液晶組合物和使用了該液晶組合物的液晶顯示元件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供含有下述通式(i)(式中，Ri表示碳原子數(shù)1～5的烷基)所表示的化合物和下述式(ii)所表示的化合物的液晶組合物、以及使用了該液晶組合物的液晶顯示元件。
【專利說明】液晶組合物和使用了該液晶組合物的液晶顯示元件

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及作為液晶顯示材料有用的介電常數(shù)各向異性（Λ ε )顯示正值的向列 液晶組合物和使用了該液晶組合物的液晶顯示元件。

【背景技術】
[0002] 液晶顯示元件從鐘表、計算器開始，發(fā)展到在各種測定儀器、汽車用面板、文字處 理器、電子記事本、打印機、電腦、電視機、鐘表、廣告顯示板等中使用。作為液晶顯示方式， 其代表性方式有ΤΝ(扭曲向列）型、STN(超扭曲向列）型、使用了 TFT(薄膜晶體管）的垂 直取向型、IPS(平面轉換）型等。這些液晶顯示元件中所用的液晶組合物要求對水分、空 氣、熱、光等外部刺激穩(wěn)定，此外在以室溫為中心的盡可能寬的溫度范圍內顯示液晶相，粘 性低且驅動電壓低。進而，為了對于各個顯示元件而言將介電常數(shù)各向異性（△ ε )、折射率 各向異性（Λη)等設為最適的值，液晶組合物由數(shù)種至數(shù)十種化合物構成。
[0003] 垂直取向（VA)型顯示器中，使用Λ ε為負的液晶組合物，ΤΝ型、STN型或IPS(平 面轉換）型等水平取向型顯示器中，使用Λ ε為正的液晶組合物。此外，還報告了使Λ ε 為正的液晶組合物在無外加電壓時垂直取向、通過外加橫向電場進行顯示的驅動方式， Λ ε為正的液晶組合物的必要性進一步提高。另一方面，在所有驅動方式中，都要求低電 壓驅動、高速響應、寬工作溫度范圍。S卩，要求Λ ε為正且絕對值大、粘度（η)小、高向列 相-各向同性液體相轉變溫度（Tni)。此外，為了將Λη與單元間隙（d)之積即AnXd設 定為規(guī)定值，需要根據(jù)單元間隙將液晶組合物的調節(jié)至適當?shù)姆秶?。此外，在將液晶顯 示元件應用于電視機等的情況下，重視高速響應性，因此需要旋轉粘性（Y1)小的液晶組 合物。
[0004] 作為意在獲得高速響應性的液晶組合物的構成，例如，公開了將作為Λ ε為正 的液晶化合物的式（A-l)、（Α-2)所表示的化合物以及作為△ ε為中性的液晶化合物 的（Β)組合使用的液晶組合物。作為這些液晶組合物的特征，△ ε為正的液晶化合物具 有-CF2〇-結構、△ ε為中性的液晶化合物具有烯基，在液晶組合物的領域是眾所周知的 (專利文獻1?4)。
[0005] [化 1]
[0006]

【權利要求】
1. 一種液晶組合物，其特征在于，含有下述通式（i)所表示的至少1種化合物和下述式 (ii)所表示的化合物，
上述式（i)中，紀表示碳原子數(shù)1?5的烷基，
2. 根據(jù)權利要求1所述的液晶組合物，相對于液晶組合物的總質量，含有至少14質 量％的上述式（ii)所表示的化合物。
3. 根據(jù)權利要求1所述的液晶組合物， 相對于液晶組合物的總質量，含有至少8質量％的下述式（i. 4)所表示的化合物作為 上述通式（i)所表示的至少1種化合物，
4. 根據(jù)權利要求1所述的液晶組合物，進一步含有下述通式（L)所表示的至少1種化 合物，
上述式中， Ru和儼各自獨立地表示碳原子數(shù)1?8的烷基，該烷基中的1個或不相鄰的至少2 個-CH2-各自獨立地可以被-CH = CH-、-C ξ c-、-0-、-CO-、-C00-或-0C0-取代， 0L表示0、1、2或3， Bu、Β?2和各自獨立地表示選自由（a) 1，4-亞環(huán)己基和（b) 1，4-亞苯基組成的組的 基團，存在于基團（a)中的1個-CH2-或不相鄰的至少2個-CH2-可以被-0-取代，存在于 基團（b)中的1個-CH=或不相鄰的至少2個-CH=可以被-N=取代，上述基團（a)和基 團（b)各自獨立地可以被氰基、氟原子或氯原子取代， Lu 和 LL2 各自獨立地表示單鍵、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-0CH 2-、-CH20-、-C00-、-0C0-、-0CF2-、-CF20-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-CEC-， 0L為2或3從而存在多個L12的情況下，它們可以相同也可以不同，0L為2或3從而存 在多個妒3的情況下，它們可以相同也可以不同，但上述式（ii)所表示的化合物除外。
