TWI381038B - 液晶介質 - Google Patents

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Description

液晶介質
本發明係關於一種液晶介質，及其用於電光學目的之用途及含有該介質之顯示器。
液晶主要用作顯示裝置中之介電質，因為該等物質之光學特性可藉由一施加電壓來改變。基於液晶之電光裝置已為熟習此項技術者所熟知且該等裝置可基於各種效應。該等裝置之實例為具有動態散射之單元、DAP(排列相之變形)單元、客/主單元、具有一扭轉向列型結構之TN單元、STN(超扭轉向列型)單元、SBE(超雙折射效應)單元及OMI(光學模干擾)單元。最普通的顯示裝置係基於Schadt－Helfrich效應且具有一扭轉向列型結構。
該等液晶材料必須具有良好化學穩定性及熱穩定性及對電場及電磁輻射之良好穩定性。此外，在該等單元中該等液晶材料應具有低黏度且產生短定址時間、低臨界電壓及高對比度。
此外，彼等液晶材料在通常運轉溫度下(意即在室溫之上及之下的盡可能寬廣之範圍內)具有一適當中間相，例如對上文所提及之單元而言之向列型或膽固醇型中間相。由於液晶通常以複數種組份之混合物使用，因此重要的是該等組份彼此易於混合。諸如導電性、介電各向異性及光學各向異性之其它特性必須滿足視單元類型及應用領域而定之不同需求。舉例而言，用於具有一扭轉向列型結構之單元的材料應具有正介電各向異性及低導電性。
舉例而言，用於具有供轉換個別像素用之整合非線性元件之矩陣液晶顯示器(MLC顯示器)的介質需要具有大的正介電各向異性、寬廣的向列型相、相對低的雙折射率、非常高的比電阻、良好的UV穩定性及溫度穩定性及相對低的蒸汽壓。
此外，LCoST M 顯示器及諸如OCB顯示器之基於雙折射效應之顯示器亦引人關注。
OCB顯示器(光學補償彎曲型)係基於雙折射效應且含有一具有一稱作"彎曲"結構之液晶層。該"彎曲"單元亦作為"pi"單元已知，其首先由P.Bos等人於SID 83 Digest,30(1983)中提議用於電力控制之λ/2板，而用於顯示器之OCB模式係藉由Y.Yamaguchi,T.Miyashita及T.Uchida於SID 93 Digest,277(1993)中描述且接著由T.Miyashita等人在Proc.Eurodisplay,149(1993)、J.Appl.Phys.34,L177(1995)、SID 95 Digest,797(1995)、C.－L.Kuo等人，SID 94 Digest,927(1994)及M.Suzuki,SID 96 Digest,618(1996)等論文中描述。一OCB單元含有一具有一"彎曲"排列及一正△ε之液晶介質的液晶單元。另外，在上文所提及之文獻中揭示之該等OCB顯示器含有一或多種雙折射光學延遲膜以防止在黑暗狀態該"彎曲"單元之不良光透射。OCB顯示器具有許多勝過基於扭轉向列型(TN)單元之習知顯示器的優勢，諸如較寬的視角及較短的回應時間。
該等上文所提及之文獻已展示：為了適用於基於該OCB效應之高資訊顯示元件，液晶相必須具有高光學各向異性值△n及相對高的介電各向異性正值△ε且較佳地具有相當低的彈性常數之間的比率K3 3 /K1 1 值及相當低的黏度值。在電光顯示器中該OCB效應之工業應用需要必須滿足多重需求之LC相。此處尤其重要的是對濕氣、空氣及物理效應(諸如在紅外光、可見光及紫外光區域及直流及交變電場中之熱、輻射)之耐化學性。此外，可在工業上使用之LC相需要具有一在適當溫度範圍內之液晶中間相、相對高的雙折射率、正介電各向異性及低黏度。
在先前技術中已知LCoST M (矽液晶)顯示器且其獲自Three－Five Systems Inc.(Tempe,Arizona,USA)。LCoST M 微型顯示器係反射式顯示器，其通常含有一具有一處在一矽背板與一防護玻璃罩之間之扭轉向列型結構的液晶層。該矽背板為像素之陣列，其各具有一同時充當電導體之鏡表面。各像素包含一由一具有一扭轉向列型排列之主動型液晶層覆蓋之固定鏡面，扭轉向列型排列可藉由施加一電壓而轉換為垂直排列。雖然具有一通常小於1.0"之對角線的CoST M 微型顯示器係小型的，但是其能夠自1/4 VGA(7.8萬像素)至UXGA＋(超過2百萬像素)為高解析度。
由於該小像素尺寸，LCoST M 顯示器亦具有一非常小的單元厚度，該厚度通常為約1微米。因此與通常需要低△n之LC相的習知反射型LC顯示器相比較，在該等顯示器中所用之液晶相必須具有(詳言之)高光學各向異性值△n。
OCB模式及LCoST M 顯示器可作為矩陣顯示器運作。已知矩陣液晶顯示器(MLC顯示器)。可用來個別地轉換各個像素之非線性元件之實例為主動型元件(意即，電晶體)。接著使用術語"主動型矩陣"且可在兩類型之間形成一區別：1.在矽晶圓上作為基板之MOS(金屬氧化物半導體)或其它二極體，2.在玻璃板上作為基板之薄膜電晶體(TFT)。在類型1之情況下，所用之電光學效應通常為動態散射或客/主效應。
使用單晶矽作為基板材料限制顯示器尺寸，因為即使各零件－顯示器之模組化總成亦導致接合處之問題。
在較佳之更具前景之類型2之情況下，所使用之電光學效應通常為TN效應。兩種技術之差別為：TFT包含諸如CdSe之化合物半導體或TFT係基於多晶矽或非晶系矽。正在世界範圍內對後一種技術開展深入細緻的工作。
該TFT矩陣應用於該顯示器之一玻璃板之內，而另一玻璃板在其內部承載該透明對立電極。與該像素電極之尺寸相比，該TFT非常小且事實上對影像無不良影響。此技術亦可延伸至彩色顯示器，其中一紅色、綠色及黃色濾光器之鑲嵌面以一方式排列以使得一濾光器元件與各可轉換之像素相對。
在透射中該等TFT顯示器通常以具有交叉起偏振器之TN單元運作且為背光式。
本文中術語MLC顯示器包含具有整合非線性元件之任何矩陣顯示器(意即除主動型矩陣之外)，亦包含具有被動元件之顯示器，諸如變阻器或二極體(MIM＝金屬－絕緣體－金屬)。
