TW588106B

TW588106B - Liquid-crystalline medium having a low threshold voltage

Info

Publication number: TW588106B
Application number: TW090106900A
Authority: TW
Inventors: Michael Heckmeier; Detlef Pauluth
Original assignee: Merck Patent Gmbh
Priority date: 2000-04-17
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2004-05-21
Also published as: WO2001079379A1; JP2003533557A; KR100823752B1; US7033651B2; DE10118734B4; DE10118734A1; JP5160009B2; US20030197152A1; KR20030001431A

Description

588106 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明詳述：本發明有關一種液晶介質，以及有關包含此介質之電光顯示器。因爲可以藉由施加的電壓改良液晶之光學性質，所以此等物質特別適於作爲顯示裝置。熟悉本技藝者已經非常熟知液晶爲底質的電光裝置，而且可以益各種效果爲基礎。此等裝置之實例係具有動態散射構件、D A P (對正相變形）構件、主客型構件、具有扭轉向列結構之T N構件、S T N (超扭轉向列）構件、s Ή E (超雙折射效應）構件與〇ΜΙ (光學模式干擾）構件。最常見的顯示裝置係以Schadt-Helfnch效應爲基礎，而且具有扭轉向列結構〇該液晶材料通常必須具有良好化學與熱安定性，以及對電場與電磁輻射之良好安定性。此外，該液晶材料必須黏度低、反應時間短、閥限電壓低與該構件中對比高。此外，在習用操作溫度下，即，高於與低於室溫的最廣可能範圍內，此等液晶材料必須具有適當中間相，例如上述構件用之向列中間相。因爲液晶通常是許多組份的混合物，所以此等組份容易彼此互混極爲重要。其他性質，諸如導電性、介電各向異性必須視該構件類型與應用範圍而定，符合各種需求。例如，具有扭轉向列結構之構件用的材料必須具有正介電各向異性與低導電性。例如，包含供切換個別像素用之集成非線性元件的矩陣液晶顯不器（ML C顯不器），需要具有大正介電各向本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X297公釐丨 II ' J 衣 Ί (請先閲讀背面之注意事項^^寫本頁) 訂 fl in n f n^i l· 丨· -4 - 588106 經濟部智慧財產局員工消費合作社印¾ A7 _____B7 五、發明説明（2 ) 異性、廣泛向列相、相對較低之雙折射、非常高之電阻係數、良好U V與溫度安定性以及低蒸氣壓力。此種矩陣液晶顯示器已爲吾人所知。除了諸如變阻體與二極體等被動元件之外，可用於個別切換該個別像素之非線性元件係諸如電晶體等主動元件。因此此情況稱爲一種“主動矩陣”。在更多有可能發展的TFT (薄膜電晶體）顯示器中，所使用之電光效應通常係T N效應。在包括化合物半導體（例如C d S e )之T F T或是以多晶矽或非晶相矽爲底質之T F T做出區別。該T F T矩陣應用於該顯示器一片玻璃板內側，而另一片玻璃板將該透明對電極載在其內側。比較該像素電極尺寸，該TFT非常小，而且實際上對於影像沒有負面影響。此種技術亦能擴展到全彩相容顯示器，其中紅色、綠色與藍色濾色器的馬賽克排列成每個濾色器元件位於可切換像素對面。該T F T顯示器通常以具有透射之交叉偏光板的T N構件操作，而且爲後照光。此種類型的M L C顯示器係作爲筆記型電腦的顯示器、用於電視（袖珍型TV)或是汽車或飛機構造。除了對比的角度依存度與反應時間等問題之外，因爲該液晶混合物的不當電阻係數亦會造成此等ML C顯示器的難題。隨著電阻降低，M L C顯示器的對比下降，而且可能發生'' 影像滯留〃問題。因爲M L C顯示器內部表面交互作用造成該液晶混合物的電阻係數通常隨著該顯示器壽命而降低本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（2IOX297公釐） J J 裝：訂 .H ί ίί (^-^ —r . . i意事項 (請先閲讀背面之注意士供寫本頁) -5- 588106 經濟部智慧財產局員工消費合作社印奴 Α7 Β7 五、發明説明（3 ) 之故，爲了獲得可接受使用期限，高（初始）電阻非當重要。特別是在具有低閥限電壓之混合物情況下，因爲具有高正介電各向異性△ ε的液晶材料亦具有較高導電性，所以迄今仍然不可能達到非常高電阻係數。此外，提高溫度以及加熱及/或曝於U V之後，該電阻係數提高得愈少愈好。爲了達到短切換時間，該混合物另外必須具有低旋轉黏度。爲了在低溫下（例如在室外、汽車或航空應用）仍可使用該顯示器，必須即使在低溫下仍然不會產生結晶及 /或碟狀液晶分子相，而且黏度之溫度依存度儘可能地低。先前技藝的M L C顯示器無法符合此等需求。除了使用背光的液晶顯示器（即，透射操作以及選擇性變換操作）之外，反射液晶顯示器亦很重要。此等反射液晶顯示器使用環境光線顯示訊息。因此其消耗的能量明顯低於相當尺寸與解析度的後照光液晶顯示器。此處，在習用的透射T F Τ - Τ Ν顯示器情況中，必須使用低度雙折射（△ η )液晶，以達到低度光學延滯（d · △ η )。目前對於在廣泛操作溫度範圍時之相同時點具有非常高電阻係數、即使在低溫下反應時間短、閥限電壓低，而且不具有此等缺點或是僅有減輕程度缺點之M L C液晶顯示器依然有非常大的需求。最後，需要具有下列性質的液晶介質： - 擴展向列相範圍，特別是降至低溫，以及該黏度的低溫依存度，便於在低溫下使用該顯示器； - 使該顯示器使用壽命長之高度耐U V性；本紙张尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210><297公釐） -11!11111 .T •-5-口 (請先閱讀背面之注意事項為填寫本頁) 寫太 ----丨！丨丨jt丨Ί— -6- 588106 A7 B7 經濟部智慈財產局員工消費合作社印一^ 五、發明説明U ) 一低閥限電壓V t h用之高正介電各向異性△ ε ; - 改良視角範圍用之低雙折射； - 短連接時間用之低旋轉黏度γ 1 本發明目的係提出I PS、<LC、ΤΝ或STN顯示器用之液晶介質，其具有非常高電阻係數、低閥限電壓、短連接時間與低雙折射値，同時保持其他界限條件。以一種包括通式（I )至少兩種化合物的混合物之液晶介質達到此目的 R'-A^n-Bn-Z'-C-Z'-D-R2 (I) R1與R2各爲分別具有丨至丨5個碳原子與2至1 5 碳原子的烷基或烯基，其係未經取代、被C N或C F 3單一取代，或是被鹵素至少單一取代，其中，在彼此獨立情況下，以〇原子不會直接彼此鏈結之方式，用-〇一、一 S —、一"— 、一 C〇一、一 C〇一〇一、 —〇一C〇一或一〇一 C〇一〇一替代此等基團中之一或多個C Η 2基團； A、Β、C與D分別爲

