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CN103476904B - 向列液晶组合物和使用其的液晶显示元件 - Google Patents

向列液晶组合物和使用其的液晶显示元件 Download PDF

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Abstract

本发明要解决的问题是提供一种抑制Δn增大和Δε的增大所伴随的粘性恶化的液晶组合物，以及提供一种通过使用该液晶组合物来显著改善响应速度的液晶显示元件。本发明的液晶组合物具有Δn大、Δε为负并且其绝对值大的特征。另外表现出η也低、液晶性优异、在宽温度范围内稳定的液晶相。进一步，由于对热、光、水等化学稳定，因此是能够低电压驱动的实用中可靠性高的液晶组合物。

Description

向列液晶组合物和使用其的液晶显示元件
技术领域
本发明涉及作为电光学的液晶显示材料而有用的介电常数各向异性（Δε）为负的向列液晶组合物以及使用其的液晶显示元件。
背景技术
使用具有负的介电常数各向异性（负的Δε）的液晶组合物的垂直取向型VA-LCD由于能够表现漆黑的黑色，因而作为显示品质优异、高对比度的液晶表示装置广泛渗透于以液晶电视为中心的市场。另外，最近除了以液晶电视等为代表的有源矩阵驱动方式之外，作为车载、家电用途的显示器来使用的无源矩阵驱动方式的VA-LCD的使用也在增加。在液晶电视用途中，为了实现流畅的动画显示性能，存在玻璃基板间的间隔变窄的倾向，也存在液晶材料的双折射率（Δn）变大的倾向。另一方面，在车载用显示器中，为了在显示容量大的高时分割驱动中也能得到良好的对比度，作为具有负Δε的液晶组合物，在追求现有技术中没有的大Δn的同时，为了对应低电压化而开始要求Δε的绝对值也大。作为VA-LCD用的液晶材料，提出了许多液晶化合物和液晶组合物，但为了增大Δn而有必要使液晶组合物中Δn大的液晶化合物的含量上升，为了使Δε的绝对值增大而有必要使液晶组合物中的Δε的绝对值大的液晶化合物的含量上升，但若使这些化合物的含量上升，则粘性（η）恶化，响应速度恶化。
目前为止，公开了Δε呈现负值并且Δn值大的液晶组合物（专利文献1～4）。但是，专利文献1记载的液晶组合物含有Δε为正的液晶化合物，是Δε的绝对值小的液晶组合物。另外，专利文献2～4记载的液晶组合物虽然Δε的绝对值大但是Δn值不足够大，另外，关于η也成为大的值。
因此，追求一种Δε的绝对值以及Δn大并且η小的液晶组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-228966号
专利文献2：日本特开平11-140447号
专利文献3：日本特开2001-354967号
专利文献4：日本特开2000-96058号
发明内容
发明要解决的问题
本发明要解决的问题是提供一种抑制伴随Δn增大和Δε的增大而粘性恶化的液晶组合物，以及提供一种通过使用该液晶组合物来改善响应速度的液晶显示元件。
解决问题的手段
本申请的发明者们为了解决上述问题而进行了潜心研究，结果发现，利用至少2种以上的特定的化合物的组合可解决上述问题。即，提供一种液晶组合物以及以该液晶组合物为构成部件的液晶显示元件，所述液晶组合物含有从由通式（I）表示的化合物中选出的1种或2种以上的化合物作为第一成分，以及含有从由通式（II）和（III）表示的化合物组成的组中选出的1种或2种以上的化合物作为第二成分，
[化1]
式中，R11和R12相互独立地表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯基，这些基团相互独立地不被取代或具有至少一个卤基(ハロゲン基)作为取代基，并且这些基团中存在的1个或2个以上的-CH2-可以各自独立地以氧原子不相互直接结合的方式被-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-取代，
A11和A12相互独立地表示从
（a）反式-1,4-亚环己基(シクロヘキシレン基)，该基团中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上-CH2-可被-O-和/或-S-取代
（b）1,4-亚苯基，该基团中存在的1个-CH=或不邻接的2个以上-CH=基可被-N=取代
（c）1,4-亚环己烯基(シクロヘキセニレン)、1,4-二环(2.2.2)辛烯、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基和1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基
