[发明专利]液晶组合物和使用其的液晶显示元件

说明书

本发明提供一种液晶组合物和使用其的液晶显示元件，该液晶组合物是Δε为负的组合物，具有宽温度范围的液晶相，低温下不发生析出、相变，保存稳定性良好，电阻率、VHR高，具有对于热、光的高稳定性，该液晶显示元件的高速响应性优异，工作温度范围宽，烧屏的发生被抑制，对比度优异。一种介电常数各向异性为负的液晶组合物，其含有4种以上式(i)所表示的化合物，向列相‑各向同性液相的转变温度为80℃以上(式中，Rⁱ¹和Rⁱ²表示烷基、烷氧基、烯基或烯氧基，该基团中的1个或2个以上‑CH₂‑各自独立地可以在氧原子不相邻的情况下被‑CH＝CH‑、‑C≡C‑、‑O‑、‑CO‑、‑COO‑或‑OCO‑取代)。[化1]

技术领域

本发明涉及适于有源矩阵元件的液晶组合物和含有该组合物的有源矩阵元件。特别是涉及介电常数各向异性为负的液晶组合物以及含有该液晶组合物的IPS模式、FFS模式、ECB模式、TN模式、OCB模式、PSA模式等的元件。

背景技术

液晶显示元件被用于以时钟、计算器为首的各种家用电气设备、工业用测定设备、汽车用面板、手机、智能手机、笔记本PC、平板PC、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、GH(宾主)型、IPS(平面转换)型、FFS(边缘场切换)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、FLC(铁电液晶)等。此外，作为驱动方式，也可以列举静态驱动、多路驱动、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、CSH型等具有使用介电常数各向异性(Δε)显示负值的液晶组合物的特征。

其中，特别是利用AM驱动的FFS型显示方式，从宽视角、高透射率、低耗电量和与触摸面板的最适性的观点出发，例如在智能手机、平板PC等移动设备中被采用，进一步，在汽车用面板、液晶电视中也在逐步被采用。这样的设想了室外使用的智能手机、平板PC、汽车用面板等所需的液晶组合物中，向列相-各向同性液相转变温度(T_ni)高、固体层-向列相转变温度(T_cn)低、优异的低温保存稳定性是必需的，进一步，还要求旋转粘性(γ₁)充分小，要求兼顾快的响应速度、高的电压保持率(VHR)以及优异的低温保存稳定性。

作为介电常数各向异性显示负值的液晶组合物，公开了使用具有以下那样的骨架的化合物(N3-3)和(N3-4)(参照专利文献1)的液晶组合物。

[化1]

然而，该液晶组合物是VA、PSA、PSVA、IPS或ECB模式用的液晶组合物，并未设想在FFS型显示方式中使用，此外，还没有解决设想在室外使用的汽车用面板等所要求的高T_ni、低T_cn、优异的低温保存稳定性。

介电常数各向异性显示负值的液晶组合物中，作为在可耐受汽车用面板等在室外使用那样的宽温度范围内工作的液晶组合物，公开了使用具有以下那样的骨架的化合物(I)和(II)(参照专利文献2)的液晶组合物。

[化2]

然而，该液晶组合物是无源矩阵(PM)驱动方式用的液晶材料，不具有可耐受在利用AM驱动的FFS型显示方式中使用的快响应速度和高VHR。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2015/050035号

专利文献2：国际公开第2013/179966号

发明内容

发明所要解决的课题