专利名称：：氯苯衍生物、光学等向性液晶媒体及光元件的制作方法
技术领域：
：本发明涉及可用作光元件用材料的液晶化合物、液晶媒体。详细而言，本发明涉及一种具有大的介电常数异向性(permittivityanisotropy)、折射率异向性(refractiveindexanisotropy)，且熔点低的化合物；以及一种具有广的液晶相温度范围、大的介电常数异向性、折射率异向性的液晶媒体。另外，本发明还涉及一种使用该液晶媒体的光元件。详细而言，本发明涉及一种可于广泛的温度范围内使用，可低电压驱动，且可获得高速的光电口向应(electro-opticalresponse)的光元件。
背景技术：
：使用了液晶组成物的液晶显示元件被广泛用于时钟、计算器(calculator)、文字处理机(wordprocessor)等的显示器(display)中。所述液晶显示元件利用了液晶化合物的折射率异向性、介电常数异向性等。液晶显示元件的运作模式(operationmode)已知主要有利用1枚以上偏光板进行显示的相变化型(Phasechange，简称为PC)、扭转向列型(twistednematic，简称为TN)、超扭转向列(supertwistednematic，简称为STN)、双稳态扭转型(Bistabletwistednematic，简称为BTN)、电控双折射(electricallycontrolledbirefringence，简称为ECB)、光学补偿双折射(opticallycompensatedbend，简称为0CB)、横向电场驱动(in-planeswitching，简称为IPS)、垂直配向(verticalalignment,简称为VA)等。另外，近年来开始广泛研究于光学等向性液晶相中施加电场，使其表现出电致双折射的模式(专利文献1专利文献9、非专利文献1非专利文献3)。另外，还提出利用了光学等向性液晶相的一的蓝相(bluephase)的电致双折射的可调式滤波器(tunablefilter)、波前控制元件、液晶透镜、像差修正元件、孔径控制元件、光学头装置等(专利文献10专利文献12)。基于元件的驱动方式的分类有被动矩阵式(passivematrix，简称为PM)与主动矩阵式(activematrix，简称为AM)。PM(passivematrix)可分类为静态式(static)与多工式(multiplex)等，AM可分类为薄膜晶体管(thinfilmtransistor，简称为TFT)、金属-绝缘层-金属(metalinsulatormetal，简称为MIM)等。所述液晶显示元件含有具适当的物性的液晶组成物。为了提高液晶显示元件的特性，较佳的是该液晶组成物具有适当的物性。作为液晶组成物的成分的液晶化合物所必须的一般物性如下所示(1)化学性稳定且物理性稳定、(2)具有高的透明点(液晶相-等向性相的相转移温度)、(3)液晶相(向列相、胆固醇相、层列相、蓝相等光学等向性液晶相等)的下限温度低、(4)与其他液晶化合物的相溶性优异、(5)具有适当大小的介电常数异向性、(6)具有适当大小的折射率异向性。特别是于光学等向性液晶相中，自减低驱动电压的观点考虑，较佳的是介电常数异向性与折射率异向性大的液晶化合物。若于液晶显示元件中使用包含如(1)所示那样的化学性、物理性稳定的液晶化合物的液晶组成物，则可提高电压保持率(voltageholdingratio)。而且，藉由包含如⑵及(3)所示那样的具有高的透明点或液晶相的低的下限温度的液晶化合物的液晶组成物，可扩宽向列相或光学等向性液晶相的温度范围，可于广泛的温度范围内作为显示元件而使用。液晶化合物为了表现出以单一化合物而难以发挥的特性，通常与其他众多液晶化合物混合而调制为液晶组成物使用。因此，较佳的是液晶显示元件中所使用的液晶化合物如(4)所示那样与其他液晶化合物等的相溶性良好。近年来，开始要求特别是显示性能例如对比度(contrast)、显示容量、响应时间(responsetime)特性等更高的液晶显示元件。另外，所使用的液晶材料要求驱动电压低的液晶组成物。而且，为了以低电压驱动以光学等向性液晶相进行驱动的光元件，较佳的是使用介电常数异向性及折射率异向性大的液晶化合物。虽然存在关于与本案化合物类似的氯苯衍生物具有大的介电常数异向性及大的折射率异向性的报告(专利文献13)，但并无可想起本案发明的具有氯苯部位的化合物的记述，亦无可想起本案化合物的优异的特性的记述。而且，专利文献1专利文献3及非专利文献1非专利文献3中所揭示的光学等向性的高分子/液晶复合材料中，元件运作所需的电压高。于专利文献4专利文献9中，虽然揭示了与上述相比可降低运作电压的光学等向性液晶组成物及高分子/液晶复合材料，但并无关于可想起含有本申请案的具有氯苯部位的化合物的光学等向性液晶组成物及高分子/液晶复合材料的记述。发明要解决的技术课题本发明的第一目的在于提供一种具有对热、光等的稳定性、大的折射率异向性、大的介电常数异向性，且熔点低的液晶化合物。