向列液晶组合物和使用了该组合物的液晶显示元件的制作方法
【专利说明】
[00011 本申请是原申请的申请日为2012年9月21日、申请号为201280058272.6、发明名称 为《向列液晶组合物和使用了该组合物的液晶显示元件》的中国专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及作为液晶显示材料有用的介电常数各向异性（△ ε)显示负值的向列液 晶组合物和使用了该组合物的液晶显示元件。
【背景技术】
[0003] 液晶显示元件从钟表、计算器开始，发展到在家庭用各种电气设备、测定设备、汽 车用面板、文字处理器、电子记事本、打印机、计算机、电视等中使用。作为液晶显示方式，在 其代表性的液晶显示方式中可以举出ΤΝ(扭曲向列）型、STN(超扭曲向列）型、DS (动态光散 射)型、GH(宾主)型、IPS(共面转换)型、0CB(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(强介电性液晶）等。此外作为驱动方式也可以 举出静态驱动、多工驱动、单纯矩阵方式、由TFT (薄膜晶体管）、TFD (薄膜二极管)等驱动的 有源矩阵(AM)方式。
[0004] 在这些显示方式中，IPS型、ECB型、VA型、或CSH型等具有使用Δ ε显示负值的液晶 材料这样的特征。其中特别是采用AM驱动的VA型显示方式被使用于要求高速且宽视角的显 示元件(例如电视等)的用途。
[0005] VA型等显示方式所用的向列液晶组合物中，要求低电压驱动、高速响应和宽的动 作温度范围。即，要求Α ε为负且绝对值大，低粘度，高的向列相-各向同性液体相转变温度 (Tni)。此外，由于设定作为折射率各向异性（△ η)与单元间隙⑷之积的Δ η X d，需要结合单 元间隙而将液晶材料的A η调节到适当的范围。此外在将液晶显示元件应用于电视等的情 况下重视高速响应性，因此要求粘度(η)低的液晶材料。
[0006] 迄今为止，通过对△ ε为负且其绝对值大的化合物进行各种研究来对液晶组合物 的特性进行了改良。
[0007] 作为Δε为负的液晶组合物，公开了含有式(Α)所示的化合物和式(Β)所示的化合 物的液晶组合物(参照专利文献1)。
[0008] [化1]
[0009]
[0010] 对该液晶组合物而言，虽然添加如式(Β)所示的化合物那样在分子内具有烯基的 化合物(烯基化合物）以实现高速响应化，但是还需要进一步的高速响应化，此外对应于对 高Δη的要求，也需要进一步研究。
[0011] 公开了代替上述液晶组合物的式(A)所示的化合物而含有式(C)所示的化合物和 式(D)所示的化合物的液晶组合物(参照专利文献2)。
[0012] [化 2]
[0013]
[0014] 该液晶组合物也是高速响应化不够且对应于对高Δη的要求也得不到充分改善的 状况。
[0015] 另一方面，公开了在Δε为负的式(Ε)所示的化合物和式(F)所示的化合物中组合 了 △ ￡基本上为零的式（I)所示的化合物的液晶组合物(参照专利文献3)。然而该液晶组合 物由于不含有烯基化合物因此粘度高，不能满足高速响应化的要求。此外可以认为，在液晶 显示元件的制造工序中，在将液晶组合物注入液晶单元时设为极低压，因此蒸气压低的式 (I)所示的化合物挥发，从而不能增加其含量。此外，如果添加式（I)所示的化合物，则使液 晶相上限温度降低，因此该液晶组合物中式（I)所示的化合物的含量限定为仅仅2%，虽然 显示大的An，但是存在粘度显著高这样的问题。因此，要求兼有高Δη和低粘度。
[0016] …
[0017]
[0018]现有技术文献 [0019]专利文献
[0020] 专利文献1:日本特开2006-037054号
[0021] 专利文献2:日本特开2006-233182号
[0022]专利文献 3:W02007/077872 号
【发明内容】
[0023]发明所要解决的课题
[0024]本发明所要解决的课题是，提供Δη和Τηι不被降低，τι充分小，△ ε为负且其绝对值 大的液晶组合物，此外提供使用了其的VA型等的没有显示不良或抑制了显示不良的液晶显 示元件。
[0025] 用于解决课题的手段
[0026] 本发明者研究了各种联苯衍生物和氟苯衍生物，发现通过组合特定的化合物可以 解决上述课题，从而完成了本发明。
[0027] 本发明提供一种液晶组合物，此外提供使用了该组合物的液晶显示元件，所述液 晶组合物含有式(I)所示的化合物作为第一成分，含有选自通式(II)所示的化合物中的1种 或2种以上化合物作为第二成分。
[0028] [化 4]
[0029]
[0030]
[0031]
