TWI342330B - Liquid crystal composition for use in bistable liquid crystal devices - Google Patents

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1342330 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關液晶組合物用於雙重穩定態液晶裝置且尤其 是用於極點雙重穩定向列性液晶裝置之用途，及有關一種 向列性液晶介質及包括該液晶組合物之雙重穩定態液晶裝 置。 【先前技術】 利用液晶介質顯示資訊之光電裝置為悉知且用於廣泛種 類之技術應用（回顧參見H. Kawamoto, Proc. IEEE, 90, 460(2002))。其中’向列性液晶顯示裝置最卓越；例如有扭 轉型向列性（TN)液晶裝置（M. Schadt&w.Helfrich，APPl· Phys· Lett.，18，127(1971))及超扭轉型向列性（STN)液晶裝 置（尤其參見 T.J· Scheffer及 J. Nehring，Appl. Phys. Lett·， 48, 102 1 (1984))。該等裝置為單穩定態，亦即該液晶介質藉 施加適當電壓切換至"開啟"狀態，並在施加電壓低於較低 電壓值時使其切換至"關閉"狀態。為了顯示複雜資訊，光 電裝置必須包括數種可彼此獨立切換之畫像元素。然而， 當使用直接或甚至多f發喊址像㈣，向舰液晶顯示 器中之可定址元素數量有限，在第一例中僅有電連接之幾 何需求及在第二例中有裝置傳導對電壓曲線之過度要求。 此限制可藉由將薄膜電晶體（TFT)併入各畫像元素中而 克服。此裝置亦稱為主動矩陣（AM)顯*器，其可使高數量 之畫像元素定址且因此有大面積之高解析顯示且具相當低 之電壓需求。有些該等裝置亦較好為機械性穩定且具寬廣 88881 .doc 1342330 溫度範圍。雖然此可架構小型可攜帶電池驅動之顯示器， 但對某些應用而言’該技術具有些許缺點。製造αμ顯示器 仍為複雜之製程，包含建立複雜組裝，其為高製造成本之 原因。由於該裝置不具有本質或内在之記憶體，因此顯示 器甚至對靜態影像亦需要定期更新。此引起相當高的功率 消耗且因此損及電池壽命。此對僅隨時間充電之攜帶带置 顯示器或有線部位顯示器如行動電話、個人數位助理 (PDAs)、呼叫器、電子式陳列末端標sheifedge labels)等尤其不期望。 避免該等向列性液晶顯示裝置之限制及缺點之一方法為 使用具有内部記憶體效應之顯示器，如雙重穩定態液晶裝 置。雙穩定態意指該裝置内部之液晶介質分子可採用兩種 (或夕種）不同穩定態。結果，藉由施加適宜定址方案，將介 質之液晶分子切換成第一穩定態，其甚至在定址之後仍可 持續；利用另址方案使該液晶分子採用第二穩定態， 其同樣地在定址之後仍可持續。 使用層列性液晶材料之鐵電液晶顯示器可製成雙重穩定 、'裝置，然而’其有數個缺點，如缺乏衝擊抗性、窄的操 作溫度範圍及低的液晶盒 i間隙而導致製造困難度。因此，

裂所切換之雙重穩定性向 J如芩見I. Dozov等人”藉定錨破 列顯示器（BiNem®)之近來發展”， 8888l.doc 1342330

Proceedings SID 01(2001)，16.1，224 及其參考文獻）’在向 列型液晶顯示器中達到雙重穩定性之有望方法為使用可支 樓二或多個穩定態之表面對準。如文獻所討論（例如參見 J.C. Jones，G. Bryan-Brown, E‘ Wood，A. Graham, P. Brett及 J· Hughes，”液晶材料、裝置及平板顯示器"中之"以光柵對 準為主之新穎雙重穩定態液晶顯示器"，R. Shashidhar，B.

Gnade編輯，SPIE會刊，卷3955(2000)，84及其内引述文獻）， 可區分等距方位（azimuthal)及極點（zenithai)雙重穩定態兩 種。 在第一例中（亦即等距方位雙重穩定型），在顯示器之晶 盒板（或基板）之一之表面上具有光栅對準之顯示器中液 晶分子之引導器將平行於兩種穩定態中之該板而設置；此 意指穩定態間之切換發生在顯示器晶盒板之平面内（例如 參見WO 92/00546及WO 95/22077，其描述使用具有雙光 柵對準層之基板）^然而，該穩定態之再製選擇性發現具 有困難度且切換一般需要高切換電壓。 另一方面，在使用極點雙重穩定態表面時觀察到極點雙 重穩疋悲（參見圖1 ;該細線代表藉由與表面光栅及適當之 對準層間相互作用而定向之液晶分子之局部引導物）。藉此 表面，液晶分子之引導器具有兩種可能之組態，其在=同 等距方位平面（亦即垂直於顯示器液晶盒之基板表面之平 面）中具有不同預傾角。該第一狀態為高傾角狀態而第二狀 態為低傾角狀態。極點雙重穩定態表面之光柵尤其振幅a及 其間距L所界定；L之值一般約以米及a之值一般約〇6至“ 88881.doc 1342330

微米（參見WO 97/14990及細節參見％〇 〇2/〇8825 ;及JC Jones, G. Bryan-Brown, E. Wood, A. Graham, P. Brett^J. Hughes之液晶材料、裝置及平板顯示器，,中之"以光柵對準 為主之新穎雙重穩定態液晶顯示器"，R. Shashidhar，B

Gnade編輯，SPIE會刊，卷 3955(2000)，84)。 垂直排列定向例如可藉以垂直配向層塗佈該光栅而誘 發；此定向確保液晶分子之引導物不與光柵溝槽平行設 置。雖然液晶分子之引導物定向垂直於該（局部）表面，亦即 隨表面上沿著垂直於該溝槽之方向位置而改變，但該"整體 (bulk)"之定內相當受到兩種狀態中相對表面對準之影響。 自一穩定態切換至另一穩定態可藉施加簡單電脈衝而達成 因而引起黑色顯示器或畫像元素以適當極化器構形及阻礙 作用切換至白色（或相反）’且當施加相反極性脈衝時發生黑 色切換至最初狀態而使白色切換成黑色（或相反）。切換亦可 使用相同極性脈衝但遠更高之電壓而誘發（亦稱為"逆切 換”）；然而，逆切換不利效果，其限制了極點雙重穩定向 列性裝置在定址方面之操作且因此限制了逆切換可能所需 之高電壓。 通常，對獲得極點雙重穩定態而言，該兩個顯示器液晶 盒之基板僅有一個設置有表面光柵。該相對板可具有提供 液晶引導物垂直排列之表面（VAN模式，參見圖2a)或誘發引 導物平面排列之表面（扭轉模式，參見圖2b)因而引起液晶引 導物繞著垂直該基板通過低傾角狀態之液晶盒之軸扭轉。 有關液晶盒幾何學及構形、確實液晶盒參數 '定址手段、 88881.doc -9- 1342330 整個極點雙重穩定態裝置之組裝（包含使用極化器）等之細 節，可參見 WO 97/14990, E.L. Wood, G.P. Bryan-Brown, P. Brett，A· Graham, J.C. Jones及 J.R. Hughes之"適於可攜式應 用之極點雙重穩定態裝置（ZBDTM)"，SID 00 Digest(2000), 124, J.C. Jones, J.R. Hughes, A. Graham, P. Brett, G.P. Bryan-Brown及E.L. Wood之"極點雙重穩定態裝置：對具簡 單 LCD之電子書而言”，iDw’oopooo)，3()1，j c· jones，s.M_ Beldon及E.L. Wood，”極點雙重穩定態LCD之灰階：到超低 功率彩色顯示器之路徑"，在2002年9月新加坡資訊顯示器協 會之2002年ASID會議之研討會討論；且詳細討論見於J c

Jones，G· Bryan-Brown，E. Wood，A. Graham, P. Brett及 J.

Hughes,"液晶材料、裝置及平板顯示器"中之"以光栅對準 為主之新賴雙重穩定型能液晶顯示器"，R. shasMdhar，B Gnade編輯，SPIE會刊，卷3955(2〇〇〇)，84及其内引述文獻。 在光電裝置中利用極點雙重穩定性獲得引人之特性： 在顯不器上之影像定向而不需與下列組合連續更新 高機械衝擊穩定性 低功率消耗，因為當影像改變時顯示器僅需定址 對無限制解析之無限多重自由度而不需tft元件 可能之傳遞及反射模式 使用塑膠基板之適宜性 除了極點雙重穩定態顯示器之褒配及構成之外，該極點 雙重穩定態裝置技術之另-主要問題為在顯示器液晶盒内 部所用之向列性液晶介質。 8888l.doc -10- 1342330 該極點雙重穩定態裝置及因此該液晶介質必須符合與裝 置特定用途更有關或更無關之數種要件。由於迄今尚無可 預測最佳合之物理變數之一致性理論，因此使用一組評估 液晶介質有關其在極點雙重穩定向列型裝置中有用性之 (半-)實驗參數可能有用。該等說明於先前技藝之液晶混合 物之用以切換脈衝持久度7>及用於以相反極性切換丨〇及9〇% 值之電壓之所謂r-V曲線（參見圖3)，亦即Merck KGaA，

Darmstadt, Germany 之 MLC-6204-000。 首先，為了使功率消耗最小，為了使裝置之畫像元素定 址更具自由摩及為使維持在標準STN驅動器之限制内，對 由一個雙重穩定態切換至另一雙重穩定態而言，低切換場 及對應之低操作電壓為所需。就材料比較而言，在提供極 點雙重穩定性之既定試驗液晶盒中，可決定可獲得特定液 晶混合物之例如自〇至90%穿透率之穿透率變化之切換電 壓V之脈衝切換電場以一般為1〇〇微秒脈衝持久度）。（通 常，亦可使用白色-至-黑色（W_B)i100至1〇%穿透率變化轉 走’其中其切換電場可高於或低於該B - w轉變，視光拇形 狀及尺寸而定）。為了考慮通過該光栅之電壓下降（其隨不同 之光栅種類及液晶盒厚度而變），確實測量之E值予以修正 以區別恰通過該液晶之電場，再度用於獲得1〇〇微秒脈衝之 修正切換電場ELC@1⑽Ws之比較目的。此處，當計算恰通過液 晶之電場時，對液晶盒厚度0加上15微米之額外因素： E_s=V_s/d及ELc^oofVHx^/CcI+l.S)，其中d為微米計。

