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1、(10)申请公布号 CN 103987810 A (43)申请公布日 2014.08.13 CN 103987810 A (21)申请号 201280061438.X (22)申请日 2012.12.03 2011-272936 2011.12.14 JP C09K 19/42(2006.01) C09K 19/12(2006.01) C09K 19/14(2006.01) C09K 19/16(2006.01) C09K 19/20(2006.01) C09K 19/30(2006.01) C09K 19/32(2006.01) C09K 19/34(2006.01) C09K 19/38(。
2、2006.01) C09K 19/54(2006.01) G02F 1/13(2006.01) G02F 1/1337(2006.01)(71)申请人 捷恩智株式会社 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 斋藤将之 松村良成 (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 液晶组合物以及液晶显示元件 (57) 摘要 本发明提供一种液晶组合物, 其在向列相的 高上限温度、 向列相的低下限温度、 小的黏度、 适 当的光学各向异性、 大的介电各向异性、 大的比电 阻、 对紫外线的高稳定性。
3、、 对热的高稳定性等特性 中, 满足至少一个特性, 或者关于至少两种特性而 具有适当的平衡。本发明还提供一种 AM 元件, 其 具有短的响应时间、 适当的预倾角、 大的电压保持 率、 大的反差比、 长寿命等。本发明的液晶组合物 含有作为第一成分的具有高上限温度且具有大的 介电各向异性的特定化合物、 以及作为第二成分 的聚合性化合物, 本发明的液晶显示元件含有上 述组合物。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.06.12 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2012/081239 2012.12.03 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/08。
4、8980 JA 2013.06.20 (51)Int.Cl. 权利要求书 12 页 说明书 46 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12页 说明书46页 (10)申请公布号 CN 103987810 A CN 103987810 A 1/12 页 2 1. 一种液晶组合物, 其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 一个化合物、 以及作为第二成分的至少一个聚合性化合物, 而且基于除所述第二成分之外 的液晶组合物的重量, 所述第一成分的比例为 5 重量至 40 重量的范围, 而且所述液晶 组合物具有向列相 : 其中, R1为碳数 1 。
5、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 及环 B 独立地为 1, 4- 亚环己基、 1, 4- 亚苯基、 2- 氟 -1, 4- 亚苯基、 3- 氟 -1, 4- 亚苯基、 3, 5- 二氟 -1, 4- 亚苯基、 嘧啶 -2, 5- 二基、 或者 2, 6, 7- 三氧杂双环 2.2.2 辛烷 -1, 4- 二基 ; Z1及 Z2独立地为单键、 亚乙基、 羰基氧基、 或者二氟亚甲基氧基 ; X1、 X2、 X3及 X4独立地为氢 或氟 ; Y1为氟、 氯、 三氟甲基、 或者三氟甲氧基 ; m 及 j 独立地为 0、 1、 2 或 3, 。
6、而且 m 与 j 的和 为 2 或 3。 2. 根据权利要求 1 所述的液晶组合物, 其中所述第一成分是选自式 (1-1) 至式 (1-10) 所表示的化合物组群中的至少一个化合物 : 权 利 要 求 书 CN 103987810 A 2 2/12 页 3 权 利 要 求 书 CN 103987810 A 3 3/12 页 4 其中, R1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 ; X1、 X2、 X3、 X4、 X5、 X6、 X7、 X8、 X9、 X10、 X11及 X12独立地为氢或氟 ; Y1为氟、 氯、 三氟甲基、 或者三氟甲。