本紙张尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項寫本頁) 588106 A7 B7 五、發明説明（5 ) 其中 Y、Y 1、Y 2、Y 3、Y 4、Y 5 與 Y 6 分別爲 Η 或 F 除了上述定義之外，C係

Ζ1與Ζ2分別爲一個單鍵、一CH2〇一、一OCH2 —、一 CH2 - CH2 -、— C H = C Η —、— CeC —、 —CF2-CF2 —、一 cf2〇一、一〇CF2 —或一 c〇一〇；除了上述定義之外，R 2係R 1、F、C F 3、〇C F 3 、〇CHF2、〇CH2CF2H; 以及㈤與！！各自分別爲0或1，其先決條件係，當m與η爲0時，Ζ 1爲一個單鍵，該液晶介質的特徵係該混合物包括 a) 自30至90重量的通式（I )化合物（=高極性化合物）； b) 自0至3 0重量％之1<八€<9的通式（Ϊ ) 化合物極性化合物）； c) 自10至40重量％之—的通式（ I )化合物（=中性化合物）；本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) -裝·

、1T 經濟部智慈財產局員工消費合作社印奴 -8- 588106 A7 _ B7 五、發明説明（6 ) a ) 、b )與c )的總和爲1〇〇重量％。已發現組合本發明高極性與中性液晶化合物，可以製得低閥限電壓V t h同時具有特別低旋轉黏度之液晶介質，因此此等構件中的此等介質切換時間特別短。在一個較佳實施例中，該混合物包括 a )自4 0至8 0重量％高極性化合物； b )自0至2 5重量％極性化合物，以及 c )自1 5至4 0重量％中性化合物。在其他較佳實施例中，該混合物包括 a )自7 0至9 0重量％高極性化合物； b )自0至1 〇重量％極性化合物，以及 c )自1 〇至2 0重量％中性化合物。 R1與R2各爲一個具有1至1 5個碳原子之直鏈或分支鏈烷基及/或烷氧基。最好是直鏈，而且具有2、3、 4、5、6或7個碳原子，因此最好是乙基、丙基、戊基、己基、庚基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、、己氧基、或庚氧基，此外還有甲基、庚基、壬基請閲讀背 ί 項再丨填

•ί I裝頁I 訂經濟部智慈財產局員工消費合作社印製、十一基、十二基、十三基、十四基、十五基、甲辛氧基、壬氧基、癸氧基、^--氧基、十二氧基、基或十四氧基。、丁基戊氧基、癸基氧基、十三氧 R1與R2各爲一個氧雜烷基，較佳係直鏈2 -氧雜丙基（=甲氧基甲基）、2 —氧雜丁基（==乙氧基甲基）或 3 —氧雜丁基（=甲氧基乙基）、2 —、3 —或4 一氧雜戊基、2 —、3 -、4 一或5 -氧雜己基、2 —、3 -、本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X29*7公釐） -9- 588106 五、發明説明（7 ) 4 —、5 -或β -氧雜庚基、2 —、3 —、4一、5〜 6 -或 7 -氧雜辛基、2 —、3 —、4 一、5 —、6 -、 7 —或8 —氧雜壬基或2 —、3 一、4〜、5_、6〜、 7 —、8 —或9 —氧雜癸基。 R1與R2各爲一個具有2 5個碳原子之直鏈或分支鏈烯基。最好是直鏈，而旦具有2至1 Q個碳原子。因此，其特別是乙烯基、丙一 1〜烯基或丙_ 2 _烯基、丁 —1 一烯基、丁 — 2 -烯基磲丁 — 3 —烯基、戊—丨一燒基、戊—2 —烯基、戊—烯基或戊—4 一烯基、己— 1—烯基、己一 2 —烯基、已〜3 一烯基、己—4 —烯基或己一 5 -烯基、庚—1—烯基、庚一 2 —烯基、庚一 3 一烯基、庚一 4 —烯基、庚〜5 一烯基或庚一 6 —烯基、辛一 1 一嫌基、辛—2 —烯基、辛一 3 —烯基、辛—4 — 烯基、辛一 5 —烯基、辛一 β〜烯基或辛一 7 一烯基、壬 —1 一烯基、壬一 2 -烯基、壬一 3 -烯基、壬一 4 一烯基、壬一5—烯基、壬一6〜烯基、壬一7-烯基或壬一 8 —烯基、癸一 1—烯基、癸一 2 -烯基、癸一 3 -烯基、癸—4 —烯基、癸—5 —烯基、癸一 6 -烯基、癸一 7 一烯基、癸一 8 —烯基或癸一 9 —烯基。 R1與R2各爲一個具有1至i 5個碳原子之烷基，其中一個CH2基團被一〇一取代，一個CH2基團被一C〇一取代，此等基團相鄰。其最好是直鏈而且具有2至6個碳原子。因此，以乙醯氧基、丙醯氧基、丁醯氧基、戊醯氧基、己醯氧基、乙醯氧基甲基、丙醯氧基甲基、丁醯氧本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項寫本頁) .裝-----Ί.