Elc^oom乘以最佳液晶盒間隙d(jpt(可使用TN第一最小條 8888l.doc • 11 - 丄342330 件dopt Λ ν3/(2Δη)估算，而；^ =555 nm及液晶介質光學 J·生）獲仟對應於僅對液晶之丨〇〇微秒之最佳液晶盒間隙 之操作電壓V°pt。心_°“及V〇pt隨所用液晶介質而異。（僅 對扭轉形式考慮最佳液晶盒間隙（參見圖2b)，但此處仍可對 VAN形式進行比較（參見圖叫），0混成狀態之阻礙作用 將與矩形波板之半波板相匹配，視極化器構型而定（分別為 dAn=X/2及(!Δη=λ/4)。 而列入考慮之第二個實驗參數為對應於最佳液晶盒間隙 之刼作視窗AVcpi。其描述逆切換之效應：當以例如4〇〇微 秒之既定8夺隙（time sIot)及界定之脈衝極性如B w施加脈衝 時，可在切換電場特定值觀察到所需切換以及並非因逆極 性之脈衝所誘發而是由增加切換電場時相同極性之脈衝所 誘發之進一步逆切換（在此例中為例如W_B)。對技術目的而 5，顯然該操作視窗想當然儘可能寬以使所用之驅動圖更 具自由度且特別是有關達成良好之灰階操作（參見j.c Jones，S.M. Beldon及E. L. Wood，·’於極點雙重穩定LCD中之 灰階：到超低功率彩色顯示器之路徑"，資訊顯示器協會之 2000年ASID會議之演說研討會p其可由表示， 亦即對400微秒脈衝而言，在90%逆切換電場及9〇% B_w切 換電場間之修正差異： △E4〇〇ws=AV4〇〇“s/d及ΔΕιχ；@4〇〇/<5=Δν4〇0«5(<1+1.5) ’ 其中d以微來古十。 考慮最佳液晶盒間隙dQpt乘以△£〔(：@4()()"5最後獲得最佳之 視囪△V0pt(d0ptAELc@4〇o»s=AV〇pt)。 對應於最佳液晶盒間隙之光學應答時間T〇pt之又—參數 88881.doc -12- 1342330 描述施加電脈衝後液晶介質如何在穩定態間快速變化。其 可藉由在確貫試驗液晶盒中使用1 〇〇微秒脈衝測量1 B-W轉換之應答時間τ而決定；接著，為了使該實驗值公稱 化，Τ乘以（dopt/d)2獲得T〇pt(d()pA上述對v〇p#算之最佳液晶 盒間隙及d為所用試驗液晶盒之確實液晶盒間隙）。該W_B 轉換更加快速（小於1毫秒）且因此當評估所用之液晶介質性 質時，該B-W應答時間確實最具重要性。τ。^越小液晶介質 之光學應答越快。小的r〇pt(約4〇毫秒或更小）對某種光電應 用為所需，如顯示移動影像。對特定影視應用而言甚至更 好小於約.1 6毫秒因而不會觀察到閃光。 大為重要之又另一參數為液晶介質之透明點τΝΙ，其描述 向列型混合物變成異向型時之溫度。就許多技術目的及增 加利用極點雙重穩定性之光電裝置（以及可能之應用）之變 化性而言，需要具有高透明點（較好至少80〇C )之液晶介 質。 在極點雙重穩定態裝置中使用之該等液晶介質在先前技 藝中已描述為不符合上述所有參數要件。即使已於極點雙 重穩定態裝置中作為較佳介質之液晶混合物mlc_6204_000 (传自 Merck KGaA，Darmstadt,德國）（w〇 01/40853 ’ 實例 6, J‘C. Jones，G. Bryan-Brown, E. Wood，A. Graham, P. Brett及

Hughes，"液晶材料 '裝置及平板顯示器„中之，，以光柵對準 為主之新穎雙穩定型液晶顯示器，|，R Shashidhar，B Gnade 編輯，SPIE會刊，卷3955(2〇〇〇), 84)具有僅62.4。〇之透明點 了 N1其對許多可能應用之極點向列性雙重穩定態裝置所用 8888l.doc •13- 1342330 而言稍低。 【發明内容】 本發明因此遭遇該問題而提供一種適用於雙重穩定態液 晶裝置且特別是適用於極點雙重穩定向列性裝置之液晶組 合物且具有改良性質。 該問題可藉由在雙重穩定態液晶裝置中使用〜種液晶組 &物而解決，該裝置較好為極點向列性液晶裝置，因而該 組合物包括： 至少30重量％(以該組合物之總重計）之成分（呦，其含一 或多種具有介電各向異性Δε至少25之化合物，其中至 少25重量％(以該組合物之總重計）之該化合物具有介 電各向異性Δ ε至少40 ;及 包括至少5重量％之成分（0); 其中該成分（/3)包括至少一種式m化合物及/或至少一 種式IV化合物及/或至少一種式v化合物及/或至少一種式 VI化合物及/或至少一種式VII化合物：

III 88881.doc -14-

V

1342330 其中 a及b彼此獨立為0或1 ; R”、R32、R41、R42、R5i、r52 尺6丨、r62、r71 及 r72彼 此獨立為Cl_Cl5烧基，其為未經取代或經CN或鹵 素單或夕-取代且其中一或多個CH2基可彼此獨 立，攀-0-、-s-、-CH=CH-、-Cs c-、-CO-O-、-〇c_〇_ 置換’使得雜原子彼此不相鄰； L31 為Η或F; 為 _C0·0-、-CH2〇-、-〇ch2-、-cf2o-、-〇CF2-、 -CH2CH2- s -CF2CF2- ' -CH2CF2- ^ -CF2CH2- ^ -CH=CH-或 _Cs c_ ;

88881.doc 1342330 其中 L 2及L33彼此獨立為Η或F。 (若未直接測量，對單一化合物之△ ε值可使用其中起始混 合物之Δ ε值亦為已知之標準主體混合物（一般為Mud KGaA，Darmstadt，德國之ZLI-4792)中之已知濃度之該單一 化合物（一般為10重量％)所測定之值藉外插法獲得。單—化 合物之進一步參數可類似地獲得）。 較好該成分（α)包括至少一種式丨化合物及/或至少一種式 11化合物： (He (F)f 其中 C、d ' e及f彼此獨立為〇、J、2、3或4 ; R"為Cl_Cl5烷基，其為未經取代或經CN或鹵素單_ 或多-取代且其中一或多個Cl基可彼此獨立經 -0-、-S-、-CH=CH-、C·、-C0-0-、-0(：·0_ 置換，使得雜原子彼此不相鄰； R為C2_Cl5烯基，其為未經取代或經CN或鹵素單_ 或多-取代且其中一或多個CH2基可彼此獨立經 -0-、-S-、-CH=CH·、-C Ξ C·、-C0·。·、_0C_0_ 置換，使得雜原子彼此不相鄰； Z及Z 彼此獨立為單鍵或C-。 88881.doc -16- 本發明又一目的為一種雙重穩定態液晶裝置，包括： _兩個外部基板，其與框架—起形成液晶盒； _存在該液晶盒内之液晶組合物； 在該外部基板内部上具有對準層之電極結構，因而至 少一個對準層包括可使液晶組合物之分子（化合物）採 用至少兩種不同穩定態之對準光栅，因此該電極結構 與該對準層之組裝使得在該至少兩種不同穩定態間之 切換可藉對該電極結構施加適宜電訊號而達成； 其中該液晶組合物為上述及後述之該液晶組合物且包 括該成分(ά)及（β)。 尤其’該雙重穩定態液晶裝置為極點雙重穩定向列性液 曰曰裝置’其中在該外部基板内部上具有對準層之該電極結 構具有至少一個對準層，其包括可使液晶組合物之化合物 (或該分子之引導物）在相同等距方位平面上採用不同預傾 角角度之至少兩種不同穩定態之對準光柵，因此該電極結 構與該對準層之組裝使得在該至少兩種不同穩定態間之切 換可藉對該電極結構施加適宜電訊號而達成。 需了解本發明隨後描述主要有關於極點雙重穩定向列性 液晶裝置中使用上述之液晶組合物，但其可用於其他液晶 裝置如上述等距方位雙重穩定態液晶裝置之雙重液晶裝置 (如W0 92/00546及W0 95/22077所揭示）。因此，詳細說明 係針對極點雙重穩定向列性液晶裝置，但其可易於適用至 其他類型之雙重穩定態液晶裝置之需求。 【實施方式】 8888l.doc 17 1342330 本發明之極點雙重穩定向列性裝置及用於極點雙重 :列性裝置之液晶組合物顯示改良之參數’其令該參數 操作電壓、操作視窗、光學應答時間且尤其是透明點。亦 須注意例如I發明之用純點冑重穩定向歹,H生裝置之液晶 、、且口物之透明點明顯高於先前用於極點雙重穩定向列性裝 置之液晶混合物之透明點。操作電M及操作視窗均在可用 乂操作極點雙重穩定向列性裝置之範圍内。

為本發明之極點雙重穩定向列性裝置之一部分之液晶盒 可為任何習知液晶纟，其可使向列性液晶組合物採用至； 兩種不同極點雙重穩定態。兩種可能之穩定態以圖式說明 於圖1。該兩種不同極點雙重穩定態之特徵為在相同等距方 位平面上液晶分子所採用之兩種不同預傾角。該液晶盒包 括一框架及兩個外部基板或平板且具有在該基板内面具有 對準層之電極結構。至少一個該等對準層具有熟知本技藝 者所‘知之極點對準光栅’且述於例如W〇 97/14990、WO 01/40853、WO 02/08825 及 J.C· Jones 等人之 SPIE 會刊，卷 3955(2000)，84。 該電極結構與該對準層之組裝方式為（在兩個穩定態之 例中）藉由對該電極結構施加適當電訊號因而可對該液晶 盒内之液晶組合物施加該電訊號，而可達成自一穩定態切 換至另一穩定態。習慣上，可使用單一脈衝作為此適宜電 訊號。細節為熟知本技藝者所熟知且述於W〇 97/14990、 W0 01/40853、W0 02/08825及 J.C. J0nes，j.r. Hughes，A. Graham, P. Brett, G. P. Bryan-Brown, IDW'OO (2000), 301, J· 8S881.doc -18- 1342330 C. Jones 等人之 SPIE 會刊，卷 3955(2000)，84 及 E. L. Wood，P. J· Brett, G. P. Bryan-Brown, A. Graham, R. M. Amos, S. Beldon，E. Cubero及J. C. Jones之"大面積高解析之攜帶式 ZBD顯示器·，，SID 02綱領（2002), 22-25。 相對於具有光栅對準層之基板之基板可具有垂直排列對 準因為適宜之表面處理之故（參見圖2a)。因施加電脈衝發生 自高傾角或垂直對準之狀態切換至低傾角或混成對準狀 態。若液晶盒置於交又極化器之間（以相對光柵方向45度） 則此切換產生黑色-至-白色（B_W)之變化，當該垂直對準狀 態作用為半波板（<^Δη = λ/2)時，獲得最亮之白色狀態。此切 換模式稱為VAN模式。利用該VAN模式之極點雙重穩定態 裝置對液晶盒間隙變化極不敏感。其需要額外之光學補償 器以達到寬廣視角。極點雙重穩定態裝置之第二種切換模 式稱為TN模式（參見圖2b):相對於具有光柵對準層之基板 之基板具有對準層，一般為經摩擦聚醯亞胺，可引起該基 板上液晶分子之平面對準。 此隨後引起液晶引導物繞著其垂直於該基板並通過該液 晶盒之軸扭轉。施加電脈衝現在則發生自低傾角或扭轉對 準態切換至高傾角或混成對準態。若該液晶盒置於平行極 化器之間並利用略加修飾之TN 1“最小條件（如上述）（此為 >見成狀態之一般折射指數受影響之原因），則此切換產生黑 色-至-白色（B_W)之變化。由於高的法線入射對比比例，在 傳遞顯示器中不需要用以達到寬廣視角之額外光學補償 器。因此對大部分極點雙重穩定向列性裝置之技術應用而 8888l.doc -19, 言，以該TN模式較佳。亦可能建立極點雙重穩定反射性顯 示器且甚至是極點雙重穩定轉反射（transflective)顯示器。 與所用極化器有關之細節，參見WO 97/14990、E.L. Wood， G.P. Bryan-Brown，P. Brett, A_ Graham，J.C. Jones及 J.R. Hughes，SID 00 (2000)，124及 E. L. Wood，P. J· Brett，G. I>.