7、氧 基。 3. 根据权利要求 1 所述的液晶组合物, 其中所述第一成分为选自如权利要求 2 所述的 式 (1-2) 所表示的化合物组群中的至少一个化合物。 4. 根据权利要求 1 所述的液晶组合物, 其中所述第一成分为选自如权利要求 2 所述的 式 (1-3) 所表示的化合物组群中的至少一个化合物。 5. 根据权利要求 1 所述的液晶组合物, 其中所述第一成分为选自如权利要求 2 所述的 式 (1-10) 所表示的化合物组群中的至少一个化合物。 6. 根据权利要求 1 所述的液晶组合物, 其中所述第一成分为选自如权利要求 2 所述的 式 (1-2) 所表示的化合物组群中的至少一个化合物、 和选。
8、自如权利要求 2 所述的式 (1-3) 所表示的化合物组群中的至少一个化合物的混合物。 7. 根据权利要求 1 至 6 中任一项所述的液晶组合物, 其中所述第二成分为选自式 (2) 所表示的化合物组群中的至少一个化合物 : 其中, R2、 R3、 R4及 R5独立地为氢、 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、 至少 1 个氢经氟取代的碳数 2 至 12 的烯基、 丙烯酰基、 甲基丙烯酰基、 乙烯基氧 基、 丙烯基氧基、 环氧乙烷、 氧杂环丁烷、 或者乙烯基羰基, R2、 R3、 R4及R5中, 至少一个为丙烯 酰基、 甲基丙烯酰基、 乙烯基。
9、、 乙烯基氧基、 丙烯基氧基、 环氧乙烷、 氧杂环丁烷、 或者乙烯基 羰基 ; 环 C、 环 D 及环 E 独立地为 1, 4- 亚环己基、 1, 4- 亚苯基、 2- 氟 -1, 4- 亚苯基、 3- 氟 -1, 4- 亚苯基、 2, 3- 二氟 -1, 4- 亚苯基、 2- 甲基 -1, 4- 亚苯基、 3- 甲基 -1, 4- 亚苯基、 2- 三氟 甲基 -1, 4- 亚苯基、 3- 三氟甲基 -1, 4- 亚苯基、 或者 2, 6- 亚萘基 ; Z3为单键、 亚乙基、 亚甲 基氧基、 羰基氧基、 -CO-CR6 CR7-、 -CR6 CR7-CO-、 -CR6 CR7-、 -C( CR。
10、6R7)- 或 -C( R8)- ; R6及 R7独立地为氢、 卤素、 碳数 1 至 10 的烷基、 或者至少 1 个氢被取代为氟的碳数 1 至 10 的烷基 ; R8是选自式 (R-1) 所表示的基团组群中的基团 ; 权 利 要 求 书 CN 103987810 A 4 4/12 页 5 V1独立地为卤素、 碳数1至6的烷基、 或者至少1个氢被取代为氟的碳数1至6的烷基 ; n1为 1 至 8 的整数 ; n2为 0 至 4 的整数 ; Z4独立地为单键、 亚乙基、 亚甲基氧基、 或者羰基氧 基 ; Z5、 Z6、 Z7及 Z8独立地为单键或者碳数 1 至 12 的亚烷基, 所述亚烷基的至少。
11、 1 个氢可经 卤素或者 -C N 所取代, 至少 1 个 -CH2- 可经 -O-、 -S-、 -NH-、 -CO-、 -CO-O-、 -O-CO-、 -O-CO- O-、 -CH CH- 或 -C C- 所取代 ; q 为 0、 1 或 2。 8. 根据权利要求 7 所述的液晶组合物, 其中所述第二成分为选自式 (2-1) 至式 (2-26) 所表示的化合物组群中的至少一个化合物 : 权 利 要 求 书 CN 103987810 A 5 5/12 页 6 权 利 要 求 书 CN 103987810 A 6 6/12 页 7 权 利 要 求 书 CN 103987810 A 7 7/12 。
12、页 8 其中, R2、 R3、 R4及 R5独立地为氢、 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、 至少 1 个氢经氟取代的碳数 2 至 12 的烯基、 丙烯酰基、 甲基丙烯酰基、 乙烯基氧 基、 丙烯基氧基、 环氧乙烷、 氧杂环丁烷、 或者乙烯基羰基, R2、 R3、 R4及R5中, 至少一个为丙烯 酰基、 甲基丙烯酰基、 乙烯基、 乙烯基氧基、 丙烯基氧基、 环氧乙烷、 氧杂环丁烷、 或者乙烯基 羰基, R6及 R7独立地为氢、 卤素、 碳数 1 至 10 的烷基、 或者至少 1 个氢被取代为氟的碳数 1 至 10 的烷基 ; Z5、 Z6。
