TWI640609B - Liquid crystal composition and liquid crystal display device - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種液晶組成物，包含至少一種選自於式1或式2的單官能化合物，以及至少一種多官能化合物。該多官能化合物是選自於式3所示的雙官能化合物、或式4所示的多官能化合物。本發明液晶組成物能展現良好的垂直配向特性，適用於未設置配向膜之液晶顯示裝置。

Description

液晶組成物及液晶顯示裝置
本發明是有關於一種液晶組成物，特別是指一種適用於未設置配向膜之液晶顯示裝置的液晶組成物。
液晶顯示裝置由小尺寸面板(如鐘錶、計算機等)逐步發展至現有大尺寸面板(如液晶電視、廣告看板等)，而隨著面板尺寸大型化需求，液晶顯示方式也隨之衍生發展出多種方式，例如扭曲向列(TN)型、超扭曲向列(STN)型、使用薄膜電晶體(TFT)的垂直取向(vertical alignment，VA)型、平面內轉換(in-plane switching，IPS)型等。此外，液晶顯示裝置所使用的液晶組成物也希望具備穩定性且不受外界環境因素所影響(如水、空氣、熱、光等因素)，因此，液晶組成物通常希望以室溫為中心點之寬廣溫度範圍內顯示液晶相(即，寬工作溫度範圍)，同時還可能訴求具備低黏性、低電壓驅動、適當介電各向異性(△ε)及適當折射率各向異性(△n)等性質。
就VA型液晶顯示器來說，大多會使用△ε為負的液晶組成物，其用途主要是液晶電視。為了滿足低電壓驅動、應答速度快、寬工作溫度範圍等性質，液晶組成物會被要求具備高|△ε|、低黏度及高澄清點溫度(Tni)；另外，需要根據△n與單元間隙(d) 的乘積(即△n×d)，並配合單元間隙來調整液晶組成物的△n。當液晶顯示裝置應用於電視時，為了使液晶組成物之應答速度變快，則必須透過降低旋轉黏度(γ1)來達成。
除前述性質外，為了改善VA型液晶顯示裝置的視野角度特性，也發展出一種多域垂直配向(multi-domain vertical alignment，MVA)型液晶顯示裝置，此裝置是透過在基板上設置突起構造物，而讓像素中的液晶分子的配向方向分割為多個。然而，雖然MVA型液晶顯示裝置展現優異的視野角度，但位於基板上突起構造物附近的液晶分子與遠離該突起構造物的液晶分子之間具有不同的應答速度，且因為遠離該突起構造物的液晶分子的應答速度較慢，導致整個液晶組成物的應答速度不足；此外，突起構造物也可能導致穿透率下降。為了突破MVA型液晶顯示裝置的缺點，業界嘗試朝向「在裝置中不設置非透過性之突起構造物，並設法於分割之像素內賦予均勻預傾角」的方式並進而成功開發出聚合物維持配向(polymer sustained alignment，PSA，)液晶顯示元件[包含聚合物穩定(polymer stabilized，PS)顯示元件]。PSA液晶顯示元件的製法是通過將少量的聚合性化合物添加至液晶組成物，接著將液晶組成物注入液晶單元後，一邊於電極間施加電壓，一邊通過照射活性能量射線而使聚合性化合物聚合。PSA液晶顯示元件能夠在分割像素中提供合適的預傾角，藉由透過率的提高而讓對比度增加，以及透過均勻預傾角而讓應答速度變快。
PSA液晶顯示元件於兩塊基板上仍形成有垂直配向膜，而為了簡化製程、降低成本及提高產率，目前也有針對省略形成垂直配向膜步驟(即，未設置配向膜的液晶顯示元件)的研究被提出。此類未設置配向膜的液晶顯示元件同樣可讓穿透率及對比提高、並能讓應答速度變快，但於製作時仍可能發生顯示不均情形；如欲改善上述情形，須就液晶組成物所使用的液晶化合物與聚合性化合物進行更深入的研究。
在未設置配向膜的液晶顯示元件中，聚合性化合物於聚合後將控制液晶分子的配向，基於液晶分子之配向均一性或配向穩定性需求，聚合性化合物被要求於聚合後須具備穩定性且不會隨時間增加而產生變化。
由以上說明可知，針對未設置配向膜之液晶顯示元件或裝置，仍有待持續開發符合後續應用需求的聚合性化合物及含有其之液晶組成物。