Bryan-Brown, A. Graham, R. M. Amos, S. Beldon, E. Cubero 及J. C. Jones之"大面積高解析之攜帶式ZBD顯示器"，SID 02綱領（2002)，22-25。 有關本發明内容及有關本發明之用於雙重穩定態液晶裝 置特別是用於極點雙重穩定向列性裝置之液晶組合物t所 含之化合物中，該名詞，，烷基”只要在此說明書或申請專利 車巳圍以外之處未以不同方式界定時，則意指含1至1 5個碳原 子之直鏈及分支烴（脂族）基；該烴基可未經取代或經一或多 個獨立選自由F、Cl、Br、I或CN之取代基取代。含脂族飽 和基之次類”烷基"亦可稱為"烷烴基（alkanyl)”。再者，”烧 基"亦意指包含未經取代或類似地經取代之烴基，其中一咬 多個CH2基經-〇·置換（"烷氧基"、"氧烷基”）、經_s_置換 ("硫烷基"）、經-CH=CH-置換（"烯基”）、經置換（,,炔 基"）、經-C0-0-或-0_CO_(其不鄰接雜原子（〇、s))置換。較 好，烷基為含1、2、3、4、5、6、7或8個碳原子且未經取 代或經F多取代之直鍵或分支飽和烴。更好，坑基音指甲 基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基第三丁基、 正戊基、新戊基、正己基、正庚基'正辛基；CF3、cHF2、cH2F ; CFzCF3。最好，烷基為含高達8個碳原子之直鏈烴基。 88881.doc •20· 1342330 由於烷基之一或多個Ch2基可如上述經_〇_置換，因此 該"烧基"一詞亦包括"院氧基"及，，氧烷基”基團。"院氧基,， 意指其中氧原子直接鍵結至欲被烷氧基取代之基或環之 "〇-烷基"，且烷基如上述定義。尤其，"〇烷基，，中之”烷基„ 意指甲基、乙基'正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第 二丁基、正戊基、新戊基、正己基、正庚基或正辛基，因 而烷基視情況經F取代。最好，烷氡基為_〇Ch3、_〇c2h5、 -0-n-C3H7 ^ -0-n-C4H9 ^ -〇-t-C4H9 ^ -OCF3 > -OCHF2 ^ -OCHF 或-OCHFCHF2。本發明中，”氧烷基"一詞包括其中至少— 個非末端CH.2基經〇以不與氧原子相鄰之方式置換之烷 基，該〇不相鄰氧原子。較好，氧烷基包括式 CtH2t + 1-0-(CH2)u-之直鏈基，其中t及u彼此獨立為卜2、3、 4、5或6’尤其是t為丨或2及u為1至6之整數。 若院基之一或多個Cl基經硫置換，則獲得”硫烷基 '該 硫烷基包括其中至少一個末端或非末端CH2基經s(硫）以不 與硫原子相鄰之方式置換之烷基。較好，該硫烷基包括式 0^21+1冬(〇^2)(1-之直鏈基，其中丈為1、2、3、4、5或6及11 為〇、1、2、3、4、5或6;尤其是t為1或2及u為1至6之整數。 本發明中’"烯基"一詞意指其中存在一或多個_Ch=ch-基之烷基。當存在兩個-CIi=CH-基時，該基亦可稱為"烷二 烯基"。該烯基可包括2至15個碳原子且可為直鏈或分支。 其可為未經取代或經F、C卜Br、I或CN單-或多取代；其一 或多個CH2基可彼此獨立經_〇s_、_c Ξ c_、-c〇_〇_、 -〇C-0~置換，因而雜原子彼此不相鄰。若烯基CH=CH基團 88881.doc -21 - 1342330 非為末端CH2=CH基’其可存在兩種組態，亦即£_異構物及 z-異構物。通常，以E-異構物（反式）較佳。較好，稀基含2、 3、4、5、6或7個碳原子且意指乙烯基、ιΕ_丙烯基、1E_丁 烯基、1E-戊烯基、1E-己烯基、1E-庚烯基、2-丙烯基' 2Ε· 丁烯基、2Ε-戊烯基、2Ε-己烯基、2Ε-庚烯基、3_丁埽基、 3Ε-戊烯基、3Ε-己烯基、3Ε-庚烯基、4-戊烯基、4Ζ-己烯基、 4Ε-己烯基、4Ζ-庚烯基、5 -己烯基及6-庚烯基。更好之烯基 為乙稀基、1Ε-丙稀基、3Ε-丁烯基。 當一或多個CH2烷基經_Cs C-置換時，獲得炔基。又一或 夕個CH2院基可經-C0-0-或-0-CO-置換。以下列該等基較 佳：乙醯氧基、丙醯氧基、丁醯氧基、戊醯氧基、己醯氧 基、乙酿氧基曱基、丙醯氧基甲基、丁醯氧基曱基、戊醯 氧基甲基、2-乙醯氧基乙基、2-丙醯氧基乙基、2-丁醯氧基 乙基、2-乙醯氧基丙基、3-丙醯氧基丙基、4_乙醯氧基丁基、 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、曱氧基羰基甲基、乙氧基羰基甲基、丙氧基羰 基甲基、丁氧基羰基甲基、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）丙基及4-(甲氧基羰基）丁基。 本發明中’ ”鹵素”意指F、α、汾及/或工。 用於本發明之（極點）雙重穩定（向列性）液晶裝置之液晶 組合物含有至少兩種不同成分：成分（α)及成分（幻。 成分〇)含有一或較好多種具有介電各向異性厶£為25或 以上，尤其是30或以上之化合物。至少25重量％，較好3〇 S8881.doc -22- 1342330 重量％或以上（以該組合物總重計）之成分（α)之該化合物展 現介電各向異性△ e為40或以上。本發明之極點雙重穩定向 列性裝置之該液晶組合物應包括至少3〇重量％(以組合物總 重計）之成分（α)。較好該液晶組合物包括3 5重量％或以上， 甚至較好至少40重量％，且又更好至少45重量％，最好50 重量％或以上之該成分（α)。 本發明人已發現成分（ο；)較好包括一或多種式！化合物或 一或多種式II化合物或一或多種式I化合物與式π化合物（除 了可存在之具有所需向介電各向異性之其他化合物以 外）。本發明一較佳具體例中，成分⑼含有至少一種式 合物但無式II化合物；另一較佳具體例中，成分（α)含至少 一種式II化合物但無式I化合物。若成分（α)含至少一種式J 化合物，式I之該化合物存在總量為至少5重量％，較好至少 1〇重量％，更好至少15重量％或以上。若成分（α)含一種式工工 化合物，則該式II化合物存在量可為約5至3 〇重量％，較好8 至25重量％， 更好10至20重量％。然而，若成分（α)含一種以 上之式II化合物，則該等化合物總量在約5至約55重量％範 圍内，較好約8至約35重量。/。，更好約9至約25重量〇/0。 88S81.doc

丄 CM

η •23- 1342330 有關式I化合物，C及d可彼此獨立為〇、1、？ Ζ、3或4，較 好0、1或2 ;其意指較好式丨之苯環各可為未經取代或經氟 單-或二-取代。若存在該F取代基，則其可在經取代笨環之 及/或 彼此獨立 任何位置。較好為

(He 為 、一"^L12 ，而Lll&Ll2彼此獨立為Η或F。再者，z11可 為單鍵（因而CN直接鍵結至苯環）或c_c三鍵因而形成笨環 之-C^C_CN取代基。較好zll為單鍵。 較佳之式Ιφ合物為下列化合物：

S8S8tdoc -24- 1342330

88881.doc •25- 1342330 而R如上述定義。較好，式1及1八至1]^之1111為直鏈烷基， 尤其含1、2、3、4、5或6個碳原子之烷烴基。高度較佳之 化合物為通式ΙΑ 1之化合物而n= 1、2、3、4、5或6。

單獨或彼此組合存在於成分（α)中之式j化合物之特佳實 例為下列式II至13化合物：

較好該液晶組合物中具有所有三種化合物Π、Ι2&Ι3之混 合物。例如，化合物II展現介電各向異性△£為37 5，而化 合物13之Δε為36.0。 有關式II化合物’ e及f彼此獨立為〇、1、2、3或4，較好 為0、丨或2;其意指較好式Π之笨環各可為未經取代或經氟 單-或二-取代。若存在該F取代基，則其可右絃冲贫搭令

為單鍵（因而CN直接鍵結至苯環）或c_c 二鍵因而形成苯環 S8881.doc -26- 1342330 之-C=C-CN取代基。較好Z21為單鍵。 較佳之式II化合物為下列化合物：

IIA

IIB

IIH 88881.doc -27 1342330

而R21如上述定義。較好，式H&IIA至IIM之為直鏈烯 基’尤其含2、3、4、5或6個碳原子者且最好含末端c=C雙 鍵。高度較佳之化合物為通式IIB1之化合物而n=2、3、4、 5赤6 〇

IIB1 早獨或彼此組合存在於成分（岣中 a物之特佳 實例為下列式m至„4化合物·· 式口

F 111 II2 -28 1342330

最佳式II化合物為其展現介電各向異性Δε為59.5之化合 物 114。 有關成分（沒），本發明極點雙重穩定向列性裝置中之該液 晶組合物t存在之該成分量至少5重量％或以上。明顯地， 對用於極點雙重穩定向列性裝置之該液晶混合物之高透明 點而言成分（jS)為必須。成分（/3)包括式III及/或式以及 V及/或式VI及/或式VII化合物。 /或式

III

R6'-

R62

V VI VII 而 a、b、R31、R32、R41、R42、R51、R52、R61、 K 、R71、 88881.doc -29- 1342330

Q 7 2 Τ 3 1 4 1 72 A T'V R 、L 、Z及八、]8、〇、1)、£及17所示之環如上述定義 有關式III，較好a為i。較佳之式ΠΙ化合物為下气.

而R31及R32如上述定義。較好’式ln&IIIAiIIIG中，r；m 及R32均彼此獨立為直鏈烷基，更好為含2、3、4、5或6 個碳原子之直鏈烷烴基或烯基，特別是含2至6個碳原子之 直鏈烧烴基，a為1及L31為Η或F(對式ΙΠ而言）。高度較佳 之化合物為式IIID及ΙΙΙΕ化合物。式in特佳實例為式ΠΙ1 至ΙΙΙ6之化合物： 888$ I.doc -30· 1342330

表佳之式111化合物发/ι_人 谓马化合物ΠΙ2、III4及III6，且較好兮 液晶組合物中含有所右- 〇Λ 有二種化合物之混合物。 本發明有些具體你丨由 . 】中’亦較好式III中a為〇。因而，， 較佳化合物為下式：

而R1及R32如上述定義讀好彼此獨立為直㈣基， 含2、3、4、5或6個碳原子之直鏈貌烴基或縣，特別是含 88881.doc -31、 1342330 ’ R31為正丙基或正戊基 2至6個碳原子之直鏈炫煙基。尤其 及R32為乙基。 物 有關式IV，較佳化合物為其中1?為1之式丨乂八及ivb之化合 ’及其中b為0之式IVC及IVD之化合物：

R42 R42

IVA

IVB

IVC

IVD 而R 、R42及Z41如上述定義；Z41較好為_CO_〇-或在式IVD 之例中為-OCH2·。R41及R42均彼此獨立為直鏈烷基，更好 為含2、3、4、5或6個碳原子之直鏈烷烴基或烯基，特別是 含2至6個碳原子之直鏈烷烴基。式IVB化合物更佳。式IV 特佳實例為式IV1至IV3之化合物以及式IV4& IV5以及式 IV6至IV8之化合物：

BBSgl.doc •32- 1342330

IV4 IV5 IV6 IV7 IV8 特佳為該液晶組合物中含有化合物丨v卜及ιν3之混合 物。 义子式乂中’尺為直鏈烧基，更好為含2、3、4、5或6 個反原子”之直鏈烧烴基，尤其含2至6個碳原子之直鍵烧煙 基:且R為直鏈院基，或更好為含1、2、3或4個碳原子之 烷氧基式V之特佳實例為式v!至v6之化合物：

88881.doc -33· 1342330 c„h2

V5 V6 其中Π為1至6之整數，較好為2、3或4，尤其為3。式v較佳 化合物為式V2、V4及V6之化合物其中n=3 (獲得正丙基取代 基）°較好該液晶組合物中含所有三種化合物V2、V4及V6 之混合物。 較好，式VI中，R61為直鏈烷基，更好為含2、3、4或5個 碳原子之直鏈烯基，且R62為直鏈烷烴基或烷氧基，均含1、 2、3、4或5個碳原子（式VIA或VIB中，11=1、2、3、4、5及 m=l、2、3、4、5)。

