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1、(10)申请公布号 CN 103038313 A (43)申请公布日 2013.04.10 C N 1 0 3 0 3 8 3 1 3 A *CN103038313A* (21)申请号 201180026035.7 (22)申请日 2011.06.02 2010-127483 2010.06.03 JP C09K 19/42(2006.01) C09K 19/12(2006.01) C09K 19/14(2006.01) C09K 19/20(2006.01) C09K 19/30(2006.01) C09K 19/34(2006.01) G02F 1/13(2006.01) (71)申请人捷。
2、恩智株式会社 地址日本东京千代田区大手町二丁目2番1 号 申请人捷恩智石油化学株式会社 (72)发明人服部宪和 三枝和彦 (74)专利代理机构北京同立钧成知识产权代理 有限公司 11205 代理人臧建明 (54) 发明名称 液晶组成物及液晶显示元件 (57) 摘要 提供一种液晶组成物,其于向列相的高上限 温度、向列相的低下限温度、小的粘度、适当的光 学各向异性、大的负介电各向异性、大的比电阻、 对紫外线或热的高稳定性等特性中,具有至少一 种或者至少两种的适当平衡,而且提供一种具有 短的响应时间、大的电压保持率、大的对比度、长 寿命等的AM元件。液晶组成物含有作为第一成分 的具有大的光学各向异性。
3、及大的负介电各向异性 的特定二环化合物、作为第二成分的具有大的介 电各向异性的特定三环化合物,且亦可含有作为 第三成分的粘度小的特定化合物、作为第四成分 的具有大的介电各向异性及小的粘度的特定化合 物、以及作为第五成分的具有大的介电各向异性 的特定化合物,而且此液晶组成物具有负的介电 各向异性;并且本发明制成一种含有此组成物的 液晶显示元件。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.11.26 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2011/062703 2011.06.02 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/152494 JA 2011.12.08 (5。
4、1)Int.Cl. 权利要求书5页 说明书35页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 5 页 说明书 35 页 1/5页 2 1.一种液晶组成物,含有作为第一成分的选自式(1)所表示的化合物组群中的至少一 种化合物、以及作为第二成分的选自式(2)所表示的化合物组群中的至少一种化合物,而 且具有负的介电各向异性: 其中,R 1 、R 2 、R 3 及R 4 独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2 至12的烯基;环A为 或者 X 1 、X 2 、X 3 及X 4 独立地为氟或者氯;Z 1 为单键、亚乙基、或者亚甲氧基;而且,式(2)中, 两。
5、个环A的至少一个为 或者 或者两个Z 1 的至少一个为亚甲氧基。 2.根据权利要求1所述的液晶组成物,其中上述第一成分为选自式(1-1)所表示的化 合物组群中的至少一种化合物: 其中,R 1 及R 2 独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2至12 的烯基。 3.根据权利要求1或2所述的液晶组成物,其中上述第二成分为选自式(2-1)至式 (2-7)所表示的化合物组群中的至少一种化合物: 权 利 要 求 书CN 103038313 A 2/5页 3 其中,R 3 及R 4 独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2至12 的烯基。 4.根据权利要求3所述的液。
6、晶组成物,其中上述第二成分为选自式(2-2)所表示的化 合物组群中的至少一种化合物。 5.根据权利要求3所述的液晶组成物,其中上述第二成分为选自式(2-6)所表示的化 合物组群中的至少一种化合物。 6.根据权利要求3所述的液晶组成物,其中上述第二成分为选自式(2-7)所表示的化 合物组群中的至少一种化合物。 7.根据权利要求1-6中任一项所述的液晶组成物,其中基于液晶组成物的总重量,上 述第一成分的比例为5wt至50wt的范围,而且上述第二成分的比例为10wt至95wt 的范围。 8.根据权利要求1-7中任一项所述的液晶组成物,其中还含有选自式(3)所表示的化 合物组群中的至少一种化合物作为第。