因此，本發明之目的，即在提供一種適用於未設置配向膜之液晶顯示裝置的液晶組成物。
於是，本發明液晶組成物包含至少一種選自於下式1或下式2的單官能化合物以及至少一種多官能化合物，該多官能化合物是選自於下式3所示的雙官能化合物或式4所示的多官能化合物： 於該式1至該式4中，X1至X6、Y1至Y6、W1至W6各自獨立地表示氫、羥基、鹵素、C1~C15直鏈烷基、C3~C15支鏈烷基、C2~C15直鏈烯基、C3~C15支鏈烯基、C2~C15直鏈炔基、或C3~C15支鏈炔基，上述烷基、烯基或炔基中的至少一個氫原子可選擇地被鹵素原子或羥基取代，以及至少一個-CH2-可選擇地被至少一個任意環取代；Z1至Z9各自獨立地表示單鍵或間隔基團； 環A1至環A7各自獨立地表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、2-氟-1,4-伸苯基、3-氟-1,4-伸苯基、2,6-二氟-1,4-伸苯基、3,5-二氟-1,4-伸苯基、2,3-二氟-1,4-伸苯基、2-甲基-1,4-伸苯基、3-甲基-1,4-伸苯基、2,6-二甲基-1,4-伸苯基、3,5-二甲基-1,4-伸苯基、2,3-二甲基-1,4-伸苯基、1,4-伸環己烯基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、四氫萘-2,6-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、苯并呋喃-2,5-二基、四氫吡喃-2,5-二基、二價二氧雜-雙環[2.2.2]辛烷官能基、二價三氧雜-雙環[2.2.2]辛烷官能基或茚滿-2,5-二基，除了1,4-伸環己基外，上述其餘基團為未經取代或經至少一個取代基所取代，該取代基是選自於C1~C8烷基、C1~C8鹵化烷基、C1~C8烷氧基、鹵素、氰基或硝基；R1及R2各自獨立地表示C1~C70直鏈烷基、C3~C70支鏈烷基、C2~C70直鏈烯基、C3~C70支鏈烯基、C2~C70直鏈炔基或C3~C70支鏈炔基，上述烷基、烯基或炔基中的至少一個氫原子可選擇地被鹵素原子取代，以及至少一個-CH2-可選擇地被至少一個二價連結基取代，該二價連結基是選自於-SiRa 2-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-，Ra表示氫、C1~C4直鏈烷基或C3~C4支鏈烷基，且當二價連結基的數量為2以上，該2個以上的二價連結基自身或彼此不直接相連；其條件是Z1及R1至少其中一者含有-SiRa 2-，Z2、Z3、Z4及R2至少其中一者含有-SiRa 2-；S1至S4各自獨立地表示單鍵、C1~C12直鏈伸烷基、C3~C12支鏈伸 烷基、C2~C12直鏈伸烯基或C3~C12支鏈伸烯基，上述伸烷基或伸烯基中的至少一個-CH2-可選擇地被至少一個二價連結基取代，該二價連結基是選自於-O-、-CO-、-COO-或-OCO-，且當二價連結基的數量為2以上，該2個以上的二價連結基自身或彼此不直接相連；t表示1或2，當t為2，兩個環A1為相同或不同，及兩個Z3為相同或不同；m表示0、1或2，當m為2時，兩個環A3為相同或不同，及兩個Z6為相同或不同；v及w分別表示1或2，當v為2，兩個S2為相同或不同，兩個W5、兩個X5或兩個Y5各自分別為相同或不同；當w為2，兩個S4為相同或不同，兩個W6、兩個X6或兩個Y6各自分別為相同或不同；p及r分別表示0至3之間的整數且p+r為3至6之間的整數，當p為2或3，多數個R3為相同或不同；當r為2或3，多數個R4為相同或不同；及q表示0至4之間的整數，當q為2至4之間的整數時，多數個Z8為相同或不同，以及多數個環A6為相同或不同。
本發明之另一目的在於提供一種含有上述液晶組成物的液晶顯示裝置。
本發明之功效在於：透過該單官能化合物與該多官能化合物的組合，使得該液晶組成物能展現良好的垂直配向特性，而適用於未設置配向膜之液晶顯示裝置。
