液晶组合物以及使用其的液晶显示元件的制作方法
【专利摘要】本发明的目的之一是提供一种液晶组合物，其是Δε为正的液晶组合物，具有宽温度范围的液晶相，在低温时的溶解性良好，具有优异的ODF工艺适应性，电阻率、电压保持率高，并且对热、光稳定，为了实现该目的，提供一种含有下述式(i)和式(ii)所表示的化合物的液晶组合物。[化1](式中，Ri1表示碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基)。
【专利说明】液晶组合物以及使用其的液晶显示元件
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种作为液晶显示材料有用的介电常数各向异性（Λ ε )显示正值的 向列型液晶组合物以及使用其的液晶显示元件。
【背景技术】
[0002] 液晶显示元件从钟表、电子计算器开始，发展到用于各种测定仪器、汽车用面板、 文字处理器、电子记事本、打印机、计算机、电视机、钟表、广告显示板等。作为液晶显示方 式，其代表性的有ΤΝ(扭曲向列）型、STN(超扭曲向列）型、使用TFT(薄膜晶体管）的垂直 取向型、IPS(共面转换）型等。要求用于这些液晶显示元件的液晶组合物对水分、空气、热、 光等外来刺激稳定，以及在以室温为中心的尽可能宽的温度范围内显示液晶相，粘性低，并 且驱动电压低。进一步，为了对每个显示元件而言使介电常数各向异性（△ ε )、折射率各向 异性（Δη)等为最适当的值，液晶组合物由数种至数十种化合物构成。
[0003] 在垂直配向（VA)型显示器中可以使用Λ ε为负的液晶组合物，在ΤΝ型、STN型 或IPS(共面转换）型等水平取向型显示器中，可以使用Λ ε为正的液晶组合物。此外，还 报道了使△ ε为正的液晶组合物在未施加电压时垂直取向，并通过施加横向电场从而进 行显示的驱动方式，Λ ε为正的液晶组合物的必要性进一步提高。另一方面，在所有的驱 动方式中，要求低电压驱动、高速响应、宽工作温度范围。也就是说，要求Λ ε为正并且绝 对值大，粘度（Π )小，向列相-各向同性液体相转变温度（Tni)高。此外，为了将Λη和单 元间隙（d)的积即AnXd设定为规定值，需要根据单元间隙将液晶组合物的Λη调节至适 当的范围。除此以外，由于在将液晶显示元件应用于电视机等时重视高速响应性，因此还要 求旋转粘性（Υ1)小的液晶组合物。
[0004] 作为旨在高速响应性的液晶组合物的构成，例如，公开了将作为Λ ε为正的液晶 化合物的下述式（Α-1)?（Α-3)所表示的化合物和作为△ ε为中性的液晶化合物的（Β)组 合使用的液晶组合物。作为这些液晶组合物的特征，Λ ε为正的液晶化合物具有-CF20-结 构、△ ε为中性的液晶化合物具有烯基，在液晶组合物的领域中是众所周知的（专利文献 1 ?4)。
[0005] [化 1]
[0006]
【权利要求】
1. 一种液晶组合物，其特征在于，含有下述式（i)所表示的至少1种化合物和下述通式 (ii)所表示的化合物，
式中，Rn表示碳原子数1?5的烷基或碳原子数2?5的烯基。
2. 如权利要求1所述的液晶组合物，其中，含有通式（L)所表示的1种或2种以上化合 物，
式中，Ru和俨各自独立地表示碳原子数1?8的烷基，该烷基中的1个或非邻接的2 个以上-CH2-各自独立地可以被-CH=CH-、-C ξ c-、-0-、-CO-、-C00-或-0C0-取代， 0L表示0、1、2或3， BU、B12和妒各自独立地表示选自由（a)和（b)所组成的组中的基团， (幻1，4-亚环己基，该基团中存在的1个-〇12-或不邻接的2个以上-〇12-可以被-〇-取 代， (b)l，4-亚苯基，该基团中存在的1个-CH=或不邻接的2个以上-CH=可以被-N=取 代， 上述基团（a)、基团（b)各自独立地可以被氰基、氟原子或氯原子取代， Lu 和 LL2 各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-0CH 2-、-CH20-、-C00-、-0C0-、-0CF2-、-CF20-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-CEC-， 当0L为2或3从而存在多个L12时，它们可以相同也可以不同，当0L为2或3从而存 在多个妒时，它们可以相同也可以不同，但是，式（ii)所表示的化合物除外。
3. 如权利要求1或2所述的液晶组合物，其中，含有下述通式（M)所表示的至少1种化 合物，