本发明的第二目的在于提供一种具有对热、光等的稳定性、广的液晶相温度范围、大的折射率异向性、大的介电常数异向性，且具有光学等向性液晶相的液晶媒体。本发明的第三目的在于提供含有所述液晶媒体，可于广的温度范围内使用，具有短的响应时间、大的对比度及低的驱动电压的各种光元件。解决课题的技术手段本发明提供如下的液晶化合物、液晶媒体(液晶组成物或高分子/液晶复合物)及含有液晶媒体的光元件等。[1]一种化合物，其以式(1)所表示权利要求1.一种化合物，其以式(1)所表示(于式(1)中，R1为氢或碳数120的烷基，该烷基中的任意-CH2-亦可经-0-、-S-、-coo-、-0C0-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C=C-取代，该烷基中以及烷基中的任意-CH2-经-0-、-S-、-COO-、-0C0-、-CH=CH-,-CF=CF-或-C三C-取代而成的基中的任意氢亦可经卤素或碳数13的烷基所取代(l}、TJ、TJ、T\f及Z6独立为单键或-CF2O-,其中至少一个为-CF2O-；L1、L2、L3、L4及L5独立为氢或氟；X1为卤素、-C三N、-N=C=S、-SF5或者任意的氢原子经氟原子取代的碳数13的烷基，该烷基中任意的-CH2-亦可经-0-、-S-、-CH=CH-或-C三C-取代；l、m、n、o及ρ独立为0或1，1彡l+m+η+ο+ρ彡2)。2.如权利要求1所述的液晶化合物，其中，于式⑴中，R1为碳数120的烷基、碳数221的烯基、碳数221的炔基、碳数119的烷氧基、碳数220的烯氧基、碳数119的烷硫基、碳数219的烯硫基或-(CH2)v-CH=CF2,此处ν为0或119的整数；X1为卤素、-SF5、-CH2F、-CHF2、-CF3(CH2)2-F,-CF2CH2F、-CF2CHF2、-CH2CF3、-CF2CF3、-(CH2)3_F、-(CF2)3-F、-CF2CHFCF3、-CHFCF2CF3、-(CH2)4_F、_(CF2)4_F、_(CH2)5_F、_(CF2)5-F,-OCH2F,-OCHF2、-0CF3、-0-(CH2)2-F,-OCF2CH2F,-OCF2CHF2,-OCH2CF3^-O-(CH2)3_F、-0-(CF2)3-F,-0CF2CHFCF3,-OCHFCF2CF3、-0(CH2)4-F、-0-(CF2)4-F、-0-(CH2)5-F、-0-(CF2)5-F、-CH=CHF、-CH=CF2、-CF=CHF,-CH=CHCH2F,-CH=CHCF3^-(CH2)2-CH=CF2,-CH2CH=CHCF3或-CH=CHCF2CF303.如权利要求1或2所述的液晶化合物，其中，于式(1)中，R1为碳数120的烷基或碳数221的烯基。4.如权利要求1至3中任一项所述的液晶化合物，其以式(1-1)、式(1-2)、式(1-3)、式(1-4)、式(1-5)或式(1-6)所表示5.如权利要求4所述的液晶化合物，其以式(1-1-1)、式(1-1-2)、式(1-2-1)、式(1-2-2)、式(1-3-1)、式(1-3-2)、式(1-4-2)、式(1-4-3)、式(1-5-3)或式(1-6-2)所表6.如权利要求5所述的液晶化合物，其以式(1-1-2)、式(1-2-2)、式(1-4-3)或式(1-5-3)所表示。7.如权利要求1至6中任一项所述的化合物，其中，L1为氢。8.如权利要求1至6中任一项所述的化合物，其中，L1为氟。9.如权利要求1至8中任一项所述的化合物，其中，L4及L5均为氟，X1为氟、氯、-OCF3或-CF3。10.一种液晶化合物，其以式(1-4-3-1)、式(1-1-2-1)、式(1-5-3-1)、式(1-2-2-1)或式(1-6-2-1)所表示11.一种液晶组成物，其特征在于含有如权利要求1至10中任一项所述的化合物及手性剂，表现出光学等向性的液晶相。12.如权利要求11所述的液晶组成物，其还含有选自式O)、式C3)及式(4)各自所表示的化合物的群组的至少一种化合物13.如权利要求11所述的液晶组成物，其还含有选自以式(所表示的化合物的群组的至少一种化合物14.如权利要求11所述的液晶组成物，其还含有选自以式(6)所表示的化合物的群组的至少一种化合物(6)于所述式中，R4及R5独立为碳数ι10的烷基或碳数210的烯基，于该烷基及烯基中，任意的氢亦可经氟取代，任意的-CH2-亦可经-0-取代；环D1、环D2及环D3独立为1，4-亚环己基、嘧啶-2，5-二基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基、3-氟_1，4-亚苯基、或2，5-二氟-1，4-亚苯基；Z10为-C三C-,-COO-,-(CH2)2-,-CH=CH-或单键。15.如权利要求12所述的液晶组成物，其还含有选自权利要求13中所述的以式(5)所表示的化合物的群组的至少一种化合物。