向列液晶组合物及使用其的液晶显示元件制造技术

本发明专利技术提供一种液晶组合物，其不会降低折射率各向异性(Δn)及向列相‑各向同性液体相转变温度(Tni)、粘度(η)够小、旋转粘性(γ1)够小、弹性常数(K33)大且具有绝对值大的负介电常数各向异性(Δε)，进而提供一种使用了上述液晶组合物的VA型等的液晶显示元件，其无显示不良或显示不良被抑制，显示品质优异且响应速度快。具体而言，提供一种液晶组合物，其含有一种或两种以上通式(i)所表示的化合物作为第一成分，含有选自通式(L)所表示的化合物中的一种或两种以上化合物作为第二成分，且具有负的介电常数各向异性，另外还提供一种使用了该液晶组合物的液晶显示元件。

Nematic liquid crystal composition and liquid crystal display device using the same

The invention provides a liquid crystal composition, which can not reduce the refractive index anisotropy (n) and nematic isotropic liquid phase transition temperature (Tni) and viscosity (ETA) is small enough, rotating viscous (gamma 1) is small enough, the elastic constants (K33) with a large absolute negative dielectric the dielectric constant anisotropy (delta epsilon), which provides a liquid crystal composition using the liquid crystal display element such as VA, which showed no adverse or bad display is suppressed, excellent display quality and fast response. Specifically, the invention provides a liquid crystal composition, comprising one or more than two kinds of general formula (I) represents the compound as a first component, selected from the general formula (L) containing a compound represented in one or more than two kinds of compounds as the second component, and has a negative dielectric anisotropy, also to provide a liquid crystal composition using the liquid crystal display element.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种作为液晶显示材料而有用的介电常数各向异性(Δε)显示负值的向列液晶组合物及使用其的液晶显示元件。
技术介绍
液晶显示元件用于以钟表、计算器为代表的家庭用各种电气设备、测量仪器、汽车用面板、文字处理机、电子记事本、打印机、计算机、电视等中。作为液晶显示方式，其代表性的可列举：TN(TwistedNematic，扭曲向列)型、STN(SuperTwistedNematic，超扭曲向列)型、DS(Dynamiclightscattering，动态光散射)型、GH(GuestHost，宾主)型、IPS(InPlaneSwitching，平面转换)型、OCB(OpticallyCompensatedBirefringence，光学补偿双折射)型、ECB(ElectricallyControlledBirefringence，电压控制双折射)型、VA(垂直取向)型、CSH(ColorSuperHomeotropic，彩色超垂直)型、或FLC(FerroelectricLiquidCrystals，强介电性液晶)等。另外，作为驱动方式，也可列举：静态驱动、多工驱动、单纯矩阵方式、利用TFT(薄膜晶体管)或TFD(薄膜二极管)等进行驱动的有源矩阵(AM)方式。在这些显示方式中，IPS型、ECB型、VA型、或CSH型等具有使用Δε显示负值的液晶材料的特征。它们中尤其是利用AM驱动的VA型显示方式被用于要求高速且广视角的显示元件，例如电视等用途。对VA型等显示方式中所使用的向列液晶组合物要求低电压驱动、高速响应及宽的工作温度范围。即，Δε为负且绝对值大，为低粘度，且要求高向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)。另外，需要根据折射率各向异性(Δn)与单元间隙(d)之积即Δn×d的设定，配合单元间隙而将液晶材料的Δn调节至适当的范围。