果,抗氧化劑的較佳比例約為5〇 ppm以上,為了不降低 上限溫度,或者為了不提高下限溫度,抗氧化劑的較佳比 例約為600 ppm以下。尤佳比例為約丨〇〇 ppm至約3〇〇卯瓜 的範圍。 紫外線吸收劑的較佳例子為二苯甲酮(benz〇phen〇ne ) 衍生物、苯甲酸酯(benzoate)衍生物、三唑(triaz〇le) 衍生物等。另外,如具有立體阻礙的胺之類的光穩定劑亦 較佳。為了獲得上述效果,該些吸收劑或穩定劑的較佳比 例約為50 ppm以上,為了不降低上限溫度,或者為了不 提高下限溫度,該些吸收劑或穩定劑的較佳比例約為 10000 ppm以下。尤佳比例為約100 ppm至約1〇〇〇〇卯瓜 的範圍。 為了適合於賓主(guest host,GH)模式的元件,將如 33 201243034 偶氮(azo)系色素、蒽酿(anthraquinone)系色素等之類 的二色性色素(dichroicdye)混合於組成物中。色素的較 佳比例為約〇.〇1重量。/。至約1〇重量%的範圍。為了防止起 泡’將二甲基石夕油(dimethyl silicone oil)、曱基苯基石夕油 (me^iyl phenyl silicone oil)等消泡劑混合於組成物中。 為了獲得上述效果,消泡劑的較佳比例約為 1 ppm以上, 為了防止顯示的不良’消泡劑的較佳比例約為1〇〇〇 ppm 以下。尤佳比例為約1 ppm至約500 ppm的範圍。 為了適合於南分子穩定配向(p〇lymer sustaine alignment ’ PSA)模式的元件,將可聚合的化合物混合方 組成物中。可聚合的化合物的較佳例子為丙稀酸酯 '曱2 丙烯酸酯、乙烯基化合物、乙烯氧基化合物、丙烯醚、老 氧化合物(環氧乙烷(oxirane)、氧雜環丁烷(〇xetane)) 乙烯酮等具有可聚合的基_化合物。特佳的例子為丙丈 酸醋或者甲基㈣g㈣的衍生物。為了獲得上述效果,_ 聚合的化合物的較佳比例約為G G5重量%以上,為了防』 顯示不良’可聚合的化合物的較佳比例約為重量 下。尤佳比例為約G.1 |量%至約2重量%的範圍。可聚^ 的化合物難為在光聚合起始轉適#的起關存在^ 由UV照射等來聚合〇用以臂人 f , 用乂聚合的適當條件、起始劑的ϋ s類型及適當的量已為業者所知, 光起始劑Irgacure 651 (註冊芮俨)° ; 。例士 . n 财商松)、Irgacure 184 (註冊货 或者加〇_1173 (註冊商標)(basf)適合 聚合。光聚合起始劑的較佳比例為可聚合的化合物_ 34 201243034 •一 V» 0.1重量%至約5重量%的範圍,特佳比例 約3重量%的範圍。 重里/〇至 第七’對成分化合物的合成法進行說明。該些化 可利用已知的方法來合成。例如合成法。化合物β 利用日本專利特開平u棚〇〇號公報中記載的方法來^ ^化合物⑴…及化合物⑴])是_日本專^ 表平2-5G3441號公報中記載的方法來合成^合物(m,) 是利用日本專利特開2000-008040號公報中公布 合成。化合物(3-M)是利用日本專利特開日召%侧伽 號公報中記載的方法來合成。化合物(冬本丨)是利用曰本 專利特開2005-035986號公報中記載的方法來合成。抗氧 化劑已有市售。式⑷的w為1的化合物可從Aldrich (Sigma-Aldrich Corporation)獲取。w為 7 的化合物⑷ 等是利用美國專利3660505號說明書中記載的方法來合 成。 口 未記載合成法的化合物可利用有機合成(〇rganic Syntheses,約翰威立父子出版公司(J〇hn WUey & s〇ns,
Inc))、有機反應(〇rganic Reacti_,約輪威立 公司(John Wiley & Sons,Inc ))、綜合有機合成 (Comprehensive Organic Synthesis,培格曼出版公司 (PergamonPress))、新實驗化學講座(丸善)等成書中記 載的方法來合成。組成物是利用公知方法,由以上述方式 獲%的化合物來製備。例如,將成分化合物混合,然後藉 由加熱而使其相互溶解。 35 201243034r 最後,對組成物的用途進行說明。本發明的組成物主 要具有約-i〇c以下的下限溫度、約70它以上的上限溫度 以及約〇.〇7至約0.20的範圍的光學各向異性。含有該組 成物的元件具有大的電壓保持率。該組成物適用於AM元 件。該組成物特別適用於穿透型八撾元件。藉由控制成分 化合物的比例,或者藉由混合其他的液晶性化合物,亦可 製備具有約0.08至約0.25範圍的光學各向異性的組成物 以及具有約〇_1〇至約0.30範圍的光學各向異性的組成 物。5玄組成物可作為具有向列相的組成物來使用,且可藉 由添加光學活性化合物而作為光學活性組成物來使用。 本發明的液晶組成物的較佳向列相的下限溫度至少約 為0°C以下,更佳的向列相的下限溫度約為_2〇<t以下,尤 其更佳的向列相的下限溫度約為_3〇。〇以下。 本發明的液晶組成物的較佳向列相的上限溫度至少約 為7〇 C以上,更佳的向列相的上限溫度約為乃艽以上尤 其更佳的向列相的上限溫度約為以上。 本發明的液晶組成物的589 nm下且25〇C下的較佳光 學各向異性為約G.G7至約G.2G的範圍,更佳的光學各向 異性為約G.G7至約G.16的範u,尤其更佳的光學各向異 性為約0.08至約0.12的範圍。 ' 本發明的液晶組成物的坑下的較佳介電各向異性 的絕對值JL少約為1.5以上,更佳的介電各向異性的絕對 值約為2以上’尤其更麵介電各向異性的絕對值約為u 以上。 …· 36 201243034 5玄組成物可用於AM元件。進而亦可用於PM元件。 該組成物可用於具有PC、TN、STN、ECB、OCB、IPS、 FFS、VA及PSA等模式的am元件及PM元件。特佳為 用於具有IPS、FFS或者VA模式的am元件。該些元件可 為反射型、穿透型或者半穿透型。較佳為用於穿透型元件。 亦可用於非晶石夕-TFT元件或者多晶矽_丁尸丁元件。亦可用 於將该組成物微膠囊化而製作的向列曲線排列相 (nematic curvilinear aligned phase ’ NCAP)型元件、或在組成物中 形成二維網狀南分子的而分子分散(polymer dispersed, PD)型元件。 [實例] 當試料為組成物時直接測定,記載所得的值。當試料 為化合物時’藉由將該化合物(15重量%)混合於母液晶 (85重量%)中來製備試料。根據藉由測定而得的值,利 用外推法算出化合物的特性值。(外推值)= {(試料的測 疋值)-〇.85χ (母液晶的測疋值)} /0.15。當在該比例下層 列相(或者結晶)於25°C下析出時’將化合物與母液晶的 比例以10重量% : 90重量%、5重量% : 95重量%及1重 量% ·· 99重量0/〇的順序變更。利用該外推法來求出與化合 物相關的上限溫度、光學各向異性、黏度及介電各向異性 的值。 母液晶的成分如下所述。各成分的比例為重量0/〇。 37 201243034, 17. 2% 27. 6% 20. 7% 20. 7% 13. 8% c3h7-{^-coo-^-〇c2h5 c3H7O-coo-^-〇c4h9 caO-co°-〇-〇c2h5 C5Hu—(3-C00—^k〇ch3 C5Hn~O~C00-〇~0C2H5 特性的測定是依據下述方法。該些方法多為日本電子 機械工業會規格(Standard of Electric Industries Association of Japan ) EIA J.ED-2521A中記載的方法或者將其修飾而成 的方法。 向列相的上限溫度(NI,°C):在具備偏光顯微鏡的 熔點測定裝置的加熱板上放置試料,以rC/min的速度加 熱測疋试料的一部分由向列相轉變為各向同性(isotropy ) 液體時的溫度。有時將向列相的上限溫度簡稱為r上限溫 度」。 向列相的下限溫度(Tc ’ °c):將具有向列相的試料 放入玻璃瓶中,在〇°C、_10°C、-2〇t:、·3〇Χ:及-40°c的冷 凍器中保管1〇天後,觀察液晶相。例如,當試料在_2〇。〇 下為向列相的狀態,而在-3〇°C下轉變為結晶或者層列相 38 201243034 二將=:〈鐵」。有時將向列相的下限溫度簡 ―、光學各向異性(折射率各向異性,Δη,在25t下測 =定 589⑽的光,利用目鏡上安裝有偏 ^的^折料來進行。將主稜鏡的表面向_個方 擦後’將試料滴下至主稜鏡上。折射率n丨丨是 的方向平行時測定。折射^丄是在偏光的方向 =二=測定。光學各向異性的值是由 介電各向異性(Δε,在坑下測定)··介電各向異性 的值是由Δε=ε丨| -ε丄的式子計算出。介電常數(£丨丨及£丄 是以如下方式測定。 υ介電常數(ε || )的測定:在經充分清洗的玻璃基 板上塗佈十八烷基三乙氧基矽烷(〇16 mL)的乙醇 mL)溶液。以旋轉器使玻璃基板旋轉後,在15〇它下加熱 1小時。在兩塊玻璃基板的間隔(單元間隙)為4 μηι的' VA元件中放入試料,對該元件利用以紫外線硬化的黏接 劑加以密封。對該元件施加正弦波(0.5 V,1 kHz),2秒 後測定液晶分子的長軸方向的介電常數(ε || )。 2)介電常數(ε丄)的測定:在經充分清洗的玻璃基 板上塗佈聚醯亞胺溶液。將該玻璃基板煅燒後,對所得的 配向膜進行摩擦處理。在兩塊玻璃基板的間隔(單元間隙) 39 201243034 一 · -X· 1 為9 μηι且扭轉角為80度的TN元件中放入試料。對該元 件施加正弦波(0.5 v,1 kHz),2秒後測定液晶分子的短 軸方向的介電常數(ε丄)。 臨界電壓(Vth,在25°C下測定’ V):測定時使用大 塚電子股份有限公司製造的LCD5100型亮度計。光源為齒 素燈。在兩塊玻璃基板的間隔(單元間隙)為4 μιη且摩 擦方向為反平行的正常顯黑模式(normally black m(Kje) 的VA元件中放入試料,對該元件利用以紫外線硬化的黏 接劑加以密封。對該元件施加的電壓(60 Hz,矩形波)是 以0.02 V為單位自〇 V階段性地增加至20 V。此時,從垂 直方向對元件照射光,測定穿透過元件的光量。製成當該 光量達到最大時穿透率為100%,且當該光量為最小日^ 透率為0%的電壓-穿透率曲線。臨界電壓是穿透率達到 10%時的電壓。 一電壓保持率(VHR-卜25。〇,%):測定時使用的TN 兀件具有聚醯亞胺配向膜,而且兩塊玻璃基板的間隔(單 兀間隙)為5 μιη。該元件在加入試料後,利用以紫外線硬 化的黏接劑加以密封。對元件施加脈衝電壓(5ν, 60微秒)來充電。利用高速電壓計在16 7毫秒之間測定 所衰減的電壓,求itj單位週射的電壓曲線與橫轴之間的 面積A。面積B為未衰減時的面積。電壓保持率為面 相對於面積B的百分率。 -電壓保持率(VHR-2,_,%):測定時使用的TN 70件具有聚醯亞胺配向膜,而且兩塊玻璃基板的間隔(單 201243034 兀間隙)為5 μηι。該元件在加入試料後,利用以紫外線硬 化的黏接劑加以密封。對該ΤΝ元件施加脈衝電壓ν, 60^鼓秒)來充電。利用高速電壓計在16.7毫秒之間測定 所衰減的電壓’求出單位週期中的電壓曲線與橫軸之間的 面積Α °面積Β為未衰減時的面積。電壓保持率為面積A 相對於面積B的百分率。 電壓保持率(VHR-3,25°C,%):照射紫外線後,測 定電壓保持率,評價對紫外線的穩定性。測定時使用的TN 元件具有聚醯亞胺配向膜,而且單元間隙為5 μιη。在該元 件中注入試料,照射光2〇分鐘。光源為超高壓水銀燈 USH-500D (Ushio電機製造),元件與光源的間隔為2〇 cm°VHR-3的測定是在16.7毫秒之間測定所衰減的電壓。 具有大的VHR-3的組成物對紫外線具有大的穩定性。 VHR-3較佳為90%以上,更佳為95%以上。 電壓保持率(VHR-4,25°C,%):將注入有試料的 TN元件在8〇°C的恆溫槽内加熱500小時後,測定電壓保 持率’評價對熱的穩定性。VHR-4的測定是在6.7毫秒之 間測定1所衰減的電壓。具有大的VHR-4的組成物對熱具 有大的穩定性。 響應時間(τ,在25°C下測定,ms):測定時使用大塚 電子股份有限公司製造的LCD5100型亮度計。光源為南素 燈。低通遽波器(Low-pass filter)是設定為5 kHz。在兩 塊玻璃基板的間隔(單元間隙)為3.2 μιη且摩擦方向為反 平行的正常顯黑模式(normally black mode)的PVA元件 41 201243034 中放入試料,對該元件利用以紫外線硬化的黏接劑加以密 封。對該元件施加稍微超過臨界電壓的程度的電壓約i分 鐘,接著一邊施加5.6 V的電壓,一邊照射23 5 mW/cm2 的紫外線約8分鐘。對該元件施加矩形波(6〇Hz,1〇 v, 〇_5秒)。此時,從垂直方向對元件照射光,測定穿透過元 件的光量。當该光量達到最大時穿透率為1〇〇% ,當該光 量為最小時穿透率為0%。響應時間是穿透率自9〇%變化 為10%所需要的時間(下降時間,fau time,毫秒)。 比電阻(P,在25°c下測定,Ωαη):在具備電極的容 器中注入試料1.0 mL。對該容器施加直流電壓(1〇 ν), 測定10秒後的直流電流。比電阻是由如下式子算出。(比 電阻)= {(電壓)X (容器的電容)}/{(直流電流)χ (真 空的介電常數)}。 ’ iH-NMR分析 ,測疋裝置疋使用DRX-500 (Bruker BioSpin (股)公 司製ie)。測疋是將實例等中製造的樣品溶解於CDCi3等 樣品可溶解的氘化溶劑中,在室溫、500 MHz、累計次數 $ 24次的條件進行。此外,所得的核磁共振波譜的說明 :是指單重峰(singlet),d是指雙重峰(d〇ublet),t 疋指二重峰(triplet;),q是指四重峰(叩artet),爪是指多 ,峰(multiplet)。另外’化學位移δ值的零點的基準物質 疋使用四甲基石夕烧(tetramethylsilane,TMS )。利用相同裝 置亦進行19F-NMR分析。
氣相層析分析:測定時使用島津製作所製造的gc_14B 42 201243034 型氣相層析儀。載體氣體為氦氣(2 mL/min )。將試料氣化 室設定為280°C,且將檢測器(火焰離子檢測器,flame ionization detector,FID)設定為300t:。成分化合物的分 離時使用Agilent Technologies Inc.製造的毛細管柱DB4 (長度30 in,内徑0.32 mm,膜厚0.25 μιη ;固定液相為 一曱基聚碎氧院,無極性)。該管柱在2〇〇它下保持2分鐘 後,以5°C/mm的比例升溫至280t。試料製備成丙酮溶 液(0.1重量%)後,將其中的1 μί注入至試料氣化室中。 記錄計為島津製作所製造的C-R5Α型Chromatopac或者其 同等品。所得的氣相層析圖表示與成分化合物對應的峰值 的保持時間及波峰的面積。 用以稀釋試料的溶劑可使用氯仿及己烷等。為了分離 成分化合物,可使用如下毛細管柱。Agilent Techn〇i〇gies Inc·製造的HP-1 (長度30 m,内徑〇 32 mm,膜厚〇 25 μπι)、Restek C〇rp〇rati〇n製造的恤」(長度3〇坩,内徑 0.32 mm,膜厚 〇 25 μπι)、SGE International Pty. Ltd 製造 的BP](長度30m’内徑〇.32mm,膜厚0.25 μιη)。出於 防止化合物波峰重疊的目的,亦可使用島津製作所製造的 毛細管柱cbpi-M50_025 (長度50 m,内徑〇 25咖,膜 厚 0.25 μπι)。 組成物中所含的液晶性化合物的比例可利用如下所述 的方法算出。液晶性化合物可利用氣相層析儀來檢測。氣 相層析圖中的波峰的面積比相t於液日性化合物的比例 (莫耳數)。使用上文記载的毛細管柱時,可將各液晶性化 43 201243034 ^物的修正係數視為丨。因此’液晶性化合物的比例(重 量%)是根據波峰的面積比來算出。 利用實例對本發明進行詳細說明。本發明不受下述實 例的限定。比較例及實例中的化合物是根據下述表3的定 義’利用記號來表示。表3中,與i,4_伸環己基相關的立 體構型為反式構型。位於記號後的括弧内的編號與化合物 的編號對應。(_)的記號是指其他的液晶性化合物。液晶 ^化合物的比例(百分率)為根據液晶組成物總重量的重 里百分率(重量%),液晶組成物中包含雜質。最後,歸納 組成物的特性值。 201243034 表3.使用記號的化合物的表述法R-D-Zr··-Zn-(An)-R' 1)左末端基R- 記號 CnH 2n+r n- CnH 2n+1〇_ nO- CmH2nl+i〇CnH 2n- mOn- ch2=ch- V- C„H2n+「CH=CH- nV- CH2-CH-CnH2n- Vn- CraH2ra+rCH=CH-CnH2n- m Vn- cf2=ch- VFF- CF2=CH-CnH2n- VFFn- F -CnH2n- Fn- CnH 2n+rCF2_ nCF2- 2)右末端基-R’ 記號 nH 2n+i -n _〇 CnH2n+1 -On -ch:ch2 -V -CH=CH-CnH2n+1 -Vn -CnH2n-CH=CH2 -nV -ch=cf2 -VFF 3)結合基-Zn- 記號 _CnH2n- n -COO- E -CH:CH- V -ch2o- 10 -och2- 01 _S H 2~ Si 4)環結構-A記號 Cl F Cro(7F,8F)