以下將就本發明內容進行詳細說明：本文所使用的「單官能化合物」是指末端含有一個丙烯酸酯基或一個由丙烯酸酯基所衍生基團的化合物；類似地，「雙官能化合物」是指末端含有二個丙烯酸酯基或二個由丙烯酸酯基所衍生基團的化合物；「多官能化合物」是指末端含有多個丙烯酸酯基或多個由丙烯酸酯基所衍生基團的化合物。而「由丙烯酸酯基所衍生基團」泛指各種在烯基上之1或2位置具有至少一個取代基的丙烯酸酯化合物，例如但不限於1-甲基丙烯酸酯基、2-甲基丙烯酸酯基、1,2-二甲基丙烯酸酯基或2,2’-二甲基丙烯酸酯基等。
本文中的「間隔基團」可參見例如Pure Appl.Chem.73(5),888(2001)及C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem.2004,116,6340-6368等文獻。間隔基團泛指可用於使液晶原基基團與可聚合基團在可聚合液晶或液晶原基化合物中彼此連接。除了特別定義外，該間隔基團可例如但不限於-O-、-COO-、-OCO-、-C≡C-、-S-、-N-、直鏈或支鏈伸烷基、直鏈或支鏈伸烯基、直鏈或支鏈伸炔基、或者前述的各種組合等。
於本文中所使用的「吡啶-2,5-二基」包含以下兩種結構：及。於本文中所使用的「嘧啶-2,5-二基」包含以下兩種結構：及。於本文中所使用的「四 氫萘-2,6-二基」包含以下兩種結構：及。於本文中所使用的「苯并呋喃-2,5-二基」包含以下兩種結構：及。於本文中所使用的「1,3-二噁烷-2,5-二基」包含以下兩種結構：及。於本文中所使用的「四氫吡喃-2,5-二基」包含以下兩種結構：及。於本文中所使用的「二價二氧雜雙環[2.2.2]辛烷」包含以下兩種結構：及。於本文中所使用的「二價三氧雜雙環[2.2.2]辛烷官能基」包含結構為：及。於本文中所使用的「茚滿-2,5-二基」表示結構為：及
本發明液晶組成物包含至少一種單官能化合物及至少一種多官能化合物。以下將分別就此兩種化合物進行介紹：
[單官能化合物]
該單官能化合物是選自於式1或式2。
較佳地，於該式1至式4的Z1至Z9的定義中，該間隔基團是選自於-C≡C-、C1~C15直鏈伸烷基、C3~C15支鏈伸烷基、C2~C15直鏈伸烯基或C3~C15支鏈伸烯基，上述伸烷基或伸烯基中的至少一個氫原子可選擇地被鹵素原子取代，以及至少一個-CH2-可選擇地被至少一個二價連結基取代，該二價連結基是選自於-SiRa 2-、-S-、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-NRb-、-NRb-CO-，Ra及Rb各自獨立地表示氫、C1~C4直鏈烷基或C3~C4支鏈烷基，且當二價連結基的數量為2以上，該2個以上的二價連結基自身或彼此不直接相連。
較佳地，該式1所示的單官能化合物是如下式1a所示： R1表示C1-C30直鏈烷基、C3-C30支鏈烷基、C2-C30直鏈烯基或C3-C30支鏈烯基，且該烷基或烯基的至少一個-CH2-被至少一個-SiRa 2-取代。W1及Ra則如[0009]段所定義。
於本發明之具體例中，該式1a所示的單官能化合物選自於1a-1、1a-2、1a-3、1a-4或1a-5：
較佳地，該式2所示的單官能化合物是如下式2a所示： 環A1及環A2各自獨立地表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、3-氟-1,4-伸苯基、3,5-二氟-1,4-伸苯基、2,3-二氟-1,4-伸苯基、3-甲基-1,4-伸苯基、3,5-二甲基-1,4-伸苯基或2,3-二甲基-1,4-伸苯基。W2、Z2、t及R2如[0009]段所定義。
較佳地，該式2a中的t為0，環A2為1,4-伸苯基，結構如下所示： 又或者，較佳地，該式2a中的t為1，環A1為1,4-伸苯基，環A2為1,4-伸環己基，結構如下所示： 較佳地，該式2a中的t為1，環A1為1,4-伸苯基，環A2為1,4-伸苯基，結構如下所示： 或者，較佳地，該式2a中的t為2，兩個環A1的其中一者為1,4-伸苯基，另一者為1,4-伸環己基，環A2為1,4-伸環己基，結構如下所示： 較佳地，該式2a中的t為2，兩個環A1為1,4-伸苯基，環A2為1,4-伸環己基，結構如下所示：