[0032] (式中，R1表示碳原子数2至10的烯基或碳原子数2至10的烯基氧基，R2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的烯基 氧基，R 1和R2中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上-CH2-各自独立地可以被-0-和/或-S-取 代，此外R 1和R2中存在的1个或2个以上氢原子各自独立地可以被氟原子或氯原子取代，p表 示0、1或2。）。
[0033]发明的效果
[0034] 本发明的Δε为负的液晶组合物，由于Δη和1^不被降低，粘度充分低，因此使用了 该组合物的VA型等液晶显示元件为高速响应，没有显示不良或抑制了显示不良，因此非常 有用。
【具体实施方式】
[0035] 本发明中的液晶组合物中，含有式(I)所示的化合物作为第一成分，其含量优选为 3至25质量％，作为其下限值，优选为5质量％，更优选为8质量％，特别优选为10质量％，作 为其上限值，优选为20质量％，更优选为18质量％，特别优选为15质量％。更详细地说，在重 视高A η和响应速度的情况下，其含量优选为10至25质量％，但在重视低温时的析出的抑制 和液晶相上限温度的降低的情况下，该含量优选为3至15质量％。
[0036] 「化6]
[0037]
[0038] 含有通式(II)所示的化合物作为第二成分，
[0039] [化7]
[0040]
[0041] (式中，R1表示碳原子数2至10的烯基或碳原子数2至10的烯基氧基，R2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的烯基 氧基，R 1和R2中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上-CH2-各自独立地可以被-0-和/或-S-取 代，此外R 1和R2中存在的1个或2个以上氢原子各自独立地可以被氟原子或氯原子取代，p表 示0、1或2。）其含量优选为10至50质量％，更优选为10至40质量％，特别优选为10至30质 量％。作为1^，优选为直链状的碳原子数2至8的烯基，优选为-01 = 012、-01 = 01013如本）、-(CH2)2CH=CH2、-(CH2)2CH = CHCH3(E体）、-(012)401=012、-(012)401=01013"体）或-(012) 6CH=CH2，优选为-CH=CH2、-CH=CHCH3 (E体）、-(CH2) 2CH=CH2或-(CH2) 2CH = CHCH3 (E体），特 别优选为_CH=CH2。作为p，优选为0或1。作为R2,优选为直链状的碳原子数1至8的烷基和直 链状的碳原子数1至8的烷氧基，优选为直链状的碳原子数1至5的烷氧基。
[0042] 作为通式(II)所示的化合物，特别优选为通式(II-1)所示的化合物或通式(II-2) 所示的化合物。
[0043] 「化8]
[0044]
[0045] (R5表示碳原子数1至10的烷基。）
[0046] 式中的R5表示直链状的碳原子数1至10的烷基，但更优选为直链状的碳原子数1至 5的烷基。
[0047] 本发明的液晶组合物含有1种或2种以上的第二成分，优选含有2种至10种。此外， 在含有2种以上第二成分的情况下，化合物各自优选为20质量％以下，更优选为10质量％以 下。
[0048] 就本发明的液晶组合物而言，25°C时的Δ ￡为-2.0至-6.0，但更优选为-2.5至_ 5.0，特别优选为_2.5至-3.5。25°C时的Δ n为〇. 08至0.14，但更优选为0.09至0.14，特别优 选为0.10至0.14。更详细地说，则在与薄的单元间隙对应的情况下优选为0.10至0.14,在与 厚的单元间隙对应的情况下优选为0.08至0.10。20 °C时的η为10至30mPa · s，更优选为10至 25mPa · s，特别优选为10至20mPa · sJni为60°C至120°C，更优选为70°C至100°C，特别优选 为 70°C 至 85°C。
[0049] 通式（II)所示的化合物更优选为通式(II-1)或（II-2)所示的化合物，特别优选为 通式(ΙΙ-2)所示的化合物。具体而言，特别优选为式(11-21)至式(11-25)所示的化合物。
[0050] 「仆〇1
[0051]
[0052]本发明的液晶组合物，进一步含有1种或2种以上的通式（III)所示的化合物作为 第三成分。
[0053] [化 10]
[0054]
[0055] (式中，R3表示碳原子数1至10的烷基或碳原子数1至10的烷氧基