專利名稱：負(fù)介電異向性液晶性化合物、使用其的液晶組成物及液晶顯示元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可用作液晶顯示元件用材料的新穎液晶性化合物以及含有該化合物的液晶組成物。詳細(xì)而言，本發(fā)明涉及一種具有低粘性以及與其他液晶性化合物的良好相容性，并且具有適當(dāng)大小的折射率異向性以及介電異向性、且在用于液晶顯示元件時(shí)可獲得陡峭的電光學(xué)特性(electro-optic property)的新穎液晶性化合物及含有該化合物的液晶組成物，以及含有該液晶組成物的液晶顯示元件。
背景技術(shù)：
使用液晶性化合物(于本申請(qǐng)中，液晶性化合物的術(shù)語是指顯示液晶相的化合物、以及不顯示液晶相但用作液晶組成物的構(gòu)成成分的化合物的總稱)的顯示元件被廣泛用于時(shí)鐘、計(jì)算器(calculator)、文字處理機(jī)(word processor)等的顯示器(display)中。 該些顯示元件是利用液晶性化合物的折射率異向性、介電異向性等。液晶相有向列型液晶相(nematic liquid-crystalline phase)、層列型液晶相(smectic liquid-crystalline phase)、膽固酉享型液晶相(cholesteric liquid-crystalline phase)，最廣泛地使用的是利用向列型液晶相的顯示元件。另外，顯示方式有動(dòng)態(tài)散射(Dynamic Scattering,DS)型、配向相變形(Deformed Aligned Phase, DAP)型、賓/主(Guest-Host，GH)型、扭轉(zhuǎn)向列型(Twisted Nematic, TN)型，超扭轉(zhuǎn)向列型(Super Twisted Nematic, STN)型、薄膜晶體管(Thin-Film Transistor, TFT)型、垂直配向(Vertical Alignment, VA)型、共平面切換 Qn-Plane Switching, IPS)型、高分子穩(wěn)定配向(Polymer Sustained Alignment, PSA)型等。該些顯示方式中所使用的液晶性化合物，必須在以室溫為中心的寬廣溫度范圍內(nèi)顯示液晶相，在使用顯示元件的條件下充分穩(wěn)定，進(jìn)而具備足以使顯示元件驅(qū)動(dòng)的特性，但目前尚無法利用單一液晶性化合物來滿足上述條件。因此實(shí)際情況是藉由將數(shù)種至數(shù)十種液晶性化合物混合來制備具備要求特性的液晶組成物。對(duì)于該些液晶組成物，要求于使用顯示元件的條件下對(duì)通常存在的水分、光、 熱、空氣穩(wěn)定，另外對(duì)電場或電磁放射亦穩(wěn)定，而且對(duì)所混合的化合物化學(xué)穩(wěn)定。另外，對(duì)于液晶組成物而言，其折射率異向性(Δη)以及介電異向性(△ O等各種物性值必須依存于顯示方式或顯示元件的形狀而具有適當(dāng)?shù)闹?。更重要的是，液晶組成物中的各成分相互具有良好的溶解性。為了進(jìn)行良好的液晶顯示，較好的是構(gòu)成液晶顯示器的液晶顯示元件的單元厚度與所使用的液晶材料的Δη的值為一定值(E. Jakeman等人，Pyhs. Lett.，39A. 69(1972))。 另外，液晶顯示元件的響應(yīng)速度與所使用的單元的厚度的平方成反比例。因此，在制造可用于顯示動(dòng)態(tài)影像等的可高速響應(yīng)的液晶顯示元件時(shí)，必須使用具有大的Δη的值的液晶組成物。作為具有大的Δη的值的液晶單體成分，已開發(fā)出各種化合物，但一般而言，此種具有大的Δη的化合物雖具有高度共軛的分子結(jié)構(gòu)，但有與其他液晶材料的相容性差的傾向，而難以用作具有良好電氣特性的液晶組成物的構(gòu)成要素。進(jìn)而，對(duì)于作為薄膜晶體管方式的液晶顯示元件等的要求高絕緣性(電阻率)的液晶組成物的構(gòu)成要素而使用的液晶性化合物，要求高穩(wěn)定性。