向列液晶组合物及使用其的液晶显示元件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及作为液晶显示材料有用的介电常数各向异性（A e)显示负值的向列 液晶组合物及使用了该向列液晶组合物的液晶显示元件。
【背景技术】
[0002] 液晶显示元件从用于钟表、电子计算器开始，发展到用于各种家用电器、测定仪 器、汽车用面板、文字处理器、电子记事本、打印机、电脑、电视等中。作为液晶显示方式，其 代表性的方式可以列举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 (平面转换）型、0CB (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，还可以列举通过静态驱动、多工驱动、单纯矩阵方式、TFT(薄膜晶体管）、TFD(薄膜二极 管）等驱动的有源矩阵（AM)方式。
[0003] 这些显示方式中，IPS型、ECB型、VA型、或CSH型等具有使用A e显示负值的液 晶材料的特征。这些之中，特别是基于AM驱动的VA型显示方式被用于要求高速且宽视角 的显示元件、例如电视机等用途。
[0004] 对于VA型等显示方式中使用的向列液晶组合物，要求低电压驱动、高速响应及宽 工作温度范围。即，要求A e为负且绝对值大，粘度低，向列相-各向同性液体相转变温度 (Tni)高。此外，根据折射率各向异性（An)与单元间隙（d)之积即AnXd的设定，还需要 结合单元间隙匹配而将液晶材料的An调节至适当的范围。此外，由于将液晶显示元件用 于电视机等时重视高速响应性，因此需要粘度（n)低的液晶材料。
[0005] 迄今为止，通过对A e为负且其绝对值大的化合物进行各种研宄，液晶组合物的 特性逐渐得以改良。
[0006] 作为A e为负的液晶材料，公开了使用以下所示的具有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。
[0007] [化学式1]
【主权项】
1. 一种液晶组合物，其特征在于，含有1种或2种以上的通式（I)所示的化合物作为第 一成分，其含量为3~25质量％，并且含有介电常数各向异性Λ ε为负且其绝对值大于3 的化合物作为第二成分， [化学式1]
式（I)中，q表示〇或1，R55表示碳原子数1~10的烷基或碳原子数2~10的烯基。
2. 根据权利要求1所述的液晶组合物，其中，25 °C时的介电常数各向异性Λ ε 在-2.0~-8.0的范围，20°C时的折射率各向异性Δη在0.08~0. 14的范围，20°C时的粘 度q在10~30mPa · s的范围，20°C时的旋转粘性γ 1在60~130mPa · s的范围，向列 相-各向同性液体相转变温度Tni在60°C~120°C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1种或2种以上的选自通式（II) 所示的化合物组中的化合物作为第二成分， [化学式2]
式（II)中，R1及R2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的烯基或碳原子数2~10的烯氧基，存在于R1及R2中的1个-CH 2-或 不相邻的2个以上-CH2-各自独立地可以被-O-和/或-S-取代，并且存在于R 1及R 2中 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；环A及环B各自独立地 表不反式 _1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、2-氣-1，4 -亚苯基、3-氣-1，4-亚苯基、3, 5-二 氣_1，4-亚苯基、2,3-二氣 -1，4-亚苯基、1，4-亚环己條基、1，4-亚双环[2. 2. 2]辛基、B辰 啶_1，4_二基、蔡_2, 6_二基、十氛蔡_2, 6_二基或1，2, 3, 4_四氛蔡_2, 6_二基；p表不0、 1 或 2 ;Z 表示-OCH2-、-CH2O-、-CF2O-、-OCF2-、-CH 2CH2-、-CF2CF2-或单键。
4. 根据权利要求1~3中任一项所述的液晶组合物，其中，第二成分的含量为10~90 质量％。
5. 根据权利要求3或4所述的液晶组合物，其中，作为第二成分的通式（II)为通式 (II-Al)~通式（II-A5)及通式（II-Bl)~通式（II-B5)， [化学式3]