•、1T 經濟部智慧財4局員工消費合作社印ii -10- 588106 A7 B7 五、發明説明（8 ) 基甲基、戊醯氧基甲基、2 —乙醯氧基乙基、2 一丙醯氧基乙基、2 — 丁醯氧基乙基、3〜乙醯氧基丙基、3 —丙醯氧基丙基、4 -乙酿氧基丁基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、丁氧基羰基、戊氧基羰基、甲氧基羰基甲基、乙氧基羰基甲基、丙氧基羰基甲基、丁氧基鑛基甲基、2 -（甲氧基羰基）乙基、2〜（乙氧基羰基）乙基、2 —（丙氧基羰基）乙基、3〜（甲氧基羰基）丙基、 3 -（乙氧基羰基）丙基或4 一（甲氧基羰基）丁基特佳〇， R1與R 2各爲具有1至1 5個碳原子之烷基，其中一個CH2基團被一 CH=CH -取代，一個相鄰的ch2基團被C〇或C〇一〇或〇一 C〇取代，在此種情況下，其可爲直鏈或分支鏈基團。其係直鏈而且具有4至1 3個碳原子爲佳。以丙烯醯氧基甲基、2〜丙烯醯氧基乙基、3 -丙烯醯氧基丙基、4 -丙烯醯氧基丁基、5 -丙烯醯氧基戊基、6 -丙烯醯氧基己基、7 -丙烯醯氧基庚基、8 -丙烯醯氧基辛基、9 一丙烯醯氧基壬基、10 -丙烯醯氧基癸基、甲基丙烯醯氧基甲基、2 —甲基丙烯醯氧基乙基、3 -甲基丙烯醯氧基丙基、4 -甲基丙烯醯氧基丁基、5 —甲基丙烯醯氧基戊基、6 —甲基丙烯醯氧基己基、 7 -甲基丙烯醯氧基庚基、8 -甲基丙烯醯氧基辛基或9 -甲基丙烯醯氧基壬基。 R1與R2各爲分別具有1至1 5個碳原子與2至1 5 個碳原子的烷基或烯基，其被CN或CF3單一取代，該基本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項δ寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

------— I I Ί I j--h 裝！·― - — 訂--------^-------I——J* I -11 - 588106 A7 __B7 五、發明説明（9 ) 團係直鏈爲佳。可以在任何位置以C N或C F 3取代。 R1與R2各爲分別具有1至1 5個碳原子與2至丄5 個碳原子的烷基或烯基，其被鹵素至少單一取代，該基團係直鏈爲佳，而鹵素係F或C 1爲佳。在多取代情況下鹵素最好是F。所形成的基團亦包括過氟化基圓。在單一取代情況下，該氟或氯取代基可以在任何所需位置，但是在ω -位置爲佳。 R1與R2各爲直鏈或分支鏈烷基，其中以〜〇_及/ 或—CO —〇一二或多個CH2基團，，其係分支鏈而且具有 3至12個碳原子爲佳。其係雙羧基甲基、2， 2 -雙羧基乙基、3， 3 —雙羧基丙基、4，4 一雙羧基丁基、5 ，5—雙羧基戊基、6， 6-雙羧基己基、7， 7-雙羧基庚基、8, 8-雙羧基辛基、9， 9一雙羧基壬基、1 請先閲讀背之注意事項再填本頁經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 2}甲，} 基 C6 基殘雙，基丨7 基羧雙、羧基 | 2 羧雙、羧基 | 基基氧 3 、基 | 基基氧 4 戊氧乙，基氧 5 己氧乙，} 甲 C3 甲甲，} 甲 C4 基 C 雙、 }彳5 基 { 雙、羧雙、基基雙、羧雙 I 基基一基乙羧 | 基基一 2 丙氧 7 辛} 基 3 丁氧 8 ，} 甲，} 基氧，}甲，2 基 C7 基羧甲 3 基彳8、羧雙、羧基 {、羧雙、基基 | 基基氧雙基基 I 基甲氧 5 己氧乙、乙氧 6庚}乙，}甲{ 基 I 甲，} 基 {5基{雙癸} ¢6 基羧雙、羧雙 I 基基雙、羧基 I 基基 12 羧羧 | 基基氧 3 丁氧 8 , 雙基 4 戊氧乙，} 甲，2 一氧，} 甲 C3 基 C8、 ο 甲 4 基 C 雙、羧雙、基 1C、羧雙、基基 | 基甲，雙基基 I 基乙氧 6 庚} OI 丙氧 7辛}乙，} 基本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -12- 588106

