TWI403573B - 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－光目的之用途，且係關於含有此介質之顯示器。
液晶主要用作顯示器裝置中之介電質，因為此等物質之光學特性可由所施加之電壓調節。熟習此項技術者非常熟知基於液晶之電－光裝置，且該等電－光裝置可基於各種效應。此等裝置之實例係具有動態散色之單元、DAP(排列相之變形)單元、客體/主體單元、具有扭轉向列結構之TN單元、STN(超扭轉向列)單元、SBE(超雙折射效應)單元及OMI(光學模式干擾)單元。最通用之顯示裝置係基於Schadt－Helfrich效應且具有扭轉向列結構。
液晶材料必須具有良好的化學穩定性及熱穩定性且對於電場及電磁輻射具有良好穩定性。此外，液晶材料應具有低黏度且應在單元中產生短暫定址時間、低臨限電壓及高對比度。
在通常操作溫度(意即在高於及低於室溫之最大可能範圍中)下，其應進一步具有適合之中間相，例如，用於上述單元之向列型或膽固醇型中間相。由於液晶通常用作複數種組份之混合物，重要的是該等組份應易於彼此混溶。諸如電導率、介電各向異性及光學各向異性之另外特性必須滿足視單元類型及應用領域而定的各種要求。舉例而言，用於具有扭轉向列結構之單元的材料應具有正介電各向異性△ε及低電導率。
舉例而言，對於具有用於切換個別像素之積體非線性元件的矩陣液晶顯示器(MLC顯示器)而言，需要具有大的正介電各向異性(△ε)、寬向列相、相對低的雙折射率(△n)、極高電阻率、良好的UV及溫度穩定性及相對低的蒸汽壓之介質。
此外，LCOS顯示器及基於雙折射率效應之顯示器(諸如OCB顯示器)亦引人注意。
自先前技術已知LCOS或LCoST M (矽上液晶)顯示器且其可自Three－Five Systems Inc.(Tempe,Arizona,USA)購得。LCOS微顯示器為反射型顯示器，其通常含有在矽底板與防護玻璃罩之間具有扭轉向列結構的液晶層。該矽底板為一像素陣列，其中該等像素中之每一者具有同時充當電導體之鏡射表面。每一像素包含由具有扭轉向列對準(藉由施加電壓，其可切換成垂直對準)之主動式液晶層覆蓋的固定鏡面。LCOS微顯示器較小，其對角線通常小於1.0"，然而其賦能1/4 VGA(78,000個像素)至UXGA＋(多於2,000,000個像素)之高解析度。
由於小的面板尺寸，LCOS顯示器中亦可實現通常約1－3微米之極小的單元厚度。尤其對於由於回應時間隨單元厚度按比例縮短而要求短暫回應時間的應用而言，較佳使用小單元厚度。因此，此等顯示器中所用液晶相必須尤其具有光學各向異性△n之高值，與之相反，習知反射型LC顯示器通常要求低△n之LC相。
OCB(光學補償彎曲型)顯示器係基於雙折射率效應且含有具有所謂"彎曲"結構之液晶層。該"彎曲"單元(亦稱作"π(pi)"單元)首先由P.Bos等人於SID 83 Digest,30(1983)中提出以用於電可控λ/2板；而用於顯示器之OCB模型由Y.Yamaguchi、T.Miyashita及T.Uchida在SID 93 Digest,277(1993)中描述；且接著由T.Miyashita等人之論文(尤其)Proc.Eurodisplay,149(1993)、J.Appl.Phys.34,L177(1995)、SID 95 Digest,797(1995)、C.－L.Kuo等人之SID 94 Digest,927(1994)及M.Suzuki之SID 96 Digest,618(1996)描述。OCB單元含有具有"彎曲"對準之液晶單元及正△ε之液晶介質。另外，以上所提及之文獻中所揭示之OCB顯示器含有一或多個雙折射之光學延遲膜以防不良光透射穿過黑暗狀態下之"彎曲"單元。OCB顯示器較之基於扭轉向列(TN)單元之習知顯示器具有若干優勢，諸如更寬視角及更短回應時間。
以上所提及之文獻已展示液晶相必須具有光學各向異性△n之高值及介電各向異性△ε值之相對高的正值及彈性常數K3 3 /K1 1 之間比率之較佳相當低的值及較佳相當低的黏度值以用於基於OCB效應之高資訊顯示元件。電－光顯示器中之OCB效應之工業應用要求必須滿足多重要求之LC相。此處尤其重要的是化學抗潮、抗空氣性及諸如紅外、可見及紫外區域及直接與交替電場中之熱、輻射的物理效應。此外，可用於工業之LC相要求在適合之溫度範圍中具有液晶中間相、相對高的雙折射率、正介電各向異性及低黏度。
LCOS顯示器及OCB顯示器可作為矩陣顯示器而操作。已知矩陣液晶顯示器(MLC顯示器或"主動矩陣驅動"或"AMD"顯示器)。可用於分別切換個別像素之非線性元件之實例為主動元件(意即電晶體)。接著，使用術語"主動矩陣"，其中可對兩種類型加以區分：1.在作為基板之矽晶圓上的MOS(金屬氧化半導體)或其他二極體；2.在作為基板之玻璃板上的薄膜電晶體(TFT)。
在類型1之情況下，所用電－光效應通常為動態散射或客體/主體效應。
單晶矽用作基板材料之用途限制了顯示器尺寸，因為甚至各種部分顯示器之模組化組件亦在接點處導致問題。
在更有希望的類型2(較佳)之情況下，所用電－光效應通常為TN效應。對兩種技術進行區分：包含諸如CdSe之合成半導體的TFT；或基於多晶或非晶矽之TFT。世界範圍內採用後一技術進行密集生產。
將TFT矩陣應用於顯示器之一玻璃板的內側，而另一玻璃板在其內側承載透明反電極。與像素電極之尺寸相比，TFT極小且實質上對影像無不利影響。此項技術亦可延伸至全色彩顯示器，其中紅、綠及藍色濾光器之鑲嵌面係以下列方式進行排列：一濾光器組件與各可切換像素相對。
TFT顯示器通常作為具有透光之交叉偏光板之TN單元操作且背光。