普
Cl
5)表述例
例 1 F3-HH-V
例 2 3CF2-HH-3 F
Ch B BCF) BF) Bf,F) B CF,3F) B 2F.3CL) B(2CL,3F) B 6F,6F) B2F,3F,6M e) dh Dh
例 4 3-HBB2F,3F)-02
/h〇c2H5 [實例1] 化合物(1-1-1)中,製造如下的化合物。 45 201243034 !H-NMR (CDCI3; δ ppm): 5.77 (ddd, 1H, J=17 Hz, 10.5 Hz, 6.5 Hz), 4.95 (ddd, 1H, J=17 Hz, 1.5 Hz, 1.5Hz), 4.87 (ddd, 1H, J=ll Hz, 1.5 Hz, 1.5 Hz), 4.42 (dt, 2H, J=47.5 Hz, 6.2 Hz), 1.92-1.82 (m, 1H), 1.78-1.64 (m, 10H), 1.28-1.24 (m, 2H), 1.21-1.12 (m, 1H), 1.10-0.84 (m, 10H); 19F-NMR (CDCI3; δ ppm): -218.0 (tt, IF, J=95.0 Hz, 23.8 Hz). 相轉移溫度為Cr3.0 SB 36.0N53.4Iso。其中,Cr表 示結晶,SB表示層列B相,N表示向列相,Iso表示各向 同性液體,相轉移溫度的單位全部為°C。另外,將該化合 物混合於母液晶中,利用外推法獲得化合物的特性值。 NI=33.9°C ; Δε=-1·0 ; Δη=0.039。 [實例2] 化合物(1-1-1)中,製造如下化合物。
!H-NMR (CDCI3; δ ppm): 5.77 (ddd, 1H, J=17 Hz, 10.5 Hz, 6.5 Hz), 4.95 (ddd, 1H, J=17 Hz, 1.5 Hz, 1.5 Hz), 4.87 (ddd, 1H, J=10.5 Hz, 1.5 Hz, 1.5 Hz), 4.49 (dt, 2H, J=47.5 Hz, 6.2 Hz), 1.92-1.83 (m, 1H), 1.80-1.71 (m, 8H), 1.58 (ddt, 2H, J=26 Hz, 6.5 Hz, 6.2 Hz), 1.41-1.33 (m, 1H), 1.10-0.89 46 201243034 (m,l〇H); 19F-NMR (CDC13; δ ppm): -218.3 (tt, lj?
Hz, 52.9 Hz). ’ 相轉移溫度為Cr-26.2 SB 41.4 Iso。其中,Cr表示名士 晶,SB表示層列B相’ Iso表示各向同性液體,相轉^多: 度的單位全部為。C。另外,將該化合物混合於母液^中 利用外推法獲得化合物的特性值。NI=15.〇t: ; . △η=0·024。 ’ [實例3] 化合物(1-1-1)中,製造如下化合物。
^-NMR (CDC13; δ ppm): 5.41-5.33 (m, 2H), 4 42 (dt 2H, J=47.4 Hz, J=6.3 Hz), 1.80-1.66 (m, 11H), 1 ¢3 (d Γ ΙοηΜ28"1'23 ^ 2H),L2〇'l n K 1HX 106:0·83, (m, 10H); F-NMR (CDC13; δ ppm) -218.05 (dt iF T=47 , Hz, J=24.4 Hz). ’,j-47·4 相轉移溫度為Cr 43.6 SB 49.8 N 87.2 IS0。其中Cr 表示結晶’ SB表示層列B相,N表示向列相、:Γ 向同性液體,相轉移溫度的單位全部為。c。另外0 ^ 二液晶中,利用外推法獲得化合物的特= NI=77.0 C,Δε=-2.6 ; ^11=0.064。 [實例4] 化合物(1-M)中,製造如下化合物。 201243034 A. r
F ^-NMR (CDCI3; δ ppm) 5.41-5.33 (m, 2H), 4.49 (dt, 2H, J=47.4 Hz, J=6.3 Hz), 1.80-1.71 (m, 8H), 1.63 (d, 3H, J=4.9 Hz), 1.62-1.51 (m, 2H), 1.41-1.25 (m, 2H), 1.06-0.87 (m, 10H). 19F-NMR (CDCI3; δ ppm) -218.35 (dt, IF, J=47.4 Hz,J=24.4 Hz).相轉移溫度為 Cr 1.4 SB 40.4 Iso。其中, Cr表示結晶’ SB表示層列B相,Iso表示各向同性液體, 相轉移溫度的單位全部為。C。另外,將該化合物混合於母 液晶中,利用外推法獲得化合物的特性值。NI=44.7°C ; △s==-0.9 ; ^11=0.049。 [實例5] 化合物(1-M)中,製造如下化合物。
'H-NMR (CDCI3; δ ppm) 5.43-5.35 (m, 2H), 4.24 (dd, 2Ή’ J==47.7 Hz,J=6.1 Hz),1.83-1.57 (m,11H),1.66 (d, 3H, JM·5 Hz), 1.10-0.97 (m, i〇H), 19F-NMR (CDC13; δ ppm) ~222.82 (dt, if, J=47.7 Hz, J=16.7 Hz). 表示各向同錄體,_移溫度的單位 將該化合誠合於母M +, 相轉移溫度為Crl4.〇N22.1Iso。其中,&表示結晶, 向列相,Iso 全部為。C。另外, 48 201243034
法獲传化合物的特性值。Nl=19.7 C ’ ^£=-0.8 ; △nso.Qs?。 [比較例1] 從曰本專利特開平n_〇3550〇號公報中揭示的組成物 中選擇組成物例1。依據是由於該組成物含有化合物(i )。 該組成物的成分及特性如下所述。比較例1的介電各向異 性(Δε)為正,並不滿足發明所欲解決的課題。另外,曰 本專利特開平11-〇355〇〇號公報中揭示的其他組成物例亦 同樣。 3CF2-HH-3 (1) 10% 4CF2-HH-3 (1) 10% 7-HB(F,F)-F (-) 5% 2-HHB(F)-F (-) 7% 3-HHB(F)-F (-) 7% 5-HHB(F,F)-F (-) 7% 3-H2HB(F,F)-F (-) 9% 5-H2HB(F,F)-F (-) 5% 3-HH2B(F,F)-F (-) 8% 5-HH2B(F,F)-F (-) 7% 3-HHB(F,F)-F (-) 8% 5-HHB(F,F)-F (-) 7% 3-HHB-F (-) 5% 3-HBB-F (~) 5% NI=80.8〇C ; Δη= [比較例2] -0.0689 ; η=24.9 mPa-s ; Δε=4.7 0 49 201243034 調配含有與化合物(1)類似的化合物的液晶組成物, 利用上述方法來測定。該組成物的成分及特性如下所述。 該液晶組成物的下限溫度為-10 °C至-2 0 °c的範圍。 3-HH-VFF (1)類似 29% 3-HB(2F,3F)-02 (2-2-1) 10% V-HB(2F,3F)-02 (2-2-1) 12% 3-HBB(2F,3F)-02 (2-6-1) 10% 5-HBB(2F,3F)-02 (2-6-1) 3% 3-HH10B(2F,3F)-02 (2-7-1) 11% 3-HH-4 (3-1-1) 11% 5-B(F)BB-2 (3-7-1) 14% NI=70.8〇C ; Tc<-10°C ;Δη=0·102 ; η=16.0 mPa s ; Αε=-2.3 ; VHR-1=99.1% ; VHR-2=96.3% ; VHR-3=95.5%。 [實例6] 將比較例2的與化合物(1)類似的化合物置換為化合 物(1-1-1 )。調配本組成物,利用上述方法來測定。該組 成物的成分及特性如下所述。實例6與比較例1相比,下 限溫度更低,負的介電各向異性更大。 F3-HH-V (1-1-1) 29% 3-HB(2F,3F)-02 (2-2-1) 10% V-HB(2F,3F)-02 (2-2-1) 12% 3-HBB(2F,3F)-02 (2-6-1) 10% 5-HBB(2F,3F)-02 (2-6-1) 3% 3-HH10B(2F,3F)-02 (2-7-1) 11% 50 201243034 3-HH-4 (3-1-1) 11% 5-B(F)BB-2 (3-7-1) 14% NI=69.8〇C ; Tc<-30°C ;Δη=0.101 ; η=16·7 mPa.s ; Δε=-3.1 ; VHR-1=99.2% ; VHR-2=97.8% ; VHR-3= =96.6% 1 [實例7] F3-HH-V (1-1-1) 20% 3-BB(2F,3F)-02 (2-1-1) 5% 5-HB(2F,3F)-02 (2-2-1) 5% 3-H2B(2F,3F)-02 (2-3-1) 11% 2-HHB(2F,3F)-02 (2-4-1) 3% 3-HHB(2F,3F)-02 (2-4-1) 5% 4-HHB(2F,3F)-02 (2-4-1) 5% V2-HHB(2F,3F)-02 (2-4-1) 3% 3-HH10B(2F,3F)-02 (2-7-1) 5% 5-HH10B(2F,3F)-02 (2-7-1) 5% 2-HH-3 (3-1-1) 12% 3-HH-4 (3-1-1) 11% 5-B(F)BB-2 (3-7-1) 10% NI=71.1°C ; Tc<-30°C ;Δη= =0.087 ; η=16.4 mPa.s ; Δε=-3.3 ; VHR-1=99.1% ; VHR-2= =97.9% ; VHR-3=96.8% [實例8] F3-HH-V (1-1-1) 20% 5-BB(2F,3F)-02 (2-1-1) 5% 5-H2B(2F,3F)-02 (2-3-1) 7% 51 201243(¾ 2-HHB(2F,3F)-l (2-4-1) 8% 3-HHB(2F,3F)-l (2-4-1) 8% 3-HH2B(2F,3F)-02 (2-5-1) 8% 5-HBB(2F,3F)-02 (2-6-1) 3% 3-DhHB(2F,3F)-02 (2-8-1) 4% 3-HDhB(2F,3F)-02 (2-9-1) 4% 3-dhBB(2F,3F)-02 (2-10-1) 3% 3-HH-4 (3-1-1) 10% 3-HH-V (3-1-1) 10% 3-HB-02 (3-2-1) 10% NI=72.1〇C ; Tc^-30°C ;Δη=0·080 ; η=15·9 mPa-s -3.2 ; VHR-1=99.0% ; VHR-2=97.7% ; VHR-3= [實例9] =96.5% F2-HH-V (1-1-1) 8% F3-HH-V (l-i-i) 18% F3-HH-2V1 (Μ-D 10% 3CF2-HH-3 (l) 3% 3-H2B(2F,3F)-04 (2-3-1) 18% 2_HHB(2F,3F)-1 (2-4-1) 6% 3-HHB(2F,3F)-l (2-4-1) 7% 3-HH2B(2F,3F)-02 (2-5-1) 7% 5-HH2B(2F,3F)-02 (2-5-1) 8% 3-HH10B(2F,3F)-l (2-7-1) 5% 2-BB(2F,3F)B-3 (2-12-1) 3% 52 201243034 2-BB(2F,3F)B-4 (2-12-1 ) 7% NI=70.1°C ; Tc<-30°C ; Δη=0.087 ; η=17.1 mPa-s ; Δε=-3·1 ; VHR_卜99.1% ; VHR-2=97.5% ; VHR-3=96.8%。 [實例10] F3-HH-V (1-1-1) 20% 5-HB(2F,3F)-02 (2-2-1) 7% lV2-HB(2F,3F)-02 (2-2-1) 3% 3-H2B(2F,3F)-04 (2-3-1) 12% 5-HH2B(2F,3F)-02 (2-5-1) 5% V2-HBB(2F,3F)-02 (2-6-1) 3% 3-HH10B(2F,3F)-02 (2-7-1) 5% 5-HH10B(2F,3F)-02 (2-7-1) 5% 5-HDhB(2F,3F)-02 (2-9-1) 4% 3-HHB(2F,3CL)-02 (2-11-1) 3% 2-BB(2F,3F)B-4 (2-12-1) 5% 3-HH-V (3-1-1) 5% 5-HH-V (3-1-1) 5% 3-HH-V1 (3-1-1) 5% l-BB-3 (3-3-1) 5% V2-BB-1 (3-3-1) 3% 2-BB(F)B-5 (3-6-1) 2% 5-HBB(F)B-2 (3-13-1) 3% NI=70.8〇C ; Tc^-30°C ;Δη=0.098 ; η=16.6 mPas Αε=-3.3 ; VHR-1=99.2% ; VHR-2=97.4〇/〇 ; VHR-3=96.6%。 53 201243034 [實例11] F3-HH-V (1-1-1) 12% 4CF2-HH-3 (1) 8% 5-H2B(2F,3F)-02 (2-3-1) 10% 5-HH2B(2F,3F)-02 (2-5-1) 8% 3-HH10B(2F,3F)-02 (2-7-1) 4% 5-HH10B(2F,3F)-02 (2-7-1) 8% 2-HDhB(2F,3F)-02 (2-9-1) 3% 3-HH-Ol (3-1-1) 3% 3-HH-V (3-1-1) 8% 1-HH-2V1 (3-1-1) 5% 3-HH-2V1 (3-1-1) 3% 3-HB-Ol (3-2-1) 3% l-BB-5 (3-3-1) 7% 1V2-BB-1 (3-3-1) 3% 3-HHB-Ol (3-4-1) 3% 3-HBB-2 (3-5-1) 3% 3-H2Cro(7F,8F)-5 (4-1-1) 3% 3-HH2Cro(7F,8F)-5 (4-3-1) 3% 5-HB10Cro(7F,8F)-5 (4-5-1) 3% NI=70.8〇C ; Tc<-30°C ;Αη=0·085 ; η=19.2 mPa.s ; △ε=-3.4 ; VHR-1=98.9% ; VHR-2=97.1% ; VHR-3=96.2%。 [實例12] F3-HH-V (1-1-1) 16% 54 201243034 3V-HB(2F,3F)-02 (2-2-1) 3% 3-H2B(2F,3F)-02 (2-3-1) 10% 3-H2B(2F,3F)-04 (2-3-1) 12% 3-HH2B(2F,3F)-02 (2-5-1) 8% 5-HH2B(2F,3F)-02 (2-5-1) 9% 3-HHB(2CL,3F)-02 (2) 2% 3-HH-V (3-1-1) 12% 3-HH-V1 (3-1-1) 3% V2-BB-1 (3-3-1) 3% V2-BB(F)B-3 (3-6-1) 3% 5-B(F)BB-2 (3-7-1) 3% 3-HHEH-5 (3-8-1) 3% 3-HHEBH-3 (3-9-1) 3% 5-H10Cro(7F,8F)-5 (4-2-1) 3% 3-HH10Cro(7F,8F)-5 (4-4-1) 4% 40-Cro(7F,8F)H-3 (4) 3% NI=71.1°C ; Tc<-30°C ;△!!=0.086 ; η=19.8 mPa-s ; -3.4 ; VHR-1=98.8% ; VHR-2=96.9% ; VHR-3= [實例13] =96.2% F3-HH-V (1-1-1) 15% 3-H2B(2F,3F)-02 (2-3-1) 10% 3-H2B(2F,3F)-04 (2-3-1) 7% 5-H2B(2F,3F)-02 (2-3-1) 10% lV2-HHB(2F,3F)-02 (2-4-1) 2% 55 201243(¾ 3-HH2B(2F,3F)-02 (2-5-1) 5% 3-HH10B(2F,3F)-l (2-7-1) 3% 3-DhHB(2F,3F)-02 (2-8-1) 3% 3-HDhB(2F,3F)-02 (2-9-1) 5% 3-HH-V (3-1-1) 13% 5-HB-3 (3-2-1) 7% l-BB-3 (3-3-1) 5% 5-B(F)BB-3 (3-7-1) 3% 3-HBBH-3 (3-10-1) 3% 3-HB(F)HH-5 (3-11-1) 3% 5-HB(F)BH-5 (3-12-1) 3% 101-HBBH-5 (-) 3% NI=70.7〇C ; Tc<-30°C ; Δη= =0.090 ; η=17·2 mPa s ; △ε=-3.0 ; VHR-1=99.1% ; VHR-2: :97.2% ; VHR-3: =96.9% [實例14] F2-HH-V (1-1-1) 5% F2-HH-V3 (l-l-l) 5% F3-HH-V (1-1-1) 7% 3-BB(2F,3F)-02 (2-1-1) 7% 5-HHB(2F,3F)-02 (2-4-1) 5% V-HHB(2F,3F)-02 (2-4-1) 5% 2-HH10B(2F,3F)-02 (2-7-1) 7% 3-HH10B(2F,3F)-02 (2-7-1) 5% 4-HH10B(2F,3F)-02 (2-7-1) 5% 56 201243034
2-HDhB(2F,3F)-02 (2-9-1 ) 3% 2-BB(2F,3F)B-3 (2-12-1) 7% 3-HH-V (3-1-1) 15% 5-HH-V (3-1-1) 5% 5-HB-02 (3-2-1) 3% l-BB-3 (3-3-1) 7% 3-HHB-l (3-4-1) 3% 5-B(F)BB-2 (3-7-1) 3% 5-B(F)BB-3 (3-7-1) 3% NI=72.2〇C ; Tc<-30°C ;Δη=0.102 ; η=16.1 mPa.s Αε=-3·2 ; VHR-1=99.0% ; VHR-2=97.1% ; VHR-3: [實例15] =96.5% F2-HH-V1 (1-1-1) 3% F3-HH-V1 (1-1-1) 5% 3-BB(2F,3F)-02 (2-1-1) 5% 4_BB(2F,3F)-02 (2-1-1) 5% V-HHB(2F,3F)-02 (2-4-1) 7% 2-HH10B(2F,3F)-02 (2-7-1) 7% 3-HH10B(2F,3F)-02 (2-7-1) 5% 5-HDhB(2F,3F)-02 (2-9-1) 3% 3-HHB(2F,3CL)-02 (2-11-1) 3% 2-BB(2F,3F)B-3 (2-12-1) 5% 5-H10B(2F,3F)-02 (2) 3% 2-HH-3 (3-1-1) 5% 57 201243034 (3-1-1) 17% (3-1-1) 5% (3-3-1) 5% (3-4-1) 3% (3-4-1) 5%
3-HH-V 3-HH-Vl l-BB-3 3-HHB-3 V2-HHB-1 2-BB(F)B-3 2-BB(F)B-5 NI=76.〇〇C ; U-o-1; 4% (3-6-1) 5% 丁c<-3〇C ; Δη=0·109 ; η=17.7 mPa.s
—、一 v 一 7 uu , \\—X I . / iur cTS Δε=-3^.4 ; VHR-i=99 2〇/〇 ; VHR-2=97.3% ; VHR-3=96.7% 實例6至實例15的組成物與比較例1及比較例2的、彳 成物相比’下限溫度低’貞的介f各向異性大。因此,; 發明的液晶組成物較專敎獻丨及專散獻2所示的液E 組成物而言,具有更優異的特性。 [產業上之可利用性] 本發明的液晶組成物在向列相的高上限溫度、 的低下限溫度、小的黏度、大的光學各向異性、大的〜 各向異性、大的比電阻、對紫外_高穩定 ^ 具有適當的平衡。含有此種組成物的液晶顯 為具有短的響應時間、大的電壓保持率、大 J壽命等的AM元件,故而可用於液晶投影機及 【圖式簡單說明】 無。 【主要元件符號說明】 無0 58
Claims (4)
- 201243034 七、申請專利範圍: 1 . 種液晶組成物,含有遗(¾ _V ,,、 物組群中·少—二人二^自式(1 )絲示的化合 種化合物作為第一成分以艿准白气(2) 所表示的化合物組群中的至少一 、^ 而且且;種化合物作為第二成分, 而且具有負的介電各向異性:(1)R4 (2)或者為粟μ立地為氣或氯,γ1為氫或甲基;zi&z2獨立地 0、! Ή乙基、亞甲氧基或者幾氧基;m及η獨立地為 、、2或3,而且111與11的和為i、2或3。 、十、楚2.如申請專利範圍第1項所述之液晶組成物,其中上 ; 成刀疋選自式(1_1)所表示的化合物組群中的至少 59 201243034 一種化合物: FTCH2)~^0~C^~r2 d-D \ /p 其中,R2為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧 基或者碳數2至12的烯基;p為1至12的整數。 3.如申請專利範圍第1項所述之液晶組成物,其中上 述第二成分是選自式(2-1)至式(2-12)所表示的化合物 組群中的至少一種化合物: 201243034(2-1) (2-2) (2-3) (2-4) (2-5) (2-6) (2-7) (2-8) (2-9) (2-10) (2-11) P-12) 61 201243034 其中’ R及R4獨立地為碳數1至12的烧基、碳數1 至12的烧氧基或者碳數2至12的姊基。 4. 如申清專利範圍第2項戶斤述之液晶組成物,其甲上 述第二成分為選自申請專利範圍第3項所述之式(2-4)所 表示的化合物組群中的至少一種化合物。 5. 如申請專利範圍第2項所述之液晶組成物,其中上 述第二成分為選自申請專利範圍第3項所述之式(2_7)所 表示的化合物組群中的至少一種化合物。 6. 如申請專利範圍第1項所述之液晶組成物,其中根 據液晶組成物的總重量,上述第一成分的比例為5重量% 至80重量%的範圍,而且上述第二成分的比例為重量 %至95重量%的範圍。 7.如申請專利_第1項所述之液晶組成物 含有選自式(3)所表示的化合物組群中的至少一; 作為第三成分: .晶組成物,其中更 的至少一種化合物其中,R5及R6獨立地為碳數工 至12的烷氡基、碳數2至 至12的烷氡基、1,4-伸環己基、ι,4_伸笨基、2 環C、 苯基,Z3及Z4獨立地為單鍵、 至12的烧基、碳數1 締基或者至少1個氫經氟 & C、環D及環E獨立地為 •氟K伸苯基或3-氟-1,4-伸 、伸乙基、亞曱氧基或者羰氧 62 201243034 基;q為0、1或2。 8.如申請專利範圍第7項所述之液晶組成物,其中上 述第三成分是選自式(3-1)至式(3-13)所表示的化合物 組群中的至少一種化合物: 63 201243034(3-D (3-2) (3-3) (3-4) (3-5) (3-6) (3-7) (3-8) (3-9) (3-10)(3-11) (3-12) (3-13) 其中,R5及R6獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1 64 201243034 個氫經氟 至12的烷氧基、碳數2至12的烯基或者至少 取代的碳數2至12的烯基。 9·如申請專利範圍第7項所述之液晶組成物,盆中根 據液晶組成物的總重量,上述第三成分的比例為/重 至80重量%的範圍。 爭八請專利範圍第1項所述之液晶組成物,其中 3有選自式(4)所表示的化合物組群中的至 物作為第四成分:至η狀Λ 為碳數1至12的燒基、碳數1 的以基、碳數2至12的職或者至少 =代的碳數2至12的稀基;環F及環G獨立地為 %己基或者1,4·伸苯基;25及Ζ6獨立地為單鍵、伸乙美、 亞甲乳基或者It氧基;『及8獨立地 : r與s的和為1、2或3。 2次3,而且 如申請專利範圍第1G項所述之液晶 上述第四成分是選自式⑷)至式⑷ = 物組群中的至少-種化合物: /、的° 65 201243034r(4-1) (4-2) (4-3) (4-4) (4-5) 其中\R7及R8獨立地為碳數丨至12的烷基、碳數i 的燒氧基、ί厌數2至12的稀基或者至少1個氫經氟 取代的碳數2至12的烯基。 12. 如申明專利範圍第項所述之液晶組成物,其中 根據液晶組成物的總重量’上述第四成分的比例為5重量 %至40重量%的範圍。 13. 如申請專利範圍第丨項所述之液晶組成物,其中 向列相的上限溫度為70 C以上,波長589 nm下的光學各 向異性(25 C )為0.08以上,而且頻率1 kHz下的介雷久 向異性⑽)為-2以下。 電各 14. 一種式(1-1-1)所表示的化合物·· 66 201243034 FfCH2f^OMC7^R9 (1-1-1) \ / p 其中,p為1至12的整數;R9為碳數2至12的烯基。 15. —種液晶顯示元件,含有如申請專利範圍第1項 所述之液晶組成物。 16. 如申請專利範圍第15項所述之液晶顯示元件,其 中該液晶顯示元件的運作模式為VA模式、IPS模式、FFS 模式或者PSA模式,液晶顯示元件的驅動方式為主動矩陣 方式。 17. —種如申請專利範圍第1項所述之液晶組成物的 用途,用於液晶顯示元件中。 18. —種如申請專利範圍第14項所述之式(1-1-1)所 表示的化合物, 其中,p為1至12的整數;R9為碳數2至3的烯基。 67 201243034 A 1 四、指定代表圖: (一) 本案指定代表圖為:無。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明: 無。 五、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵 的化學式: (1) rKX>r2(2) 3 201243034^ 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本 修正日期-.101年6月Μ日 發明糞刺說明書 (本說明書格式、順序’請勿任意更動’※記號部分請勿填寫) ※申請案號: ※申請曰: ※^匚分類: 一、 發明名稱:(中文/英文) 液晶組成物及液晶顯不元件 LIQUID CRYSTAL COMPOSITION AND LIQUID Q CRYSTAL DISPLAY DEVICE 二、 中文發明摘要: 本發明提供一種液晶組成物,其在向列相的高上限溫 度、向列相的低下限溫度、小的黏度、適當的光學各向異 性、大的負介電各向異性、大的比電阻、對紫外線的高穩 定性及對熱的高穩定性等特性中,滿足至少一種特性,或 者至少兩種特性具有適當的平衡。並且本發明提供一種 0 AM元件,其具有短的響應時間、大的電壓保持率、大的 對比度及長的壽命等。本發明的液晶組成物含有具有低下 限溫度的特定二環化合物作為第一成分、以及具有大的負 介電各向異性的特定化合物作為第二成分,而且具有負的 介電各向異性;並且本發明的液晶顯示元件含有該組成物。 三、 英文發明摘要: The invention provides a liquid crystal composition, which satisfies at least one characteristic or has suitable 1 201243034 ill 10^112455號中文說明書無劃線修正本 修正日期:101年6片22卜| 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種主要適用於主動矩陣(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。尤其是有關於一種介電各向異性為負的液晶 組成物,且有關於含有該組成物的橫向電場切換(in_plane switching,IPS)模式、垂直配向(vertical alignment,VA) 模式、邊緣電場切換(fringe field switching,FFS )模式或 者高分子穩定配向(polymer sustained alignment,PS A )模 式的元件等。 【先前技術】 液晶顯示元件中’根據液晶的運作模式的分類為相變 (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 )、橫向電場切換 (in-plane switching ’ IPS )、垂直配向(vertical alignment, VA)、邊緣電場切換(fringe field switching,FFS)、高分 子穩定配向(Polymer sustained alignment,PSA)模式等。 根據元件的驅動方式的分類為被動矩陣(passive matrix, PM)與主動矩陣(active matrix,AM)。PM分類為靜態 (static)與多工(multiplex)等,AM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 的分類為非晶矽(amorphous 201243034 _ Ll 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本 修正日期:1〇1年6月22日 SiliC〇n)及多晶石夕(polycrystalline silicon)。後者根據製造 步驟而分類為高溫型與低溫型。根據光源的分類為利用自 然光的反射型、利用背光源的穿透型以及利用自然光與背 光源兩者的半穿透型。 、該些元件含有具有適當特性的液晶組成物。該液晶組 成物/、有向列相。為了獲得具有良好的一般特性的am元 件,而使組成物的一般特性提高。將兩者的一般特性中的 〇 關聯歸納於下述表1中。根據市售的AM元件來對、组成物 的般特性進一步進行說明。向列相的溫度範圍與元件可 使用的溫度範圍相關聯。向列相的較佳上限溫度約為7(rc 以上,而且向列相的較佳下限溫度約為-2 01:以下。組成物 ,黏,與疋件的響應時間相關聯。為了以元件顯示動態影 二較佳為響應時間短。因此’較佳為組成物的黏度小。 更佳為在低溫度下的黏度小。 ❹ 元件的一般特性 組成物的一般特性相的溫度範圍廣 ϊά度小~ ^ 本學各向異性適當 1) 正或負的介電各向異性大 電阻大 -~~ $外線及熱穩走~ 可縮短向液晶單元+注入組成物的時間電壓保持率大,對比度大 _壽命長 對比度大 AM元件的一般特性 ^可使用的溫度範圍廣 ¥1時間短 臨界電壓低,消耗電力小 對比度大物的 5 201243034 A 修正日期额年物π 爲第1011丨2455號中文說明書無劃線修正本 是設計成使對比度絲大。