此類型之MLC顯示器特別適於TV應用或適於電腦應用(膝上型)及汽車或飛機構造中之高資訊顯示器。除關於對比角依賴性及該等回應時間之問題外，在MLC顯示器上亦出現難點，此歸因於該等液晶混合物之比電阻不足夠高[TOGASHI,S.,SEKI－GU－CHI,K.,TANABE,H.,YAMA－MOTO,E.,SORIMACHI,K.,TAJIMA,E.,WATANABE,H.,SHIMIZU,H.,Proc.Eurodisplay 84,Sept.1984：A 210－288 Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings,p.141 ff,Paris；STROMER,M.,Proc.Euro－display 84,Sept.1984：Design of Thin Film Transistors for Matrix Addressing of Television Liquid Crystal Dis－plays,p.145 ff,Paris]。隨著電阻漸減，可能出現MLC顯示器對比度降低及餘像(after－image)消除的問題。由於該液晶混合物之比電阻通常因其與顯示器內部表面之交互作用而隨MLC顯示器之壽命降低，因此為獲得可接受之使用壽命，高的(初始)電阻非常重要。詳言之在低－伏特混合物之情況下，至今不可能達成非常高的比電阻值。此外重要的是該比電阻展示出隨溫度升高及於加熱及/或UV曝露後之最小可能的增加。來自先前技術之該等混合物之低溫特性亦是尤其不利的。需要甚至在低溫下無結晶作用及/或矩列相發生，且需要黏度之溫度依賴性盡可能低。因此來自先前技術之該等MLC顯示器不滿足現今需求。
除使用背光之液晶顯示器(意即透射或需要時半透反射運作)外，反射式液晶顯示器亦尤其引人關注。該等反射式液晶顯示器使用環境光進行資訊顯示。因而彼等顯示器比具有相應尺寸及解析度之背光式液晶顯示器消耗顯著更少的能量。因為該TN效應之特徵在於非常良好的對比度，所以此類型之反射式顯示器即使在明亮環境條件下亦可滿意地讀取。已知有簡易反射式TN顯示器用於(例如)手錶及袖珍型計算器中。然而，該原理亦可用於諸如TFT顯示器之高品質、較高解析度之主動型矩陣定址顯示器中。本文中作為已在該等通常習知的透射式TFT－TN顯示器中使用之液晶，必須具有低的雙折射率(△n)以便達成低的光學延遲(d．△n)。該低的光學延遲通常引起可接受之低對比度視角依賴性(參見：DE 30 22 818)。由於在反射式顯示器中光穿過之有效層的厚度係在具有相同層厚度之透射式顯示器中之兩倍大，所以在反射式顯示器中使用低雙折射率之液晶甚至比在透射式顯示器中更重要。
因此仍非常需要適於MLC、OCB、IPS、TN、LCoS或STN顯示器之具有高UV穩定性、相對高△ε值、低臨界值及清澈點大於等於70℃之液晶介質。
在TN(Schadt－Helfrich)單元中，需要有利於該等單元中下列優勢之介質：－經擴展之向列型相範圍(詳言之，至低溫)－儲存穩定(即使在非常低的溫度下)－在非常低的溫度下轉換的能力(室外用途，汽車、航空電子設備)－對UV輻射之增大電阻(較久壽命)－適於因較薄單元厚度(d．△n)引起之較快回應時間之較高光學各向異性獲自先前技術之介質不能夠成該等優勢而同時保持其它參數。
在超扭轉單元(STN)之情況下，需要有助於較高路能力及/或較低臨界電壓及/或較寬廣之向列型相範圍(詳言之在低溫下)之介質。為此，迫切需要進一步擴展有用參數之範圍(清澈點、矩列－向列型轉變點或熔點、黏度、介電參數、彈性參數)。
本發明基於提供介質之目標，詳言之提供適於該類型之MLC、OCB、IPS、LCoS、TN或STN顯示器之介質，該等介質不提供或僅在較小程度上提供上文所提及之缺點，且較佳地同時提供相對高的清澈點、低臨界值及高的光學各向異性值△n。該等△n值較佳應大於等於0.07，尤其較佳應大於等於0.08。此外該等混合物應具有高的UV穩定性。
現已發現若在顯示器中使用根據本發明之介質，則可達成此目標。根據本發明之介質具有相對高的介電各向異性及清澈點。同時，該介質具有非常低的臨界電壓及相對低的旋轉黏度γ1 及極好的UV穩定性。
因此本發明係關於一基於極性化合物之混合物的液晶介質，其特徵為其包含一或多種式I之化合物， 及一或多種選自式IA、IB及IC之化合物之群的化合物， 其中：R1 、R1 A 、R1 B 及R1 C 各自表示具有1至15個C原子之經鹵化或未經取代之烷基或烷氧基，其中(另外)在該等基團中之一或多個CH2 基團可彼此獨立地由－C≡C－、－CH＝CH－、，，－O－、－CF2 O－、－OCF2 －、－CO－O－或－O－CO－以一方式置換以使得O原子不直接互相連接；X、XA 及XB 各自表示F、Cl、CN、SF5 、SCN、NCS、具有多達6個C原子之經鹵化之烷基、經鹵化之烯基、經鹵化之烷氧基或經鹵化之烯氧基；a)各自表示1,4－伸環己烯基或1,4－伸環己基，其中一或兩個不相鄰之CH2 基團可由－O－或－S－置換，b)1,4－伸苯基，其中一或兩個CH基團可由N置換，c)選自下列各基團之基團：哌啶－1,4－二基、1,4－雙環[2.2.2]伸辛基、萘－2,6－二基、十氫萘－2,6－二基、1,2,3,4－四氫萘－2,6－二基、菲－2,7－二基、茀－2,7－二基，其中，該等基團a)、b)及c)可經鹵素原子單－或多－取代；L1 至L6 各自表示H或F；且b表示0、1或2。
已令人驚奇地發現：包含該等式I及IA、IB及/或IC之化合物之液晶混合物具有高清澈點、相對低的臨界值且較佳地△n值大於等於0.07，詳言之大於0.08。尤其較佳為其中L1 ＝F且L2 ＝L3 ＝H之式I之化合物。極其較佳為其中L1 ＝F、L2 ＝L3 ＝H且X＝F、OCF3 、Cl、CF3 O或CHF2 之式I之化合物。X較佳表示CN、F、SF5 、OCHF2 、OC2 F5 、OC3 F7 、NCS、OCHFCF3 、OCF2 CHFCF3 、OCF3 。
經氟化之四聯苯在先前技術中有所描述，例如在美國專利案第6,669,998 B2號、美國專利案第6,565,933 B2號、美國專利案第6,596,350 A2號、WO 89/02 884、WO 90/01 056、WO 91/03 450、EP 0 439 089 B1、DE 44 45 224、WO 98/235564、EP 1 302 523 A1、EP 1 346 995中。然而，該等式I之化合物在以上技術中未明確提及。
WO 2004/035710 A1揭示下式之化合物，
例如自EP 0 334 911中已知式IA之化合物。DE 40 06 921描述含有一CF2 O橋之化合物。美國專利案第4,676,604號揭示式IC之化合物。
該等式I、IA、IB及IC之化合物具有一寬廣之應用範圍。視取代基之選擇而定，該等化合物可充當主要構成液晶介質之基質材料；然而，亦可將該等式I之化合物添加至來自其它類型之化合物的液晶基質材料中(例如)以改變該類型之介電質的介電及/或光學各向異性，且/或以優化其臨界電壓及/或其黏度。
令人驚奇地，根據本發明之四環化合物極易溶解。因此當式I之化合物以小於1%之濃度存在時，甚至可觀測到式I之化合物對根據本發明之混合物概念之影響，尤其是對在UV曝露下之VHR的影響。
在純狀態下，該等式I、IA、IB及/或IC之化合物為無色的且在一溫度範圍內形成液晶中間相，其中該溫度範圍係有利地位於適於電光學用途的範圍內。該等I、IA、IB及/或IC之化合物係化學穩定、熱穩定及光穩定。