式VI之較佳化合物為式VII至VI4之化合物：

VI2 88881.doc -34- 11342330 ί

Ο

Ο VI3 VI4 特佳為式VII、VI3及VI4之化合物。其可單獨使用或更好 以二或三種化合物之混合物使用。 有關式VII化合物，特定化合物為下式：

VIIA VI旧

VIIC VIID 而R71及R72如上述定義。較好，R7i及r72為直鏈烷基，更好 為含1、2、3、4、5或6個碳原子之烷烴基。較佳式VII化合 物為：

VIIC1 V11D1 而〇及m彼此獨立為1、2、3、4、5或6。式VII化合物之特佳 88881 doc -35- 1342330 實例為：

vin VII2 VII3 VII4 成分（/?)在用於本發明之極點雙重穩定向列性裝置之液 晶組合物中之用量為5重量％或以上。當成份（α)包括至少一 種式II化合物時，較好該液晶組合物包括8重量％或以上之 成分（/5)。當成份⑼無式I化合物時，至少10重量％之量之成 分（幻更佳。本發明某些具體例中，成分（/3)總量為15或20重 量％或以上之成分（/5)為高度較佳。 本發明確實具體例中，成分（/5)可含僅一種式III或IV或V 或VI或VII之一或多個化合物。亦可能其含有式III至VII之 兩種、三種或多種之一或多個化合物。其可含等量或不同 量之所用各式化合物。較好成分（/3)含一或兩種式III、IV、 V、VI或VII之一或多個化合物。若含有式III至VII之兩種化 合物，則可有任何組合，亦即III + IV或III+V或III + VI或 III + VII 或 IV+V 或 IV+VI 或 IV+VII 或 V+VI 或 V+VII 或 VI + VII ;兩類化合物可以等量使用，或一類化合物相對於 另一類為過量，例如以2:1之比例使用。較好使用等量之兩 類化合物。當成分（/3)中含式III ' IV、V、VI及VII之兩種化 88881.doc -36- 1342330 〇物時，亦較好化合物之一類為式ΠΙ。因此，特佳之組合 物為III + IV、III+V、ΠΙ+νι& Ιπ+νιι。當成份包括至少 種式11化合物時，較好成分（|8)包括式III、IV、V、VI及 VII之兩種化合物。 而了解成分（α)中可存在式J及式π以外之其他化合物只 要/、具有足夠兩之介電各向異性△ ε且不損及上述所列之 參數即可。 因此，較好本發明之極點雙重穩定向列性裝置中所用之 邊液晶組合物之成分（α)亦包括—或特別是多種式ν⑴化合 物：

其中 g及h 彼此獨立為〇、1、2、3或4; 為Ci-c,5烷基’其為未經取代或經CN或鹵素單-或多 ，取代且其中_或多個eh基可彼此獨立經_〇_、 -s-、-c^c-、<〇_〇_、_〇c 〇置換使得雜原子彼 81此不相鄰（其意指R81不包括任何烯基）； Z81 為單鍵或-C^C-。 t有關式VHI化合物，g及h可彼此獨立為0、i、2、3或4, 1或2 ;其意指較好式VIU之笨環各可為未經取代或 經氣單-或二取A。若存在釘取代基，則其可在經取代笨 S8881 .doc -37- 1342330 環之任何位置。較好為 1」/ 及/或彼此獨 .91 /ΡΊ \ 立為 可為單鍵（因而CN直接鍵結至苯環）或C-C三鍵因而形成苯 環之-CeC-CN取代基。較好Z81為單鍵。 較佳之式VIII化合物為下列化合物：

而L (F)h "及！^82彼此獨立為Η或F。再者 Ζ 8 1

VIIIA VII旧

VIIIC

VIIID

VIIIE

VIIIF 88881.doc -38- 1342330

直鏈烷基，尤其含1、2、3、4、5、6、7或8個碳原子之直 鏈烷烴基。高度較佳之化合物為通式VIIIA1及VIIIB 1之化 合物而11=卜2、3、4、5或6，其中以式乂111八1之化合物最佳。

V1I1A1 VIIIB1 特佳之式νπι化合物為式vmi至vm6之化合物： 88881.doc -39- 1342330

F

vim

VIII2

VIII3

VIII4 VIII5 VIII6 其中，式vnn(具有介電各向異性“為53 7)、νιπ2、 vm3(^=44.9)及νπΐ4(Δ㈣3 〇)之該等化合物最佳。若存 在，則本發明之極點雙重穩定向歹〇生裝置中所帛之液晶組 合物中式VIII化合物總量可為約10重量％或以上（但亦可能 存在有較小量），較好20重量％或以上’更佳在約25至6〇重 量％範圍内，又更佳在約35至約55重量〇/〇範圍内。當使用混 合物時，式νπι之不同化合物可以幾乎等量包含在成分（α) 中。例如，若使用式VIII1至VIII4之化合物，其可含有 之比例。 8888l.doc -40- 1342330 本發明另一較佳具體例中，用於極點雙重穩定向列性裝 置中之液晶組合物之成分（α)包括至少一種式IX化合物：

R

Z-CN

IX 其中 為0或1 ; R91 為Ci-Cu烷基，其為未經取代或經CN或鹵素單-或 多-取代且其中一或多個CH2基可經-Ο-、-S-、 -CH=CH-、-(：三 C-、-CO-0-、-0C-0-置換，使得雜 原子彼此不相鄰； Ζ91&ζ92 彼此獨立為單鍵或-CEC-;

其中 L91、L92、L93及L94 彼此獨立為Η或F。 88881.doc -41 · 1342330 式IX所包括之較佳類化合物為式IXA至IXE之化合物， 其中Z91為單鍵： L93

Z—CN

IXA

IXB

IXC

IXD

IXE :中〜述定義且較好為含…個碳原子之直鏈烧 土尤^、S2 3、4、5或6個碳原子之直鏈烷烴基戈烯美· 二，或較好為單鍵;及。、〜”及π為二 F而L及L、好為H。較佳之式ΙχΑ至⑽化合物為： 88881.doc -42· 1342330

IXA1 IXA2 IXA3 IXB1 IXB2 IXB3 IXC1 IXC2 IXC3 88881 .doc -43 1342330

F

IXD1 IXD2

IXE1 IXE2 其中R91如上述定義。 式IX化合物之某些特定實例為：

F 若該等化合物存在於成分（α)中，則其總量可在約5至約45 重量％之範圍。較好用於本發明之液晶組合物中同時僅含 一種類之式ΙΧΑ至ΙΧΕ化合物。 88881.doc -44- 1342330 本發明另一較佳具體例中，用於本發明之雙重穩定態液 曰曰裝置且尤其用於極點雙重穩定向列性裝置之該液晶組合 物又包括3重量％或以上之成分（γ)，其含一或多種具有光學 各向異性Δη至少0.20之化合物。已發現使用成分（γ)可降低 液晶組合物之操作電壓V〇Pt。通常，成分（γ)可包括不損及 用於特別是極點雙重穩定向列性液晶裝置具重要性之參數 之展現至少〇.2〇之Δη之任何（中介型）化合物。較好成分卜) 包括具有Δη至少0.20之二苯乙炔，尤其是至少一種式χ之二 苯乙炔化合物：

其中 k 為 〇、.1、2'3 或 4; R及尺1<>2彼此獨立為q-c,5烷基，其為未經取代或經 CN或鹵素單-或多·取代且其中一或多個CH2基可經 -Ο-、-s-、-CH = CH-、-CE C-、-CO-O-、-〇C_〇_ 置 換’使得雜原子彼此不相鄰；及

特佳為式XA之化合物： 88S81.doc -45- 丄342330

其

中η及m彼此獨立為i'2、3、4、5或6及^為〇、1或較好為 較佳貫例為式IXA1而η為2、3或4及ni為1、2、3、4或5 .

ΙΧΑ1 其中以化合物IXAla及IXAlb最佳：

F

F F

F IXAla IXAlb 若存在成分（γ)，其含量至少3重量％且更好至少5重量％。 用於本發明之雙重穩定態液晶裝置且尤其用於極點雙重 穩定向列性液晶裝置之該液晶組合物若需要可包括用以調 整該組合物數種性質之其他物質。例如有些該等物質可用 以調整液晶組合物之黏度。某些具體例中，用於本發明之 極點雙重穩定向列性裝置之該液晶組合物包括至少一種式 XI化合物及/或至少一種式XII化合物及/或至少一種式ΧΙΗ 88881.doc -46- XI1342330 化合物及/或至少—種式XIV化合物

Y 111 132

XII

R

XIII

XIV R111及R142彼此獨立為C2_Ci5烯基 ⑶或齒素單-或多·取代且其中一或多個叫基= 此獨立m、-CH=CH_、uc_、c〇〇· -OC-0-置換，使得雜原子彼此不相鄰； R131、R"2及R141彼此獨立為Ci_Ci5烧基，其為未經 取代或經CN或函素單-或多_取代且其中一或多個 CH2基可彼此獨立經〇、_s、= dτ三c、 -C0-0-、_0C_0-置換，使得雜原子彼此不相鄰； 122 R 為Cl-Cl5烷基，其為未經取代或經鹵素單-或多-取 代且其中一或多個CH2基可彼此獨立經_〇·、_s 、 -CH=CH-、-C=C-、_Co_〇·、_〇c_〇_置換，使得雜 原子彼此不相鄰； Y 為F、C卜彼此獨立經鹵素單·或多—取代之Ci_Ci5烷 烴基或C2-cls烯基、或經鹵素單_或多_取代之Ci_Ci5 其為未經取代或經

R 121 8888l.doc •47- 1342330 烷氧基； L111及L112 彼此獨立為Η或F;及 彼此獨立為'

液晶組合物該等化合物之確實性質及量視特定混合物及 所需效果而定且可由本技藝者輕易選擇者。 式XI之較佳化合物為式ΧΙΑ或ΧΙΒ化合物：

CnH2

XIA

A

XIB 其中η為2、3、4、5或6及Y111係選自F、Cl、CF3及OCF3。 特佳式XI化合物為下列化合物：

X11

F F

XI2

F

XI3 XI4 88881.doc -48- 1342330 式χι最佳化合物為化合物xii。式 XII較佳化合物為式 ΧΠΑ、XIIB ' XIIC、XIID、XIIE 及XIIF之化合物： C,H2n,

OC„H -o CmH2m+, 2m+l

CnH2n.f

C〇H2n

<y<y 2m+1 〇CmH2m+1 Ί·

而 n為 1、2、3、4、5或 6及m為 1、2、化合物特定實例為下列化合物：

X1IA XIIB XIIC.. XIID XIIE XIIF4、5 或 6。式 XII XII1 XII2 88S81.doc -49- 1342330

XII3 XII4 XII5 XII6 X1I7 XII8 XII9 ΧΙΜΟ XII11 式xiii較佳化合物為式XIIIA或乂11118之化合物. -50- 888Sl.doc 1342330

CnH

CnH2n+ α-Qt XII1A XI丨旧 而 n為1、2、3、4、5、6、7或 8及 m為 1、2、3、4、5或 6。 式XIII化合物特佳實例為下列化合物：

XIII1 XIII2 XIII3 XIII4 XIII5 XIII6 式XIV較佳化合物為式XIVA之化合物： ^η^2η+ί ^0~CmH2n

XIVA 88881.doc -51 - 1342330 而η為1、2、飞、j 4、5' 6、7或 8及 m為2、3、4 xiv化合物特定實例為下列化合物：

XIV1 XIV2 XIV3 XIV4 XIV5 最佳之式XIV化合物為化合物XIV2。 依據本纟明用於雙重穩定態液晶裝置之液晶組合物亦可 i括具有；丨貝介電各向異性Δε約8至10或以上之中介型物 質例如或夕種式xv化合物及/或一或多種式XVI化合 物，較好夏尚達30重量％，更好達約2〇重量％ :

