[发明专利]向列液晶组合物和使用其的液晶显示元件

说明书

本申请是申请日为2012年4月4日，申请号为201280016950.2，发明名称为《向列液晶组合物和使用其的液晶显示元件》的中国专利申请的分案申请。技术领域

本发明涉及用作液晶显示材料的介电常数各向异性(Δε)表现为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

液晶显示元件用于从钟表、电子计算器为代表，到家庭用的各种电器、测定仪器、汽车用板(panel)、文字处理器、电子记事本、打印机、计算机、电视机等。作为液晶显示方式，其代表的液晶显示方式可以举出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、或者FLC(强介电性液晶)等。另外，作为驱动方式，可以举出静态驱动、多工驱动、单纯的矩阵方式、通过TFT(薄膜晶体管)、TFD(薄膜二极管)等驱动的有源矩阵(AM)方式。

这些显示方式中，IPS型、ECB型、VA型、或CSH型等具有使用Δε表现为负值的液晶材料的特征。这些当中，特别是通过AM驱动的VA型显示方式用于要求高速下宽视角的显示元件、例如电视等用途。

对于用于VA型等显示方式的向列液晶组合物，要求低电压驱动、高速应答和宽操作温度范围。也就是说，要求Δε为负且绝对值大、粘度低、向列相-各向同性液相转变温度(T_ni)高。另外，有必要通过设定作为折射率各向异性(Δn)和单元间隙(d)的积的Δn×d，将液晶材料的Δn与单元间隙结合调节至适当的范围。除此之外，在将液晶显示元件应用于电视机等的情况中，由于重视高速应答性，因此要求粘度(η)低的液晶材料。

至此，通过对Δε为负且其绝对值大的化合物进行各种研究，从而改良了液晶组合物的特性。

作为Δε为负的液晶材料，公开了使用以下这样的具有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。

该液晶组合物使用作为Δε几乎为0的化合物的液晶化合物(C)和(D)，但该液晶组合物在液晶电视机等要求高速应答的液晶组合物中不能充分实现低粘性。

另一方面，虽然已经公开了使用式(E)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Δn小的液晶组合物(参照专利文献2)、为了应答速度的改善而添加了液晶化合物(F)那样的在分子内具有链烯基的化合物(链烯基化合物)的液晶组合物(参照专利文献3)，有必要为了兼顾高Δn和高可靠性而进行进一步的研究。

另外，虽然已经公开了使用式(G)表示的化合物的液晶组合物(参照专利文献4)，但是由于该液晶组合物也是包含含有上述液晶化合物(F)那样的链烯基化合物的化合物的液晶组合物，因此存在容易发生图像保留、显示不均等显示不良的弊病。

这里，已经公开了包含链烯基化合物的液晶组合物对显示不良的影响(参照专利文献5)，但通常而言，若减少链烯基化合物的含量，则液晶组合物的η上升，变得难以达成高速应答，因此难以兼顾显示不良的抑制和高速应答。

对于这样仅将Δε表现为负值的化合物与液晶化合物(C)、(D)和(F)进行组合而言，难以开发兼顾高Δn和低η、并且其中无显示不良或者显示不良得以抑制的Δε为负的液晶组合物。

对此，公开了在式(A)和式(G)中组合Δε几乎为零的式(I)的液晶组合物(参照专利文献6)。然而认为，在液晶显示元件的制造工程中，由于在将液晶组合物注入液晶单元时设为极低压，因此蒸气压低的化合物挥发，从而无法增加其含量。因此，该液晶组合物对式(I)的含量进行限定，存在虽然表现出大Δn、但粘度显著高的问题。因而，要求兼顾高Δn和低粘度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-104869号

专利文献2：欧洲专利申请公开第0474062号

专利文献3：日本特开2006-37054号

专利文献4：日本特开2001-354967号

专利文献5：日本特开2008-144135号

专利文献6：WO2007/077872

发明内容

发明要解决的问题