7、三成分: 其中,R 5 及R 6 独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯 权 利 要 求 书CN 103038313 A 3/5页 4 基、或者任意的氢经氟取代的碳数2至12的烯基;环B、环C及环D独立地为1,4-亚环己 基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、或者3-氟-1,4-亚苯基;Z 2 及Z 3 独立地为单键、亚乙 基、亚甲氧基、或者羰氧基;n为0、1或2。 9.根据权利要求8所述的液晶组成物,其中上述第三成分为选自式(3-1)至式(3-13) 所表示的化合物组群中的至少一种化合物: 其中,R 5 及R 6 独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷。
8、氧基、碳数2至12的烯 基、或者任意的氢经氟取代的碳数2至12的烯基。 10.根据权利要求9所述的液晶组成物,其中上述第三成分为选自式(3-1)所表示的化 合物组群中的至少一种化合物。 11.根据权利要求9所述的液晶组成物,其中上述第三成分为选自式(3-8)所表示的化 合物组群中的至少一种化合物。 12.根据权利要求8-11中任一项所述的液晶组成物,其中基于液晶组成物的总重量, 上述第三成分的比例为10wt至85wt的范围。 13.根据权利要求1-12中任一项所述的液晶组成物,其中还含有选自式(4)所表示的 化合物组群中的至少一种化合物作为第四成分: 权 利 要 求 书CN 103038313。
9、 A 4/5页 5 其中,R 7 及R 8 独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2至12 的烯基;环E及环F独立地为1,4-亚环己基或者1,4-亚苯基;Z 4 及Z 5 独立地为单键、亚 乙基、或者羰氧基;X 5 及X 6 独立地为氟或者氯;Y 1 为氢或者甲基;p为1或2,q为0或1;而 且,当p为1,且q为0时,环E为1,4-亚环己基。 14.根据权利要求13所述的液晶组成物,其中上述第四成分为选自式(4-1)至式 (4-7)所表示的化合物组群中的至少一种化合物: 其中,R 7 及R 8 独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2至12 的烯基。 1。
10、5.根据权利要求14所述的液晶组成物,其中上述第四成分为选自式(4-3)所表示的 化合物组群中的至少一种化合物。 16.根据权利要求13-15中任一项所述的液晶组成物,其中基于液晶组成物的总重量, 上述第四成分的比例为5wt至40wt的范围。 17.根据权利要求1-16中任一项所述的液晶组成物,其中还含有选自式(5)所表示的 化合物组群中的至少一种化合物作为第五成分: 其中,R 9 及R 10 独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2至12 的烯基;环G及环I独立地为1,4-亚环己基、或者1,4-亚苯基;Z 6 及Z 7 独立地为单键、亚 乙基、亚甲氧基、或者羰氧基;r为0。
11、、1或2,s为0或1,而且,r与s的和为1或2。 权 利 要 求 书CN 103038313 A 5/5页 6 18.根据权利要求17所述的液晶组成物,其中上述第五成分为选自式(5-1)至式 (5-5)所表示的化合物组群中的至少一种化合物: 其中,R 9 及R 10 独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2至12 的烯基。 19.根据权利要求18所述的液晶组成物,其中上述第五成分为选自式(5-4)所表示的 化合物组群中的至少一种化合物。 20.根据权利要求17-19中任一项所述的液晶组成物,其中基于液晶组成物的总重量, 上述第五成分的比例为5wt至30wt的范围。 21.根。
12、据权利要求1-20中任一项所述的液晶组成物,其中向列相的上限温度为70以 上,于25、波长589nm下的光学各向异性为0.08以上,而且于25、频率1kHz下的介电 各向异性为-2以下。 22.一种液晶显示元件,含有如权利要求1-21中任一项所述的液晶组成物。 23.根据权利要求22所述的液晶显示元件,其中上述液晶显示元件的运作模式为VA模 式、IPS模式、FFS模式、或者PSA模式,上述液晶显示元件的驱动方式为主动矩阵方式。 权 利 要 求 书CN 103038313 A 1/35页 7 液晶组成物及液晶显示元件 技术领域 0001 本发明涉及一种主要适合于主动矩阵(active matri。