式中，RM1表示碳原子数1?8的烷基，该烷基中的1个或非邻接的2个以上-CH2-各自 独立地可以被-CH=CH-、-C ξ c-、-0-、-CO-、-C00-或-0C0-取代， PM 表示 0、1、2、3 或 4， CM1和CM2各自独立地表示选自由（d)和（e)所组成的组中的基团， (d)l，4-亚环己基，该基团中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上-CH2-可以 被-〇-或-s-取代， (e)l，4-亚苯基，该基团中存在的1个-CH=或不邻接的2个以上-CH=可以被-N=取 代， 上述基团（d)、基团（e)各自独立地可以被氰基、氟原子或氯原子取代， KM1 和 Κκ 各自独立地表示单键、-ch2ch2-、-(ch2)4-、-och 2-、-ch2o-、-ocf2-、-cf2o-、-coo -、-0C0-或-c Ξ C-, 当PM为2、3或4从而存在多个KM1时，它们可以相同也可以不同，当PM为2、3或4从 而存在多个CM2时，它们可以相同也可以不同， XM1和XM3各自独立地表示氢原子、氯原子或氟原子， XM2表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、氟代甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基 或2,2,2-三氟乙基，但是，通式（i)所表示的化合物除外。
4. 如权利要求3所述的液晶组合物，其中，含有通式（X-2-1)所表示的化合物作为通式 (M)所表示的化合物，
式中，R1(l表示碳原子数1?5的烷基、碳原子数2?5的烯基或碳原子数1?4的烷 氧基。
5. 如权利要求2所述的液晶组合物，其中，含有选自通式（1-4)所表示的化合物组中的 化合物作为通式（L)所表示的化合物，
式中，R11和R12各自独立地表示碳原子数1?5的烷基、碳原子数2?5的烯基或碳原 子数1?4的烧氧基。
6. 如权利要求2所述的液晶组合物，其中，含有下述通式（IV)所表示的化合物作为通 式（U所表不的化合物，
式中，R41、R42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，X41、X 42 各自独立地表示氢原子或氟原子。
7. 如权利要求3所述的液晶组合物，其中，含有下述通式（IX-2-2)所表示的化合物作 为通式（M)所表示的化合物，
式中，R9表示碳原子数1?5的烷基或碳原子数2?5的烯基。
8. 如权利要求2所述的液晶组合物，其中，含有选自下述通式（1-7)所表示的化合物组 中的化合物作为通式（L)所表示的化合物，
(1-7) 式中，R11和R12各自独立地表示碳原子数1?5的烷基、碳原子数2?5的烯基或碳原 子数1?4的烷氧基，X12各自独立地表示氟原子或氯原子。
9. 如权利要求2所述的液晶组合物，其中，含有选自下述通式（II-1)所表示的化合物 组中的化合物作为通式（L)所表示的化合物，
(11-1) R21和R22各自独立地表示碳原子数2?5的烯基或碳原子数1?5的烷基或碳原子数 1?4的烧氧基。
10. 如权利要求3所述的液晶组合物，其中，含有下述通式（IX-1)所表示的化合物作为 通式（M)所表示的化合物，
(ix-1) 式中，R9表示碳原子数1?5的烷基或碳原子数2?5的烯基，X92表示氢原子或氟原 子，Y9表不氟原子或H3CF3。
11. 如权利要求3所述的液晶组合物，其中，含有下述通式（XIV-2-2)所表示的化合物 作为通式（M)所表示的化合物，
(XIV-2-2) 式中，R14表示碳原子数2?7的烷基。
12. 如权利要求3所述的液晶组合物，其中，含有下述通式（X-4)所表示的化合物作为 通式（M)所表示的化合物，
(X-4) 式中，X1(l2表示氟原子或氢原子，R1(l表示碳原子数1?5的烷基、碳原子数2?5的烯 基或碳原子数1?4的烷氧基。
13. 如权利要求3所述的液晶组合物，其中，含有下述通式（X-1-3)所表示的化合物作 为通式（M)所表示的化合物，
式中，R1(l表示碳原子数1?5的烷基、碳原子数2?5的烯基或碳原子数1?4的烷 氧基。
14. 如权利要求4所述的液晶组合物，其中，含有下述式（39. 2)所表示的化合物作为通 式（X-2-1)所表不的化合物，
(39.2) 〇
15. 如权利要求5所述的液晶组合物，其中，含有下述式（5.2)所表示的化合物作为通 式（1-4)所表示的化合物，
(5-2) 〇
16. 如权利要求6所述的液晶组合物，其中，含有式（18.3)所表示的化合物作为通式 (IV)所表示的化合物，
(18.3) 〇
17. 如权利要求7所述的液晶组合物，其中，含有式（31.4)所表示的化合物作为通式 (IX-2-2)所表示的化合物，
(31.4) 〇
18. 如权利要求8所述的液晶组合物，其中，含有式（8.1)所表示的化合物作为通式 (1-7)所表示的化合物，