本文中之術語MLC顯示器涵蓋具有積體非線性元件之任何矩陣顯示器，意即，除了主動矩陣之外，亦涵蓋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顯示器尤其適用於TV應用或適用於電腦應用(膝上型電腦)之高資訊顯示器，並適用於汽車或飛機構造。除了關於對比度之角度相依性及回應時間的問題，MLC顯示器中亦產生歸因於液晶混合物之不足高電阻率的困難[TOGASHI,S.、SEKIGUCHI,K.、TANABE,H.、YAMAMOTO,E.、SORIMACHI,K.、TAJIMA,E.、WATANABE,H.、SHIMIZU,H.,Proc.Eurodisplay 84,l984年9月：A 210－288 Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings,p.141 ff,Paris；STROMER,M.,Proc.Eurodisplay 84,1984年9月：Design of Thin Film Transistors for Matrix Addressing of Television Liquid Crystal Displays,p.145 ff,Paris]。隨著電阻減小，MLC顯示器之對比度惡化，且可產生後影像消除問題。由於液晶混合物之電阻率因與顯示器內部表面之相互作用而通常隨著MLC顯示器之使用壽命降低，為獲得可接受之使用壽命，高(初始)電阻極其重要。詳言之，在低壓混合物之情況下，迄今不可能獲得極高電阻率值。此外，重要的是電阻率會隨著溫度增加及在加熱及/或UV曝光後展現出最小可能性增加。來自先前技術之混合物的低溫特性亦尤其不利。要求甚至在低溫下亦無結晶及/或層列相出現，且要求黏度之溫度相依性應盡可能低。因此，先前技術之MLC顯示器不能滿足當今需求。
用於投影系統之液晶顯示器經受特別強烈的光輻射且因此要求液晶介質具有特別高的光穩定性。然而，迄今仍不可能或不能令人滿意的獲得同時具有極高光穩定性、高△n值及足夠高的△ε值之液晶介質。
在TN(Schadt－Helfrich)單元中，需要介質有助於單元中之以下優勢：－擴展之向列相範圍(尤其擴展至低溫下)；－即使在極低溫度下亦具有儲存穩定性；－在極低溫度(戶外使用、汽車、航空電子學)下切換之能力－抗UV輻射之抗性增加(更長之使用壽命)－由於較小單元厚度(d．△n)，在較短回應時間中之較高光學各向異性。
可自先前技術獲得之介質不能在同時保留其他參數時實現此等優勢。
在超扭轉單元(STN)之情況下，需要介質有助於達成更好之可多路傳輸性(multiplexability)及/或較低臨限電壓及/或更寬的向列相範圍(尤其在低溫下)。為此目的，迫切需要進一步加寬可利用的參數範圍(清澈點、層列－向列轉移或熔點、黏度、介電參數、彈性參數)。
因此，MLC、LCOS、OCB、IPS、TN或STN顯示器及用於投影系統之顯示器(其在尤其藍色光譜區域(自420 nm)中具有極高光穩定性、高UV穩定性、高△n值、相對高的值、低臨限值及尤其在70℃時具有高清澈點之寬液晶相)仍對液晶介質具有很大需求。
本發明係基於尤其為此類型之MLC、LCOS、OCB、IPS、TN或STN顯示器及用於投影系統之顯示器提供液晶介質之目標，其不顯示以上所提及之弊端或僅輕微地顯示，且同時具有相對高的清澈點、低臨限值及光學各向異性△n之高值。此外，該等介質應由尤其在420－700 nm、尤其較佳在400－700 nm波長範圍中之特別高的光穩定性及高UV穩定性來加以區別。
現已發現若將根據本發明之介質用於顯示器中，則可實現此目標。根據本發明之介質藉由高的雙折射率△n、相對高的介電各向異性△ε、極高的光穩定性及高清澈點加以區別。同時，其具有低臨限電壓及相對低旋轉黏度γ1 。
本發明係關於一種液晶介質，其特徵在於其包含式I之一或多種化合物： 其中，R指示具有1至15個C原子之鹵化或未經取代烷基或烷氧基，其中此等基團中之一或多個CH2 基團亦可彼此獨立地以O原子彼此並未直接鍵聯之方式經－C≡C－、－CF2 O－、－CH＝CH－、,、,、－O－、－CO－O－或－O－CO－置換；X指示F、Cl、CN、SF5 、SCN、NCS、具有高達6個C原子之鹵化烷基、鹵化烯基、鹵化烷氧基或鹵化烯氧基；且Y1 , 2 彼此獨立地指示H或F。
令人驚奇的是，已發現包含式I之化合物的液晶混合物尤其在藍色光譜區域中，尤其在420－700 nm、尤其較佳在400－700 nm波長範圍中具有高的光穩定性，同時具有高的△n值及相對高的△ε值。
根據本發明具有高的光穩定性之液晶混合物尤其符合以下標準：－曝光後之高"電壓保持率"(HR)；－曝光後之穩定電－光彎曲；－低光學變色(泛黃)；－光不透明聚合產物之極少沉澱。
式I之化合物具有各種應用。視取代基之選擇而定，其可用作基底材料，其中液晶介質主要包含該基底材料；然而，亦可將來自其他種類化合物之液晶基底材料添加至式I之化合物，以(例如)影響此類型介電質之介電及/或光學各向異性及/或以優化其臨限電壓及/或其黏度。
式I之化合物可藉由(例如)EP 0 462 237中所描述之方法來製備。
在純狀態下，式I之化合物無色且在一有利定位以供電－光使用之溫度範圍中形成液晶中間相。其具有化學、熱及光穩定性。
若R指示烷基及/或烷氧基，則此可為直鏈或支鏈。其較佳為直鏈，具有2、3、4、5、6或7個C原子且因此較佳指示乙基、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,此外指示甲基、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。
氧雜烷基較佳指示直鏈2－氧丙基(＝甲氧甲基)、2－(＝乙氧甲基)或3－氧丁基(＝2－甲氧基乙基)、2－、3－或4－氧戊基、2－、3－、4－或5－氧己基、2－、3－、4－、5－或6－氧庚基、2－、3－、4－、5－、6－或7－氧辛基、2－、3－、4－、5－、6－、7－或8－氧壬基、2－、3－、4－、5－、6－、7－、8－或9－氧癸基。