於本發明之具體例中，該式2a所示的單官能化合物是2a-1、2a-2、2a-3、2a-4、2a-5或2a-6：
[多官能化合物]
該多官能化合物是選自於式3所示的雙官能化合物或式4所示的多官能化合物。
較佳地，該式3所示雙官能化合物是如下式3a所示： W3、A3、Z6、m、A4及W4分別如[0009]段所定義。
較佳地，該式3a中的m為1，環A3及環A4表示1,4-伸苯基，結構如下： 或者，較佳地，該式3a中的m為1，環A3表示1,4-伸苯基及環A4表示3-氟-1,4-伸苯基，結構如下： 又或者，較佳地，該式3a中的m為1，環A3表示1,4-伸苯基，環A4表示茚滿-2,5-二基，Z6為單鍵，結構如下： 又或者，較佳地，該式3a中的m為2，兩個環A3其中一者表示1,4-伸苯基，另一者表示3-氟-1,4-伸苯基，環A4表示茚滿-2,5-二基，Z6為單鍵，結構如下：
於本發明之具體例中，該式3a是選自於3a-1、3a-2、3a-3、3a-4、3a-5、3a-6或3a-7：
該式4所示的多官能化合物是如下式4a所示：X5、Y5、W5、X6、Y6及W6分別如[0009]段所定義，
於本發明之具體例中，該式4a為式4a-1：
[液晶組成物]
於本發明液晶組成物中，該單官能化合物與該多官能化合物的含量範圍可以依據液晶顯示裝置的實際需求以及所搭配的其他液晶分子性質進行調整。較佳地，以該液晶組成物的總重為100重量份，該單官能化合物的含量範圍為0.1~20重量份；更佳的，該單官能化合物的含量範圍為1~15重量份；又更佳地，該單官能化合物的含量範圍為2~10重量份。較佳地，以該液晶組成物的總重為100重量份，該多官能化合物的含量範圍為0.01~5重量份；更佳地，該多官能化合物的含量範圍為0.01~3重量份；又更佳地，該多官能化合物的含量範圍為0.1~3重量份。
本發明液晶組成物還可以包含其他特性的液晶化合物。較佳地，該液晶組成物還包含至少一種由式5所示的化合物： R11及R12各自獨立地表示氫、鹵素原子、C1-C15直鏈烷基、C3-C15支鏈烷基、C2-C15直鏈烯基或C3-C15支鏈烯基，上述烷基或烯 基中的至少一個氫原子可選擇地被鹵素原子取代，以及至少一個-CH2-可選擇地被-O-取代，且-O-不與-O-直接相連；B1及B2各自獨立地表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、苯并呋喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、四氫吡喃-2,5-二基、二價二氧雜雙環[2.2.2]辛烷、二價三氧雜雙環[2.2.2]辛烷或茚滿-2,5-二基，其中，1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、苯并呋喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基或四氫吡喃-2,5-二基中的至少一個氫原子可選擇地被鹵素原子或CN取代，以及至少一個-CH2-可選擇地被-O-、-N-或-S-取代，且-O-、-N-或-S-自身或彼此不直接相連；Z11表示單鍵、C1-C4直鏈伸烷基、C3-C4支鏈伸烷基、C2-C4直鏈伸烯基、C3-C4支鏈伸烯基、C2-C4直鏈伸炔基或C3-C4支鏈伸炔基，上述伸烷基、伸烯基或伸炔基中的至少一個氫原子可選擇地被鹵素原子或CN取代，以及至少一個-CH2-可選擇地被-O-或-S-取代，且-O-與-S-自身或彼此不直接相連；及n1為0、1或2，當n1為2時，兩個B1為相同或不同，以及兩個Z11為相同或不同。
較佳地，該式5所示的化合物是選自於式5a或式5b：
式5b中，B1表示1,4-伸苯基或1,4-伸環己基，前述基團中的至少一個氫原子可選擇地被鹵素原子或CN取代，以及至少一個-CH2-可選擇地被-O-、-N-或-S-取代，且-O-、-N-或-S-自身或彼此不直接相連；及n1為1或2；R11、Z11及R12如[0034]所定義。