F

其中 R及11彼此獨立為Ci-Cis烷基，其為未經取代或經CN 或鹵素單-或多-取代且其中一或多個CH2基可彼 8888l.doc -52- 此獨立經-0'、-s-、-CH=CH-、-CE c-、-CO-0--oc-o胃置換’使得雜原子彼此不相鄰； γ及Ym彼此獨立為F、C卜經鹵素單-或多-取代之d-Q 烧煙基 '或經鹵素單-或多-取代之C1_C15烷氧基； L 31及L161彼此獨立為η或f;及 2 為-C0-0-、CH20或 cf2〇。 車又好忒荨化合物分別為式XVA ' XVB及XVIA :

F

XVA

XVB

F F

CnH2n“

XVIA 而η在該三式中為丨、2、3、4、5、6或7。該等物質可同時 影響用於本發明極點雙重穩定向列性裝置之液晶組合物所 需之操作電壓及操作視窗。 依據本發明用於極點雙重穩定向列性裝置之液晶組合物 亦可包括-或多種下式XVIISXXII之中介型物質。該液晶 組合物中該等化合物之確實性質及量視特定混合物及所需 效果而定且可由本技藝者輕易選擇。 8S881.doc -53- XVII 172 1342330

XVIII

XIX

XX

XXI

XXII 其 R17 中

R 172

R 181 R“2、r20丨、r2"及 r221 彼此獨立為

R 19 烷基，其為未經取代或經CN或函素單·或多-取代 且其中一或多個CH2基可彼此獨立經_〇_、_s 、 -CH=CH-、r 〇 弋=C-、-C0-0_、_〇C-〇·置換 雜原子彼手 ;双此不相鄰； 為Ci-C〗<；检发 土，其為未經取代或經CN或鹵素罩-或多-取代且並士 八τ 一或多個ch2基可彼此獨立紐 -0-、、Γ = 工C、·〇〇-〇-、-OC-O-置換，使得 8888 丨.d〇c -54· 1911342330 雜原子彼此不相鄰（其意指R191不代表烯基）； L192、L201、L2〇2、L203、[204、[211、l212、[⑴、 L214、L215、L216、L221、L222、L223 及 L224 彼此獨立 為H或F ;及

Ym、γ2〇丨、γ2丨丨及γη丨彼此獨立為F、α、彼此獨立經齒 素單·或多-取代之C^-C,5烷烴基或（：2-C15烯基、或 經鹵素單-或多-取代之(^-(:^烷氧基。 式XVII之較佳化合物為式XVIIA至XVIIC化合物：

CnH2

CpH2p*1

CqH

XVIIA XVIIB XVIIC 而dm彼此獨立為卜2、3、4、5、6或7及彼此獨立為 3 4 5 6或7更佳為式χνιι a化合物，而n為2、3、 4、5’尤其卜及爪為八^卜卜尤其扣以及式^沉 而⑽彼此獨立為2、3、4或5;特佳為…均為2。 式XVm之較佳化合物為式XVIIIA :

C„H

CPH2M

XVIIIA 而 η為 1、2、3、4、5 為式XVIIIA化合物， 6或7及p為2' 3、4、5、6或7。更佳 而 n A 1、1 馬 2、3、4或5及p為2、3、4及5 ; 88881.doc -55、 1342330 特佳之CnH2n+1為甲基、乙基或正丙基及cH 本 ρΓ12ρ-ι 為 -ch2-ch2-ch=ch2 或-CH2-CH2-CH=CH-CH3基，後者較好 c = c雙鍵為E-組態。 式XIX之較佳化合物為式XIXA及XIXB :

F

XIXA

XIXB 而 η為 1、2、3、4、5、6或 7及 Y191為 f、ci、（^3或 〇CF” 更佳為式XIXB化合物而η為2、3、4、5、6或7及Y191為f 式XX較佳化合物為式ΧΧΑ至XXG :

F F

F F 88881.doc

γ2〇 ΧΧΒ

XXC

XXD ΧΧΕ 1342330

F F

而 n為 1、2、3、4、5、6或 7及 Y201為 F、Cl 更佳為式XXB、XXC及XXD化合物而n為2、 及Y2G1為F。 式XXI較佳化合物為式XXIA至XXIJ : XXF XXG CF3 或 OCF3。 3、4、5、6或 7

V 211 γ2”

CnH2l :n+1

211 F F

XXIA XXIB XXIC XXID XXIE 88881.doc -57- 1342330

F P F

XXIF

F F

Y21 y211

XXIG

XXIH XXIJ 而 n為 1 ' 2、3、4、5、ό或 7及 Y211為 F、Cl、CF3或 〇CF3。 更佳為式XXID化合物而n為2、3、4、5、6或7及Y2丨1為p。

式XXII較佳化合物為式ΧΧΠΑ或XXIIB : F F

XXIIA XXI旧 為 F、Cl、CF3 或〇CF3 、4、5、ό 或 7及 丫221為1? 而 η為 1、2、3、4、5、6或 7及 Y 更佳為式ΧΧΙΙΒ化合物而η為2、 又較佳為用於本發明之液晶組合物為向列性液晶組合物。 熟知本技藝者將了解依據本發明所用之液晶組合物除了 更詳細說明於本說明書之該等化合物以外，亦可包括額外 (中介型)化合物。可使用廣泛種類之中介型化合物，只要其 88881.doc -58- 1342330 不扣及依據本發明所用之雙重穩定態液晶組合物之重要參 數即可。 本發明又一目的為一種液晶介質，包括： 上述定義之至少一種式I化合物；及 上述定義之至少一種式ΙΠ化合物及/或至少一種式1¥化 合物及/或至少一種式V化合物及/或至少一種式VI化合 物及/或至少一種式VII化合物。 該"貝視情況包括至少一種上述定義之式VIII化合物。 本發明又再一目的為一種液晶介質，包括： 上述定義孓至少一種式π化合物；及 上述疋義之至少一種式ΙΠ化合物及/或至少一種式IV化 S物及/或至少—種式ν化合物及/或至少一種式VI化合 物及/或至少一種式VII化合物。 該"質視情況包括至少一種上述定義之式VIII化合物。 用於本發明之極點雙重穩定向列性裝置之液晶組合物亦 7含有光學活性成分α)作為摻雜物，其量為0至3重量％。 «亥對旱性摻雜物可用於τ_式中以移除逆扭轉區域。存在 j種類之化合物適合作為成分（㈠之組份，其所有均為 易乂得者例舉之物質為膽脂醇基壬烷酸醋（⑶）、m卜 S-l〇H^S-2〇H^CB15(Merck KGaA, Darmstadt,# 1) 〇 0 然S-811可能為較佳摻雜物，但摻雜物之特定選擇並非重要 ::本發明之極點雙重穩定向列性裝置之液晶組合物 可…或多種光穩定劑及/或添加劑如本領域已知之 88881.doc -59- 1342330 色染料》 雙重t疋態液晶裝置之液晶組合物令所用之所有化合物 為市售或可易於藉本技藝者已知方法及述於有機合成標準 參考書所述般製備，例如H〇uben_Weyl，

Ge〇rg-Thieme-Verlag，Stuttgart。該液 晶組合物將藉由應用標準方式及技術製備。通常，所需量 之次要成分將溶於主要成分中，一般在升溫下。或者成 分於有機溶劑如丙鲷、氣仿或甲醇中之溶液可予以混合且 隨後可藉例如蒸餾移除溶劑。類似地，製造本發明之雙重 穩定唬裝置將界循本技藝已知之標準技術。 本說明書及下列實例中，所揭示之中介型化合物結構係 使用頭字語（咖叮叫描述。該頭字語可依據表八及8轉變 成化學式，該等表中，殘基CnH2n+i&CmH2m+i分別為具有η 及111個碳原子之直鏈烷基。烯基具有反式組態。依據表8之 編號可自我明瞭者。表Α中，僅提供母化合物結構之頭字 語。個別例中，接續母化合物結構之頭字語一般藉連字符 號㈠分隔，取代基R1、R2、匕1及L2之編號如下： L2 R^L1，R1 r2 L2之編號

η CnHwi nm CnH2n+i nOm CnH2n+l nF nN.F CnH2n+i nN.F.F CnH2rvM

CN H 〇mH2m+1 H 〇CmH2m+i H F H CN F CN F Η Η Η Η Η

F 88881.doc -60- 1342330 表A :

R

R2 PTP

R

CPTP

ME

CCPC L1

PCH

R1 —<^T^>-CQ2~(^~〇y- R2 ^L2 D

HD

OS

BCH 88881.doc -61 - 1342330 表B :

CP-nm

CnH2n+1

F

CP-nmF

CCP-Vn-m 88881.doc -62- 1342330

CCP-V-m

PZU-V2-N

PYP-nF PTP-n(0)m

CnH2n+1

F PPTUI-n-m

〇-CmH 2m+1 CVCP-V-Om

CnH2n+1

〇-C^H 2m+1 CVCP-nV-Om

CmH2l m+1

PYP-n

(〇)CmH 2m+1 8888l.doc -63- 1342330

F

F PCH-nN.F.F

CnH2n+1 -^H^C02—(〇)CmH2m+1 D-n(0)m

CGU-n-F

BCH-nRF 一 F CnH2n+1

CCZU-n-F

DU-n-N CDU-n-F 88881.doc 64- 1342330 表C : 表C顯示視情況存在於本發明之用於極點雙重穩定態向 列性裝置之液晶組合物中之摻雜物（成分（f ))。