16.如权利要求12所述的液晶组成物，其还含有选自以式(6)所表示的化合物的群组的至少一种化合物。17.如权利要求13所述的液晶组成物，其还含有选自以式(6)所表示的化合物的群组的至少一种化合物。18.如权利要求11所述的液晶组成物，其还含有选自式(7)、式(8)、式(9)及式(10)各自所表示的化合物的群组的至少一种化合物19.如权利要求11所述的液晶组成物，其还含有选自以式(11)所表示的化合物的群组的至少一种化合物20.如权利要求11至19中任一项所述的液晶组成物，其包含至少一种抗氧化剂及/或紫外线吸收剂。21.如权利要求11至20中任一项所述的液晶组成物，其中，光学等向性液晶相并不显示二色以上的绕射光。22.如权利要求11至20中任一项所述的液晶组成物，其中，光学等向性液晶相显示二色以上的绕射光。23.如权利要求21或22所述的液晶组成物，其中，液晶组成物是于手性向列相与非液晶等向性相共存且上限温度与下限温度之差为3°C150°C的组成物中添加手性剂而所得的液晶组成物。24.如权利要求21或22所述的液晶组成物，其中，液晶组成物是于手性向列相与非液晶等向性相共存且上限温度与下限温度之差为5°C150°C的组成物中添加手性剂而所得的液晶组成物。25.如权利要求21或22所述的液晶组成物，其中，液晶组成物是于向列相与非液晶等向性相共存且上限温度与下限温度之差为3°C150°C的组成物中添加手性剂而获得的液晶组成物。26.如权利要求11至25中任一项所述的液晶组成物，其中，相对于液晶组成物的总重量，手性剂的比例为Iwt%40wt%。27.如权利要求11至25中任一项所述的液晶组成物，其中，相对于液晶组成物的总重量，手性剂的比例为5wt%15wt%。28.如权利要求沈或27所述的液晶组成物，其中，于70°C-20°C的任意温度下显示出手性向列相，且于该温度范围的至少一部分下螺旋节距为700nm以下。29.如权利要求沈至观中任一项所述的液晶组成物，其中，手性剂包含选自式(Kl)式0)各自所表示的化合物的群组的至少一种化合物30.如权利要求沈至28中任一项所述的液晶组成物，其中，手性剂包含选自式(K2-1)式(K2-8)、式(K4-1)式(K4-6)及式(K5-1)式(K5-3)各自所表示的化合物的群组的至少一种化合物31.一种混合物，其含有如权利要求11至30中任一项所述的液晶组成物、与聚合性单体。32.如权利要求31所述的混合物，其中，所述聚合性单体为光聚合性单体或热聚合性单体。33.一种高分子/液晶复合材料，其是使如权利要求31或32所述的混合物聚合而所得，用于以光学等向性液晶相驱动的元件中。34.如权利要求33所述的高分子/液晶复合材料，其是使如权利要求31或32所述的混合物于非液晶等向性相或光学等向性液晶相下聚合而所得。35.如权利要求33或34所述的高分子/液晶复合材料，其中，高分子/液晶复合材料所含的高分子具有液晶原基部位。36.如权利要求33至35中任一项所述的高分子/液晶复合材料，其中，高分子/液晶复合材料所含的高分子具有交联结构。37.如权利要求33至36中任一项所述的高分子/液晶复合材料，其中，液晶组成物的比例为60wt%99wt%，高分子的比例为Iwt%40wt%。38.一种光元件，其是于其中一个面或者两个面配置电极，且包含配置在基板间的液晶媒体、及经由电极而对液晶媒体施加电场的电场施加机构的光元件，液晶媒体是如权利要求沈至30中任一项所述的液晶组成物或者如权利要求33至37中任一项所述的高分子/液晶复合材料。39.一种光元件，其是于其中一个面或者两个面配置电极，至少一个为透明的一组基板、配置在基板间的液晶媒体、及配置在基板外侧的偏光板，且包含经由电极而对液晶媒体施加电场的电场施加机构的光元件，所述液晶媒体是如权利要求26至30中任一项所述的液晶组成物或者如权利要求33至37中任一项所述的高分子/液晶复合材料。40.如权利要求39所述的光元件，其中，于一组基板的至少一个基板上，以可对至少2个方向施加电场的方式构成电极。41.如权利要求39所述的光元件，其中，于互相平行配置的一组基板的一个或两个中，以可对至少2个方向施加电场的方式构成电极。42.如权利要求38至41中任一项所述的光元件，其中，电极配置为矩阵状，构成像素电极，各像素包含主动元件，该主动元件是薄膜晶体管(TFT)。全文摘要提供一种具有大的折射率异向性、大的介电常数异向性，且熔点低的化合物；以及一种具有广的液晶相温度范围、大的折射率异向性、大的介电常数异向性，且具有光学等向性液晶相的液晶媒体。本发明是一种具有氯苯环的液晶化合物，以及一种其特征在于含有所述液晶化合物及手性剂且表现出光学等向性液晶相的液晶媒体。文档编号C09K19/12GK102388013SQ20108001611公开日2012年3月21日申请日期2010年5月7日优先权日2009年5月19日发明者国信隆史,长谷场康宏申请人:Jnc株式会社,智索石油化学株式会社