13、x,AM)元件等的液晶组成物 以及含有该组成物的AM元件等。尤其涉及介电各向异性为负的液晶组成物,且涉及含有该 组成物的横向电场切换(in-plane switching,IPS)模式、垂直配向(vertical alignment, VA)模式、边缘电场切换(fringe field switching,FFS)或者高分子稳定配向(polymer sustained alignment,PSA)模式的元件等。 背景技术 0002 液晶显示元件中,基于液晶的运作模式的分类为相变(phase change,PC)、扭转 向列(twisted nematic,TN)、超扭转向列(super twi。
14、sted nematic,STN)、电控双折射 (electrically controlled birefringence,ECB)、光学补偿弯曲(optically compensated bend,OCB)、横向电场切换(in-plane switching,IPS)、垂直配向(vertical alignment, VA)、边缘电场切换(fringe field switching,FFS)、高分子稳定配向(Polymer sustained alignment,PSA)模式等。基于元件的驱动方式的分类为被动矩阵(passive matrix,PM)与 主动矩阵(active matr。
15、ix,AM)。PM分类为静态(static)与多工(multiplex)等,AM分类为 薄膜晶体管(thin film transistor,TFT)、金属-绝缘体-金属(metal insulator metal, MIM)等。TFT的分类为非晶硅(amorphous silicon)以及多晶硅(polycrystal silicon)。 后者根据制造步骤而分类为高温型与低温型。基于光源的分类为利用自然光的反射型、利 用背光源的穿透型及利用自然光与背光源两者的半穿透型。 0003 这些元件含有具有适当特性的液晶组成物。该液晶组成物具有向列相。为了获得 具有良好的一般特性的AM元件,而使组成物。
16、的一般特性提高。将两者的一般特性中的关联 归纳于下述表1中。基于市售的AM元件来对组成物的一般特性进一步进行说明。向列相 的温度范围与元件可使用的温度范围相关联。向列相的较佳上限温度约为70以上,而且 向列相的较佳下限温度约为-10以下。组成物的粘度与元件的响应时间相关联。为了以 元件显示动态影像,较佳为响应时间短。因此,较佳为组成物的粘度小。更佳为在低温度下 的粘度小。 0004 表1.组成物与AM元件的一般特性 0005 说 明 书CN 103038313 A 2/35页 8 0006 1)可缩短向液晶单元中注入组成物的时间 0007 组成物的光学各向异性与元件的对比度相关联。组成物的光学。
17、各向异性(n)与 元件的单元间隙(d)的积(nd)是设计成使对比度为最大。适当的积值依赖于运作模 式的种类。VA模式的元件中为约0.30m至约0.40m的范围,IPS模式、或者FFS模式的 元件中为约0.20m至约0.30m的范围。此时,对单元间隙小的元件而言较佳为具有大 光学各向异性的组成物。组成物的绝对值大的介电各向异性有助于元件的低临界电压、小 消耗电力及大对比度。因此,较佳为绝对值大的介电各向异性。组成物的大比电阻有助于 大电压保持率,且有助于元件的大对比度。因此,较佳为于初始阶段中不仅在室温下,而且 在高温下亦具有大比电阻的组成物。较佳为于长时间使用后,不仅在室温下,而且在高温下 亦。
18、具有大比电阻的组成物。组成物对紫外线及热的稳定性与液晶显示元件的寿命相关联。 当这些稳定性高时,该元件的寿命长。此种特性对于液晶投影仪、液晶电视等所使用的AM 元件而言较佳。 0008 具有TN模式的AM元件中使用具有正介电各向异性的组成物。另一方面,具有VA 模式的AM元件中使用具有负介电各向异性的组成物。具有IPS模式或者FFS模式的AM元 件中使用具有正或负介电各向异性的组成物。具有PSA模式的AM元件中使用具有正或负 介电各向异性的组成物。具有负介电各向异性的液晶组成物的例子揭示于如下所述的专利 文献1至专利文献4。 0009 现有技术文献 0010 专利文献 0011 专利文献1:日。