0 >-CN C 15 CB 15 CH, c5h13-ch-o-\ ο

〇 c5h” CM 21 .0. csh13〇一< 〇 〇-< 0

〇 0-CH-CaH CH, 13 c3h7

oy-ch2-ch-c2h5 ch3

CM 45

8888l.doc -65- 1342330

F F

R/S-4011 o 〇 R/S-5011

8888l.doc -66- 1342330 表D : 表D顯示視情況存在於本發明之用於極點雙重穩定態向 列性裝置之液晶組合物中之穩定劑。

S8881.doc -67- 1342330

88881.doc -68- 1342330

8888l.doc -69 1342330

88881.doc -70- 1342330

本文提供之百分比為重量％且一般相對於組合物或混合 物之總量，除非另有說明。溫度為攝氏度rc )，除非另^ : 明。τΝΙ意指向列型介質變成各向同性時之透明點。為光 學各向異性（雙折射）（在589 nm，2〇。〇卜Δε意指介電各向 $性（在1 kHz’赃）。Κι為斜面彈性常數及K^f折彈性 常數，兩者均以PN計。光電數據已於VAN極點雙重穩定向 列性液晶盒中測；t。S 了另有描述之外，該等測量在2代進 Z。為衍生自修正之切換電場Elc@⑽以在25t :於極點 二重穩疋態試驗液晶盒中，以約2·8至約5微米之確實液晶 审 d ’ 100 …脈衝）藉 V°pt= ELc@ioo«s. dopt(而 ~(微米計） 為又^3/(2如），‘又=555 nm)所得之修正操作電壓v AV ju. ^ ° } *叩’’、、子B-W-切換及逆切換之4〇〇 μ脈衝時之修正操作視 由（以v計）；其自實驗切換電場視窗（在25〇c ·彻μ 88881 .d〇c -71 . 1342330 而計算。光學應答時間τ_(毫秒 而τ為實驗應答時間，如上述 脈衝）乘以上述定義之dopt 計）計算自 ταρ£=τ . ， 疋義及d為實驗液晶盒間隙 下列實例應進一步說明卜祕β ^ 但 月上这及申請專利範圍中之本發明 不用以限制其範圍。 實例 :稱取適當重量(重量/重量百分比)之個別成分製備試驗 樣σ口。樣αο接著藉佳熱成各向同相而均質化並充分混合。 =合物接著與既定濃度之氧化_拌接著㈣(G2微幻至 恰留下液晶混j物。如Merck手冊"液晶物理性質-製造方法 之描述"，W· Becker編輯（1 998)所述般測定向列性至各向同 之轉叆/m度（或透明點，Tni)、介電各向異性（□ e )、雙折 射率（口〇)、斜面及彎折彈性常數（Κι&κ3)及旋轉黏度（γι)。 單一化合物之值使用在標準主要混合物（其最初混合物值 亦為已知）中之已知濃度（一般10重量％之該單一化合物）自 所測定之該等值外插。極點雙重穩定向列性裝置中之各混 合物之光電性能使用簡單實驗設定及VAN型試驗液晶盒測 置。此需要具有連接至示波鏡之架設光偵測器之傳遞模式 顯微鏡。此可追蹤通過交叉極化器之傳遞。該試驗液晶盒 架設在顯微鏡下之加熱台上使其在25°C測量。雙極性電脈 衝（具變化之持續性及電壓）用以確保施加至該液晶盒上盔 淨d.c.電壓。因此各脈衝拖尾邊緣（且因此其極性）決定了該 最終切換狀態（視持續性及電壓而異）。需要兩種訊號產生器 以確保該修正之最初狀態為最先選擇者，而第一訊號約制 •Ί2· 88881.doc 1342330 該第二訊號（以適當相差異）。兩種訊號藉使訊號產生器之輸 出通過增幅器後連接至試驗液晶盒而增幅。對B_W轉變而 吕’對10及90%傳遞變化及相反9〇及1 〇%傳遞變化所需之電 壓對各種脈衝持久性加以測量。對W-B轉變而言，對各種 脈衝持久性僅測量對90及1〇%傳遞變化所需之電壓。一旦 該0及100%傳遞值為已知（亦即黑色及白色），則該等值設定 在該示波器上，且其亦可用以測定該轉變之光學應答時間 (對10及90%傳遞變化而言）。 VAN型試驗液晶盒在傳遞模式中及以交叉極化器中，使 用液晶盒間隙.老型為3领米。由於改變液晶盒厚度及不同 混合物^值’該阻礙並非最佳但不具重要性，因 低對比度。 、降 888S1 .doc -73- Ϊ342330 實例1

化_合物 量（wt%) Tni (°C) 92.4 ME2N.F 12 Δε 43.7 ME3N.F 12 Δη 0.1428 ME4N.F 12 Κι (ρΝ) 7.6 ME5N.F 12 Κ3 (ΡΝ) 22.5 HP-3N.F 5 V〇Dt (V) 11.5 HP-4N.F 5 Δν〇〇, (V) 7.3 HP-5N.F 5 t〇pt (ms) 55 CC-5-V 10 γ1 (mPa.s) 448 CCG-V-F 15 CCPC-33 4 CCPC-34 4 CCPC-35 一 4 合計 100 I 實例2 化合物 量（Wt0/o) Tn, (°C) 82.6 ME2N.F 12 Δε 43.4 ME3N.F 12 Δη 0.1465 ME4N.F 12 Κι (pN) 7.8 ME5N.F 12 K3 (pN) 17.2 HP-3N.F 5 V〇Dt (V) 14.9 HP-4N.F - 5 AV〇Dt (V) 9.6 HP-5N.F 5 x〇〇t (nis) 38 CC-5-V 16 CCG-V-F 10 CCPC-33 3 CCPC-34 3 CCPC-35 2 PPTUI-3-2 3 合計 100 88881.doc -74- [1342330 實例3 化合物 量（wt%) Tn, (°C) 92.3 ME2N.F 7 Δε 43.1 ME3N.F 6.5 Δη 0.1402 ME4N.F 6.5 Κ, (ρΝ) 8.3 HP-3N.F 5 Κ3 (ΡΝ) 14.1 HP-4N.F 4.5 V〇〇t (V) 14.5 HP-5N.F 4.5 AVont (V) 4.7 CC-5-V 20 T〇〇t (ms) 45 CCG-V-F 16 CCPC-33 3 CCPC-34 3 CCPC-35 3 PZU-V2-N . 15 PPTUI-3-2 6 合計 100 實例4 •化合物 量（wt%) Tni (°C) 97.5 ME2N.F 12 Δε 39.1 ME3N.F 10 Δη 0.1454 ME4N.F 4 Κι (pN) 8.4 ME5N.F 4 K3 (PN) 19.6 HP-3N.F 6 Voot (V) 18.0 HP-4N.F 6 AVo0, (V) 14.9 HP-5N.F 6 T〇〇t (ms) 67 CCG-V-F 8 CCPC-33 5 CCPC-34 5 CCPC-35 5 PDX-3 12 PDX-4 9 PDX-5 8 合計 100 88881.doc -75- 1342330 實例5 實例 量（wt%} Tn, (°C) 88.9 ME2N.F 6 Δε 38.4 ME3N.F 6 Δη 0.1462 ME4N.F 5 κ, (ρΝ) 7.8 ME5N.F 5 Κ3(ρΝ) 16.7 HP-3N.F 4 Vent (V) 10.4 HP-4N.F 4 Δνηη, (V) 1.1 HP-5N.F 4 T〇Dt (mS) 32 CC-5-V 10 CCG-V-F 16 CCPC-33 4 CCPC-34 4 CCPC-35 4 PZU-V2-N 10 PPTUI-3-2 8 PCH-3N.F.F 10 合計 100 88881.doc 76- 1342330 實例6 化合物 量（wt%) Tni (°C) 88.7 ME2N.F 10 Δε 44.2 ME3N.F 10 Δη 0.1709 ME4N.F 10 Κ, (ρΝ) 9.4 ME5N.F 10 Κ3 (ΡΝ) 18.2 PZU-V2-N 10 V〇Dt (V) 11.6 CPTP-301 5 AV〇Dt (V) 9.3 CPTP-302 5 T〇Dt (ms) 36 CPTP-303 5 D-301 5 D-302 5 D-401 5 D-402 一 5 CBC-33F 5 CBC-53F 5 CBC-55F 5 合計 100 實例7 化合物 量（wt°/。} TN. (°C) 91.6 ME2N.F 10 Δε 43.3 ME3N.F 10 Δη 0.155 ME4N.F _ 10 Κι (pN) 9.9 ME5N.F 10 K3 (PN) 16.5 PZU-V2-N 10 V〇〇t (V) 11.0 CPTP-301 5 △Vnot (V) 5.1 CPTP-302 5 x〇〇t (ms) 20 CPTP-303 5 γι (mPa.s) 319 CC-5-V 20 CCPC-33 5 CCPC-34 5 CCPC-35 5 合計 100 88881.doc -77- 1342330 實例8 化合物 量（wt%) Tni (°C) 91.3 ME2N.F 10 Δε 46.7 ME3N.F 10 Δη 0.2077 ME4N.F 10 Κι (ρΝ) 11.1 ME5N.F 10 Κ3 (ΡΝ) 18.5 PZU-V2-N 10 V0Dt iV) 16.1 CPTP-301 5 AVoot (V) 8.5 CPTP-302 5 (ms) 8 CPTP-303 5 γι (mPa.s) 452 PTP-102 5 PTP-201 5 PTP-301 — 5 PTP-302 5 CCPC-33 5 CCPC-34 5 CCPC-35 5 合計 100 88881.doc 78- 1342330 實例9 化合物 量（wt。/。） Tni (0〇 96.2 ME2N.F 12 Δε 47.0 ME3N.F 12 Δη 0.1508 ME4N.F 12 Κι (pN) 7.9 ME5N.F 12 K3 fpN) 21.8 HP-3N.F 5 V〇〇t (V) 11.6 HP-4N.F 5 AVoot (V) 2.2 HP-5N.F 5 T〇Dt (ms) 47 CCG-V-F 15 CCPC-33 2 CCPC-34 2 CCPC-35 2 CCP-V-1 8 CCP-V2-1 一 8 合計 100 實例1 0 化合物 量（wt%) Tn, (°C) 98.1 ME2N.F 10 Δε 46.3 ME3N.F 10 Δη 0.1439 ME4N.F 10 Κι (pN) 8.5 ME5N.F 10 K3 (PN) 18.4 PZU-V2-N 10 Voot (V) 11.8 CCG-V-F 10 △VODt (V) 6.5 CCP-V-1 5 T〇Dt (mS) 49 CCP-V2-1 5 CVCP-V-1 5 CVCP-V-01 5 CVCP-1V-01 5 CCPC-33 5 CCPC-34 5 CCPC-35 5 合計 100 88881.doc -79- 1342330 實例11 ;、化合物 量（wt%} Tn, (°C) 99.2 ME2N.F 10 Δε 43.3 ME3N.F 10 Δη 0.1453 ME4N.F 10 Κτ (pN) 9.8 j ME5N.F 10 K3 (PN) 12.7 PZU-V2-N 10 V〇nt (V) 14.9 HP-33 10 T〇Dt (ms) 54 HP-53 10 HD-34 10 HD-35 10 CP-33 5 CP-35 5 合計 100 實例12 化合物 量（wt%) Tni (°C) 99.1 ME2N.F 10 Δε 41.6 ME3N.F 11 Δη 0.1690 ME4N.F 11 Κτ (ρΝ) 7.9 ME5N.F 11 Κ3 (ρΝ) 18.3 HP-3N.F 5 V〇〇t (V) 13.9 HP-4N.F 5 T〇pt (rns) 25 HP-5N.F 5 巳 CH-2F.F 9 巳 CH-3F.F 9 BCH-5F.F 9 CBC-33F 5 CBC-35F 5 CBC-55F 5 合計 100 8888l.doc -80- 1342330 實例1 3 化_合物 量（wt%) Tni (°C) 99.0 PZU-V2-N 14 Δε 39.1 ME2N.F 8 Δη 0.1234 ME3N.F 8 Κι (ρΝ) 9.9 ME4N.F 8 Κ3 (ΡΝ) 13.0 ME5N.F 8 V〇〇t (V) 17.1 HD-34 11 AV0Dt (V) 29.4 HD-35 11 T〇Dt (ms) 27 CC-5-V 17 J CCPC-33 5 CCPC-34 __ 5 CCPC-35 5 合計 100 B8881.doc -81 - 1342330 實例14 化合物 量（wt%) TN. (°C) 95.4 P2U-V2-N 15 Δε 40.1 ME2N.F 5 Δη 0.1176 ME3N.F 5 Κτ (ρΝ) 8.0 ME4N.F 5 Κ3 _ 15.9 ME5N.F 5 V〇〇t (V) 7.7 CCPC-33 4.5 △v00t (V) 36.2 CCPC-34 4.5 τ〇〇( (ms) 36 CCPC-35 4.5 CCP-V-1 4 CCP-V2-1 4 CC-5-V 一. 1〇 CBC-33F 2 CBC-35F 2 CBC-55F 2 CDU-2-F 5 CDU-3-F 5 CDU-5-F 5 CCZU-2-F 3 CCZU-3-F 6.5 CCZU-5-F 3 合計 100 82- 88881.doc 1342330 實例1 5 化合物 量（wt。/。〉 Tn, (°C) 98.1 PZU-V2-N 20 Δε 44.5 ME2N.F 5 Δη 0.1536 ME3N.F 5 Κ! (ρΝ) 8.7 ME4N.F 5 Κ3 (ρΝ) 11.9 ME5N.F 5 V〇nt (V) 11.5 BCH-2F.F 10 AV00t (V) 3.5 巳 CH-3F.F 10 t〇〇t (rns) 19 BCH-5F.F 10 BCH-32 5 BCH-52 10 CCPC-33 5 CCPC-34 5 CCPC-35 一 5 合計 100 實例1 6 化合物 量（wt%) Tn, (°C) 101.4 PZU-V2-N 20 Δε 42.9 DU-3-N 10 Δη 0.1011 CCGU-3-F 5 Κ! (ρΝ) 5.8 CCZU-2-F 7 K3 _ 16.9 CCZU-3-F 15 Vont (V) 6.8 CCZU-5-F 7 AV0Dt (V) 53.1 CCQU-2-F 7 T〇〇t (ms) 42 CCQU-3-F 7 CCQU-5-F 7 CCPC-33 5 CCPC-34 5 CCPC-35 5 合計 100 8888l.doc •83- 1342330 實例17 化合物 量（wt%) Tn. (°C) 99.0 PZU-V2-N 15 Δε 44.8 ME2N.F 5 Δη 0.1177 ME3N.F 5 κ, (ρΝ) 6.4 ME4N.F 5 Κ3 (ΡΝ) 16.1 ME5N.F 5 V〇Dt (V) 8.2 CDU-2-F 5 AVnDt (V) 40.2 CDU-3-F 5 τ〇〇ι (ms) 51 CDU-5-F 5 CCGU-3-F 6 CCZU-2-F 7 CCZU-3-F 15 -- CCZU-5-F 7 CCPC-33 5 CCPC-34 5 CCPC-35 5 合計 100 84- 88881.doc 1342330 實例1 8 化合物 量（Wt0/o) Tn, (°C) 102.0 PZU-V2-N 15 Δε 44.7 ME2N.F 5 Δπ 0.1289 ME3N.F 5 Κι (ρΝ) 7.2 ME4N.F 5 Κ3 (ΡΝ) 16.2 ME5N.F 5 V〇〇t (V) 5.3 CGU-2-F 5 AV〇Dt (V) 40.3 CGU-3-F 5 :〇Dt (ms) 34 CGU-5-F 5 CCGU-3-F 5 CCZU-2-F 5 CCZU-3-F 一· 10 CCZU-5-F 5 CCP-V-1 5 CCP-V2-1 5 CCPC-33 5 CCPC-34 5 CCPC-35 5 合計 100 88881.doc 85- 1342330 實例19 化舍物 量(wt%) Tni (°C) 96.9 PZU-V2-N 15 Δε 49.6 ME2N.F 5 Δη 0.1399 ME3N.F 5 Κι (pN) 7.2 ME4N.F 5 K3 (PN) 15.7 ME5N.F 5 V〇〇t (V) 7.0 PGU-2-F 5 △V0Dt (V) 32.2 PGU-3-F 5 x〇Dt (ms) 31 PGU-5-F 5 CCGU-3-F 5 CCZU-2-F 6 CCZU-3-F 13 CCZU-5-F 一 6 CCP-V-1 5 CCPC-33 5 CCPC-34 5 CCPC-35 5 合計 100 實例20 化合物 量（wt%} Tni (°C) 96.4 PZU-V2-N 20 Δε 47.6 ME3N.F.F 10 Δη 0.1327 CGU-2-F 10 Κι (pN) 7.9 CGU-3-F 10 K3 (pN) 18.0 CGU-5-F 10 V〇〇, (V) 4.1 CCGU-3-F 5 Δν00( (V) 26.1 CCP-V-1 10 (ms) 36 CCP-V2-1 10 CCPC-33 5 CCPC-34 5 CCPC-35 5 合計 100 88881.doc -86- 1342330 實例2 1 化合物 量（wt%) Tni (°C) 98.3 PZU-V2-N 21 Δε 43.9 ME2N.F 5 Δη 0.1355 ME3N.F 5 Κτ (pN) 8.5 CGU-2-F 10 K3 (PN) 19.0 CGU-3-F 10 V〇at (V) 4.0 CGU-5-F 10 △V00t (V) 27.7 CCGU-3-F 4 T〇Dt (rnS) 28 CCP-V-1 10 CCP-V2-1 10 CCPC-33 5 CCPC-34 5 CCPC-35 5 合計 — 100 比較例 在與本發明實例類似條件下試驗MLC-6204(Merck KGaA, Darmstadt)：

