[发明专利]液晶组合物

说明书

本发明是关于作为电光学的液晶显示材料有用的向列液晶组合物及使用该向列液晶组合物的液晶显示元件。

液晶显示器(LCD)自作为电子计算器的显示屏问世以来，与电子计算机的研究、进步同步地进展，从TN-LCD(扭曲向列液晶显示器)到STN-LQ(超扭曲向列液晶显示器)，向着显示容量扩大的方向发展。STN-LCD是由Scheffer等〔SID′85 Digest,120页(1985年)〕、和衣川等〔SID′86 Digest,122页(1986年)〕开发的，在文字处理机、个人计算机等高信息处理用的显示中正开始广泛普及。最近，以改进STN-LCD的应答特性为目的，提出了有源寻址驱动方式(Proc.12th International Display Reserch Conference p.503 1992年)。另外，对于个人数字助理(Personal Digital Assistance)来说，要求在更宽的温度范围具有良好的显示特性。作为这样的液晶材料，要求粘性低、驱动电压低、而且对宽的温度范围保持一定值，或者在对应于各种分时的频率范围，驱动电压不发生变动。但是，组合成显示元件时的应答速度或对比度等，还不能说是足够的，现在已提出新的液晶组合物或者液晶组合物的建议。

如上所述，改进TN-LCD或STN-LCD的重要特性的课题之一，是提高对比度。伴随液晶显示器用途的急速扩大，不仅在室内使用，而且像电子计算机的个人数字助理、车载用计器、室外使用计测机之类的显示器，在温度条件严酷的室外使用正在增加。因此，由LCD放置的环境温度变化而引起的显示对比度降低、由在低温的应答速度降低而引起的显示品质恶化，正成为问题。另外，在室外使用时，也已要求高的可靠性。

由周围的温度变化引起的液晶显示器的显示品质降低的原因，可举出各种各样的因素，但推测是向列液晶的弹性常数·介电常数等的由温度变化和所添加的手性物质的固有螺距的温度变化引起的阈值电压Vth的温度变化，因此，通过控制手性物质的固有螺距的温度变化，来改进阈值电压的温度依赖性(特开昭55-38869)的方案是已知的，通过母体液晶和手性物质的组合，改变其效果或通过增加手性量，对应答等显示特性带来恶劣的影响，正成为问题。

但是，由于包含在液晶中的离子性物质的迁移性因温度变化而电流值增加，因此加在液晶上的有效值电压被离子消耗，还不知道关于针对对比度和可靠性降低的改进对策。从这个观点出发，必须减少含有迄今广泛使用的具有酯键的化合物使用量，但由此产生的阈值电压的增加，已成为问题。

作为不含有酯键、降低阈值电压的材料，具有2,6-二氟苄腈骨架的材料是已知的。但是，多量使用这样的介电常数各向异性大的材料，会对应答产生恶劣的影响，因此使用量受到限制，往往得不到充分的效果。为了改进应答，在侧链导入链烯基的化合物是已知的(特开平4-296387)。但是，效果大的1-链烯基如果不与环己烷环结合，在稳定性方面是不能使用的。另外，3-链烯基或具有烷基取代基的1-链烯基，其弹性常数比变大，因此还不能说，阈值电压的降低效果是充分的。

本发明想要解决的课题，在于提供阈值电压、应答等的液晶诸特性不会恶化，抑制电流值增加、可靠性高的液晶组合物，进而达到使阈值电压的温度依赖性良好，在更宽的温度范围具有稳定的高对比度(陡峭性)的显示特性。另外，作为该组合物的构成材料，在于提供是具有乙烯基的2,6-二氟苄腈衍生物的化合物。在液晶显示元件中使用这样的液晶组合物时，例如在1/32～1/400能率(duty)，更好在1/80～1/250能率的显示中，具有特性改善的效果，对于信息量的增加或彩色显示而言，能够提供更改进的高对比度的液晶显示元件(STN-LCD)。

本发明为了解决上述课题，研究了使用的各种液晶化合物的液晶组合物，结果发现了以下的液晶组合物。

发明1液晶组合物，其特征是,作为第一成分，含有1种或者2种以上选自通式(Ⅰ)的化合物，作为第二成分含有1种或者2种以上选自通式(Ⅱ)、(Ⅲ)的化合物，而且向列相上限温度是75℃以上，折射率的各向异性(Δn)是0.07～0.24的范围：

通式(Ⅰ)(式中，R¹表示碳原子数2～16的链烯基、碳原子数3～16的链烯氧基。)通式(Ⅱ)、(Ⅲ)