於本發明之具體例中，該式5a是選自於式5a-1、式5a-2、式5a-3或式5a-4：
較佳地，該式5b中的n1為1，B1為1,4-伸環己基，結構如下： 或者，該式5b中的n1為1，B1為1,4-伸苯基，結構如下： 或者，該式5b中的n1為2，兩個B1分別為1,4-伸環己基及1,4-伸苯基，結構如下： 或者，該式5b中的n1為2，兩個B1分別為1,4-伸環己基，結構如下：
於本發明之具體例中，該式5b是選自於式5b-1、式5b-2、式5b-3或式5b-4：
較佳地，以該液晶組成物的總重為100重量份，該式5所示化合物的含量範圍為20~99重量份；更佳地，該式5所示化合物的含量範圍為50~99重量份。
除了式5所示的化合物之外，該液晶組成物還可以包含其他不同性質的液晶化合物。
[應用]
本發明的液晶組成物是用於製作液晶顯示裝置之液晶層，且主要適用於未設置配向膜的液晶顯示裝置。
本發明將就以下實施例來作進一步說明，但應瞭解的是，該實施例僅為例示說明之用，而不應被解釋為本發明實施之限制。
[合成例1]式1a-1所示單官能化合物
依據以上反應式，首先將0.1mol的二甲基氯矽烷與四氫呋喃(THF)加入反應瓶中。使該反應瓶於-20℃氮氣環境下，而後再於 反應瓶內慢慢加入0.1mol的十八烷基溴化鎂並使反應瓶內的混合物進行攪拌。待混合物攪拌2小時後慢慢回溫至室溫，接著再使混合物持續攪拌10小時。於反應完後，於反應瓶中加入10mL食鹽水中止反應並獲得一混合液。接著，利用乙酸乙酯與食鹽水進行混合液的萃取並收集所獲得的有機層。將所獲得的有機層進行濃縮並進行管柱層析(沖提液為己烷)純化，得到呈液狀物的十八烷基二甲基矽烷。
依據以上反應式，在氮氣環境下，將0.1mol的十八烷基二甲基矽烷、200mL甲苯、0.5g鉑碳觸媒(Pt/C，Pt含量為5%)及0.1mol的甲基丙烯酸烯丙酯加入至反應瓶中，以形成一混合物。對該反應瓶內的混合物加熱至80℃並攪拌5小時。待反應完成後，依序利用食鹽水及甲苯進行混合物的萃取並收集所獲得的有機層。將有機層進行濃縮並進行管柱層析(沖提液為乙酸乙酯及己烷之混合液，乙酸乙酯與己烷的體積比例為1：9)純化，得到呈透明油狀物的式1a-1所示單官能化合物。以氣相層析儀串聯質譜儀(GC-MS)進行式1a-1所示單官能化合物的分子量測量，結果為：m/z=423[M]+。
[合成例2]式1a-2所示單官能化合物
除了將十八烷基溴化鎂置換為十烷基溴化鎂之外，其餘製備過程及條件與合成例1相同，最後獲得式呈透明油狀物的式1a-2所示單官能化合物。以氣相層析儀串聯質譜儀(GC-MS)進行式1a-2所示單官能化合物的分子量測量，結果為：m/z=311[M]+。
[合成例3]式2a-1所示單官能化合物
除了將十八烷基溴化鎂置換為4-戊基苯基溴化鎂之外，其餘製備過程及條件與合成例1相同，最後獲得式呈透明油狀物的式2a-1所示單官能化合物。以氣相層析儀串聯質譜儀(GC-MS)進行式2a-1所示單官能化合物的分子量測量，結果為：m/z=317[M]+。
[合成例4]式2a-2所示單官能化合物
除了將十八烷基溴化鎂置換為4-(反式-4-戊基環己基)苯基溴化鎂[4-(trans-4-pentylcyclohexyl)phenyl magnesium bromide]之外，其餘製備過程及條件與合成例1相同，最後獲得式 呈透明油狀物的式2a-2所示單官能化合物。以氣相層析儀串聯質譜儀(GC-MS)進行式2a-2所示單官能化合物的分子量測量，結果為：m/z=399[M]+。
[合成例5]式2a-3所示單官能化合物
除了將十八烷基溴化鎂置換為4-(反式-4-戊基環己基)環己基苯基溴化鎂[4-(trans-4-pentylcyclohexyl)cyclohexylphenyl magnesium bromide]之外，其餘製備過程及條件與合成例1相同，最後獲得呈透明油狀物的式2a-3所示單官能化合物。以氣相層析儀串聯質譜儀(GC-MS)進行式2a-3所示單官能化合物的分子量測量，結果為：m/z=481[M]+。
