专利名称：负介电异向性液晶性化合物、使用其的液晶组成物及液晶显示元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可用作液晶显示元件用材料的新颖液晶性化合物以及含有该化合物的液晶组成物。详细而言，本发明涉及一种具有低粘性以及与其他液晶性化合物的良好相容性，并且具有适当大小的折射率异向性以及介电异向性、且在用于液晶显示元件时可获得陡峭的电光学特性(electro-optic property)的新颖液晶性化合物及含有该化合物的液晶组成物，以及含有该液晶组成物的液晶显示元件。
背景技术：
使用液晶性化合物(于本申请中，液晶性化合物的术语是指显示液晶相的化合物、以及不显示液晶相但用作液晶组成物的构成成分的化合物的总称)的显示元件被广泛用于时钟、计算器(calculator)、文字处理机(word processor)等的显示器(display)中。 该些显示元件是利用液晶性化合物的折射率异向性、介电异向性等。液晶相有向列型液晶相(nematic liquid-crystalline phase)、层列型液晶相(smectic liquid-crystalline phase)、胆固酉享型液晶相(cholesteric liquid-crystalline phase)，最广泛地使用的是利用向列型液晶相的显示元件。另外，显示方式有动态散射(Dynamic Scattering,DS)型、配向相变形(Deformed Aligned Phase, DAP)型、宾/主(Guest-Host，GH)型、扭转向列型(Twisted Nematic, TN)型，超扭转向列型(Super Twisted Nematic, STN)型、薄膜晶体管(Thin-Film Transistor, TFT)型、垂直配向(Vertical Alignment, VA)型、共平面切换 Qn-Plane Switching, IPS)型、高分子稳定配向(Polymer Sustained Alignment, PSA)型等。该些显示方式中所使用的液晶性化合物，必须在以室温为中心的宽广温度范围内显示液晶相，在使用显示元件的条件下充分稳定，进而具备足以使显示元件驱动的特性，但目前尚无法利用单一液晶性化合物来满足上述条件。因此实际情况是藉由将数种至数十种液晶性化合物混合来制备具备要求特性的液晶组成物。对于该些液晶组成物，要求于使用显示元件的条件下对通常存在的水分、光、 热、空气稳定，另外对电场或电磁放射亦稳定，而且对所混合的化合物化学稳定。另外，对于液晶组成物而言，其折射率异向性(Δη)以及介电异向性(△ O等各种物性值必须依存于显示方式或显示元件的形状而具有适当的值。更重要的是，液晶组成物中的各成分相互具有良好的溶解性。为了进行良好的液晶显示，较好的是构成液晶显示器的液晶显示元件的单元厚度与所使用的液晶材料的Δη的值为一定值(E. Jakeman等人，Pyhs. Lett.，39A. 69(1972))。 另外，液晶显示元件的响应速度与所使用的单元的厚度的平方成反比例。因此，在制造可用于显示动态影像等的可高速响应的液晶显示元件时，必须使用具有大的Δη的值的液晶组成物。作为具有大的Δη的值的液晶单体成分，已开发出各种化合物，但一般而言，此种具有大的Δη的化合物虽具有高度共轭的分子结构，但有与其他液晶材料的相容性差的倾向，而难以用作具有良好电气特性的液晶组成物的构成要素。进而，对于作为薄膜晶体管方式的液晶显示元件等的要求高绝缘性(电阻率)的液晶组成物的构成要素而使用的液晶性化合物，要求高稳定性。另外已知，上述运作模式中，IPS模式、VA模式或PSA模式等是利用液晶分子的垂直配向性的运作模式，而可改善TN模式、STN模式等先前的显示模式的缺点即视角狭窄。而且，作为先前以来可用于该些运作模式的液晶显示元件的具有负介电异向性的液晶组成物的成分，已研究了大量的苯环上的氢被氟取代的液晶性化合物(参照专利文献 1 专利文献4。)。例如，专利文献1中研究了苯环上的氢被氟取代的式(s-1)所表示的化合物，另外，专利文献2中研究了式(s-幻所表示的苯环上的氢被氟取代、且具有烯基的化合物。
权利要求
1.一种化合物，其是以式(1)表示
2.如权利要求1所述的化合物，其中Q^Q2以及Q4为氟，Q3为氢。
3.如权利要求1所述的化合物，其中Q^Q3以及Q4为氟，Q2为氢。
4.如权利要求1所述的化合物，其中Z为-CH20-。
5.一种包含两种以上的化合物的液晶组成物，其特征在于含有至少一种如权利要求1 所述的化合物。
6.如权利要求5所述的液晶组成物，含有选自式O)、式C3)及式(4)各自所表示的化合物的组群中的至少一种化合物
7.如权利要求5所述的液晶组成物，含有选自式(5)所表示的化合物的组群中的至少一种化合物
8.如权利要求5所述的液晶组成物，含有选自式(6)、式(7)、式(8)、式(9)、式(10)及式(11)各自所表示的化合物的组群中的至少一种化合物
9.如权利要求5所述的液晶组成物，含有选自式(12)、式(1 及式(14)各自所表示的化合物的组群中的至少一种化合物
10.如权利要求6所述的液晶组成物，还含有选自式( 所表示的化合物的组群中的至少一种化合物。
11.如权利要求6所述的液晶组成物，还含有选自式(1 、式(1 及式(14)各自所表示的化合物的组群中的至少一种化合物。
12.如权利要求7所述的液晶组成物，还含有选自式(1 、式(1 及式(14)各自所表示的化合物的组群中的至少一种化合物。
13.如权利要求8所述的液晶组成物，还含有选自式(1 、式(1 及式(14)各自所表示的化合物的组群中的至少一种化合物。
14.如权利要求5所述的液晶组成物，还含有至少一种光学活性化合物及/或可进行聚合的化合物。
15.如权利要求5所述的液晶组成物，还含有至少一种抗氧化剂及/或紫外线吸收剂。
16.一种液晶显示元件，含有如权利要求5所述的液晶组成物。
全文摘要
本发明提供一种具有液晶性化合物所必需的一般物性，即对热及光等的稳定性、小的粘度、适当大小的折射率异向性值、适当大小的介电异向性值及陡峭的电光学特性、向列相的宽广温度范围以及与其他液晶性化合物的优异相容性的液晶性化合物，特别是提供一种具有向列相的宽广温度范围的液晶性化合物。本发明的液晶性化合物是式(1)所表示的化合物。例如，R1以及R2分别独立为碳数1～9的烷基或碳数2～9的烯基、碳数1～8的烷氧基或碳数2～8的烯氧基；Q1以及Q4分别独立为氟或氯；Q2以及Q3分别独立为氢、氟或氯，Q2以及Q3中的任一个必为氢；Z为-CH2O-或-COO-；h为1或2。
文档编号C09K19/34GK102307838SQ20108000713
公开日2012年1月4日 申请日期2010年1月27日 优先权日2009年2月17日
发明者山下淳一, 缟田辉 申请人:Jnc株式会社, 智索石油化学株式会社