向列液晶组合物及使用其的液晶显示元件制造技术

本发明专利技术要解决的课题在于提供一种折射率各向异性(Δn)大、旋转粘性(γ1)小、弹性常数(K33)大、进而电压保持率(VHR)高的具有负介电常数各向异性(Δε)的液晶组合物，进而提供一种使用该液晶组合物时没有滴痕、烧屏、显示不均等显示不良或滴痕、烧屏、显示不均等显示不良受到抑制，且兼顾了低驱动电压、高透射率与高响应速度的显示品质优异的液晶显示元件。提供一种介电常数各向异性为负的液晶组合物及使用该液晶组合物的液晶显示元件，其中该液晶组合物的由介电常数各向异性的绝对值(|Δε|)及螺距(P：μm)构成的式(I)为1至50的范围，并且该液晶组合物含有1种或2种以上由通式(np‑1)及通式(np‑2)表示的化合物。|Δε|/P×100 式(I)。

Nematic liquid crystal composition and its use of liquid crystal display elements

The invention provides a refractive index anisotropy (n), rotating viscous (gamma 1), elastic constants (K33), then the voltage holding ratio (VHR) with negative dielectric anisotropy is high (delta epsilon) liquid crystal composition, which provides a the liquid crystal composition, no drop marks, uneven display display burn-in bad or drop trace, and display the inequality shows that poor burn-in is inhibited, and both showed a low driving voltage, high transmittance and high response speed of the excellent quality of the liquid crystal display element. To provide a dielectric anisotropy for liquid crystal composition and liquid crystal negative using the liquid crystal display element composition, wherein the liquid crystal composition by the anisotropy of the dielectric constant of the absolute value (| delta epsilon |) and pitch (P: m) of the type (I) range of 1 to 50. And the liquid crystal composition comprising 1 or more than 2 by the general formula (NP 1) and formula (NP 2) said compounds. | delta epsilon |/P * 100 type (I).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】向列液晶组合物及使用其的液晶显示元件
本专利技术涉及一种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及使用其的液晶显示元件。
技术介绍
液晶显示元件被用于以钟表、电子计算器为代表的家庭用各种电气设备、测定设备、汽车用面板、文字处理机、电子记事本、打印机、计算机、电视等。作为液晶显示方式，其代表性者可列举：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(共平面切换)型、OCB(光学补偿双折射)型、ECB(电控双折射)型、VA(垂直取向)型、CSH(彩色超垂直取向)型或者FLC(铁电液晶)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、介由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△ε显示负值的液晶材料的特征。这些中，特别是介由AM驱动的VA型显示方式被使用于高速且要求广视角的显示元件例如电视等用途。对于被使用于VA型等显示方式的向列液晶组合物，要求对应3D至高精细的高速响应。即，重要的是：液晶组合物的旋转粘性(γ1)小，弹性常数(K33)大，由它们求得的γ1/K33的值够小。另外，必须从折射率各向异性(Δn)与单元间隙(d)之积即Δn×d的设定，根据用于改良响应速度的小的单元间隙，将液晶材料的Δn调节为适当大的范围。并且，要求将液晶组合物的γ1抑制得较小。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改良液晶组合物的特性。作为Δε为负的液晶材料，公开了一种使用以下那样的具有2,3-二氟亚苯基骨架的液晶化合物(A)及(B)(参照专利文献1)的液晶组合物，但并未得到够小的γ1/K33。[化1]另外，通过使用液晶化合物(N2)及由通式(N3)表示的化合物作为Δε大致为零的化合物的组合，虽然可使γ1/K33的值较小(参照专利文献2)，但是被要求进一步改良响应速度。