若R指示其中一CH2 基團已經－CH＝CH－置換之烷基，則此可為直鏈或支鏈。其較佳為直鏈且具有2至10個C原子。因此，其尤其指示乙烯基、丙－1－或－2－烯基、丁－1－、－2－或－3－烯基、戊－1－、－2－、－3－或－4－烯基、己－1－、－2－、－3－、－4－或－5－烯基、庚－1－、－2－、－3－、－4－、－5－或－6－烯基、辛－1－、－2－、－3－、－4－、－5－、－6－或－7－烯基、壬－1－、－2－、－3－、－4－、－5－、－6－、－7－或－8－烯基、癸－1－、－2－、－3－、－4－、－5－、－6－、－7－、－8－或－9－烯基。
若R指示其中一CH2 基團已經－O－置換及一CH2 基團已經－CO－置換之烷基，則此等較佳鄰近。因此，此等含有醯氧基－CO－O－或氧羰基－O－CO－。此等較佳為直鏈且具有2至6個C原子。因此，其尤其指示乙醯氧基、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、3－乙醯氧基丙基、3－丙醯氧基丙基、4－乙醯氧基丁基、甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基、丁氧羰基、戊氧羰基、甲氧羰基甲基、乙氧羰基甲基、丙氧羰基甲基、丁氧羰基甲基、2－(甲氧羰基)乙基、2－(乙氧羰基)乙基、2－(丙氧羰基)乙基、3－(甲氧羰基)－丙基、3－(乙氧羰基)丙基或4－(甲氧羰基)丁基。
若R指示其中一CH2 基團已由未經取代或經取代之－CH＝CH－置換且鄰近CH2 基團已經CO或CO－O或O－CO置換之烷基，則此可為直鏈或支鏈。其較佳為直鏈且具有4至12個C原子。因此，其尤其指示丙烯醯氧甲基、2－丙烯醯氧乙基、3－丙烯醯氧丙基、4－丙烯醯氧丁基、5－丙烯醯氧戊基、6－丙烯醯氧己基、7－丙烯醯氧庚基、8－丙烯醯氧辛基、9－丙烯醯氧壬基、10－丙烯醯氧癸基、甲基丙烯醯氧甲基、2－甲基丙烯醯氧乙基、3－甲基丙烯醯氧丙基、4－甲基丙烯醯氧丁基、5－甲基丙烯醯氧戊基、6－甲基丙烯醯氧己基、7－甲基丙烯醯氧庚基、8－甲基丙烯醯氧辛基、9－甲基丙烯醯氧－壬基。
若R指示由CN或CF3 單取代的烷基或烯基，則此基較佳為直鏈。由CN或CF3 進行之取代在任何所要位置處發生。
若R指示至少由鹵素單取代之烷基或烯基，則此基較佳為直鏈且鹵素較佳為F或Cl。在多取代之情況下，鹵素較佳為F。所得基亦包括全氟基。在單取代之情況下，氟或氯取代基可處於任何所要位置處，但是較佳在ω－位置處。
由於在習知液晶基底材料中之較佳溶解度，含有支鏈翼形基團R之化合物有時可具重要性，但是若其具有光學活性，則該等化合物尤其可用作對掌性摻雜劑。此類型之層列化合物適於作為強誘電性材料之組份。
此類型之支鏈基團通常含有至多一個鏈分支。較佳支鏈基R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R表示其中兩個或兩個以上CH2 基團已經－O－及/或－CO－O－置換之烷基，則此可為直鏈或支鏈。其較佳為支鏈且具有3至12個C原子。因此，其尤其指示雙羧甲基、2,2－雙羧乙基、3,3－雙羧丙基、4,4－雙羧丁基、5,5－雙－羧戊基、6,6－雙－羧己基、7,7－雙羧庚基、8,8－雙羧辛基、9,9－雙羧壬基、10,10－雙－羧癸基、雙－(甲氧羰基)甲基、2,2－雙－(甲氧羰基)乙基、3,3－雙(甲氧羰基)丙基、4,4－雙－(甲氧羰基)丁基、5,5－雙－(甲氧羰基)戊基、6,6－雙－(甲氧羰基)己基、7,7－雙－(甲氧羰基)庚基、8,8－雙(甲氧羰基)辛基、雙(乙氧羰基)甲基、2,2－雙(乙氧羰基)乙基、3,3－雙－(乙氧羰基)丙基、4,4－雙(乙氧羰基)丁基、5,5－雙－(乙氧羰基)－己基。
式I化合物中之X較佳指示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 CH2 、OCH2 CFHCFH2 、OCH2 CH2 CF2 H、OCHCH2 CH3 、OCH2 CFHCH3 、OCH2 CH2 CF2 H、OCClFCF3 、OCClFCClF2 、OCClFCFH2 、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，尤其指示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 。
在尤其青睞之式I化合物中，X指示F、Cl或具有1、2或3個C原子之單－或多氟化烷基或烷氧基或具有2或3個C原子之單－或多氟化烯基，尤其此類型之以上所提及基團中的一者。
式I之化合物係藉由如文獻中所述(例如標準著作,諸如Houben－Weyl之Methoden der Organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry],Georg－Thieme－Verlag,Stuttgart)之本身已知方法來製備，確切地說在已知且適於該等反應之反應條件下。此處亦可使用此處未更詳細提及之本身已知的變異體。
尤其青睞其中Y1 指示H或F且Y2 指示H之式I化合物，尤其下列各式的化合物：
其中R具有式I中所指示之涵義。R較佳指示具有1至8個C原子之直鏈烷基，此外指示具有2至7個C原子之烯基。
下文指示其他較佳實施例：－該介質另外包含選自由下列各式組成之群的一或多種化合物： 其中個別基團具有以下涵義：R0 正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，每一者具有多達9個C原子；X0 F、Cl、具有多達6個C原子之鹵化烷基、鹵化烯基、鹵化氧雜烷基、鹵化烯氧基或鹵化烷氧基；Y1 至Y6 彼此獨立地指示H或F，其中若式II中之Y2 － 4 指示F，則Y5 及Y6 不同時指示H；r 0或1。
－式II之化合物較佳係選自由以下化合物組成之群： 其中R0 及X0 具有上文所指示之涵義。較佳地，R0 指示具有1至8個C原子之烷基且X0 指示F。
－式III之化合物較佳係選自由以下化合物組成之群：