(8.1) 〇
19. 如权利要求9所述的液晶组合物，其中，含有式（10. 1)所表示的化合物作为1通式 (II-1)所表示的化合物，
(10.1) 〇
20. 如权利要求10所述的液晶组合物，其中，含有式（28.5)所表示的化合物作为通式 (IX-1)所表示的化合物，
(28.5) 〇
21. 如权利要求11所述的液晶组合物，其中，含有式（54. 1)和/或式（54.4)所表示的 化合物作为通式（XIV-2-2)所表示的化合物， (54.1)
(54.4) ο
22. 如权利要求12所述的液晶组合物，其中，含有式（42.3)所表示的化合物作为通式 (Χ-4)所表示的化合物，
(42.3) 〇
23. 如权利要求13所述的液晶组合物，其中，含有式（38.2)所表示的化合物作为通式 (X-1-3)所表不的化合物，
(38.2) 〇
24. 如权利要求2所述的液晶组合物，其中，含有14%以上的通式（1-1-1)所表示的化 合物作为通式（L)所表示的化合物，
(1-1-1) 式中R12表示碳原子数1?5的烷基、碳原子数2?5的烯基或碳原子数1?4的烷氧 基。
25. 如权利要求2所述的液晶组合物，其中，含有通式（ΙΙ-2)所表示的化合物作为通式 (U所表示的化合物，
(11-2) 式中，R23表示碳原子数2?5的烯基，R24表示碳原子数1?5的烷基或碳原子数1? 4的烧氧基。
26. 如权利要求25所述的液晶组合物，其中，含有9%以上的式（11.2)所表示的化合 物作为通式（ΙΙ-2)所表示的化合物，
(11.2) 〇
27. 如权利要求10所述的液晶组合物，其中，含有15%以上的式（28. 3)所表示的化合 物作为通式（ΙΧ-1)所表示的化合物， (28.3)
ο
28. 如权利要求3所述的液晶组合物，其中，含有通式（VIII-1)所表示的化合物作为通 式（Μ)所表示的化合物，
(VIII-1) 式中，R8表示碳原子数1?5的烷基、碳原子数2?5的烯基或碳原子数1?4的烷氧 基。
29. 如权利要求28所述的液晶组合物，其中，含有3%以上的式（26. 1)所表示的化合 物作为通式（Μ)所表示的化合物，
(26.1) 〇
30. 如权利要求6所述的液晶组合物，其中，含有7%以上的式（18.4)和/或式（18. 5) 所表示的化合物作为通式（IV)所表示的化合物，
(18.4) (18.5) 〇
31. 如权利要求2所述的液晶组合物，其中，含有6%以上的选自通式（III)所表示的 化合物组中化合物作为通式（L)所表示的化合物，
(III) R31和R32各自独立地表示碳原子数2?5的烯基或碳原子数1?5的烷基或碳原子数 1?4的烧氧基。
32. 如权利要求6所述的液晶组合物，其中，含有0.5%以上且小于5%的式（19. 1)和 /或式（19.2)所表示的化合物作为通式（IV)所表示的化合物， (19.1)
(19.2) ο
33. 如权利要求11所述的液晶组合物，其中，含有5%以上的式（54. 2)所表示的化合 物作为通式（XIV-2-2)所表示的化合物，
(54.2) 〇
34. 如权利要求6所述的液晶组合物，其中，含有6%以上的式（19. 3)和/或式（19.4) 所表示的化合物作为通式（IV)所表示的化合物，
(19.3) (19.4) 〇
35. 如权利要求6所述的液晶组合物，其中，含有0.5 %以上且小于5 %的下述式 (19. 31)和/或（19. 32)所表示的化合物作为通式（IV)所表示的化合物，
C19J1) C19.32) 〇
36. 如权利要求3所述的液晶组合物，其中，含有0.5%以上且小于2%的式（41.2)所 表示的化合物作为通式（Μ)所表示的化合物，
(41-2) 〇
37. -种有源矩阵驱动用液晶显示元件，其使用权利要求1至36中任一项所述的液晶 组合物。
38. 如权利要求37所述的有源矩阵驱动用液晶显示元件，其中，运作模式为IPS方式。
39. 如权利要求37所述的有源矩阵驱动用液晶显示元件，其中，运作模式为FFS方式。
40. 如权利要求37所述的有源矩阵驱动用液晶显示元件，其中，运作模式为VA-IPS方 式。
41. 如权利要求37所述的有源矩阵驱动用液晶显示元件，其中，运作模式为OCB方式。
42. 如权利要求37所述的有源矩阵驱动用液晶显示元件，其中，运作模式为ECB方式。
43. -种液晶显示器，其使用权利要求37?42所述的有源矩阵液晶显示元件。
【文档编号】G02F1/1333GK104145004SQ201380006447
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年3月25日 优先权日:2013年3月25日
【发明者】河村丞治, 根岸真, 岩下芳典 申请人:Dic株式会社