若R1 、R1 A 、R1 B 及/或R1 C 表示烷基及/或烷氧基，則該烷基及/或烷氧基可為直鏈或分枝鏈。其較佳為直鏈，具有2、3、4、5、6或7個C原子且相應地較佳表示乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基或庚氧基，此外還表示甲基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、甲氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十三烷氧基或十四烷氧基。
氧雜烷基較佳表示直鏈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(＝2－甲氧基乙基)、2－、3－或4－氧雜戊基、2－、3－、4－或5－氧雜己基、2－、3－、4－、5－或6－氧雜庚基、2－、3－、4－、5－、6－或7－氧雜辛基、2－、3－、4－、5－、6－、7－或8－氧雜壬基、2－、3－、4－、5－、6－、7－、8－或9－氧雜－癸基。
若R1 、R1 A 、R1 B 及/或R1 C 表示烷基，其中一個CH2 基團已由－CH＝CH－置換，則其可為直鏈或分枝鏈。其較佳為直鏈且具有2至10個C原子。相應地，其表示(詳言之)乙烯基、丙－1－或丙－2－烯基、丁－1－、2－或丁－3－烯基、戊－1－、2－、3－或戊－4－烯基、己－1－、2－、3－、4－或己－5－烯基、庚－1－、2－、3－、4－、5－或庚－6－烯基、辛－1－、2－、3－、4－、5－、6－或辛－7－烯基、壬－1－、2－、3－、4－、5－、6－、7－或壬－8－烯基、癸－1－、2－、3－、4－、5－、6－、7－、8－或癸－9－烯基。
若R1 、R1 A 、R1 B 及/或R1 C 表示烷基，其中一個CH2 基團已由－O－置換且一個CH2 基團已經－CO－置換，則較佳地該等經置換之基團係相鄰。因此該等含有醯氧基－CO－O－或氧基羰基－O－CO－。該等較佳為直鏈且具有2至6個C原子。相應地，其表示(詳言之)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、丁醯氧基甲基、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、甲氧基羰基甲基、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)丙基或4－(甲氧基－羰基)丁基。
若R1 、R1 A 、R1 B 及/或R1 C 表示烷基，其中一個CH2 基團由未經取代或經取代之－CH＝CH－置換且一個相鄰CH2 基團由CO或CO－O或O－CO置換，則其可為直鏈或分枝鏈。其較佳為直鏈且具有4至12個C原子。相應地，其表示(詳言之)丙烯醯基氧甲基、2－丙烯醯基氧乙基、3－丙烯醯基－氧丙基、4－丙烯醯基氧丁基、5－丙烯醯基－氧戊基、6－丙烯醯基氧－己基、7－丙烯醯基－氧庚基、8－丙烯醯基氧辛基、9－丙烯醯基－氧－壬基、10－丙烯醯基－氧－癸基、甲基丙烯醯基氧甲基、2－甲基丙烯醯基－氧乙基、3－甲基丙烯醯基氧丙基、4－甲基丙烯醯基氧丁基、5－甲基丙烯醯基－氧戊基、6－甲基丙烯醯基－氧己基、7－甲基丙烯醯基氧庚基、8－甲基丙烯醯基氧辛基、9－甲基丙烯醯基－氧－壬基。
若R1 、R1 A 、R1 B 及/或R1 C 表示經CN或CF3 單取代之烷基或烯基，則該基團較佳為直鏈。由CN或CF3 之取代在任何所要的位置上。
若R1 、R1 A 、R1 B 及/或R1 C 表示經鹵素至少單取代之烷基或烯基，則該基團較佳為直鏈且鹵素較佳為F或Cl。在多取代情況下，鹵素較佳為F。該等所得基團亦包括經全氟化之基團。在單取代情況下，雖然該氟或氯取代基可處在任何所要的位置上，但是較佳在ω－位置。
雖然含有分枝側基(wing group)R1 、R1 A 、R1 B 及/或R1 C 之化合物有時可能因在習知液晶基質材料中較好的溶解性而重要，但是詳言之若其為光學主動型則可充當對掌性摻雜物。此類型之矩列化合物適於作為鐵電材料之組份。
此類型之分枝基團通常含有至多一個鏈分枝。較佳的分枝基團R1 、R1 A 、R1 B 及/或R1 C 為異丙基、2－丁基(＝1－甲基丙基)、異丁基(＝2－甲基丙基)、2－甲基丁基、異戊基(＝3－甲基－丁基)、2－甲基戊基、3－甲基戊基、2－乙基己基、2－丙基－戊基、異丙氧基、2－甲基丙氧基、2－甲基丁氧基、3－甲基－丁氧基、2－甲基戊氧基、3－甲基戊氧基、2－乙基己氧基、1－甲基－己氧基、1－甲基－庚氧基。
若R1 、R1 A 、R1 B 及/或R1 C 代表烷基，其中兩個或兩個以上CH2 基團由－O－及/或－CO－O－置換，則其可為直鏈或分枝鏈。其較佳為分枝鏈的且具有3至12個C原子。相應地，其表示(詳言之)雙羧基甲基、2,2－雙羧基乙基、3,3－雙羧基丙基、4,4－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－雙羧基－壬基、10,10－雙羧基癸基、雙(甲氧基羰基)甲基、2,2－雙－(甲氧基－羰基)乙基、3,3－雙(甲氧基－羰基)丙基、4,4－雙－(甲氧基－羰基)－丁基、5,5－雙(甲氧基羰基)－戊基、6,6－雙－(甲氧基－羰基)－己基、7,7－雙(甲氧基羰基)庚基、8,8－雙(甲氧基－羰基)－辛基、雙(乙氧基－羰基)－甲基、2,2－雙(乙氧基羰基)－乙基、3,3－雙－(乙氧基羰基)－丙基、4,4－雙(乙氧基羰基)丁基、5,5－雙(乙氧基羰基)－己基。
在該等式I、IA及IB中X、XA 及XB 較佳各自表示F、Cl、CN、NCS、CF3 、C2 F5 、C3 F7 、SF5 、CF2 H、OCF3 、OCF2 H、OCFHCF3 、OCFHCFH2 、OCFHCF2 H、OCF2 CH3 、OCF2 CFH2 、OCF2 CF2 H、OCF2 CF2 CF2 H、OCF2 CF2 CFH2 、OCFHCF2 CF3 、OCFHCF2 CF2 H、OCFHCFHCF3 、OCH2 CF2 CF3 、OCF2 CF2 CF3 、OCF2 CFHCFH2 、OCF2 CH2 CF2 H、OCFHCF2 CFH2 、OCFHCFHCF2 H、OCFHCH2 CF3 、OCH2 CFHCF3 、OCH2 CF2 CF2 H、OCF2 CFHCH3 、OCF2 CH2 CFH2 、OCFHCF2 CH3 、OCFHCFHCFH2 、OCFHCH2 CF3 、OCH2 CF2 CFH2 、OCH2 CFHCF2 H、OCF2 CH2 CH3 、OCFHCFHCH3 、OCFHCH2 CFH2 、OCH2 CF2 CH3 、OCH2 CFHCFH2 、OCH2 CH2 CF2 H、OCHCH2 CH3 、OCH2 