介电常数各向异性为负的液晶组合物及使用该液晶组合物的液晶显示元件的制作方法
【专利摘要】本发明提供介电常数各向异性表现为负值的液晶组合物及使用其的液晶显示元件。本发明涉及作为电光性液晶显示材料有用的介电常数各向异性(Δε)为负的液晶组合物、以及使用该液晶组合物的液晶显示元件，并提供含有1种或2种以上通式(I)所表示的化合物、进一步含有1种或2种以上通式(II)所表示的化合物的液晶组合物。由此，本发明的液晶组合物能够使工作电压相对于温度的变化率变小，因此对低温区的显示品质改善有效。因此，适合于设想在寒冷地区、屋外使用的车载显示器、移动用途。
【专利说明】介电常数各向异性为负的液晶组合物及使用该液晶组合物 的液晶显示元件
【技术领域】
[0001] 本发明涉及作为电光性液晶显示材料有用的介电常数各向异性（Λ ε )为负的液 晶组合物、以及使用该液晶组合物的液晶显示元件。
【背景技术】
[0002] 使用具有负介电常数各向异性（负的Λ ε )的液晶组合物的垂直取向型 VA_LCD(Vertical Alignment-Liquid Crystal Display(垂直取向-液晶显不器））能够显 示漆黑的黑，因此作为显示品质优异、高对比度的液晶显示装置，正广泛渗入以液晶电视为 中心的市场。此外，最近，除了以液晶电视等为代表的有源矩阵驱动方式以外，在用作车载、 家电用途的显示器的无源矩阵驱动方式中，VA-LCD的采用也正在增加。在车载用显示器等 中，要求以宽温度范围工作且维持高显示品质，因此希望液晶组合物的工作电压的温度依 赖性尽可能平直。
[0003] 在Λ ε为正的液晶组合物中，使工作电压的温度依赖性平直是比较容易的，可以 通过改良高温区域的工作电压的温度依赖性来实现。作为改良高温区域的工作电压的温度 依赖性的方法，具有提高液晶组合物的向列转变温度（T ni)的方法、提高液晶组合物的比电 阻值的方法。与之相对，在Λ ε为负的液晶组合物中，为了使工作电压的温度依赖性平直， 必须改良低温区域的工作电压的温度依赖性，并未发现有效的方法。
[0004] 作为VA-LCD用液晶材料，提出了许多液晶化合物及液晶组合物，但是对于使工作 电压的温度依赖性平直的液晶化合物的组合，并未被报告。
[0005] 现有技术文献 [0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :日本特开2006-241214
[0008] 专利文献2 :日本特开2006-225450
[0009] 专利文献3 :日本特开2001-40354
【发明内容】
[0010] 发明所要解决的课题
[0011] 本发明的目的是提供一种在介电常数各向异性为负的液晶组合物中具有平直的 工作电压的温度依赖性的液晶组合物及使用其的液晶显示元件。
[0012] 用于解决课题的方法
[0013] 本发明提供一种含有1种或2种以上通式（I)所表示的化合物、且含有1种或2 种以上通式（II)所表示的化合物的液晶组合物及使用其的液晶显示元件。
[0014] [化 1]
[0015]
【权利要求】
1. 一种液晶组合物，含有1种或2种以上通式（I)所表示的化合物、且含有1种或2种 以上通式（II)所表示的化合物，
式中，R11、R12、R21及R22彼此独立地表示碳原子数1?8的烷基、碳原子数1?8的烷 氧基或碳原子数2?8的烯基，这些基团彼此独立地为非取代的或者具有至少1个卤素基 作为取代基，而且存在于这些基团中的1个或2个以上的-CH2-可以各自独立地以氧原子 相互不直接连接的方式被-〇_、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-取代， A11、A12、A21及A22彼此独立地表示选自由下述基团所组成的组中的基团， (a) 反式-1，4-亚环己基，其中，存在于该基团中的1个-CH2-或不邻接的2个以上 的-CH2-可以被-〇-和/或-S-取代； (b)l，4-亚苯基，其中，存在于该基团中的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-〇12-基 可以被-N-取代； (c) 1，4-亚环己烯基、1，4-双环（2. 