向列液晶组合物和使用了该组合物的液晶显示元件制造技术

本发明专利技术涉及向列液晶组合物和使用了该组合物的液晶显示元件。所述液晶组合物含有式(I)所示的化合物作为第一成分，含有选自通式(II)所示的化合物中的1种或2种以上化合物作为第二成分，式中，R1表示碳原子数2至10的烯基或碳原子数2至10的烯基氧基，R2表示碳原子数1至10的烷基、碳原子数1至10的烷氧基、碳原子数2至10的烯基或碳原子数2至10的烯基氧基，R1和R2中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上-CH2-各自独立地可以被-O-和/或-S-取代，此外R1和R2中存在的1个或2个以上氢原子各自独立地可以被氟原子或氯原子取代，p表示0、1或2。

【技术实现步骤摘要】
本申请是原申请的申请日为2012年9月21日、申请号为201280058272.6、专利技术名称为《向列液晶组合物和使用了该组合物的液晶显示元件》的中国专利申请的分案申请。
本专利技术涉及作为液晶显示材料有用的介电常数各向异性(Δε)显示负值的向列液晶组合物和使用了该组合物的液晶显示元件。
技术介绍
液晶显示元件从钟表、计算器开始，发展到在家庭用各种电气设备、测定设备、汽车用面板、文字处理器、电子记事本、打印机、计算机、电视等中使用。作为液晶显示方式，在其代表性的液晶显示方式中可以举出TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型、DS(动态光散射)型、GH(宾主)型、IPS(共面转换)型、OCB(光学补偿双折射)型、ECB(电压控制双折射)型、VA(垂直取向)型、CSH(彩色超垂直)型、或FLC(强介电性液晶)等。此外作为驱动方式也可以举出静态驱动、多工驱动、单纯矩阵方式、由TFT(薄膜晶体管)、TFD(薄膜二极管)等驱动的有源矩阵(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这样的特征。其中特别是采用AM驱动的VA型显示方式被使用于要求高速且宽视角的显示元件(例如电视等)的用途。VA型等显示方式所用的向列液晶组合物中，要求低电压驱动、高速响应和宽的动作温度范围。即，要求Δε为负且绝对值大，低粘度，高的向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)。此外，由于设定作为折射率各向异性(Δn)与单元间隙(d)之积的Δn×d，需要结合单元间隙而将液晶材料的Δn调节到适当的范围。此外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来对液晶组合物的特性进行了改良。作为Δε为负的液晶组合物，公开了含有式(A)所示的化合物和式(B)所示的化合物的液晶组合物(参照专利文献1)。[化1]对该液晶组合物而言，虽然添加如式(B)所示的化合物那样在分子内具有烯基的化合物(烯基化合物)以实现高速响应化，但是还需要进一步的高速响应化，此外对应于对高Δn的要求，也需要进一步研究。公开了代替上述液晶组合物的式(A)所示的化合物而含有式(C)所示的化合物和式(D)所示的化合物的液晶组合物(参照专利文献2)。[化2]该液晶组合物也是高速响应化不够且对应于对高Δn的要求也得不到充分改善的状况。另一方面，公开了在Δε为负的式(E)所示的化合物和式(F)所示的化合物中组合了Δε基本上为零的式(I)所示的化合物的液晶组合物(参照专利文献3)。然而该液晶组合物由于不含有烯基化合物因此粘度高，不能满足高速响应化的要求。此外可以认为，在液晶显示元件的制造工序中，在将液晶组合物注入液晶单元时设为极低压，因此蒸气压低的式(I)所示的化合物挥发，从而不能增加其含量。此外，如果添加式(I)所示的化合物，则使液晶相上限温度降低，因此该液晶组合物中式(I)所示的化合物的含量限定为仅仅2％，虽然显示大的Δn，但是存在粘度显著高这样的问题。因此，要求兼有高Δn和低粘度。[化3]现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-037054号专利文献2：日本特开2006-233182号专利文献3：WO2007/077872号
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术所要解决的课题是，提供Δn和Tni不被降低，η充分小，Δε为负且其绝对值大的液晶组合物，此外提供使用了其的VA型等的没有显示不良或抑制了显示不良的液晶显示元件。用于解决课题的手段本专利技术者研究了各种联苯衍生物和氟苯衍生物，发现通过组合特定的化合物可以解决上述课题，从而完成了本专利技术。本专利技术提供一种液晶组合物，此外提供使用了该组合物的液晶显示元件，所述液晶组合物含有式(I)所示的化合物作为第一成分，含有选自通式(II)所示的化合物中的1种或2种以上化合物作为第二成分。[化4][化5](式中，R1表示碳原子数2至10的烯基或碳原子数2至10的烯基氧基，R2表示碳原子数1至10的烷基、碳原子数1至10的烷氧基、碳原子数2至10的烯基或碳原子数2至10的烯基氧基，R1和R2中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上-CH2-各自独立地可以被-O-和/或-S-取代，此外R1和R2中存在的1个或2个以上氢原子各自独立地可以被氟原子或氯原子取代，p表示0、1或2。)。专利技术的效果本专利技术的Δε为负的液晶组合物，由于Δn和Tni不被降低，粘度充分低，因此使用了该组合物的VA型等液晶显示元件为高速响应，没有显示不良或抑制了显示不良，因此非常有用。具体实施方式本专利技术中的液晶组合物中，含有式(I)所示的化合物作为第一成分，其含量优选为3至25质量％，作为其下限值，优选为5质量％，更优选为8质量％，特别优选为10质量％，作为其上限值，优选为20质量％，更优选为18质量％，特别优选为15质量％。更详细地说，在重视高Δn和响应速度的情况下，其含量优选为10至25质量％，但在重视低温时的析出的抑制和液晶相上限温度的降低的情况下，该含量优选为3至15质量％。[化6]含有通式(II)所示的化合物作为第二成分，[化7](式中，R1表示碳原子数2至10的烯基或碳原子数2至10的烯基氧基，R2表示碳原子数1至10的烷基、碳原子数1至10的烷氧基、碳原子数2至10的烯基或碳原子数2至10的烯基氧基，R1和R2中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上-CH2-各自独立地可以被-O-和/或-S-取代，此外R1和R2中存在的1个或2个以上氢原子各自独立地可以被氟原子或氯原子取代，p表示0、1或2。)其含量优选为10至50质量％，更优选为10至40质量％，特别优选为10至30质量％。作为R1，优选为直链状的碳原子数2至8的烯基，优选为-CH＝CH2、-CH＝CHCH3(E体)、-(CH2)2CH＝CH2、-(CH2)2CH＝CHCH3(E体)、-(CH2)4CH＝CH2、-(CH2)4CH＝CHCH3(E体)或-(CH2)6CH＝CH2，优选为-CH＝CH2、-CH＝CHCH3(E体)、-(CH2)2CH＝CH2或-(CH2)2CH＝CHCH3(E体)，特别优选为-CH＝CH2。作为p，优选为0或1。作为R2，优选为直链状的碳原子数1至8的烷基和直链状的碳原子数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶组合物，其特征在于，含有式(I)所示的化合物作为第一成分，含有选自通式(II)所示的化合物中的1种或2种以上化合物作为第二成分，式中，R1表示碳原子数2至10的烯基或碳原子数2至10的烯基氧基，R2表示碳原子数1至10的烷基、碳原子数1至10的烷氧基、碳原子数2至10的烯基或碳原子数2至10的烯基氧基，R1和R2中存在的1个‑CH2‑或不邻接的2个以上‑CH2‑各自独立地可以被‑O‑和/或‑S‑取代，此外R1和R2中存在的1个或2个以上氢原子各自独立地可以被氟原子或氯原子取代，p表示0、1或2。

