[发明专利]向列液晶组合物及使用其的液晶显示元件

说明书

本发明涉及作为液晶显示材料有用的介电常数各向异性(Δε)显示负值的向列液晶组合物及使用其的液晶显示元件。本发明的液晶组合物能够提供不降低折射率各向异性(Δn)和向列相‑各向同性液体相转变温度(T_ni)、粘度(η)充分小、旋转粘度(γ1)充分小、弹性常数(K₃₃)大、具有绝对值大的负介电常数各向异性(Δε)的液晶组合物，进而能够提供使用其的VA型等的液晶显示元件，所述液晶显示元件没有显示不良或显示不良被抑制，显示品质优异且响应速度快。使用本发明的液晶组合物的液晶显示元件，作为有源矩阵驱动用液晶显示元件有用，能够适用于VA模式、PSVA模式等的液晶显示元件。

技术领域

本发明涉及作为液晶显示材料有用的介电常数各向异性(Δε)显示负值的向列液晶组合物及使用其的液晶显示元件。

背景技术

液晶显示元件用于以钟表、计算器为首的家庭用各种电气设备、测定仪器、汽车用面板、文字处理器、电子记事本、打印机、计算机、电视等。作为液晶显示方式，其代表的可举出TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型、DS(动态光散射)型、GH(宾主)型、IPS(平面转换)型、OCB(光学补偿双折射)型、ECB(电压控制双折射)型、VA(垂直取向)型、CSH(彩色超垂直)型或FLC(铁电性液晶)等。此外，作为驱动方式，也可举出静态驱动、多工驱动、单纯矩阵方式、通过TFT(薄膜晶体管)、TFD(薄膜二极管)等驱动的有源矩阵(AM)方式。

这些显示方式中，IPS型、ECB型、VA型或CSH型等具有使用Δε显示负值的液晶材料的特征。它们中，尤其利用AM驱动的VA型显示方式用于要求高速且宽视角的显示元件，例如电视等的用途。

对在VA型等的显示方式中使用的向列液晶组合物要求低电压驱动、高速响应以及宽的工作温度范围。即，要求Δε为负且绝对值大、粘度低、高向列相-各向同性液体相转变温度(T_ni)。此外，由于折射率各向异性(Δn)和单元间隙(d)的积、即Δn×d的设定，需要根据单元间隙将液晶材料的Δn调整为适当的范围。并且，在将液晶显示元件应用于电视等的情况下，由于重视高速响应性，因此要求粘度(η)低的液晶材料。

一直以来，通过研究各种Δε为负且其绝对值大的化合物来改进液晶组合物的特性。

作为Δε为负的液晶材料，公开了使用如下的具有2,3-二氟亚苯基骨架的液晶化合物(A)和(B)(参照专利文献1)的液晶组合物。

[化1]

该液晶组合物中，作为Δε几乎为0的化合物，使用液晶化合物(C)和(D)，但该液晶组合物在液晶电视等的要求高速响应的液晶组合物中，并未实现充分低的粘性。

[化2]

另一方面，已公开使用式(E)所表示的化合物的液晶组合物，然而是将上述液晶化合物(D)组合的Δn小的液晶组合物(参照专利文献2)、为了改善响应速度而添加了如液晶化合物(F)那样在分子内具有烯基的化合物(烯基化合物)的液晶组合物(参照专利文献3)，为了兼顾高Δn和高可靠性，还需要进一步研究。

[化3]

此外，已公开使用式(G)所表示的化合物的液晶组合物(参照专利文献4)，然而该液晶组合物也是含有如上述液晶化合物(F)那样含烯基化合物的化合物的液晶组合物，因此有容易产生烧屏、显示不均等显示不良的弊端。

[化4]

此外，已公开了含烯基化合物的液晶组合物对显示不良的影响(参照专利文献5)，一般而言，如果烯基化合物的含量减少，则液晶组合物的η升高，实现高速响应变得困难，显示不良的抑制和高速响应的兼顾变得困难。