CFHCH3 、OCH2 CH2 CF2 H、OCCIFCF3 、OCCIFCCIF2 、OCCIFCFH2 、OCFHCCl2 F、OCClFCF2 H、OCClFCClF2 、OCF2 CClH2 、OCF2 CCl2 H、OCF2 CCl2 F、OCF2 CClFH、OCF2 CClF2 、OCF2 CF2 CClF2 、OCF2 CF2 CCl2 F、OCClFCF2 CF3 、OCClFCF2 CF2 H、OCClFCF2 CClF2 、OCClFCFHCF3 、OCClFCClFCF3 、OCCl2 CF2 CF3 、OCClHCF2 CF3 、OCClFCF2 CF3 、OCClFCClFCF3 、OCF2 CClFCFH2 、OCF2 CF2 CCl2 F、OCF2 CCl2 CF2 H、OCF2 CH2 CClF2 、OCClFCF2 CFH2 、OCFHCF2 CCl2 F、OCClFCFHCF2 H、OCClFCClFCF2 H、OCFHCFHCClF2 、OCClFCH2 CF3 、OCFHCCl2 CF3 、OCCl2 CFHCF3 、OCH2 CClFCF3 、OCCl2 CF2 CF2 H、OCH2 CF2 CClF2 、OCF2 CClFCH3 、OCF2 CFHCCl2 H、OCF2 CCl2 CFH2 、OCF2 CH2 CCl2 F、OCClFCF2 CH3 、OCFHCF2 CCl2 H、OCClFCClFCFH2 、OCFHCFHCCl2 F、OCClFCH2 CF3 、OCFHCCl2 CF3 、OCCl2 CF2 CFH2 、OCH2 CF2 CCl2 F、OCCl2 CFHCF2 H、OCClHCClFCF2 H、OCF2 CClHCClH2 、OCF2 CH2 CCl2 H、OCClFCFHCH3 、OCF2 CClFCCl2 H、OCClFCH2 CFH2 、OCFHCCl2 CFH2 、OCCl2 CF2 CH3 、OCH2 CF2 CClH2 、OCCl2 CFHCFH2 、OCH2 CClFCFCl2 、OCH2 CH2 CF2 H、OCClHCClHCF2 H、OCH2 CCl2 CF2 H、OCClFCH2 CH3 、OCFHCH2 CCl2 H、OCClHCFHCClH2 、OCH2 CFHCCl2 H、OCCl2 CH2 CF2 H、OCH2 CCl2 CF2 H、CH＝CF2 、CF＝CF2 、OCH＝CF2 、OCF＝CF2 、CH＝CHF、OCH＝CHF、CF＝CHF、OCF＝CHF，詳言之表示F、Cl、CN、NCS、CF3 、SF5 、CF2 H、OCF3 、OCF2 H、OCFHCF3 、OCFHCFH2 、OCFHCF2 H、OCF2 CH3 、OCF2 CFH2 、OCF2 CF2 H、OCF2 CF2 CF2 H、OCF2 CF2 CFH2 、OCFHCF2 CF3 、OCFHCF2 CF2 H、OCF2 CF2 CF3 或OCF2 CHFCF3 。
如在文獻(例如在標準著作(standard works)諸如Houben－Weyl,Methoden der Organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry],Georg－Thieme－Verlag,Stuttgart)中所述，該等式I之化合物可藉由本身已知之方法在已知且適於該等反應之反應條件下精確製備。本文亦可使用本身已知之變體，其在本文中未更詳細提及。舉例而言，該等式I之化合物可如下製備：
本發明亦係關於電光顯示器，諸如STN或MLC顯示器，其具有兩個平面－平行外板(其連同一框架形成一單元)、用於在該等外板上轉換個別像素之整合非線性元件及一具有正介電各向異性及高比電阻之向列型液晶混合物(該混合物位於該含有此類型之介質的單元中)；且係關於該等介質用於電光學目的之用途。
根據本發明之液晶混合物能顯著擴展可用參數範圍。清澈點、在低溫下之黏度、熱穩定性及光穩定性及高光學各向異性之可達成之組合遠超過以前的來自先前技術之材料。
根據本發明之混合物尤其適於快速－交換監視器、電視機、TV/監控器組合單元及高△n的TFT應用，諸如(例如)投影電視、LCOS及OCB。
根據本發明之液晶混合物在保持該向列型相低至－20℃且較佳低至－30℃、尤其較佳低至－40℃的同時，能使清澈點高於60℃，較佳高於70℃，尤其較佳高於75℃，同時介電各向異性值△ε大於等於4，較佳大於等於5，且達成高的比電阻值，從而能獲得極好的STN及MLC顯示器。詳言之，該等混合物具有低運作電壓。
該等TN臨界值低於2.5 V，較佳低於2.0 V，尤其較佳小於1.8 V。
顯然地，經由適當選擇根據本發明混合物的組份，亦可在較高臨界電壓下獲得較高清澈點(例如高於110℃)或在較低臨界電壓下獲得較低清澈點並保持其它有利特性。在黏度僅稍微相應增加之下，同樣可獲得具有較高△ε且因而獲得低臨界值之混合物。根據本發明之MLC顯示器較佳在第一Gooch及Tarry透射最小值下運作[C.H.Gooch and H.A.Tarry,Electron.Lett.10,2－4,1974；C.H.Gooch and H.A.Tarry,Appl.Phys.，第8卷，1575－1584,1975]，其中除尤其有利之電光學特性(諸如特徵線之高陡度及低對比角依賴性)(德國專利案第30 22 818號)外，在第二最小值下於與一類似顯示器之相同臨界電壓下，較低介電各向異性係足夠的。此使得在第一最小值下使用根據本發明之混合物比在包含氰基化合物之混合物情況下能夠達成顯著更高之比電阻值。經由適當選擇該等個別組份及其重量比例，熟習此項技術者能使用簡單常規方法設定該MLC顯示器之預定層厚度所需的雙折射率。
在20℃下，流動黏度v2 0 較佳小於60 mm2 ．s－ 1 ，尤其較佳小於50 mm2 ．s－ 1 。在20℃下，根據本發明之混合物之旋轉黏度γ1 較佳小於130 mPa．s，尤其較佳小於100 mPa．s。向列型相範圍較佳為至少90°，詳言之至少100°。此範圍較佳至少自－20°延伸至＋80°。
在液晶顯示器中需要短的回應時間。此特別係應用於影帶能夠重放之顯示器中。對此類型之顯示器而言，需要至多25 ms之回應時間(總計：to n ＋to f f )。回應時間之上限由影像更新頻率決定。除旋轉黏度γ1 外，傾斜角亦影響回應時間。
量測電壓保持率(HR)[S.Matsumoto等人，Liquid Crystals 5,1320(1989)；K.Niwa等人，Proc.SID Conference,San Francisco，1984年6月，第304頁(1984)；G.Weber等人，Liquid Crystals 5,1381(1989)]已顯示：在曝露於UV中包含式I、IA、IB及IC之化合物之本發明混合物展示出比包含式之氰基苯基環己烷類或式之酯類以替代式I、IA、IB及IC之化合物的類似混合物顯著較小的HR降低量。
