具有二氟亚甲氧基的液晶性化合物、液晶组合物及液晶显示元件制造技术

本发明专利技术提供一种液晶性化合物、含有上述化合物的液晶组合物、包含上述组合物的液晶显示元件，上述液晶性化合物满足对光的稳定性高、透明点高、液晶相的下限温度低、粘度小、光学各向异性适当、介电各向异性大、短轴方向的介电常数大、弹性常数适当、相容性优异等物性的至少一种。本发明专利技术的液晶性化合物为式(1)所表示的化合物。例如，R1为碳数1～15的烷基，环A1～环A4为1，4-亚环己基或1，4-亚苯基，Z1～Z4为单键、-(CH2)2-、-COO-、或者-CH2O-，X1为卤素、-C≡N、-CF3、或者-OCF3，L1、L2为氢或氟，Y1、Y2为氟，a、b、c、d为0或1，和为1或2。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有二氟亚甲氧基的液晶性化合物、液晶组合物及液晶显示元件
本专利技术涉及一种液晶性化合物、液晶组合物以及液晶显示元件。更详细而言，涉及具有二氟亚甲氧基的化合物、含有所述化合物且具有向列相的液晶组合物、以及包含所述组合物的液晶显示元件。
技术介绍
液晶显示元件被广泛用于个人计算机、电视等的显示器。所述元件利用液晶性化合物的光学各向异性、介电各向异性等。液晶显示元件的运作模式已知有：相变(phasechange，PC)模式、扭转向列(twistednematic，TN)模式、超扭转向列(supertwistednematic，STN)模式、双稳态扭转向列(bistabletwistednematic，BTN)模式、电控双折射(electricallycontrolledbirefringence，ECB)模式、光学补偿弯曲(opticallycompensatedbend，OCB)模式、共面切换(in-planeswitching，IPS)模式、垂直取向(verticalalignment，VA)模式、边缘场切换(fringefieldswitching，FFS)模式、聚合物稳定取向(polymersustainedalignment，PSA)模式等。此种液晶显示元件中使用具有适当物性的液晶组合物。为了进一步提高液晶显示元件的特性，所述组合物中所含的液晶性化合物优选为具有下述(1)～(8)所示的物性。(1)对热、光等的高稳定性(2)高透明点(3)液晶相的低下限温度(4)小的粘度(η)(5)适当的光学各向异性(Δn)(6)大的介电各向异性(Δε)(7)适当的弹性常数(K)(8)与其他液晶性化合物的优异相容性(9)短轴方向的大介电常数(ε⊥)液晶性化合物的物性对元件的特性带来的效果如下所述。如(1)所述具有对热、光等的高稳定性的化合物增大元件的电压保持率。由此，元件的寿命延长。如(2)所述具有高透明点的化合物扩大元件可使用的温度范围。如(3)所述具有向列相、层列相等之类的液晶相的低下限温度，特别是具有向列相的低下限温度的化合物也扩大元件可使用的温度范围。如(4)所述，粘度小的化合物缩短元件的响应时间。如(5)所述具有适当的光学各向异性的化合物提高元件的对比度。根据元件的设计，需要具有大的光学各向异性或者小的光学各向异性，即适当的光学各向异性的化合物。在通过缩小元件的单元间隙(cellgap)来缩短响应时间的情况下，宜为具有大的光学各向异性的化合物。如(6)所述具有大的介电各向异性的化合物降低元件的阈电压。由此，元件的消耗电力减小。另一方面，具有小的介电各向异性的化合物通过减小组合物的粘度而缩短元件的响应时间。关于(7)，具有大的弹性常数的化合物缩短元件的响应时间。具有小的弹性常数的化合物降低元件的阈电压。因此，根据所欲提高的特性而需要适当的弹性常数。优选为如(8)所述具有与其他液晶性化合物的优异相容性的化合物。其原因在于，将具有不同物性的液晶性化合物混合来调节组合物的物性。进而，近年来，随着液晶显示元件的低消耗电力化、高精细化的要求，强烈要求改善液晶组合物的透过率。其中，已知FFS模式的液晶显示元件中使用的液晶组合物的透过率与液晶组合物的短轴方向的介电常数(ε⊥)相关，优选为如(9)所述具有短轴方向的大介电常数的液晶性化合物。迄今为止，作为具有大的介电各向异性的液晶性化合物，已合成了多种具有CF2O结合基的液晶性化合物，其中的若干种已实际使用。但是，这些化合物的短轴方向的介电常数并不足够大。根据此种状况，期望开发出关于上述物性(1)～(9)，与优异的物性具有适当的平衡的化合物，特别是兼具大的介电各向异性(Δε)、及短轴方向的大介电常数的化合物。