组成的组中选出的基团，且上述基团（a）、基团（b）和基团（c）上的氢原子相互独立地可被碳原子数1～3的烷基、碳原子数2～3的烯基、碳原子数1～3的烷氧基、碳原子数1～3的烯氧基、CN或卤素取代，
Z11和Z12相互独立地表示-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-(CH2)4-、-CH=CH-CH2CH2-、-CH2CH2-CH=CH-或单键，
a11和a12相互独立地表示0或1，
[化2]
式中，R21、R22、R31和R32相互独立地表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯基，这些基团相互独立地不被取代或具有至少一个卤基作为取代基，并且这些基团中存在的1个或2个以上的-CH2-可以各自独立地以氧原子不相互直接结合的方式被-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-取代，
A21、A22、A23、A31、A32和A33相互独立地表示从
（a）反式-1,4-亚环己基，该基团中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上-CH2-可被-O-和/或-S-取代
（b）1,4-亚苯基，该基团中存在的1个-CH=或不邻接的2个以上-CH=基可被-N=取代
（c）1,4-亚环己烯基、1,4-二环(2.2.2)辛烯、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基和1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基
组成的组中选出的基团，且上述基团（a）、基团（b）和基团（c）上的氢原子相互独立地可被碳原子数1～3的烷基、碳原子数2～3的烯基、碳原子数1～3的烷氧基、碳原子数1～3的烯氧基、CN或卤素取代，
Z21、Z22、Z23、Z31、Z32和Z33相互独立地表示-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-(CH2)4-、-CH=CH-CH2CH2-、-CH2CH2-CH=CH-或单键，
a21、a22、a31和A32相互独立地表示0或1。
发明效果
本发明的液晶组合物具有Δn大、Δε为负并且其绝对值大的特征。另外表现出η也低、液晶性优异、在宽温度范围内稳定的液晶相。进一步，由于对热、光、水等化学稳定，因此是能够低电压驱动的实用中可靠性高的液晶组合物。
具体实施方式
作为第一成分的由通式（I）表示的化合物中，R11和R12相互独立地表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数1～8的烷氧基、碳原子数2～8的烯基或碳原子数2～8的烯氧基，但优选碳原子数1～5的烷基、碳原子数1～5的烷氧基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数2～5的烯氧基，优选直链状。a11表示0或1，但在重视高速响应时优选为0，在重视向列相上限温度时优选为1，在重视使Δn增大时优选为1。A11和A12相互独立地表示
[化3]
中的任一种，苯环上存在的1个或2个以上的氢原子还可被卤素取代，但优选1,4-亚苯基或1,4-亚环己基，1,4-亚苯基还可被1个或2个以上的氟原子取代。在A11存在的情况下，在重视粘性时更优选1,4-亚环己基，A12在重视折射率各向异性的情况下更优选1,4-亚苯基。
由通式（I）表示的化合物更具体地优选由下述通式（I-1）～（I-3）表示的化合物。
[化4]
式中，R11表示与通式（I）中的R11相同的含义，R12表示与通式（I）中的R12相同的含义。
作为第二成分的由通式（II-1）和（II-2）表示的化合物，可以仅使用由通式（II-1）表示的化合物中的1种或2种以上，也可仅使用由通式（II-2）表示的化合物中的1种或2种以上，也可混合使用1种或2种以上由通式（II-1）表示的化合物以及1种或2种以上由通式（II-2）表示的化合物。
由通式（I）表示的化合物优选含有至少2重量%以上，更优选含有2重量%～70重量%，进一步优选含有2重量%～40重量%。
由通式（II-1）和（II-2）表示的化合物中，R21、R22、R31和R32相互独立地表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数1～8的烷氧基、碳原子数2～8的烯基或碳原子数2～8的烯氧基，但优选碳原子数1～5的烷基、碳原子数1～5的烷氧基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数2～5的烯氧基，优选直链状。a21、a22、a31和a32相互独立地表示0或1，但a21+a22优选为0或1，在重视高速响应的情况下优选为0，在重视向列相上限温度的情况下优选为1，a31+a32优选为0或1，在重视高速响应的情况下优选为0，在重视向列相上限温度的情况下优选为1。Z21、Z22、Z31和Z32相互独立地表示单键、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2O-、-OCH2-或-CH2CH2-，但优选单键、-CH2O-、-OCH2-或-CH2CH2-。A21、A22、A23、A31、A32和A33相互独立地表示