適當的積值與運作 相關聯。VA模式的元件中為約0 · 3 〇 _至約 、種類 圍,們模式或者FFS模式的元件中為約〇 2〇帅至^ = μηι的乾圍。此時,對單元間隙小的元件而言較佳為具 大的光學各向異性的組成物。組成物的絕對值大的介^ 向異性有助於元件的低臨界電壓、小的消耗電力及大的 比度。因此’健摘對似的介電各向異性。組成物的 大的比電阻有助於大的電壓保持率,且有助於树的大的 對比度。因此,較佳為在初始階段中不僅在室溫下,而且 在高溫下亦具有大的比電阻的組成物。較佳為在長時間使 用後不僅在室溫下,而且在高溫下亦具有大的比電阻的 ,成物。組成物對料線及熱賴定性無晶顯示元件的 壽命相關聯。當該純定性高時,該元件的壽命長。此種 特性對於液晶投影機(pr〇ject〇r)及液晶電視等所使用的 AM元件而言較佳。 具有TN模式的AM元件中使用具有正的介電各向異 性的組成物。另—方面’具有VA模式的am元件中使用 具有負的介電各向異性的組成物。具有Ips模式或者FFS _式的AM兀件中使用具有正或負的介電各向異性的組成 物。具有PSA模式的AM元件中使用具有正或負的介電各 白異I1 生的、’且成物。液晶組成物的例子揭示於如下所述的專 利文獻1及專利文獻2中。 [先前技術文獻] [專利文獻] 201243034“ 爲第101112455號中文說_無劃線修正本 修正曰期:1〇1年6月221 [專利文獻1]曰本專利特開平11-035500號公報 [專利文獻2]曰本專利特開平3_5〇5742號公報 較理想的AM元件具有可使用的溫度範圍廣、響應時 間短、對比度大、臨界電壓低、電壓保持率大及壽命長等 特性。較理想為響應a守間短於1毫秒。因此’組成物的較 理想特性為向列相的南上限溫度、向列相的低下限溫度、 小的黏度、適當的光學各向異性、正或負的大介電各向異 〇 性、大的比電阻、對紫外線的高穩定性及對熱的高穩定性 等。 【發明内容】 本發明的一目的為一種液晶組成物,其在向列相的高 上限溫度、向列相的低下限溫度、小的黏度、適當的光學 各向異性、大的負介電各向異性、大的比電阻、對紫外線 的南穩定性、對熱的高穩定性等特性中,滿足至少一種特 性。另一目的是一種至少兩種特性具有適當平衡的液晶組 D 成物,尤其是滿足低的下限溫度及大的負介電各向異性的 液晶組成物。另一目的是一種含有此種組成物的液晶顯示 疋件。另一目的是一種具有作為小的光學各向異性或者大 的光學各向異性的適當光學各向異性、大的負介電各向異 性、對紫外線的高穩定性等特性的組成物,以及具有短的 響應時間、大的電壓保持率、大的對比度、長的壽命等特 性的AM元件。 本發明是一種液晶組成物以及含有該組成物的液晶顯 示元件’上述液晶組成物含有選自式(1)所表示的化合物 7 201243034 in ιόπΐ2455號中文說明書無劃線修正本 修正日期:ι〇ι年22 π 組群中的至少-種化合物作為第一成 所表示的化合物組群中的至少-種化合物作^自;(2) 而且具有負的介電各向異性。 為弟一成分,其中,R1為1個或2個氫經氟取代的碟數i至! 烧基;R2 ' Rl R4獨立地為碳數】至12的絲 的 至的院氧基或者碳數2至12的烯基;環a及環 地為x及X2獨立地為氟或氣;Y1為氫或曱基;ζι&ζ2獨立地 為單鍵、伸乙基、亞曱氧基或者羰氧基;111及11獨立地為 0、1、2或3,而且m與η的和為1、2或3。 [發明的效果] 本發明的優點為一種在向列相的高上限溫度、向列相 的低下限溫度、小的黏度、適當的光學各向異性、大的負 介電各向異性、大的比電阻、對紫外線的高穩定性、對熱 201243034. 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本 修正日期:1G丨年6月22 f 的南穩定性等特性中,滿足至少一種特性的液晶組成物。 本發明的一方面為至少兩種特性具有適當平衡的液晶組成 物。另一方面為含有此種組成物的液晶顯示元件。另一方 面為具有適當的光學各向異性、大的負介電各向異性、對 备、外線的南穩定性等的組成物,而且提供一種具有短的響 應時間、大的電壓保持率、大的對比度、長的壽命等的AM 元件。 0 【實施方式】 本說明書中的用語的使用方法如下所述。有時將本發 明的液晶組成物或者本發明的液晶顯示元件分別簡稱為 「組成物」或者「元件」。液晶顯示元件是液晶顯示面板及 液晶顯示模組的總稱。「液晶性化合物」是表示具有向列 相、層列相等液晶相的化合物或者雖不具有液晶相但作為 組成物的成分而有用的化合物。該有用的化合物具有例如 M-伸環己基(i,4-CyCl〇hexylene )或 1,4-伸苯其 (1,4-Phenylene)之類的六員環,其分子結構為棒狀(γ= like)。光學活性化合物及可聚合的化合物有時被添加於組 成物中。即便該些化合物為液晶性化合物,在此亦分類為 添加物。有時將選自式(1)所表示的化合物組群中的至少 一種化合物簡稱為「化合物(1)」。「化合物(丨)」是指式 (1)所表示的一種化合物或者兩種以上的化合物。對於其 他化學式所表不的化合物亦同樣。稱「經取代」時的「至 少1個」是指取代的位置及個數均可自由選擇。 有時將向列相的上限溫度簡稱為「上限溫度」。有時將 9 201243034 爲第丨01112455號中文說明書無劃線修正本 修正日期:1〇1年6 Jj 22 Η 向列相的下限溫度簡稱為「下限溫度」。「比電阻大」是表 示組成物在初始階段巾,補在室溫下,在接近向^ 相的上限溫度的溫度下亦具有大的比電阻,並且在長時間 使用後’不僅在室溫下,而且在接近向_社限溫度的 溫度下亦具有大的比電阻。「電壓保持率大」是表示元 :始階段巾,不僅在室溫下,而且在接近向咐目的上限溫 A的電壓料率,而且在長時間使用 後不僅在至^下,而且在接近向列相的上限溫度的溫度 下亦具有大的電難㈣。當對光學 Γ時’使用以實例中記載的測定方法所獲得2 J: 成分是-種化合物或者兩種以上的化合物。「第—成分的比 Si:根^組成物總重量的第-成分的重量百分率 來表示。對於第二成分的比例等亦同樣。混人 : = 例是以根據液晶組 : 重1百分率(重量%)或者重量百萬 = 成分化合物的化學式中,將R2 \PP )來表不 物。該些化合物巾的任意兩種化Α物巾於多種化合 可相同亦可不同。例如,有化合二:=基【 化2合物(⑷的r2為乙基的情泥。亦;:合m R為乙基,而化合物的r2 口 )的 亦適用於r3、r4等。 為丙基的情況。該規則 本發明為下述項目等。 1. 一種液晶組成物,含右 物組群中駐少-種化合物⑴絲示的化合 卞馮弟—成分以及選自式(2) 10 201243034“ 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本修正日期:H)1年ό月22日 所表示的化合物組群中的至少一種化合物作為第二成分, 而且具有負的介電各向異性: a) X2^-(zKE^nR4 (2) 其中,R1為1個或2個氫經氟取代的碳數1至12的 烷基;R2、R3及R4獨立地為碳數1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A及環B獨立 地為或者〇 X1及X2獨立地為氟或氣;Y1為氫或曱基;Z1及Z2獨立地 為單鍵、伸乙基、亞曱氧基或者羰氧基;m及η獨立地為 0、1、2或3,而且m與η的和為1、2或3。 2.如第1項所述之液晶組成物,其中上述第一成分是 選自式(1-1)所表示的化合物組群中的至少一種化合物: 11 201243034 修正曰期:1〇1年6丨j 22 |j 爲第‘112455號中文說明書無劃線修正本 F+CH^X>R2 (1-1) 其中,R2為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧 基或者碳數2至12的烯基;p為1至12的整數。 3.如第1項或第2項所述之液晶組成物,其中上述第 二成分是選自式(2-1)至式(2-12)所表示的化合物組群 中的至少一種化合物: 12 201243034. 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本修正曰期:1〇1年6月22 Π (2-1) (2-2) (2-3) (2-4) (2-5) (2-6) (2-7) (2-8) (2-9) (2-10) (2-11) (2-12) 13 201243034 爲第lJl 112455號中文說明書無畫ϋ線修正本 修正日期:1〇1年6片22 F1 其中,R3及R4獨立地為碳數1至12的烷基、碳數i 至12的烷氧基或者碳數2至12的烯基。 4. 如第2項所述之液晶組成物,其中上述第二成分是 選自第3項所述之式(2-1 )所表示的化合物組群中的至少 一種化合物。 5. 如第2項所述之液晶組成物,其中上述第二成分是 選自第3項所述之式(2-4 )所表不的化合物組群中的至少 一種化合物。 6. 如第2項所述之液晶組成物,其中上述第二成分是 選自第3項所述之式(2-6)所表示的化合物組群中的至少 一種化合物。 7·如第2項所述之液晶組成物,其中上述第二成分是 選自第3項所述之式(2-7)所表示的化合物組群中的至少 一種化合物。 8·如第2項所述之液晶組成物,其中上述第二成分是 選自第3項所述之式(2-9)所表示的化合物組群中的至少 一種化合物。 9. 如第1項至第8項中任一項所述之液晶組成物,其 中根據液晶組成物的總重量,上述第一成分的比例為5重 至80重量%的範圍,而且上述第二成分的比例為1〇 重量°/〇至95重量%的範圍。 10. 如第1項至第9項中任一項所述之液晶組成物, ”中更含有選自式(3)所表示的化合物組群中的至少一種 化合物作為第三成分: 14 201243034. 修正日期:101年6月22 (3) 其中=及R6獨立地為碳數1至12的烷基、碳 至12的烧氧基、碳數2至12的婦基或者至少i個氣 取代的碳數2至12 _基;環c、環D及環E獨立地二 〇 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本-<2)-r6 ^及基^“㈣-伸苯基或…,4: :二:地為單鍵、伸乙基、亞甲氧基或者幾氧 11.如第10項所述之液晶組成物,其中上 八 是選自式〇-〇至式⑴3)所表示的化合物組射^ 少一種化合物:15201243034 爲第1〇Ί 112455號中文說明書無劃線修正本 r5OOr6 r50^>r6 r5〇-〇-r6 r5OOO~r6 -5<><y〇--6 F 修正日期:101年6jj22丨1 (3-1) (3-2) (3»3) (3-4) (3-5) (3-6) (3-7) (3-8) (3-9) (3-10) (3-11) (3-12) (3-13) Γ816 201243034^ 修正日期:101年6月22 爲第101112455號中文說明書無_;|_1£:$: 其中,R及R6獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1 至12的烧氧基、碳數2至12的稀基或者至少i個氯經 取代的碳數2至12的烯基。 如第10項所述之液晶組成物,其中上述第三成分 是選自第11項所述之式⑴)所表示的化合物組群中的 至少一種化合物。 〇 〇 如第10項戶斤述之液晶組成物,其中上述第三成分 是選自第11項所述之式⑴)所表示的化合物組群中的 至少化合物以及選自第11項所述之式(3_7)所表示 的化合物組群巾的至少—種化合物的混合物。 β ★第項所述之液晶組成物,其中上述第三成分 疋選自第11項所述之式(3_3)所表示的化合物組群中的 化合物以及選自第11項所述之式(3·7)所表示 的化合物組群中的至少-種化合物的混合物。 15·如第10項所述之液晶組成物,其中上述第三 是選自第11項所述之式(3_υ所表示的化合物組群中的 至化合物、選自第11項所述之式(3_4)所表示的 化口、’辦巾的至少—種化合物以及選自帛11項所述之 式(3·13)所表示的化合物組群中的至少—種化合物 合物。 A It第1G項至第15射任—項所述之液晶組成 物’ j根據液晶組成物的總重量,上述第三成分的比例 為10重量%至80重量%的範圍。 17.如第1項至第!6射任-項所述之液晶組成物, 201243034 修正日期:1〇1年6/U2 Π 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本 其中更含有選自式(4)所表示的化合物組群中的至少一種 化合物作為第四成分:其中,R7及R8獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1 至12的烷氧基、碳數2至12的烯基或者至少1個氫經氟 取代的碳數2至12的烯基;環F及環G獨立地為1,4-伸 環己基或者1,4-伸苯基;Z5及Z6獨立地為單鍵、伸乙基、 亞曱氧基或者羰氧基;r及s獨立地為0、1、2或3,而且 r與s的和為1、2或3。 18.如第17項所述之液晶組成物,其中上述第四成分 含有選自式(4-1)至式(4-5)所表示的化合物組群中的 至少一種化合物: 18 201243034“ 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本修正日期:1〇1年6月22日 (4-1) (4-2) (4-3) (4-4) (4-5) 其中,R7及R8獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1 至12的烷氧基、碳數2至12的烯基或者至少1個氫經氟 取代的碳數2至12的烯基。 19. 如第17項所述之液晶組成物,其中上述第四成分 是選自第18項所述之式(4-4)所表示的化合物組群中的 至少一種化合物。 20. 如第17項至第19項中任一項所述之液晶組成 物,其中根據液晶組成物的總重量,上述第四成分的比例 為5重量%至40重量%的範圍。 21. 如第1項至第20項中任一項所述之液晶組成物, 19 201243034 修正日期:1〇1年6fj 22门 爲第ΐίΐ 112455號中文說明書無劃線修正本 其中向列相的上限溫度為70 C以上,波長589 nm下的光 學各向異性(25°C )為0.08以上,而且頻率1 kHz下的介 電各向異性(25°C)為-2以下。 22· —種式(M_i)所表示的化合物:其中’ P為1至12的整數;R9為碳數2至12的烯基。 23. —種液晶顯示元件,含有如第丨項至第21項中任 一項所述之液晶組成物。 24.如第23項所述之液晶顯示元件,其中液晶顯示元 件的運作核式為VA模式、IPS模式、刚模式或者pSA 模式,液㈣示元件的驅動方式為主動矩陣方式。 25· -種如^項至第21項中任一項所述之液晶組成 物的用途,其用於液晶顯示元件中。 26. •種如弟22項所述之式(1-1-1)所表示的化合物, ,中’P為1至12的整數;R9為碳數2至3的烯基。 、f έ t Γ亦包括如下各項。1:)更含有光學活性化合物的 上述組成物;2)更合右> & 士 ^ ^ ^ ^ 有^几虱化劑、紫外線吸收劑、消泡劑 上述組成物;3)含有上述組成物的AM元件; VA t 組成物’而且具有 ™、ECB、OCB、IPS、FFS、 # ΐ ; s) 〜且、物作為具有向列相的組成物的用途;7) 20 201243034 L J. 修正日期⑽年6月22日 作為光學活性 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本 藉由在上述組成物中添加光學活性化合物而 組成物的用途。 、以如下順序對本發明的組成物進行說明。第—, 成物中的成分化合物的構成進行說明。第二,對各j 物的主要特性及該化合物給組成物帶來的 ^ 口、 中的成分的組合、成分的較= ^根,進仃㈣。第四,對成分化合物的較佳形態進行說 月。弟五,列出成分化合物的具體例子。