A7 B7 五、發明説明（ΙΟ ) (乙氧基羧基）丙基、4， 4 一雙（乙氧基羧基）丁基或 5， 5 —雙（甲氧基羧基）己基特佳。在各情況下，較佳之高極性化合物a )符合條件（1 )至（iii )至少一者： i ) Z2 = — C〇一〇一，C F 2 0 - , - 0 C F 2 - ，及 R 2 二 F， 0 C F 3

n ) C

且 Ζ2 =單鍵，R2=F、〇CF3、〇CHF iii D 且

善

經濟部智慧財產局S工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -13- 588106 A7 B7 五、發明説明（11 ) 其實例係下述化合物Π a - Π w

F

(II a) (lib)

(He) (lid) (He) (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

(工工f) (II g) :工工h) II i)

I 鱗| I I - · - - - ! -I- : i - - : . = - 1、一"J1 —I - . : 1- -1— 1 : iil· -二.· -· ΙΓ I .1 I - 二-. 1 —II !| I ·- -- -- !. I 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -14- 588106 A7 B7 五、發明説明（12 )

Ri-( H y-C

；H j)

(工工k) (II 1) (請先閲讀背面之注意事項寫本頁)

F F

；II 〇) (II P) 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製

(II q) (II r) (II s) ：II t) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 588106 A7 B7 五、發明説明（13 )

(請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 裝訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製此等通式中，R1定義如上述。 R 1係所述之院基、院氧基或嫌基爲佳。較佳之極性化合物b )符合下列條件： Z2 =單鍵、C2H4、— CH==CH —、— C = CH 、一 C 三 C —、一CF2— CF2-、一CF2〇一，以及

F

本紙悵尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16 - 588106 A7 B7 五、發明説明（14 )

而且 R2 二 F、〇CF3、CF 實例係下列化合物瓜a - ΙΠ 1 : R1—V Η

工II a: (HI b)

(HI c； (III d) :工工工e: 工工工f) :工工I g) 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製

此等通式中，R1定義如上述。R 1係所述之烷基、烷氧基或烯基爲佳較佳之中性化合物c )符合下列條件：

C, D

:工工工h) :工工工i) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -17- 588106 A7 B7五、發明説明（15 ) 而且m與η並〇，而且當 R 2 = F 、C F 3、〇 C F 3 或〇 C H F 2 時，Ζ 二單鍵、—CH2— CH2 -、— CH=CH - 或—CeC -。實例係下列化合物IV a - IV e :

CaH2n+l~\ H CnH2n+l Z) ►-〈 H〉-0CmH2m-hl CaH2n+l~ Z) 卜 CA— CaH2n+l~ 卜 c〇-〇— CaH2n+l~ ΚΞΗ in which R =H, CH3, C2H5, n- C3H7 CaH2n4-l~^ S 、~~CH2-0-ClH2m n , m = 1 -15, 1 = 1 一 1 (IV a) (IV b) (IV c) (IV d) (IV e) (IV f) --------i — Η—--.--|裝！ (請先閲讀背面之注意事項寫本頁) 經濟部智慧財產局Η工消費合作社印製

CpH2p-l~\ H )~( H V~C〇H2o-1 (IV g) 其中 o 、p = 2 — 15 。特佳之高極性化合物a )係選自包括通式V a - V e 之化合物：本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）訂 . Ί -18- 588106 A7 B7 五、發明説明（16 )

F

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -19- 588106 A7 B7 五、發明説明（17 ) 化合物： R1 R2

(▽工 a) (VI b) 其中 R1與R2各爲上述定義，而且係分別具有1至1 5個碳原子與2至15碳原子的烷基或烯基之一。特佳之極性化合物b )係選自包括通式W a與W b : (VII a)

(VII b) 請先閲讀背面之注意事項寫本頁經濟部智慈財產局員工消费合作社印¾ 其中 R1 係上述分別具有1至15個碳原子與2至15 碳原子的烷基或烯基之一， R 2 係 F 、CF3 或〇CF3, Y 係Η或F ; 而且 r 係〇或1 。特佳之高極性化合物a )係通式VID a - VD1 X之化合物本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20- 588106 A7 B7 五、發明説明（18

(VI工工 a, b) (VIII c, d) (V：[工工 e, f)

CnH2n.i~( 〇 /-COO —( 0 >-(F, OCF3 (VIII g,h) (請先閲讀背面之注意事項寫本頁) 裝·

(F, OCFJ (VIII i, j) (F, OCF, (VIII k, 1) 訂

(V工工工m, n) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

CnH2n+1—< H

F F coo OCFJ (VIII o, p) coo

(F, OCFJ (VIII q, r)

F 0 )—(F, OCF3) (VIII s, t) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -21 - 588106 A7 B7 五、發明説明（19 )

F F 0- -coo- 〇 V-(F, OCF3) (VIII u, v) F i | _ F / F CnH2n+l(^) 4 y—coo- —(〇 y~(f, ocf3) (VIII w, X) \ F \ F 經濟部智惡財產局員工消費合作社印災其中η = 1 - 1 5，以1 一 7爲佳；以及所有具有一個單鍵代替一 C 0 - 0基團之相當的化合物，諸如特別是式K a — K d之化合物。 (IX a) (IX b) (IX c) (IXd)在已習知而且適用於該等反應的反應條件下，以本身已習知之方法製備，如描述於文獻之方法（例如，標準作本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）

CnH2n.

