[发明专利]含氟基团取代的液晶化合物、液晶组合物和液晶显示器

说明书

本发明涉及一种液晶化合物和一种液晶组合物。更具体地说，本发明涉及一种新型的含氟基团取代的液晶化合物、一种含所述液晶化合物的液晶组合物以及由所述的液晶组合物制成的液晶显示器。

液晶显示器广泛用于钟表、合式计算器、各种测量设备、汽车、文字处理机、电子笔记本、打印机、计算机以及电视的显示板。

这些液晶显示器利用液晶化合物的光学各向异性(Δn)和介电各向异性(Δε)。作为显示方式，动态散射(DS)方式、主客(GH)方式、扭转向列型(TN)方式、超扭转向列型(STN)方式、薄膜晶体管(TFT)方式以及铁电液晶(FLC)方式是已知的。作为其激励方式，静态激励方式、分时寻址方式、活性基质激励方式以及双频激励方式是已知的。其中，TFT方式受到大家特别大的注意。

虽然对于TFT方式来说，要求液晶材料具有几种特性，以下三个被认为是必要的共同特性：

1)液晶材料向列型相的温度范围应宽到这样的程度，以致当各种材料加到液晶组合物中时，不会引起液晶组合物向列型相的温度范围下降。

2)包括在低温范围内，液晶材料的粘度都是低的。

3)液晶材料有大的Δε。

在上述特性中，1)包括要求向列型相的温度上限是高的以及液晶材料的熔点是低的，以致即使在低温范围内也难以现由于结晶沉积引起的液晶材料的相分离。

特性2)对于在液晶显示板中提高取向的液晶分子对电场的响应速率是一个极重要的因素)Phys.Lett.39A，69(1972))，目前为了提高液晶组合物的显示质量，响应速率的提高是最迫切的要求。现在，上述响应速率对温度有较小的依赖关系，即从在低温下不使显示质量变坏的观点看，液晶材料的粘度较小的温度依赖关系以及甚至在低温下液晶材料保持低粘度都被认为是重要的。

要求特性3)的原因如下：

为了降低能耗和生产大型成象屏，降低激励电压是必要的。激励电压特别是阈电压(V_th)是Δε的函数，如用下方程表示的， V th = k k / Δϵ ]]>式中，k为比例常数，K为弹性常数。

正如可从上述方程式看出的，对于降低能耗来说，需要有大的正Δε的化合物。

另外，甚至在低温下，特别是为了提高液晶组合物显示质量并在宽的温度范围内保持高的显示质量，V_th小的温度依赖关系是需要的。

为了满足这些要求，对有大的正Δε的化合物进行了大量研究。在已发现的化合物中，在Laid-open Japanese Patent Publication No.Sho 59-78129提出的式(a)表示的三氟甲基苯基衍生物和在Laid-open WOJapanese Patent Publication No.Hei2-501311提出的式(b)表示的三氟甲氧基苯基衍生物被作为有特别大的Δε的化合物的例子

虽然这些化合物在分子末端有CF₃或OCF₃的三环结构，但所有以直线联接到三环的键联基团都限于共价键。事实上，除了Δε外，这些化合物不能完全满足所要求的特性。

一些在分子末端有CF₃或OCF₃的化合物除在上述文献中外，还在以下文献和专利中公开：Liq.Cryst.，18(4)，665(1995)，Laid-open WOJapanese Pnblication Nos.Sho 63-503226，Hei 3-503771，Hei 4-500214，Hei 4-500217，Hei 4-500682，Hei 4-501575，Hei，4-501576，Hei 4-507104，Hei 5-502676 and Hei 6-504032，DE Nos.4004650A1、4013083、4106345、4108705A1和4113053A1，和EPNos.0439089A1和0449288。但是，在这些文献中未充分描述这些化合物的物理参数。

此外，对于TFT来说，用于液晶组合物的液晶化合物必须对外界环境因素如水汽、空气、热和光是稳定的。