[现有技术文献][专利文献]专利文献1：国际公开第96/011897号专利文献2：日本专利特开平10-204016号公报专利文献3：德国专利申请公开第4006921号说明书专利文献4：日本专利特开2001-139511号公报专利文献5：日本专利特开2002-80452号公报专利文献6：日本专利特开2002-327175号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术的第一课题为提供一种满足对光的稳定性高、透明点高、液晶相的下限温度低、粘度小、光学各向异性适当、介电各向异性大、短轴方向的介电常数大、弹性常数适当、与其他液晶性化合物的相容性优异等物性的至少一种的液晶性化合物。特别是提供一种兼具大的介电各向异性及短轴方向的大介电常数的化合物。第二课题为提供含有所述化合物，且满足向列相的上限温度高、向列相的下限温度低、粘度小、光学各向异性适当、介电各向异性大、短轴方向的介电常数大、弹性常数适当等物性的至少一种的液晶组合物。所述课题提供关于至少两种物性而具有适当的平衡的液晶组合物。第三课题为提供包含所述组合物且具有元件可使用的宽广温度范围、短的响应时间、大的电压保持率、低的阈电压、大的对比度比、以及长寿命的液晶显示元件。解决问题的技术手段本专利技术涉及式(1)所表示的化合物、含有所述化合物的液晶组合物、以及包含所述组合物的液晶显示元件。式(1)中，R1为碳数1～15的烷基，所述烷基中，至少一个-CH2-可经-O-或-S-取代，至少一个-(CH2)2-可经-CH＝CH-取代，这些基团中，至少一个氢可经卤素取代；环A1、环A2、环A3及环A4独立地为1，4-亚环己基、1，4-亚环己烯基、1，4-亚苯基、至少一个氢经卤素取代的1，4-亚苯基、四氢吡喃-2，5-二基、1，3-二噁烷-2，5-二基、2，6，7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷-1，4-二基、嘧啶-2，5-二基、或者吡啶-2，5-二基；Z1、Z2、Z3及Z4独立地为单键、-(CH2)2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、或者-CF＝CF-；X1为卤素、-C≡N、-N＝C＝S、至少一个氢经氟取代的碳数1～10的烷基、至少一个氢经氟取代的碳数2～10的烯基、至少一个氢经氟取代的碳数1～9的烷氧基、或者至少一个氢经氟取代的碳数2～9的烯氧基；L1及L2独立地为氢或氟；Y1及Y2独立地为氟或氯；a、b、c及d独立地为0或1，a、b、c及d的和为0、1、2或3，当X1为一个氢经氟取代的碳数1～10的烷基、一个氢经氟取代的碳数2～10的烯基、一个氢经氟取代的碳数1～9的烷氧基、或一个氢经氟取代的碳数2～9的烯氧基时，L1为氟。专利技术的效果本专利技术的第一优点为提供满足对光的稳定性高、透明点高、液晶相的下限温度低、粘度小、光学各向异性适当、介电各向异性大、弹性常数适当、与其他液晶性化合物的相容性优异、短轴方向的介电常数大等物性的至少一种的液晶性化合物。特别是提供兼具大的介电各向异性及短轴方向的大介电常数的化合物。第二优点为提供含有所述化合物，且满足向列相的上限温度高、向列相的下限温度低、粘度小、光学各向异性适当、介电各向异性大、短轴方向的介电常数大、弹性常数适当等物性的至少一种的液晶组合物。第三优点为提供包含所述组合物，且具有元件可使用的宽广温度范围、短的响应时间、大的电压保持率、低的阈电压、大的对比度比、以及长寿命的液晶显示元件。具体实施方式此说明书中的用语的使用方法如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化合物，其是由式(1)所表示：式(1)中，R1为碳数1～15的烷基，所述烷基中，至少一个‑CH2‑可经‑O‑或‑S‑取代，至少一个‑(CH2)2‑可经‑CH＝CH‑取代，这些基团中，至少一个氢可经卤素取代；环A1、环A2、环A3及环A4独立地为1，4‑亚环己基、1，4‑亚环己烯基、1，4‑亚苯基、至少一个氢经卤素取代的1，4‑亚苯基、四氢吡喃‑2，5‑二基、1，3‑二噁烷‑2，5‑二基、2，6，7‑三氧杂双环[2.2.2]辛烷‑1，4‑二基、嘧啶‑2，5‑二基、或者吡啶‑2，5‑二基；Z1、Z2、Z3及Z4独立地为单键、‑(CH2)2‑、‑CH＝CH‑、‑C≡C‑、‑COO‑、‑OCO‑、‑CF2O‑、‑OCF2‑、‑CH2O‑、‑OCH2‑、或者‑CF＝CF‑；X1为卤素、‑C≡N、‑N＝C＝S、或者至少一个氢经氟取代的碳数1～10的烷基、至少一个氢经氟取代的碳数2～10的烯基、至少一个氢经氟取代的碳数1～9的烷氧基、或者至少一个氢经氟取代的碳数2～9的烯氧基；L1及L2独立地为氢或氟；Y1及Y2独立地为氟或氯；a、b、c及d独立地为0或1，a、b、c及d的和为0、1、2或3，当X1为一个氢经氟取代的碳数1～10的烷基、一个氢经氟取代的碳数2～10的烯基、一个氢经氟取代的碳数1～9的烷氧基、或一个氢经氟取代的碳数2～9的烯氧基时，L1为氟。