第六,對可混八 於组成物巾的添加物猜說明。第七,對成分化合物S 成法進行說明。最後,對組成物的用途進行說明。口第一,對組成物中的成分化合物的構成進行說明。本 發明的組成物被分類為組成物Α與組成物Β。組成物Α除 了含有選自化合物(1 )、化合物(2 )、化合物(3 )及化合 物(4)中的液晶性化合物以外,亦可更含有其他的液晶性 化合物、添加物、雜質等。「其他的液晶性化合物」是與化 &物(1)、化合物(2)、化合物(3 )及化合物(4)不同 的液晶性化合物。此種化合物是出於進一步調整特性的目 的而混合於組成物中。其他的液晶性化合物中,就對熱或 ,紫外線的穩定性的觀點而言,氰基化合物較佳為少量。 氰基化合物的尤佳比例為〇重量%。添加物為光學活性化 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。雜質是在成分化合物的合成等 步驟中混入的化合物等。即便該化合物為液晶性化合物, 在此亦分類為雜質。 21 201243034 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本 修正日期:丨〇ι年6月22 Η 組成物β實質上僅包含選自化合物(1)、化合物(2)、 化合物(3)及化合物(4)中的化合物。「實質上」是指除 了添加物及雜質以外,組成物不含與該些化合物不同的液 晶性化合物。組成物Β與組成物a相比較,成分的數量少。 就降低成本的觀點而言’組成物B優於組成物A。就可藉 由混合其他的液晶性化合物來進一步調整物性的觀點而 言,組成物A優於組成物β。 第二,對成分化合物的主要特性及該化合物給組成物 的特性帶來的主要效果進行說明。根據本發明的效果,將 成分化合物的主要特性歸納於表2中。表2的記號中,L 是指大或高,Μ是指中等程度的,s是指小或低。記號L、 Μ、S是根據成分化合物之間的定性比較的分類,〇 (零) 是表示值大致為零。 表2.化合物的特性 _ 化合物 (1) (2) (3) ⑷一 __ 上限溫度 Μ Μ〜L S〜L Μ 〜L __ 黏度 S Μ〜L S〜Μ Μ〜L _ 羌學各向異性 S Μ〜L S〜L Μ〜L _____介電各向異性 S Μ〜L 0 L 一 比電阻 L L ^1 L L 當將成分化合物混合於組成物中時’成分化合物給組 成物的特性帶來的主要效果如下所述。化合物(1)提高介 電各向異性的絕對值,降低下限溫度。化合物(2)提高介 電各向異性的絕對值。化合物(3)提高上限溫度,降低下 限溫度,而且降低黏度。化合物(4)提高介電各向異性的 22 201243034 A A 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本修正日期:1〇1年6月22 n 絕對值,而且降低下限溫度。 第三,對組成物中的成分的組合、成分的較佳比例及 其根據進行說明。組成物中的成分的組合為第一成分+第 二成分、第一成分+第二成分+第三成分、第一成分+第 二成分+第四成分以及第一成分+第二成分+第三成分+ 第四成分。組成物中的成分的較佳組合為第一成分+第二 成分+第三成分。為了提高介電各向異性的絕對值且降低下限溫度,第 一成分的杈佳比例為5重量%以上,為了降低下 成分的較佳比例為80重量%以下。尤佳比例為^重 里%至60重量%的範圍。特佳比例為20重量❶/。至4〇重詈 %的範圍。 似異性的麟值,第二成分的較佳比 =以上’為了降低黏度,第二成分的酬 ^95重罝/0以下。尤佳比例為2〇重量 圍。特佳_為30重量%至6()重量%的範圍。 佳比溫度或為了降低黏度,第三成分的較 佳比例為10重置%以上 較佳比例為80重量m ^低下限,皿度,弟二成分的 量的範圍。特佳^重量%至60重 為了提高介電各5重量%的範圍。 例為5重量如IIS:,,第四成分的較佳比 為40重量%以下。尤^降低黏度,第四成分的較佳比例 圍。特佳_為15 A 1G重量%至35重量%的範 重夏%至3〇重量%的範圍。 23 201243034 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本 修正日期:10]年6Jj 22门 第四,對成分化合物的較佳形態進行說明。 R1為1個或2個氫原子麵翁β ,、 的烧基,R' 及立地:碳數丨至:: 1至12的烧氧基或者魏2至U _基,r5、R6、 R8獨立地為碳數1至12的垸基、碳數丄至i2 碳數2至12 f烯基或者至少1個氫經氟取代的碳至 12的烯基’ R為碳數2幻2的烯基。為了 異性的絕對值,難的Ri騎端的u目或2 t ㈣數⑴2的絲,為了降低黏度,較佳的^= 氫原子經氟原子取代的魏丨至3的絲。為 外線或者熱的穩定性等,較佳的尺2、113、尺5、反6及^7為 碳5數1至12的烧基’或者為了降低黏度,較佳的r2、Rf、 R、R6及R7為碳數2至12的烯基。為了提高對紫外線或 者熱的穩定性等,較佳的反4及r8為碳數丨至12的烷基, ,者為了提高介電各向異性的絕對值,較佳的汉4及1^為 ^數1至12的炫氧基。為了降低黏度,較佳的R9為碳數 2至5的烯基。 較佳的烷基為f基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、 庚基或者辛基。為了降低黏度,尤佳的烧基為乙、、 丁基、戊基或者庚基。 …較佳的烷氧基為甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、 =基:己氧基或者庚氧基。為了降低黏度,尤佳的^氧 基為甲氧基或者乙氧基。 車乂佳的烯基為乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、丨_丁婦 24 201243034 _ 11 修正日期:1〇1年6月22日 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本 基、2-丁烯基、3-丁烯基、丨_戊烯基、2_戊烯基、3_戊烯基、 4- 戊烯基、1·己烯基、2_己烯基、%己烯基、4•己烯基或者 5- 己稀基。為了降低黏度,尤佳的烯基為乙烯基、卜丙稀 基、3-丁烯基或3-戊烯基。該些烯基中的_CH=CH_的較佳 立體構型與雙鍵的位置相關。為了降健度等,如1_丙烯 基、1-丁烯基、1-戊烯基、〗_己烯基、3_戊烯基及3_己烯基 之類的稀基巾較佳為反式構型。如2了縣、2戊稀基及2-己烯基之類的烯基中較佳為順式構型。該些烯基中,直 鏈稀基優於分支烯基。 至少1個氫經氟取代的烯基的較佳例子為2,2_二氟乙 烯^、3,3-二氟_2_丙烯基、4,4_二氟_3_丁晞基、5,5_二氟冰 戊烯基及6,6-二氟己烯基。為了降低黏度,尤佳的例子 為2,2_二氟乙烯基及4,4_二氟_3_丁稀基。 m及n獨立地為〇、卜2或3,而且瓜與打的和為1、 2或3。為了降低下限溫度,較佳的m及η為卜為了提高 上限溫度’較佳的m及η為2。 门 Ρ為1至12的整數。為了降低黏度,較佳 數。^0、1或2。為了降低黏度,較佳的q為1, 馮尚上限溫度,較佳的q為2。 I·及s獨立地為〇小2或3,而且的和 $ :為了提高上限溫度,較佳的r為2。為了降低‘下 度’較佳的s為〇。 限/皿 環A及環b獨立地為 25 201243034 爲ϋΐ 112455號中文說明書無劃線修正本當m為2或3時,任意的2個戸 為2或3時’任意的2個 二八可相同亦可不同,當n 上限溫度’較佳的環A或環。為了提高 光學各向異性,較佳的環八或淨’基’為了提高 高介電各向異性⑽對值、〔’卡苯基’為了提 〇 筏彳土的裱A或環 修正日期年6月22[」 或者5’較佳為 ===,己基,笨基' ,目同亦可不同。為了降低黏;基二=個環。 衣 1?4· 伸環己基或者14•伸U *及衣〇獨立地為1,4- 衣F可相同亦可告 二、、個 可相同亦可不同。或3時,任意的2個環G _ ^ J為了提咼上限溫度,與1,4-伸環p就4 關的χ立,?是反式構型優於順式構型。 或xf為tX2獨立地為氣或氯。為了降低黏度,較佳的X1 ^為氣,甲基。為了降低黏度,較佳的Υ1為氫。 Λ · I及ζ2獨立地為單鍵、伸乙基、亞甲氧基或者羰氧 土,田m為2或3時,任意的2個Ζ1可相同亦可不同, 26 201243034, 修正日期:101年6月22日 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本當η為2或3時,任意的2個z2可相同亦可不同。為了降 低黏度,較佳的Ζ及Ζ2為單鍵,為了提高介電各向異性 =絕對值,較佳的Ζ1及Ζ2為亞曱氧基。Ζ3及Ζ4獨立地為 $鍵、伸乙基、亞甲氧基或者羰氧基,當q為2時,2個 Z3可,同亦可不同。為了降低黏度,較佳的z3為單鍵,為 I提高上限溫度,較佳的Z3為羰氧基。/及Z6獨立地為 單鍵、伸乙基、亞甲氧基或者缝基,# r為2或3時, 任意的2個Z5可相同亦可不同,# 8為2或3時,任音的 2個/6可相同亦可不同。為了降低黏度,較佳的z5及、6 為6單鍵’為了提高介電各向異性的絕對值,較佳的Z5及 ζ為s氧基。 2五,列出成分化合物的具體例子。下述較佳化合物 ^ R為碳數2 S 12的烯基。RlG及Rl2獨立地為具有碳 至12的直鏈絲或者具有碳數2至12的直鍵。 為具有碳數1至12的直鏈絲或者具有碳數丨至〜 的直鏈烧氧基。R13為具有碳數i至12的直鍵 = 的直舰氧基或者具有碳數2至丨二直鍵^ 較佳㈣合物⑴為化合物⑴仆触的化合物 )為化合物(2小1)至化合物⑴ 口 =⑴為化合物⑴_n至化合物⑽尤== :物u)為化合物(2_M)至化合物⑽ =⑴為化合物⑴七至化合物 匕曰物(3)為化合物(3小υ至化合物^化 27 201243034 爲第1〇"ΐ 112455號中文說明書無劃線修正本 修正日期:1〇1年6丨]22 π 合物(3-9-1)至化合物(3-13-1)。特佳的化合物(3)為 化合物(3-1-1 )、化合物(3-3-1 )、化合物(3-4-1 )、化合 物(3-7-1)以及化合物(3-13-1)。較佳的化合物(4)為 化合物(4-1-1)至化合物(4-5-1)。尤佳的化合物(4)為 化合物(4-4-1 )。 f{ch2Kx>r9 \ / P 28 201243034 Ll 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本修正日期:1〇1年6月22 Η (2-1-1) (2-2-1) (2-3-1) (2-4-1) (2-5-1) (2-6-1) (2-7-1) (2-8-1) (2-9-1) (2-10-1) (2-11-1) (2-12-1) 29 201243034 爲第1(^1112455號中文說明書無劃線修正本修正曰期:1〇1年6月22 [J (3-1-1) (3-2-1) (3-3-1) (3-4-1) (3-5-1) (3-6-1) (3-7-1) (3-8-1) (3-9-1) (3-10-1) (3-11-1) (3-12-1) (3-13-1)30 201243034. 爲第101112455號中文說明書無畫臟修正本修正日期:1〇1年6月22日 (4-2-1) (4-3-1) (4-4-1) (4-5-1) 第六,對可混合於組成物中的添加物進行說明。此種 添加物為光學活性化合物、抗氧化劑、紫外線吸收劑、色 素、消泡劑、可聚合的化合物及聚合起始劑等。出於引起 液晶的螺旋結構來賦予扭轉角的目的,將光學活性化合物 混合於組成物中。此種化合物的例子為化合物(孓丨)至化 合物(5-5)。光學活性化合物的較佳比例為5重量%以下。 尤佳比例為0.01重量%至2重量%的範圍。 31 201243034 爲第1 (ίΐ 112455號中文說明書無劃線修正本 修正日期:101年6 Η 22 πc6H13(5-2) c3h7(5-3) h3c (5-4) C3H7<>〇-^〇^C6Hi3 F CH, c3h7(5-5) 為了防止由大氣中的加熱引起的比電阻的下降,或者 為了在長時間使用元件後,不僅在室溫下,而且在接近向 列相的上限溫度的溫度下亦維持大的電壓保持率,將抗氧 化劑混合於組成物中。 32 201243034^ 修正日期:101年6月22日 爲第101112455號中文說明書無畫臟修正本 c(ch3)3 CwH2w+i—〇H C(CH3)3 抗氧化劑的較佳例子是W為1至9的整數的化合物(6) 等。化合物(6)中,較佳的w為1、3、5、7或9。尤佳 的w為1或7。w為1的化合物(6)由於揮發性大,故而 ◎ 在防止由大氣中的加熱引起的比電阻的下降時有效。w為 7的化合物(6)由於揮發性小,故而對於在長時間使用元 件後,不僅在室溫下,而且在接近向列相的上限溫度的溫 度下亦維持大的電壓保持率而言有效。為了獲得上述效 果,抗氧化劑的較佳比例約為50 ppm以上,為了不降低 上限溫度,或者為了不提高下限溫度,抗氧化劑的較佳比 例約為600 ppm以下π佳比例為約1〇〇 ppm至約3〇〇 ppm 的範圍。 紫外線吸收劑的較佳例子為二苯曱酮(benz〇phen〇ne ) 衍生物、苯曱酸酯(benzoate)衍生物、三唑(triaz〇le) 衍生物等。另外,如具有立體阻礙的胺之類的光穩定劑亦 幸父佳。為了獲得上述效果,該些吸收劑或穩定劑的較佳比 例約為50 ppm以上,為了不降低上限溫度,或者為了不 提尚下限溫度,該些吸收劑或穩定劑的較佳比例約為 10000 ppm以下。尤佳比例為約丨〇〇 ppm至約loooo 的範圍。 為了適合於賓主(guesthost,GH)模式的元件,將如 33 201243034 修正日期:101年6月22 π 爲第101112455號中文說明書無畫臟修正本 偶II ( azo )系色素、蒽g昆(anthraquinone)系色素等之類 的二色性色素(dichroicdye)混合於組成物中。色素的較 佳比例為約0.01重量%至約1〇重量%的範圍。為了防止起 泡’將一曱基石夕油(dimethyl silicone oi丨)、甲基苯基石夕油 (methyl phenyl silicone 〇ii)等消泡劑混合於組成物中。 為了獲得上述效果’消泡劑的較佳比例約為 1 ppm以上, 為了防止顯示的不良’消泡劑的較佳比例約為1⑻〇 ppm 以下。尤佳比例為約1 ppm至約5〇〇 ppm的範圍。 為了適s於rij分子穩定配向(polymer sustained alignment ’ PSA)模式的元件,將可聚合的化合物混合於 組成物中。可聚合的化合物的較佳例子為丙烯酸酯,^ ,烯酸酯、乙烯基化合物、乙烯氧基化合物、丙烯醚、環 氧化合,(環氧乙烷(〇xirane)、氧雜環丁烷(〇xetane))、 等具有可聚合的基_化合物。特佳關子為丙稀 酉欠酯或者曱基丙烯酸酯的衍生物。為了獲得上述效果,可 ^合的化合物的較佳比例約為GG5重量%以上為了防止 ”員不不良,可聚合的化合物的較佳比例約為10重量%以 二,例為約^重量%至約2重量%的齡 物祕輕歧合起始鮮適# 標,=ga_651(註冊商標 基聚ί ΓΓΓ1173 (註冊商標)(BASF)適合於自由 。光聚δ起始劑的較佳比例為可聚合的化合物的約 34 201243034 修正日期:1〇1年6月22 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本 0·1重量%至約5重#%的範圍,特佳比 約3重量〇/〇的範圍。 重里/〇至 第七’對成分化合物的合成法進行說明。該些化合物 可利用已知的方法來合成。例如合成法。化 β Ο 利用日本專师開平1Μ)3测號公報中記^的方法來= ^化合物(2-2-D及化合物(如)是利用日本專利^ 表平2-50344!號公報巾記載的方法來合成。化合物(2 9 ι ) 是利用曰本專利特開2〇〇〇_〇〇8〇4〇號公報中公布的方法來 合成。化合物(3-1-1)是利用日本專利特開昭59_〇7〇624 號公報中記載的方法來合成。化合物(本孓丨)是利用曰本 專利特開2005-035986號公報中記載的方法來合成。