技术领域：
本发明涉及作为电气光学的液晶显示材料有用的介电常数各向异性(Δε)显示正值的向列液晶组合物。
背景技术：
：液晶显示元件从钟表、电子计算器开始，发展到在各种测定仪器、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、广告显示板等中使用。作为液晶显示方式，其代表性的有TN(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(平面转换)型等。用于这些液晶显示元件的液晶组合物，要求对水分、空气、热、光等外界因素稳定，并且要求在以室温为中心尽可能宽的温度范围内显示液晶相，粘性低，且驱动电压低。进一步，为了对每个显示元件而言使最适的介电常数各向异性(Δε)或和折射率各向异性(Δn)等为最适值，液晶组合物由数种至数十种化合物构成。在垂直取向型显示器中使用Δε为负的液晶组合物，在TN型、STN型或者IPS型等水平取向型显示器中使用Δε为正的液晶组合物。另外，也报道过使Δε为正的液晶组合物在无电压施加时垂直地取向、通过施加横向电场进行显示的驱动方式，Δε为正的液晶组合物的必要性进一步提高。另一方面，在所有驱动方式中要求低电压驱动、高速响应、宽工作温度范围。即，要求Δε为正且绝对值大、粘度(η)小、高向列相-各向同性液体相转移温度(Tni)。另外，由于Δn与单元间隙(d)之积即Δn×d的设定，需要根据单元间隙将液晶组合物的Δn调节为适当的范围。除此之外，在将液晶显示元件应用到电视等的情况下由于重视高速响应性，因此要求γ1小的液晶组合物。作为液晶组合物的构成成分，公开了使用作为Δε为正的液晶化合物的式(A-1)、(A-2)所表示的化合物的液晶组合物(专利文献1至4)、这些液晶组合物并未实现足够低的粘性。[化1]现有技术文献专利文献专利文献1:WO96/032365号专利文献2:日本特开平09-157202号专利文献3:WO98/023564号专利文献4:日本特开2003-183656号技术实现要素：发明要解决的课题本发明要解决的课题在于，提供在不使折射率各向异性(Δn)和向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)降低或上升的情况下粘度(η)足够低、并且介电常数各向异性(Δε)为正的液晶组合物。解决课题的方法本发明人研究了各种氟苯衍生物，发现通过组合特定的化合物能够解决上述课题，从而完成了本发明。本发明提供一种液晶组合物，其特征在于，其为具有正的介电常数各向异性的液晶组合物，上述液晶组合物含有选自通式(LC0-1)和/或通式(LC0-2)所表示的化合物的1种或2种以上的化合物，进一步含有选自通式(LC1)至通式(LC5)所表示的化合物组的1种或2种以上的化合物，进而提供使用该液晶组合物的液晶显示元件。[化2](式中，R01～R41各自独立地表示碳原子数1～15的烷基，该烷基中的1个或2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF2O-或-OCF2-取代，该烷基中的1个或2个以上的氢原子可以任意地被卤素取代，R51和R52各自独立地表示碳原子数1～15的烷基，该烷基中的1个或2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-、-COO-或-C≡C-取代，A01～A42各自独立地表示下述的任一结构，[化3](该结构中，环己烷环的1个或2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-取代，该结构中苯环的1个或2个以上的-CH＝可以以氮原子不直接邻接的方式被-N＝取代，X61和X62各自独立地表示-H、-Cl、-F、-CF3或-OCF3。)A51～A53各自独立地表示下述的任一结构，[化4](式中，环己烷环中的1个或2个以上的-CH2CH2-可以被-CH＝CH-、-CF2O-或-OCF2-取代，苯环中的1个或2个以上的-CH＝可以以氮原子不直接邻接的方式被-N＝取代。)X01～X03表示氢原子或氟原子，X11～X43各自独立地表示-H、-Cl、-F、-CF3或-OCF3，Y01～Y41表示-Cl、-F、-CF3或-OCF3，Z01和Z02各自独立地表示单键、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，Z31～Z42各自独立地表示单键、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，存在的Z31和Z32内的至少一个不为单键，Z51和Z52各自独立地表示单键、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，m01～m51各自独立地表示0～3的整数，m31+m32和m41+m42各自独立地表示1、2、3或4，A01、A02、A03、A23、A31、A32、A41、A42、A52、Z01、Z02、Z31、Z32、Z41、Z42和/或Z52存在多个时，它们可以相同也可以不同。