CnH2n+r

CnH2n+

F

-22- 588106 A7 B7 五、發明説明（20 請 I 先I 閲 | 讀背Ί 面 | 之 % i I I 項 Ι·ι ί裝頁業中，諸如 Houben-Weyl，Methoden der Organischen Chemie, Georg-Thieme-Verlag，Stuttgart )精確製備式 I 化合物。亦能使用本身已知之變化，但是此處並未詳述及。此外，可以如同該專利申請案中所述製備式I之化合物。本發明亦有關電光顯示器，特別是具有兩個平面平行外板的S T N或M L C顯示器，這兩個外板與一個框架一同形成構件、用以切換該外板上之個別像素之集成非線性兀件，以及具有向列介電各向異性與局電阻係數之向列液晶混合物，其位於該構件中，其包含本發明之液晶介質；以及有關將此等介質用於電光顯示器。訂本發明之液晶混合物可以明顯擴展現有的梦數範圍。澄淨點、旋轉黏度、光學各向異性與閥限電壓之可達到組合優於目前先前技藝材料。 € 迄今，僅能不適當地符合在低溫下對於閥限電壓V t h 與低旋轉黏度同時具有局澄淨點與向列相之需求。經濟部智慧財產局Β工消費合作社印製當該向列相保持低至—2 0 °C時，以一 3 0 °C爲佳，低至- 4 0 °C特佳，本發明之液晶混合物能使澄淨點高於 7〇°C，高於8 0 °C爲佳，高於9 0 °C特佳，同時雙折射値‘ 0 · 1 2，以0 . 1 1爲佳，而且可以達到低閥限電壓與低旋轉黏度，因而可製得優良的S T N與M L C顯示器。特別是，該混合物的特徵係操作電壓低與反應時間短〇旋轉黏度爲S9 0mPa.s之下，該ΤΝ閥限電壓通常$ 2 · 1伏，S 1 . 9伏爲佳，旋轉黏度爲1 1〇本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公着） -23- 588106 A7 ____B7 五、發明説明（21 ) m P a · s時，通常S 1 · 9伏，以1 · 7伏爲佳；旋轉黏度S125mPa.s時，通常· 7伏，. 5伏爲佳，S 1 · 4伏特佳；旋轉黏度$ 1 3 5 m P a . s時，通常$ 1 · 5伏，$ 1 · 3 5伏爲佳，S 1 . 2 5伏特佳；以及旋轉黏度S145mPa.s時，通常· 5伏，$ 1 · 3伏爲佳。由偏光器、電極基板與經表面處理電極組成的本發明 S T N或M.L C構造相當於此種類型顯示器之習用構造。此處之習用構造一辭定義廣泛，亦涵括M L C顯示器所有變化與改良，特別是包括以多晶S 1 T F Τ或Μ I Μ與 I P S爲基礎之矩陣顯示元件。經濟部智慈財產局員工消費合作社印¾ 可使用之本發明液晶混合物係以習用方式製備。通常，將數量少於該組份所需數量的組份溶解於構成主要構份的組份中，在高溫下進行爲佳。亦可能在一種有機溶劑中混合該組份的溶液，例如在丙酮、氯仿或甲醇中混合，並於完全混合之後，例如藉由蒸餾作用再次去除該溶劑。亦可以其他習用方式製備該混合物，例如使用預混合物，例如同系混合物，或是使用所謂“多瓶式”系統製備。該介電體亦包括其他添加劑，此等添加劑係熟悉本技藝者已習知，而且描述於該文獻中。例如，可添加0 -1 5重量％，以〇 - 1 〇重量％爲佳之多色染料及/或非鏡像對稱摻雜劑。此等添加劑個別使用濃度自0 · 〇 1至 6重量％，自〇 . 1至3重量％爲佳。不過，該液晶混合物之其他構份濃度資料一即該液晶或產生中間相化合物濃本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -24- 588106 A7 B7 五、發明説明（22 ) 度一不考慮此等添加劑。本申請案與下文實施例中，利用字首縮寫表示該液晶化合物的結構，根據下表A與B轉換成化學式。所有 C η Η 2 η + 1與C m Η 2 m + 1基團係分別具有η與m個碳原子的直鏈烷基。表B中之代號不證自明。表A中，僅提出母結構的字首縮寫。在個別情況中，該母結構用字首縮寫之後，以一個連字號分開，以一個代號代表取代基R 1、R 2 、L 1 與 L 2。 (請先閲讀背面之注意事項存填寫本貢) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙张尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -25- 588106 A7 B7 五、發明説明（23 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

R1 、 R2 、 L1 R1 R2 L1 L2 、L2之代號 nm C η H 2 n + 1 C m H 2 m + 1 H H n〇m C η H 2 n + l 0 C m H 2 m + 1 H H nO . m 0 C η H 2 n + 1 C m H 2 m + 1 H H η C η H 2 n + 1 CN H H nN.F C η H 2 n + 1 .CN H F nF C η H 2 n + 1 F H H n〇F 〇 C η H 2 n + l F H H nCl C η H 2 n + 1 Cl H H nF.F C η H 2 n + 1 F H F nF.F.F C η H 2 n + 1 F F F nCFs C η H 2 n + l CFs H H nOCFs C η H 2 n + 1 OCF3 H H n〇CF2 C ii H 2 n + 1 OCHF2 H H nS C η H 2 n + 1 NCS H H rVsN CrH2r+l-CH = CH-CsH2s- CN H H V-T CH2 = CH CF3 H H V2-T CH2-CH-C2H4 CF3 H H 1 V-OT CH3-CH = CH OCF3 H H rEsN CrH2r+l-〇- CsH2s- CN H H n Am C η H 2 n + 1 C 0 0 C m H 2 111 + 1 H H nOCCF2.F.F C η H 2 n + 1 OCH2CF2H F F 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -26- 588106 A7 B7 五、發明説明（24 ) 較佳混合物組份示於表A與B 表A :