根據本發明之混合物之UV穩定性相當好，意即曝露於UV中其展示出HR顯著更小的降低。與來自先前技術之混合物比較，即使式I之化合物在低濃度(小於10重量%)下使用，該等混合物中之HR亦增加6%或更多。
式I之尤其較佳的化合物為式I－1至I－10之化合物： 其中R1 具有式I中所指示之含義。R1 較佳表示烷基，此外表示烯基。
在該等較佳化合物中，尤其較佳為該等式I－1、I－4、I－7及I－10之彼等化合物，尤其為式I－1及I－10之彼等化合物。在子式I－1至I－10中之R1 較佳表示C2 H5 、正－C3 H7 、正－C5 H1 1 ，此外表示CH3 、正－C4 H9 、正－C6 H1 3 、正－C7 H1 5 、CH2 ＝CH、CH3 CH＝CH、CH2 ＝CHCH2 CH2 或CH3 CH＝CHCH2 CH2 。R1 尤其較佳表示正－C3 H7 。
－該介質較佳包含下列化合物之至少一種： －該介質較佳包含以下化合物： 其中n＝3或5。
同樣較佳為包含其中n＝3之化合物及其中n＝5之化合物的介質。
式IA之尤其較佳之化合物為式IA－1至IA－12之化合物： 其中RA 具有在請求項1中所指示之含義。RA 較佳表示直鏈烷基，此外表示乙烯基及1E－或3E－烯基。詳言之，在式IA－1至IA－12之化合物中，尤其較佳為式IA－1及IA－2之化合物。
式IB之較佳的化合物為式IB－1至IB－29之化合物： 其中R1 B 具有在請求項1中所指示之含義。R1 B 較佳表示直鏈烷基，此外表示乙烯基、1E－或3E－烯基。
詳言之，在該等化合物IB－1至IB－22中，尤其較佳為式IB－1、IB－2、IB－5、IB－6、IB－17、IB－18及IB－29之化合物。
詳言之，在該等式IC之化合物中，較佳為式IC－1及IC－2之化合物： 其中：烷基表示具有1－9個C原子之直鏈烷基，且烯基或烯基＊ 各自表示具有2至9個C原子之直鏈烯基，較佳為乙烯基、1E－烯基或3E－烯基。
式IC之尤其較佳的化合物為：
下文指出較佳實施例：－該介質包含一種、兩種或兩種以上式I－1至I－10之化合物；－該介質較佳包含一或多種式IA－1至IA－12之化合物；－該介質包含一種、兩種、三種或四種式IA之化合物。在根據本發明之混合物中該(等)式IA之化合物的濃度為2重量%－50重量%，較佳為2重量%至40重量%，尤其為5重量%－40重量%；－該介質包含一種、兩種、三種或四種式IB之化合物。在根據本發明之混合物中該(等)式IB之化合物的濃度為2重量%－50重量%，較佳為5重量%至40重量%；－該介質包含一種、兩種、三種或四種式IC之化合物。在根據本發明之混合物中該(等)式IC之化合物的濃度為2重量%－50重量%，較佳為5重量%至40重量%。
－該介質另外包含一或多種選自由通式II至VI組成之群的化合物：
其中該等個別基團具有下列含義：R0 為正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，各基團具有多達9個C原子；X0 為F、Cl、具有多達6個C原子之經鹵化之烷基、經鹵化之烯基、經鹵化之氧雜烷基、經鹵化之烯氧基或經鹵化之烷氧基；Z0 為－C2 F4 －、－CF＝CF、－CH＝CF－、－CF＝CH－、－CH＝CH－、－C2 H4 －、－(CH2 )4 －、－OCH2 －、－CH2 O－、－CF2 O－或－OCF2 －；Y1 至Y4 各自為H或F；r為0或1。
式VI之化合物(其中Z0 ＝CF2 O)與式IB之化合物不同。
式IV之化合物較佳為：
－該介質另外包含一或多種選自由通式VII至XII組成之群的化合物：
其中R0 、X0 及Y1 － 4 各自具有在請求項6中所指示之含義的一種。X0 較佳為F、Cl、CF3 、OCF3 或OCHF2 。R0 較佳表示烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，各基團具有多達6個C原子。
－該介質另外包含一或多種式E－a至E－c之化合物：
其中R0 具有在請求項6中所指示之該等含義；－式E－a及/或E－b之化合物的比例較佳為0重量%－30重量%，尤其為5重量%－25重量%；－在該混合物中式I、IA、IB及/或IC之化合物的比例總計為至少10重量%，較佳大於等於15重量%且尤其大於等於20重量%；－在該混合物中式I之化合物的比例總計為0.01重量%至30重量%，尤其較佳為0.1重量%至20重量%；－在該混合物中式II至VI之化合物的比例總計為10重量%至80重量%；－較佳為 或。
－該介質包含式II、III、IV、V及/或VI之化合物；－R0 為具有2至7個C原子之直鏈烷基或烯基；－該介質大體上由式I、IA、IB、IC及II－VI之化合物組成，其中大體上意謂大於等於50重量%。該介質包含另外較佳選自下列由通式XIII至XVIII組成之群的化合物：
其中R0 及X0 具有上文所指示之含義。X0 較佳表示F或Cl。式XIII至XVIII之化合物的濃度較佳為0.05重量%－30重量%，尤其為1重量%－25重量%。
－該介質較佳包含5重量%－35重量%之化合物IVa。
－該介質較佳包含一種、兩種或三種式IVa之化合物，其中X0 表示F或OCF3 。
－該介質較佳包含一或多種式IIa至IIg之化合物：
其中R0 具有上文所指示之含義。在式IIa－IIg之化合物中，R0 較佳表示甲基、乙基、正丙基、正丁基及正戊基。
－I或I＋IA＋IB＋IC：(II＋III＋IV＋V＋VI)之重量比率較佳為1：10至10：1。
－該介質大體上由選自由通式IA、IB及/或IC及I至XII組成之群的化合物組成。
－在該混合物中式IVb、IVc及/或IVd之化合物(其中X0 表示氟且R0 表示CH3 、C2 H5 、正－C3 H7 、正－C4 H9 或正－C5 H1 1 )的比例總計為2重量%至25重量%，尤其為2重量%至20重量%。
－該介質較佳包含式II至VI之化合物，其中R0 表示甲基。
根據本發明之介質尤其較佳包含以下式之化合物： －該介質較佳包含一種、兩種或兩種以上，較佳為一種、兩種或兩種以上式D－1至D－4之二噁烷化合物： 其中R0 具有上文所指示之含義。
在根據本發明之混合物中該等二噁烷化合物D－1至D－4之比例較佳為0重量%－40重量%，尤其為5重量%至35重量%且極其佳為8重量%至30重量%。
－該介質另外包含一種、兩種或兩種以上式Z－1至Z－9之雙環化合物：
其中R1 a 及R2 a 各自表示H、CH3 、C2 H5 或正－C3 H7 。烷基及烷基＊ 各自表示具有1－7個C原子之直鏈或分枝烷基鏈。R0 具有上文所指示之含義。在該等化合物Z－6、Z－7及Z－9中，R0 較佳表示直鏈烷基或烯基。