13、、 Z7及 Z8独立地为单键或者碳数 1 至 12 的亚烷基, 所述亚烷基的至少 1 个氢可经卤素或者 -C N 所取代, 至少 1 个不邻接的 -CH2- 可经 -O-、 -S-、 -NH-、 -CO-、 -CO- O-、 -O-CO-、 -O-CO-O-、 -CH CH- 或 -C C- 所取代。 9. 根据权利要求 7 所述的液晶组合物, 其中所述第二成分为选自如权利要求 8 所述的 式 (2-1) 所表示的化合物组群中的至少一个化合物。 10.根据权利要求7所述的液晶组合物, 其中所述第二成分为选自如权利要求8所述的 权 利 要 求 书 CN 103987810 A 8 8/12 页 。
14、9 式 (2-2) 所表示的化合物组群中的至少一个化合物。 11.根据权利要求7所述的液晶组合物, 其中所述第二成分为选自如权利要求8所述的 式 (2-3) 所表示的化合物组群中的至少一个化合物。 12.根据权利要求7所述的液晶组合物, 其中所述第二成分为选自如权利要求8所述的 式 (2-18) 所表示的化合物组群中的至少一个化合物。 13.根据权利要求7所述的液晶组合物, 其中所述第二成分为选自如权利要求8所述的 式 (2-23) 所表示的化合物组群中的至少一个化合物。 14. 根据权利要求 1 至 13 中任一项所述的液晶组合物, 其中相对于除所述第二成分之 外的所述液晶组合物 100 重。
15、量份, 所述第二成分的比例为 0.05 重量份至 10 重量份的范围。 15. 根据权利要求 1 至 14 中任一项所述的液晶组合物, 其还含有选自式 (3) 所表示的 化合物组群中的至少一个化合物作为第三成分 : 其中, R9及 R10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、 或者至少 1 个氢经氟取代的碳数 2 至 12 的烯基 ; 环 F 及环 G 独立地为 1, 4- 亚环己基、 1, 4- 亚苯基、 2- 氟 -1, 4- 亚苯基、 3- 氟 -1, 4- 亚苯基、 或者 2, 5- 二氟 -1, 4- 亚苯基 ; Z9独 。
16、立地为单键、 亚乙基、 亚甲基氧基、 或者羰基氧基 ; p 为 1、 2 或 3。 16. 根据权利要求 15 所述的液晶组合物, 其中所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个化合物 : 权 利 要 求 书 CN 103987810 A 9 9/12 页 10 其中, R9及 R10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、 或者至少 1 个氢经氟取代的碳数 2 至 12 的烯基。 17.根据权利要求15所述的液晶组合物, 其中所述第三成分为选自如权利要求16所述 的式 (3-1) 所表示的化。
17、合物组群中的至少一个化合物。 权 利 要 求 书 CN 103987810 A 10 10/12 页 11 18. 根据权利要求 15 所述的液晶组合物, 其中所述第三成分为选自如权利要求 16 所 述的式 (3-1) 所表示的化合物组群中的至少一个化合物、 和选自如权利要求 16 所述的式 (3-5) 所表示的化合物组群中的至少一个化合物的混合物。 19. 根据权利要求 15 所述的液晶组合物, 其中所述第三成分为选自如权利要求 16 所 述的式 (3-1) 所表示的化合物组群中的至少一个化合物、 和选自如权利要求 16 所述的式 (3-8) 所表示的化合物组群中的至少一个化合物的混合物。 。
18、20.根据权利要求15所述的液晶组合物, 其中所述第三成分为选自如权利要求16所述 的式 (3-1) 所表示的化合物组群中的至少一个化合物、 选自如权利要求 16 所述的式 (3-5) 所表示的化合物组群中的至少一个化合物、 和选自如权利要求16所述的式(3-8)所表示的 化合物组群中的至少一个化合物的混合物。 21.根据权利要求15至20中任一项所述的液晶组合物, 其中基于除所述第二成分之外 的所述液晶组合物的重量, 所述第三成分的比例为 10 重量至 95 重量的范围。 22. 根据权利要求 1 至 21 中任一项所述的液晶组合物, 其还含有选自式 (4) 所表示的 化合物组群中的至少一个。
19、化合物作为第四成分 : 其中, R1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J独 立地为 1, 4- 亚环己基、 1, 4- 亚苯基、 2- 氟 -1, 4- 亚苯基、 3- 氟 -1, 4- 亚苯基、 3, 5- 二氟 -1, 4- 亚苯基、 嘧啶 -2, 5- 二基、 或者 2, 6, 7- 三氧杂双环 2.2.2 辛烷 -1, 4- 二基 ; Z10独立地 为单键、 亚乙基、 羰基氧基、 或者二氟亚甲基氧基 ; X1及X2独立地为氢或氟 ; Y1为氟、 氯、 三氟 甲基、 或者三氟甲氧基 ; u 为 1 或 2。 23. 根据权利要求 22 所述的液。
20、晶组合物, 其中所述第四成分为选自式 (4-1) 至式 (4-8) 所表示的化合物组群中的至少一个化合物 : 权 利 要 求 书 CN 103987810 A 11 11/12 页 12 其中, R1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 ; X1、 X2、 X3、 X4及 X5独立地为氢或氟 Y1为氟、 氯、 三氟甲基、 或者三氟甲氧基。 24.根据权利要求22所述的液晶组合物, 其中所述第四成分为选自如权利要求23所述 的式 (4-5) 所表示的化合物组群中的至少一个化合物。 25.根据权利要求22所述的液晶组合物, 其中所述第四成分。
21、为选自如权利要求23所述 的式 (4-7) 所表示的化合物组群中的至少一个化合物。 权 利 要 求 书 CN 103987810 A 12 12/12 页 13 26.根据权利要求22所述的液晶组合物, 其中所述第四成分为选自如权利要求23所述 的式 (4-8) 所表示的化合物组群中的至少一个化合物。 27.根据权利要求22至26中任一项所述的液晶组合物, 其中基于除所述第二成分之外 的所述液晶组合物的重量, 所述第四成分的比例为 5 重量至 40 重量的范围。 28. 根据权利要求 1 至 27 中任一项所述的液晶组合物, 其中向列相的上限温度为 70 以上, 波长 589nm 下的光学各向。
22、异性 (25 ) 为 0.08 以上, 而且频率 1kHz 下的介电各向异 性 (25 ) 为 2 以上。 29. 一种聚合物稳定配向型 (PSA) 液晶显示元件, 其特征在于 : 包含在至少一个基板上 具有电极层的两个基板, 且在所述两个基板之间配置液晶材料, 所述液晶材料包含如权利 要求 1 至 28 中任一项所述的液晶组合物中的聚合性化合物聚合而得的化合物。 30. 根据权利要求 29 所述的聚合物稳定配向型液晶显示元件, 其中所述液晶显示元件 的运作模式为 TN 模式、 OCB 模式、 IPS 模式、 或者 FFS 模式, 所述液晶显示元件的驱动方式为 主动矩阵方式。 31.一种液晶显。
23、示元件的制造方法, 所述液晶显示元件为如权利要求29或30所述的聚 合物稳定配向型液晶显示元件, 其特征在于, 对配置在两个基板间的如权利要求 1 至 28 中 任一项所述的液晶组合物, 在电压施加状态下照射光而使聚合性化合物聚合。 32. 一种液晶组合物的用途, 所述液晶组合物为如权利要求 1 至 28 中任一项所述的液 晶组合物, 其用于液晶显示元件中。 权 利 要 求 书 CN 103987810 A 13 1/46 页 14 液晶组合物以及液晶显示元件 技术领域 0001 本发明涉及一种例如含有通过光或热而聚合的聚合性化合物的液晶组合物。另 外, 本发明还涉及一种将该液晶组合物封入至基。
24、板间, 将液晶组合物中所含的聚合性化合 物聚合而使液晶的配向固定化的液晶显示元件 (liquid crystal display element)。 0002 本发明的技术领域涉及一种主要适合于主动矩阵 (active matrix, AM) 元件等 的液晶组合物、 以及含有该组合物的 AM 元件等。尤其有关于介电各向异性为正的液晶 组合物, 且有关于含有该组合物的扭转向列 (twisted nematic, TN) 模式、 光学补偿弯曲 (optically compensated bend, OCB) 模式、 共面切换 (in-plane switching, IPS) 模式、 边缘场切换。
25、 (fringe field switching, FFS) 或聚合物稳定配向 (polymer sustained alignment, PSA) 模式的元件等。 背景技术 0003 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 (supertwisted nematic, STN)、 电控双折射 (electrically controlled birefringence, ECB)、 光学补偿弯曲(optically compensated bend, OCB)、 共 面 切。
