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向列型液晶組合物及使用其的液晶顯示元件的制作方法_3

文檔序號(hào):9568212閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
-Al)~通式(II-A5)的化合物,特別優(yōu)選通式 (II-A1)或通式(II-A3)的化合物。
[0121]
[0122] 式中,R3和R4各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1~5的烷基或碳原子數(shù)2~5的烯基, 基團(tuán)中存在的1個(gè)-CH2-或不鄰接的2個(gè)以上的-CH2-可各自獨(dú)立地被取代為-0-或-s-。 另外,基團(tuán)中存在的1個(gè)或2個(gè)以上的氫原子可各自獨(dú)立地被取代為氟原子。
[0123] 通過(guò)在液晶組合物中含有介電性大致中性的化合物,可在不對(duì)介電常數(shù)各向異性 (Α ε)產(chǎn)生影響的情況下將其它各物性、例如向列相-各向同性液體相轉(zhuǎn)變溫度(TNI)、液 晶相溫度范圍、相轉(zhuǎn)變溫度粘度(η)、旋轉(zhuǎn)粘度(γ?)、折射率各向異性(An)調(diào)整為優(yōu)選 的范圍。作為此種化合物,優(yōu)選為例如下述通式(N3)所表示的化合物。
[0125] Rp和Rq優(yōu)選相互獨(dú)立地為碳原子數(shù)1~10的烷基或碳原子數(shù)2~10的烯基(也 包含這些基團(tuán)中存在的1個(gè)-CH2-或不鄰接的2個(gè)以上的-CH2-被取代為-0-或-s-的基 團(tuán),以及這些基團(tuán)中存在的1個(gè)或2個(gè)以上的氫原子被取代為氟原子或氯原子的基團(tuán)),進(jìn) 一步優(yōu)選碳原子數(shù)1~5的烷基、碳原子數(shù)1~5的烷氧基、碳原子數(shù)2~5的烯基或碳原 子數(shù)3~6的烯氧基,特別優(yōu)選碳原子數(shù)1~5的烷基或碳原子數(shù)1~5的烷氧基。進(jìn)一 步優(yōu)選為直鏈狀,但不為通式(I-n)表示的化合物。在Rp和Rq表示烯基時(shí),作為烯基,優(yōu)選 為以下記載的式(烯基-2)~式(烯基-4)表示的取代基。
[0127] (式中,設(shè)為以右端與環(huán)結(jié)構(gòu)鍵合。)
[0128] 環(huán)J、環(huán)F及環(huán)K優(yōu)選相互獨(dú)立地為反式-1,4-亞環(huán)己基(包含該基團(tuán)中存在的1 個(gè)-CH2_或不鄰接的2個(gè)-CH2_被取代為-0-的基團(tuán))、1,4-亞苯基(包含該基團(tuán)中存在的1 個(gè)-CH =或不鄰接的2個(gè)以上的-CH =被取代為-N =的基團(tuán))、3-氟-1,4-亞苯基、3, 5-二 氟-1,4-亞苯基、1,4-亞環(huán)己烯基、1,4-雙環(huán)[2. 2. 2]亞辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2, 6-二 基、十氫化萘-2, 6-二基或1,2, 3, 4-四氫化萘-2, 6-二基,進(jìn)一步優(yōu)選為反式-1,4-亞環(huán) 己基、1,4-亞苯基或1,4-雙環(huán)[2, 2. 2]亞辛基,特別優(yōu)選為反式-1,4-亞環(huán)己基或1,4-亞 苯基。?優(yōu)選為〇、1或2,進(jìn)一步優(yōu)選為0或1。
[0129] Z11 和 Z 12相互獨(dú)立地表示-0CH 2_、-CH20-、-CF20-、-0CF2-、-CH 2CH2_、_CF2CF2-或單 鍵,優(yōu)選表示-ch2o-、-cf2o-或單鍵,進(jìn)一步優(yōu)選表示-ch2o-或單鍵。
[0130] 若進(jìn)一步詳述,則作為上述通式(N3)的具體的結(jié)構(gòu),優(yōu)選為由以下通式(N3-1)~ 通式(N3-9)所組成的組表示的化合物。
