[发明专利]液晶组合物及使用其的液晶显示元件

说明书

本发明所要解决的课题在于提供一种实现高Δn且具有宽温度范围的液晶相、粘性小、低温下的溶解性良好、电阻率、电压保持率高、对热、光稳定的组合物，进而在于通过使用该组合物而提供一种透镜效应优异、化学稳定性优异的液晶组合物、使用该液晶组合物的液晶显示元件及液晶透镜。本申请发明提供含有1种或2种以上的通式(i)所表示的化合物的液晶组合物、使用该液晶组合物的液晶显示元件、使用该液晶组合物的液晶透镜及使用该液晶组合物的立体图像显示用双折射透镜。

技术领域

本发明涉及一种作为有机电子材料、医农药、尤其作为电光液晶显示用液晶材料及液晶透镜用液晶材料有用的介电常数各向异性(Δε)显示正值的组合物及使用其的液晶显示元件。

背景技术

液晶显示元件被用于以钟表、计算器为代表的各种测定仪器、汽车用面板、文字处理器、电子记事本、打印机、计算机、电视、钟表、广告显示板等。作为液晶显示方式，其代表性者包括TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型、使用TFT(薄膜晶体管)的垂直取向型、IPS(面内切换)型等。近年来，关于这些液晶显示元件，存在要通过缩小液晶单元的单元间隙(d)而实现更高速的驱动的倾向。此处，存在如下限制：必须将单元间隙与折射率各向异性(Δn)之积(d×Δn)的值(延迟(retardation))优化。因此，若缩小单元间隙(减小d)，则必须增大Δn的值。如此需要增大液晶组合物的Δn的值，要求具有大于既有液晶化合物的Δn的值的液晶化合物。

另一方面，作为使用液晶组合物的应用装置的一例，存在利用液晶材料的双折射的液晶透镜。液晶透镜被用作2D、3D的切换透镜、相机的焦点调节用透镜等。

它们均是通过对封入至玻璃、膜基板间并利用取向膜进行了取向处理的液晶组合物施加电压，而引起液晶组合物的取向变形，使液晶材料的折射率发生变化，由此使其具有透镜功能。

封入液晶材料的基板除由一般的平面状的一对基板所构成的基板以外，还存在一方基板被加工成透镜状而得的基板。在一对基板均为平面状的情况下，通过电极配置的设计而施加使封入于基板间的液晶分子呈透镜状取向那样的电场，由此，虽然为平面的基板，但通过基板的入射光利用呈透镜状取向的液晶层而发生折射(专利文献1)。

在将液晶透镜用于3D用途的情况下，通过利用上述液晶透镜所引起的光的折射与两眼视差，可使左眼辨认左图像、右眼辨认右图像，从而能够立体地进行辨识。

在用作相机的焦点调节用透镜的情况下，通过所施加电压的强弱而使折射率发生变化，从而调节焦点距离。

这样的液晶透镜，若伴随其所使用的液晶组合物的取向变化而引起的折射率变化较大，则能够以较薄的单元获得所需的透镜效应，因此对其所使用的液晶组合物要求先前未有的高双折射率(Δn)。然而，原本使Δn成为所要求的值已较困难，在使Δn成为要求值的基础上进而对于液晶相温度范围、粘度等其他物性值也显示能够耐受实际使用的值的液晶组合物的开发极其困难。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-84077号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明所要解决的课题在于提供一种实现高Δn且具有宽温度范围的液晶相、粘性小、低温下的溶解性良好、电阻率、电压保持率高、对热、光稳定的组合物，进而在于通过使用该组合物而提供一种透镜效应优异、化学稳定性优异的液晶组合物、使用该液晶组合物的液晶显示元件及液晶透镜。

用于解决课题的方法

为了解决上述课题，本申请发明人等进行了各种化合物的合成研究，结果发现，通过使用特定的化合物，能够有效解决课题，从而完成了本申请发明。