2. 2)亚辛基、哌啶-1，4-二基、萘-2, 6-二基、十氢 化萘-2, 6-二基及1，2, 3, 4-四氢化萘-2, 6-二基， 所述基团（a)、基团（b)及基团（c)上的氢原子可以彼此独立地被碳原子数1?3的烷 基、碳原子数2?3的烯基、碳原子数1?3的烷氧基、碳原子数1?3的烯氧基、CN或卤 素取代， 211、221及厂2彼此独立地表示-〇)〇-、-〇0)-、-〇1 2〇-、-〇012-、-〇卩2〇-、-〇〇卩2-、-〇1 2012-、-CH=CH-、-CEc-、-(CH2)4_、-CH=CH-CH2CH2-、-CH2CH2-CH=CH-或单键， a11、a21及a22彼此独立地表示0或1。
2. 如权利要求1所述的液晶组合物，含有1种或2种以上通式（III)所表示的化合物，
式中，R31及R32彼此独立地表示碳原子数1?8的烷基、碳原子数1?8的烷氧基或碳 原子数2?8的烯基，这些基团彼此独立地为非取代的或者具有至少1个卤素基作为取代 基，而且存在于这些基团中的1个或2个以上的-CH2-可以各自独立地以氧原子相互不直 接连接的方式被-〇_、-S-、-CO-、-COO-、-0C0-、-0C0-0-取代， A31、A32及A33彼此独立地表示选自由下述基团所组成的组中的基团， (a) 反式-1，4-亚环己基，其中，存在于该基团中的1个-CH2-或不邻接的2个以上 的-CH2-可以被-〇-和/或-S-取代； (b)l，4-亚苯基，其中，存在于该基团中的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-〇12-基 可以被-N-取代； (c) 1，4-亚环己烯基、1，4-双环（2. 2. 2)亚辛基、哌啶-1，4-二基、萘-2, 6-二基、十氢 化萘-2, 6-二基及1，2, 3, 4-四氢化萘-2, 6-二基， 所述基团（a)、基团（b)及基团（c)上的氢原子可以彼此独立地被碳原子数1?3的烷 基、碳原子数2?3的烯基、碳原子数1?3的烷氧基、碳原子数1?3的烯氧基、CN或卤素 取代，A31、A32及A33之中的至少一个表示2, 3-二氟-1，4-亚苯基、1，7, 8-三氟萘-2, 6-二 基或3, 4, 5-二氟萘-2, 6-二基， Z31 及Z32彼此独立地表示-COO-、-OCO-、-CH20_、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CEc-、-(CH2)4_、-CH=CH-CH2CH2-、-CH2CH2-CH=CH-或单键， a31表示0、1或2，在a31表示2的情况下，存在的2个A32可以相同也可以不同，在a31表 示2的情况下，存在的2个Z32可以相同也可以不同，但通式（III)不表示通式（I)所表示 的化合物及通式（II)所表示的化合物。
3. 如权利要求1或2所述的液晶组合物，含有1种或2种以上通式（IV)所表示的化合 物_
式中，R41及R42彼此独立地表示碳原子数1?8的烷基、碳原子数1?8的烷氧基或碳 原子数2?8的烯基，这些基团彼此独立地为非取代的或者具有至少1个卤素基作为取代 基，而且存在于这些基团中的1个或2个以上的-CH2-可以各自独立地以氧原子相互不直 接连接的方式被-〇_、-S-、-CO-、-COO-、-0C0-、-0C0-0-取代， A41、A42及A43彼此独立地表示选自由下述基团所组成的组中的基团， (a) 反式-1，4-亚环己基，其中，存在于该基团中的1个-CH2-或不邻接的2个以上 的-CH2-可以被-〇-和/或-S-取代； (b)l，4-亚苯基，其中，存在于该基团中的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-〇12-基 可以被-N-取代； (c) 1，4-亚环己烯基、1，4-双环（2. 