[化5]
中的任一种，苯环上存在的1个或2个以上的氢原子还可被卤素取代，但优选1,4-亚苯基或1,4-亚环己基，1,4-亚苯基还可被1个或2个以上的氟原子取代。在重视粘性的情况下优选1,4-亚环己基。
由通式（II）和（III）表示的化合物更具体地优选由下述通式（II-1）～（III-3）表示的化合物。
[化6]
式中，R21表示与通式（II）中的R21相同的含义，R22表示与通式（II）中的R22相同的含义，R31表示与通式（III）中的R31相同的含义，R32表示与通式（III）中的R32相同的含义。
进一步，由通式（II-1）和（II-3）表示的化合物中R21优选为烷基或烯基，R22优选为烷基或烯基，进一步由通式（II-1）表示的化合物中R21优选为烯基，R22优选为烷基，由通式（II-3）表示的化合物中R21优选为烯基，R22优选为烷基，由通式（II-2）、（II-4）和（II-5）表示的化合物中R21优选为烷基或烯基，R22优选为烷氧基或烯氧基，进一步由通式（II-2）表示的化合物中R21优选为烯基，R22优选为烯氧基，由通式（I-1-4）表示的化合物中R21优选为烷基，R22优选为烷氧基，由通式（II-5）表示的化合物中R21优选为烷基，R22优选为烷氧基，由通式（III-1）、（III-2）和（III-3）表示的化合物中R31优选为烷基或烯基，R32优选为烷氧基或烯氧基，进一步R31优选为烷基，R32优选为烷氧基。
从由通式（II）和（III）表示的化合物中选出的化合物使用至少1种以上，但更优选2种以上，进一步优选3种以上。
作为第三成分的由通式（IV）表示的化合物是Δε为零附近的化合物，分子内可具有吸电子基团，优选2个以下，优选1个以下，更优选完全不含。
[化7]
R41和R42相互独立地表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数1～8的烷氧基、碳原子数2～8的烯基或碳原子数2～8的烯氧基，优选碳原子数1～5的烷基、碳原子数1～5的烷氧基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数2～5的烯氧基，优选直链状。
A41、A42和A43相互独立地表示
[化8]
中的任一种，但优选1,4-亚苯基或1,4-亚环己基，1,4-亚苯基还可被1个或2个以上氟原子或甲基取代。
Z41和Z42相互独立地表示单键、-C≡C-、-C=N-N=C-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF2O-、-OCF2-、-COO-或-OCO-，优选单键、-CH2CH2-、-C≡C-、-COO-或-OCO-，优选单键或-C≡C-。a41表示0、1或2，但优选0或1。A42在存在多个的情况下，它们可以相同也可以不同，Z42在存在多个的情况下，它们可以相同也可以不同。
由通式（IV）表示的化合物更具体地优选由下述通式（IV-1）～（IV-10）表示的化合物。
[化9]
式中，R41表示与通式（IV）中的R41相同的含义，R42表示与通式（IV）中的R42相同的含义。
由通式（IV）表示的化合物优选含有1种～10种，特别优选含有2种～8种，由通式（IV）表示的化合物的含有率的下限值优选为5质量%，更优选为10质量%，更优选为20质量%，特别优选为30质量%，作为上限值优选为80质量%，更优选为70质量%，更优选为60质量%。
本发明中，在用于有源矩阵驱动液晶显示元件的情况下，向列相-各向同性液相转移温度（Tni）优选为60至120℃，作为下限值优选为65℃，特别优选为70℃。作为上限值更优选为90℃，特别优选为80℃。25℃的Δε优选为-2.0至-6.0，更优选为-2.5至-5.0，特别优选为-2.5至-3.5。25℃的Δn优选为0.08至0.13，更优选为0.09至0.12。更详细地说，在对应于薄的单元间隔的情况下优选为0.10至0.12，在对应于厚的单元间隔的情况下优选为0.08至0.10。20℃的粘度优选为10至30mPa·s，更优选为10至25mPa·s，特别优选为10至20mPa·s。