其中R0 及X0 具有上文所指示之涵義。較佳地，R0 指示具有1至8個C原子之烷基且X0 指示F。
－該介質包含式V之一或多種化合物，其中r為1且R0 較佳指示具有1至8個C原子之烷基。
－該介質包含式V之一或多種化合物，其中r＝0，X0 ＝Cl且R0 較佳指示具有1至8個C原子之烷基。
－該介質另外包含選自由下列各式組成之群的一或多種化合物：
其中個別基團具有以下涵義：R1 及R2 彼此獨立地指示正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，每一者均具有多達9個C原子；Y1 及Y2 彼此獨立地指示H或F。
－該介質包含式VIII之一或多種化合物，其中R1 指示具有1至8個C原子之烷基且R2 指示具有2至7個C原子之烯基，尤其較佳為下式之一或多種化合物： 其中R1 指示具有1至8個C原子之烷基且R2 a 指示H、CH3 或C2 H5 。
－該介質包含下式之一或多種化合物：
其中R1 及R2 具有上文所指示之涵義，且較佳彼此獨立地指示具有1至8個C原子之烷基。
該介質包含較佳選自由下列各式組成之群的另外化合物：
其中R0 及X0 具有上文所指示之涵義。較佳地，R0 指示具有1至8個C原子之烷基或烷氧基且X0 指示F或Cl。1,4－伸苯基環可由CN、Cl或F另外取代。
－該介質另外包含選自由下列各式組成之群的一或多種化合物：
其中R0 及X0 彼此獨立地具有上文所指示涵義之一且Y1 － 1 2 彼此獨立地指示H或F。X0 較佳為F、Cl、CF3 、OCF3 或OCHF2 。R0 較佳指示烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，每一者均具有多達8個C原子。
－該介質包含式XXI之一或多種化合物，詳言之，其中基團Y1 － 6 中之一或多者指示F，Y7 － 8 指示H或F且Y9 － 1 2 指示H；較佳為,,,,,,,,,,,,,或；－R0 為具有2至7個C原子之直鏈烷基或烯基；－X0 為F；－R1 及R2 彼此獨立地指示具有1至8個C原子之烷基、烷氧基或氟烷基或具有2至7個C原子之烯基。
－該介質包含式Q－1至Q－3之一或多種化合物：
其中R0 、X0 、Y1 － 3 具有上文所指示之涵義。R0 較佳指示具有1至8個C原子之烷基或具有2至7個C原子之烯基。
X0 較佳為F，此外為OCF3 ；Y1 較佳為F；Y2 為H或F；且Y3 為H或F，較佳為F。
較佳利用2－20重量%、尤其5－15重量%之量的化合物Q－1至Q－3。
－該介質包含下列各式之一或多種化合物： 其中烷基指示C1 － 7 －烷基；R'指示C1 － 7 －烷基或C1 － 6 －烷氧基或C2 － 7 －烯基；烯基及烯基＊ 彼此獨立地指示C2 － 7 －烯基；且L指示H或F。
尤其較佳之化合物為下列各物。
根據本發明之混合物較佳包含2－60重量%、尤其5－50重量%之量之化合物A－1至A－4。
－該介質包含式Ia或Ib之一種、兩種或兩種以上化合物。
－該介質包含2－40重量%、較佳3－30重量%、尤其較佳5－25重量%之式I之化合物。
－該介質包含式I、II、III、VII、VIII、IX及X之化合物。
－該混合物中之式II、III、VII、VIII、IX及X化合物之比例總體上為40至95重量%。
－該介質包含5－50重量%、尤其較佳10－35重量%之式II化合物。
－該介質包含1－30重量%、尤其較佳2－15重量%之式III化合物。
－該介質包含3－45重量%、尤其較佳5－25重量%之式VII化合物。
－該介質包含3－25重量%、尤其較佳5－20重量%之式VIII化合物。
－該介質包含10－50重量%、尤其較佳15－40重量%之式IX化合物。
－該介質包含1－15重量%、尤其較佳1－10重量%之式X化合物。
－該介質包含0.5－10重量%之式XXI化合物。
已發現即使將相對較小比率之式I化合物與習知液晶材料混合，且尤其與式II至X之一或多種化合物混合，亦導致光穩定性的顯著增強及產生適當雙折射率值，同時觀察到具有低層列－向列轉移溫度之寬向列相，並改良儲存穩定性。同時，該等混合物顯示UV曝露下之VHR之極佳值。
術語"烷基"或"烷基＊ "涵蓋具有1至7個碳原子之直鏈及支鏈烷基，尤其直鏈基團甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基及庚基。具有1至6個碳原子之基團通常較佳。
術語"烯基"或"烯基＊ "涵蓋具有2－7個碳原子之直鏈及支鏈烯基，尤其直鏈基團。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C2 －C7 －1E－烯基、C4 －C7 －3E－烯基及C5 －C7 －4－烯基。尤其較佳烯基之實例為乙烯基、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。具有5個碳原子之基團通常較佳。
術語"氟烷基"較佳涵蓋具有末端氟之直鏈基團，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，不排除氟之其他位置。
術語"氧雜烷基"或"烷氧基"較佳涵蓋式Cn H2 n ＋ 1 －O－(CH2 )m 之直鏈基，其中n及m彼此獨立地指示1至6。m亦可指示0。較佳地，n＝1且m＝1－6或m＝0且n＝1－3。
經由適當選擇R0 及X0 之涵義，可以所要方式調節定址時間、臨限電壓、傳輸特徵線之陡度等。舉例而言，1E－烯基、3E－烯基、2E－烯氧基及其類似基團與烷基及烷氧基相比，通常產生較短的定址時間、改良的向列趨勢及彈性常數k3 3 (彎曲)與K1 1 (斜面)之間的較高比率。4－烯基、3－烯基及其類似基團與烷基及烷氧基相比，通常提供較低臨限電壓及較低k3 3 /k1 1 值。根據本發明之混合物尤其藉由高K1 值來區分，且因此比先前技術之混合物具有顯著更快的回應時間w。
與單一共價鍵相比，－CH2 CH2 －基團通常產生更高的k3 3 /k1 1 值。更高的k3 3 /k1 1 值有助於(例如)具有90°扭轉(以獲得灰色調)之TN單元中的傳輸特徵線變得更平及STN、SBE及OMI單元(更好的可多路傳輸性)中之傳輸特徵線變得更陡，且反之亦然。
式I及II至XX之化合物的最佳混合比率大體上取決於所要特性、式I至XXI之組份的選擇及可存在之任何另外組份的選擇。
根據不同情況可易於判定以上所指示範圍中之適合的混合比率。
根據本發明之混合物中的式I至XXI之化合物的總量並非關鍵。因此，為了達成優化各種特性之目的，該等混合物可包含一或多種另外組份。然而，式I至XXI之化合物的總濃度愈高，所觀察到之對定址時間及臨限電壓的影響通常更大。
在尤其較佳之實施例中，根據本發明之介質包含式II至VI(較佳為II及III，尤其IIa及IIIa)的化合物，其中X0 指示F、OCF3 、OCHF2 、OCH＝CF2 、OCF＝CF2 或OCF2 －CF2 H。式I化合物之良好協同效應產生尤其有利的特性。詳言之，包含式I、IIa及IIIa之化合物的混合物係藉由其低臨限電壓來加以區分。
可用於根據本發明之介質中的式I至XXI及其子式的個別化合物已為吾人所知或可類似於已知化合物來製備。
本發明亦係關於諸如STN或MLC顯示器之電－光顯示器(其具有兩個平面平行之外部板，該等板與一框架一起形成一單元、用於切換外部板上之個別像素的積體非線性元件及位於該單元中之正介電各向異性及高電阻率的向列液晶混合物，其含有此類型之介質)，並係關於用於電－光目的之此等介質的用途。
根據本發明之液晶混合物使可利用的參數範圍顯著加寬。清澈點、低溫黏度、熱及UV穩定性及高光學各向異性之可實現組合遠遠優越於先前技術之先前材料。
根據本發明之混合物尤其適用於快速切換監控器、電視機、TV/監控器組合單元及高△n TFT應用，諸如投影電視機及系統、LCOS及OCB，且亦適用於筆記型電腦。
當將向列相保留至－20℃及較佳－30℃、尤其較佳－40℃時，根據本發明之液晶混合物使清澈點70℃、較佳80℃、尤其較佳95℃，同時使介電各向異性值△ε4、較佳5，並實現電阻率之高值，使得獲得優良STN及MLC顯示器。詳言之，該等混合物之特徵在於低操作電壓。TN臨限電壓較佳6 V、尤其較佳5 V、極其較佳4 V。
根據本發明之液晶混合物之雙折射率△n較佳0.16，尤其較佳0.18，極其較佳0.20。
不言而喻，藉由根據本發明之混合物的組份之適當選擇，亦可在較高臨限電壓下實現較高清澈點(例如高於110℃)或在較低臨限電壓下實現較低清澈點，同時保留其他有利特性。在僅輕微地相應增強之黏度下，同樣可獲得具有較高△ε及因此低臨限值的混合物。根據本發明之MLC顯示器較佳在第一Gooch及Tarry傳輸最小值[C.H.Gooch及H.A.Tarry,Electron.Lett.10,2－4,1974；C.H.Gooch及H.A.Tarry,Appl.Phys.,第8卷，1575－1584,1975]下操作，其中除了諸如特徵線的高陡度及對比度的低角度相依性(German Patent 30 22 818)之尤其有利電－光特性以外，較低的介電各向異性在與第二最小值處之類似顯示器中的臨限電壓相同之臨限電壓下亦足夠。此使得在第一最小值處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獲得顯著更高的電阻率值。藉由適當選擇個別組份及其重量比，熟習此項技術者能使用簡單常規方法來設定MLC顯示器之預定層厚度所需要的雙折射率。
流動黏度v2 0 在20℃時較佳60 mm2 ．s－ 1 ，尤其較佳50 mm2 ．s－ 1 。根據本發明之混合物之旋轉黏度γ1 在20℃時較佳130 mPa．s，尤其較佳110 mPa．s。向列相範圍較佳為至少90°，尤其為至少100°。此範圍較佳地至少自－20°延伸至＋75°。
液晶顯示器要求短暫回應時間。此尤其應用於能夠重現視訊的顯示器中。對於此類型之顯示器而言，要求至多25 ms的回應時間(總計：to n ＋to f f )。回應時間之上限由影像更新頻率來判定。除了旋轉黏度γ1 之外，傾斜角亦影響回應時間。尤其對於LCOS顯示器而言，要求低於10 ms之極短回應時間，其係經由<1.5微米之極小層厚度來實現。此接著要求具有高△n值之液晶混合物。
電壓保持率(HR)之量測[S.Matsumoto等人之Liquid Crystals5 ,1320(1989)；K.Niwa等人之Proc.SID Conference,San Francisco,June 1984,304頁(1984)；G.Weber等人之Liquid Crystals5 ,1381(1989)]已展示包含式I化合物之根據本發明的混合物較之包含式之氰基苯基環己烷或式之酯(而不是式I化合物)的類似混合物在曝露於UV下時顯示顯著更小的HR降低。
根據本發明之混合物之光穩定性及UV穩定性顯著更好，意即，其在曝光或曝露於UV下時顯示顯著更小的HR降低。與先前技術之混合物相比，甚至式I化合物之低濃度(<10重量%)亦將混合物中之HR增加6%或更多。
由偏光板、電極底板及表面經處理電極形成的根據本發明之MLC顯示器的構造對應於此類型之顯示器的通常設計。術語通常設計在本文中廣泛提及且亦涵蓋MLC顯示器之所有衍生物及調節，尤其包括基於多晶矽TFT或MIM之矩陣顯示元件。
然而，根據本發明之顯示器與迄今基於扭轉向列單元之矩陣顯示元件。
然而，根據本發明之顯示器與迄今基於扭轉向列單元之習知顯示器之間的顯著差異在於對液晶層之液晶參數的選擇。
根據本發明可使用之液晶混合物以本身習知之方式來製備。通常，最好在高溫下將少量使用的所要量組份(component)溶解於構成主要組份(constituent)之組份(component)中。亦可將該等組份之溶液與例如丙酮、三氯甲烷或甲醇之有機溶劑混合且在徹底混合之後(例如)藉由蒸餾再次移除溶劑。