[化2][化3](式中，Rp及Rq各自独立地表示碳原子数1至10的烷基，环J、环F及环K各自独立地表示反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基。)在专利文献3中，公开了通过使用由(式1)表示的指数大的液晶材料来提升垂直液晶单元的响应速度，但仍不可说足够。[数1]在专利文献4中，公开了一种使用联苯化合物与介电常数为负的液晶化合物的液晶组合物，但并未公开使用手性剂的液晶组合物。在专利文献5中，公开了一种使用手性剂的垂直取向型液晶显示装置，在专利文献6中，公开了一种垂直取向型超扭曲液晶显示元件及其制造方法，但均未兼顾低驱动电压、高透射率与高响应速度。如上所述，虽然为了改良液晶组合物的特性而进行了各种研究，但对于被用于要求高速响应的液晶电视的液晶组合物而言，兼顾低驱动电压、高透射率与高响应速度为尚未解决的重要课题，另外，寻求一种使用其时没有滴痕、烧屏、显示不均等不良，且具有低驱动电压、高透射率与高响应速度的显示品质优异的液晶显示元件。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：WO2015/050035A1专利文献3：日本特开2006-301643号专利文献4：日本特开2015-91983号专利文献5：日本特开2009-229894号专利文献6：日本特许第5229766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液晶组合物，该液晶组合物的折射率各向异性(Δn)大，旋转粘性(γ1)小，进而电压保持率(VHR)高，弹性常数(K33)大，具有负的介电常数各向异性(Δε)，进而寻求一种使用该液晶组合物时没有滴痕、烧屏、显示不均等显示不良或滴痕、烧屏、显示不均等显示不良受到抑制，并且兼顾了低驱动电压、高透射率与高响应速度的显示品质优异的液晶显示元件。用于解决课题的方法本专利技术人对各种液晶组合物与各种物性值进行了潜心研究，结果发现，利用式(I)所得到的数值为3至70的范围的介电常数各向异性为负的液晶组合物，可解决前述课题，从而完成了本专利技术。即发现，通过以由式(I)所得到的数值落入3至70的范围的方式制备液晶组合物，可得到解决了课题的液晶显示元件，其中该式(I)由介电常数各向异性的绝对值(|Δε|)及螺距(P：μm)构成。[数2]|Δε|/P×100式(I)另外发现，可提供使用此液晶组合物的PS模式、PSA模式、PSVA模式、PS-IPS模式或PS-FFS模式的液晶显示元件。专利技术效果通过本专利技术，可提供一种折射率各向异性(Δn)大，旋转粘性(γ1)小，电压保持率(VHR)高，具有负的介电常数各向异性(Δε)的液晶组合物，进而可提供一种使用该液晶组合物时没有滴痕、烧屏、显示不均等显示不良或滴痕、烧屏、显示不均等显示不良受到抑制，并且兼顾了低驱动电压、高透射率与高响应速度的显示品质优异的液晶显示元件。具体实施方式本专利技术的液晶组合物为一种介电常数各向异性为负的液晶组合物，由介电常数各向异性的绝对值(|Δε|)及螺距(P：μm)构成的式(I)所得到的数值为3至70的范围，并且该液晶组合物含有1种或2种以上由通式(np01)及通式(np02)表示的化合物，[数3]|Δε|/P×100式(I)[化4](式中，R01、R02、R03、R04各自独立地表示碳原子数1～10的烷基、碳原子数1～10的烷氧基、碳原子数2～10的烯基、碳原子数2～10的烯氧基，该烷基中的氢原子可被氟原子取代，n01、n02各自独立地表示0或1。)。为了得到兼顾了低驱动电压、高透射率与高响应速度的显示品质优异的液晶显示元件，优选将由式(I)所得到的数值调整为3至70的范围。由式(I)所得到的数值的下限优选为4，优选为5，优选为6，优选为7，优选为8，优选为9，优选为10，优选为11，优选为12，优选为13，优选为14，优选为15，优选为16，优选为17，优选为18，优选为19，优选为20。由式(I)所得到的数值的上限优选为65，优选为60，优选为55，优选为50，优选为45，优选为44，优选为43，优选为42，优选为41，优选为40，优选为39，优选为38，优选为37，优选为36，优选为35，优选为34，优选为33，优选为32，优选为31，优选为30。在本专利技术的液晶组合物中，诱发间距的手性剂只要为具有不对称碳原子的化合物即可，优选为具有1个或2个以上的1,4-亚苯基(该基团中的1个或2个氢原子可被氟、甲基、甲氧基取代。)的分子结构。本专利技术的液晶组合物优选为Δε为负的向列液晶组合物，且优选为Δε为负的手性向列液晶组合物。本专利技术的液晶组合物也可将用于TN模式或STN模式的手性剂转用作诱发间距的手性剂。为了改良或调整间距的温度依赖性，也可混合多种手性剂使用。作为诱发间距的手性剂，可使用具有不对称原子的化合物，也可使用轴手性化合物(axialchiralcompound)，还可将它们混合使用。作为具有不对称原子的化合物，具体而言优选由通式(Ch-I)表示的化合物。[化5](通式(Ch-I)中，R100及R101各自独立地表示氢原子、-CN、-NO2、卤素原子、-OCN、-SCN、-SF5、碳原子数1～30个的手性或非手性的烷基、聚合性基或含有环结构的手性基，n11为0时，R100及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种介电常数各向异性为负的液晶组合物，其中，由介电常数各向异性的绝对值|Δε|及螺距P：μm构成的式(I)为3至70的范围，|Δε|/P×100        式(I)并且所述液晶组合物含有1种或2种以上的由通式(np‑1)及通式(np‑2)表示的化合物，