[0131]
[0132] (上述通式(N3-1)~(N3-9)中,Rp和Rq各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1~10的烷 基、碳原子數(shù)1~10的烷氧基、碳原子數(shù)2~10的烯基或碳原子數(shù)3~10的烯氧基,但通 式(I-n)表示的化合物不包括在內(nèi)。)
[0133] Rp和Rq更優(yōu)選各自獨(dú)立地為碳原子數(shù)1~10的烷基、碳原子數(shù)1~10的烷氧基 或碳原子數(shù)2~10的烯基,進(jìn)一步優(yōu)選碳原子數(shù)1~5的烷基或碳原子數(shù)1~10的烷氧 基。進(jìn)一步優(yōu)選為直鏈狀。
[0134] 通式(N3-1)~通式(N3-9)表示的化合物中,優(yōu)選通式(N3-1)、(N3-3)、(N3-4)、 (N3-5)、(N3-8)或(N3-9)表示的化合物,進(jìn)一步優(yōu)選通式(N3-1)、(N3-3)、(N3-5)或 (N3-8)表示的化合物。
[0135] 在本申請(qǐng)發(fā)明中,含有通式(N-3)表示的化合物,此時(shí),優(yōu)選含有1種~10種,特 別優(yōu)選含有2種~8種,通式(N-3)表示的化合物的含有率的下限值優(yōu)選為1質(zhì)量%,進(jìn)一 步優(yōu)選為3質(zhì)量%,特別優(yōu)選為5質(zhì)量%,作為上限值,優(yōu)選為80質(zhì)量%,更優(yōu)選為70質(zhì) 量%,進(jìn)一步優(yōu)選為60質(zhì)量%。
[0136] 本發(fā)明的液晶組合物,作為Δ η值大致為〇的非極性化合物,含有1種或2種以上 選自通式(IV-1)~通式(IV-3)所表示的化合物組中的化合物,優(yōu)選為1種~10種,進(jìn)一 步優(yōu)選為1種~5種。另外,其合計(jì)的含量?jī)?yōu)選為5~70質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為5~50質(zhì) 量%,特別優(yōu)選為5~40質(zhì)量%。
[0137]
[0138] 式中,R5表示碳原子數(shù)1~5的烷基或碳原子數(shù)2~5的烯基,R 6表示碳原子數(shù) 1~5的烷基、碳原子數(shù)1~5的烷氧基、碳原子數(shù)2~5的烯基或碳原子數(shù)2~5的烯氧基。 基團(tuán)中存在的1個(gè)-CH2-或不鄰接的2個(gè)以上的-CH2-可各自獨(dú)立地被取代為-0-或-S-, 另外,基團(tuán)中存在的1個(gè)或2個(gè)以上的氫原子可各自獨(dú)立地被取代為氟原子。但通式(I-n) 表示的化合物不包括在內(nèi)。
[0139] 液晶組合物也優(yōu)選進(jìn)一步含有1種或2種以上通式(Np-1)或通式(Np-2)表示的 化合物。
[0141] 式中,RNpl和RNp2各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1~5的烷基、碳原子數(shù)1~5的烷 氧基、碳原子數(shù)2~5的烯基或碳原子數(shù)2~5的烯氧基,優(yōu)選為碳原子數(shù)1~5的烷基。 應(yīng)予說(shuō)明,基團(tuán)中存在的1個(gè)-CH2-或不鄰接的2個(gè)以上的-CH2-可各自獨(dú)立地被取代 為-0-或-S-,另外,基團(tuán)中存在的1個(gè)或2個(gè)以上的氫原子可各自獨(dú)立地被取代為氟原子。
[0142] 嚴(yán)、嚴(yán)2、嚴(yán)3、爐4和乂~ 5各自獨(dú)立地表示氫原子或氟原子,優(yōu)選至少1個(gè)為氟原子, 進(jìn)一步優(yōu)選至少2個(gè)為氟原子。
[0143] 本發(fā)明的液晶組合物,作為具有1-丙烯基的化合物,優(yōu)選含有1種或2種以上選 自通式(I)的化合物,優(yōu)選含有1種或2種以上選自通式(I-n)的化合物,進(jìn)一步優(yōu)選含有 2種以上選自通式(I)及通式(I-n)的化合物,也優(yōu)選同時(shí)含有通式(I)及通式(I-n)所表 示的化合物。