19、本专利特开2009-035630号公报 0012 专利文献2:日本专利特开2008-285570号公报 0013 专利文献3:日本专利特开2008-024815号公报 0014 专利文献4:日本专利特开2003-327965号公报 0015 较理想的AM元件具有可使用的温度范围广、响应时间短、对比度大、临界电压低、 电压保持率大、寿命长等特性。较理想为响应时间短于1毫秒。因此,组成物的较理想特性 为向列相的高上限温度、向列相的低下限温度、小的粘度、适当的光学各向异性、正或负的 大介电各向异性、大的比电阻、对紫外线的高稳定性、对热的高稳定性等。 发明内容 0016 本发明的一目的为一种于向列相的。
20、高上限温度、向列相的低下限温度、小的粘度、 说 明 书CN 103038313 A 3/35页 9 适当的光学各向异性、大的负介电各向异性、大的比电阻、对紫外线的高稳定性、对热的高 稳定性等特性中,满足至少一种特性的液晶组成物。另一目的是一种关于至少两种特性具 有适当平衡的液晶组成物,尤其是满足高的上限温度及小的粘度的液晶组成物。另一目的 是一种含有此种组成物的液晶显示元件。另一目的是一种具有为小的光学各向异性、或者 大的光学各向异性的适当光学各向异性、大的负介电各向异性、对紫外线的高稳定性等特 性的组成物,以及具有短的响应时间、大的电压保持率、大的对比度、长寿命等特性的AM元 件。 0017。
21、 本发明是一种含有作为第一成分的选自式(1)所表示的化合物组群中的至少一 种化合物、以及作为第二成分的选自式(2)所表示的化合物组群中的至少一种化合物,而 且具有负的介电各向异性的液晶组成物以及含有该组成物的液晶显示元件。 0018 0019 其中,R 1 、R 2 、R 3 及R 4 独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳 数2至12的烯基;环A为 0020 或者 0021 X 1 、X 2 、X 3 及X 4 独立地为氟或者氯;Z 1 为单键、亚乙基、或者亚甲氧基;而且,式(2) 中两个环A的至少一个为 0022 或者 0023 或者两个Z 1 的至少一个为亚甲氧基。 0。
22、024 发明的效果 0025 本发明的优点为一种于向列相的高上限温度、向列相的低下限温度、小的粘度、适 当的光学各向异性、大的负介电各向异性、大的比电阻、对紫外线的高稳定性、对热的高稳 定性等特性中,满足至少一种特性的液晶组成物。本发明的一方面为关于至少两种特性具 有适当平衡的液晶组成物。另一方面为含有此种组成物的液晶显示元件。另一方面为具有 适当的光学各向异性、大的负介电各向异性、对紫外线的高稳定性等的组成物,而且提供一 种具有短的响应时间、大的电压保持率、大的对比度、长寿命等的AM元件。 0026 为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例, 作详细说明如下。 。
23、具体实施方式 说 明 书CN 103038313 A 4/35页 10 0027 本说明书中的用语的使用方法如下所述。有时将本发明的液晶组成物或者本发明 的液晶显示元件分别简称为“组成物”或者“元件”。液晶显示元件是液晶显示面板及液晶 显示模组的总称。“液晶性化合物”是表示具有向列相、层列相等液晶相的化合物或者虽不 具有液晶相但作为组成物的成分有用的化合物。该有用的化合物具有例如1,4-亚环己基 (1,4-cyclohexylene)或1,4-亚苯基(1,4-phenylene)的类的六员环,其分子结构为棒状 (rod like)。光学活性化合物以及可聚合的化合物有时添加于组成物中。即便这些化。
24、合物 为液晶性化合物,在此亦分类为添加物。有时将选自式(1)所表示的化合物组群中的至少 一种化合物简称为“化合物(1)”。“化合物(1)”是表示式(1)所表示的一种化合物或者两 种以上的化合物。对于其他化学式所表示的化合物亦同样。“任意的”是表示不仅是位置, 而且个数亦可自由选择。 0028 有时将向列相的上限温度简称为“上限温度”。有时将向列相的下限温度简称为 “下限温度”。“比电阻大”是表示,组成物于初始阶段中不仅在室温下,而且在接近向列相 的上限温度的温度下亦具有大的比电阻,并且于长时间使用后不仅在室温下,而且在接近 向列相的上限温度的温度下亦具有大的比电阻。“电压保持率大”是表示,元件。