式中，R3及R4各自独立地表示碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基，存在 于R3及R4中的1个或2个以上的氢原子各自独立地可以被氟原子取代。
6. 根据权利要求5所述的液晶组合物，其中，含有选自通式（II-Al)~通式（II-A5)所 示的化合物组中的1种或2种以上化合物作为第二成分。
7. 根据权利要求1~6中任一项所述的液晶组合物，其中，通式（I)为式（I-A1)、式 (I-A2)、式（I-A3)、式（I-A4)、式（I-Bl)、式（I-B2)、式（I-B3)、式（I-B4)或式（I-B5)所示 的化合物，
8. 根据权利要求1~7中任一项所述的液晶组合物，其中，含有1种或2种以上的选自 通式（III-A)~通式（III-J)所示的化合物组中的化合物作为第三成分，
式中，R5表示碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基，R6表示碳原子数1~5 的烷基、碳原子数1~5的烷氧基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数2~5的烯氧基；但 是，通式（III-F)所示的化合物中不包含与通式（I)所示的化合物相同的化合物。
9. 根据权利要求8所述的液晶组合物，其中，同时含有通式（I)、通式（II-Al)及通式 (III-A)〇
10. 根据权利要求8所述的液晶组合物，其中，同时含有通式（I)、通式（ΙΙ-Α3)及通式 (III-A)〇
11. 根据权利要求8所述的液晶组合物，其中，同时含有通式（I)、通式（II-Bl)及通式 (III-A)〇
12. 根据权利要求8所述的液晶组合物，其中，同时含有通式（I)、通式（ΙΙ-Β2)及通式 (III-A)〇
13. 根据权利要求8所述的液晶组合物，其中，同时含有通式（I)、通式（ΙΙ-Β3)及通式 (III-A)〇
14. 根据权利要求8所述的液晶组合物，其中，同时含有通式（I)、通式（ΙΙ-Β4)及通式 (III-A)〇
15. 根据权利要求1~14中任一项所述的液晶组合物，其中，含有1种或2种以上的通 式（V)所示的化合物作为进一步的成分， [化学式8]
式（V)中，R21及R22各自独立地表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数1~8的烷氧基、 碳原子数2~8的烯基或碳原子数2~8的烯氧基。
16. 根据权利要求1~15中任一项所述的液晶组合物，其中，含有1种或2种以上的聚 合性化合物。
17. 根据权利要求16所述的液晶组合物，其中，聚合性化合物为通式（IV)， [化学式9]
式（IV)中，R7及R8各自独立地表示式（R-I)~式（R-15)中的任一者，X1~X 8各自独 立地表示三氟甲基、三氟甲氧基、氟原子或氢原子， [化学式10]
18. -种液晶显示元件，其使用了权利要求1~17中任一项所述的液晶组合物。
19. 一种有源矩阵驱动用液晶显示元件，其使用了权利要求1~17中任一项所述的液 晶组合物。
20. -种VA模式、PSA模式、PSVA模式、IPS模式或ECB模式用的液晶显示元件，其使 用了权利要求1~17中任一项所述的液晶组合物。
【专利摘要】本发明涉及作为液晶显示材料有用的介电常数各向异性(Δε)为负的向列液晶组合物、以及使用该向列液晶组合物的液晶显示元件。本发明的液晶组合物不会降低折射率各向异性(Δn)及向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)，并且粘度(η)足够小、旋转粘性(γ1)足够小、弹性常数(K33)大、绝对值大的介电常数各向异性(Δε)的绝对值大，使用了该液晶组合物的液晶显示元件没有显示不良或显示不良受到抑制、显示品质优异、响应速度快，对有源矩阵驱动用液晶显示元件而言特别有用。可以应用于VA型、PSVA型等液晶显示元件。
【IPC分类】G02F1-13, C09K19-32, C09K19-34, C09K19-30, C09K19-54, C09K19-38, C09K19-14, C09K19-42, C09K19-12, C09K19-20
【公开号】CN104755588
【申请号】CN201380055840
【发明人】须藤豪, 川上正太郎
【申请人】Dic株式会社
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年10月21日
【公告号】WO2014065231A1