.PYP

PYRP

BCH

R

(請先閲讀背面之注意事項再 I裝！本頁)

H T—R

訂

CCH

0 )—C=C

CPTP

Η，一COO—( 〇 R 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

CP

CCPC

Rl~( H V-C2H4—( 〇 )—C三C—< >—R2

CEPTP 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -27- 588106 A7 B7 五、發明説明（25

L

R

EBCH CPC

R

R2 R1~^ Η C2H4- (請先閲讀背面之注意事項再本頁) ί裝· 、1Τ 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製

L

R CGG CGU

CFU 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -28- 588106 A7 B7 五、發明説明（26表B ：

C3C-I

ECCP-r

CnH2n+1—\ Η 尸一^ Ή /-C2H4—\ 〇 /-CmH 2ra+l (請先閱讀背面之注意事項再本頁) .訂

2 m 2m+l

CnH2n.f-\ H /~C00-\ H /-CmH2m+1 OS-nm 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

CnH2n+1—\ H coo

CCZU-n-F

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2H)X297公釐） -29 - 588106 A7 B7 五、發明説明（27 )

CnH2n+l—\ H

CC—π—V

CGU—π — F CnH2n+f~\ H

CDU-n-F

CnH2n.f-\ H

CGG—n — F

OCHF，

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 CCH-nCF,

CnH2n+L~\ H >-CH,CH7 —( H V-CF, ECCH-aCF, CnH2n+f

DC-n-T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -30- 588106 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 Β7 五、發明説明（28 )

下列實施例說明本發明：

實施例A - G與對照實例I 一 IV 製備具有所示組成之液晶混合物。在此等混合物上進行下列測量： — 該碟狀液晶分子向列相轉換溫度S — N〔 °C〕； — 澄淨點〔t：〕；一於5 8 9毫微米與2 0°C下之光學各向異性；一於2 0 °C之旋轉黏度γ 1〔 m P a . s〕； — 觀看方向與該板表面〔V〕垂直時，透射率分別爲 1〇％、5〇％與9 0%之電壓Vi〇、v5〇與V" — 於1 k‘H z及2 0 °C下之介電各向異性。在2 0 °C下測量一個T N構件中第一分鐘的電光資料 (d ·△ η =〇· 5 ) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ^ —1.1.11.1「 7Ί — 裝· —---1.ΙΊ (請先閱讀背面之注意事項再本頁) ~ J 訂 i - I---------------------- -31 - 588106 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（29 ) 實施例A 組份 [重量％ ] Δ ε S - Ν: < -3 0 °C CC-3-V1 10 -0.5 澄淨點： 69.8 °C CC-5-V 16 0.3 △ η: 0.0893 CCP-2F.F.F 10 10.3 Δ e : 11.1 BCH-3F.F.F 6 12.6 Yi： 12.2 mPa CGU-2-F 10 16.8 d · △ η : 0.50 CGU-3-F 10 15.2 VlO： 1 · 0 6 伏 CCZU-2-F 4 11.2 V50： 1. 3 1 伏 CCZU-3-F 16 11.1 V90： 1.6 4 伏 CGZP-2-OT 11 16.1 CGZP-3-OT 7 15.4 (請先閲讀背面之注意事項再本頁) —裝· 本本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -32- 588106 A7 B7 五、發明説明（30 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製實施例B 組份 [重量％ ] Δ ε S -> Ν: <-30t： CC-3-V1 8 -0.5 澄淨點： 7 1 . 4 °C CC-5-V 16 0.3 △ η: 0.0844 CCH-3CF3 8 6.8 Δ £ : 11.4 CCH-5CF3 5 5.3 γι: 125 mPa.s CCZU-2-F 8 11.2 d. △ η : 0.50 CCZU-3-F 14 11.1 VlO： 1 · 1 1 伏 CGZP-2-OT 11 16.1 Vso： 1. 3 7 伏 CGZP-3-OT 8 15.4 V90： 1.7 1 伏 CUZP-2-OT 12 16.8 CUZP-3-OT 10 15.7 (請先閲讀背面之注意事項再本頁) —裝· 太訂本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） -33- 588106 A7 B7 五、發明説明（31 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製實施例C 組份 [重量％ ] Δ e S - N: <-30 t： CC-3-V1 7 -0.5 澄淨點： 7 2.3 °C CC-5-V 12 0.3 △ η: 0.0830 PCH-7F 10 3.9 Δ e : 11.1 CCH-3CF3 5 6.8 γι: 124 mPa CCZU-2-F 7 11.2 d-Δ η: 0.50 CCZU-3-F 14 11.1 VlO： 1.07 伏 CCZU-5-F 3 10.3 Vso： 1 · 3 3 伏 CGZP-2-OT 11 16.1 Vy〇： 1.65 伏 CGZP-3-OT 9 15.4 CUZP-2-OT 12 16.8 CUZP-3-OT 10 15.7 (請先閱讀背面之注意事項再本頁) —裝訂 #f 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -34- 588106 A7 B7 五、發明説明（32 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製實施例D 組份 [重量％] Δ £ S — N: <-30 °C CCP-2F.F.F 9.5 10.3 澄淨點： + 8 0 t： CCP-3F.F.F 1.5 9.7 △ η: +0.0773 CCZU-2-F 3.5 11.2 Δ e : + 5.9 CCZU-3-F 9 11.1 γι: 80 mPa.： CCP-20CF3 6 6.7 d · △ η: 0.50 CCP-30CF3 4 6.9 VlO： 1.72 伏 CC-5-V 20 0.3 Vso： 2.07 伏 CC-3-V1 5 -0.5 vy〇： 2.61 伏 PCH-301 6 -0.4 CGZP-2-OT 9 16.1 CCP-V-1 4 0.0 CCG-V-F 10.5 4.4 CGU-2-F 5 16.8 CCH-35 3.5 -0.5 CCP-20CF3.F 3.5 8.6 (請先閲讀背面之注意事項再本頁) 訂本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -35- 588106 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

