具有多氟‑2‑丁烯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与类似的化合物相比，介电各向异性大、加热可靠性优异的液晶性化合物、含有所述化合物的液晶组合物、含有所述组合物的液晶显示元件。一种式(1)所表示的化合物。式(1)中，例如，R

With more fluorine liquid crystal compound, liquid crystal composition and liquid crystal 2 butene oxygen radicals display element

The invention provides a liquid crystal compound with excellent dielectric anisotropy and excellent heating reliability compared with the similar compound, liquid crystal composition containing the compound and liquid crystal display element containing the composition. A compound (1) expressed. In formula (1), for example, R

【技术实现步骤摘要】
具有多氟-2-丁烯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、液晶组合物及液晶显示元件。更详细来说，本专利技术涉及一种具有多氟-2-丁烯氧基(polyfluoro-2-butenoxygroup)的液晶性化合物、含有所述化合物且具有向列相的液晶组合物、及含有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地用于个人计算机(personalcomputer)、电视(television)等的显示器中。所述元件为利用液晶性化合物的光学各向异性、介电各向异性等物性个。作为液晶显示元件的动作模式，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)模式等模式。在PSA模式的元件中使用含有聚合物的液晶组合物。所述组合物能够通过聚合物来控制液晶分子的取向。在此种液晶显示元件中可使用具有适当的物性的液晶组合物。为了进一步提高元件的特性，优选的是所述组合物中所含有的液晶性化合物具有下述(1)～(8)所示的物性。(1)对热或光的稳定性高，(2)清亮点(clearingpoint)高，(3)液晶相的下限温度低，(4)粘度(η)小，(5)光学各向异性(Δn)适当，(6)介电各向异性(Δε)大，(7)弹性常数(K)适当，(8)与其他液晶性化合物的相容性良好。液晶性化合物的物性对元件的特性所带来的效果如下所述。如(1)对热或光的稳定性高的化合物提高元件的电压保持率。由此，元件的寿命延长。如(2)清亮点高的化合物扩大可使用元件的温度范围。如(3)向列相、层列相等的液晶相的下限温度低、特别是向列相的下限温度低的化合物也扩大可使用元件的温度范围。如(4)粘度小的化合物缩短元件的响应时间。根据元件的设计，需要如(5)光学各向异性适当、即光学各向异性大或光学各向异性小的化合物。在通过减小元件的单元间隙(cellgap)而缩短响应时间的情况下，适合的是光学各向异性大的化合物。如(6)介电各向异性大的化合物降低元件的阈电压。由此，元件的消耗电力减少。另一方面，介电各向异性小的化合物通过降低组合物的粘度而缩短元件的响应时间。所述化合物通过提高向列相的上限温度而扩大可使用元件的温度范围。关于(7)，弹性常数大的化合物缩短元件的响应时间。弹性常数小的化合物降低元件的阈电压。因此，根据欲提高的特性而需要适当的弹性常数。优选的是如(8)具有与其他液晶性化合物的优异的相容性的化合物。其原因在于：将具有不同物性的液晶性化合物混合而调节组合物的物性。迄今为止，已合成了各种介电各向异性大的液晶性化合物。也已合成了各种光学各向异性大的液晶性化合物。其原因在于：新颖的化合物中可期待现有的化合物中所没有的良好的物性。其原因在于：新颖的化合物还有可能对组合物的至少两种物性赋予适当的平衡。根据此种情况，期望有关于所述物性(1)～物性(8)而具有良好的物性与适当的平衡的化合物。迄今为止，为了合成具有优异的平衡的液晶化合物，已尝试使分子末端呈特殊结构，专利文献1中记载有具有全氟烯氧基的化合物(S-1)。另外，专利文献2中记载有具有类似结构的1，1，3，3-四氟烯氧基的化合物(S-2)。[化1][现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开2007-277127号公报[专利文献2]国际公开第2015-129540号
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]第一问题在于提供一种与类似的化合物相比，介电各向异性大、加热可靠性优异的化合物。第二问题在于提供一种含有所述化合物且充分满足以下物性的至少一种的液晶组合物，所述物性为对热或光的稳定性高、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、电阻率大、弹性常数适当等。所述问题在于提供一种关于至少两种物性而具有适当的平衡的液晶组合物。[解决问题的技术手段]本专利技术涉及一种式(1)所表示的液晶性化合物、含有所述化合物的液晶组合物、及含有所述组合物的液晶显示元件。[化2]式(1)中，R1为碳数1～15的烷基，所述R1中，至少一个-CH2-可经-O-或-S-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，至少一个氢可经卤素取代；环A1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、或吡啶-2，5-二基，直接键结于这些环上的至少一个氢可经卤素取代；Z1为单键、-CH2CH2-、-C≡C-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、或-OCO-；L1及L2独立地为氢或卤素；Y1及Y2独立地为氢或卤素；a为1、2、3、或4。[专利技术的效果]第一优点在于提供一种与类似的化合物相比，介电各向异性大、加热可靠性良好的化合物(参照比较例1)。第二优点在于提供一种含有所述化合物且充分满足以下物性的至少一种的液晶组合物，所述物性为对热或光的稳定性高、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、电阻率大、弹性常数适当等。所述优点在于提供一种关于至少两种物性而具有适当的平衡的液晶组合物。具体实施方式本说明书中的用语的使用方法如下所述。有时将“液晶性化合物”、“液晶组合物”及“液晶显示元件”的用语分别简称为“化合物”、“组合物”及“元件”。“液晶性化合物”为具有向列相、层列相等液晶相的化合物及不具有液晶相但出于调节如上限温度、下限温度、粘度、介电各向异性的组合物的物性的目的而添加的化合物的总称。所述化合物具有如1，4-亚环己基或1，4-亚苯基的六员环，且所述分子结构为棒状(rodlike)。“液晶显示元件”为液晶显示面板及液晶显示模块的总称。“聚合性化合物”为出于使组合物中产生聚合物的目的而添加的化合物。液晶组合物可通过将多种液晶性化合物加以混合而制备。以进一步调整物性为目的而向所述组合物中添加添加物。可视需要而添加如聚合性化合物、聚合引发剂、聚合抑制剂、光学活性化合物、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、热稳定剂、色素及消泡剂的添加物。以此种顺序将液晶性化合物或添加物混合。在添加有添加物的情况下，液晶性化合物的比例(含量)也是由基于不含添加物的液晶组合物的重量的重量百分率(重量％)所表示。添加物的比例(添加量)是由基于不含添加物的液晶组合物的重量的重量百分率(重量％)所表示。也有时使用重量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种式(1)所表示的化合物，其特征在于：

【技术特征摘要】
2016.07.28 JP 2016-1489201.一种式(1)所表示的化合物，其特征在于：式(1)中，R1为碳数1～15的烷基，所述R1中，至少一个-CH2-可经-O-或-S-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，至少一个氢可经卤素取代；环A1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、或吡啶-2，5-二基，直接键结于这些环上的至少一个氢可经卤素取代；Z1为单键、-CH2CH2-、-C≡C-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、或-OCO-；L1及L2独立地为氢或卤素；Y1及Y2独立地为氢或卤素；a为1、2、3、或4。2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：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、碳数2～14的烯氧基。3.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：式(1)中，Z1独立地为单键、-CH2CH2-、-C≡C-、-CH＝CH-、-CF2O-、或-COO-。4.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：其由式(1-1)～式(1-4)的任一个所表示，式(1-1)～式(1-4)中，环A1、环A2、环A3及环A4独立地为1，4-亚环己基、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、或2，6，7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷-1，4-二基；Z1、Z2、Z3及Z4独立地为单键、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-CF2O-、或-COO-；R1为碳数1～10的烷基或碳数2～10的烯基；L1及L2独立地为氢、氟或氯；Y1及Y2独立地为氢、氟或氯。5.根据权利要求4所述的化合物，其特征在于：式(1-1)～式(1-4)中，环A1、环A2、环A3及环A4独立地为1，4亚环己基、1，4-亚苯基、至少一个氢经氟或氯取代的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、-CH2CH2-、-CH＝CH-、或-CF2O-；R1为碳数1～10的烷基或碳数2～10的烯基；L1及L2独立地为氢或氟；Y1及Y2独立地为氢或氟。6.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：其由式(1-5)～式(1-12)的任一个所表示，式(1-5)～式(1-12)中，环A1及环A2独立地为1，4-亚环己基、四氢吡喃-2，5-二基、或1，3-二噁烷-2，5-二基；Z1及Z2独立地为单键或-CF2O-；R1为碳数1～10的烷基或碳数2～10的烯基；L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7及L8独立地为氢或氟；Y1及Y2独立地为氢或氟。7.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：其由式(1-13)～式(1-23)的任一个所表示，式(1-13)～式(1-23)中，R1为碳数1～10的烷基或碳数2～10的烯基；L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7及L8独立地为氢或氟；Y1及Y2独立地为氢或氟。8.一种液晶组合物，其特征在于：含有根据权利要求1所述的化合物的至少一种。9.根据权利要求8所述的液晶组合物，其特征在于：进而含有选自式(2)～式(4)所表示的化合物的群组中的至少一种化合物，式(2)～式(4)中，R...

【专利技术属性】
技术研发人员：高田章博，
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