2. 2)亚辛基、哌啶-1，4-二基、萘-2, 6-二基、十氢 化萘-2, 6-二基及1，2, 3, 4-四氢化萘-2, 6-二基， 所述基团（a)、基团（b)及基团（c)上的氢原子可以彼此独立地被碳原子数1?3的烷 基、碳原子数2?3的烯基、碳原子数1?3的烷氧基、碳原子数1?3的烯氧基、CN或卤 素取代，A41、A42及A43不表示2, 3-二卤-1，4-亚苯基， Z41 及Z42彼此独立地表示-COO-、-0C0-、-CH20_、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CEc-、-(CH2)4_、-CH=CH-CH2CH2-、-CH2CH2-CH=CH-或单键， A41表示0、1或2，在a41表示2的情况下，存在的2个A42可以相同也可以不同，在a41表 示2的情况下，存在的2个Z32可以相同也可以不同。
4. 如权利要求2或3所述的液晶组合物，含有1种或2种以上选自由通式（V)所表示 的化合物及通式（VI)所组成的组中的化合物作为通式（III)所表示的化合物，
式中，R51及R61彼此独立地与权利要求2中的R31表示相同的意义，R52及R62彼此独立 地与权利要求2中的R32表示相同的意义， A51、A52、A53、A61、A62及A63彼此独立地表示反式-1，4-亚环己基、1，4-亚苯基或1，4-亚 环己烯基，存在于1，4-亚苯基上的1个或2个以上的氢原子可以彼此独立地被卤素取代， Z51、Z52、Z61 及Z62彼此独立地表示-coo-、-oco-、-ch2o-、-och2-、-cf2o-、-ocf2-、-ch2ch2 -、-CH=CH-、-CEc-、-(CH2)4-、-CH=CH-CH2CH2-、-CH2CH2-CH=CH-或单键， 851、&52、& 61及&62彼此独立地表示0、1或2，& 51+&52表示0、1或2，&61+8 62表示0、1或2， 在a51表示2的情况下，存在的2个A51可以相同也可以不同，在a52表示2的情况下，存在 的2个A52可以相同也可以不同，在a51表示2的情况下，存在的2个Z51可以相同也可以不 同，在a52表示2的情况下，存在的2个Z52可以相同也可以不同，在a61表示2的情况下，存 在的2个A61可以相同也可以不同，在a62表示2的情况下，存在的2个A62可以相同也可以 不同，在a61表示2的情况下，存在的2个Z61可以相同也可以不同，在a62表示2的情况下， 存在的2个Z62可以相同也可以不同。
5. 如权利要求3或4所的液晶组合物，含有1种或2种以上通式（VII)所表示的化合 物作为通式（IV)所表示的化合物，
式中，R71与权利要求3中的R41表示相同的意义，R72与权利要求3中的R42表示相同的 意义，a71表示O或1。
6. 如权利要求2至5中任一项所述的液晶组合物，通式（I)所表示的化合物、通式（II) 所表示的化合物及通式（III)所表示的化合物的总量为液晶组合物全体的50质量％至100 质量％。
7. 如权利要求1至6中任一项所述的液晶组合物，向列-各向同性转变温度为70°C? 120°C，介电常数各向异性为-1. 5?-8. 0及双折射率为0. 080?0. 250。
8. 如权利要求1至7中任一项所述的液晶组合物，含有500?5000ppm的单体。
9. 一种液晶显示元件，其使用了权利要求1至8中任一项所述的液晶组合物。
10. 如权利要求9所述的液晶显示元件，预倾角为80°至90°。
11. 如权利要求9或10所述的液晶显示元件，其是有源矩阵驱动型。
12. 如权利要求9或10所述的液晶显示元件，其是无源矩阵驱动型。
【文档编号】C09K19/14GK104471027SQ201380026122
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年5月22日 优先权日:2012年5月28日
【发明者】大石晴己, 谷口士朗, 小谷邦彦, 丸山和则 申请人:Dic株式会社