在該等雙環化合物中，尤其較佳為式Z－1、Z－2、Z－5、Z－6、Z－8及Z－9之化合物。
－該介質另外包含一種、兩種或兩種以上具有式AN1至AN11之稠環化合物：
其中R0 具有上文所指示之含義。在根據本發明之混合物中式AN1至AN11之化合物的比例較佳為1重量%－20重量%。
－詳言之，根據本發明之混合物具有大於75℃的清澈點及小於2.0 V的臨界值。
已發現即使相對低比例的式I、IA、IB及IC之化合物與習知液晶材料混合(而尤其與一或多種式II、III、IV、V及/或VI混合)亦可引起臨界電壓顯著降低及非常高的雙折射率值，同時觀測到具有低的矩列－向列型轉變溫度之寬廣向列型相，從而改良儲存穩定性。同時，曝露在UV中之該等混合物展示出很好的VHR值。
術語"烷基"或"烷基＊ "包含具有1－7個碳原子之直鏈或分枝鏈烷基，尤其為直鏈基團甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基及庚基。通常較佳為具有1－6個碳原子之基團。
術語"烯基"或"烯基＊ "包含具有2－7個碳原子之直鏈或分枝鏈烯基，尤其為直鏈基團。較佳烯基為C2 －C7 －1E－烯基、C4 －C7 －3E－烯基、C5 －C7 －4－烯基、C6 －C7 －5－烯基及C7 －6－烯基，尤其為C2 －C7 －1E－烯基、C4 －C7 －3E－烯基及C5 －C7 －4－烯基。尤其較佳之烯基的實例為乙烯基、1E－丙烯基、1E－丁烯基、1E－戊烯基、1E－己烯基、1E－庚烯基、3－丁烯基、3E－戊烯基、3E－己烯基、3E－庚烯基、4－戊烯基、4Z－己烯基、4E－己烯基、4Z－庚烯基、5－己烯基、6－庚烯基及其類似基團。通常較佳為具有多達5個碳原子之基團。
術語"氟烷基"較佳包含具有一末端氟之直鏈基團，意即氟甲基、2－氟乙基、3－氟丙基、4－氟丁基、5－氟戊基、6－氟己基及7－氟庚基。然而，不排除氟在其它位置。
術語"氧雜烷基"或"烷氧基"較佳包含式Cn H2 n ＋ 1 －O－(CH2 )m 之直鏈基團，其中n及m各自表示1至6。m亦可表示0。較佳地，n＝1且m＝1－6或m＝0且n＝1－3。
經由R0 及X0 之含義之適當選擇，可以所要方式改變定址時間、臨界電壓、透射特徵線之陡度等。舉例而言，與烷基及烷氧基相比較，1E－烯基、3E－烯基、2E－烯氧基及其類似基團通常引起較短的定址時間、經改良之向列趨勢及較高彈性常數k3 3 (彎曲)與k1 1 (斜面)間之比率。與烷基及烷氧基相比較，4－烯基、3－烯基及其類似基團通常提供較低臨界電壓及較低k3 3 /k1 1 值。詳言之，根據本發明之混合物具有高K1 值且因而具有比該等來自先前技術之混合物明顯更快之回應線。
與一單一共價鍵相比較，－CH2 CH2 －基團通常引起較高k3 3 /k1 1 值。舉例而言，較高k3 3 /k1 1 值有助於在具有90°扭轉之TN單元中有較平之透射特徵線(以達成灰色調)及在STN、SBE及OMI單元中有較陡之透射特徵線(較大的多路能力)，且反之亦然。
式IA、IB及/或IC之化合物與I＋II＋III＋IV＋V＋VI之化合物最佳混合比率實質上視所要特性、該等式I、IA、IB、IC、II、III、IV、V及/或VI之組份的選擇及可存在之任何其它組份之選擇而定。
在上文所指示之範圍內之適當的混合比率可藉由類比容易地確定。
在根據本發明之混合物中之式IA、IB及/或IC及I至XII之化合物的總量並非至關重要。因此為了優化各種特性，該等混合物可包含一或多種其它的組份。然而，通常經觀測之對定址時間及臨界電壓之影響愈大，式IA、IB及/或IC及I至XVIII之化合物的總濃度愈高。
在一尤其較佳之實施例中，根據本發明之介質包含該等式II至VI(較佳為II、III及/或IV，尤其為IVa)之化合物，其中X0 表示F、OCF3 、OCHF2 、OCH＝CF2 、OCF＝CF2 或OCF2 －CF2 H。該等式I與IA、IB及/或IC化合物之有利協同效應造成尤其有利之特性。詳言之，包含該等式I、IA、IB及/或IC及IVa之化合物的混合物具有低的臨界電壓。
式IA、IB及/或IC及I至XVIII之個別化合物及其子式(其可在根據本發明之介質中使用)為已知或者可類似於該等已知化合物般製得。
由偏振器、電極底板及經表面處理電極構成之根據本發明MLC顯示器之構造係與此類型顯示器之一般設計一致。術語"一般設計"在本文中係廣泛引申且亦包含該MLC顯示器之所有衍生物及變型，尤其包括基於聚－Si TFT或MIM之矩陣顯示器元件。
然而，根據本發明之顯示器與至今習知基於扭轉向列型單元之顯示器間的顯著差異係在於該液晶層之液晶參數的選擇。
根據本發明可使用之該等液晶混合物可以本身習知之方式來製備。一般而言，較佳地在高溫下以用量少於所需量之該等組份溶解於形成主要成份的該等組份中。亦可能在有機溶劑(例如在丙酮、氯仿或甲醇中)中混合該等組份之溶液且在徹底混合之後例如藉由蒸餾再移除該溶劑。
該等介電質亦可包含熟悉此項技術者已知的且在文獻中描述之其它添加劑，諸如UV穩定劑(諸如獲自Ciba之Tinuvin)、抗氧化劑、自由基捕捉劑等。舉例而言，可添加0－15%之多色性染料(pleochroic dye)或對掌性摻雜物。在以下表C及D中提及適當之穩定劑及摻雜物。
C表示一結晶相；S表示一矩列相；Sc 表示一矩列C相；N表示一向列型相且I表示各向同性相。
V1 0 表示用於10%透射率(視角與該板表面垂直)之電壓。在運作電壓對應2.0倍之V1 0 值下，to n 表示接通時間且to f f 表示斷開時間。△n表示光學各向異性。△ε表示介電各向異性(△ε＝ε∥ －ε⊥ ，其中ε∥ 表示介電常數平行於縱向分子軸且ε⊥ 表示介電常數垂直於縱向分子軸)。除非另有明確陳述，否則在20℃下在第一最小值處(意即在d．△n值為0.5μm下)於一TN單元中量測電光學資料。除非另有明確陳述，否則該等光學資料在20℃下量測。
在本申請案及以下實例中，該等液晶化合物之結構借助於縮寫來表示，依照以下表A及B轉換為化學式。所有Cn H2 n ＋ 1 及Cm H2 m ＋ 1 基團分別為具有n及m個C原子之直鏈烷基；n及m為整數且較佳表示0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12。表B中之編碼係不證自明的。在表A中，僅指示母結構之縮寫。在個別情況下，該母結構之縮寫後接著取代基R1 ＊ 、R2 ＊ 、L1 ＊ 及L2 ＊ 之編碼，二者藉由一劃線分開： 在表A及B中可見較佳的混合物組份。
尤其較佳為除該等式I之化合物還外包含表B中之至少一種、兩種、三種、四種或四種以上之化合物的液晶混合物。