另外在用于无源矩阵驱动液晶显示元件的情况下，在民生用途中Tni优选为60至120℃，作为下限值更优选为65℃，特别优选为70℃。作为上限值更优选为90℃，特别优选为80℃。在车载用途等中，作为下限值更优选为90℃，特别优选为100℃。作为上限值更优选为115℃，特别优选为105℃。25℃的Δn在小功率驱动用时优选为0.08至0.13，特别优选为0.08至0.11。另外，在大功率驱动用时优选为0.13至0.20，特别优选为0.15至0.18。25℃的Δε在小功率驱动中优选为-2.0至-7.0，特别优选为-2.5至-5.5。20℃的粘度优选为10至40mPa·s，更优选为10至30mPa·s，特别优选为10至25mPa·s。
本发明的向列液晶组合物除了上述化合物以外，还可含有一般的向列液晶、近晶液晶、螺旋液晶、抗氧化剂、紫外线吸收剂、聚合性单体等。
本发明的向列液晶组合物用于液晶显示元件，用于有源矩阵驱动用液晶显示元件以及无源矩阵驱动用液晶显示元件，特别用于无源矩阵驱动用液晶显示元件。另外，可用于VA模式、PSVA模式、IPS模式或ECB模式用液晶显示元件。
实施例
以下举出实施例进一步详细描述本发明，但本发明不限定于这些实施例。另外，以下的实施例和比较例的组合物中“%”的意思是“质量%”。
以下介绍本发明的实施例，但本发明不限定于此。
以下说明实施例中的用语
TNI：向列-各向同性转移温度[℃]
Δn：折射率各向异性（589nm，25℃）
Δε：介电常数各向异性（1KHz，25℃）
η：体积流粘度[mPa·s]（20℃）
响应速度：注入间隔3.5μm、预倾角89°的垂直取向单元，以5V100Hz矩形波测定
τon：透过率0%透过率90%变化为止的时间[ms]
τoff：透过率100%透过率10%变化为止的时间[ms]
实施例中的化合物记载使用下述的简略记号
侧链的简略记号如下所示
-n（数字）：-CnH2n+1（烷基侧链表示为数字，代表时表示为R）
-On：-OCnH2n+1
-ndm：-(CnH2n+1-C=C-(CH2)m-1)
ndm-：CnH2n+1-C=C-(CH2)m-1-
-nOm：-(CH2)nOCmH2m+1
nOm-：CnH2n+1O(CH2)m-
-Od(m)n：-O(CnH2n+1-C=C-(CH2)m-2)
d(m)nO-：CnH2n+1-C=C-(CH2)m-2O-
连接基团的简略记号如下所示
-V-：-CO-
-VO-：-COO-（-E-也可）
-OV-：-OCO-
-1N-：-C=N-
-N1-：-N=C-
-T-：-C≡C-
-2-：-CH2CH2-
-3-：-CH2CH2CH2-
-4-：-CH2CH2CH2CH2-
-1O-：-CH2-O-
-O1-：-O-CH2-
-Z-：-CH=N-N=CH-
-G-：-CF=CF-
-D-：-CH=CH-
-2D-：-CH2CH2CH=CH-
-D2-：-CH=CHCH2CH2-
取代基的简略记号如下所示
-CN：-C≡N
-F：-F
-Cl：-Cl
OCFFF：OCF3
CFFF：CF3
OCFF：OCHF2
O1CFFF：OCH2CF3
环的简略记号如下所示
[化10]
[化11]
[化13]
实施例1和2
以下示出向列液晶组成例和物性值的测定结果
实施例1、2和比较例1
实施例1和2是含有由通式（I）和通式（II-1）表示的化合物的液晶组合物，比较例1是实施例1中含有的由通式（I）表示的化合物由不被氟原子取代的二苯乙炔（Tolan）衍生物（3-Ph-T-Ph-O2等）取代的液晶组合物。相对于比较例1，实施例1中粘度有微小的上升，但Δε的绝对值变大。因此，即使减少由通式（II-1）表示的化合物的含量，增加所谓减粘剂（Δε的绝对值低，但通过添加而能够降低液晶组合物的粘度）的含量，也能够调制表现出与比较例1的Δε相同程度的值的液晶组合物。该实施例2中示出的液晶组合物与比较例1相比粘性大幅降低。
表1
实施例3、4和比较例2
实施例3和4是含有由通式（I）、（II-1）和（II-2）表示的化合物的液晶组合物，比较例2是实施例3中含有的由通式（I）表示的化合物由不被氟原子取代的二苯乙炔衍生物（3-Ph-T-Ph-O2等）取代的液晶组合物。发现与实施例1、2和比较例1同样地粘性大幅降低。
表2
实施例5、6和比较例3
实施例5和6是含有由通式（I）和（II-1）表示的化合物的液晶组合物，比较例1是实施例1中含有的由通式（II-1）表示的化合物由分子内不具有连接基团的化合物（3-Cy-Ph5-O2等）取代的液晶组合物。相对于比较例3，实施例5中粘度有微小的上升，但Δε的绝对值变大。因此，即使减少由通式（II-1）表示的化合物的含量，增加所谓减粘剂（Δε的绝对值低，但通过添加而能够降低液晶组合物的粘度）的含量，也能够调制表现出与比较例1的Δε相同程度的值的液晶组合物。该实施例6中示出的液晶组合物与比较例1相比粘性大幅降低。
表3
比较例3 实施例5 实施例6
TNI 107.1 106.9 106.8