26、 换 (in-plane switching, IPS)、 垂 直 配 向 (vertical alignment, VA)、 边缘场切换 (fringe field switching, FFS)、 聚合物稳定配向 (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 matrix, AM)。 PM分类为静态式(static)与多任务式(multiplex)等, AM 分类为薄膜晶体管 (thin film transistor, TFT)、 金属 - 绝缘体 - 金。
27、属 (metal insulator metal, MIM) 等。TFT 的分类为非晶硅 (amorphous silicon) 以及多晶硅 (polycrystal silicon)。多晶硅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、 以及利用自然光与背光源两者的半穿透型。 0004 该些元件含有具有适当特性的液晶组合物。该液晶组合物具有向列相。为了获得 具有良好的一般特性的 AM 元件, 而提高组合物的一般特性。将 2 种一般特性中的关联归纳 于下述表 1 中。基于市售的 AM 元件来对组合物的一般特性进一步进行说明。向列相的温 度范围与。
28、元件可使用的温度范围相关联。向列相的较佳的上限温度约为 70以上, 而且向 列相的较佳的下限温度约为 0以下。组合物的黏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, 较佳为组合物的黏度小。更佳为在低温度下的 黏度小。组合物的弹性常数与元件的对比度 (contrast) 相关联。元件中为了提高对比度, 更佳为组合物中的弹性常数大。 0005 表 1. 组合物与 AM 元件的一般特性 0006 说 明 书 CN 103987810 A 14 2/46 页 15 0007 1) 可缩短向液晶单元中注入组合物的时间 0008 组合物的光学各向异性与元件的反差比 (co。
29、ntrast ratio) 相关联。组合物的光 学各向异性 (n) 与元件的单元间隙 (d) 的积 (nd) 是设计成使反差比为最大。适当 的积的值取决于运作模式的种类。如 TN 之类的模式的元件中, 适当的值约为 0.45m。该 情况下, 对单元间隙小的元件而言较佳为具有大的光学各向异性的组合物。组合物的介电 各向异性大有助于元件的低临限电压、 小的消耗电力及大的反差比。 因此, 较佳为大的介电 各向异性。组合物的比电阻大有助于大的电压保持率, 且有助于元件的大反差比。因此, 较 佳为在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 阻的组合物。较佳为在长时间使用。
30、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的组合物。 组合物对紫外线及热的稳定性与液晶显示元件的寿命相 关联。当该些组合物的稳定性高时, 该元件的寿命长。此种特性对于液晶投影机 (liquid crystal projector)、 液晶电视等所使用的 AM 元件而言较佳。组合物的弹性常数大有助于 元件的大反差比及短的响应时间。因此, 较佳为弹性常数大。 0009 具有 TN 模式的 AM 元件中使用具有正的介电各向异性的组合物。另一方面, 具有 VA 模式的 AM 元件中使用具有负的介电各向异性的组合物。具有 IPS 模式及 FFS 模式的 AM 元件中使用具。
31、有正或负的介电各向异性的组合物。具有 PSA 模式的 AM 元件中使用具有正 或负的介电各向异性的组合物。 具有正的介电各向异性的液晶组合物的例子揭示于专利文 献 1 至专利文献 3 等中。 0010 现有技术文献 0011 专利文献 0012 专利文献 1 : 日本专利特表 2006-502264 号公报 0013 专利文献 2 : 国际公开第 2010/089092 号小册子 0014 专利文献 3 : 日本专利特开 2011-525553 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、 反差比大、 临限电压低、 电压保持率大、 寿命长等特性。较理想为响应时间。
