[发明专利]向列液晶组合物和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要求Δε为负且绝对值大、旋转粘性(γ₁)低、弹性常数(K₃₃)大、固体相‑向列相转变温度(T_cn)低、向列相‑各向同性液体相转变温度(T_ni)高且电压保持率(VHR)高。此外，还在于提供使用其的没有烧屏、显示不均等显示不良或显示不良被抑制的、显示品质优异且高速响应的VA型、PSVA型、PSA型、FFS型等的液晶显示元件。用于解决课题的方法是，提供一种介电常数各向异性(Δε)为负的液晶组合物和使用其的液晶显示元件，所述液晶组合物含有式(I‑1)所表示的化合物作为第一成分，并且含有式(I‑2)所表示的化合物作为第二成分。

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和使用其的液晶显示元件。

背景技术

液晶显示元件从用于时钟、计算器开始，发展成用于各种家庭用电气设备、测定设备、汽车用面板、手机、电脑、电视机等。作为液晶显示方式，其代表性方式可以列举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、FFS(边缘场转换)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、PSVA型、PSA型、CSH(彩色超垂面)型或FLC(铁电性液晶)等。此外，作为驱动方式，也可以列举静态驱动、多工驱动、单纯矩阵方式、由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、FFS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。其中，尤其是利用AM驱动的VA型显示方式被用于要求高速且宽视野角的显示元件、例如电视机等用途。FFS型显示方式可获得高透射率，因而被用于例如智能手机等移动用途。

VA型、FFS型等显示方式中使用的向列液晶组合物(以下称为液晶组合物。)要求低电压驱动、高速响应、宽工作温度范围和高可靠性。即，要求Δε为负且绝对值大、旋转粘性(γ₁)低、弹性常数(K₃₃)大、固体相-向列相转变温度(T_cn)低、向列相-各向同性液体相转变温度(T_ni)高且电压保持率(VHR)高。此外，必须根据折射率各向异性(Δn)与单元间隙(d)之积即Δn×d的设定，结合单元间隙将液晶材料的Δn调整至适当范围。

针对这样的要求，通过对Δε为负且其绝对值大的化合物进行各种研究，改善了液晶组合物的特性。例如，作为Δε为负的液晶材料，公开了使用以下那样具有2,3-二氟代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]

该液晶组合物使用液晶化合物(C)和(D)作为Δε大体为0的化合物，但该液晶组合物在液晶电视机等的要求高速响应的液晶组合物中不能说是充分低的粘性。

[化2]

另一方面，还公开了使用式(E)所表示的化合物的液晶组合物，但其为组合有上述液晶化合物(D)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像液晶化合物(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)，存在兼顾高Δn和高可靠性的课题。

[化3]

此外，还公开了使用式(G)所表示的化合物的液晶组合物(参照专利文献4)，但该液晶组合物也是含有包括像上述液晶化合物(F)那样的烯基化合物在内的化合物的液晶组合物，因此存在容易发生烧屏、显示不均等显示不良的问题。

[化4]