表C 表C展示通常添加至根據本發明之混合物中之可能的摻雜物。
該等混合物較佳包含0重量%－10重量%，尤其0.01重量%－5重量%且尤其較佳0.01重量%－3重量%之摻雜物。
表D 舉例而言可添加下文所提及之0重量%－10重量%之量的穩定劑至根據本發明之混合物中。
下列實例意欲解釋而非限制本發明。上文及下文中，百分比表示重量百分比。所有溫度以攝氏度表示。m.p.表示熔點，cl.p.表示清澈點。此外，C＝結晶態、N＝向列型相、S＝矩列相且I＝各向同性相。在該等符號之間的資料代表轉變溫度。△n表示光學各向異性(589 nm，20℃)。流動黏度v2 0 (mm2 /sec)及旋轉黏度γ1 (mPa．s)各在20℃下測定。
除非另有明確陳述，否則本申請案中之所有濃度均以重量百分比計且與對應混合物或混合物組份有關。除非另外明確指出，否則所有物理性質依照"Merck Liquid Crystals,Physical Properties of Liquid Crystals"(Status Nov.1997,Merck KGaA，德國)來測定且適用於20℃之溫度。△n在589 nm下測定且△ε在1 kHz下測定。
I.混合物實例
實例M1 CCP－2F.F.F 8.00% S→N[℃]：<－30.0 CCZU－2－F 7.00% 清澈點[℃]：82.0 CCZU－3－F 9.00% △n[589 nm,20℃]：0.0834 CGZP－2－OT 4.00% △ε[1 kHz,20℃]：9.7 CGZP－3－OT 4.00% γ1 [mPa．s,20℃]：94 CDU－2－F 9.00% V0 [V]：1.29 CDU－3－F 8.00% CDU－5－F 5.00% CC－3－V1 10.00% CC－4－V 18.00% CCP－V－1 11.00% PPGU－3－F 3.00% PUQU－3－F 4.00%
實例M2 PGU－2－F 6.00% S→N[℃]：<－30.0 PGU－3－F 6.00% 清澈點[℃]：82.0 CC－5－V 20.00% △n[589 nm,20℃]：0.1208 CC－3－V1 12.00% △ε[1 kHz,20℃]：7.5 PCH－301 6.00% γ1 [mPa．s,20℃]：81 CCP－V－1 11.00% V0 [V]：1.41 CCP－V2－1 10.00% CCG－V－F 6.00% GGP－5－Cl 5.00% PUQU－2－F 7.00% PUQU－3－F 6.00% PPGU－3－F 5.00%
實例M3 CCP－20CF3 4.00% S→N[℃]：<－20.0 CCP－30CF3 4.00% 清澈點[℃]：78.0 PUQU－2－F 8.00% △n[589 nm,20℃]：0.1127 PUQU－3－F 8.00% △ε[1 kHz,20℃]：5.4 CC－3－V1 16.00% γ1 [mPa．s,20℃]：66 CC－4－V 12.00% V0 [V]：1.66 PCH－301 12.00% CCP－V－1 12.00% CCP－V2－1 10.00% PPGU－3－F 7.00% PP－1－2V1 7.00%
實例M4 PGU－2－F 5.00% S→N[℃]：<－20.0 PGU－3－F 6.00% 清澈點[℃]：79.0 CC－5－V 13.00% △n[589 nm,20℃]：0.1214 CC－3－V1 13.00% PCH－301 7.00% CCP－V－1 12.00% CCP－V2－1 10.00% CCG－V－F 6.00% PUQU－2－F 7.00% PUQU－3－F 7.00% PPGU－3－F 5.00% PP－1－2V1 5.00% CCQU－3－F 4.00%
實例M5 PGU－2－F 5.00% S→N[℃]：<－20.0 PGU－3－F 6.00% 清澈點[℃]：79.5 CC－5－V 17.00% △n[589 nm,20℃]：0.1199 CC－3－V1 13.00% PCH－301 7.00% CCP－V－1 11.00% CCP－V2－1 6.00% CCG－V－F 6.00% PUQU－2－F 7.00% PUQU－3－F 7.00% PPGU－3－F 5.00% PGP－2－4 6.00% CCQU－3－F 4.00%
實例M6 CCP－20CF3 5.00% △n[589 nm,20℃]：0.1134 CCP－30CF3 4.00% PUQU－2－F 7.00% PUQU－3－F 7.00% CC－3－V1 16.00% CC－4－V 10.00% PCH－301 15.00% CCP－V－1 11.00% CCP－V2－1 11.00% PPGU－3－F 4.00% PPGU－5－F 4.00% PP－1－2V1 6.00%
實例M7 CCP－20CF3 4.50% S→N[℃]：<－30.0 CCP－30CF3 4.50% 清澈點[℃]：77.0 PGU－3－F 3.00% △n[589 nm,20℃]：0.1110 PUQU－2－F 6.00% △ε[1 kHz,20℃]：5.4 PUQU－3－F 8.00% γ1 [mPa．s,20℃]：65 CC－3－V1 14.00% V0 [V]：1.62 CC－4－V 10.00% PCH－301 14.00% CCP－V－1 13.00% CCP－V2－1 12.00% PPGU－3－F 5.00% PP－1－2V1 6.00%
II.UV曝露(2 h)下量測電壓保持率
比較實例C1 GGP－3－Cl 9.00% 清澈點[℃]：82.0 GGP－5－Cl 26.00% △n[589 nm,20℃]：0.2100 CC－3－V1 6.00% △ε[1 kHz,20℃]：8.6 CC－5－V 4.00% γ1 [mPa．s,20℃]：1.38 PGIGI－3－F 11.00% VHR[UV,2 h]：98% FET－2－Cl 11.00% FET－3－Cl 4.50% FET－5－Cl 9.50% PCH－302 5.00% PGU－2－F 7.00% PGU－3－F 5.00% CBC－33 2.00%
實例M8 GGP－3－Cl 9.00% 清澈點[℃]：85.0 GGP－5－Cl 26.00% △n[589 nm,20℃]：0.2166 CC－3－V1 6.00% △ε[1 kHz,20℃]：9.9 CC－5－V 4.00% γ1 [mPa．s,20℃]：1.35 PGIGI－3－F 11.00% VHR[UV,2h]：98.5% FET－2－Cl 9.00% FET－3－Cl 2.50% FET－5－Cl 7.50% PCH－302 7.00% PGU－2－F 7.00% PGU－3F 5.00% PPGU－3－F 6.00%