32、短于 1 毫秒。因此, 组合物的较理想特性 为向列相的高上限温度、 向列相的低下限温度、 小的黏度、 适当的光学各向异性、 大的介电 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、 大的弹性常数等。 说 明 书 CN 103987810 A 15 3/46 页 16 发明内容 0016 发明欲解决的问题 0017 本发明的一目的为一种液晶组合物, 其在向列相的高上限温度、 向列相的低下限 温度、 小的黏度、 适当的光学各向异性、 大的介电各向异性、 低的临限电压、 大的比电阻、 对 紫外线的高稳定性、 对热的高稳定性、 大的弹性常数等特性中, 满足至少一个特性。另一目 的是一。
33、种至少关于两种特性而具有适当平衡的液晶组合物。 另一目的是一种含有此种组合 物的液晶显示元件。 另一目的是具有适当的光学各向异性、 大的介电各向异性、 低的临限电 压、 对紫外线的高稳定性、 大的弹性常数等的组合物, 以及具有短的响应时间、 大的电压保 持率、 大的反差比、 长寿命等特性的 AM 元件。 0018 解决问题采用的手段 0019 本发明是一种液晶组合物, 其含有作为第一成分的选自式 (1) 所表示的化合物组 群中的至少一个化合物、 以及作为第二成分的至少一个聚合性化合物, 而且基于除上述第 二成分之外的液晶组合物, 上述第一成分的比例为 5 重量至 40 重量的范围, 并且上述 。
34、液晶组合物具有向列相 ; 以及一种液晶显示元件, 其含有包含上述液晶组合物中的聚合性 化合物聚合而得的化合物的液晶材料。 0020 0021 其中, R1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 及环 B 独立地为 1, 4- 亚环己基、 1, 4- 亚苯基、 2- 氟 -1, 4- 亚苯基、 3- 氟 -1, 4- 亚苯基、 3, 5- 二氟 -1, 4- 亚苯基、 嘧啶 -2, 5- 二基、 或者 2, 6, 7- 三氧杂双环 2.2.2 辛烷 -1, 4- 二 基 ; Z1及 Z2独立地为单键、 亚乙基、 羰基氧基、 或者。
35、二氟亚甲基氧基 ; X1、 X2、 X3及 X4独立地为 氢或氟 ; Y1为氟、 氯、 三氟甲基、 或者三氟甲氧基 ; m 及 j 独立地为 0、 1、 2 或 3, 而且 m 与 j 的 和为 2 或 3。 0022 发明的效果 0023 本发明的优点为一种在向列相的高上限温度、 向列相的低下限温度、 小的黏度、 适 当的光学各向异性、 大的介电各向异性、 低的临限电压、 大的比电阻、 对紫外线的高稳定性、 对热的高稳定性、 大的弹性常数等特性中, 满足至少一个特性的液晶组合物。 本发明的一方 面为关于至少两种特性而具有适当平衡的液晶组合物。另一方面为含有此种组合物的液 晶显示元件。另一方面。
36、为具有适当的光学各向异性、 大的介电各向异性、 低的临限电压、 对 紫外线的高稳定性、 大的弹性常数等特性的组合物, 以及具有短的响应时间、 大的电压保持 率、 大的反差比、 长寿命等特性的 AM 元件。 具体实施方式 0024 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合物或者本发明 的液晶显示元件分别简称为 “组合物” 或者 “元件” 。液晶显示元件是液晶显示面板以及液 说 明 书 CN 103987810 A 16 4/46 页 17 晶显示模块的总称。 “液晶性化合物” 是指具有向列相、 层列相等液晶相的化合物, 或者虽不 具有液晶相但作为组合物的成分而有用的化合物。该。
37、有用的化合物具有例如 1, 4- 亚环己 基或1, 4-亚苯基的类的六元环, 其分子结构为棒状(rod like)。 光学活性化合物有时被添 加于组合物中。即便该些化合物为液晶性化合物, 在此亦被分类为添加物。聚合性化合物 中亦包含不具有环的已知的化合物。有时将选自式 (1) 所表示的化合物组群中的至少一个 化合物简称为 “化合物 (1)” 。 “化合物 (1)” 是指式 (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。 “经取代” 的 “至少 1 个” 是指取代的 位置及个数均可自由选择。 0025 有时将向列相的上限温度简称为 “上限温度” 。有时将向。