-36- 588106 A7 B7 五、發明説明（34 )

實施例F 組份 [重量％] Δ ε S -> Ν: -40 °C CC-3-V1 5 -0.5 澄淨點： + 70.5 °C CCH-34 6 -0.4 △ η: +0.0902 CCP-2F.F.F 11 10.3 Δ £ : + 12.3 CCP-3F.F.F 9 9.7 γι: 144 mPa· CCP-20CF3 1 6.7 d-Δ η: 0.5 CGU-2-F 11 16.8 VlO： 1.0 0 伏 CGU-3-F 11 15.2 Vso： 1.24 伏 CGU-5-F 5 14.6 V90： 1. 5 6 伏 CCZU-2-F 5 11.2 CCZU-3-F 15 11.1 CCZU-5-F 3 10.3 CGZP-2-OT 11 16.1 CGZP-3-OT 7 15.4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -37- 588106 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明説明（35 ) 實施例G 組份 [重量％ ] Δ ε S — Ν: 一· CCP-2F.F.F 10 10.3 澄淨點： + 70.4 〇C CGZP-2-OT 10 16.1 △ η: +0.1099 CGZP-3-OT 10 15.4 Δ e : + 14.8 CCZU-2-F 4 11.2 γι: 135 mPa.s CCZU-3-F 15 11.1 d-Δ η: 0.5 CCZU-5-F 2 10.3 VlO： 1 · 0 0 伏 CGU-2-F 9 16.8 Vso： 1.2 1 伏 CGU-3-F 7 15.2 V90： 1 · 5 1 伏 PGU-2-F 9 20.4 PGU-3-F 9 19.6 CC-3-V1 10 -0.5 CCH-35 5 -0.5 (請先閱讀背面之注意事項再本頁) ^----裝. 事項再本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -38- 588106 A7 B7 五、發明説明（36 ) 對照實例I 組份 [重量％] Δ ε S ― Ν: <-40 °C PCH-7F 9 3.9 澄淨點： + 8 3 .5 °C CC-5-V 13 0.3 △ η: +0.0745 CCP-20CF3 8 6.7 Δ e : + 5.9 CCP-30CF3 7 6.9 γι: 110 mPa. CCP-40CF3 5 6.3 d · △ η: 0.5 CCP-50CF3 7 5.6 VlO： 1.78 伏 CCP-2F.F.F 9 10.3 Vso： 2 · 1 8 伏 CCP-3F.F.F 11 9.7 V90： 2.74 伏 CCP-5F.F.F 6 8.4 CCP-20CF3.F 10 8.6 CCP-30CF3.F 6 9.0 CCG-V-F 9 4.4 (請先閲讀背面之注意事項再本頁) —裝' 太

、1T 夢丨經濟部智慧財產局員工消费合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） -39- 588106 A7 B7 五、發明説明（37 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製對照實例Π 組份 [重量％ ] Δ e S ^ N: <-40 °C CCP-2F.F.F 12 10.3 澄淨點： + 76.0 °C CCP-3F.F.F 9 9.7 Δ η: +0.0928 CCP-5F.F.F 8 8.4 Δ e : + 1 0.6 CCP-20CF2.F.F 4 9.6 y[: 17 5 m P a · CCP-30CF2.F.F 7 8.8 d · △ η : 0.5 CCP-20CF3 6 6.7 VlO： 1. 2 0 伏 CCP-30CF3 8 6.9 V50： 1.47 伏 CCP-40CF3 6 6.3 V90： 1. 8 6 伏 CCP-50CF3 8 5.6 CGU-2-F 12 16.8 CGU-3-F 10 15.2 CGU-5-F 10 14.6 (請先閱讀背面之注意事項再本頁) Ρ -裝·