5. 根據(jù)權利要求1所述的液晶組合物，進一步含有下述通式（M)所表示的至少1種化 合物，
上述式中， RM1表示碳原子數(shù)1?8的烷基，該烷基中的1個或不相鄰的至少2個-CH2-各自獨立 地可以被-CH = CH-、-C ξ c-、-0-、-CO-、-C00-或-0C0-取代， PM 表示 0、1、2、3 或 4， 巧和(*各自獨立地表示選自由（d) 1，4-亞環(huán)己基和（e) 1，4-亞苯基組成的組的基團， 存在于基團（d)中的1個-CH2-或不相鄰的至少2個-CH2-可以被-0-或-S-取代，存在于 基團（e)中的1個-CH=或不相鄰的至少2個-CH=可以被-N=取代，上述基團（d)和基 團（e)各自獨立地可以被氰基、氟原子或氯原子取代， KM1 和 Κκ 各自獨立地表示單鍵、-ch2ch2-、-(ch2)4-、-och 2-、-ch2o-、-ocf2-、-cf2o-、-coo -、-0C0-或-c Ξ C-, PM為2、3或4從而存在多個KM1的情況下，它們可以相同也可以不同，PM為2、3或4從 而存在多個CM2的情況下，它們可以相同也可以不同， XM1和XM3各自獨立地表示氫原子、氯原子或氟原子， XM2表示氫原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基或 2, 2, 2-三氟乙基，但上述式（i)所表示的化合物除外。
6. 根據(jù)權利要求4所述的液晶組合物，作為上述通式（L)所表示的至少1種化合物，含 有下述通式（II-2)所表示的至少1種化合物，
上述式中，R23表示碳原子數(shù)2?5的烯基，R24表示碳原子數(shù)1?5的烷基或碳原子數(shù) 1?4的燒氧基。
7. 根據(jù)權利要求6所述的液晶組合物，相對于液晶組合物的總質量，含有至少13質 量％的下述式（11. 2)所表示的化合物作為上述通式（II-2)所表示的至少1種化合物，
8. 根據(jù)權利要求5所述的液晶組合物，作為上述通式（M)所表示的至少1種化合物，含 有下述通式（IX-2-2)所表示的至少1種化合物，
上述式中，R9表示碳原子數(shù)1?5的烷基、碳原子數(shù)2?5的烯基或碳原子數(shù)1?4的 燒氧基。
9. 根據(jù)權利要求8所述的液晶組合物，相對于液晶組合物的總質量，含有至少9質量％ 的下述式（31. 2)所表示的化合物作為上述通式（IX-2-2)所表示的至少1種化合物，
10. 根據(jù)權利要求8所述的液晶組合物，作為上述通式（IX-2-2)所表示的至少1種化 合物，含有下述式（31.4)所表示的化合物，
11. 根據(jù)權利要求5所述的液晶組合物，作為上述通式（M)所表示的至少1種化合物， 含有下述通式（X-2-1)所表示的至少1種化合物，
上述式中，R1(l表示碳原子數(shù)1?5的烷基、碳原子數(shù)2?5的烯基或碳原子數(shù)1?4 的燒氧基。
12. 根據(jù)權利要求11所述的液晶組合物，作為上述通式（X-2-1)所表示的至少1種化 合物，含有式（39. 2)所表不的化合物，
13. 根據(jù)權利要求4所述的液晶組合物，相對于液晶組合物的總質量，含有0. 5質量％ 以上且少于5質量％的選自由下述式（19. 1)所表示的化合物和下述式（19.2)所表示的化 合物組成的組的至少1種化合物作為上述通式（L)所表示的至少1種化合物，
14. 根據(jù)權利要求4所述的液晶組合物，相對于液晶組合物的總質量，含有至少7質 量％的選自由下述式（18. 4)所表示的化合物和下述式（18. 5)所表示的化合物組成的組的 至少1種化合物作為上述通式（L)所表示的至少1種化合物，
15. 根據(jù)權利要求4所述的液晶組合物，作為上述通式（L)所表示的至少1種化合物， 含有下述式（18. 3)所表示的化合物，