38、列相的下限温度简称为 “下限温度” 。 “比电阻大” 是表示, 组合物在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, 并且在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, 元件在初始阶段 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, 而且在 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, 使用以实施例中记载的测定方法所获得的值。 第 一成分是一种化合物或者两种以上的化合物。 “第一成分的比例。
39、” 是以基于除第二成分以外 的液晶组合物的重量的第一成分的重量百分率 ( 重量 ) 来表示。 “第二成分的比例” 是以 当将除第二成分以外的液晶组合物的重量设为 100 时的第二成分的重量比率 ( 重量份 ) 来 表示。 “第三成分的比例” 以及 “第四成分的比例” 与 “第一成分的比例” 类似。混合于组合 物中的添加物的比例是以基于液晶组合物的总重量的重量百分率(重量)或者重量百万 分率 (ppm) 来表示。 0026 成分化合物的化学式中, 将R1的记号用于多种化合物。 该些化合物中, 任意2个R1 所选择的基团可相同亦可不同。例如, 有化合物 (1) 的 R1为乙基, 且化合物 (1-1。
40、) 的 R1为 乙基的情况。亦有化合物 (1) 的 R1为乙基, 而化合物 (1-1) 的 R1为丙基的情况。该规则亦 适用于 R2、 X1、 Y1等。 0027 本发明为下述项等。 0028 1. 一种液晶组合物, 其含有作为第一成分的选自式 (1) 所表示的化合物组群中的 至少一个化合物、 以及作为第二成分的至少一个聚合性化合物, 而且基于除上述第二成分 之外的液晶组合物的重量, 上述第一成分的比例为 5 重量至 40 重量的范围, 并且上述 液晶组合物具有向列相 : 0029 0030 其中, R1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。
41、烯基 ; 环 A 及环 B 独立地为 1, 4- 亚环己基、 1, 4- 亚苯基、 2- 氟 -1, 4- 亚苯基、 3- 氟 -1, 4- 亚苯基、 3, 5- 二氟 -1, 4- 亚苯基、 嘧啶 -2, 5- 二基、 或者 2, 6, 7- 三氧杂双环 2.2.2 辛烷 -1, 4- 二 基 ; Z1及 Z2独立地为单键、 亚乙基、 羰基氧基、 或者二氟亚甲基氧基 ; X1、 X2、 X3及 X4独立地为 说 明 书 CN 103987810 A 17 5/46 页 18 氢或氟 ; Y1为氟、 氯、 三氟甲基、 或者三氟甲氧基 ; m 及 j 独立地为 0、 1、 2 或 3, 而且 m。
42、 与 j 的 和为 2 或 3。 0031 2.如项1所述的液晶组合物, 其中上述第一成分为选自式(1-1)至式(1-10)所表 示的化合物组群中的至少一个化合物 : 0032 说 明 书 CN 103987810 A 18 6/46 页 19 0033 说 明 书 CN 103987810 A 19 7/46 页 20 0034 其中, R1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 ; X1、 X2、 X3、 X4、 X5、 X6、 X7、 X8、 X9、 X10、 X11及 X12独立地为氢或氟 ; Y1为氟、 氯、 三氟甲基、 或者三。
43、 氟甲氧基。 0035 3. 如项 1 所述的液晶组合物, 其中上述第一成分为选自如项 2 所述的式 (1-2) 所 表示的化合物组群中的至少一个化合物。 0036 4. 如项 1 所述的液晶组合物, 其中上述第一成分为选自如项 2 所述的式 (1-3) 所 表示的化合物组群中的至少一个化合物。 0037 5.如项1所述的液晶组合物, 其中上述第一成分为选自如项2所述的式(1-10)所 表示的化合物组群中的至少一个化合物。 0038 6. 如项 1 所述的液晶组合物, 其中上述第一成分为选自如项 2 所述的式 (1-2) 所 表示的化合物组群中的至少一个化合物、 以及选自如项 2 所述的式 (。
44、1-3) 所表示的化合物 组群中的至少一个化合物的混合物。 0039 7. 如项 1 至项 6 中任一项所述的液晶组合物, 其中上述第二成分为选自式 (2) 所 表示的化合物组群中的至少一个化合物 : 0040 0041 其中, R2、 R3、 R4及 R5独立地为氢、 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、 至少 1 个氢经氟取代的碳数 2 至 12 的烯基、 丙烯酰基、 甲基丙烯酰基、 乙烯 基氧基、 丙烯基氧基、 环氧乙烷 (oxirane)、 氧杂环丁烷 (oxetane)、 或者乙烯基羰基, R2、 R3、 R4及 R5中, 至少一。
45、个为丙烯酰基、 甲基丙烯酰基、 乙烯基、 乙烯基氧基、 丙烯基氧基、 环氧乙 烷、 氧杂环丁烷、 或者乙烯基羰基 ; 环 C、 环 D 及环 E 独立地为 1, 4- 亚环己基、 1, 4- 亚苯基、 2- 氟 -1, 4- 亚苯基、 3- 氟 -1, 4- 亚苯基、 2, 3- 二氟 -1, 4- 亚苯基、 2- 甲基 -1, 4- 亚苯基、 3- 甲基 -1, 4- 亚苯基、 2- 三氟甲基 -1, 4- 亚苯基、 3- 三氟甲基 -1, 4- 亚苯基、 或者 2, 6- 亚 萘基 ; Z3为单键、 亚乙基、 亚甲基氧基、 羰基氧基、 -CO-CR6 CR7-、 -CR6 CR7-CO-、。
46、 -CR6 CR7-、 -C( CR6R7)- 或 -C( R8)- ; R6及 R7独立地为氢、 卤素、 碳数 1 至 10 的烷基、 或者至 少 1 个氢被取代为氟的碳数 1 至 10 的烷基 ; R8是选自式 (R-1) 所表示的基团组群中的基 团 ; 0042 说 明 书 CN 103987810 A 20 8/46 页 21 0043 V1独立地为卤素、 碳数 1 至 6 的烷基、 或者至少 1 个氢被取代为氟的碳数 1 至 6 的 烷基 ; n1为 1 至 8 的整数 ; n2为 0 至 4 的整数 ; Z4独立地为单键、 亚乙基、 亚甲基氧基、 或者 羰基氧基 ; Z5、 Z6、。
47、 Z7及 Z8独立地为单键或者碳数 1 至 12 的亚烷基, 上述亚烷基的至少 1 个 氢可经卤素或者 -C N 所取代, 至少 1 个不邻接的 -CH2- 可经 -O-、 -S-、 -NH-、 -CO-、 -CO-O- 、 -O-CO-、 -O-CO-O-、 -CH CH- 或 -C C- 所取代 ; q 为 0、 1 或 2。 0044 8.如项7所述的液晶组合物, 其中上述第二成分为选自式(2-1)至式(2-26)所表 示的化合物组群中的至少一个化合物 : 0045 说 明 书 CN 103987810 A 21 9/46 页 22 0046 说 明 书 CN 103987810 A 2。
48、2 10/46 页 23 0047 说 明 书 CN 103987810 A 23 11/46 页 24 0048 其中, R2、 R3、 R4及 R5独立地为氢、 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、 至少 1 个氢经氟取代的碳数 2 至 12 的烯基、 丙烯酰基、 甲基丙烯酰基、 乙烯 基氧基、 丙烯基氧基、 环氧乙烷、 氧杂环丁烷、 或者乙烯基羰基, R2、 R3、 R4及 R5中, 至少一个 为丙烯酰基、 甲基丙烯酰基、 乙烯基、 乙烯基氧基、 丙烯基氧基、 环氧乙烷、 氧杂环丁烷、 或者 乙烯基羰基, R6及 R7独立地为氢、 卤。
49、素、 碳数 1 至 10 的烷基、 或者至少 1 个氢被取代为氟的 碳数 1 至 10 的烷基 ; Z5、 Z6、 Z7及 Z8独立地为单键或者碳数 1 至 12 的亚烷基, 上述亚烷基 的至少 1 个氢可经卤素或者 -C N 所取代, 至少 1 个 -CH2- 可经 -O-、 -S-、 -NH-、 -CO-、 -CO- O-、 -O-CO-、 -O-CO-O-、 -CH CH- 或 -C C- 所取代。 0049 9. 如项 7 所述的液晶组合物, 其中上述第二成分为选自如项 8 所述的式 (2-1) 所 表示的化合物组群中的至少一个化合物。 0050 10.如项7所述的液晶组合物, 其中上述第二成分为选自如项8所述的式(2-2)所 说 明 书 CN 103987810 A 24 12/46 页 25 表示的化合物组群中的至少一个化合物。 0051 11.如项7所述的液晶组合物, 其中上述第二成分为选自如项8所述的式(2-3)所 表示的化合物组群中。