、1T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -40- 588106 A7 B7 五、發明説明（38 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製對照實例m 組份 [重量％ ] Δ e . S ― N: <-40 °C CCP-2F.F.F 12 10.3 澄淨點： + 91 °C CCP-3F.F.F 12 9.7 △ η: +0.0921 CCP-30CF3.F 3 9.0 Δ £ : + 11.3 CCP-20CF3 7 6.7 γ丨： 18 6 mPa, CCP-30CF3 8 6.9 d · △ η: 0.5 CCP-50CF3 7 5.6 VlO： 1. 2 8 伏 CGU-2-F 8 16.8 Vso： 1. 5 6 伏 CGU-3-F 9 15.2 V90： 1. 9 8 伏 CGU-5-F 6 14.8 CCZU-2-F 5.5 11.2 CCZU-3-F 14 11.1 CCZU-5-F 5.5 10.3 CBC-39F 3 0.0 (請先閱讀背面之注意事項再本頁) —裝· 太訂本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） -41 - 588106 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明説明（39 ) 對照實例IV 組份 [重量％] Δ ε S — Ν: <-40 °C CCP-2F.F.F .8 10.3 澄淨點： + 81 °C CCP-3F.F.F 10 9.7 △ η: +0.0846 CCP-5F.F.F 4 8.4 Δ ε : + 10.4 CCP-20CF3 6 6.7 γι: 134 mPa. s CCP-30CF3 4 6.9 d · △ η : 0.5 CGU-2-F 10 10.8 VlO： 1.2 1 伏 CGU-3-F 6 15.2 V50： 1 · 5 1 伏 CGU-5-F 2 14.6 V9〇： 1·95 伏 CCZU-2-F 4 11,2 CCZU-3-F 18 11.1 CCZU-5-F 4 10.3 CCG-V-F 10.6 4.4 CC-5-V 6.4 0.3 (請先閲讀背面之注意事項再本頁) W衣_ 太

、1T •f 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -42-

Claims

588106 A8 B8 C8 93· 1。19 修正年月 -ν' D8 六、申請專利範圍附件2·. 第90106900號專利申請案修正後無劃線之中文申請專利範圍替換本民國93年1月/?日修正 1 · 一種液晶介質，其包括至少兩種通式（.I )的化合物 R'-Am-Bn-Z'-C-Z'-D-R2 (I) 代取經未有係具其別，分基、烯 Η或係基烷 1 的 R 子中原其碳至至 2 與子原碳個或 N C 被單代取 - 單式方之結鏈此彼少接至直素會鹵不被子是原或 ο ，以代，取下況情立獨此彼在中其〇 C 〇 C 〇之中團基等此代替 - 〇 I 〇 C I 〇 I 或 ο 基 C 2 Η I ? C 個多或經濟部智慧財產局員工消費合作社印製團 A Β

與

Co c 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2】0父29<7公釐） 588106 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍其中 Y 、Y 1 、Y Y Y Y 5與Y 6分別爲Η或F 除了上述定義之外，C係

Ζ1與Ζ2分別爲一個單鍵、一CH2〇一、 —OCH2 —、— C Η 2 一 C Η 2 一、一 CH=CH —C 三 C —、一 C F 2 — C F 2 —、一 C F 2 0 —、 -〇cf2———c〇一〇；

除了上述定義之外，R 2係R 1 OCHF2' OCH2CF2H ；以及 m與η 分別爲0或1，其先決條件係，當m與η爲〇時，Ζ1爲一個單鍵 F C F 〇C F 該經濟部智慧財產局員工消費合作社印製液晶介質的特徵係該混合物包括 a) 自30至90重量％之八^29的通式（I)化合物（=高極性化合物）; b) 自0至30重量的通式（I) 化合物（=極性化合物）； c) 自10至40重量％之一的通式（ I )化合物（=中性化合物）； a ) 、b )與c )的總和爲1 〇〇重量％。 2 .如申請專利範圍第1項之液晶介質，包括本紙張尺度適用中國國家禕準（CNS ) Ad規格（2】0X297公釐） -2- 588106 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 a )自4 0至8 0重量％之高極性化合物； b )自0至2 5重量％之極性化合物； c )自1 5至4 0重量％之中性化合物。 3 .如申請專利範圍第1項之液晶介質，包括 a )自7 0至9 0重量％之高極性化合物； b )自0至1 0重量％之極性化合物； c )自1 0至2 0重量％之中性化合物。 4 .如申請專利範圍第1至3項中任一項之液晶介質，其特徵係在各種情況下，該高極性化合物a )符合條件 i )至（iii )至少一者·· 請先閱之注 I 旁 Z 一 c〇一〇_ ， cf2〇 C〇F 及R F 0 C F 3

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製且 Z2 =單鍵，R2=F、〇CF3、〇CHF2 ; iii ) D

•如申請專利範圍第1至3項中任一項之液晶介質其特徵係該極性化合物b )符合下列條件： Z 單鍵、C2H4、— CH = CH — 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4( 2! 0 X 29?公釐 588106 A8 B8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

木紙張又度適用中國國家標準（CNS ) /、衫見格（2】OX29<7公釐） 588106 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 Y

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製組成之化合物，其中 R1 係上述分別具有1至15個碳原子與2至15 碳原子的烷基或烯基之一，丫1、72、73與丫4分別爲1*1或？；而且 R 2 係F或〇C F 3 r 係0、1或2。 8 ·如申請專利範圍第1至3項中任一項之液晶介質，其特徵係該中性化合物c )選自包括通式

組成之化合物，其中 R1與R2各爲分別具有1至1 5個碳原子與2至1 5 碳原子的烷基或烯基之一。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4说格（210X 297公釐） 588106 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍至3項中任一項之液晶介質 9 .如申請專利範圍第其特徵係該極性化合物b )選自包括通式 R2 (VII a)

y R2 (VII b) 5碳原經濟部智慧財產局員工消費合作社印製組成之化合物，其中 R 1 係分別具有1至1 5個碳原子與2至子的烷基或烯基之一， R 2 係 F、CF3 或〇CF3， Y 係Η或F ; 而且 r 係〇或1 。 1 0 · —種電光顯示器，其包含如申請專利範圍第至9項任一項之液晶介質。本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) 規格（210 X 297公釐）