此外，由于在将液晶显示元件应用于电视等的情况下重视高速响应性，因此要求粘度(η)低的液晶材料。迄今为止，通过对Δε为负且其绝对值大的化合物进行各种研究，从而改良了液晶组合物的特性。作为Δε为负的液晶材料，公开了使用如下的具有2,3-二氟亚苯基骨架的液晶化合物(A)及(B)(专利文献1)的液晶组合物。[化1]该液晶组合物使用了作为Δε大致为0的化合物的液晶化合物(C)及(D)，但该液晶组合物的高速响应性未能满足用于液晶电视等的情况下所要求的性能。[化2]另一方面，也已公开了使用式(E)所示的化合物的液晶组合物，但其是组合了上述液晶化合物(D)的Δn小的液晶组合物(专利文献2)、或为了改善响应速度而添加有如液晶化合物(F)那样在分子内具有烯基的化合物(烯基化合物)的液晶组合物(专利文献3)，为了兼顾高Δn与高可靠性，需要进一步进行研究。[化3]鉴于以上情况，对液晶电视等的要求高速响应的液晶组合物而言，要求不会降低折射率各向异性(Δn)及向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)，充分地减小粘度(η)，充分地减小旋转粘性(γ1)，增大弹性常数(K33)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平8-104869号专利文献2：欧洲专利申请公开第0474062号专利文献3：日本特开2006-37054号
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术要解决的课题在于提供一种不会降低折射率各向异性(Δn)及向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)、粘度(η)够小、旋转粘性(γ1)够小、弹性常数(K33)大且具有绝对值大的负介电常数各向异性(Δε)的液晶组合物，进而提供一种使用其的VA型等无显示不良或显示不良被抑制、耐热性优异、显示品质优异、且响应速度快的液晶显示元件。本专利技术人对各种化合物进行研究，发现通过组合特定的化合物可解决上述课题，从而完成本专利技术。本专利技术提供一种液晶组合物，其特征在于：含有一种或两种以上通式(i)所表示的化合物作为第一成分，含有选自通式(L)所表示的化合物中的一种或两种以上化合物作为第二成分，[化4](式中，Ri1表示碳原子数1～8个的烷基，Ri2表示碳原子数3～8个的烷基)；[化5](式中，RL1及RL2分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的一个或不邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，nL1表示0、1、2或3，AL1、AL2及AL3分别独立地表示选自由以下基团组成的组中的基团：(a)1,4-亚环己基(该基团中所存在的一个-CH2-或不邻接的两个以上的-CH2-可被-O-取代)、(b)1,4-亚苯基(该基团中所存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可被-N＝取代)、及(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基或十氢化萘-2,6-二基(萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基中所存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可被-N＝取代)上述基团(a)、基团(b)及基团(c)可分别独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，ZL1及ZL2分别独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH＝N-N＝CH-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-，在nL1为2或3且AL2存在多个的情况下，它们可相同也可不同，在nL1为2或3且ZL3存在多个的情况下，它们可相同也可不同，但不包括通式(i)所表示的化合物)；并且，提供一种使用了该液晶组合物的液晶显示元件。本专利技术的液晶组合物由于不会降低折射率各向异性(Δn)及向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)、粘度(η)够小、旋转粘性(γ1)够小、弹性常数(K33)大且具有绝对值大的负介电常数各向异性(Δε)，因此使用其的VA型等的液晶显示元件无显示不良或显示不良被抑制，显示品质优异，且响应速度快。具体实施方式本专利技术的液晶组合物含有一种或两种以上通式(i)所表示的化合物作为第一成分。[化6]通式(i)中，Ri1表示碳原子数1～8个的烷基，优选为碳原子数1～5个的烷基，更优选为碳原子数1～3的烷基，最优选为甲基。另外，Ri2表示碳原子数3～8个的烷基，优选为碳原子数3～6个的烷基，更优选为碳原子数3或4个的烷基，最优选为碳原子数3个的烷基。