[實施例1至12、比較例]液晶組成物
實施例1至12之液晶組成物、比較例之液晶組成物的共同製法為：依據下表1之化合物種類及用量比例，將所列化合物進行均勻混合得到預混物；接著將預混物升溫至澄清點溫度(Tni)後，再使其冷卻至室溫，而製得一液晶組成物。
[應用例1至12、比較應用例]液晶顯示裝置
應用例1至12之液晶顯示裝置、比較應用例之液晶顯示裝置是分別利用實施例1至12的液晶組成物、以及比較應用例之液晶組成物進行製備。液晶顯示裝置的共同製法為：將兩片含有氧化銦錫層的基板(下稱ITO基板)間隔設置(間隔為3.5μm)，然後將實施例所獲得的液晶組成物注入兩片ITO基板之間的間隙內，並依據液晶盒 製作方式進行封口而形成一液晶盒。對該液晶盒施加12V直流電壓，同時照射紫外光(峰值波長313nm)進行固化，形成一液晶裝置。
[測試]
應用例1至12之液晶顯示裝置、比較應用例之液晶顯示裝置分別選擇地進行以下測試，測試結果整理於下表2及3中：
1.垂直配向性：將液晶顯示裝置放置於偏光顯微鏡(含有彼此正交配置之偏光元件與檢偏器)上，接著自偏光顯微鏡下方對液晶顯示裝置照射光，並觀察有無漏光，以判斷垂直配向性。評價標準如下：
○：光未透過液晶顯示裝置的任何部位(整個裝置均勻無透光)
△：光透過液晶顯示裝置部分部位
×：光透過液晶顯示裝置的全部部位(整個裝置均勻透光)
2.電壓保持率：在60℃環境溫度下，將直流電(充電電壓5V、操作頻率為0.6Hz、脈衝寬為60μsec)施加於液晶顯示裝置，以測量電壓保持率。在測試過程中，利用液晶物理參數量測儀(型號：ALCT-IV1，由INSTEC公司製造)量測極小的電流和極低的漏電壓，以評估在電壓5V下的電壓保持率。
3.預傾角：藉由結晶旋轉法(crystal rotation method)來量測液晶盒中之液晶分子的預傾角。更詳細而言，結晶旋轉法是透過旋轉液晶盒的方向，以改變雷射光的入射角，並利用光經過液晶盒的相位延遲變化，以求得液晶盒中之液晶分子的預傾角。
由表2的測試結果來看，應用例1至12皆可獲得不錯的垂直配向性，證明液晶組成物中含有單官能化合物與多官能化合物的組合，確實能得到良好的垂直配向性。反觀比較應用例，因液晶組成物僅含有雙官能化合物，使得液晶顯示裝置的垂直配向性不佳。
由應用例1、2、6、7、11及12與比較應用例的電壓保持率結果來看，可明顯發現應用例1、2、6、7、11及12的電壓保持率高於比較應用例的電壓保持率。由此證明，利用實施例1、2、6、7、11及12之液晶組成物所製得的應用例1、2、6、7、11及12的液晶顯示裝置能展現較佳的電壓保持率。另外，由應用例1、6、11及12的預傾角結果，也證明實施例1、6、11及12之液晶組成物的預傾角能滿足後續需求。
綜上所述，本發明液晶組成物因含有該單官能化合物與該多官能化合物，使得該液晶組成物能展現良好的垂直配向特 性，且後續所製得的液晶顯示裝置也能維持不錯的電壓保持率，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，几是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims (10)

  1. 一種液晶組成物，包含：至少一種單官能化合物，是選自於下式1或下式2：
    Figure TWI640609B_C0001
    Figure TWI640609B_C0002
    至少一種多官能化合物，是選自於式3所示的雙官能化合物、或式4所示的多官能化合物：
    Figure TWI640609B_C0003
    Figure TWI640609B_C0004
    於該式1至該式4中，X1至X6、Y1至Y6、W1至W6各自獨立地表示氫、羥基、鹵素、C1~C15直鏈烷基、C3~C15支鏈烷基、C2~C15直鏈烯基、C3~C15支鏈烯基、C2~C15直鏈炔基、或C3~C15支鏈炔基，上述烷基、烯基或炔基中的至少一個氫原子可選擇地被鹵素原子或羥基取代，以及至少一個-CH2-可選擇地被至少一個任意環取代；Z1至Z9各自獨立地表示單鍵或間隔基團；環A1至環A7各自獨立地表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、2-氟-1,4-伸苯基、3-氟-1,4-伸苯基、2,6-二氟-1,4-伸苯基、3,5-二氟-1,4-伸苯基、2,3-二氟-1,4-伸苯基、2-甲基-1,4-伸苯基、3-甲基-1,4-伸苯基、2,6-二甲基-1,4-伸苯基、3,5-二甲基-1,4-伸苯基、2,3-二甲基-1,4-伸苯基、1,4-伸環己烯基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、四氫萘-2,6-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、苯并呋喃-2,5-二基、四氫吡喃-2,5-二基、二價二氧雜-雙環[2.2.2]辛烷官能基、二價三氧雜-雙環[2.2.2]辛烷官能基或茚滿-2,5-二基，除了1,4-伸環己基外，上述其餘基團為未經取代或經至少一個取代基所取代，該取代基是選自於C1~C8烷基、C1~C8鹵化烷基、C1~C8烷氧基、鹵素、氰基或硝基；R1及R2各自獨立地表示C1~C70直鏈烷基、C3~C70支鏈烷基、C2~C70直鏈烯基、C3~C70支鏈烯基、C2~C70直鏈炔基或C3~C70支鏈炔基，上述烷基、烯基或炔基中的至少一個氫原子可選擇地被鹵素原子取代，以及至少一個-CH2-可選擇地被至少一個二價連結基取代，該二價連結基是選自於-SiRa 2-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-，Ra表示氫、C1~C4直鏈烷基或C3~C4支鏈烷基，且當二價連結基的數量為2以上，該2個以上的二價連結基自身或彼此不直接相連；其條件是Z1及R1至少其中一者含有-SiRa 2-，Z2、Z3、Z4及R2至少其中一者含有-SiRa 2-；S1至S4各自獨立地表示單鍵、C1~C12直鏈伸烷基、C3~C12支鏈伸烷基、C2~C12直鏈伸烯基或C3~C12支鏈伸烯基，上述伸烷基或伸烯基中的至少一個-CH2-可選擇地被至少一個二價連結基取代，該二價連結基是選自於-O-、-CO-、-COO-或-OCO-，且當二價連結基的數量為2以上，該2個以上的二價連結基自身或彼此不直接相連；t表示1或2，當t為2，兩個環A1為相同或不同，及兩個Z3為相同或不同；m表示0、1或2，當m為2時，兩個環A3為相同或不同，及兩個Z6為相同或不同；v及w分別表示1或2，當v為2，兩個S2為相同或不同，兩個W5、兩個X5或兩個Y5各自分別為相同或不同；當w為2，兩個S4為相同或不同，兩個W6、兩個X6或兩個Y6各自分別為相同或不同；p及r分別表示0至3之間的整數且p+r為3至6之間的整數，當p為2或3，多數個R3為相同或不同；當r為2或3，多數個R4為相同或不同；及q表示0至4之間的整數，當q為2至4之間的整數時，多數個Z8為相同或不同，以及多數個環A6為相同或不同。
  2. 如請求項1所述的液晶組成物，其中，該間隔基團是選自於-C≡C-、C1~C15直鏈伸烷基、C3~C15支鏈伸烷基、C2~C15直鏈伸烯基或C3~C15支鏈伸烯基，上述伸烷基或伸烯基中的至少一個氫原子可選擇地被鹵素原子取代，以及至少一個-CH2-可選擇地被至少一個二價連結基取代，該二價連結基是選自於-SiRa 2-、-S-、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-NRb-、-NRb-CO-，Ra及Rb各自獨立地表示氫、C1~C4直鏈烷基或C3~C4支鏈烷基，且當二價連結基的數量為2以上，該2個以上的二價連結基自身或彼此不直接相連。
  3. 如請求項1所述的液晶組成物，其中，該式1所示的單官能化合物為下式1a：
    Figure TWI640609B_C0005
    R1表示C1-C30直鏈烷基、C3-C30支鏈烷基、C2-C30直鏈烯基、或C3-C30支鏈烯基，且該烷基或烯基的至少一個-CH2-被至少一個-SiRa 2-取代；該W1及Ra如請求項1所界定。
  4. 如請求項1所述的液晶組成物，其中，該式2所示的單官能化合物是如下式2a所示：
    Figure TWI640609B_C0006
    環A1及環A2各自獨立地表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、3-氟-1,4-伸苯基、3,5-二氟-1,4-伸苯基、2,3-二氟-1,4-伸苯基、3-甲基-1,4-伸苯基、3,5-二甲基-1,4-伸苯基或2,3-二甲基-1,4-伸苯基；該W2、Z2、t及R2是如請求項1所界定。
  5. 如請求項1所述的液晶組成物，其中，該式3所示的雙官能化合物是如下式3a所示：
    Figure TWI640609B_C0007
    該W3、A3、Z6、m、A4及W4是如請求項1所界定。
  6. 如請求項1所述的液晶組成物，其中，該式4所示的多官能化合物是如下式4a所示：[式4a]
    Figure TWI640609B_C0008
    該X5、Y5、W5、X6、Y6及W6分別如請求項1所界定。
  7. 如請求項1所述的液晶組成物，其中，以該液晶組成物總重為100重量份，該單官能化合物的含量範圍為0.1~20重量份，該多官能化合物的含量範圍為0.01~5重量份。
  8. 如請求項1所述的液晶組成物，還包含至少一種由式5所示的化合物：
    Figure TWI640609B_C0009
    式5中，R11及R12各自獨立地表示氫、鹵素原子、C1-C15直鏈烷基、C3-C15支鏈烷基、C2-C15直鏈烯基或C3-C15支鏈烯基，上述烷基或烯基中的至少一個氫原子可選擇地被鹵素原子取代，以及至少一個-CH2-可選擇地被-O-取代，且-O-不與-O-直接相連；B1及B2各自獨立地表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、苯并呋喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、四氫吡喃-2,5-二基、二價二氧雜雙環[2.2.2]辛烷、二價三氧雜雙環[2.2.2]辛烷或茚滿-2,5-二基，其中，1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、苯并呋喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基或四氫吡喃-2,5-二基中的至少一個氫原子可選擇地被鹵素原子或CN取代，以及至少一個-CH2-可選擇地被-O-、-N-或-S-取代，且-O-、-N-或-S-自身或彼此不直接相連；Z11表示單鍵、C1-C4直鏈伸烷基、C3-C4支鏈伸烷基、C2-C4直鏈伸烯基、C3-C4支鏈伸烯基、C2-C4直鏈伸炔基或C3-C4支鏈伸炔基，上述伸烷基、伸烯基或伸炔基中的至少一個氫原子可選擇地被鹵素原子或CN取代，以及至少一個-CH2-可選擇地被-O-或-S-取代，且-O-與-S-自身或彼此不直接相連；及n1為0、1或2，當n1為2時，兩個B1為相同或不同，以及兩個Z11為相同或不同。
  9. 如請求項8所述的液晶組成物，其中，該式5是選自於式5a或式5b：
    Figure TWI640609B_C0010
    Figure TWI640609B_C0011
    於該式5b中，B1表示1,4-伸苯基或1,4-伸環己基，前述基團中的至少一個氫原子可選擇地被鹵素原子或CN取代，以及至少一個-CH2-可選擇地被-O-、-N-或-S-取代，且-O-、-N-或-S-自身或彼此不直接相連；n1為1或2；及R11、Z11及R12分別如請求項8所界定。
  10. 一種液晶顯示裝置，包含一種如請求項1至9中任一項所述之液晶組成物。
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