抗氧 化劑已有市售。式(6)的w為1的化合物可從Aldrich (Sigma-Aldrich Corporation)獲取。w為 7 的化合物(6) 等是利用美國專利366〇5〇5號說明書中記載的方法來合 成。 未δ己載合成法的化合物可利用有機合成(〇rganic Syntheses ’約翰威立父子出版公司(john Wiley & s〇ns, Inc))、有機反應(〇rganic Reacti〇ns,約翰威立父子出版 公司(John Wiley & Sons, Inc ))、綜合有機合成 (Comprehensive Organic Synthesis,培格曼出版公司 (PergamonPress))、新實驗化學講座(丸善)等成書中記 載的方法來合成。組成物是利用公知方法,由以上述方式 獲得的化合物來製備。例如,將成分化合物混合,然後藉 由加熱而使其相互溶解。 35 201243034 修正日期:1〇1年6丨彳22 Η ί第ΙΟ1! 112455號中文說明書無劃線修正本 最後’對組成物的用途進行說明。本發明的組成物主 要具有約-10 C以下的下限溫度、約70°c以上的上限溫度 以及約0.07至約0.20的範圍的光學各向異性。含有該組 成物的元件具有大的電壓保持率。該組成物適用於ΑΜ元 件。該組成物特別適用於穿透型ΑΜ元件。藉由控制成分 化合物的比例,或者藉由混合其他的液晶性化合物,亦可 製備具有約0.08至約0.25範圍的光學各向異性的組成物 以及具有約0.10簡0.30範圍的光學各向異性的組成 物。該組成物可作為具有向列相的組成物來使用,且可藉 由添加光學活性化合物而作為光學活性組成物來使用。 本發明的液晶組成物的較佳向列相的下限溫度至少約 為〇C以下’更佳的向列相的下限溫度約為_2(rc以下尤 其更佳的向列相的下限溫度約為_30t以下。 本發明的液晶組成物的較佳向列相的上限溫度至少約 為70C以上’更佳的向列相的上限溫度約為饥以上,尤 其更佳的向列相的上限溫度約為8(rc以上。 風各=液晶組成物的589 nm下且2汴下咖圭光 干各向異性為約0.07至約〇2〇 異性為約G.G7至約㈣予各向 性為約0.08至約〇.12的範圍。 予分Π異 本發明的液晶組成物的25。^下的 的絕對值至少約為15以上,#心人!電各向異性 值約A 2m 介電各向異性的絕對 ^為2 Μ ’尤錢料介電各向纽 36 201243034“ 修正日期:101年6月22日 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本 該組成物可用於AM元件。進而亦可用於pm元件。 该組成物可用於具有PC、TN、STOf、ECB、OCB、IPS、 FFS、VA及PSA等模式的AM元件及pM元件。特佳為 用於具有IPS、FFS或者VA模式的AM元件。該些元件可 為反射型、穿透型或者半穿透型。較佳為用於穿透型元件。 亦可用於非晶石夕-TFT元件或者多晶石夕_TFt元件。亦可用 於將該組成物微膠囊化而製作的向列曲線排列相(nematic O curvilinear aligned phase,NCAP)型元件、或在組成物中 形成二維網狀局分子的尚分子分散(polymer dispersed, PD)型元件。 [實例] 當試料為組成物時直接測定,記載所得的值。當試料 為化合物時,藉由將該化合物(I5重量%)混合於母液晶 (85重量% )中來製備試料。根據藉由測定而得的值,利 用外推法算出化合物的特性值。(外推值)={(試料的測 〕 定值)-〇.85x (母液晶的測定值)} /0.15。當在該比例下層 列相(或者結晶)於25°C下析出時,將化合物與母液晶的 比例以10重量% : 90重量%、5重量% : 95重量%及丄重 量% : 99重量%的順序變更。利用該外推法來求出與化合 物相關的上限溫度、光學各向異性、黏度及介電各向異性 的值。 母液晶的成分如下所述。各成分的比例為重量%。 37 201243034 修正日期:101年6 f] 22 fj 17. 2% 27. 6% 20. 7% 20. 7% 13. 8% 爲第l〇"l 112455號中文說明書無劃線修正本 C3H7-0"C〇〇-〇-〇C2H5 cA~^C)~C00_O^0CA C4Hr^C^~C00-^O)~0C2H5 C5HirX3_C〇〇_0K〇CH3 C5HlH〇~CO〇~ 特性的測定是依據下述方法。該些方法多為日本電子 機械工業會規格(Standard of Electric Industries Association of Japan ) EIAJ,ED-2521A中記載的方法或者將其修鄉而成 的方法。 向列相的上限溫度(NI,°C):在具備偏光顯微鏡的 熔點測定裝置的加熱板上放置試料,以rc/min的速度加 熱。測定試料的一部分由向列相轉變為各向同性(is〇tr〇py) 液體時的溫度。有時將向列相的上限溫度簡稱為「上限、、w 度」。 贩 向列相的下限溫度(Tc,ΐ ):將具有向列相的試料 放入玻璃瓶中,在(TC、-urc、2(rc、机及镇的:入 滚器中保管Η)錢,觀察液晶相。例如,當試料在_2〇。^ 下為向列相的狀態’而在-3(TC下轉變為結晶或者層列相 38 201243034. 修正日期:101年6月22日 爲第HU112455號中文說明書無劃線修 二將^:,」。有時將向列相的下限_ 時使。,在,略介測定 …光學各向異性(折射率各向異性,Μ,在^ ^)·測疋疋使用波| 589 nm的光,利用目鏡上安裝有偏=的阿貝折射計來進行。將主稜鏡的表面向—個方向摩 將試料滴下至主稜鏡上。折射率η"是在偏光的方 向”摩擦的方向平行_定。折射率η丄是在偏光的方向 與摩擦的方向垂直時測定。光學各向異性的值是由 △η=η || -η丄的式子計算。 介電各向異性(Δε,在25。(:下败)1電各向显性 的值是由Δε=ε||_εΐ的式子計算出。介電常數(ε|丨及£丄) 是以如下方式測定。 1) 介電常數(ε|| )的測定:在經充分清洗的玻璃基 板上塗佈十八烷基三乙氧基矽烷(0.16 mL)的乙醇(2〇 mL)溶液。以旋轉器使玻璃基板旋轉後,在150。(:下加熱 1小時。在兩塊玻璃基板的間隔(單元間隙)為4 μιη的 VA元件中放入試料,對該元件利用以紫外線硬化的黏接 劑加以密封。對該元件施加正弦波(0.5 V,1 kHz),2秒 後測定液晶分子的長軸方向的介電常數(ε|| )。 2) 介電常數(ε丄)的測定:在經充分清洗的玻璃基 板上塗佈聚醯亞胺溶液。將該玻璃基板煅燒後,對所得的 配向膜進行摩擦處理。在兩塊玻璃基板的間隔(單元間隙) 39 201243034 201243034 修正日期:101年6丨]22「丨 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本 為9 μπι且扭轉角為8〇度的TN元件中放入試料。對該元 件施加正弦波(〇·5 V,1 kHz) ’ 2秒後測定液晶分子的短 軸方向的介電常數(£丄)。 臨界電壓(Vth,在25°C下測定,V ):測定時使用大 塚電子股份有限公司製造的LCD5100型亮度計。光源為_ 素燈。在兩塊玻璃基板的間隔(單元間隙)為4 μηι且摩 擦方向為反平行的正常顯黑模式(normally black m〇(je ) 的VA元件中放入試料,對該元件利用以紫外線硬化的黏 接劑加以密封。對該元件施加的電壓(60 HZ,矩形波)是 以0.02 V為單位自〇 v階段性地增加至2〇 v。此時,從垂 直方向對元件照射光,測定穿透過元件的光量。製成當該 光量達到最大時穿透率為100%,且當該光量為最小時穿 透率為0%的電壓-穿透率曲線。臨界電壓是穿透率達到 10%時的電壓。 —電壓保持率(VHR-;l,25〇C,%):測定時使用的TN 兀件具有聚酿亞胺配向膜,而且兩塊麵基板的間隔(單 兀間隙)為5 μΐη。該it件在加人試料後,利用以紫外線硬 化的黏接劑加以密封。對該TN元件施加脈衝電壓(5 v, :微高速電壓計在16.7毫秒之間測定 :::位週期中的電壓曲線與橫軸之間的 面積A。面積B為未衰減時的 相對於面積B的百分率。 輯料馬面積A 電壓保持率(VHR-2,如。广〇/Λ 元件具有聚酿亞胺配向膜,,時使用的™ 、而且兩塊玻螭基板的間隔(單 40 201243034“ 爲第101112455號中文說明書無畫!1線修] 修正日期:1〇1年6月22日 元間隙)為5 μι該元件在加入試料後,利用以紫外線硬 化的黏接:力二密封。對該ΤΝ元件施加脈衝電】(二, 60微秒)來充$。利用高速電壓計在16 7亳秒之間測定 所衰減的電壓,求出單位週期+ ' 而接Λ 曲線與橫軸之間的 面積Α。=為未衣減時的面積。電 相對於面積B的百分率。 m 〇 ,=qVHR_3’25t:,%):㈣紫外線後,測 疋電壓保料,評储料_默性。岐較用的tn 7C件具有聚醯亞胺配向膜,而且單元間隙為5阿。在该元 件中注入試料,照射光2G分鐘。光源為超高壓水銀燈 USH-500D (Ush1〇電機製造),元件與光源的間隔為2〇 cn^VHR-3的測定是在16.7毫秒之間測定所衰減的電壓。 具有大的VHR-3的組成物對紫外線具有大的穩定性。 VHR_3較佳為90%以上,更佳為95%以上。 電壓保持率(VHR-4,25艺,%):將注入有試料的 TN元件在8〇 C的恒溫槽内加熱500小時後,測定電壓保 持率,評價對熱的穩定性。VHR-4的測定是在16.7毫秒之 間測定所衰減的電壓。具有大的VHR-4的組成物對熱具有 大的穩定性。 響應時間(τ,在25°C下測定,ms ):測定時使用大塚 電子股份有限公司製造的LCD5100型亮度計。光源為鹵素 燈。低通濾波器(Low-pass filter)是設定為5 kHz。在兩 塊玻璃基板的間隔(單元間隙)為3.2 μιη且摩擦方向為反 平行的正常顯黑模式(normally black mode)的PVA元件 201243034 修正日期·_1〇1年6乃22 η 爲i 1〇"ΐ 1丨2455號中文說明書無劃線修正本 中放入试科丄對该兀件利用以紫外線硬化的黏接劑加 封。對該元件施加稍微超過臨界電壓的程度的電壓約】分 鐘’接著-邊施加5.6 V的電虔’ 一邊照射23 $ mww 的紫外線約8分鐘。對該元件絲矩職⑽&,ι〇 v, 0.5秒此時,㈣直方㈣元件光,測定穿透過元 ,的光H該光量達顺切穿料為,當該光 1為最小時穿透率為〇%。響應㈣是穿透率自9〇%變化 為ίο%所需要的時間(下降時間,falltime,毫秒)。 4比電!^(卩’在25(:下測定,^):在具備電極的容 益中注入試料1.0 mL。對該容器施加直流電壓⑴V), 測定10秒後的直流電流。比電阻是由如下式子算出。(比 電阻)= {(電壓)χ(容器的電容)}/{(直流電流 空的介電常數)丨。 / iH-NMR分析 测疋裴置疋使用DRX-500 (Bruker BioSpin (股)公 司製造)°測定是將實例等中製造的樣品溶解於CDC13等 樣品可溶解的氣化溶劑中,在室溫、500 MHz、累計次數 為24 =的條件進行。此外,所得的核磁共振波譜的說明 : 疋才曰單重峰(singlet),d、是指雙重峰(doublet),t 疋4日一重峰(triplet) ’ q是指四重峰(quartet),m是指多 ,峰(multiplet)。另外’化學位移δ值的零點的基準物質 疋使用四曱基矽烷(tetramethylsilane,TMS )。利用相同裝 置亦進行NF-NMR分析。 氣相層析分析:測定時使用島津製作所製造的GC-14B 42 201243034 -Li 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本修正日期:1〇1年6月22日 型氣相層析儀。載體氣體為氦氣(2 mL/min)。將試料氣化 室設定為280°C,且將檢測器(火焰離子檢測器,flame ionization detector,FID)設定為300〇C。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 μηι ;固定液相為 二甲基聚矽氧烷’無極性)。該管柱在200°C下保持2分鐘 後,以5°C/min的比例升溫至28(TC。試料製備成丙酮溶 ❹ 液(〇·1重量%)後,將其中的1 μίν注入至試料氣化室中。 記錄計為島津製作所製造的C-R5Α型Chromatopac或者其 同等品。所得的氣相層析圖表示與成分化合物對應的岭值 的保持時間及波峰的面積。 用以稀釋試料的溶劑可使用氣仿及己烷等。為了分離 成分化合物,可使用如下毛細管柱。Agilent Technologies Inc.製 的 HP-1 (長度 30 m ’ 内徑 0.32 mm,膜厚 〇 25 μιη)、Restek Corporation 製造的 Rtx_i (長度 3〇 m,内徑 0.32 mm ’ 膜厚 〇_25 μιη)、SGE International Pty. Ltd 製^ 的BP-1 (長度30 m’内徑0.32 mm,膜厚0.25 pm)。出於 防止化合物波峰重疊的目的,亦可使用島津製作所製造的 毛細官柱CBP1-M50-025 (長度50 m,内徑0.25 mm,膜 厚 0.25 μιη)。 組成物中所含的液晶性化合物的比例可利用如下所述 的方法算出。液晶性化合物可利用氣相層析儀來檢測。氣 相層析圖中的波峰的面積比相當於液晶性化合物的比例 (莫耳數)。使用上文記載的毛細管柱時,可將各液晶性化 43 201243034 修正曰期:10丨年6jj 22 Η 爲第101112455 5¾中文說明書無劃線修正本 合物的修正係數視為卜因此,液晶性化合物的比例(重 量%)是根據波峰的面積比來算出。 利用實例對本發明進行詳細說明。本發明不受下述實 例的限定。比_及實例巾的化合減_下絲3的定 義’利用記縣表示。表3中,與1,4-伸環己基相關的立 體構型為反式翻。位於記舰的祕内的編號與化合物 的編對應。(_)的記號是指其他的液晶性化合物。液晶 I1 生化δ物的比例(百分率)為根據液晶組成物總重量的重 量百分率(重量%),液晶組成物中包含雜質。最後,歸納 組成物的特性值。 44 201243034" 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本修正日期:101年ό月22日 〇 表3.使用記號的化合物的表述法R — (Αι)_Ζ「.....-Zn- (An)-R ’ 1)左末端基R- 記號 CnH2n+广 n- CnH2n+i〇- nO- ^πι^2πι+1〇^η^2π_ mOn- ch2=ch- V- CnH2n+,-CH=CH- nV- CH2-CH-CnH2n- Vn- CfflH2m+1-CH=CH-CnH2n- -mVn- cf2=ch- VFF- CF2=CH-CnH2n- VFFn- F-CnH2n- Fn- CnH2n+「CF2- nCF2- 2)右末端基-R’ 記號 -CnH2n+i -n CnH2n+i -On -ch=ch2 -V -CH=CH-CnH2n+1 -Vn -CnH2n-CH=CH2 -nV -ch=cf2 -VFF 3)結合基-Zn- 記號 -C nH2n~ n -coo- E -CH=CH- V -ch2o- 10 -och2- 01 _S H?- Si 4)環結構-An- 記號 F, Cl Cl. F Cro(7F,8F)5)表述例 例 1 F3-HH-V 例2 3CF2-HH-3 F Ch B B2F)BF) BF,F) B 2F,3F) B2Ff3CL) BeCL,3F) B CF,6F) B(2F,3F,6Me) dh Dh例 4 3-HBB(2F,3F)-02 °3Η7~Λ //^°°2Η5 [實例1] 化合物(1-1-1)中,製造如下的化合物。 