其中，m42为0时，Z41各自独立地表示单键、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2CH2-或-(CH2)4-。)发明的效果本发明的液晶组合物具有Δε为正且其绝对值大这样的特征。而且η也低，旋转粘性(γ1)也小，液晶性优异，在宽的温度范围内显示稳定的液晶相。进而，对于热、光、水等，化学稳定，溶解性良好，因此低温下的相稳定也好，是能够低电压驱动的实用且可靠性高的液晶组合物。具体实施方式本申请发明的液晶组合物含有选自上述通式(LC0-1)和/或通式(LC0-2)所表示的化合物的1种或2种以上的化合物，进一步含有选自通式(LC1)至通式(LC5)所表示的化合物组的1种或2种以上的化合物的液晶组合物显示在低温下也稳定的液晶相，因此可以说是实用的液晶组合物。这些通式(LC0-1)至通式(LC5)中，R01～R41各自独立地表示碳原子数1～15的烷基，该烷基中的1个或2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF2O-或-OCF2-取代，该烷基中的1个或2个以上的氢原子可以任意地被卤素取代，优选为碳原子数1～8的烷基、碳原子数2～8的烯基或碳原子数1～8的烷氧基，优选为直链，R51和R52各自独立地表示碳原子数1～15的烷基，该烷基中的1个或2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-、-COO-或-C≡C-取代，优选为碳原子数1～8的烷基、碳原子数2～8的烯基或碳原子数1～8的烷氧基，优选为直链。A01～A42各自独立地优选反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基或3,5-二氟-1,4-亚苯基。A51～A53各自独立地优选反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基或3-氟-1,4-亚苯基。X01～X03优选氢原子或氟原子，X11～X43各自独立地优选氢原子或氟原子。Y01～Y41优选-F、-CF3或-OCF3。Z01和Z02各自独立地优选单键、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，存在的Z01和Z02中的一个表示-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-时，其他优选表示单键，进一步优选全部表示单键。Z31～Z42各自独立地优选单键、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，存在的Z31和Z32内的至少一个不为单键。m42为0时，Z41各自独立地表示单键、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2CH2-或-(CH2)4-。Z51和Z52各自独立地优选单键、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，进一步优选单键、-CH2CH2-、-OCF2-或-CF2O-，特别优选单键。m01、m02各自独立地优选表示0～2的整数，m21优选表示0或1的整数。m31～m42各自独立地优选表示0～2的整数，m31+m32和m41+m42各自独立地优选1、2或3。m51优选表示1或2的整数。A01、A02、A23、A31、A32、A41、A42、A52、Z01、Z02、Z31、Z32、Z41、Z42和/或Z52存在多个时，它们可以相同也可以不同。通式(LC0-1)、通式(LC0-2)所表示的液晶化合物优选为下述通式(LC0-1-1)～(LC0-2-4)所表示的化合物。[化5](式中，R01、X01和Y01表示与权利要求1相同的意思。)通式(LC1)所表示的化合物优选为下述通式(LC1-1)至通式(LC1-4)所表示的化合物。[化6](式中，R11、X11、X12和Y11表示与权利要求1相同的意思。)通式(LC2)所表示的化合物优选为下述通式(LC2-1)至通式(LC2-8)所表示的化合物。[化7](式中，X23、X24、X25和X26各自独立地表示氢原子、Cl、F、CF3或OCF3，X22、R21和Y21表示与权利要求1相同的意思。)通式(LC3)所表示的化合物优选为下述通式(LC3-1)至通式(LC3-121)所表示的化合物。[化8][化9][化10][化11][化12][化13][化14][化15](式中，X33、X34、X35、X36、X37和X38各自独立地表示H、Cl、F、CF3或OCF3，X32、R31、A31、Y31和Z31表示与权利要求1相同的意思，R表示R31，F、CF3、OCF3表示F、CF3或OCF3中的任一者，(F)表示H或F中的任一者。)通式(LC4)所表示的化合物优选为下述通式(LC4-1)至通式(LC4-12)所表示的化合物。[化16][化17](式中，X44、X46、X47、X71和X72各自独立地表示H、Cl、F、CF3或OCF3，X42、X43、R41和Y41表示与权利要求1相同的意思。)通式(LC5)所表示的化合物优选为下述通式(LC5-1)至通式(LC5-14)所表示的化合物。[化18](式中，R51和R52表示与权利要求1相同的意思。)本发明的液晶组合物中，通式(LC0-1)和/或通式(LC0-2)所表示的化合物的含量优选为5～50质量％，进一步优选为10～40质量％。通式(LC-1)至(LC-4)所表示的化合物的含量各自独立地优选为10～60质量&，进一步优选为10～40质量％。通式(LC-5)所表示的化合物的含量优选为10～90质量，进一步优选为15～70质量％。此外，为了制作高分子稳定化(PS)模式等的液晶显示元件，本发明的液晶组合物中可以含有聚合性化合物。作为可使用的聚合性化合物，可列举利用光等能量射线进行聚合的光聚合性单体等，作为结构，例如可列举联苯衍生物、三联苯衍生物等具有多个六元环连接而成的液晶骨架的聚合性化合物等。具体而言聚合性化合物优选为通式(PC1)所表示的聚合性化合物。[化19](式中，P1表示聚合性官能团，Sp1表示碳原子数0～20的间隔基，Q1表示单键、-O-、-NH-、-NHCOO-、-OCONH-、-CH＝CH-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-OOCO-、-CH＝CH-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-或-C≡C-，n1和n2各自独立地表示1、2或3，MG表示介晶基或介晶性支持基，R3表示卤原子、氰基或碳原子数1～25的烷基，该烷基中的1个或2个以上的CH2基可以以O原子不直接邻接的方式被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-或-C≡C-取代，或者R3表示P2-Sp2-Q2-(式中，P2、Sp2、Q2各自独立地表示与P1、Sp1、Q1相同的意思。)。)更优选聚合性化合物是通式(PC1)中的MG由以下结构表示的聚合性化合物，[化20](式中，C1～C3各自独立地表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、四氢呋喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、四氢噻喃-2,5-二基、1,4-双环(2,2,2)亚辛基、十氢化萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡嗪-2,5-二基、1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基、2,6-亚萘基、菲-2,7-二基、9,10-二氢菲-2,7-二基、1,2,3,4,4a,9,10a-八氢菲2,7-二基或芴2,7-二基，该1,4-亚苯基、1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基、2,6-亚萘基、菲-2,7-二基、9,10-二氢菲-2,7-二基、1,2,3,4,4a,9,10a-八氢菲2,7-二基和芴2,7-二基可以具有1个以上的F、Cl、CF3、OCF3、氰基、碳原子数1～8的烷基、烷氧基、烷酰基、烷酰氧基、碳原子数2～8的烯基、烯氧基、烯酰基或烯酰氧基作为取代基，Y1和Y2各自独立地表示-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH＝CHCOO-、-OCOCH＝CH-、-CH2CH2COO-、-CH2CH2OCO-、-COOCH2CH2-、-OCOCH2CH2-、-CONH-、-NHCO-或单键，n5表示0、1或2。)Sp1和Sp2各自独立地表示亚烷基，该亚烷基可以被1个以上的卤原子或CN取代，该基团中存在的1个或2个以上的CH2基可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-或-C≡C-取代，P1和P2各自独立地由以下的通式(PC1-a)～通式(PC1-d)中的任一者表示。[化21](式中，R61～R63、R71～R73、和R81～R83各自独立地表示氢原子、卤原子或碳原子数1～5的烷基。)更具体而言，优选聚合性化合物是通式(PC1)由通式(PC1)-1或通式(PC1)-2表示的聚合性化合物。[化22](式中，P1、Sp1、Q1、P2、Sp2、Q2和MG表示与通式(PC1)相同的意思，n3和n4各自独立地表示1、2或3。)更具体而言，通式(PC1)优选为通式(PC1)-3～通式(PC1)-8所表示的聚合性化合物。[化23](式中，W1各自独立地表示F、CF3、OCF3、CH3、OCH3、碳原子数2～5的烷基、烷氧基、烯基、COOW2、OCOW2或OCOOW2(式中，W2表示碳原子数1～10的直链或支链烷基或碳原子数2～5的烯基，n3、n4和n6各自独立地表示0、1、2、3或4。)进一步，优选通式(PC1)-3～通式(PC1)-8中的Sp1、Sp2、Q1和Q2全部为单键，n3和n4中n3+n4为3～6，P1和P2为通式(PC1-c)，W1为F、CF3、OCF3、CH3或OCH3，n6为1以上。此外，通式(PC1)中的MG还优选为通式(PC1)-9所表示的圆盘状液晶化合物。