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.24 JP 2015-1265751.一种介电常数各向异性为负的液晶组合物，其中，由介电常数各向异性的绝对值|Δε|及螺距P：μm构成的式(I)为3至70的范围，|Δε|/P×100式(I)并且所述液晶组合物含有1种或2种以上的由通式(np-1)及通式(np-2)表示的化合物，式中，R01、R02、R03、R04各自独立地表示碳原子数1～10的烷基，该烷基中的1个或不邻接的2个以上的-CH2-可各自独立地被-CH＝CH-或-O-取代，n01、n02各自独立地表示0或1。2.根据权利要求1所述的液晶组合物，其含有由通式(Ch-I)表示的化合物作为诱发间距的手性剂，式中，R100及R101各自独立地表示氢原子、-CN、-NO2、卤素原子、-OCN、-SCN、-SF5、碳原子数1～30个的手性或非手性的烷基、聚合性基或含有环结构的手性基，n11为0时，R100及R101的至少1个为手性的烷基，Z100及Z101各自独立地表示-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-N(R105)-、-N(R105)-CO-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-CH2CH2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-CH＝CH-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF＝CF-、-C≡C-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-或单键，A100及A101各自独立地表示：(a’)反式-1,4-亚环己基，存在于该基团中的1个亚甲基或不邻接的2个以上的亚甲基可被取代成氧原子或硫原子；(b’)1,4-亚苯基，存在于该基团中的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝可被取代成氮原子；或(c’)1,4-亚环己烯基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、茚满-2,5-二基、萘-2,6-二基、十氢化萘-2,6-二基及1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基，存在于这些基团中的1个亚甲基或不邻接的2个以上的亚甲基可被取代成氧原子或硫原子，存在于这些基团中的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝可被取代成氮原子，当存在多个A100或A101时，它们可相同也可不同，n11表示0或1，n11表示0时，m12表示0，且m11表示0、1、2、3、4或5，n11表示1时，m11与m12各自独立地表示0、1、2、3、4或5，D表示由下述式(D1)～(D4)表示的2价基团，式(D1)～(D4)中，带有黑圆点的部位分别键结于Z101或者R100、或Z101或者R100。3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其含有1种或2种以上的由通式(III-1)或通式(III-2)表示的化合物，式中，R31、R32、R33、R34各自独立地表示碳原子数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的烯氧基，存在于R31至R34中的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-可各自独立地被取代成-O-或-S-，另外，存在于R31至R34中的1个或2个以上的氢原子可各自独立地被取代成氟原子或氯原子，环A32、环B31、环B32各自独立地表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基、3,5-二氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-1,4-亚苯基、1,4-亚环己烯基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氢化萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基，Z31、Z32各自独立地表示-OCH2-、-CH2O-、-...

【专利技术属性】
技术研发人员：须藤豪，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