液晶组合物和使用其的液晶显示元件的制作方法_4

文档序号:9251989阅读:来源:国知局
1~4的烷氧基。)
[0417] 进而,通式(VIII-d-2)所表示的化合物优选为式(VIII-d-2-l)至式 (VIII-d-2-4)所表示的化合物,优选为式(VIII-d-2-l)或/和式(VIII-d-2-2)所表示的 化合物。
[0418][化 98]
[0426] 本发明的液晶组合物也可以进一步含有1种或2种以上的通式(IX-a)所表示的 化合物。
[0427][化 102]
[0429](式中,R61和R62各自独立地表示碳原子数1至10的直链烷基、碳原子数1至10 的直链烷氧基或碳原子数2至10的直链烯基。)
[0430] 能够组合的化合物的种类没有特别限制,优选根据低温下的溶解性、转变温度、电 气可靠性、双折射率等所需的性能含有这些化合物中的1种~3种,进一步优选含有1种~ 4种,特别优选含有1种~5种以上。此外,作为最大能够含有的比率,优选为30质量%以 下,更优选为25质量%以下,进一步优选为15质量%以下。
[0431] 进而,优选的含量范围优选为5质量%以上35质量%以下,更优选为10质量%以 上20质量%以下,进一步优选为5质量%以上15质量%以下。
[0432] 通式(IX-a)所表示的化合物具体而言可以适宜地使用下面列举的化合物。
[0433][化 103]
[0435][化 104]
[0436]
[0439] [化 106]
[0440]
[0441] 本申请发明的液晶组合物可以进一步含有1种或2种以上的通式(IX-b)所表示 的化合物。
[0442][化107]
[0444] (式中,R71和R72各自独立地表示碳原子数1至10的直链烷基、碳原子数1至10 的直链烷氧基或碳原子数4至10的直链烯基。)
[0445] 能够组合的化合物的种类没有特别限制,优选根据低温下的溶解性、转变温度、电 气可靠性、双折射率等所需的性能含有这些化合物中的1种~3种,进一步优选含有1种~ 4种,特别优选含有1种~5种以上。此外,作为最大能够含有的比率,优选为30质量%以 下,更优选为20质量%以下,进一步优选为15质量%以下。
[0446] 进而,优选的含量范围优选为5质量%以上30质量%以下,更优选为10质量%以 上20质量%以下,进一步优选为5质量%以上15质量%以下。
[0447] 通式(IX-b)所表示的化合物具体而言可以适宜地使用下面列举的化合物。
[0448] [化 108]
[0449]
[0450] 本申请中的1,4-环己基优选为反式-1,4-环己基。
[0451] 本发明的液晶组合物优选含有1种或2种以上的选自通式(X)所表示的组的化合 物,
[0452] [化 109]
[0454](式中,RX1和RX2相互独立地表示碳原子数1至10的烷基、碳原子数1至10的烷 氧基或碳原子数2至10的烯基,存在于这些基团中的1个亚甲基或不相邻的2个以上的亚 甲基可被-〇-或-S-取代,此外,存在于这些基团中的1个或2个以上的氢原子可被氟原子 或氯原子取代,
[0455] u和v相互独立地表示0、1或2, u+v为2以下,
[0456] MX1、MX2和MX3相互独立地表示选自由下述基团(a)、基团(b)组成的组的基团,
[0457] (a)反式-1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个亚甲基或不相邻的2个以上的 亚甲基可被-0-或-S-取代)、
[0458] (b) 1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-CH=或不相邻的2个以上的-CH=可 被-N =取代。)
[0459] 上述的基团(a)或基团(b)中含有的氢原子各自可被氰基、氟原子、三氟甲基、三 氟甲氧基或氯原子取代,当存在多个M X2和/或MX3时,它们可以相同也可以不同,
[0460] LX1、LX2和 L X3相互独立地表不单键、-COO-、-〇C〇-、-CH 2CH2-、- (CH2) 4-、-〇CH2-、_CH2 〇-、-〇CF2-、-CF2〇-,-CH = CH-或-c ^ c-,当存在多个LX1和/或L X3时,它们可以相同也可 以不同,
[0461]Xxl和Xx2相互独立地表示三氟甲基、三氟甲氧基或氟原子,X 31和X 32中的任一个表 示氟原子,但式(XII-1-5)或(XII-1-6)所表示的化合物除外。)。
[0462] RX1和RX2在其结合的环结构为苯基(芳香族)时,优选为直链状的碳原子数1~5 的烷基、直链状的碳原子数1~4(或其以上)的烷氧基和碳原子数4~5的烯基,在其结 合的环结构为环己烷、吡喃和二噁烷等饱和的环结构时,优选为直链状的碳原子数1~5的 烷基、直链状的碳原子数1~4(或其以上)的烷氧基和直链状的碳原子数2~5的烯基。