45 201243034 爲第1(^1112455號中文說明書無劃線修正本 修正日期:1〇1年6)彳22丨丨 ^-NMR (CDC13; δ ppm): 5.77 (ddd, 1H, J=17 Hz, 10.5 Hz, 6.5 Hz), 4.95 (ddd, 1H, J=17 Hz, 1.5 Hz, 1.5Hz), 4.87 (ddd, 1H, J=ll Hz, 1.5 Hz, 1.5 Hz), 4.42 (dt, 2H, J=47.5 Hz, 6.2 Hz), 1.92-1.82 (m, 1H), 1.78-1.64 (m, 10H), 1.28-1.24 (m, 2H), 1.21-1.12 (m, 1H), 1.10-0.84 (m, 10H); 19F-NMR (CDCI3; δ ppm): -218.0 (tt, IF, J=95.0 Hz, 23.8 Hz). 相轉移溫度為Cr 3.0 SB 36.0 N 53.4 Iso。其中,Cr表 示結晶,SB表示層列B相,N表示向列相,Iso表示各向 同性液體,相轉移溫度的單位全部為°C。另外,將該化合 物混合於母液晶中,利用外推法獲得化合物的特性值。 NI=33.9°C ; Αε=-1.0 ; Δη=0·039。 [實例2] 化合物(1-1-1)中,製造如下化合物。 !H-NMR (CDCI3; δ ppm): 5.77 (ddd, 1H, J=17 Hz, 10.5 Hz, 6.5 Hz), 4.95 (ddd, 1H, J=17 Hz, 1.5 Hz, 1.5 Hz), 4.87 (ddd, 1H, J=10.5 Hz, 1.5 Hz, 1.5 Hz), 4.49 (dt, 2H, J=47.5 Hz, 6.2 Hz), 1.92-1.83 (m, 1H), 1.80-1.71 (m, 8H), 1.58 (ddt, 2H, J=26 Hz, 6.5 Hz, 6.2 Hz), 1.41-1.33 (m, 1H), 1.10-0.89 46 201243034^ 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本 修正日期M01年6月22 E (m, 10H); 19F-NMR (CDC13; δ ppm): -218.3 (tt, IF, J=47 5 Hz, 52.9 Hz). 相轉移溫度為Cr-26.2 SB 41.4 Iso。其中,Cr表示、名士 晶,SB表示層列B相’ Iso表示各向同性液體,相轉移溫 度的單位全部為。C。另外,將該化合物混合於母液晶中, 利用外推法獲得化合物的特性值。NI=15.0〇C ; . Αη=0·024。 ’ 0 [實例3] 化合物(1-1-1)中,製造如下化合物。 ^-NMR (CDCI3; δ ppm): 5.41-5.33 (m, 2H), 4 42 (dt 2H,J=47.4 Hz, J=6.3 Hz), UO-m (m,11H),【 3h 1=4.1 Hz), 1.28-1.23 (m, 2H), 1.20-1.Π (m, 1H), ! 〇6:〇 8; 〇 (m, 10H); -F-NMR (CDC13; δ ppm) .218 〇5 ip ? Hz, J=24.4 Hz). ’ ’ · 相轉移溫度為 Cr 43.6 SB 49·8 N 87.2 Is〇。1 中,Q 表不結晶’ SB表示層列B相,N表示向列相,j、 向同性液體,相轉移溫度的單位全部為。c。 s〇录不谷 合物混合於母液晶巾,_特轉得化合化 NI=77.0°C ; Δε=·2.6 ; Δη=().〇64。 物的特性值。 [實例4] 化合物(1-1-1)中,製造如下化合物。 201243034 爲第1(ίΐ 112455號中文說明書無畫IJ線修正本 修正曰期:1〇1年6月22丨.1F ^-NMR (CDCI3; δ ppm) 5.41-5.33 (m, 2H), 4.49 (dt, 2H, J-47.4 Hz, J=6.3 Hz), 1.80-1.71 (m, 8H), 1.63 (d, 3H, J==4-9 Hz), 1.62-1.51 (m, 2H), 1.41-1.25 (m, 2H), 1.06-0.87 ^ 10H). 19F-NMR (CDCI3; δ ppm) -218.35 (dt, IF, J-47.4 Hz,j=24 4 Hz)相轉移溫度為 & i 4 SB 40.4 Iso。其中, ^表示結晶’ SB表示層列b相,Is〇表示各向同性液體, 相,移溫度的單位全部為。c。另外,將該化合物混合於母 ,晶中’利用外推法獲得化合物的特性值。NI=44.7°C ; ΔεΌ·9 ; Δη=0.049。 [實例5] 化合物(1-1-1)中,製造如下化合物。 F W H-NMR (CDCI3; δ ppm) 5.43-5.35 (m, 2H), 4.24 (dd, h J-47.7 Hz,>6.1 HZ),L83-1.57 (m, 11H),1.66 (d,3氏 办5 Hz),110_0·97 (% _,19f-nmr (CDC13; δ p㈣ 222.82 (dt, IF, 1=47.7 Hz, J^16.7 Hz). N相轉移溫度為Cr W.O N 22.1 Iso。其中,Cr表示結晶, 全:示向列相’ Is〇表示各向同性液體,相轉移溫度的單位 '^為C。另外,將該化合物混合於母液晶中,利用外推 48 201243034. 修正日期:101年6月22 爲第101112455號中文說明書無劃線修;[£本 法獲得化合物的特性值。NI=19.7 C ; Δε=-0.8 ; An=〇,〇37。 [比較例1] 從曰本專利特開平1卜035500號公報中揭示的組成物 中選擇組成物例1。依據是由於該組成物含有化合物(1 )。 該組成物的成分及特性如下所述。比較例1的介電各向異 性(Δε)為正,並不滿足發明所欲解決的課題。另外,曰 本專利特開平11-035500於公報中揭示的其他組成物例亦同樣。 3CF2-HH-3 4CF2-HH-3
- 7-HB(F,F)-F
- 2- HHB(F)-F
- 3- HHB(F)-F 5-HHB(F,F)-F 3-H2HB(F,F)-F 5-H2HB(F,F)-F 3-HH2B(F,F)-F 5-HH2B(F,F)-F 3-HHB(F,F)-F 5-HHB(F,F)-F 3-HHB-F 3-HBB-F NI=80.8°C ; Δη=〇.〇689 ; (1) 10% (l) 10% (-) 5% (-) 7% (-) 7% (-) 7% (-) 9% (-) 5% (-) 8% (-) 7% (-) 8% (-) 7% (-) 5% (-) 5% ηβ24.9 mPa s ; Αε=4.7 0 [比較例2] 49 201243034 I W Λ ^ Λ 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本 修正日期:1〇1年6 π 22 Η 調配含有與化合物(1)類似的化合物的液晶組成物, 利用上述方法來測定。該組成物的成分及特性如下所述。 該液晶組成物的下限溫度為-1 〇 °C至-2 0 °c的範圍。 3-HH-VFF (1)類似 29% 3-HB(2F,3F)-02 (2-2-1) 10% V-HB(2F,3F)-02 (2-2-1) 12% 3-HBB(2F,3F)-02 (2-6-1) 10% 5-HBB(2F,3F)-02 (2-6-1) 3% 3-HH10B(2F,3F)-02 (2-7-1) 11% 3-HH-4 (3-1-1) 11% 5-B(F)BB-2 (3-7-1) 14% NI-70.8〇C ; Tc<-10°C ;Δη=0.102 ; η=16.0 mPa-s ; Αε=-2.3 ; VHR-1 二99.1% ; VHR-2=96.3% ; VHR-3=95.5%。 [實例6] 將比較例2的與化合物(1)類似的化合物置換為化合 物(1-1-1 )。調配本組成物,利用上述方法來測定。該組 成物的成分及特性如下所述。實例6與比較例1相比,下 限溫度更低,負的介電各向異性更大。 F3-HH-V (1-1-1) 29% 3-HB(2F,3F)-02 (2-2-1) 10% V-HB(2F,3F)-02 (2-2-1) 12% 3-HBB(2F,3F)-02 (2-6-1) 10% 5-HBB(2F,3F)-02 (2-6-1) 3% 3-HH10B(2F,3F)-02 (2-7-1) 11% 50 201243034. 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本 修正日期·_101年6月22 Π 3-ΗΗ-4 (3-1-1) 11% 5-B(F)BB-2 (3-7-1) 14% NI=69.8〇C ; Tc<-30°C ; Δη=0.101 ; η=16.7 mPa-s ; Αε=-3.1 ; VHR-1=99.2% ; VHR-2=97.8% ; VHR-3=96.6%。[實例7] F3-HH-V (1-1-1) 20% 3-BB(2F,3F)-02 (2-1-1) 5% 5-HB(2F,3F)-02 (2-2-1) 5% 3-H2B(2F,3F)-02 (2-3-1) 11% 2-HHB(2F,3F)-02 (2-4-1) 3% 3-HHB(2F,3F)-02 (2-4-1) 5% 4-HHB(2F,3F)-02 (2-4-1) 5% V2-HHB(2F,3F)-02 (2-4-1) 3% 3-HH10B(2F,3F)-02 (2-7-1) 5% 5-HH10B(2F,3F)-02 (2-7-1) 5% 2-HH-3 (3-1-1) 12% 3-HH-4 (3-1-1) 11% 5-B(F)BB-2 (3-7-1) 10% NI=71.1°C ; Tc<-30°C ;Δη=0·087 ; η=16.4 mPa.s ; Αε=-3.3 ; VHR-1=99.1% ; VHR-2=97.9% ; VHR-3=96.8%。 [實例8] F3-HH-V (1-1-1) 20% 5-BB(2F,3F)-02 (2-1-1) 5% 5-H2B(2F,3F)-02 (2-3-1) 7% 51 201243034 爲第1〇"1112455號中文說明書無劃線修正本 修正日期:1〇1年6 Π 22 Η 2-HHB(2F,3F)-l (2-4-1) 8% 3-HHB(2F,3F)-l (2-4-1) 8% 3-HH2B(2F,3F)-02 (2-5-1) 8% 5-HBB(2F,3F)-02 (2-6-1 ) 3% 3-DhHB(2F,3F)-02 (2-8-1) 4% 3-HDhB(2F,3F)-02 (2-9-1) 4% 3-dhBB(2F,3F)-02 (2-10-1) 3% 3-HH-4 (3-1-1) 10% 3-HH-V (3-1-1) 10% 3-HB-02 (3-2-1) 10% NI=72.1〇C ; Tc^-30°C ;Δη=0.080 ; η=15.9 mPa.s Δε=-3.2 ; VHR-卜99.0% ; VHR-2=97.7% ; VHR-3=96.5〇/〇。 [實例9] F2-HH-V (1-1-1) 8% F3-HH-V (1-1-1) 18% F3-HH-2V1 (1-1-1) 10% 3CF2-HH-3 (1) 3% 3-H2B(2F,3F)-04 (2-3-1) 18% 2-HHB(2F,3F)-l (2-4-1) 6% 3-HHB(2F,3F)-l (2-4-1) 7% 3-HH2B(2F,3F)-02 (2-5-1) 7% 5-HH2B(2F,3F)-02 (2-5-1) 8% 3-HH10B(2F,3F)-l (2-7-1) 5% 2-BB(2F,3F)B-3 (2-12-1 ) 3% 52 201243034. 〇爲第101112455號中文說明書無劃線修正本修正曰期:101年ό月22曰 2-BB(2F,3F)B-4 (2-12-1) 7% NI=70.1°C ; Tc<-30°C ; Δη=0.087 ; η=17.1 mPa.s ; Δε=-3.1 ; VHR-1=99.1 % ; VHR-2=97.5% ; VHR-3=96.8% [實例10] F3-HH-V (1-1-1) 20% 5-HB(2F,3F)-02 (2-2-1) 7% lV2-HB(2F,3F)-02 (2-2-1) 3% 3-H2B(2F,3F)-04 (2-3-1) 12% 5-HH2B(2F,3F)-02 (2-5-1) 5% V2-HBB(2F,3F)-02 (2-6-1) 3% 3-HH10B(2F,3F)-02 (2-7-1) 5% 5-HH10B(2F,3F)-02 (2-7-1) 5% 5-HDhB(2F,3F)-02 (2-9-1) 4% 3-HHB(2F,3CL)-02 (2-11-1) 3% 2-BB(2F,3F)B-4 (2-12-1) 5% 3-HH-V (3-1-1) 5% 5-HH-V (3-1-1) 5% 3-HH-V1 (3-1-1) 5% l-BB-3 (3-3-1) 5% V2-BB-1 (3-3-1) 3% 2-BB(F)B-5 (3-6-1) 2% 5-HBB(F)B-2 (3-13-1) 3% NI=70.8〇C ; Tc^-30°C ; Δη=0.098 ; η=16.6 mPa.s ; Δε=-3.3 ; VHR-1=99.2% ; VHR-2=97.4% ; VHR-3= =96.6% 53 201243034 爲第10^1112455號中文說明書無劃線修正本 修正日期:1〇1年6 J1 22 Π [實例11] F3-HH-V (1-1-1) 12% 4CF2-HH-3 (l) 8% 5-H2B(2F,3F)-02 (2-3-1 ) 10% 5-HH2B(2F,3F)-02 (2-5-1) 8% 3-HH10B(2F,3F)-02 (2-7-1) 4% 5-HH10B(2F,3F)-02 (2-7-1) 8% 2-HDhB(2F,3F)-02 (2-9-1) 3% 3-HH-Ol (3-1-1) 3% 3-HH-V (3-1-1) 8% 1-HH-2V1 (3-1-1) 5% 3-HH-2V1 (3-1-1) 3% 3-HB-Ol (3-2-1) 3% l-BB-5 (3-3-1) 7% 1V2-BB-1 (3-3-1) 3% 3-HHB-Ol (3-4-1) 3% 3-HBB-2 (3-5-1) 3% 3-H2Cro(7F,8F)-5 (4-1-1) 3% 3-HH2Cro(7F,8F)-5 (4-3-1) 3% 5-HB10Cro(7F,8F)-5 (4-5-1) 3% NI=70.8°C ; Tc<-30°C ;An=0.085 ; η=19.2 mPa.s ; Δε=-3.4 ; VHR-1=98.9% ; VHR-2=97.1% ; VHR-3= =96.2% [實例12] F3-HH-V (1-1-1) 16% 54 201243034,爲第101112455號中文說明書無劃線修正本 修正日期:1〇1年6月22日 3V-HB(2F,3F)-02 (2-2-1) 3% 3-H2B(2F,3F)-02 (2-3-1) 10% 3-H2B(2F,3F)-04 (2-3-1) 12% 3-HH2B(2F,3F)-02 (2-5-1) 8% 5-HH2B(2F,3F)-02 (2-5-1) 9% 3-HHB(2CL,3F)-02 (2) 2% 3-HH-V (3-1-1) 12% 3-HH-V1 (3-1-1) 3% V2-BB-1 (3-3-1) 3% V2-BB(F)B-3 (3-6-1) 3% 5-B(F)BB-2 (3-7-1) 3% 3-HHEH-5 (3-8-1) 3% 3-HHEBH-3 (3-9-1) 3% 5-H10Cro(7F,8F)-5 (4-2-1) 3% 3-HH10Cro(7F,8F)-5 (4-4-1) 4% 40-Cro(7F,8F)H-3 (4) 3% NI=71.1〇C ; Tc<-30°C ;Δη=0.086 ; η=19·8 mPa.s : Δε=-3·4 ; VHR-1=98.8% ; VHR-2=96.9% ; VHR-3=96.2%。 [實例13] F3-HH-V (1-1-1) 15% 3-H2B(2F,3F)-02 (2-3-1) 10% 3-H2B(2F,3F)-04 (2-3-1) 7% 5-H2B(2F,3F)-02 (2-3-1) 10% lV2-HHB(2F,3F)-02 (2-4-1) 2% 55 201243034 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本 修正日期:101年6Π 22 3-HH2B(2F,3F)-02 (2-5-1) 5% 3-HH10B(2F,3F)-l (2-7-1) 3% 3-DhHB(2F,3F)-02 (2-8-1) 3% 3-HDhB(2F,3F)-02 (2-9-1 ) 5% 3-HH-V (3-1-1) 13% 5-HB-3 (3-2-1) 7% l-BB-3 (3-3-1) 5% 5-B(F)BB-3 (3-7-1) 3% 3-HBBH-3 (3-10-1) 3% 3-HB(F)HH-5 (3-11-1) 3% 5-HB(F)BH-5 (3-12-1) 3% lOl-HBBH-5 (-) 3% NI=70.7〇C ; Tc<-30°C ;Δη=0·090 ; η=17·2 mPa.s ; Δε=-3.0 ; VHR-1=99.1% ; VHR-2=97.2% ; VHR-3= [實例14] =96.9% F2-HH-V (1-1-1) 5% F2-HH-V3 (1-1-1) 5% F3-HH-V (1-1-1) 7% 3-BB(2F,3F)-02 (2-1-1) 7% 5-HHB(2F,3F)-02 (2-4-1) 5% V-HHB(2F,3F)-02 (2-4-1) 5% 2-HH10B(2F,3F)-02 (2-7-1) 7% 3-HH10B(2F,3F)-02 (2-7-1) 5% 4-HH10B(2F,3F)-02 (2-7-1) 5% 56 201243034. 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本修正日期:101年ό月22日 2-HDhB(2F,3F)-02 (2-9-1) 3% 2-BB(2F,3F)B-3 (2-12-1) 7% 3-HH-V (3-1-1) 15% 5-HH-V (3-1-1) 5% 5-HB-02 (3-2-1) 3% l-BB-3 (3-3-1) 7% 3-HHB-l (3-4-1) 3% 5-B(F)BB-2 (3-7-1) 3% 5-B(F)BB-3 (3-7-1) 3% NI=72.2〇C ; Tc<-30°C ;Δη=0.102 ; η=16.1 mPa.s : Δε=-3_2 ; VHR-1=99.0% ; VHR-2=97.1% ; VHR_3=96.5%。 [實例15] F2-HH-V1 (1-1-1) 3% F3-HH-V1 (1-1-1) 5% 3-BB(2F,3F)-02 (2-1-1) 5% 4-BB(2F,3F)-02 (2-1-1) 5% V-HHB(2F,3F)-02 (2-4-1) 7% 2-HH10B(2F,3F)-02 (2-7-1) 7% 3-HH10B(2F,3F)-02 (2-7-1) 5% 5-HDhB(2F,3F)-02 (2-9-1) 3% 3-HHB(2F,3CL)-02 (2-11-1) 3% 2-BB(2F,3F)B-3 (2-12-1) 5% 5-H10B(2F,3F)-02 (2) 3% 2-HH-3 (3-1-1) 5% 57 201243034 爲第Ίίΐ112455號中文說明書無劃線修正本 修正日期:1〇1年6Η 22 Η 3-HH-V (3-1-1) 17% 3-HH-V1 (3-1-1) 5% 1-BB-3 (3-3-1) 5% 3-HHB-3 (3-4-1) 3% V2-HHB-1 (3-4-1) 5% 2-BB(F)B-3 (3-6-1) 4% 2-BB(F)B-5 (3-6-1) 5% NI-76.0〇C ; Tc<-30°C ;An=〇.l〇9 ; η=17.7 mPa.s △ε=_3.4 ; VHR-1=99.2% ; VHR-2=97.30/〇 ; VHR-3=96.7%。 實例6至實例15的組成物與比較例1及比較例2的組 成物相比,下限溫度低,負的介電各向異性大。因此,本 發明的液晶組成物較專利文獻1及專利文獻2所示的液晶 組成物而言,具有更優異的特性。 [產業上之可利用性] 的低^ Γ ^液晶組成物在向列相的高上限溫度、向列相 適當的先學各向異性'大的負 的高穩定性等特高狱性及對熱 特性具有適當的半衡:足至V種特性,或者至少兩種 於成為具有短的響應時;==句的液晶顯示元件由 電視等。 故而叮用於液晶投影機及液晶 【圖式簡單說明】 Ml 〇 【主要元件符號說明】 益。 58 201243034^ 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本 修正日期-.101年6月Μ日 發明糞刺說明書 (本說明書格式、順序’請勿任意更動’※記號部分請勿填寫) ※申請案號: ※申請曰: ※^匚分類: 一、 發明名稱:(中文/英文) 液晶組成物及液晶顯不元件 LIQUID CRYSTAL COMPOSITION AND LIQUID Q CRYSTAL DISPLAY DEVICE 二、 中文發明摘要: 本發明提供一種液晶組成物,其在向列相的高上限溫 度、向列相的低下限溫度、小的黏度、適當的光學各向異 性、大的負介電各向異性、大的比電阻、對紫外線的高穩 定性及對熱的高穩定性等特性中,滿足至少一種特性,或 者至少兩種特性具有適當的平衡。並且本發明提供一種 0 AM元件,其具有短的響應時間、大的電壓保持率、大的 對比度及長的壽命等。本發明的液晶組成物含有具有低下 限溫度的特定二環化合物作為第一成分、以及具有大的負 介電各向異性的特定化合物作為第二成分,而且具有負的 介電各向異性;並且本發明的液晶顯示元件含有該組成物。 三、 英文發明摘要: The invention provides a liquid crystal composition, which satisfies at least one characteristic or has suitable 1 201243034 爲ϋΐ 112455號中文說明書無劃線修正本 修正日期:1〇1年6 jj 22 Η balance between at least two characteristics among the characteristics of a high upper limited temperature of nematic phase, a low lower limited temperature of nematic phase, a small viscosity, a suitable optical anisotropy, a large negative dielectric anisotropy, a high resistivity, a high stability against ultraviolet light and a high stability against heat, etc. And the invention provides an AM device, which has a short response time, a large voltage retention rate, a high contrast ratio and long life, etc. The liquid crystal composition of the invention contains a specific bicyclic compound having a low lower limited temperature as a first component, a specific compound having a large negative dielectric anisotropy as a second component, which has a negative dielectric anisotropy. The liquid crystal display device of the invention contains the liquid crystal composition. 201243034. 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本 修正日期:1〇丨年6 七、申請專利範圍: 1. 一種液晶組成物,含有選自式(1)所表八 物組群中的至少一種化合物作為第一成分以及化合 所表示的化合物組群中的至少一種化合物作第_二(2) 而且具有負的介電各向異性: 〜成分,炫基^二氣取代的碳數1至〜 及K獨立地為碳數1至12的其 的 至12的烷氧基或者碟數 兀基、碳數! 地為 2的席基,^Α及環Β獨立或者X1及X2獨立地為氟或 為單鍵、伸乙基、亞甲^或甲基;ζ及22獨立地 0、1、2或3,而且m ^基^麵氧基;m及η獨立地為 边與11的和為1、2或3。 2.如申請專利範圍第 f 述第一成分是選自式丨員斤迷之液曰曰組成物,其中上 U所表示的化合物組群中的至少 59 201243034 修正日期:1〇1年6丨j 22 [J 爲第1〇"1112455號中文說明書無劃線修正本 一種化合物: (1-1) f{ch2H>^r2 、 / p 其中,R2為碳數1至12的烷基、碳數1至12的烷氧 基或者碳數2至12的烯基;p為1至12的整數。 3.如申請專利範圍第1項所述之液晶組成物,其中上 述第二成分是選自式(2-1)至式(2-12)所表示的化合物 組群中的至少一種化合物: 60 201243034. 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本修正曰期:1〇1年6月22 Π (2-1) (2-2) (2-3) (2-4) (2-5) (2-6) (2-7) (2-8) (2-9) (2-10) (2-11) (2-12) 61 201243034 修正日期:丨01年6 .fj 22丨」 爲第1。112455號中文說明書無劃線修正本 其中,R3及R4獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1 至12的烷氧基或者碳數2至12的稀基。 4. 如申請專利範圍第2項所述之液晶組成物,其中上 述第二成分為選自申請專利範圍第3項所述之式(2-4 )所 表示的化合物組群中的至少一種化合物。 5. 如申請專利範圍第2項所述之液晶組成物,其中上 述第二成分為選自申請專利範圍第3項所述之式(2_7 )所 表示的化合物組群中的至少一種化合物。 6_如申請專利範圍第1項所述之液晶組成物,其中根 據液晶組成物的總重量,上述第一成分的比例為5重量% 至80重量%的範®,而且上述第二成分的比例為忉 %至95重量%的範圍。 S 7.如申請專職®第1項所述之液晶組成物,其 含有遥自式(3)所表示的化合物組群中的至少一 作為第三成分: 5 ^⑶ 其中,R5及R6獨立地為碳數】至12的燒美 至12的燒氧基、碳數2幻2的烯基或者至少1土二」 取代的碳數2至12的縣;環c、環D及環=氣 1 二4-伸環己基、M•伸苯基、m4·伸苯基或 地為 苯基;Z3及Z4獨立地為垔綠仙7並 二 H,4-伸 地為早鍵、伸乙基、亞甲氧基或者幾氧 62 201243034. 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本修正日期:101年6月22日 基;q為0、1或2。 8.如申請專利範圍第7項所述之液晶組成物,其中上 述第三成分是選自式(3-1)至式(3-13)所表示的化合物 組群中的至少一種化合物:63 201243034 爲第ΐίΐ112455號中文說明書無劃線修正本修正日期:1〇1年6[] 22 [1 (3-1) (3-2) (3-3) (3-4) (3-5) (3-6) (3-7) (3-8) (3-9) (3-10) (3-11) (3-12) (3-13) 其中,R5及R6獨立地為碳數1至12的烷基、碳數1 64 201243034 Li 修正日期:1〇1年6月22日 爲第101112455號中文說明書無劃線修正4 至U㈣祕、碳數2至12 _基或者至少 取代的碳數2至12的烯基。 乳、、."1•氣 ' 9.如申請專利範圍第7項所述之液晶組成物,其 據液晶組成物的總重量,上述第三成分的 旦x 至80重量%的範圍。 里里/〇 晶组成物,其中 的至少一種化合 10.如申請專利範圍第丨項所述之液更含有選自式(4)所表示的化合物組群中 物作為第四成分:其中,R及圮獨立地為碳數!至12的烷 至12的院氧基、碳數2至12的、说翼+、土 ^ , 芏的烯基或者至少1個|[晦齑取代的碳數2至12的橋美·俨κ τχ m 飞左氟 〜㈣基&及環6獨立地為14-伸 %己基或者1,4-伸苯基;Ζ5&Ζ6獨立 申 亞甲氣美式去呈山©ft xl y 為早鍵、伸乙基、 甲乳基或者叛乳基;r及s獨立地 r與s的和為1、2或3。 ^3,而且 11.如申請專利範圍第10 上述第四成分是選自式(4-1) 物組群中的至少一種化合物: 項所述之液晶組成物,其中 至式(4_5)所表示的化合 65 201243034 爲第1(ΐΐ 112455號中文說明書無劃線修正本修正日期:101年6 J1 22 Π (4-1) (4-2) (4-3) (4-4) (4-5) 其中’ R及R獨立地為石厌數1至12的烧基、碳數1 至12的烷氧基、碳數2至12的烯基或者至少丨個氫經氟 取代的碳數2至12的烯基。 12.如申請專利範圍第1〇項所述之液晶組成物,其中 根據液晶組成物的總重量,上述第四成分的比例為5重 %至40重量%的範圍。 13·如中請專利範圍第1項所述之液晶組成物,其中 向列相的上限溫度為7n〇r u 4 p 向異性(坑)=^上’波長589 nm下的光學各 向異性(坑)為_2=上’而且頻率lkHzl^介電各 14.種式(1_M)所表示的化合物: 66 201243034」 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本修正日期:101年ό月22日 F<CH 如C^C^R9 (1-1-1) 其中,p為1至12的整數;R9為碳數2至12的烯基。 15.如申請專利範圍第14項所述之式(1-1-1)所表示 的化合物, 其中,p為1至12的整數;R9為碳數2至3的烯基。 0 16. —種液晶顯示元件,含有如申請專利範圍第1項 所述之液晶組成物。 17. 如申請專利範圍第15項所述之液晶顯示元件,其 中該液晶顯示元件的運作模式為VA模式、IPS模式、FFS 模式或者PSA模式,液晶顯示元件的驅動方式為主動矩陣 方式。 18. —種如申請專利範圍第1項所述之液晶組成物的 用途,用於液晶顯示元件中。67 201243034^ 爲第101112455號中文說明書無劃線修正本 修正曰—101年ό月22日 四、指定代表圖·· (一) 本案指定代表圖為:無。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明: 〇 五、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵 的化學式: RL^y~^y~R2 ⑴(2) 3
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