25、于初始阶段 中不仅在室温下,而且在接近向列相的上限温度的温度下亦具有大的电压保持率,并且于 长时间使用后不仅在室温下,而且在接近向列相的上限温度的温度下亦具有大的电压保持 率。当对光学各向异性等特性进行说明时,使用以实例中记载的测定方法所获得的值。第 一成分为一种化合物或者两种以上的化合物。“第一成分的比例”是以基于液晶组成物的总 重量的第一成分的重量百分率(wt)来表示。对于第二成分的比例等亦同样。组成物中 所混合的添加物的比例是以基于液晶组成物的总重量的重量百分率(wt)或者重量百万 分率(ppm)来表示。 0029 成分化合物的化学式中,将R 1 的记号用于多种化合物。这些化合物中的任意。
26、两种 化合物中,R 1 可选择的基团可相同,亦可不同。例如,有化合物(1)的R 1 为乙基,且化合物 (1-1)的R 1 为乙基的情况。亦有化合物(1)的R 1 为乙基,而化合物(1-1)的R 1 为丙基的情 况。该规则亦适用于R 2 、Z 1 等。 0030 本发明为下述项目等。 0031 1.一种液晶组成物,含有作为第一成分的选自式(1)所表示的化合物组群中的 至少一种化合物、以及作为第二成分的选自式(2)所表示的化合物组群中的至少一种化合 物,而且具有负的介电各向异性: 0032 0033 其中,R 1 、R 2 、R 3 及R 4 独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者。
27、碳 数2至12的烯基;环A为 说 明 书CN 103038313 A 10 5/35页 11 0034 或者 0035 X 1 、X 2 、X 3 及X 4 独立地为氟或者氯;Z 1 为单键、亚乙基、或者亚甲氧基;而且,式(2) 中,两个环A的至少一个为 0036 或者 0037 或者两个Z 1 的至少一个为亚甲氧基。 0038 2.如第1项所述的液晶组成物,其中上述第一成分为选自式(1-1)所表示的化合 物组群中的至少一种化合物: 0039 0040 其中,R 1 及R 2 独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2至 12的烯基。 0041 3.如第1项或第2项所述的液晶。
28、组成物,其中上述第二成分为选自式(2-1)至式 (2-7)所表示的化合物组群中的至少一种化合物: 0042 说 明 书CN 103038313 A 11 6/35页 12 0043 其中,R 3 及R 4 独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2至 12的烯基。 0044 4.如第3项所述的液晶组成物,其中上述第二成分为选自式(2-2)所表示的化合 物组群中的至少一种化合物。 0045 5.如第3项所述的液晶组成物,其中上述第二成分为选自式(2-6)所表示的化合 物组群中的至少一种化合物。 0046 6.如第3项所述的液晶组成物,其中上述第二成分为选自式(2-7)所表示的化。
29、合 物组群中的至少一种化合物。 0047 7.如第1项至第6项中任一项所述的液晶组成物,其中基于液晶组成物的总重量, 上述第一成分的比例为5重量百分比(wt)至50wt的范围,而且上述第二成分的比例 为10wt至95wt的范围。 0048 8.如第1项至第7项中任一项所述的液晶组成物,其中还含有选自式(3)所表示 的化合物组群中的至少一种化合物作为第三成分: 0049 0050 其中,R 5 及R 6 独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12 的烯基、或者任意的氢经氟取代的碳数2至12的烯基;环B、环C及环D独立地为1,4-亚 环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯。
30、基、或者3-氟-1,4-亚苯基;Z 2 及Z 3 独立地为单键、 亚乙基、亚甲氧基、或者羰氧基;n为0、1或2。 0051 9.如第8项所述的液晶组成物,其中上述第三成分为选自式(3-1) 0052 至式(3-13)所表示的化合物组群中的至少一种化合物: 0053 说 明 书CN 103038313 A 12 7/35页 13 0054 其中,R 5 及R 6 独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12 的烯基、或者任意的氢经氟取代的碳数2至12的烯基。 0055 10.如第9项所述的液晶组成物,其中上述第三成分为选自式(3-1)所表示的化合 物组群中的至少一种化合物。 0。
31、056 11.如第9项所述的液晶组成物,其中上述第三成分为选自式(3-8)所表示的化合 物组群中的至少一种化合物。 0057 12.如第8项至第11项中任一项所述的液晶组成物,其中基于液晶组成物的总重 量,上述第三成分的比例为10wt至85wt的范围。 0058 13.如第1项至第12项中任一项所述的液晶组成物,其中还含有选自式(4)所表 示的化合物组群中的至少一种化合物作为第四成分: 0059 说 明 书CN 103038313 A 13 8/35页 14 0060 其中,R 7 及R 8 独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2至 12的烯基;环E及环F独立地为1,4-。
32、亚环己基或者1,4-亚苯基;Z 4 及Z 5 独立地为单键、 亚乙基、或者羰氧基;X 5 及X 6 独立地为氟或者氯;Y 1 为氢或者甲基;p为1或2,q为0或1; 而且,当p为1,且q为0时,环E为1,4-亚环己基。 0061 14.如第13项所述的液晶组成物,其中上述第四成分为选自式(4-1)至式(4-7) 所表示的化合物组群中的至少一种化合物: 0062 0063 其中,R 7 及R 8 独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2至 12的烯基。 0064 15.如第14项所述的液晶组成物,其中上述第四成分为选自式(4-3)所表示的化 合物组群中的至少一种化合物。 00。
33、65 16.如第13项至第15项中任一项所述的液晶组成物,其中基于液晶组成物的总重 量,上述第四成分的比例为5wt至40wt的范围。 0066 17.如第1项至第16项中任一项所述的液晶组成物,其中还含有选自式(5)所表 示的化合物组群中的至少一种化合物作为第五成分: 0067 说 明 书CN 103038313 A 14 9/35页 15 0068 其中,R 9 及R 10 独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2至 12的烯基;环G及环I独立地为1,4-亚环己基、或者1,4-亚苯基;Z 6 及Z 7 独立地为单键、 亚乙基、亚甲氧基、或者羰氧基;r为0、1或2,s为0或。
34、1,而且,r与s的和为1或2。 0069 18.如第17项所述的液晶组成物,其中上述第五成分为选自式(5-1)至式(5-5) 所表示的化合物组群中的至少一种化合物: 0070 0071 其中,R 9 及R 10 独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2至 12的烯基。 0072 19.如第18项所述的液晶组成物,其中上述第五成分为选自式(5-4)所表示的化 合物组群中的至少一种化合物。 0073 20.如第17项至第19项中任一项所述的液晶组成物,其中基于液晶组成物的总重 量,上述第五成分的比例为5wt至30wt的范围。 0074 21.如第1项至第20项中任一项所述的液晶。
35、组成物,其中向列相的上限温度为 70以上,波长589nm下的光学各向异性(25)为0.08以上,而且频率1kHz下的介电各 向异性(25)为-2以下。 0075 22.一种液晶显示元件,含有如第1项至第21项中任一项所述的液晶组成物。 0076 23.如第22项所述的液晶显示元件,其中该液晶显示元件的运作模式为VA模式、 IPS模式、FFS模式、或者PSA模式,液晶显示元件的驱动方式为主动矩阵方式。 说 明 书CN 103038313 A 15 10/35页 16 0077 本发明亦包括如下各项。1)还含有光学活性化合物的上述组成物;2)还含有抗氧 化剂、紫外线吸收剂、消泡剂等添加物的上述组成。
36、物;3)含有上述组成物的AM元件;4)含 有上述组成物,而且具有TN、ECB、OCB、IPS、FFS、VA、或者PSA模式的元件;5)含有上述组成 物的穿透型元件;6)将上述组成物作为具有向列相的组成物的使用;7)藉由在上述组成物 中添加光学活性化合物而作为光学活性组成物的使用。 0078 以如下顺序对本发明的组成物进行说明。第一,对组成物中的成分化合物的构成 进行说明。第二,对成分化合物的主要特性及该化合物给组成物带来的主要效果进行说明。 第三,对组成物中的成分的组合、成分的较佳比例以及其根据进行说明。第四,对成分化合 物的较佳形态进行说明。第五,列出成分化合物的具体例子。第六,对亦可混合于。