Tni (°C) 62.4 Δε 35.2 Δη 0.1484 Κι (pN) 7.5 K3 (PN) 14.8 V〇〇t (V) 11.8 AV0Dt (V) 7.3 T〇Dt (ms) 41 γι (mPa.s) 358 88881.doc 87 · j34233〇 【圖式簡單說明】 圖1說明使用光柵對準（線表示局部引導器）之極點雙重 穩疋性，顯示a)高傾角（連續）及b)低傾角（缺陷）狀態。 圖2對ZBD之a) VAN及b) TN幾何學，顯示高及低傾角狀 態之引導器分布。 圖3對MLC-62〇4-〇00在25。〇之r_v曲線（脈衝持久性或時 隙相對電壓）。顯示供比較所用之切換電壓％ 一及操作视 窗（Δν400 “）。 88881.doc -88 -

Claims (1)

1342330 第092134836號專利申請案 . ， 中文申請專利範圍替換本(99年10月）___ 拾、申請專利範圍：丨 1. 一種在雙重穩定態後m'組合物之用途， 該組合物包括： 至少3 0重量。/〇(以該組合物之總重計）之成分（α)，其含 一或多種具有介電各向異性Δε至少25之化合物， 其中至少2 5重量％(以該組合物之總重計）之該化合物 具有介電各向異性Δε至少40 ;及 至少5重量％(以該組合物總重計）之成分（β); 其中該成分（β)包括至少一種式III化合物及/或至少一 種式IV化合物及/或至少一種式v化合物及/或至少一 種式VI化合物及/或至少一種式VII化合物：

其中 a及b 彼此獨立為0或1 ; 88881-991021.doc 1342330

IV 、K ‘、R71 及 r72 彼此獨立為Cl-ClS烷基，其為未經取代或經cn 或鹵素單-或多-取代且其中一或多個c H 2基可彼 此獨立經-〇-、_S-、-CH=CH-、-C = C-、-CO-O-、-0C-0-置換，使得雜原子彼此不相鄰： 為Η或F ; Z41

4_co-〇-、-ch2〇-、-〇ch2-、-cf2o-、_〇cf2- ' -CH2CH2- ' -CF2CF2- > -CH2CF2- ' -cf2ch2-、-CH=CH-或-C三C-;

2. 如申請專利範圍第1項之液晶組合物之用途其中該雙 重穩定態液晶裝置為極點雙重穩定向列性液晶裝置。 3. 如申凊專利範圍第1或2項之液晶組合物之用途，其中該 成分（α)包括至少一種式I化合物及/或至少一種式II化合 物： 88881-991021.doc 1342330

Z-CN

c ' d R" II e及f彼此獨立為0 ' 1、2、3或4 ; 為Ci C15院基’其為未經取代或經⑶或南素單. 或多-取代且其中一或多個CH2基可彼此獨立經_ 0 S- ' -CH=CH- ^ -C=C- ^ -CO-0- ^ -0C-0-1 換，使得雜原子彼此不相鄰； 為C2C1S烯基，其為未經取代或經或鹵素單_ 或多-取代且其中—或多個eh基可彼此獨立經_ ° 、-CH=CH-、-OC-、-CO-O-、-OC-0-置 換’使得雜原子彼此不相鄰； Zn及Z21彼此獨立為單鍵或_c=c·。 4·如申4專利範圍第1項之液晶組合物之用途，其中該成 分（α)包括至少—種式VIII化合物：

Z-CN g及h R81 VIII 彼此獨立為〇、i、2、3或4 ; 為Ci 烷基，其為未經取代或經cn或鹵素單 88881-991021.doc 1342330 或多-取代且其中一或多個ch2*可彼此獨立經_ 0-、-S-、-C^c-、-CO-O-、-0C-0-置換，使得 雜原子彼此不相鄰； Z81 為單鍵或-C^c-。 如申請專利範圍第1項之液晶組合物之用途，其中該成 分（α)包括至少一種式IX化合物：

其中 j 為0或1 ; R91 為Ci-Cu烷基，其為未經取代或經CN或鹵素單- 或多-取代且其中一或多個CH2基可經-Ο-、-S-、-CH=CH-、-C三C-、-CO-O-、-0C-0-置換，使 得雜原子彼此不相鄰； Z91及Z92 彼此獨立為單鍵或-ChC-;

88881-991021.doc 1342330

Lyi、L92 ' L93及 L94 彼此獨立為H或F。 6·如申請專利範圍第1項之液晶組合物之用途，其中該液 晶組合物進一步包括： 至少3重量％(以該組合物總重計）之成分（γ)，其含一或 夕種具有光學各向異性Δη至少0.20之化合物。 7·如申請專利範圍第6項之液晶組合物之用 苴 分⑺包括至少一種式乂之化合物： ^

R101 及 R L 彼此獨立為（^-(：15烷基，1 CN或鹵素單_或多_取代且其中一 經-Ο-、-S-、-CH=CH-、-CsC_， -S-、-CH=CH- 〇-置換， 為未經取代或經 或多個CH2基可 、-CO-O-、-OC-

置換’使得雜原子彼此不相鄰

晶組合物之用途，其中該液 種式XI之化合物及/或至少一 如申請專利範圍第1項之液晶i 晶組合物進_步包括至少一種 88881-991021.doc 1342330

種式XII之化合物及/或至少_接；VTT λ /斗、s —種式XIII之化合物及/或至 少一種式XIV之化合物：

其中 R及R14 2彼此獨立為c CN或鹵素單-或多 彼此獨立經-0-、

2_C丨5烯基，其為未經取代或經 -取代且其中一或多個CH2基可 -S-、_CH=CH-、-C=C-、-CO- 〇- ' -OC-0-置換’使得雜原子彼此不相鄰； R121 ' R131 > r'32 „ Rui „ , 及R 彼此獨立為Ci-Cu烷基，其為 未經取代或經CN或鹵素單_或多_取代且其申一 或多個CH2基可彼此獨立經-〇-、-s-、_CH=CH. 、-bC-、-C0_0_、_〇c_〇_置換，使得雜原子彼 此不相鄰； 為Cl-C!5貌基，其為未經取代或經鹵素單-或多_ 取代且其中一或多個ch2可彼此獨立經_〇…_s_ 、-CH=CH-、-CEC-、_C0_0_ ' _OC_〇•置換，使 88881-99102l.doc 1342330 得雜原子彼此不相鄰； γ 11丨 电 為f、cn、彼此獨立經鹵素單-或多-取代之C1-C15 烷烴基（alkanyl)或C2-C15烯基、或經鹵素單-或 多-取代之(：丨-(：15烷氧基； Lm及L112彼此獨立為η或F ;及 彼此獨立為 或 9_如申請專利範圍第1項之液晶組合物之用途，其中該液 晶組合物包括至少50重量％(以該組合物總重計）之該成分 ⑷。 10·如申請專利範圍第i項之液晶組合物之用途，其中該液 晶組合物包括至少50重量。/❶（以該組合物總重計）之該成 分（c〇 ’其中至少30重量％(以該組合物總重計）之該化合 物具有至少40之介電各向異性Δε。 11.如申請專利範圍第1項之液晶組合物之用途，其中該液 晶組合物包括該成分（α)之至少一種式II化合物及至少8重 量％(以該組合物總重計）之該成分（β)。 12 ·如申清專利範圍第1項之液晶組合物之用途，其中該 液晶組合物包括至少5重量％ (以該組合物總重計）之該 成分（γ)。 13.如申請專利範圍第1項之液晶組合物之用途，其中該液 晶組合物包括至少一種式XV及/或式XVI及/或式XVII及/ 或式XVIII及/或式XIX及/或式XX及/或式χΧΙ & /或式 88881-991021.doc 1342330 XXII之化合物：

XVI XVII XVIII XIX XX XXI XXII 其中 R…、、R丨72、Rm、R丨82、R201、R21 丨及 r221 88881-991021.doc 彼此獨立為c! -C! 5烷基，其為未經取代或經CN 或函素單·或多-取代且其中一或多個CH2基可彼 此獨立經 …-S_、_CH=CH-、-C三C-、-C0-0- Rm