比較實例C2 GGP－3－Cl 9.00% S→N[℃]：<－20.0 GGP－5－Cl 24.00% 清澈點[℃]：100 PGIGI－3F 4.00% △n[589 nm,20℃]：0.2001 BCH－3F.F 4.00% △ε[1 kHz,20℃]：12.7 BCH－5F.F 5.00% V0 [V]：1.15 BCH－3F.F.F 9.00% VHR[UV,2 h]：95.8% BCH－5F.F.F 10.00% CBC－33F 3.00% CBC－53F 4.00% CCG－V－F 6.00% PGU－2－F 6.00% PGU－3－F 7.00% FET－2－Cl 5.00% FET－3－Cl 4.00%
實例M9 比較實例C2＋1.00% PPGU－3－F VHR[UV,2 h]：97.7%
實例M10 CCP－20CF3 4.00% S→N[℃]：<－30.0 CCP－30CF3 4.00% 清澈點[℃]：＋80.0 PGU－3－F 8.00% △n[589 nm,20℃]：＋0.1134 PUQU－2－F 6.00% △ε[1 kHz,20℃]：＋5.1 PUQU－3－F 6.00% γ1 [mPa．s,20℃]：68 CC－3－V1 14.00% V0 [V]：1.67 CC－4－V 7.00% PCH－301 15.00% CCP－V－1 16.00% CCP－V2－1 12.00% PPGU－3－F 3.00% PP－1－2V1 5.00%
實例M11 CCP－20CF3 4.00% S→N[℃]：<－30.0 CCP－30CF3 4.00% 清澈點[℃]：＋80.0 PGU－2－F 5.00% △n[589 nm,20℃]：＋0.1144 PGU－3－F 4.00% △ε[1 kHz,20℃]：＋5.3 PUQU－2－F 6.00% γ1 [mPa．s,20℃]：72 PUQU－3－F 5.00% V0 [V]：1.66 CC－3－V1 14.00% CC－4－V 6.00% PCH－301 16.00% CCP－V－1 16.00% CCP－V2－1 12.00% PPGU－3－F 3.00% PP－1－2V1 5.00%
實例M12 CCP－1F.F.F 5.00% S→N[℃]：<－30.0 CCP－2F.F.F 7.00% 清澈點[℃]：＋81.5 CCZU－2－F 6.00% △n[589 nm,20℃]：＋0.0842 CCZU－3－F 8.00% △ε[1 kHz,20℃]：＋9.5 CGZP－2－OT 7.00% γ1 [mPa．s,20℃]：92 CGZP－3－OT 8.00% V0 [V]：1.28 CC－3－V1 13.00% CC－4－V1 15.00% CCG－V－F 8.00% PPGU－3－F 3.00% CCQU－2－F 8.00% CCQU－3－F 8.00% PUQU－3－F 4.00%

Claims (13)

  1. 一種基於極性化合物之混合物之液晶介質，其特徵為其包含一或多種式I之化合物， 及一或多種選自式IA、IB及IC化合物之群之化合物， 其中：R1 、R1A 、R1B 及R1C 各自表示一具有1至15個C原子之經鹵化或未經取代之烷基或烷氧基，其中(另外)在該等基團中之一或多個CH2 基團可各自地由-C≡C-、-CF2 -O-、-OCF2 -、-CH=CH-、、、-O-、-CO-O-或-O-CO-以一方式置換以使得O原子不直接互相連 接；X、XA 及XB 各自表示F、Cl、CN、SF5 、SCN、NCS、具有多達6個C原子之經鹵化之烷基、經鹵化之烯基、經鹵化之烷氧基或經鹵化之烯氧基；及a)各自表示1,4-伸環己烯基或1,4-伸環己基，其中一或兩個不相鄰之CH2 基團可由-O-或-S-置換，b)1,4-伸苯基，其中一或兩個CH基團可由N置換，c)一選自下列各基團之基團：哌啶-1,4-二基、1,4-雙環[2.2.2]伸辛基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、菲-2,7-二基、茀-2,7-二基，其中，該等基團a)、b)及c)可經鹵素原子單-或多取代；L1 係F；L2 及L3 係H；L4 至L6 各自表示H或F；且b 表示0、1或2。
  2. 如請求項1之液晶介質，其特徵為其包含一種、兩種或兩種以上式I-1至I-10之化合物： 其中R1 具有請求項1中所指示之含義。
  3. 如請求項1或2之液晶介質，其特徵為其包含一或多種式IA-1至IA-12之化合物， 其中 R1A 具有請求項1中所指示之含義。
  4. 如請求項1或2之液晶介質，其特徵為其包含一或多種式IB-1至IB-29之化合物， 其中R1B 具有請求項1中所指示之含義。
  5. 如請求項1或2之液晶介質，其特徵為其包含一或多種式IC-1至IC-2之化合物， 其中：烷基表示具有1-9個C原子之直鏈烷基，烯基及烯基＊ 各自表示具有2至9個C原子之直鏈烯基。
  6. 如請求項1或2之液晶介質，其特徵為其另外包含一或多種選自由通式II至VI組成之群的化合物， 其中： R0 表示具有多達9個C原子之正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基；X0 表示F、Cl、具有多達6個C原子之經鹵化之烷基、經鹵化之烯基、經鹵化之氧雜烷基、經鹵化之烯氧基或經鹵化之烷氧基；Z0 表示-C2 F4 -、-CF=CF、-CH=CH-、-C2 H4 -、-(CH2 )4 -、-OCH2 -、-CH2 O-、-CF2 O-或-OCF2 -；Y1 至Y4 各自表示H或F；r 表示0或1。
  7. 如請求項1或2之液晶介質，其特徵為其另外包含一或多種式E-a至E-c之化合物， 其中R0 具有請求項6中所指示之含義。
  8. 如請求項1或2之液晶介質，其特徵為其包含一或多種式IIa至IIg之化合物， 其中R0 具有請求項6中所指示之含義。
  9. 如請求項1或2之液晶介質，其特徵為其包含一或多種式D1至D4之二噁烷化合物， 其中R0 具有請求項6中所指示之含義。
  10. 如請求項1或2之液晶介質，其特徵為在該混合物中式I之化合物的比例總計為0.01重量%至30重量%。
  11. 如請求項1或2之液晶介質，其特徵為在該混合物中式I及IA、IB及/或IC之化合物的比例總計為至少10重量%。
  12. 一種如請求項1至11中任一項之液晶介質於電光學目的上之用途。
  13. 一種含有一如請求項1至11中任一項之液晶介質之電光液晶顯示器。
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