向列液晶組合物的製作方法

2023-06-21 18:42:51

向列液晶組合物的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種液晶組合物，其特徵在於，作為能夠調整折射率各向異性(Δn)、不使向列相的溫度範圍惡化、粘度(η)足夠低且介電常數各向異性(Δε)為正的液晶組合物，其是具有正介電常數各向異性的液晶組合物，上述液晶組合物含有選自通式(LC0)所表示的化合物中的1種或2種以上的化合物，進一步含有選自通式(LC5)所表示的化合物中的1種或2種以上的化合物，更進一步含有存在於通式(LC0)至通式(LC4)的Y01至Y41中的至少任意一個是碳數2～5的被氟化的烷基、烷氧基、烯基或烯氧基的化合物。
【專利說明】向列液晶組合物

【技術領域】
[0001] 本發明涉及作為電光性液晶顯示材料有用的介電常數各向異性（A e)表現正值 的向列液晶組合物。

【背景技術】
[0002] 液晶顯示元件從時鐘、計算器開始，發展到用於各種測定設備、汽車用面板、文字 處理器、電子記事本、印表機、電腦、電視機、時鐘、廣告顯示板等。作為液晶顯示方式，其代 表性方式有TN(扭曲向列）型、STN(超扭曲向列）型、使用TFT(薄膜電晶體）的以垂直取 向為特徵的VA型、以水平取向為特徵的IPS (平面轉換）型/FFS型等。要求這些液晶顯示 元件中使用的液晶組合物對水分、空氣、熱、光等外界因素穩定，此外，在以室溫為中心儘量 寬的溫度範圍內顯示液晶相，低粘性，並且驅動電壓低。進而，為了針對各顯示元件將介電 常數各向異性（△ e )和或折射率各向異性（An)等設為最適值，液晶組合物由數種至數十 種化合物構成。
[0003] 在垂直取向型顯示器中使用A e為負的液晶組合物，在TN型、STN型或IPS型等 水平取向型顯示器中使用A e為正的液晶組合物。近年，還報導了使A e為正的液晶組 合物在未施加電壓時垂直取向，通過施加 IPS型/FFS型電場來進行顯示的驅動方式，從而 A e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，均要求低電壓 驅動、高速響應、寬工作溫度範圍。S卩，要求A e為正且絕對值大、粘度（n)小、向列相-各 向同性液相轉變溫度（Tni)高。此外，由於An與單元間隙（d)之積即AnXd的設定，因此 需要根據單元間隙將液晶組合物的An調節至適當的範圍。此外，在將液晶顯示元件應用 於電視機等的情況下，重視高速響應性，因此需要Y i小的液晶組合物。
[0004] 作為液晶組合物的組成成分，公開了使用作為A e為正的液晶化合物的式 (A-I)、（A-2)所表示的化合物的液晶組合物（專利文獻1至專利文獻4)，但這些液晶組合 物無法實現足夠低的粘性。
[0005] [化 1]

【權利要求】
1. 一種液晶組合物，其特徵在於，其是具有正介電常數各向異性的液晶組合物，所述液 晶組合物含有選自通式（LCO)所表示的化合物中的1種或2種以上的化合物，進一步含有 選自通式（LCl)至通式（LC5)所表示的化合物組中的1種或2種以上的化合物，更進一步 含有1種或2種以上存在於通式（LCO)至通式（LC4)的Ytl1至Y41中的至少任意一個是碳數 2?5的被氟化的烷基、烷氧基、烯基或烯氧基的化合物，
式中，Rtl1?R41各自獨立地表示碳數1?15的烷基，所述烷基中的1個或2個以上 的-CH2-可以以氧原子不直接鄰接的方式被-〇-、_CH=CH-、-C〇-、-〇C〇-、-CO〇-、-CΞC_、_ CF2O-或-OCF2-取代，所述烷基中的1個或2個以上的氫原子可以任意地被滷素取代，R51及 R52各自獨立地表示碳數1?15的烷基，所述烷基中的1個或2個以上的-CH2-可以以氧原 子不直接鄰接的方式被-〇_、-CH=CH-、-CO-、-0C0-、-C00-或-C=C-取代，R51及R52在 後述的A51或A53是環己烷環的情況下可以是-OCF3或-CF3-,Atl1?A42各自獨立地表示下述 任一結構，
所述結構中環己烷環的1個或2個以上的-CH2-可以以氧原子不直接鄰接的方式 被-O-取代，所述結構中苯環的1個或2個以上的-CH=可以以氮原子不直接鄰接的方式 被-N=取代，X61及X62各自獨立地表示-H、-Cl、-F、-CF3或-OCF3, A51?A53各自獨立地表示下述任一結構，
式中，環己烷環中的1個或2個以上的-CH2CH2-可以被-CH=CH-、-CF2O-或-OCF2-取 代，苯環中的1個或2個以上的-CH=可以以氮原子不直接鄰接的方式被-N=取代， Xqi表示氫原子或氟原子，X11?X43各自獨立地表示-H、-Cl、-F、-CF3或-OCF3,Ytl1?Y41表示-Cl、-F、-〇CHF2、-CF3、-OCF3、碳數2?5的被氟化的烷基、烷氧基、烯基或烯氧基， Z01 及Z°2 各自獨立地表示單鍵、-CH=CH-、-Cξc-、-CH2CH2-、- (CH2) 4_、-OCF2-或-CF2O-, Z31 ?Z42 各自獨立地表示單鍵、-CH=CH-、-Cξc-、-CH2CH2-、- (CH2) 4_、-OCF2-或-CF2O-, 存在的Z31及Z32之中至少1個不是單鍵，Z51及Z52各自獨立地表示單鍵、-CH=CH-、-CEC -、-〇12〇12-、-(〇12) 4-、-0〇12-、-〇120-、-0〇卩2-或-〇卩 20-，111。1?11151各自獨立地表示0?3的整 數，n^+m'm31+!!!32 及m41+m42 各自獨立地表示 1、2、3 或 4,在AQ1、A°3、A23、A31、A32、A41、A42、A52、 ZQ1、Z°2、Z31、Z32、Z41、Z42和/或Z52存在多個的情況下，它們可以相同也可以不同。
2. 如權利要求1所述的液晶組合物，含有1種或2種以上的通式（LCO)所表示的化合 物，進一步含有選自通式（LCl)至通式（LC4)所表示的化合物組中的1種或2種以上的化 合物，進一步含有1種或2種以上的通式（LC5)所表示的化合物。
3. 如權利要求1或2所述的液晶組合物，在通式（LCO)中，Xtl1是F。
4. 如權利要求1至3中任一項所述的液晶組合物，存在於通式（LCO)至通式（LC4)的Y01 至Y41 是-CF2CF3、-CHFCF3、-OCF2CF3、-OCHFCF3、-OCF=CF2 或-OCH=CF2。
5. 如權利要求1至4中任一項所述的液晶組合物，含有選自通式（LC2-1)至通式 (LC2-14)所表示的化合物所組成的組中的1種或2種以上的化合物作為通式（LC2)所表示 的化合物，
式中，X23、X24、X25及X26各自獨立地表示氫原子、Cl、F、CF3或OCF3,X22、R21及Y21與權利 要求1的X22、R21及Y21表示相同的意義。
6.如權利要求1至5中任一項所述的液晶組合物，含有選自通式（LC3-1)至通式 (LC3-32)所表示的化合物所組成的組中的1種或2種以上的化合物作為通式（LC3)所表示 的化合物，

式中，X33、X34、X35、X36、X37 及X38 各自獨立地表示H、Cl、F、CF3 或OCF3,X32、R31、A31、Y31 及Z31與權利要求1的X32、R31、A31、Y31及Z31表示相同的意義。
7.如權利要求1至6中任一項所述的液晶組合物，含有選自通式（LC4-1)至通式 (LC4-23)所表示的化合物所組成的組中的1種或2種以上的化合物作為通式（LC4)所表示 的化合物，
式中，X44、X45、X46及X47各自獨立地表示H、Cl、F、CF3或OCF3,X42、X43、R41及Y41與權利 要求1的X42、X43、R41及Y41表示相同的意義。
8. 如權利要求1至7中任一項所述的液晶組合物，含有選自通式（LC5-1)至通式 (LC5-26)所表示的化合物所組成的組中的1種或2種以上的化合物作為通式（LC5)所表示 合物_
式中，R51及R52與權利要求1的R51及R52表示相同的意義。
9. 如權利要求1至8中任一項所述的液晶組合物，在通式（LCO)中，Xtl1是碳數2?5 的被氟化的烷基、烷氧基、烯基或烯氧基。
10. 如權利要求1至9中任一項所述的液晶組合物，含有1種或2種以上存在於通式 (LCO)至通式（LC5)的RQ1、R11、R21、R31、R41、R51?R52是碳數2?5的烯基的化合物。
11. 如權利要求1至10中任一項所述的液晶組合物，含有1種或2種以上存在於通式 (LCO)至通式（LC5)的Aci1 ?A°3、A11、A21 ?A23、A31 ?A32、A41 ?A42、A51 ?A53 之中至少一個 是四氫吡喃-2, 5-二基的化合物。
12. 如權利要求1至11中任一項所述的液晶組合物，含有1種或2種以上存在於通式 (LCO)、通式（LC3)、通式（LC4)、通式（LC5)的Ztl1 ?Z°2、Z31 ?Z32、Z41 ?Z42、Z51 ?Z52 之中 至少一個是-CF2O-或-OCF2-的化合物。
13. 如權利要求1至12中任一項所述的液晶組合物，含有30?70質量％通式（LC5) 所表示的化合物，20°C時的粘度η為20mPa·s以下。
14. 如權利要求1至13中任一項所述的液晶組合物，含有1種或2種以上光學活性化 合物。
15. 如權利要求1至14中任一項所述的液晶組合物，含有1種或2種以上聚合性化合 物。
16. 如權利要求1至15中任一項所述的液晶組合物，含有1種或2種以上抗氧化劑。
17. 如權利要求1至16中任一項所述的液晶組合物，含有1種或2種以上UV吸收劑。
18. -種液晶顯示元件，其使用權利要求1至17中任一項所述的液晶組合物。
19. 一種有源矩陣驅動用液晶顯示元件，其使用權利要求1至17中任一項所述的液晶 組合物。
20. -種TN模式、OCB模式、ECB模式、IPS模式或VA-IPS模式用液晶顯示元件，其使 用權利要求1至17中任一項所述的液晶組合物。
21. -種高分子穩定化的TN模式、OCB模式、ECB模式、IPS模式或VA-IPS模式用液晶 顯示元件，其通過使用權利要求15所述的液晶組合物，在施加電壓下或不施加電壓下使所 述液晶組合物中含有的聚合性化合物聚合來製作。
22. 如權利要求18至21中任一項所述的液晶顯示元件，在與液晶分子接觸的面上使所 述液晶分子水平、傾斜和或垂直取向的取向層是含有選自聚醯亞胺PI、聚醯胺、查耳酮、肉 桂酸酯或肉桂醯中的至少一種的化合物的取向膜。
23. -種液晶顯示元件，在權利要求22所述的取向層中進一步含有聚合性液晶化合物 和或聚合性非液晶化合物。
24. 如權利要求22和或23所述的液晶顯示元件，設有使用光取向技術製作的取向膜作 為與液晶組合物接觸的面的取向層。
【文檔編號】C09K19/32GK104321408SQ201380026141
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2013年9月5日 優先權日:2012年10月17日
【發明者】金親昌和, 竹內清文, 大澤政志, 東條健太, 楠本哲生 申請人:Dic株式會社