[发明专利]介电常数非等向性为负的液晶性化合物、液晶组成物以及液晶显示元件

说明书

技术领域

本发明是有关于一种新颖的液晶性化合物以及液晶组成物。更详细而言，本发明是有关于一种介电常数非等向性(Δε)为负的液晶性化合物、含有该液晶化合物的液晶组成物以及包含该液晶组成物的液晶显示元件。

背景技术

液晶显示元件根据显示方式而分类为以下模式：动态散射(Dynamic Scattering，DS)模式、扭转向列(Twisted Nematic，TN)模式、宾主(Guest Host，GH)模式、超扭转向列(Super Twisted Nematic，STN)模式、平面切换(In-plane Switching，IPS)模式、垂直配向(Vertical Alignment，VA)模式、光学补偿弯曲(Optically Compensated Bend，OCB)模式或者聚合物支持配向(Polymer Sustained Alignment，PSA)模式等。对于上述液晶显示元件中所含的液晶组成物而言的较佳特性，根据显示方式的不同亦有所不同，但较好的是无论于何种显示方式下使用，均共通地具有以下特性。

(1)相对于水分、空气、热、光等外界环境因素较为稳定。

(2)在以室温为中心的较大的温度范围内显示液晶相。

(3)黏度较小。

(4)驱动显示元件时，可降低显示元件的驱动电压。

(5)具有最合适的介电常数非等向性(Δε)。

(6)具有最合适的折射率非等向性(Δn)。

但是，目前并未发现一种完全满足特性(1)～特性(6)的单一的液晶性化合物，一般是将几种～二十多种的液晶性化合物混合形成液晶组成物而使用。因此，用作组成物成分的液晶性化合物必须相互之间显示出良好的相容性。特别是最近，业界需要一种在各种各样的环境下、例如在极低温度下亦可使用的液晶显示元件，因而期望有即使在极低温度下亦显示出良好的相容性的液晶性化合物。

近年来，上述显示方式中，IPS、VA、OCB、PSA等模式作为克服液晶显示元件的最大问题即视角狭窄的问题的显示方式而受到关注。为了获得视角宽广而且响应性亦优异、进而对比度较高的显示，上述模式的液晶显示元件中，特别是VA模式、IPS模式、PSA模式的液晶显示元件正得到积极的开发。上述显示方式的液晶显示元件中所使用的液晶组成物的特征在于：介电常数非等向性(Δε)为负。而且，已知负的介电常数非等向性(Δε)较大之液晶组成物，可使含有该液晶组成物的液晶显示元件的驱动电压降低(Mol.Cryst.Liq.Cryst.，12，57(1970))。因此，对于作为该液晶组成物的构成成分的液晶性化合物，亦要求具有更大的负的介电常数非等向性(Δε)。

先前以来，苯环的侧位上的氢被氟取代的液晶性化合物，作为具有负的介电常数非等向性(Δε)的液晶组成物的成分而受到了大量研究(日本专利第2811342号公报、日本专利特开平02-4725号公报)。例如报告有化合物(a)。但是，化合物(a)虽然具有负的介电常数非等向性(Δε)，但有时其值并不一定大，且有时对于降低上述VA模式、IPS模式等的液晶显示元件的驱动电压而言亦并不充分。

(式中，R及R′为烷基)

因此，本领域技术人员进行了旨在使具有2，3-二氟苯基骨架(2，3-difluorophenylene skeleton)的化合物的负的介电常数非等向性(Δε)的绝对值增大的尝试。例如，报告有在具有2，3-二氟苯基骨架的化合物中，导入四氢吡喃-2，5-二基骨架(tetrahydropyran-2，5-diyl skeleton)的化合物(日本专利特开2000-8040号公报、日本专利特开2001-115161号公报)。化合物(b)与化合物(a)相比较，具有负的较大的介电常数非等向性(Δε)。

但是，为了使VA模式、IPS模式等的液晶显示元件的驱动电压降低，期望有一种介电常数非等向性(Δε)为负的更大值的液晶性化合物、液晶组成物以及液晶显示元件。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种液晶性化合物，该液晶性化合物不仅具有较大的负的介电常数非等向性(Δε)，而且还具有以下特性中的至少一种特性：相对于热、光等的稳定性，较高的澄清点，适当的折射率非等向性(Δn)，以及优异的与其他液晶性化合物的相容性等。