[0144] 本發(fā)明的液晶組合物優(yōu)選同時(shí)含有通式(I-A1)、通式(I-nl)表示的化合物,優(yōu)選 同時(shí)含有通式(I-C1)、通式(I-nl)表示的化合物,優(yōu)選同時(shí)含有通式(I-D1)、通式(I-nl) 表示的化合物,優(yōu)選同時(shí)含有通式(I-A2)、通式(I-nl)表示的化合物,優(yōu)選同時(shí)含有通式 (I-C2)、通式(I-nl)表示的化合物。
[0145] 本發(fā)明的液晶組合物優(yōu)選含有1種選自通式(I)表示的化合物組中的化合物和1 種選自通式α-η)表示的化合物組中的化合物,也優(yōu)選含有2種選自通式(I)所表示的化 合物組中的化合物和2種選自通式(Ι-η)所表示的化合物組中的化合物。
[0146] 本發(fā)明的液晶組合物,上述優(yōu)選的化合物的含量的合計(jì)優(yōu)選為85~100質(zhì)量%, 進(jìn)一步優(yōu)選為90~100質(zhì)量%。
[0147] 優(yōu)選含有1種或2種以上通式(V)表示的化合物作為更進(jìn)一步的成分,其含量?jī)?yōu) 選為2~30質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為2~25質(zhì)量%,特別優(yōu)選為3~20質(zhì)量%。
[0149] 式中,R21和R22各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1~8的烷基、碳原子數(shù)1~8的烷氧基、 碳原子數(shù)2~8的烯基或碳原子數(shù)2~8的烯氧基,優(yōu)選碳原子數(shù)1~5的烷基或碳原子 數(shù)2~5的烯基。基團(tuán)中存在的1個(gè)-CH2-或不鄰接的2個(gè)以上的-CH2-可各自獨(dú)立地被 取代為-〇-或-S-,另外,基團(tuán)中存在的1個(gè)或2個(gè)以上的氫原子可各自獨(dú)立地被取代為氟 原子。
[0150] R21和R22進(jìn)一步優(yōu)選各自獨(dú)立地為碳原子數(shù)1~3的烷基,特別優(yōu)選為式(V-55)。
[0152] 液晶組合物中的非聚合低分子化合物中的通式(I)、通式(Ι-η)、通式(N3)、通式 (II)、通式(IV-1)~通式(IV-3)、通式(V)表示的化合物的合計(jì)的含量?jī)?yōu)選為80%以上, 優(yōu)選為85%以上,優(yōu)選為88%以上,優(yōu)選為90%以上,優(yōu)選為92%以上,優(yōu)選為94%以上, 優(yōu)選為95%以上,優(yōu)選為97%以上,優(yōu)選為98%以上,優(yōu)選為99%以上,優(yōu)選為實(shí)質(zhì)上不 含其它成分。此處,所謂實(shí)質(zhì)上是指除通式(I)、通式(Ι-η)、通式(Ν3)、通式(II)、通式 (IV-1)~通式(IV-3)、通式(V)表示的化合物以外,不含有在制造工序中無(wú)意混入的化合 物以外的化合物。
[0153] 應(yīng)予說(shuō)明,通式(I)和通式(II)中的Α可相同也可不同,通式(I)、通式(Ι-η)、通 式(Ν3)及通式(II)中的Ζ11各自可相同也可不同,通式(I)、通式(Ι-η)及通式(Ν3)中的 Ζ12各自可相同也可不同,通式(Ι-η)和通式(Ν3)中的Rq可相同也可不同。
[0154] 本發(fā)明的液晶組合物的25°C的介電常數(shù)各向異性(Δ ε )為-2. 0~-8. 0,優(yōu)選 為-2. 0~-6. 0,進(jìn)一步優(yōu)選為-2. 0~-5. 0,特別優(yōu)選為-2. 5~-4. 0。
[0155] 本發(fā)明的液晶組合物的20°C的折射率各向異性(Δ η)為〇. 08~0. 14,進(jìn)一步優(yōu) 選為0. 09~0. 13,特別優(yōu)選為0. 09~0. 12。若進(jìn)一步詳述,則在應(yīng)對(duì)薄的單元間隙時(shí),優(yōu) 選為0. 10~0. 13,在應(yīng)對(duì)厚的單元間隙時(shí),優(yōu)選為0. 08~0. 10。