【技术特征摘要】
2011.09.27 JP 2011-2106711.一种液晶组合物，其特征在于，含有式(I)所示的化合物作为第一成
分，含有选自通式(II)所示的化合物中的1种或2种以上化合物作为第二成
分，
式中，R1表示碳原子数2至10的烯基或碳原子数2至10的烯基氧基，
R2表示碳原子数1至10的烷基、碳原子数1至10的烷氧基、碳原子数2至
10的烯基或碳原子数2至10的烯基氧基，R1和R2中存在的1个-CH2-或不邻
接的2个以上-CH2-各自独立地可以被-O-和/或-S-取代，此外R1和R2中存在的
1个或2个以上氢原子各自独立地可以被氟原子或氯原子取代，p表示0、1
或2。
2.根据权利要求1所述的液晶组合物，其中，25℃时的Δε为-2.0至-6.0
的范围，25℃时的折射率各向异性(Δn)为0.08至0.14的范围，20℃时的粘
度(η)为10至30mPa·s的范围，向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)
为60至120℃的范围。
3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其中，含有选自通式(III)
所示的化合物中的1种或2种以上化合物作为第三成分，
式中，R3表示碳原子数1至10的烷基或碳原子数1至10的烷氧基，R4表示碳原子数1至10的烷基、碳原子数1至10的烷氧基、碳原子数2至10
的烯基或碳原子数2至10的烯基氧基，R1和R2中存在的1个-CH2-或不邻接
的2个以上-CH2-各自独立地可以被-O-和/或-S-取代，此外R3和R4中存在的1
个或2个以上氢原子各自独立地可以被氟原子或氯原子取代，q表示0、1或2。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的液晶组合物，其中，第二成分的
含量为10至50质量％。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：须藤豪，川上正太郎，
申请(专利权)人：DIC株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP