[发明专利]环己烷化合物和含有该化合物的液晶组合物

说明书

技术领域

本发明涉及新型环己烷化合物和含有该化合物而成的液晶组合物，目的在于改良液晶显示器的响应速度。

背景技术

迄今为止制作了很多利用液晶化合物的特征即光学各向异性(Δn) (下面有时称“Δn”)或介电各向异性(Δε) (下面有时称“Δε”)的液晶显示元件，用在时钟、计算器、测定机器、汽车面板、文字处理机、电子记事本、移动电话、打印机、计算机、TV等中。该液晶显示元件中使用的液晶化合物中存在固有的液晶相，其相形态大致分为向列相、层列相和胆甾相。其中，向列相的利用最广。另外，在显示装置利用的显示方式和驱动方式中，作为显示方式，迄今为止开发了动态散射型(DS模式)、客主型(GH模式)、扭曲向列型(TN模式)、超扭曲向列型(STN模式)、薄膜晶体管型(TFT模式)和强诱电性液晶型(FLC)。作为驱动方式，采用了静态驱动方式、多路驱动方式、有源矩阵驱动方式、和双频驱动方式等。最近TN型、STN型和TFT型3种成为主流。任何显示元件中使用的液晶材料都需要对水分、空气、热、光等稳定，还需要在以室温为中心尽可能大的温度范围内显示液晶相、具有适当的介电各向异性(Δε)和折射率各向异性(Δn)、响应速度快、可以低电压驱动的特性。为了满足该特性，需要粘度低、具有低阈值电压的液晶。目前没有用单一化合物即可满足上述所有条件的物质，现状是将几种至几十种的液晶化合物混合以与要求的特性一致。而且，由于近年来高清TV、3D对应的显示等，要求进一步改良响应速度。

现已提出了多个关于使用环己烷化合物的响应性优异的向列型液晶组合物的提案，例如有：可形成的预倾角大、条状排列缺陷(stripe domains)的发生率显著降低、并且化学上稳定、能够低电压驱动、能够响应高时分割驱动的高速响应性优异的向列型液晶组合物(专利文献1)；提供相对于希望的复折射率的大小，可驱动的温度范围广、响应性优异、对比度良好的向列型液晶组合物，提供使用该组合物、电光学特性得到改善的TN-LCD、STN-LCD、TFT-LCD等液晶显示装置的新型环己烷化合物，从反强诱电状态至强诱电状态的响应速度得到改善的反强诱电性液晶组合物(专利文献2)。还有具有环己烷环，混合在现在广泛使用的液晶组合物中时粘度不上升、可以有效降低阈值电压的液晶显示元件的材料(专利文献3)。然而，迄今为止的各个提案都不能满足响应速度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-56717；

专利文献2：日本特开平7-126205；

专利文献3：日本特愿2010-162348。

本发明人等对液晶组合物中的环己烷化合物进行了研究，发现了改善有关响应速度的新型环己烷化合物。接着，本发明人等对将上述新型环己烷化合物混合在具有正介电各向异性的向列型液晶化合物中时的响应速度进行了研究，发现了响应速度进一步改善的向列型液晶组合物，继而对混合在具有负介电各向异性的向列型液晶化合物中的情况也同样进行了研究，发现了响应速度得到改善的向列型液晶组合物。

即，本发明的第1目的在于：提供能够混合在向列型液晶等中形成响应速度得到改良的液晶组合物的新型环己烷化合物。

本发明的第2目的在于：提供将上述的新型环己烷化合物混合在具有正介电各向异性和负介电各向异性的向列型液晶化合物中，响应速度进一步改善的向列型液晶组合物。

需说明的是，本说明书中用语的使用方法如下：液晶组合物意味着向列相、层列相等具有液晶相的化合物的1种或2种以上的混合物、以及具有液晶相的1种或2种以上的化合物与1种或2种以上不具有液晶相的化合物的混合物。液晶显示元件意味着液晶显示面板或液晶显示组件。

式(1)的化合物意味着式(1)所示的1种或2种以上的化合物，对2种以上的化合物有时作为化合物组。式(2)以下也同样。包含在式(1)中的化合物组记载为式(1-1)、式(1-2)，但这是将属于式(1)的化合物组按官能基团等进行分类的，将式(1-1)的化合物组进一步分类时记载为式(1-1-1)。需说明的是，有时不记载式(1)、式(1-1)等，省略式仅记载(1)、(1-1)。式(2)以下的情况也同样。

发明内容

发明要解决的课题

本发明要解决的课题是提供能够混合在向列型液晶等中形成响应速度得到改良的液晶组合物的新型环己烷化合物，还提供混合了新型环己烷化合物的特定的液晶组合物。

解决课题的手段

首先，第1发明为下述通式(1)所示的环己烷化合物：