含有茚满化合物的向列型液晶组合物制造技术

一种向列型液晶组合物，其特征在于，　　　　含有１种以上的具有４，６－二氟茚满－２，５－二基的化合物，　　　　折射率各向异性在０．０８至０．１５的范围，　　　　液晶相上限温度为７０℃以上，　　　　液晶相下限温度为－２０℃以下，　　　　液晶相上限温度和液晶相下限温度的差为９０℃以上。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及作为电光学液晶显示材料有用的向列型液晶组合物、使用该向列型液晶组合物的液晶显示元件、以及作为该向列型液晶组合物的构成材料有用的茚满系化合物。
技术介绍
在以扭曲向列型、超扭转扭曲向列型或有源矩阵为代表的液晶显示元件、特别是中小型的便携用液晶显示元件中，对使用环境温度的显示稳定性成为非常重要的关键，谋求能够降低应答性或电力消耗的更低驱动电压的液晶材料、或者在从-30～0℃或40～80℃的温度区域中的驱动电压、陡峭性或负载驱动的频率依赖性等更小等。特别是作为液晶相的下限温度(T→N)和液晶相上限温度(TN-I)的差的绝对值的液晶相温度范围(ΔT)，由于发挥液晶显示元件的低电力消耗特性的屋外的使用增多，所以比较重要。但是，通过以往的材料组合，即使可以扩大液晶相温度范围，但与其相伴随，出现阈值电压的增大、应答速度的升高、折射率各向异性(Δn)从作为向列型液晶元件的最佳范围脱离等，所以无法获得充分的液晶相温度范围是现状(国际公开第00/17287号小册子、特开2001-11450号公报(6页))。为此，希望研发出不使应答速度等液晶诸特性遭到恶化，且液晶相温度范围广的液晶组合物和适于在屋外使用的最佳液晶材料。另一方面，已知在骨架中具有茚满的液晶化合物，且公开有几种化合物。但是，使用了已公开的茚满衍生物的液晶组合物具有如下所示的问题点。例如，具有5，6-二氟茚满-2-基的化合物(国际公开第94/18285号小册子(27～29页)、特开平6-263663号公报(9～10页))，其特征在于，尽管Δε比较大，但应答速度较快，但液晶相的下限温度相当高，作为实用性的向列型液晶组合物，其应用比较落后。另外，也公开有总括性包含具有4，6-二氟茚满-2，5二基的化合物的专利技术(欧洲专利申请公开637585号说明书(31页至实施例)、特开平7-70060号公报(30页至实施例))。但是，在该对比文献中没有具体公开在茚满环的4位和6位上具有氟原子的化合物的制造方法以及物性值。在该对比文献中，尽管记载了可以作为向列型液晶组合物使用，但没有公开将该化合物与什么样的化合物组合而构成向列型液晶组合物，使用该液晶组合物时具有什么样的特征。另外，已知有使用了茚满系化合物的液晶组合物，并公开有优选的化合物的具体例子(国际公开第99/19420号小册子(30～35页))。但是，这里公开的化合物，不在茚满环的4位和6位上具有氟原子，且2位的取代基也是主要具有特殊的环结构或非环结构。而且，这里公开的液晶组合物是在强介电性液晶显示元件中使用的液晶组合物，没有公开有关向列型液晶组合物。综上所述，尚不知道在茚满环的4位和6位上具有氟原子的化合物、以及应用了该化合物的向列型液晶组合物，希望开发出使用了4，6-二氟茚满-2，5-二基的化合物且液晶相温度范围广并具有优异特性的向列型液晶组合物。
技术实现思路
本专利技术的课题是提供一种向列型液晶组合物，该组合物使用了具有4，6-二氟茚满-2，5-二基的化合物，应答速度、阈值电压等液晶诸特性在作为向列型液晶元件的最佳Δn的范围内不会恶化，液晶相的下限温度(T→N)低，液晶相上限温度(TN-I)高，进而具有广泛的液晶相温度范围，同时还提供在该液晶组合物中使用的具有4，6-二氟茚满-2，5-二基的化合物。本专利技术者为了解决上述课题，研究了含有4，6-二氟茚满化合物的向列型液晶组合物，结果完成了本专利技术。即，本专利技术提供一种向列型液晶组合物以及将该组合物作为构成材料的液晶显示元件，该向列型液晶组合物含有1种或2种以上的在骨架中具有4，6-二氟茚满-2，5-二基的化合物，折射率各向异性在0.08～0.15的范围内，液晶相上限温度为70℃以上，液晶相下限温度为-20℃以下，液晶相上限温度和液晶相下限温度的差为90℃以上。同时还提供用于该液晶组合物的、用通式(Ib) (式中，R表示碳原子数为1～12的烷基或碳原子数为2～12的链烯基，n表示1或2。)表示的4，6-二氟茚满系化合物。具体实施例方式下面对本专利技术的一个例子进行说明。在本专利技术中，含有至少1种具有4，6-二氟茚满-2，5-二基的化合物，优选1种至6种，更优选1种至4种，特别优选1种至3种，对于其含有率的总和，如果含有率过多则应答速度恶化，如果过少则阈值电压上升，所以优选在5～50质量％的范围内，特别优选在10～40质量％的范围内。在本专利技术的向列型液晶组合物中，作为具有4，6-二氟茚满-2，5-二基的化合物，优选用下述通式(I)表示的化合物， (式中，R1表示碳原子数为1～15的烷基、碳原子数为2～15的链烯基或氢原子，该烷基或链烯基可以是未取代的基团或者具有1个以上的氟原子、氯原子、甲基或三氟甲基作为取代基，在该烷基或链烯基中存在的1个以上的亚甲基可以被-CO-取代，也可以被氧原子没有相互直接结合的基团-S-、-O-、-OCOO-、-OCO-或-COO-取代； A1和A2相互独立，表示从由(a1)反-1，4-环己亚基(在该基团中存在的1个亚甲基或没有邻接的2个以上的亚甲基可以被-O-或-S-取代)，(b1)1，4-亚苯基(在该基团中存在的1个-CH＝或没有邻接的2个以上的-CH＝可以被氮原子所取代)，以及(c1)1，4-亚环己烯基、1，4-二环(2.2.2)辛亚基(1，4-bicyclo(2.2.2.)octylene)、哌啶-1，4-二基、萘-2，6-二基、十氢化萘-2，6-二基和1，2，3，4-四氢化萘-2，6-二基构成的组中选择的基团，上述的基团(a1)、基团(b1)或基团(c1)分别可以被氰基、氟原子或氯原子取代；l和m相互独立，表示0、1或2，但l和m的和为2以下；Z1和Z2相互独立，表示从由-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-(CH2)4-、-CH＝CH-CH2CH2-、-CH2CH2-CH＝CH-、单键构成的组中选择的基团；R2表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、2，2，2-三氟乙基、碳原子数为1～15的烷基、碳原子数为2～15的链烯基或氢原子，该烷基或链链烯基可以是未取代的基团或者具有1个以上的氟原子、氯原子、甲基或三氟甲基作为取代基，在该烷基或链烯基中存在的1个以上的亚甲基可以被-CO-取代，也可以被氧原子没有相互直接结合的基团-S-、-O-、-OCOO-、-OCO-或-COO-取代；当A1、A2、Z1和Z2存在多个时，它们可以相同，也可以不同)。在通式(I)中，如果侧链过长容易出现向列相，所以R1优选碳原子数为1～10的烷基或碳原子数为2～15的链烯基，更优选未取代的碳原子数为1～8的直链烷基或碳原子数为2～8的链烯基，进一步优选链烯基用下面的式(a)至(e)表示的结构。 (结构式中右端与A1或茚满环连接。) A1优选反-1，4-环己亚基、1，4-亚苯基、3-氟-1，4-亚苯基或者3，5-二氟-1，4-亚苯基，更优选1，4-亚苯基或者反-1，4-环己亚基。A2优选反-1，4-环己亚基、1，4-亚苯基、3-氟-1，4-亚苯基或者3，5-二氟-1，4-亚苯基，更优选1，4-亚苯基或者3-氟-1，4-亚苯基或者3，5-二氟-1，4-亚苯基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：梅津安男，川上正太郎，竹内清文，楠本哲生，小川真治，
申请(专利权)人：大日本油墨化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：