[化24](式中，R7各自独立地表示P1-Sp1-Q1或通式(PC1-e)的取代基。)[化25](式中，P1、Sp1和Q1表示与通式(PC1)相同的意思，R91和R92各自独立地表示氢原子、卤原子或甲基，R93表示碳原子数1～20的烷氧基，该烷氧基中的至少一个氢原子可以被上述通式(PC1-a)～(PC1-d)所表示的取代基取代。)聚合性化合物的使用量优选为0.1～2.0质量％。进而，本发明的液晶组合物，为了提高其稳定性，也可以含有1种或2种以上的抗氧剂，还可以含有1种或2种以上的UV吸收剂。使用了本发明的液晶组合物的液晶显示元件是兼顾了高速响应和显示不良的抑制的有用元件，特别是对于有源矩阵驱动用液晶显示元件有用，可适用于TN模式、OCB模式、IPS模式、FFS模式或VA-IPS模式用液晶显示元件。通过使用含有上述的聚合性化合物的本发明的液晶组合物，能够制作高分子稳定化(PS)模式液晶显示元件。具体而言，可以通过在两块基板间夹持含有聚合性化合物的液晶组合物，在电压施加下或无电压施加下通过紫外线等的能量使液晶组合物中的聚合性化合物聚合而制作。该液晶显示元件中，通过聚合性化合物的高分子化，能够存储液晶分子的取向状态，由此能够提高取向状态的稳定性。此外，也能够期待响应速度的改善。实施例以下，举例进一步详述本申请发明，但本申请发明不受限于此。此外，以下的实施例和比较例的组合物中的“％”是指“质量％”。作为液晶组合物的物性，如下表示。TN-I：向列相-各向同性液体相转变温度(℃)T-n：向列相的下限温度(℃)ε⊥：25℃下相对于分子长轴方向垂直的方向的介电常数Δε：25℃下的介电常数各向异性no：25℃下对常光的折射率Δn：25℃下的折射率各向异性Vth：25℃下施加频率1KHz的矩形波时透过率变化10％的单元厚6μm的单元上的施加电压(V)η20：20℃下的本体粘性(mPa·s)γ1：旋转粘性(mPa·s)化合物记载中使用下述的简称。[表1]末端的n(数字)CnH2n+1--2--CH2CH2--1O--CH2O--O1--OCH2--V--CO--VO--COO--CFFO--CF2O--F-F-Cl-Cl-CN-C≡N-OCFFF-OCF3-CFFF0-OCFF-OCHF2-On-OCnH2n+1-T--C≡C-ndm-CnH2n+1-HC＝CH-(CH2)m+1--ndm-(CH2)n-1-HC＝CH-CmH2m+1ndmO-CnH2n+1-HC＝CH-(CH2)m-1-O--Ondm-O-(CH2)n-1-HC＝CH-CmH2m+1[化26](实施例1)以下，显示调制的液晶组合物及其物性值。[表2](比较例1)以下，显示调制的液晶组合物及其物性值。[表3]该液晶组合物为不含本申请的通式(LC0-1)和通式(LC0-2)所表示的化合物的液晶组合物。实施例1的粘度低得多，γ1也小，可知本发明的组合非常优异。(实施例2)以下，显示调制的液晶组合物及其物性值。[表4](实施例3)以下，显示调制的液晶组合物及其物性值。[表5](实施例4)以下，显示调制的液晶组合物及其物性值。[表6](实施例5)以下，显示调制的液晶组合物及其物性值。[表7](实施例6)以下，显示调制的液晶组合物及其物性值。[表8](实施例7)以下，显示调制的液晶组合物及其物性值。[表9](实施例8)以下，显示调制的液晶组合物及其物性值。[表10](实施例9)以下，显示调制的液晶组合物及其物性值。[表11](实施例10)以下，显示调制的液晶组合物及其物性值。[表12](实施例11)以下，显示调制的液晶组合物及其物性值。[表13](实施例12)以下，显示调制的液晶组合物及其物性值。[表14]由此可知，实施例2～12的液晶组合物为低粘度，γ1也小，本发明的组合非常优异。(实施例13)使用在同一基板上设有一对梳形电极结构的透明电极的第一基板和未设置电极结构的第二基板，在各基板上形成垂直取向性的取向膜，制作第一基板与第二基板的间隙间隔4.0微米的IPS用空单元。向该空单元注入实施例9所示的液晶组合物，制作液晶显示元件。测定该显示元件的电气光学特性，结果透过率变化10％的施加电压为1.53v。此外，施加5v时的响应速度为5.2毫秒，断开电压时的响应速度为13.4秒。相对于该实施例3所示的液晶组合物99％，添加1％式(PC-1)-3-1所表示的聚合性化合物，均匀溶解从而调制聚合性液晶组合物CLC-A。CLC-A的物性与实施例3所示的液晶组合物的物性几乎无差异。[化27]在上述的IPS用空单元中夹持CLC-A后，一边以频率1KHz施加1.8V的矩形波，一边透过阻断300nm以下的紫外线的滤色器，利用高压水银灯对液晶单元照射紫外线。单元表面的照射强度调整为20mW/cm2并照射600秒，得到使聚合性液晶组合物中的聚合性化合物聚合的垂直取向性液晶显示元件。测定该显示元件的电气光学特性，结果透过率变化10％的施加电压为1.61v。此外，施加5v时的响应速度为5.2毫秒。此外，断开电压时的响应速度为5.2毫秒，与仅由实施例9所示的液晶组合物制作的液晶显示元件相比，非常快。当前第1页1 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