[0156] 本發(fā)明的液晶組合物的20°C的粘度(η )為10~30mPa · s,進(jìn)一步優(yōu)選為10~ 25mPa · s,特別優(yōu)選為10~22mPa · s。
[0157] 本發(fā)明的液晶組合物的20°C的旋轉(zhuǎn)粘度(γ 1)為60~130mPa · s,進(jìn)一步優(yōu)選為 60 ~llOmPa · s,特別優(yōu)選為 60 ~lOOmPa · s。
[0158] 本發(fā)明的液晶組合物的向列相-各向同性液體相轉(zhuǎn)變溫度(Τηι)為60°C~120°C, 進(jìn)一步優(yōu)選為70°C~100°C,特別優(yōu)選為70°C~85°C。
[0159] 本發(fā)明的液晶組合物除含有上述化合物以外,也可含有通常的向列相液晶、近晶 相液晶、膽留相液晶、抗氧化劑、紫外線吸收劑、聚合性單體等。
[0160] 例如,優(yōu)選含有聯(lián)苯衍生物、三聯(lián)苯衍生物等聚合性化合物作為聚合性單體。若一 步詳述,則在本發(fā)明的液晶組合物中,優(yōu)選含有1種或2種以上通式(RM-1)表示的聚合性 化合物。
[0162] 式中,優(yōu)選ZM1和Z M2各自獨(dú)立地表示
[0164] XM1~XM5是氫、氟或
[0165] -SM1-RM1,
[0166] ZM1和ZM2中的XM1~的至少一者是
[0167] -SM1-RM1〇
[0168] SM1表示碳原子數(shù)1~12的烷基或單鍵,該烷基中的亞甲基可作為氧原子彼此不 直接鍵合的結(jié)構(gòu)而被取代為氧原子、-coo-、-0C0-或-ocoo-。
[0169] RM1表示以下的式(R-1)~式(R-15)中的任一者,
[0170]
[0171] 優(yōu)選表示式(R-1)或式(R-2)。
[0172] LM1 和 L M2相互獨(dú)立地表不單鍵、-〇-、-CH 2-、-〇CH2-、-CH2〇-、-C〇-、-C2H 4-、-C00-、-〇 CO-、-CH = CH-C00-、-C00-CH = CH-、-0C0-CH = CH-、-CH = CH-0C0-、-C00C2H4-、-0C0C2H4-、-C2H40C0-、-C2H4C00-、-0C0CH 2-、-CH2C00-、-CH = CH-、-CF = CH-、-CH = CF-、-CF = CF- 、_〇?2-、-〇?2〇-、-〇〇?2-、-〇? 2〇12-、-〇12〇?2-、-〇?2〇? 2-或-(]三(]-,在1?12存在多個(gè)時(shí),它們可以 相同也可不同,優(yōu)選為單鍵、-0CH2-、-CH20-、-C2H 4-、-coo-、-oco-、-CH = CH-C00-、-C00-CH =CH-^-〇C〇-CH = CH-^-CH = CH-〇C〇-^-C00C2H4-^-〇COC2H4-^-C 2H4OC〇-^-C2H4CO〇-^-CF2〇- 、-0CF2-、或-c Ξ c-,進(jìn)一步優(yōu)選為單鍵、-C2H4-、-coo-、-oco-、-CH = CH-C00-、-C00-CH = CH-、-0C0-CH = CH-、-CH = CH-0C0-、-C00C2H4-、-0C0C2H4-或-C 2H4C00-〇
[0173] Mm1相互獨(dú)立地表示1,4-亞苯基、1,4-亞環(huán)己基、萘-2, 6-二基,Mm1可相互獨(dú)立地 未經(jīng)取代或這些基團(tuán)中所含的氫原子被取代為氟原子、氯原子、或碳原子數(shù)1~8的烷基、 鹵代烷基、鹵代烷氧基、烷氧基、硝基、或
[0174] -SM1-RM1,
[0175] 在Mm1存在多個(gè)時(shí),它們可以相同也可不同,優(yōu)選為1,4-亞苯基且可以未經(jīng)取代或 這些基團(tuán)中所含的氫原子被取代為氟原子、或碳原子數(shù)1~8的烷基或烷氧基。此時(shí),在Mm1存在多個(gè)時(shí),它們可以相同也可不同。
[
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