另外已知，上述運(yùn)作模式中，IPS模式、VA模式或PSA模式等是利用液晶分子的垂直配向性的運(yùn)作模式，而可改善TN模式、STN模式等先前的顯示模式的缺點(diǎn)即視角狹窄。而且，作為先前以來可用于該些運(yùn)作模式的液晶顯示元件的具有負(fù)介電異向性的液晶組成物的成分，已研究了大量的苯環(huán)上的氫被氟取代的液晶性化合物(參照專利文獻(xiàn) 1 專利文獻(xiàn)4。)。例如，專利文獻(xiàn)1中研究了苯環(huán)上的氫被氟取代的式(s-1)所表示的化合物，另外，專利文獻(xiàn)2中研究了式(s-幻所表示的苯環(huán)上的氫被氟取代、且具有烯基的化合物。
權(quán)利要求
1.一種化合物，其是以式(1)表示
2.如權(quán)利要求1所述的化合物，其中Q^Q2以及Q4為氟，Q3為氫。
3.如權(quán)利要求1所述的化合物，其中Q^Q3以及Q4為氟，Q2為氫。
4.如權(quán)利要求1所述的化合物，其中Z為-CH20-。
5.一種包含兩種以上的化合物的液晶組成物，其特征在于含有至少一種如權(quán)利要求1 所述的化合物。
6.如權(quán)利要求5所述的液晶組成物，含有選自式O)、式C3)及式(4)各自所表示的化合物的組群中的至少一種化合物
7.如權(quán)利要求5所述的液晶組成物，含有選自式(5)所表示的化合物的組群中的至少一種化合物
8.如權(quán)利要求5所述的液晶組成物，含有選自式(6)、式(7)、式(8)、式(9)、式(10)及式(11)各自所表示的化合物的組群中的至少一種化合物
9.如權(quán)利要求5所述的液晶組成物，含有選自式(12)、式(1 及式(14)各自所表示的化合物的組群中的至少一種化合物
10.如權(quán)利要求6所述的液晶組成物，還含有選自式( 所表示的化合物的組群中的至少一種化合物。
11.如權(quán)利要求6所述的液晶組成物，還含有選自式(1 、式(1 及式(14)各自所表示的化合物的組群中的至少一種化合物。
12.如權(quán)利要求7所述的液晶組成物，還含有選自式(1 、式(1 及式(14)各自所表示的化合物的組群中的至少一種化合物。
13.如權(quán)利要求8所述的液晶組成物，還含有選自式(1 、式(1 及式(14)各自所表示的化合物的組群中的至少一種化合物。
14.如權(quán)利要求5所述的液晶組成物，還含有至少一種光學(xué)活性化合物及/或可進(jìn)行聚合的化合物。
15.如權(quán)利要求5所述的液晶組成物，還含有至少一種抗氧化劑及/或紫外線吸收劑。
16.一種液晶顯示元件，含有如權(quán)利要求5所述的液晶組成物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有液晶性化合物所必需的一般物性，即對(duì)熱及光等的穩(wěn)定性、小的粘度、適當(dāng)大小的折射率異向性值、適當(dāng)大小的介電異向性值及陡峭的電光學(xué)特性、向列相的寬廣溫度范圍以及與其他液晶性化合物的優(yōu)異相容性的液晶性化合物，特別是提供一種具有向列相的寬廣溫度范圍的液晶性化合物。本發(fā)明的液晶性化合物是式(1)所表示的化合物。例如，R1以及R2分別獨(dú)立為碳數(shù)1～9的烷基或碳數(shù)2～9的烯基、碳數(shù)1～8的烷氧基或碳數(shù)2～8的烯氧基；Q1以及Q4分別獨(dú)立為氟或氯；Q2以及Q3分別獨(dú)立為氫、氟或氯，Q2以及Q3中的任一個(gè)必為氫；Z為-CH2O-或-COO-；h為1或2。
文檔編號(hào)C09K19/34GK102307838SQ20108000713
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2010年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月17日
發(fā)明者山下淳一, 縞田輝 申請(qǐng)人:Jnc株式會(huì)社, 智索石油化學(xué)株式會(huì)社