'·〇〇〇·置換，使得雜原子彼此不相鄰； SCrC!5烷基，其為未經取代或經cn或鹵素單_ 或多-取代且其中一或多個CH2可彼此獨立經-〇-、-S-、-CSC-、·(：0-0-、-0C-0-置換，使得雜原 子彼此不相鄰； f161、Y191、Υ201 ' γ211 及 γ221 彼此獨立為 F、 ci、彼此獨立經鹵素單-或多-取代之Cl_Cl5烷烴 基或C2-Cls烯基、或經鹵素單-或多-取代之Cl_ C15烷氡基；

Lm、Lm、L192、L201 L202 L203、L204、L211 L212、 及 L224 L213、L214、L·215、L·216、L·221、L222、L·223 彼此獨立為H或F ;及

為-CO-O-、CH2◦或 cf2o。 14. 種液晶介質，其包括： 至少15重量％之至少一種式丨化合物：

其中c及d彼此獨立為〇、i、2、3或4 ; R11 ^ 烧基，其為未經取代或經cn或鹵素單-或多·取代且其中一或多個CH2基可彼此獨立經-88881-991021.doc 1342330 、-CH=CH-、-CeC-、-CO-O-、-OC-O-置 換’使得雜原子彼此不相鄰；及 Z 為單鍵或. 及 5至30重量％至少_種式u化合物：

e及ί 彼此獨立為〇、1、2、3或4 ; R 為C2-Cl5烯基，其為未經取代或經CN或鹵素單· 或多-取代且其中一或多個CH2基可彼此獨立經_ 〇-、、-CH=CH-、-C三C-、-CO-O-、-OC-O-置 換’使得雜原子彼此不相鄰；及 Z 為單鍵或-CsC胃； 及

至少5重量％之—或多種式IIID或式IIIE化合物：

R31及R32彼此獨立為(：丨-(：15烷基，其為未經取 1乂或經 88881-99l02l.doc • 10· 15. CN或鹵素早-或多-取代 彼此獨立經·〇_、_S_、 且其中一或多個CH2基可 -CH=CH- ' -C^C- ' -CO- 0-、-0C-0-置換，使得雜原子彼此不相鄰。 —種液晶介質’其包括： 5至30重量％之至少一種式π化合物：

e及f R21 Z2 及 彼此獨立為〇、！、2、3或4 ; 為C2 Cl5烯基，其為未經取代或經CN或鹵素單· 或多-取代且其中一或多個CH2基可彼此獨立經. 〇-、-S-、-CH=CH·、CEC、c〇 〇 〇 置 換，使得雜原子彼此不相鄰；及 為單鍵或-CsC-; 至少20重量％之至少 —種式VIII化合物：

g及h R81 VIII 彼此獨立為〇、1、2、3或4 ; 為CI Cl5烷基，其為未經取代或經CN或鹵素單 或夕-取代且其中-或多個CH2基可彼此獨立經 S 88881-991021.doc • 11 · 1342330 〇-、-s·、-c 三 c-、<〇·〇_、_oc_〇_置換，使得 雜原子彼此不相鄰；及 為早鍵或-C Ξ C -; 及

11及汉彼此獨立為C1-C"烷基，其為未經取代或經 CN或鹵素單-或多-取代且其中一或多個CH2基可 彼此獨立-Ο-、-s-、-CH=CH-、-CeC-、-CO-O 、-0C-0-置換，使得雜原子彼此不相鄰。 16·—種雙重穩定態液晶裝置，包括： 兩個外部基板，其與框架—起形成液晶盒； 存在該液晶盒内之液晶組合物； 在該外部基板内部上具有對準層之電極結構，其中至 少一個對準層包括可使液晶組合物採用至少兩種不同 穩定態之對準光栅，其中該電極結構與該對準層之組 裝使得在該至少兩種不同穩定態間之切換可藉對該電 極結構施加適宜電訊號而達成； 其中該液晶組合物包括： 至少30重量％(以該組合物之總重計）之成分⑷，其 88881-991021.doc -12- 1342330 含一或多種具有介電各向異性Δε至少25之化合物， 其中至少25重量％(以該組合物之總重計）之該化合 物具有介電各向異性Δε至少40 ;及 至少5重量％(以該組合物總重計）之成分（β); 其中該成分（β)包括至少一種式III化合物及/或至少一 種式IV化合物及/或至少一種式V化合物及/或至少一種 式VI化合物及/或至少一種式VII化合物：

其中 a及b 彼此獨立為0或1 ;

R R41 R R R R 61 R 62 R71 及 R 彼此獨立為Cl-Cl5燒基，其為未經取代或經cn 或函素單-或多-取代且其中一或多個叫基可彼 此獨立經-〇-、-s-、_CH=CH·、«·、c〇〇_ 、-OC-O-置換，使得雜原子彼此不相鄰； 88881-99l021.doc -13· 1342330 為Η或F ; 為_(^0-0-、-(^1^2〇-、-〇€1^2-、-匸卩2〇-、-0[?2- 、-CH2CH2-、_cf2cf2-、_ch2cf2-、-cf2ch2- 、-CH=CH·或-C^C-;

其中 L32及L33彼此獨立為H或F。 17.如申請專利範圍第16項之雙重穩定態液晶裝置，其中 該裝置為極點雙重穩定向列性液晶裝置；及 在該外部基板内部上具有對準層之該電極結構具有至 少一個對準層，其包括可使液晶組合物之化合物在才目 同等距方位平面上採用不同預傾角角度之至少兩種不 同穩定態之對準光栅。 1 8.如申請專利範圍第1 6或1 7項之雙重穩定態液晶裝置，其 中該成分（α)包括至少一種式I化合物及/或至少—種式π 化合物： 88881-991021.doc -14-

其中 d f彼此獨立為0、l、2、3或4; Ri丨 炎 C! C!5燒基，其為未經取代或經cN或鹵素單_ 或夕-取代且其中一或多個CH2基可彼此獨立經、 0-、-s-、-CH=CH…《·、_c〇 〇、〇c 〇 置 換’使得雜原子彼此不相鄰； R 為C2_Cl5烯基，其為未經取代或經CN或_素單_ 或多-取代且其中一或多個CH2基可彼此獨立經j 〇·、-S-、-CH=CH…-C三c_、_c〇-〇-、·〇〇〇 置 換’使得雜原子彼此不相鄰； Z及z21彼此獨立為單鍵或_Csc-。 19. 如申請專利範圍第16項之雙重穩定態液晶裝置，其中該 成分（α)包括至少一種式νΠΙ化合物：

g及h 彼此獨立為〇、1、2、3或4 ; VIII RS，為C「Cl5烧基，其為未經取代或經CN或鹵素單 88881-99J021.doc -15- 1342330 或夕-取代且其中一或多個cH2基可彼此獨立經_ 〇_、_s_ ' …_c〇 〇_、〇c 〇 置換，使得 雜原子彼此不相鄰； Z 為單鍵或-CsC-。 2〇·如申請專利範圍第16項之雙重穩定態液晶裝置，其中該 成分（α)包括至少一種式Ιχ化合物：

IX J 為0或1 ; R91為Cl_Cl5烧基，其為未經取代或經CN或齒素單_ 或多-取代且其中一或多個Ch可經_〇·、_s_、_ CH=CH-、AC· m _〇c 〇 置換使得 雜原子彼此不相鄰； Z91及Z92彼此獨立為單鍵或-Cs(% ;

8888l-991021.doc -16· 1342330

其中 L·91、L·92、L93及L94彼此獨立為H或F。 21·如申請專利範圍第16項之雙重穩定態液晶裝置，其中該 液日日組合物進一步包括： 至少3重量％(以該組合物總重計）之成分（γ)，其含一或 多種具有光學各向異性Δη至少0.20之化合物。 22·如申請專利範圍第2 1項之雙重穩定態液晶裝置，其中該 成分（γ)包括至少一種式X之化合物：

其中 k 為〇、1、2、3或 4; R及R 彼此獨立為ci_ci5坑基，其為未經取代或經 CN或函素單-或多-取代且其中一或多個CH2基可 經-〇-、-S-、_CH=CH_、_CEC·、c〇 〇_ 〇c O-置換，使得雜原子彼此不相鄰；及 為或 〇 23.如申請專利範圍第16項之雙重穩定態液晶裝置其中該 液晶組合物進一步包括至少一種選自式χι之化合物及/或 88881-99102l.doc -17· 1342330 至少一種式XII之化合物及/或至少一種式χπι之化合物 及/或至少一種式XIV之化合物：

R "及R"2彼此獨立為C2-Cl5稀基，其為未經取代或經 CN或函素單·或多·取代且其中一或多個CH2基可 彼此獨立經-0-、-s_ ' _CH=CH、c〇 〇-、-OC-O-置換，使得雜原子彼此不相鄰； R1 d32及R⑷彼此獨立為Ci_Ci5燒基，其^ 未經取代或經C N或函素單-或多_取代且其中一 或多個CH2基可彼此獨立經·〇_、_s_、 、《-、-co-o-、_oc_0_置換，使得雜原子独 此不相鄰； R122 為^·^5烷基，其為未經取代或經南素單-或多 取代且其中一或多個CH2基可彼此獨立經_〇_、 S-、-CH=CH-、-OC-、-CO-O-、 使得雜原子彼此不相鄰； -0C-0-置換 8888I-99102I.doc -18- 1342330 為F、Cl、彼此獨立經鹵素單-或多取代之Ci-Ci5 烷烴基或C2-CM烯基、或經鹵素單_或多-取代之 ^-^^烷氧基；

彼此獨立為Η或F ;及

彼此獨立為

24·如申請專利範圍第丨6項之雙重穩定態液晶裝置，其中該 液晶組合物包括至少5 0重量％(以該組合物總重計）之6玄 成分（α)。 25. 如申請專利範圍第16項之雙重穩定態液晶裝置’其中該 液晶組合物包括至少50重量％(以該組合物總重計）之該 成分（α)，其中至少30重量％(以該組合物總重計）之該化 合物具有至少40之介電各向異性Δε。 26. 如申請專利範圍第1 6項之雙重穩定態液晶裝置’其中該 液晶組合物包括該成分（α)之至少一種式II化合物及至少8 重量％(以該組合物總重計）之該成分（β)。 27. 如申請專利範圍第2 1項之雙重穩定態液晶裝置’其中 該液晶組合物包括至少5重量。/◦(以該組合物總重計）之該 成分（γΡ 28.如申請專利範圍第1 6項之雙重穩定態液晶裝置，其中該 液晶組合物包括至少一種選自式XV及/或式XVI及/或式 xvii及/或式xviii及/或式XIX及/或式XX及/或式ΧΧΙ及/ 或式XXII之化合物： 88881-99102I.doc • 19- xv1342330

XVI XVII XVIII XIX XX

XXI XXII 其中 R151、R161、R171、R172、Rm、R182、R201、R2"及 R221 彼此獨立為CrCb烷基，其為未經取代或經CN ·20· 88881-991021.doc 丄 或函素早-或多_取^左 取代且其中一或多個CH2基可彼 此獨立經-〇-、_S〜CH=CH…试-c〇 〇· J9 〇c-o_置換，使得雜原子彼此不相鄰； RJ y 1 a ’、h-C〗5烷基，其為未經取代或經cN或鹵素單-或 多-取代且其中一或多個CH2*可彼此獨立經·〇_ 、Ί ' _〇C_ ' -CO-O-、·〇(：_〇_置換，使得雜原 子彼此不相鄰（即，RW不為烯基）； Y15丨、Ym、Ym、γ20,、γ2丨丨及γ22丨彼此獨立為F、 Cl、彼此獨立經鹵素單-或多-取代之Cl_Ci5烷烴 基或C2_C〗5浠基、或經鹵素單-或多-取代之 (:,5烷氧基； L15l、L161、L191、L192、L201、L202、L203、L204、L2H、 L212、L213、L214、L215、L2,6、L2”、L222、l223 及L224 彼此獨立為H或F ;及 Z151 為-CO-O-、ch2o或 cf2o。 88881-991021.doc -21 ·