該等介電質亦可包含熟習此項技術者已知且文獻中描述之另外添加物，諸如UV穩定劑(諸如可自Ciba購得之Tinuvin)、抗氧化劑、自由基淨化劑等。舉例而言，可添加0－15%之多色染料或對掌性摻雜劑。下表C及D中提及適合之穩定劑及摻雜劑。
C指示結晶相，S指示層列相，Sc 指示層列C相，N指示向列相且I指示各向同性相。
V1 0 指示10%傳輸(視角垂直於板表面)之電壓。在對應於V1 0 值之2.0倍的操作電壓下，to n 指示接通時間且to f f 指示斷開時間。△n指示光學各向異性。△ε指示介電各向異性(△ε＝ε| | －ε⊥ ，其中ε| | 指示平行於縱向分子軸之介電常數且ε⊥指示垂直於其之介電常數)。除非另外清楚陳述，否則在20℃時以第一最小值(意即0.5 μm之d．△n值)量測TN單元中之電－光資料。除非另外清楚陳述，否則在20℃時量測字母縮寫方式來指示，轉換成根據下表A及B出現之化學式。所有基團Cn H2 n ＋ 1 及Cm H2 m ＋ 1 為分別具有n個及m個C原子之直鏈烷基；n及m為整數且較佳指示0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12。表B中之編碼係不言而喻的。在表A中，僅指示母結構的首字母縮寫詞。在個別情況下，母結構之首字母縮寫詞由短劃線、用於取代基R1 ＊ 、R2 ＊ 、L1 ＊ 及L2 ＊ 之碼跟隨且加以分離：
表A及表B中給出較佳混合物組份。
尤其青睞之液晶混合物除了包含式I之化合物以外，亦包含來自表B之至少一種、兩種、三種、四種或四種以上化合物。
表C 表C展示通常添加至根據本發明之混合物中之可能性摻雜劑。
該等混合物較佳包含0－10重量%、尤其0.01－5重量%且尤其較佳0.01－3重量%之摻雜劑。
表D 下文提及可以0－10重量%之量添加至(例如)根據本發明之混合物中的穩定劑。
以下實例意欲闡釋本發明而非限制本發明。在上文及下文中，百分比指示重量百分比。所有溫度均以攝氏度指示。m.p.指示熔點；cl.p.指示清澈點。此外，C＝結晶狀態，N＝向列相，S＝層列相，且I＝各向同性相。此等符號之間的資料表示轉移溫度。△n指示光學各向異性(589 nm,20℃)。流動黏度v2 0 (mm2 /秒鐘)及旋轉黏度γ1 (mPa．s)各在20℃下判定。
除非另外明白地陳述，否則此應用中之所有濃度皆由重量百分比指示，且其係關於對應之混合物或混合物組份。所有物理特性皆根據"Merck Liquid Crystals,Physical Properties of Liquid Crystals"(Status Nov.1997,Merck KGaA,Germany)加以判定，且除非另外明白陳述，否則應用於20℃之溫度。△n係於589 nm下判定且△ε係於1 kHz下判定。
實例1 PCH－301 14.00% S→N[℃]：<－30.0 PP－1－2V1 10.00% 清澈點[℃]：70.0 PGP－2－3 15.00% △n[589 nm,20℃]：0.2046 PGP－2－4 15.00% △ε[kHz,20℃]：＋5.3 GGP－2－F 9.00% γ1 [mPa．s,20℃]：170 GGP－3－F 12.00% GGP－5－F 6.00% PUG－3－F 10.00% BCH－3F.F 6.00% CBC－33F 3.00%
該混合物在曝露於可見光之面板中顯示高光穩定性及>500 h之使用壽命。
實例2 CC－3－V 42.00% 清澈點[℃]：75.0 CC－3－V1 12.00% △n[589 nm,20℃]：0.12 PGU－2－F 7.00% △ε[kHz,20℃]：＋5.0 PGU－3－F 9.00% γ1 [mPa．s,20℃]：55 PUG－3－F 8.00% V1 0 [V]：1.93 PGP－2－3 6.00% PGP－2－4 5.00% CCP－V－1 5.00% CCGU－3－F 3.00% CBC－33 3.00%
此混合物尤其適用於監控器應用且在UV區域及可見光下具有高穩定性。
實例3 CC－3－V 41.00% 清澈點[℃]：75.0 CC－3－V1 11.00% △n[589 nm,20℃]：0.12 PUQU－3－F 5.00% △ε[kHz,20℃]：＋5.2 PGU－2－F 6.00% γ1 [mPa．s,20℃]：57 PGU－3－F 5.00% V1 0 [V]：1.90 PUG－3－F 8.00% PGP－2－3 6.00% PGP－2－4 6.00% CCP－V－1 5.00% CCGU－3－F 4.00% CBC－33 3.00%
此混合物尤其適用於監控器應用且在UV區域及可見光下具有高穩定性。
實例4 CC－3－V 32.00% 清澈點[℃]：74.5 PGU－2－F 6.00% △n[589 nm,20℃]：0.12 PGU－3－F 12.00% △ε[kHz,20℃]：＋9.0 PUG－3－F 8.00% γ1 [mPa．s,20℃]：70 PUQU－3－F 10.00% V1 0 [V]：1.40 CCP－3OCF3 7.00% PGP－2－3 2.00% CCP－V－1 18.00% CCGU－3－F 5.00%
此混合物尤其適用於筆記型電腦且在UV區域及可見光下具有高穩定性。

Claims (19)

  1. 一種液晶介質，其包含：一或多種式Ia或Ib之化合物： 其中R 為具有1至15個C原子之鹵化或未經取代烷基或烷氧基，其中此等基團中之一或多個CH2 基團亦彼此獨立地視情況以O原子彼此並不直接鍵聯之方式經-C≡C-、-CH=CH-、、、-O-、-CO-O-或-O-CO-置換；及式II'、IX、XI至XV、XXI及Q-3之至少一者之一或多種化合物： 其中R0 為正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，每一者具有1至9個C原子；R1 及R2 彼此獨立地為正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，每一者具有1至9個C原子；Y0 為F、Cl、具有1至6個C原子之鹵化烷基、鹵化 烯基、鹵化氧雜烷基、鹵化烯氧基或鹵化烷氧基；及Y1 至Y12 彼此獨立地為H或F，但式II'中，Y4 、Y5 及Y6 每一者為H。