Δn 0.129 0.126 0.127
Δε -2.5 -3.0 -2.5
η 15.6 21.3 14.3
0d1-Cy-Cy-5 7
0d1-Cy-Cy-3 22 22 22
0d1-Cy-Cy-Ph-1 12 12 10
0d3-Cy-Cy-Ph-1 15 15 15
2-Cy-Cy-1O-Ph5-O2 9 8
3-Cy-Cy-1O-Ph5-O2 9 8
3-Cy-1O-Ph5-O1 9 4
3-Ph-T-Ph5-O2 6 6 7
5-Ph-T-Ph5-O2 6 6 7
3-Cy-Ph-T-Ph5-O2 6 6 6
5-Cy-Ph-T-Ph5-O2 6 6 6
3-Cy-Ph5-O2 9
2-Cy-Cy-Ph5-O2 9
3-Cy-Cy-Ph5-O2 9
实施例7、8和比较例4
实施例7和8是含有由通式（I）和（II-1）表示的化合物的液晶组合物，比较例4是实施例7中含有的由通式（II-1）表示的化合物由分子内不具有连接基团的化合物（3-Cy-Ph5-O2等）取代的液晶组合物。发现与实施例5、6和比较例3同样地粘性大幅降低。
表4
比较例4 实施例7 实施例8
TNI 113.8 114.3 109.3
Δn 0.126 0.125 0.126
Δε -2.30 -2.66 -2.27
η 15.0 15.4 13.7
0d1-Cy-Cy-5 4
0d1-Cy-Cy-3 24 24 24
0d1-Cy-Cy-Ph-1 15 15 15
0d3-Cy-Cy-Ph-1 15 15 15
2-Cy-Cy-1O-Ph5-O2 12 9
3-Cy-Cy-1O-Ph5-O2 12 9
3-Ph-T-Ph5-O2 7 7 8
5-Ph-T-Ph5-O2 7 7 8
3-Cy-Ph-T-Ph5-O2 4 4 4
5-Cy-Ph-T-Ph5-O2 4 4 4
2-Cy-Cy-Ph5-O2 12
3-Cy-Cy-Ph5-O2 12
实施例9、10和比较例5
实施例9和10是含有由通式（I）、（II-2）表示的化合物的液晶组合物，比较例5是实施例9中含有的由通式（I）表示的化合物由不被氟原子取代的二苯乙炔衍生物（3-Ph-T-Ph-O2等）取代、由通式（II-2）表示的化合物被分子内不具有连接基团的化合物（3-Cy-Ph5-O2等）取代的液晶组合物。相对于比较例5，实施例9中粘度上升，但Δε的绝对值大幅变大。因此发现，即使减少由通式（I）和（II-2）表示的化合物的含量，增加所谓减粘剂（Δε的绝对值低，但通过添加而能够降低液晶组合物的粘度）的含量，也能够调制像实施例10中示出的液晶组合物那样的、Δε的绝对值比比较例1大、具有显著的低粘性的液晶组合物。
表5
比较例5 实施例9 实施例10
TNI 120.1 115.5 114.5
Δn 0.120 0.136 0.124
Δε -1.72 -5.81 -1.88
η 17.8 49.2 13.8
0d1-Cy-Cy-5 16
0d1-Cy-Cy-3 20 20 22
3-Ph-T-Ph-O2 6
5-Ph-T-Ph-O1 6
3-Cy-Ph-T-Ph-2 5
0d1-Cy-Cy-Ph-1 10 10 14
0d3-Cy-Cy-Ph-1 13 13 15
3-Cy-1O-Nd4-O4 7
5-Cy-1O-Nd4-O2 7 3
5-Cy-1O-Nd4-O3 7 2
3-Cy-2-Cy-1O-Nd4-O2 7 2
3-Cy-2-Cy-1O-Nd4-O3 6
2-Cy-Cy-1O-Nd4-O2 6 2
3-Ph-T-Ph5-O2 6 4
5-Ph-T-Ph5-O2 6 4
3-Cy-Ph-T-Ph5-O2 5 8
5-Cy-Ph-T-Ph5-O2 8
2-Cy-Cy-Ph5-O2 10
3-Cy-Cy-Ph5-O1 10
3-Cy-Cy-Ph5-O2 10
3-Cy-Cy-Ph5-O4 10
实施例11、12和比较例6
实施例11和12是含有由通式（I）和（II-1）表示的化合物的液晶组合物，比较例6是实施例11中含有的由通式（II-1）表示的化合物被分子内不具有连接基团的化合物（2-Cy-Cy-Ph5-O2等）取代的液晶组合物。发现与实施例9、10和比较例5同样地粘性大幅降低。
表6
比较例6 实施例11 实施例12
TNI 112.8 111.5 113.3
Δn 0.119 0.115 0.118
Δε -1.84 -3.67 -1.98
η 16.9 28.1 14.8
0d1-Cy-Cy-5 9
0d1-Cy-Cy-3 18 18 24
3-Ph-T-Ph-O2 5
5-Ph-T-Ph-O1 5
3-Ph-T-Ph-1 6
0d1-Cy-Cy-Ph-1 11 11 14
0d3-Cy-Cy-Ph-1 15 15 15
0d1-Cy-1O-Ph5-O1-Cy-2 14 6
0d1-Cy-1O-Ph5-O1-Cy-3 13 5