37、组成物中 的添加物进行说明。第七,对成分化合物的合成法进行说明。最后,对组成物的用途进行说 明。 0079 第一,对组成物中的成分化合物的构成进行说明。本发明的组成物被分类为组成 物A与组成物B。组成物A亦可还含有其他的液晶性化合物、添加物、杂质等。“其他的液晶 性化合物”是与化合物(1)、化合物(2)、化合物(3)、化合物(4)以及化合物(5)不同的液 晶性化合物。此种化合物是为了进一步调整特性的目的而混合于组成物中。其他的液晶性 化合物中,就对热或紫外线的稳定性的观点而言,氰基化合物较佳为少量。氰基化合物的尤 佳比例为0wt。添加物为光学活性化合物、抗氧化剂、紫外线吸收剂、色素、消泡剂、可。
38、聚合 的化合物、聚合起始剂等。杂质是于成分化合物的合成等步骤中混入的化合物等。即便该 化合物为液晶性化合物,在此亦分类为杂质。 0080 组成物B实质上仅包含选自化合物(1)、化合物(2)、化合物(3)、化合物(4)以及 化合物(5)中的化合物。“实质上”是指,组成物虽亦可含有添加物及杂质,但不含与这些化 合物不同的液晶性化合物。组成物B与组成物A相比较,成分数少。就降低成本的观点而 言,组成物B优于组成物A。就可藉由混合其他的液晶性化合物来进一步调整物性的观点而 言,组成物A优于组成物B。 0081 第二,对成分化合物的主要特性及该化合物给组成物的特性带来的主要效果进行 说明。基于本发明的效。
39、果,将成分化合物的主要特性归纳于表2中。表2的记号中,L是指 大或高,M是指中等程度的,S是指小或低。记号L、M、S是基于成分化合物之间的定性比较 的分类,0(零)是表示值大致为零。 0082 表2.化合物的特性 0083 化合物 (1) (2) (3) (4) (5) 上限温度 M ML ML M ML 黏度 M ML SM ML ML 光学各向异性 L M SL ML ML 介电各向异性 L 1 ) L 1 ) 0 L 1 ) L 1 ) 说 明 书CN 103038313 A 16 11/35页 17 比电阻 L L L L L 0084 1)介电各向异性的值为负,记号表示绝对值的大小。。
40、 0085 当将成分化合物混合于组成物中时,成分化合物给组成物的特性带来的主要效果 如下所述。化合物(1)提高上限温度,提高光学各向异性,且提高介电各向异性的绝对值。 化合物(2)提高介电各向异性的绝对值,降低下限温度。化合物(3)提高光学各向异性,降 低粘度,且降低下限温度。化合物(4)提高介电各向异性的绝对值,调节适当的光学各向异 性,且降低下限温度。化合物(5)提高介电各向异性的绝对值,降低下限温度。 0086 第三,对组成物中的成分的组合、成分的较佳比例以及其根据进行说明。组成物中 的成分的组合为第一成分+第二成分、第一成分+第二成分+第三成分、第一成分+第二成 分+第四成分、第一成分。
41、+第二成分+第五成分、第一成分+第二成分+第三成分+第四成 分、第一成分+第二成分+第三成分+第五成分、第一成分+第二成分+第四成分+第五成 分以及第一成分+第二成分+第三成分+第四成分+第五成分。 0087 为了提高上限温度,或者为了降低粘度,组成物中的成分的较佳组合为第一成分+ 第二成分+第三成分,为了提高介电各向异性的绝对值,为了降低粘度,或者为了降低下限 温度,组成物中的成分的较佳组合为第一成分+第二成分+第三成分+第四成分。 0088 为了提高光学各向异性,以及为了提高介电各向异性的绝对值,第一成分的较佳 比例约为5wt以上;为了降低下限温度,第一成分的较佳比例约为50wt以下。尤佳。
42、比例 为约8wt至约40wt的范围。特佳比例为约10wt至约30wt的范围。 0089 为了提高介电各向异性的绝对值,第二成分的较佳比例约为10wt以上;为了降 低下限温度,第二成分的较佳比例约为95wt以下。为了降低粘度,尤佳比例为约15wt 至约80wt的范围。特佳比例为约20wt至约60wt的范围。 0090 为了提高光学各向异性以及为了降低粘度,第三成分的较佳比例约为10wt以 上;为了降低下限温度,第三成分的较佳比例约为85wt以下。尤佳比例为约30wt至约 80wt的范围。特佳比例为约50wt至约70wt的范围。 0091 为了提高介电各向异性的绝对值,第四成分的较佳比例为5wt以。
43、上;为了降低 下限温度,第四成分的较佳比例约为40wt以下。尤佳比例为约10wt至约35wt的范 围。特佳比例为约15wt至约30wt的范围。 0092 为了降低粘度,第五成分的较佳比例约为5wt以上;为了降低下限温度,第五成 分的较佳比例约为30wt以下。尤佳比例为约10wt至约25wt的范围。特佳比例为约 15wt至约20wt的范围。 0093 第四,对成分化合物的较佳形态进行说明。 0094 R 1 、R 2 、R 3 、R 4 、R 7 、R 8 、R 9 及R 10 独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、 或者碳数2至12的烯基,R 5 及R 6 独立地为碳数1至12的烷。