  2. 如請求項1之液晶介質，其額外包含選自由下列各式化合物組成之群的一或多種化合物： 其中該等個別基團具有以下涵義： R0 為正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，每一者具有1至9個C原子；X0 為F、Cl、具有1至6個C原子之鹵化烷基、鹵化烯基、鹵化氧雜烷基、鹵化烯氧基或鹵化烷氧基；Y1 至Y6 彼此獨立地為H或F，但若式II中之Y2-4 為F，則Y5 及Y6 不同時為H；r 為0或1，但式II化合物不同於式Ia、Ib、II'、IX或XI化合物。
  3. 一種液晶介質，其包含：下式I之一或多種化合物： 其中R 為具有1至15個C原子之鹵化或未經取代烷基或烷氧基，其中此等基團中之一或多個CH2 基團亦可彼此獨立地視情況以O原子彼此並不直接鍵聯之方式經-C≡C-、-CH=CH-、、、-O-、-CO-O-或-O-CO-置換；X 為F、Cl、CN、SF5 、SCN、NCS、具有1至6個C原子之鹵化烷基、鹵化烯基、鹵化烷氧基或鹵化烯氧基；及 Y1 及Y2 彼此獨立地為H或F；及式II'、IX、XI至XV、XXI及Q-3之至少一者之一或多種化合物： 其中R0 為正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，每一者具有1至9個C原子；R1 及R2 彼此獨立地為正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，每一者具有1至9個C原子；X0 為F、Cl、具有1至6個C原子之鹵化烷基、鹵化烯基、鹵化氧雜烷基、鹵化烯氧基或鹵化烷氧基；及Y1 至Y12 彼此獨立地為H或F，但式II'中，Y4 、Y5 及Y6 每一者為H；及選自由下列各式化合物組成之群的一或多種化合物： 其中該等個別基團具有以下涵義：R0 為正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，每一者具有1至9個C原子；X0 為F、Cl、具有1至6個C原子之鹵化烷基、鹵化烯基、鹵化氧雜烷基、鹵化烯氧基或鹵化烷氧基；Y1 至Y6 彼此獨立地為H或F，但若式II中之Y2-4 為F，則Y5 及Y6 不同時為H；r 為0或1，但式II化合物不同於式I、II'、IX、XI或IIa化合物；及下式之一或多種化合物： 其中R0 及X0 具有前述所指之涵義。
  4. 如請求項3之液晶介質，其包含該式IIa之一或多種化合物，其中R0 為具有1至8個C原子之烷基及X0 為F。
  5. 如請求項2之液晶介質，其包含下列各式之一或多種化 合物： 其中R0 及X0 具有請求項2中指示之涵義。
  6. 如請求項5之液晶介質，其包含該式IIIa之一或多種化合物，其中R0 為具有1至8個C原子之烷基及X0 為F。
  7. 一種液晶介質，其包含： 由下式化合物組成之群之式I之一或多種化合物： 其中R 為具有1至15個C原子之鹵化或未經取代烷基或烷氧基，其中此等基團中之一或多個CH2 基團亦可彼此獨立地視情況以O原子彼此並不直接鍵聯之方式經-C≡C-、-CH=CH-、、、-O-、-CO-O-或-O-CO-置換；X 為F、Cl、CN、SF5 、SCN、NCS、具有1至6個C原子之鹵化烷基、鹵化烯基、鹵化烷氧基或鹵化烯氧基；及Y1 及Y2 彼此獨立地為H或F；及式II'、IX、XI至XV、XXI及Q-3之至少一者之一或多種化合物： 其中R0 為正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，每一者具有1至9個C原子；R1 及R2 彼此獨立地為正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，每一者具有1至9個C原子；X0 為F、Cl、具有1至6個C原子之鹵化烷基、鹵化 烯基、鹵化氧雜烷基、鹵化烯氧基或鹵化烷氧基；及Y1 至Y12 彼此獨立地為H或F，但式II'中，Y4 、Y5 及Y6 每一者為H；及選自由下列各式化合物組成之群的一或多種化合物： 其中該等個別基團具有以下涵義：R1 及R2 彼此獨立為正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，每一者均具有1至9個C原子；及Y1 及Y2 每一者彼此獨立為H或F。
  8. 一種液晶介質，其包含：式I之一或多種化合物： 其中R 為具有1至15個C原子之鹵化或未經取代烷基或烷氧基，其中此等基團中之一或多個CH2 基團亦可 彼此獨立地視情況以O原子彼此並不直接鍵聯之方式經-C≡C-、-CH=CH-、、、-O-、-CO-O-或-O-CO-置換；X 為F、Cl、CN、SF5 、SCN、NCS、具有1至6個C原子之鹵化烷基、鹵化烯基、鹵化烷氧基或鹵化烯氧基；及Y1 及Y2 彼此獨立地為H或F；及式II'、IX、XI至XV、XXI及Q-3之至少一者之一或多種化合物： 其中R0 為正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，每一者具有1至9個C原子；R1 及R2 彼此獨立地為正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，每一者具有1至9個C原子；X0 為F、Cl、具有1至6個C原子之鹵化烷基、鹵化烯基、鹵化氧雜烷基、鹵化烯氧基或鹵化烷氧基；及Y1 至Y12 每一者彼此獨立地為H或F，但式II'中，Y4 