0d1-Cy-1O-Ph5-O1-Cy-5 13 5
3-Ph-T-Ph5-O2 3 3
5-Ph-T-Ph5-O2 3 3
3-Cy-Ph-T-Ph5-O2 5 8
5-Cy-Ph-T-Ph5-O2 5 8
2-Cy-Cy-Ph5-O2 10
3-Cy-Cy-Ph5-O1 10
3-Cy-Cy-Ph5-O2 10
3-Cy-Cy-Ph5-O4 10
实施例13和比较例7
实施例13是含有由通式（I）、通式（II-1）和通式（II-2）表示的化合物的液晶组合物，比较例7是实施例13中含有的由通式（I）表示的化合物由不被氟原子取代的二苯乙炔衍生物（3-Ph-T-Ph-1等）取代的液晶组合物，汇总TNI、Δn和Δε。发现实施例13中粘性有大的改善。
表7
比较例7 实施例13
TNI 102 102
Δn 0.180 0.180
Δε -2.64 -2.70
η 31.0 22.3
0d1-Cy-Cy-5 4 14
1d3-Ph-T-Ph-1d3 17 10
3-Ph-T-Ph-1 10 6
0d1-Cy-Cy-Ph-1 10 14
0d3-Cy-Cy-Ph-1 7 10
3-Cy-Ph-T-Ph-2 6
4-Cy-Ph-T-Ph-1 6
3-Cy-Ph-T-Pa2-1 3
3-Cy-VO-Ph-T-Ph-1 2
3-Cy-1O-Nd4-O4 4 4
5-Cy-1O-Nd4-O2 4 3
5-Cy-1O-Nd4-O3 3 3
3-Cy-2-Cy-1O-Nd4-O2 3
2-Cy-Cy-1O-Nd4-O2 3
0d1-Cy-1O-Ph5-O1-Cy-2 9
0d1-Cy-1O-Ph5-O1-Cy-3 9 5
3-Ph-T-Ph5-O2 7
5-Ph-T-Ph5-O2 8
3-Cy-Ph-T-Ph5-O2 8
5-Cy-Ph-T-Ph5-O2 8
实施例14和比较例8
实施例14是含有由通式（I）、通式（II-1）和通式（II-2）表示的化合物液晶组合物，比较例8是实施例14中含有的由通式（I）表示的化合物由不被氟原子取代的二苯乙炔衍生物（3-Ph-T-Ph-1等）取代的液晶组合物，汇总TNI、Δn和Δε。发现实施例14中粘性有大的改善。
表8
比较例8 实施例14
TNI 101.9 101.2
Δn 0.200 0.200
Δε -2.72 -2.81
η 33.5 24.1
0d1-Cy-Cy-5 13
1d3-Ph-T-Ph-1d3 16 12
3-Ph-T-Ph-1 14 8
4-Ph-T-Ph-O2 3
0d1-Cy-Cy-Ph-1 12 8
1d3-Cy-Cy-Ph-1 4
3-Cy-Ph-T-Ph-2 6 4
4-Cy-Ph-T-Ph-1 6 4
3-Cy-Ph-T-Pa2-1 3
3-Cy-VO-Ph-T-Ph-1 6
3-Cy-1O-Nd4-O4 4 4
5-Cy-1O-Nd4-O2 4 4
5-Cy-1O-Nd4-O3 4 4
3-Cy-2-Cy-1O-Nd4-O2 3
2-Cy-Cy-1O-Nd4-O2 3
0d1-Cy-1O-Ph5-O1-Cy-2 8
0d1-Cy-1O-Ph5-O1-Cy-3 8 5
3-Ph-T-Ph5-O2 7
5-Ph-T-Ph5-O2 7
3-Cy-Ph-T-Ph5-O2 8
5-Cy-Ph-T-Ph5-O2 8
实施例15和16
实施例15是使Δn为低的0.089的液晶组合物，实施例16是将Δn设定为高的0.200的液晶组合物。另外，能够调制Δε的绝对值为大的5.9～5.6、在宽Δn的范围内能够低电压化的Δε的绝对值大的液晶组合物。发现本申请发明的液晶组合物符合各种要求特性，能够调整Δn和Δε，能够进一步实现低粘性。
表9
实施例15 实施例16
TNI 93.5 101.5
Δn 0.089 0.200
Δε -5.90 -5.60
η 28.9 65.6
1d1-Cy-Cy-3 20
1d3-Ph-T-Ph-1d3 10
3-Ph-T-Ph-1 5
0d1-Cy-Cy-Ph-1 5
0d3-Cy-Cy-Ph-1 5
3-Cy-Ph-T-Ph-2 4
4-Cy-Ph-T-Ph-1 4
3-Cy-1O-Nd4-O4 5
5-Cy-1O-Nd4-O2 5
5-Cy-1O-Nd4-O3 5
0d1-Cy-1O-Ph5-O1-Cy-2 6 10
0d1-Cy-1O-Ph5-O1-Cy-3 15 11
0d1-Cy-1O-Ph5-O1-Cy-5 11
3-Ph-T-Ph5-O2 7
5-Ph-T-Ph5-O2 7
3-Cy-Ph-T-Ph5-O2 3 8
5-Cy-Ph-T-Ph5-O2 8
3-Cy-Cy-VO-Ph5-O2 10
3-Cy-1O-Ph5-O1 8
3-Cy-1O-Ph5-O2 10
2-Cy-Cy-1O-Ph5-O2 8
3-Cy-Cy-1O-Ph5-O2 10
实施例17～19