16. 根據(jù)權利要求4所述的液晶組合物，相對于液晶組合物的總質量，含有至少9質 量％的選自由下述式（18. 6)所表示的化合物和下述式（18. 7)所表示的化合物組成的組的 至少1種化合物作為上述通式（L)所表示的至少1種化合物，
17. 根據(jù)權利要求4所述的液晶組合物，相對于液晶組合物的總質量，含有至少6質 量％的選自由下述式（19. 3)所表示的化合物和下述式（19. 4)所表示的化合物組成的組的 至少1種化合物作為上述通式（L)所表示的至少1種化合物，
18. 根據(jù)權利要求4所述的液晶組合物，相對于液晶組合物的總質量，含有0. 5質量％ 以上且少于5質量％的選自由下述式（19.9)所表示的化合物和下述式（19. 10)所表示的 化合物組成的組的至少1種化合物作為上述通式（L)所表示的至少1種化合物，
19. 根據(jù)權利要求4所述的液晶組合物，作為上述通式（L)所表示的至少1種化合物， 含有下述通式（III)所表示的至少1種化合物，
上述式中，R31和R32各自獨立地表示碳原子數(shù)1?5的烷基、碳原子數(shù)2?5的烯基或 碳原子數(shù)1?4的烷氧基。
20. 根據(jù)權利要求19所述的液晶組合物，相對于液晶組合物的總質量，含有至少6質 量％的下述式（15. 1)所表示的化合物作為上述通式（III)所表示的至少1種化合物，
21. 根據(jù)權利要求5所述的液晶組合物，作為上述通式（M)所表示的至少1種化合物， 含有下述通式（X-3-1)所表示的至少1種化合物，
上述式中，R1(l表示碳原子數(shù)1?5的烷基、碳原子數(shù)2?5的烯基或碳原子數(shù)1?4 的燒氧基。
22. 根據(jù)權利要求21所述的液晶組合物，相對于液晶組合物的總質量，含有0. 5質量％ 以上且少于2質量％的下述式（41.2)所表示的化合物作為上述通式（X-3-1)所表示的至 少1種化合物，
23. 根據(jù)權利要求4所述的液晶組合物，作為上述通式（L)所表示的至少1種化合物， 含有下述通式（1-4)所表示的至少1種化合物，
上述式中，R11和R12各自獨立地表示碳原子數(shù)1?5的烷基、碳原子數(shù)4?5的烯基或 碳原子數(shù)1?4的烷氧基。
24. 根據(jù)權利要求23所述的液晶組合物，作為上述通式（1-4)所表示的至少1種化合 物，含有下述式（5.2)所表示的化合物，
25. 根據(jù)權利要求23所述的液晶組合物，相對于液晶組合物的總質量，含有至少5質 量％的下述式（5. 3)所表示的化合物作為上述通式（1-4)所表示的至少1種化合物，
26. 根據(jù)權利要求5所述的液晶組合物，作為上述通式（M)所表示的至少1種化合物， 含有下述通式（XIV-2-2)所表示的至少1種化合物，
上述式中，R14°表示碳原子數(shù)1?5的烷基、碳原子數(shù)2?5的烯基或碳原子數(shù)1?4 的燒氧基。
27. 根據(jù)權利要求26所述的液晶組合物，作為上述通式（XIV-2-2)所表示的至少1種 化合物，含有式（54. 2)所表示的化合物，
28. 根據(jù)權利要求26所述的液晶組合物，作為上述通式（XIV-2-2)所表示的至少1種 化合物，含有式（54. 1)所表示的化合物，
29. 根據(jù)權利要求26所述的液晶組合物，作為上述通式（XIV-2-2)所表示的至少1種 化合物，含有式（54. 4)所表示的化合物，
30. 根據(jù)權利要求5所述的液晶組合物，作為上述通式（M)所表示的至少1種化合物， 含有下述通式（χιν-1)所表示的至少1種化合物，
上述式中，R14°表示碳原子數(shù)1?7的烷基、碳原子數(shù)2?7的烯基或碳原子數(shù)1?7 的烷氧基，Y14表示氟原子、氯原子或-〇cf3。
31. 根據(jù)權利要求30所述的液晶組合物，相對于液晶組合物的總質量，含有至少5質 量％的式（51. 1)所表示的化合物作為上述通式（XIV-1)所表示的至少1種化合物，
(51.1) 〇
32. 根據(jù)權利要求4所述的液晶組合物，作為上述通式（L)所表示的至少1種化合物， 含有下述通式（1-2)所表示的至少1種化合物，
(12) 上述式中，R13和R14各自獨立地表示碳原子數(shù)1?5的烷基。