、Y5 及Y6 每一者為H；及選自由下列各式化合物組成之群的一或多種化合物： 其中該等個別基團具有以下涵義：R0 為正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，每一者具有1至9個C原子；X0 為F、Cl、具有1至6個C原子之鹵化烷基、鹵化烯基、鹵化氧雜烷基、鹵化烯氧基或鹵化烷氧基；Y1 至Y6 彼此獨立地為H或F，但若式II中之Y2-4 為F，則 Y5 及Y6 不同時為H；r 為0或1，但式II化合物不同於式I、II'、IX或XI化合物；及選自由下式化合物所組成之群之一或多種化合物： 其中該等個別基團具有以下涵義：R1 及R2 每一者彼此獨立為正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，每一者均具有1至9個C原子；及Y1 及Y2 每一者彼此獨立為H或F。
  9. 如請求項7之液晶介質，其包含下式之一或多種化合物： 其中R1 為具有1至8個C原子之烷基及R2a 為H、CH3 或C2 H5 。
  10. 一種液晶介質，其包含：式I之一或多種化合物： 其中R 為具有1至15個C原子之鹵化或未經取代烷基或烷氧基，其中此等基團中之一或多個CH2 基團亦可彼此獨立地視情況以O原子彼此並不直接鍵聯之方式經-C≡C-、-CH=CH-、、、-O-、-CO-O-或-O-CO-置換；X 為F、Cl、CN、SF5 、SCN、NCS、具有1至6個C原子之鹵化烷基、鹵化烯基、鹵化烷氧基或鹵化烯氧基；及Y1 及Y2 彼此獨立地為H或F；式II'、IX、XI至XV、XXI及Q-3之至少一者之一或多種化合物： 其中R0 為正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，每一者具有1至9個C原子；R1 及R2 每一者彼此獨立地為正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，每一者具有1至9個C原子；X0 為F、Cl、具有1至6個C原子之鹵化烷基、鹵化烯基、鹵化氧雜烷基、鹵化烯氧基或鹵化烷氧 基；及Y1 至Y12 每一者彼此獨立地為H或F，但式II'中，Y4 、Y5 及Y6 每一者為H；及下式之一或多種化合物： 其中R1 及R2 每一者彼此獨立地為正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，每一者具有1至9個C原子。
  11. 一種液晶介質，其包含：式I之一或多種化合物： 其中R 為具有1至15個C原子之鹵化或未經取代烷基或烷氧基，其中此等基團中之一或多個CH2 基團亦可彼此獨立地視情況以O原子彼此並不直接鍵聯之方式經-C≡C-、-CH=CH-、、、-O-、-CO-O-或-O-CO-置換；X 為F、Cl、CN、SF5 、SCN、NCS、具有1至6個C原子之鹵化烷基、鹵化烯基、鹵化烷氧基或鹵化烯氧基；及Y1 及Y2 彼此獨立地為H或F； 式II'、IX、XI至XV、XXI及Q-3之至少一者之一或多種化合物： 其中R0 為正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，每一者具有1至9個C原子；R1 及R2 每一者彼此獨立地為正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，每一者具有1至9個C原子；X0 為F、Cl、具有1至6個C原子之鹵化烷基、鹵化烯基、鹵化氧雜烷基、鹵化烯氧基或鹵化烷氧基；及Y1 至Y12 每一者彼此獨立地為H或F，但式II'中，Y4 、Y5 及Y6 每一者為H；選自由下列各式化合物組成之群的一或多種化合物： 其中該等個別基團具有以下涵義：R0 為正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，每一者具有1至9個C原子；X0 為F、Cl、具有1至6個C原子之鹵化烷基、鹵化烯基、鹵化氧雜烷基、鹵化烯氧基或鹵化烷氧基；Y1 至Y6 每一者彼此獨立地為H或F，但若式II中之Y2-4 為F，則Y5 及Y6 不同時為H；r 為0或1，但式II化合物不同於式I、II'、IX或XI化合物；及下式之一或多種化合物： 其中R1 及R2 每一者彼此獨立地為正烷基、烷氧基、氧雜 烷基、氟烷基或烯基，每一者具有1至9個C原子。
  12. 如請求項7之液晶介質，其額外包含下式之一或多種化合物： 其中R1 及R2 每一者彼此獨立地為正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，每一者具有1至9個C原子。
  13. 如請求項8之液晶介質，其額外包含下式之一或多種化合物： 其中R1 及R2 每一者彼此獨立地為正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基，每一者具有1至9個C原子。
  14. 如請求項1之液晶介質，其包含2-40重量%之式Ia及Ib之化合物。
  15. 如請求項13之液晶介質，其包含下列之一或多者：- 5-50重量%的式II之化合物；- 1-30重量%的式III之化合物；- 3-45重量%的式VII之化合物；- 3-25重量%的式VIII之化合物；- 10-50重量%的式IX之化合物；及- 1-15重量%的式X之化合物。
  16. 一種含有如請求項1至15中任一項之液晶介質之電-光液 晶顯示器。
  17. 如請求項16之電-光液晶顯示器，其為一LCOS顯示器或一用於投影系統、監控器或筆記型電腦之顯示器。
  18. 一種含有如請求項13之液晶介質之電-光液晶顯示器。
  19. 一種含有如請求項15之液晶介質之電-光液晶顯示器。
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