实施例17～19是TNI为高的104℃、Δn和Δε分别设定为高的液晶组合物。通常难以获得满足这样的要求特性的液晶组合物，但本申请发明能够实现，并进一步抑制粘性的上升。
表10
实施例17 实施例18 实施例19
TNI 104.1 106.0 107.3
Δn 0.247 0.232 0.231
Δε -6.9 -7.6 -7.7
η 48.8 51.1 41.2
1d3-Ph-T-Ph-1d3 5 3
3-Ph-T-Ph-1 5 2 6
0d1-Cy-Cy-Ph-1 5
3-Cy-1O-Nd4-O4 5
5-Cy-1O-Nd4-O2 5
5-Cy-1O-Nd4-O3 5
0d1-Cy-1O-Ph5-O1-Cy-2 10
0d1-Cy-1O-Ph5-O1-Cy-3 10
0d1-Cy-1O-Ph5-O1-Cy-5 5
3-Cy-1O-Ph5-O2 10
2-Cy-Cy-1O-Ph5-O2 6
3-Cy-Cy-1O-Ph5-O2 10
3-Ph-T-Ph5-O2 20 20 18
5-Ph-T-Ph5-O2 20 20 18
3-Cy-Ph-T-Ph5-O2 15 15 16
5-Cy-Ph-T-Ph5-O2 15 15 16

Claims (14)

1.一种液晶组合物，其特征在于，含有从由通式(I)表示的化合物中选出的1种或2种以上的化合物作为第一成分以及含有从由通式(II)和(III)表示的化合物中组成的组中选出的1种或2种以上的化合物作为第二成分，含有至少1种通式(II)中的Z22为-CH2O-或-CF2O-的化合物或者通式(III)中的Z32为-CH2O-或-CF2O-的化合物，
[化1]
式中，R11和R12相互独立地表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯基，这些基团相互独立地不被取代或具有至少一个卤基作为取代基，并且这些基团中存在的1个或2个以上的-CH2-各自独立地以氧原子不相互直接结合的方式被-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-取代或不被取代，
A11和A12相互独立地表示从
(a)反式-1,4-亚环己基，该基团中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上-CH2-被-O-和/或-S-取代或不被取代
(b)1,4-亚苯基，该基团中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上-CH＝基被-N＝取代或不被取代
(c)1,4-亚环己烯基、1,4-二环(2.2.2)辛烯、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基以及1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基组成的组中选出的基团，但上述基团(a)、基团(b)和基团(c)上的氢原子相互独立地被碳原子数1～3的烷基、碳原子数2～3的烯基、碳原子数1～3的烷氧基、碳原子数1～3的烯氧基、CN或卤素取代或不被取代，
Z11和Z12相互独立地表示单键，
a11和a12相互独立地表示0或1；
[化2]
式中，R21、R22、R31和R32相互独立地表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯基，这些基团相互独立地不被取代或具有至少一个卤基作为取代基，并且这些基团中存在的1个或2个以上的-CH2-各自独立地以氧原子不相互直接结合的方式被-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-取代或不被取代，
A21、A22、A23、A31、A32和A33相互独立地表示从
(a)反式-1,4-亚环己基，该基团中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上-CH2-被-O-和/或-S-取代或不被取代
(b)1,4-亚苯基，该基团中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上-CH＝基被-N＝取代或不被取代
(c)1,4-亚环己烯基、1,4-二环(2.2.2)辛烯、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基和1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基组成的组中选出的基团，上述基团(a)、基团(b)和基团(c)上的氢原子相互独立地被碳原子数1～3的烷基、碳原子数2～3的烯基、碳原子数1～3的烷氧基、碳原子数1～3的烯氧基、CN或卤素取代或不被取代，
Z21、Z22、Z23、Z31、Z32和Z33相互独立地表示-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-(CH2)4-、-CH＝CH-CH2CH2-、-CH2CH2-CH＝CH-或单键，
a21、a22、a31和a32相互独立地表示0或1。
2.根据权利要求1所述的液晶组合物，其中，含有从由通式(IV)表示的化合物中选出的1种或2种以上的化合物作为第三成分，
[化3]
式中，R41和R42相互独立地表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯基，这些基团相互独立地不被取代或具有至少一个卤基作为取代基，并且这些基团中存在的1个或2个以上的-CH2-各自独立地以氧原子不相互直接结合的方式被-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-取代或不被取代，
A41、A42和A43相互独立地表示从
(a)反式-1,4-亚环己基，该基团中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上-CH2-被-O-和/或-S-取代或不被取代
(b)1,4-亚苯基，该基团中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上-CH＝基被-N＝取代或不被取代
(c)1,4-亚环己烯基、1,4-二环(2.2.2)辛烯、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基和1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基组成的组中选出的基团，上述基团(a)、基团(b)和基团(c)上的氢原子相互独立地被碳原子数1～3的烷基、碳原子数2～3的烯基、碳原子数1～3的烷氧基、碳原子数1～3的烯氧基、CN或卤素取代或不被取代，而A41、A42和A43不表示2,3-二卤-1,4-亚苯基，
Z41和Z42相互独立地表示-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CH＝N-N＝CH-、-CH＝CH-、-C≡C-、-(CH2)4-、-CH＝CH-CH2CH2-、-CH2CH2-CH＝CH-或单键，
a41表示0、1或2，但在a41表示2的情况下存在的2个A42为相同或不同，在a41表示2的情况下存在的2个Z42为相同或不同。
3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其中，含有从由通式(II)表示的化合物中选出的1种或2种以上的化合物作为第二成分。
4.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其中，含有从由通式(III)表示的化合物中选出的1种或2种以上的化合物作为第二成分。
5.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其中，含有1种或2种以上Z22为-CH2O-或-CF2O-的由通式(II)表示的化合物作为第二成分。
6.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其中，含有1种或2种以上Z32为-CH2O-或-CF2O-的由通式(III)表示的化合物作为第二成分。
7.根据权利要求2所述的液晶组合物，其中，含有1种或2种以上a41为0、A41和A43为反式-1,4-亚环己基并且Z41为单键的化合物作为第三成分。
8.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其中，第一成分和第二成分的总量为10质量％至80质量％。
9.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其中，向列各向同性转移温度为70℃～120℃，介电常数各向异性为-1.5～-8.0，双折射率为0.080～0.250。
10.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其中，含有光聚合性单体500～5000ppm。
11.一种使用根据权利要求1～10中任一项所述的液晶组合物的液晶显示元件。
12.根据权利要求11所述的液晶显示元件，其特征在于，预倾角是80°至90°。
13.根据权利要求11或12所述的液晶显示元件，其特征在于，为有源矩阵驱动型。
14.根据权利要求11或12所述的液晶显示元件，其特征在于，为无源矩阵驱动型。
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