33. 根據(jù)權利要求32所述的液晶組合物，相對于液晶組合物的總質量，含有0. 5質量％ 以上且少于5質量％的式（3. 3)所表示的化合物作為上述通式（1-2)所表示的至少1種化 合物，
(3-3) 〇
34. 根據(jù)權利要求4所述的液晶組合物，作為上述通式（L)所表示的至少1種化合物， 含有下述通式（1-5)所表示的至少1種化合物，
(1-5) 上述式中，R11表示碳原子數(shù)1?5的烷基、碳原子數(shù)2?5的烯基或碳原子數(shù)1?4 的烷氧基，R12表示碳原子數(shù)1?5的烷基、碳原子數(shù)4?5的烯基或碳原子數(shù)1?4的烷 氧基。
35. 根據(jù)權利要求34所述的液晶組合物，相對于液晶組合物的總質量，含有至少8質 量％的式（6. 3)所表示的化合物作為上述通式（1-5)所表示的至少1種化合物，
(6-3) 〇
36. 根據(jù)權利要求34所述的液晶組合物，作為上述通式（1-5)所表示的至少1種化合 物，含有式（6. 6)所表示的化合物，
(6.6) 〇
37. 根據(jù)權利要求4所述的液晶組合物，作為上述通式（L)所表示的至少1種化合物， 含有下述通式（1-7)所表示的至少1種化合物，
(1-7) 上述式中，R11和R12各自獨立地表示碳原子數(shù)1?5的烷基、碳原子數(shù)2?5的烯基或 碳原子數(shù)1?4的烷氧基，X12表示氟原子或氯原子。
38. 根據(jù)權利要求37所述的液晶組合物，作為上述通式（1-7)所表示的至少1種化合 物，含有式（8. 1)所表示的化合物，
(8 1) 〇
39. 根據(jù)權利要求4所述的液晶組合物，作為上述通式（L)所表示的至少1種化合物， 含有下述通式（II-1)所表示的至少1種化合物，
(11-1) 上述式中，R21和R22各自獨立地表示碳原子數(shù)2?5的烯基、碳原子數(shù)1?5的烷基或 碳原子數(shù)1?4的烷氧基。
40. 根據(jù)權利要求39所述的液晶組合物，作為上述通式（II-1)所表示的至少1種化合 物，含有式（10. 1)所表示的化合物，
(10 1) 0
41. 根據(jù)權利要求5所述的液晶組合物，作為上述通式（M)所表示的至少1種化合物， 含有下述通式（IX-1-1)所表示的至少1種化合物，
(IX-1-1) 上述式中，R9表示碳原子數(shù)1?5的烷基、碳原子數(shù)2?5的烯基或碳原子數(shù)1?4的 燒氧基。
42. 根據(jù)權利要求41所述的液晶組合物，作為上述通式（IX-1-1)所表示的至少1種化 合物，含有式（28. 5)所表示的化合物， (28.5)
ο
43. 根據(jù)權利要求5所述的液晶組合物，作為上述通式（Μ)所表示的至少1種化合物， 含有下述通式（Χ-1-3)所表示的至少1種化合物，
(Χ-1-3) 上述式中，R1(l表示碳原子數(shù)1?5的烷基、碳原子數(shù)2?5的烯基或碳原子數(shù)1?4 的燒氧基。
44. 根據(jù)權利要求43所述的液晶組合物，作為上述通式（X-1-3)所表示的至少1種化 合物，含有式（38. 2)所表不的化合物，
(38.2) 〇
45. 根據(jù)權利要求5所述的液晶組合物，作為上述通式（M)所表示的至少1種化合物， 含有下述通式（X-4-1)所表示的至少1種化合物，
(X-4-1) 上述式中，R1(l表示碳原子數(shù)1?5的烷基、碳原子數(shù)2?5的烯基或碳原子數(shù)1?4 的燒氧基。
46. 根據(jù)權利要求45所述的液晶組合物，作為上述通式（X-4-1)所表示的至少1種化 合物，含有式（42. 3)所表示的化合物，
(42.3) 〇
47. -種液晶顯示元件，其使用了權利要求1所述的液晶組合物。
48. 根據(jù)權利要求47所述的液晶顯示元件，其顯示方式為IPS模式、OCB模式、ECB模 式、VA模式、VA-IPS模式或FFS模式。
49. 一種液晶顯示顯示器，其特征在于，使用了權利要求47或48所述的液晶顯示元件。
【文檔編號】G02F1/1333GK104093815SQ201380005718
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2013年3月25日 優(yōu)先權日:2013年3月25日
【發(fā)明者】河村丞治, 根岸真, 巖下芳典 申請人:Dic株式會社