作为本专利技术的“碳原子数1～8个的烷基”的例子，可列举：甲基、乙基、丙基、丁基、异戊基、新戊基、戊基、己基、庚基、辛基、异丙基、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶组合物，其具有负的介电常数各向异性，且含有一种或两种以上通式(i)所表示的化合物作为第一成分，含有选自通式(L)所表示的化合物中的一种或两种以上化合物作为第二成分，[化1]式中，Ri1表示碳原子数1～8个的烷基，Ri2表示碳原子数3～8个的烷基；[化2]式中，RL1及RL2分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的一个或不邻接的两个以上的‑CH2‑可分别独立地被‑CH＝CH‑、‑C≡C‑、‑O‑、‑CO‑、‑COO‑或‑OCO‑取代，nL1表示0、1、2或3，AL1、AL2及AL3分别独立地表示选自由以下基团组成的组中的基团：(a)1,4‑亚环己基，该基团中所存在的一个‑CH2‑或不邻接的两个以上的‑CH2‑可被‑O‑取代；(b)1,4‑亚苯基，该基团中所存在的一个‑CH＝或不邻接的两个以上的‑CH＝可被‑N＝取代；及(c)(c)萘‑2,6‑二基、1,2,3,4‑四氢化萘‑2,6‑二基或十氢化萘‑2,6‑二基，萘‑2,6‑二基或1,2,3,4‑四氢化萘‑2,6‑二基中所存在的一个‑CH＝或不邻接的两个以上的‑CH＝可被‑N＝取代，上述基团(a)、基团(b)及基团(c)可分别独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，ZL1及ZL2分别独立地表示单键、‑CH2CH2‑、‑(CH2)4‑、‑OCH2‑、‑CH2O‑、‑COO‑、‑OCO‑、‑OCF2‑、‑CF2O‑、‑CH＝N‑N＝CH‑、‑CH＝CH‑、‑CF＝CF‑或‑C≡C‑，在nL1为2或3且AL2存在多个的情况下，它们可相同也可不同，在nL1为2或3且ZL3存在多个的情况下，它们可相同也可不同，但不包括通式(i)所表示的化合物。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.05 JP 2014-1812131.一种液晶组合物，其具有负的介电常数各向异性，且含有一种或两种以上通式(i)所
表示的化合物作为第一成分，含有选自通式(L)所表示的化合物中的一种或两种以上化合
物作为第二成分，
[化1]
式中，Ri1表示碳原子数1～8个的烷基，Ri2表示碳原子数3～8个的烷基；
[化2]
式中，RL1及RL2分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的一个或不邻接的两个
以上的-CH2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，
nL1表示0、1、2或3，
AL1、AL2及AL3分别独立地表示选自由以下基团组成的组中的基团：
(a)1,4-亚环己基，该基团中所存在的一个-CH2-或不邻接的两个以上的-CH2-可被-O-
取代；
(b)1,4-亚苯基，该基团中所存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可被-N＝
取代；及
(c)(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基或十氢化萘-2,6-二基，萘-2,6-二
基或1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基中所存在的一个-CH＝或不邻接的两个以上的-CH＝可
被-N＝取代，
上述基团(a)、基团(b)及基团(c)可分别独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，
ZL1及ZL2分别独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-
OCF2-、-CF2O-、-CH＝N-N＝CH-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-，
在nL1为2或3且AL2存在多个的情况下，它们可相同也可不同，在nL1为2或3且ZL3存在多个
的情况下，它们可相同也可不同，但不包括通式(i)所表示的化合物。
2.如权利要求1所述的液晶组合物，其含有选自通式(L-1)所表示的化合物中的一种或
两种以上化合物作为上述第二成分，
[化3]
式中，RL11、RL12、AL12及AL13分别独立地表示与通式(L)中的RL1、RL2、AL2及AL3相同的含义，
nL11表示0或1。
3.如权利要求1或权利要求2所述的液晶组合物，其含有选自通式(N-1)、通式(N-2)及
通式(N-3)中的化合物中的一种或两种以上化合物作为第三成分，
[化4]
式中，RN11、RN12、RN21、RN22、RN31及RN32分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的
一个或不邻接的两个以上的-CH2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-
OCO-取代，
AN11、AN12、AN...

【专利技术属性】
技术研发人员：丸山和则，平田真一，
申请(专利权)人：DIC株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP