具有萘环的化合物、液晶组合物、及液晶显示元件制造技术

本发明专利技术的手段为式(1)所表示的化合物、含有所述化合物的液晶组合物、包含所述组合物的液晶显示元件。R为碳数1至15的烷基等；环A

Compounds with naphthalene rings, liquid crystal compositions, and liquid crystal display elements

The method of the present invention is a compound represented by formula (1), a liquid crystal composition containing the compound, and a liquid crystal display element containing the composition. R is alkyl with carbon number 1 to 15, etc.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有萘环的化合物、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。更详细而言，涉及一种具有萘环的液晶性化合物、含有所述化合物且具有向列相的液晶组合物、及包含所述组合物的液晶显示元件。液晶显示元件被广泛地利用于个人计算机(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者。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)等模式。PSA模式的元件中，使用含有聚合物的液晶组合物。对于所述组合物而言，可利用聚合物来进一步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，优选为所述组合物中所含的液晶性化合物具有下述(1)至(8)所示的物性。(1)对热或光的稳定性高，(2)透明点高，(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)般具有对热或光的高稳定性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)般具有高透明点的化合物扩大元件的可使用的温度范围。如(3)般具有向列相、层列相等般的液晶相的低下限温度、尤其是向列相的低下限温度的化合物也扩大元件的可使用的温度范围。如(4)般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)般具有适当的光学各向异性、即大的光学各向异性或小的光学各向异性的化合物。在通过减小元件的单元间隙(cellgap)而缩短响应时间的情况下，适合的是具有大的光学各向异性的化合物。如(6)般具有大的介电各向异性的化合物降低元件的阈电压。由此，元件的消耗电力减少。另一方面，具有小的介电各向异性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元件的可使用的温度范围。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，根据欲提高的特性而需要适当的弹性常数。优选为如(8)般具有与其他液晶性化合物的良好的相容性的化合物。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，已合成了各种具有大的介电各向异性的液晶性化合物。也合成了各种具有大的光学各向异性的液晶性化合物。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。原因在于：有时新颖的化合物也会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)至物性(8)而具有良好的物性与适当的平衡的化合物。专利文献1的段落0300中记载有下述化合物。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2008/090780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液晶性化合物，所述液晶性化合物充分满足如对热或光的稳定性高、透明点高(或向列相的上限温度高)、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良好般的物性的至少一种。且在于提供一种与类似的化合物相比较而具有大的光学各向异性或大的介电各向异性的化合物。第二问题在于提供一种液晶组合物，所述液晶组合物含有所述化合物且充分满足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、比电阻大、弹性常数适当等物性的至少一种。所述问题在于提供一种在这些物性的至少两种之间具有适当的平衡的液晶组合物。第三问题在于提供一种液晶显示元件，所述液晶显示元件包含所述组合物且具有可使用元件的广的温度范围、短的响应时间、大的电压保持率、低的阈电压、大的对比度比、小的闪烁率及长寿命。解决问题的技术手段本专利技术涉及一种式(1)所表示的化合物、含有所述化合物的液晶组合物、及包含所述组合物的液晶显示元件。式(1)中，R为碳数1至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-CH2CH2-可经-CH＝CH-取代，这些基中，至少一个氢可经氟或氯取代；环A1及环A2独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4-亚苯基、十氢萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、萘-2,6-二基、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、吡啶-2,5-二基、或嘧啶-2,5-二基，这些环中，至少一个氢可经氟、氯、或碳数1至3的烷基取代；Z1及Z2独立地为单键、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2S-、-SCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、或-CF＝CF-；Y1、Y2、及Y3独立地为氢、氟或氯；m为0、1或2。专利技术的效果第一优点在于提供一种液晶性化合物，所述液晶性化合物充分满足如对热或光的稳定性高、透明点高(或向列相的上限温度高)、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良好般的物性的至少一种。且在于提供一种与类似的化合物相比较而具有大的光学各向异性或大的介电各向异性的化合物(参照比较例1)。第二优点在于提供一种液晶组合物，所述液晶组合物含有所述化合物且充分满足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、比电阻大、弹性常数适当等物性的至少一种。所述优点在于提供一种在这些物性的至少两种之间具有适当的平衡的液晶组合物。第三优点在于提供一种液晶显示元件，所述液晶显示元件包含所述组合物且具有可使用元件的广的温度范围、短的响应时间、大的电压保持率、低的阈电压、大的对比度比、小的闪烁率及长寿命。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、介电各向异性般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-亚苯基般的六员环，且所述分子结构为棒状(rodl本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化合物，其是由式(1)表示。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.28 JP 2016-0907991.一种化合物，其是由式(1)表示。式(1)中，R为碳数1至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-CH2CH2-可经-CH＝CH-取代，这些基中，至少一个氢可经氟或氯取代；环A1及环A2独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、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、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、或嘧啶-2,5-二基，这些环中，至少一个氢可经氟或氯取代；Z1及Z2独立地为单键、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2S-、-SCH2-、-CF2O-、-OCF2-、或-CF＝CF-；Y1、Y2、及Y3独立地为氢、氟、或氯；m为0、1、或2。2.根据权利要求1所述的化合物，其是由式(1A)表示。式(1A)中，R为碳数1至15的烷基、碳数1至14的烷氧基、碳数2至15的烯基、碳数2至14的烯氧基、碳数1至14的烷硫基、或碳数2至14的烯硫基；环A1为1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-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、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、1-氟萘-2,6-二基、1,3-二氟萘-2,6-二基、或1,3,8-三氟萘-2,6-二基；Z1为单键、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2S-、-SCH2-、-CF2O-、或-OCF2-；Y1、Y2、及Y3独立地为氢或氟。3.根据权利要求1所述的化合物，其是由式(1A-1)至式(1A-3)的任一者表示。式(1A-1)至式(1A-3)中，R为碳数1至15的烷基、碳数1至14的烷氧基、碳数2至15的烯基、或碳数2至14的烯氧基；环A1为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-1,4-亚苯基、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、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、1-氟萘-2,6-二基、1,3-二氟萘-2,6-二基、或1,3,8-三氟萘-2,6-二基；Y1、Y2、及Y3独立地为氢或氟。4.根据权利要求1所述的化合物，其是由式(1A-4)至式(1A-15)的任一者表示。式(1A-4)至式(1A-15)中，R为碳数1至10的烷基、碳数1至9的烷氧基、碳数2至10的烯基、或碳数2至9的烯氧基；Y1、Y2、Y3、L1、L2、及L3独立地为氢或氟。5.根据权利要求1所述的化合物，其是由式(1B)表示。式(1B)中，R为碳数1至15的烷基、碳数1至14的烷氧基、碳数2至15的烯基、碳数2至14的烯氧基、碳数1至14的烷硫基、或碳数2至14的烯硫基；环A1为1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-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、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、1-氟萘-2,6-二基、1,3-二氟萘-2,6-二基、或1,3,8-三氟萘-2,6-二基；环A2为1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-1,4-亚苯基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、1-氟萘-2,6-二基、1,3-二氟萘-2,6-二基、或1,3,8-三氟萘-2,6-二基；Z1及Z2独立地为单键、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2S-、-SCH2-、-CF2O-、或-OCF2-；Y1、Y2、及Y3独立地为氢或氟。6.根据权利要求1所述的化合物，其是由式(1B-1)至式(1B-5)的任一者表示。式(1B-1)至式(1B-5)中，R为碳数1至15的烷基、碳数1至14的烷氧基、碳数2至15的烯基、或碳数2至14的烯氧基；环A1为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-1,4-亚苯基、1,3-二噁烷-2,5-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、1-氟萘-2,6-二基、1,3-二氟萘-2,6-二基、或1,3,8-三氟萘-2,6-二基；环A2为1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-1,4-亚苯基、萘-2,6-二基、1-氟萘-2,6-二基、1,3-二氟萘-2,6-二基、或1,3,8-三氟萘-2,6-二基；Y1、Y2、及Y3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(1B-6)至式(1B-31)的任一者表示。式(1B-6)至式(1B-31)中，R为碳数1至10的烷基、碳数1至9的烷氧基、碳数2至10的烯基、或碳数2至9的烯氧基；Y1、Y2、Y3、L1、L2、L3、L4、及L5独立地为氢或氟。8.根据权利要求1所述的化合物，其是由式(1C)表示。式(1C)中，R为碳数1至15的烷基、碳数1至14的烷氧基、碳数2至15的烯基、碳数2至14的烯氧基、碳数1至14的烷硫基、或碳数2至14的烯硫基；环A1为1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-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、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、1-氟萘-2,6-二基、1,3-二氟萘-2,6-二基、或1,3,8-三氟萘-2,6-二基，环A2为1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-1,4-亚苯基、吡啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、嘧啶-2,5-二基、1-氟萘-2,6-二基、1,3-二氟萘-2,6-二基、或1,3,8-三氟萘-2,6-二基；Z1及Z2独立地为单键、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OCO...

【专利技术属性】
技术研发人员：后藤真由美，藤森飒雅香，
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