44、基、碳数1至12的烷氧基、碳 数2至12的烯基、或者任意的氢经氟取代的碳数2至12的烯基。 0095 为了降低下限温度,或者为了降低粘度,较佳的R 1 、R 3 、R 5 、R 6 、R 7 或R 9 为碳数1至 12的烷基、或者碳数2至12的烯基。为了提高介电各向异性的绝对值,较佳的R 2 、R 4 、R 8 或 R 10 为碳数1至12的烷氧基。为了提高对紫外线或热的稳定性,尤佳的R 1 、R 2 、R 3 、R 4 、R 5 、R 3 、 R 7 、R 8 、R 9 或R 10 为碳数1至12的烷基。 说 明 书CN 103038313 A 17 12/35页 18 0096 较佳的烷基。
45、为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、或者辛基。为了降低粘度, 尤佳的烷基为乙基、丙基、丁基、戊基、或者庚基。 0097 较佳的烷氧基为甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、或者庚氧基。为 了降低粘度,尤佳的烷氧基为甲氧基或者乙氧基。 0098 较佳的烯基为乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、 1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、4-己烯基、或 者5-己烯基。为了降低粘度,尤佳的烯基为乙烯基、1-丙烯基、3-丁烯基、或者3-戊烯基。 这些烯基中的-CHCH-的较佳立体构型依赖于双键的位置。就为了降低。
46、粘度等而言,如 1-丙烯基、1-丁烯基、1-戊烯基、1-己烯基、3-戊烯基、3-己烯基之类的烯基中较佳为反式 构型。如2-丁烯基、2-戊烯基、2-己烯基之类的烯基中较佳为顺式构型。这些烯基中,直 链烯基亦优于支链烯基。 0099 任意的氢经氟取代的烯基的较佳例子为2,2-二氟乙烯基、3,3-二氟-2-丙烯基、 4,4-二氟-3-丁烯基、5,5-二氟-4-戊烯基及6,6-二氟-5-己烯基。为了降低粘度,尤佳 的例子为2,2-二氟乙烯基及4,4-二氟-3-丁烯基。 0100 烷基不包括环状烷基。烷氧基不包括环状烷氧基。烯基不包括环状烯基。 0101 n为0、1或2。为了提高上限温度,较佳的n为1或。
47、2;为了降低粘度,较佳的n为 0。 0102 p为1或2。为了提高上限温度,较佳的p为2;为了降低粘度,较佳的p为1。q为 0或1。为了降低下限温度,较佳的q为1;为了降低粘度,较佳的q为0。 0103 r为0、1或2,s为0或1,而且,r与s的和为1或2。为了提高上限温度,较佳的 r为2;为了降低粘度,较佳的r为1。为了降低下限温度,较佳的s为0。为了提高上限温 度,较佳的r与s的和为2。 0104 环A为 0105 或者 0106 其中,两个环A可相同,亦可不同,当两个Z 1 的至少一个不为亚甲氧基时,两个环A 的至少一个为 0107 或者 0108 为了提高光学各向异性,较佳的环A为1,。
48、4-亚苯基;为了提高介电各向异性的绝 对值,较佳的环A为 0109 或者 0110 环B、环C及环D独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、或者 3-氟-1,4-亚苯基,其中,当n为2时的两个环B可相同,亦可不同。为了提高上限温度, 较佳的环B、环C、或环D为1,4-亚环己基;为了提高光学各向异性,较佳的环B、环C、或环 D为1,4-亚苯基。 说 明 书CN 103038313 A 18 13/35页 19 0111 环E及环F独立地为1,4-亚环己基、或者1,4-亚苯基,其中,当p为2时的两个环 E可相同,亦可不同,当p为1,且q为0时,环E为1,4-亚环己基。为了提高上限温度,较 佳的环E或环F为1,4-亚环己基;为了降低下限温度,较佳的环E或环F为1,4-亚苯基。 0112 环G及环I独立地为1,4-亚环己基或者1,4-亚苯基,其中,当r为2时的两个环 G可相同,亦可不同。为了提高上限温度,较佳的环G或环I为1,4-亚环己基;为了降低下 限温度,较佳的环G或环I为1,4-亚苯基。 0113 X 1 、X 2 、X 3 、X 4 、X 5 及X 6 独立地为氟或者氯。为了降低粘度,较佳的X 1 、X 2 、X 3 、X 4 、X 5 、 或者X 6 为氟。 0114 Y 1 为氢或者甲基。为。