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.02.13 JP 2013-0254141.一种化合物，其是由式(1)所表示：式(1)中，R1为碳数1～15的烷基，所述烷基中，至少一个-CH2-可经-O-或-S-取代，至少一个-(CH2)2-可经-CH＝CH-取代，这些基团中，至少一个氢可经卤素取代；环A1、环A2、环A3及环A4独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4-亚苯基、至少一个氢经卤素取代的1,4-亚苯基、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷-1,4-二基、嘧啶-2,5-二基、或者吡啶-2,5-二基；Z1、Z2、Z3及Z4独立地为单键、-(CH2)2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、或者-CF＝CF-；X1为氟、氯、-C≡N、-CF3、-CHF2、-OCF3、-OCHF2、-CH＝CHCF3、-CF＝CHCF3、或者-CF＝CFCF3；L1为氟；L2为氢或氟；Y1及Y2独立地为氟或氯；a、b、c及d独立地为0或1，a、b、c及d的和为0、1、2或3。2.根据权利要求1所述的化合物，其中根据权利要求1所述的式(1)中，R1为碳数1～15的烷基、碳数2～15的烯基、碳数1～14的烷氧基、或者碳数2～14的烯氧基；X1为氟、氯、-C≡N、-CHF2、-CF3、-OCHF2、-OCF3、-CH＝CHCF3、-CF＝CHCF3、或者-CF＝CFCF3。3.根据权利要求1所述的化合物，其中根据权利要求1所述的式(1)中，R1为碳数1～10的烷基、碳数2～10的烯基、碳数1～9的烷氧基、或者碳数2～9的烯氧基；X1为氟、氯、-C≡N、-CF3、-CHF2、-OCF3、-OCHF2、-CH＝CHCF3、-CF＝CHCF3、或者-CF＝CFCF3。4.根据权利要求1所述的化合物，其由式(1-1)～式(1-8)的任一个所表示：式(1-1)～式(1-8)中，R1为碳数1～10的烷基、碳数2～10的烯基、或者碳数1～9的烷氧基；环A1、环A2、环A3及环A4独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4-亚苯基、至少一个氢经卤素取代的1,4-亚苯基、四氢吡喃-2,5-二基、或1,3-二噁烷-2,5-二基；Z1、Z2、Z3及Z4独立地为单键、-(CH2)2-、-COO-、-CF2O-、-CH2O-、或者-OCH2-；X1为氟、-CF3、或者-OCF3；L1为氟；L2为氢或氟；Y1及Y2独立地为氟或氯。5.根据权利要求1所述的化合物，其是由式(1-9)～式(1-12)的任一个所表示：式(1-9)～式(1-12)中，R1为碳数1～10的烷基、碳数2～10的烯基、或者碳数1～9的烷氧基；环A1、环A2及环A3独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4-亚苯基、至少一个氢经氟取代的1,4-亚苯基、四氢吡喃-2,5-二基、或1,3-二噁烷-2,5-二基；X1为氟、-CF3、或者-OCF3；L1为氟；L2为氢或氟。6.根据权利要求1所述的化合物，其是由式(1-13)～式(1-27)的任一个所表示：式(1-13)～式(1-27)中，R1为碳数1～10的烷基、碳数2～10的烯基、或者碳数1～9的烷氧基；X1为氟、-CF3、或者-OCF3；L1为氟；L2、L3、L4、L5、L6、L7及L8独立地为氢或氟。7.根据权利要求1所述的化合物，其是由式(1-28)～式(1-30)的任一个所表示：式(1-28)～式(1-30)中，R1为碳数1～10的烷基、碳数2～10的烯基、或者碳数1～9的烷氧基；X1为氟、-CF3、或者-OCF3；L1为氢或氟。8.一种液晶组合物，其含...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中裕之，远藤浩史，
申请(专利权)人：捷恩智株式会社，捷恩智石油化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP