向列液晶组合物和使用其的液晶显示元件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及作为液晶显示材料有用的介电常数各向异性（Ae )显示负值的向列 液晶组合物和使用其的液晶显示元件。
【背景技术】
[0002] 液晶显示元件被用于以时钟、计算器为首的各种家庭用电器设备、测定设备、汽车 用面板、文字处理器、电子记事本、打印机、电脑、电视机等。作为液晶显示方式，其代表性方 式可以列举TN(扭曲向列）型、STN(超扭曲向列）型、DS(动态光散射）型、GH(宾主）型、 IPS(平面转换）型、OCB(光学补偿双折射）型、ECB(电压控制双折射）型、VA(垂直取向） 型、CSH(彩色超垂直）型或FLC(强介电液晶）等。此外，作为驱动方式，也可以列举静态 驱动、多工驱动、单纯矩阵方式、利用TFT(薄膜晶体管）、TFD(薄膜二极管）等驱动的有源 矩阵（AM)方式。
[0003] 这些显示方式中，IPS型、ECB型、VA型或CSH型等具有使用Ae显示负值的液晶 材料的特征。其中，尤其是利用AM驱动的VA型显示方式被用于需要高速且宽视角的显示 元件、例如电视机等用途。
[0004] 对于VA型等的显示方式中使用的向列液晶组合物，要求低电压驱动、高速响应和 宽工作温度范围。即，要求Ae为负且绝对值大、粘度低、向列相-各向同性液体相转变温 度（Tni)高。此外，需要由折射率各向异性（An)与单元间隔⑷之积即AnXd的设定，根 据单元间隔将液晶材料的An调节至适当的范围。另外，当将液晶显示元件应用于电视机 等时重视高速响应性，因此需要粘度（n)低的液晶材料。
[0005] 迄今为止，通过对Ae为负且其绝对值大的化合物进行各种研究，对液晶组合物 的特性进行了改良。
[0006] 作为Ae为负的液晶材料，公开了使用具有以下那样的2, 3-二氟亚苯基骨架的 液晶化合物（A)和（B)(参照专利文献1)的液晶组合物。
[0007][化 1]
[0008]
[0009] 该液晶组合物使用液晶化合物（C)和（D)作为Ae大体为〇的化合物，但该液晶 组合物并未实现液晶电视机等的需要高速响应的液晶组合物的充分低的粘性。
[0010] [化 2]
[0011]
[0012] 另一方面，已经公开了使用式（E)所表示的化合物的液晶组合物，但是是组合了 上述液晶化合物（D)的、An小的液晶组合物（参照专利文献2)、为了改善响应速度而添加 了如液晶化合物（F)那样的分子内具有烯基的化合物（烯基化合物）的液晶组合物（参照 专利文献3)，为了兼顾高An和高可靠性，需要进一步进行研究。
[0013] [化 3]
[0014]
[0015] 此外，虽然已经公开了使用式（G)所表示的化合物的液晶组合物（参照专利文献 4)，但该液晶组合物也是含有如上述液晶化合物（F)那样的含有烯基化合物的化合物的液 晶组合物，因此存在容易发生烧屏、显示不均等显示不良的弊端。
[0016] [化 4]
[0017]
[0018] 其中，有关含有烯基化合物的液晶组合物对显示不良的影响已经公开（参照专利 文献5)，一般而言，若烯基化合物的含量减少则液晶组合物的n上升，变得难以实现高速 响应，因此兼顾显示不良的抑制和高速响应是困难的。
[0019] 仅通过这样组合ae显示负值的化合物和液晶化合物（C)、（D)和（F)，难以开发 兼顾高An和低n、而且没有显示不良或显示不良被抑制的△e为负的液晶组合物。
[0020] 此外，还公开了在式（A)和式（G)中组合了Ae大体为零的式（III-F31)的液晶 组合物（参照专利文献6)。可是，液晶显示元件的制造工序中，由于将液晶组合物注入液晶 单元时的极低的压力，蒸汽压低的化合物会挥发，因此认为无法增加其含量。因此，该液晶 组合物中，式（III-F31)的含量受到限制，虽然显示大的An，但存在粘度显著高的问题。
[0021] [化 5]
[0022]
[0023] 进一步，专利文献6、专利文献7中已经公开了使用具有氟取代的三联苯结构的化 合物的液晶组合物。
[0024] 此外，专利文献8中公开了通过使用（式1)所示的指数（FoM)大的液晶材料来提 高垂面排列液晶单元的响应速度，但说明书中记载的液晶组合物的响应速度的改善尚不能 说是充分的。
[0025] [数 1]
[0026] FoM=K33 ?aAnVr1 (式 1)
[0027] K33:弹性常数An:折射率各向异性Yl:旋转粘度
[0028] 由上所述，对于液晶电视机等的需要高速响应的液晶组合物，需要折射率各向异 性（An)和向列相-各向同性液体相转变温度（Tni)不会被降低，并且固体相-向列相转变 温度（Tm)充分低、使粘度U)充分小、使旋转粘度（Yl)充分小、使弹性常数（K33)大。
[0029] 现有技术文献
[0030] 专利文献
[0031] 专利文献1 :日本特开平8-104869号
[0032] 专利文献2 :欧洲专利申请公开第0474062号
[0033] 专利文献3 :日本特开2006-37054号
[0034] 专利文献4 :日本特开2001-354967号
[0035] 专利文献5 :日本特开2008-144135号
[0036] 专利文献 6:W〇2〇〇7/〇77872
[0037] 专利文献7 :日本特开2003-327965号
[0038] 专利文献8 :日本特开2006-301643号
【发明内容】
[0039] 发明所要解决的课题
[0040] 本发明所要解决的课题在于，提供一种折射率各向异性（An)和向列相-各向同 性液体相转变温度（Tni)不会被降低、并且固体相-向列相转变温度（Tm)充分低、粘度（n) 充分小、旋转粘度（Yl)充分小、弹性常数（K33)大、具有绝对值大的负的介电常数各向异 性（Ae)的液晶组合物，进一步，还提供使用其的VA型等的没有显示不良或显示不良被抑 制、显示品质优异、响应速度快的液晶显示元件。
[0041] 用于解决课题的方法
[0042] 本发明人对各种二环己基衍生物和环己基联苯衍生物进行了研究，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。
[0043] 本发明提供一种液晶组合物，此外还提供使用其的液晶显示元件，所述液晶组合 物含有式（N2)所表示的化合物作为第一成分，含有1种或2种以上的通式（N3)所表示的 化合物作为第二成分，含有1种或2种以上的介电常数各向异性（Ae)为负且其绝对值大 于3的化合物作为第三成分，
[0044][化 6]
[0048](式中，Rp和Rq表示碳原子数1至10的烷基、碳原子数1至10的烷氧基、碳原子数 2至10的烯基或碳原子数2至10的烯氧基，基团中的-CH2-或不相邻的2个以上的-CH2-各 自独立地可被-0-或-S-取代，此外，存在于基团中的1个或2个以上的氢原子各自独立 地可被氟原子或氯原子取代。环J表示反式-1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚 苯基、3-氣 -1，4-亚苯基、3, 5-二氣-1，4-亚苯基、2, 3-二氣-1，4-亚苯基、1，4-亚环己 烯基、1，4_亚二环[2. 2. 2]辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2, 6-二基、十氢化萘-2, 6-二基或 1，2, 3, 4-四氢化萘-2, 6-二基，环F和环K表示1，4-亚苯基，基团中的氢原子可被氟原子 取代。）。
[0049] 发明的效果
[0050] 本发明的液晶组合物的折射率各向异性（An)和向列相-各向同性液体相转变温 度（Tni)不会被降低，固体相-向列相转变温度CU充分低，粘度U)充分小，旋转粘度 (Tl)充分小，弹性常数（K33)大，电压保持率（VHR)高，具有绝对值大的负的介电常数各向 异性（Ae)，因此，使用其的VA型等的液晶显示元件没有显示不良或显示不良被抑制，显 示品质优异，响应速度快。
【具体实施方式】
[0051] 本发明的液晶组合物含有3至40质量％的第一成分，优选为5至35质量％，进一 步优选为5至30质量％，特别优选为10至30质量％。进一步详细而言，当使粘度或旋转 粘度小时，其含量优选为20至40质量％，当重视低温时的析出的抑制时，其含量优选为5 至30质量％，进一步优选为5至25质量％，特别优选为5至20质量％。
[0052] 含有3至40质量％的第二成分，优选为5至30质量％，进一步优选为5至20质 量％，特别优选为10至20质量％。进一步详细而言，当使An和Tni大时，其含量优选为 15至40质量％，当重视低温时的析出的抑制时，其含量优选为5至15质量％。含有1种或 2种以上的第二成分，优选为1种至10种，进一步优选为1种至5种。
[0053] 第二成分为通式（N3)所表示的化合物，
[0054] [化 8]
[0055]
[0056] Rp和Rq各自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、碳 原子数2至10的烯基或碳原子数2至10的烯氧基，优选为碳原子数1至5的烷基、碳原子 数1至5的烷氧基、碳原子数2至5的烯基或碳原子数2至5的烯氧基，存在于基团中的1 个-CH2-或不相邻的2个以上的-CH2-各自独立地可被-0-或-S-取代，此外，存在于基团中 的1个或2个以上的氢原子各自独立地可被氟原子或氯原子取代，环J表示反式-1，4-亚环 己基、1，4-亚苯基、2-氣 -1，4-亚苯基、3-氣-1，4-亚苯基、3, 5-二氣-1，4-亚苯基、2, 3-二 氟-1，4-亚苯基、1，4-亚环己烯基、1，4-亚二环[2. 2. 2]辛基、哌啶-1，4-二基、萘-2, 6-二 基、十氢化萘-2, 6-二基或1，2, 3, 4-四氢化萘-2, 6-二基，环F和环K表示1，4-亚苯基， 基团中的氢原子可被氟原子取代。
[0057] Rp进一