[发明专利]液晶组成物及液晶元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用在以光学等向性液晶相来驱动的元件中的光学等向性液晶组成物、以及使用此组成物的液晶元件。

背景技术

对向列型液晶材料从表现向列相(nematicphase)的状态进行加热，就可以使此向列型液晶材料表现出等向性相(isotropicphase)。在这种向列型液晶材料的等向性相(本说明书中，有时称为“非液晶等向性相”)中，可以观测到克尔效应(Kerreffect)[Δn_E＝KλE²(K：克尔系数(克尔常数)；λ：波长)]，也就是说电控双折射(electricbirefringence)值(对等向性介质施加电场时所引起的双折射值)Δn_E和电场E的平方成正比的现象。具体说来，在向列相-等向性相转变温度的正上方可以观测到较大的克尔系数。一般认为，在非液晶等向性相中，这种克尔效应是由于热扰动(thermalfluctuation)使向列性分子排列产生短程秩序(short-distanceorder)而引起的。

在液晶材料中，不仅可以在非液晶等向性相中观测到克尔效应，而且在蓝相(bluephase)中也可以观测到克尔效应。通常，蓝相表现在手性向列相(chiralnematicphase)和非液晶等向性相之间，但是蓝相的温度范围极其狭窄，通常在1℃～2℃左右。

另一方面，高分子和手性液晶的复合材料在相对较广的温度范围内表现出“光学等向性液晶相(宏观上液晶分子排列为等向性排列，但是微观上存在液晶秩序的相)”，并且在这些相中观测到克尔系数较大的克尔效应[例如，参照日本专利特开2003-327966号公报、NatureMaterials，1，64-68(2002)、AdvancedMaterials，17，96-98(2005)、AdvancedMaterials，17，2311-2315(2005)]。

但是，因为这种复合材料中含有高分子，所以存在以下问题：在施加高电场之后，即使恢复到未施加电场的状态，也会有双折射残留。而且，当将含有高分子的复合材料用于液晶元件时，有可能会导致驱动电压上升或者在长期可靠性方面产生问题。因此，在显示元件等液晶元件中能够使用手性液晶和高分子的复合材料的情况有限。

发明内容

在这种状况下，业界正在谋求一种可以观测到较大的电控双折射(包括克尔系数较大的克尔效应)的液晶材料。另外，谋求一种即使在施加高电场之后恢复到未施加电场的状态也不会残留双折射的液晶材料。另外，谋求一种长期可靠性优异的液晶材料。另外，谋求一种不含有高分子的液晶材料。

本发明者们发现了新的液晶组成物，并根据所述见解完成了本发明。本发明提供一种如下所述的液晶组成物及液晶元件等。另外，在本说明书中，只要没有特别提及，那么向列相表示不包括手性向列相的狭义的向列相。

一种液晶组成物，其特征在于：应用在以光学等向性液晶相来驱动的元件中，不表现向列相且具有光学等向性。

根据[1]所述的液晶组成物，其特征在于：此液晶组成物的光学等向性液晶相不表现二色或二色以上的衍射光(diffractionray)。

根据[1]所述的液晶组成物，其特征在于：此液晶组成物的光学等向性液晶相表现二色或二色以上的衍射光。

根据[2]或[3]所述的液晶组成物，其特征在于：包含透明点为T₁的化合物1及透明点为T₂的化合物2，且透明点为T_x，相对于液晶组成物而包含10wt％(重量百分比)～80wt％的化合物1及20wt％～90wt％的化合物2，透明点T₁、透明点T₂与液晶组成物的透明点T_x满足

T₁>T₂

T₁-T_x≥100℃。

根据[2]或[3]所述的液晶组成物，其特征在于：包含透明点为T₁的化合物1及透明点为T₂的化合物2，且透明点为T_x，相对于液晶组成物而包含5wt％～70wt％的化合物1及30wt％～95wt％的化合物2，透明点T₁、透明点T₂与液晶组成物的透明点T_x满足

T₁>T₂