[0463] 当重视显示元件的响应速度的改善时,优选为烯基,当重视电压保持率等可靠性 时,优选为烷基。作为烯基,优选为下面记载的式(Alkenyl-1)~式(Alkenyl-4)所表 示的结构,当本申请发明的液晶组合物含有反应性单体时,优选为式(Alkenyl-2)和式 (Alkenyl-4)所表示的结构,更优选为式(Alkenyl-2)所表示的结构。
[0464] [化 110]
[0466](式中,通过右端结合于环结构。)
[0467] 当需要液晶组合物的化学稳定性时,通式(X)所表示的化合物优选其分子内不具 有硫原子、氮原子、酯基、氰基和氯原子。
[0468] 能够组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电气可 靠性、双折射率等期望的性能适宜地组合而使用。关于所使用的化合物的种类,例如,作为 本发明的一个实施方式为1种。或者,在本发明的另一实施方式中为2种。此外,在本发明 的另一实施方式中为3种。进而,在本发明的另一实施方式中为4种。进而,在本发明的另 一实施方式中为5种。进而,在本发明的另一实施方式中为6种。进而,在本发明的另一实 施方式中为7种。进而,在本发明的另一实施方式中为8种。进而,在本发明的另一实施方 式中为9种。进而,在本发明的另一实施方式中为10种以上。
[0469] 本发明的液晶组合物中,通式(X)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解 性、转变温度、电气可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所需的 性能适宜调整。
[0470] 关于优选含量的下限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,例如,在本发明的另 一实施方式中为15%。此外,在本发明的另一实施方式中为25%。进而,在本发明的另一 实施方式中为30%。进而,在本发明的另一实施方式中为40%。进而,在本发明的另一实 施方式中为45%。
[0471] 进而,关于优选含量的上限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,例如,在本发 明的另一实施方式中为75%。进而,在本发明的另一实施方式中为65%。进而,在本发明 的另一实施方式中为55%。进而,在本发明的另一实施方式中为50%。
[0472] 关于优选的含量范围,相对于本发明的液晶组合物的总量,例如,作为本发明的一 个实施方式为10~65%。或者,在本发明的另一实施方式中为15~60%。此外,在本发 明的另一实施方式中为30~60%。进而,在本发明的另一实施方式中为40~55%。
[0473] 当需要保持本发明的液晶组合物的粘度低、响应速度为快的液晶组合物时,优选 上述下限值高上限值高。进而,当需要高地保持本发明的液晶组合物的Tni、且温度稳定性 好的液晶组合物时,优选上述下限值高上限值高。此外,为了保持驱动电压低而欲增大介电 常数各向异性时,优选使上述下限值低上限值低。
[0474] 进而,通式(X)所表示的化合物优选为通式(XI)所表示的化合物。
[0475][化111]
[0477] (式中,RX1表示与通式(X)中的RX1相同的意思,MX1表示与通式(X)中的M X1相同 的意思,RX2表示与通式(X)中的RX2相同的意思。)
[0478] 关于含有通式(XI)所表示的化合物时的优选含量的下限值,相对于本发明的液 晶组合物的总量,例如,作为本发明的一个实施方式为3 %。或者,在本发明的另一实施方 式中为7%。或者,在本发明的另一实施方式中为10%。此外,在本发明的另一实施方式中 为11%。此外,在本发明的另一实施方式中为14%。此外,在本发明的另一实施方式中为 20%。进而,在本发明的另一实施方式中为30%。
[0479] 进而,关于优选含量的上限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,例如,在本发 明的另一实施方式中为55%。进而,在本发明的另一实施方式中为45%。进而,在本发明 的另一实施方式中为35%。
[0480] 当含有通式(XI)所表示的化合物时,作为优选的含量范围,优选含有5~35质 量%,更优选含有7~25质量%,进一步优选含有11~21质量%,特别优选含有13~16 质量%。
[0481] 通式(XI)中,RX1优选表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基,更优 选表示碳原子数1~8的烷基,更优选表示碳原子数3~5的烷基,进一步优选表示碳原子 数3或5的烷基,优选为直链,优选为直链状。
[0482] 通式(XI)中,RX2优选表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原 子数1~8的烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,优选表示碳原子数1~8的烷基或碳原 子数1~8的烷氧基,更优选表示碳原子数3~5的烷基或碳原子数2~4的烷氧基,更优 选表示碳原子数3或5的烷基或碳原子数2或4的烷氧基,进一步优选表示碳原子数2或 4的烷氧基,优选为直链。
[0483] 当重视显示元件的响应速度的改善时,优选为烯基,当重视电压保持率等可靠性 时,优选为烷基。
[0484] 能够组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电气可 靠性、双折射率等期望的性能适宜组合而使用。关于所使用的化合物的种类,例如,作为本 发明的一个实施方式为1种。或者,在本发明的另一实施方式中为2种。此外,在本发明的 另一实施方式中为3种。进而,在本发明的另一实施方式中为4种。进而,在本发明的另一 实施方式中为5种以上。
[0485] 通式(XI)所表示的化合物可以仅使用1种,优选使用2种以上,优选使用3种以 上。当使用2种以上的通式(XI)所表示的化合物时,优选组合R X1表示碳原子数为3~5的 烷基、RX2表示碳原子数为2~4的烷氧基的通式(XI)的化合物而使用,当与其他通式(XI) 所表示的化合物组合使用时,R X1表示碳原子数为3~5的烷基、RX2表示碳原子数为2~4 的烷氧基的通式(XI)的化合物的含量优选为通式(XI)所表示的化合物中的50质量%以 上,更优选为70质量%以上,进一步优选为80质量%以上。优选的范围优选为50质量% 以上70质量%以下,更优选为70质量%以上80质量%以下,进一步优选为80质量%以上 100%以下。
[0486] 通式(XI)中,MX1表示1,4_亚环己基、1,4_亚苯基或四氢吡喃-2, 5-二基,当MX1 表示1,4-亚苯基时,该1,4-亚苯基中的1个以上的氢原子可被氟原子取代,优选为1,4-亚 环己基或1,4-亚苯基,更具体而言,对于使用该发明的液晶组合物制作的显示元件和液晶 显示器而言,当重视响应速度时,优选表示1,4-亚苯基,当重视工作温度范围时,即当需要 高的工作温度范围(1高)时,优选表示1,4-亚环己基,当表示1,4-亚苯基时,苯环中的 1个以上的氢原子可被氟取代,优选为无取代、1取代或2取代,更优选为无取代。当为2取 代时,优选表示2, 3-二氟-1,4-亚苯基。
[0487] 通式(XI)所表示的化合物具体而言优选为选自下面记载的通式(XI-1)和/或通 式(XI-2)所表示的组的化合物。
[0488] [化 112]
[0490] (式中RX11、RX21、RX12和RX22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、碳原子数1~5的烷氧基或碳原子数2~5的烯氧基。)。
[0491] 当RX21、RX12和RX22为烯基时,碳原子数优选为4~5。R xn优选为烷基或烯基,进一 步优选为烷基,RX21和RX22优选为烷基或烷氧基,当增大A e的绝对值时,优选为烷氧基或 條氧基,进一步优选为烷氧基,RX12优选为烷基或條基,进一步优选为烷基。
[0492] 本发明的液晶组合物以式(i)所表示的化合物为必需成分,当与通式(XI-1)所表 示的化合物并用时,其含量的总量优选为5~40质量%,更优选为10~35质量%,进一步 优选为12~30质量%。
[0493] 通式(XI)所表示的化合物具体而言优选为下面记载的式(XI-1-1)~式(XI-2-4) 所表示的化合物,更优选为式(XI-1-1)~式(XI-1-3)、式(XI-2-1)和式(XI-2-2)所表 示的化合物,特别优选为式(XI-1-1)~式(XI-1-3)和式(XI-2-1)所表示的化合物,更具 体而言,当本申请发明的液晶组合物所需的折射率各向异性An的值较低时(大致低于 0. 100),最优选为式(XI-1-1)和式(XI-1-3)所表示的化合物,当所需的折射率各向异性 A n的值较高时(大致0. 100以上),最优选为式(XI-2-1)所表示的化合物。
[0494][化 113]
[0498] 当通式(XI)所表示的化合物具有烯基时,具体而言优选为选自下面记载的式 (XI-1-10)~式(XI-2-11)所表示的组的化合物。
[0499] [化 115]
[0501] [化 116]
[0502]
[0503](式中,RX22表示与通式(XI-2)中的RX22相同的意思。)
[0504] 进而,通式(X)所表示的化合物优选为通式(XII)所表示的化合物。
[0505] [化 117]
[0507](式中,RX1表示与通式(X)中的RX1相同的意思,M X2表示与通式(X)中的MX2相同 的意思,RX2表示与通式(X)中的R X2相同的意思,式(XII-1-5)或(XII-1-6)所表示的化合 物除外。)
[0508] 关于含有通式(XII)所表示的化合物时的优选含量的下限值,相对于本发明的液 晶组合物的总量,例如,在本发明的另一实施方式中为5%。或者,在本发明的另一实施方式 中为10%。此外,在本发明的另一实施方式中为15%。此外,在本发明的另一实施方式中 为20%。进而,在本发明的另一实施方式中为30%。
[0509]进而,关于优选含量的上限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,例如,在本发 明的另一实施方式中为55%。进而,在本发明的另一实施方式中为45%。进而,在本发明 的另一实施方式中为35%。
[0510] 进而,关于优选的含量范围,相对于本发明的液晶组合物的总量,例如,作为本发 明的一个实施方式为5~55%。或者,在本发明的另一实施方式中为5~50%。或者,在 本发明的另一实施方式中为10~45%。此外,在本发明的另一实施方式中为15~40%。 此外,在本发明的另一实施方式中为20~40%。此外,在本发明的另一实施方式中为25~ 40%〇
[0511] 通式(XII)中,RX1优选表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原 子数1~8的烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,优选表示碳原子数1~8的烷基或碳原 子数2~8的烯基,更优选表示碳原子数1~8的烷基,进一步优选表示碳原子数2~5的 烷基,特别优选表示碳原子数3~5的烷基,优选为直链。
[0512]通式(XII)中,RX2优选表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原 子数1~8的烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,优选表示碳原子数1~8的烷基或碳原子 数1~8的烷氧基,更优选表示碳原子数1~5的烷基或碳原子数1~4的烷氧基,进一步 优选表示碳原子数1~4的烷氧基,特别优选表示碳原子数2或3的烷氧基,优选为直链。
[0513]当重视显示元件的响应速度的改善时,优选为烯基,当重视电压保持率等可靠性 时,优选为烷基。
[0514]通式(XII)所表示的化合物进一步优选为通式(XII-1)和通式(XII-2)所表示的 化合物。
[0515][化 118]
[0517](式中,RX1表示与通式(X)中的RX1相同的意思,R X2表示与通式(X)中的RX2相同 的意思,通式(XII-1)中,式(XII-1-5)或(XII-1-6)所表示的化合物除外。)
[0518] 通式(XII-1)所表示的化合物具体而言优选为下面记载的式(XII-1-1)~ (XII-1-4)、式(XII-1-7)~(XII-1-8)所表示的化合物,更优选为式(XII-1-1)~式 (XII-1-4)、式(XII-1-7)所表示的化合物,进一步优选为式(XII-1-1)~式(XII-1-3)、式 (XII-1-7)所表示的化合物,特别优选为式(XII-1-1)、式(XII-1-3)和式(XII-1-7)所表 示的化合物。
[0519] [化 119]
[0521] 当通式(XII-1)所表示的化合物具有烯基时,具体而言优选为下面记载的式 (XII-1-10)~(XII-1-13)所表示的化合物。
[0522][化 120]
[0523]
[0524](式中,RX2表示与通式⑴中的RX2相同的意思。)
[0525] 通式(XII-2)所表示的化合物具体而言优选为下面记载的式(XII-2-1)~ (XII-2-6)所表示的化合物,更优选为式(XII-2-1)~式(XII-2-4)所表示的化合物,进 一步优选为式(XII-2-1)~式(XII-2-3)所表示的化合物,
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