光学等向性的液晶媒体及光学元件制造技术

一种液晶媒体，其具有广的液晶相温度范围、大的折射率异向性、大的介电异向性，且具有光学等向性的液晶相。该液晶媒体的特征在于：其包含具有嘧啶环及连接基团－ＣＦ２Ｏ－的液晶化合物及手性剂，且表现出光学等向性的液晶相。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是关于一种可用作光学元件用材料的液晶媒体。详细而言，是关于一种具 有广的液晶相温度范围、大的介电异向性(anisotropy)、以及折射率异向性的液晶媒体。除 此以外，本专利技术是关于一种使用该液晶媒体的光学元件。详细而言，是关于一种可在宽广的 温度范围内使用、可实现低电压驱动、且可获得高速的电光响应的光学元件。
技术介绍
使用液晶组成物的液晶显示元件广泛应用于钟表、计算器、文字处理机等的显 示器。此些液晶显示元件是利用液晶化合物的折射率异向性、介电异向性等。液晶显示 元件的运作模式，已知主要有利用一片以上的偏光板进行显示的相转移(Phase Change, PC)、扭转向歹 |J (Twisted Nemat ic, TN)、超扭转向列(Super Twisted Nemat ic, STN)、双稳 态扭转向列(Bistable Twisted Nematic，BTN)、电控双折射(Electrically Controlled Birefringence, ECB)、光学补偿弯曲(Optically Compensated Bend, 0CB)、横向电场切换 (In-Plane Switching, IPS)、垂直配向(Vertical Alignment, VA)等。此外，近年来对光 学等向性(isotropy)的液晶相施加电场来使其表现出电控双折射的模式正被广泛地研究 (专利文献1 9、非专利文献1 3)。此外，目前提出有利用光学等向性的液晶相之一的蓝相的电控双折射的可调式 滤波器、波前(wavefront)控制元件、液晶透镜、像差修正元件、孔径控制元件、光学头装置 等(专利文献10 12)。根据元件的驱动方式进行分类，可分为被动矩阵(Passive Matrix, PM)与主动 矩阵(Active Matrix, AM)。被动矩阵分为静态(static)与多工(multiplex)等，主动矩 阵分为薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)、金属-绝缘体-金属(Metal Insulator Metal, MIM)等。此些液晶显示元件包含具有适当物性的液晶组成物。为了提高液晶显示元件的特 性，较好的是该液晶组成物具有适当的物性。作为液晶组成物的成分的液晶化合物所必需 的一般物性如下。(1)化学性质稳定及物理性质稳定；(2)具有高的透明点(液晶相_等向相的相转变温度)；(3)液晶相(向列相、胆固醇相、层列相、蓝相等光学等向性的液晶相等)的下限温 度低；(4)与其他液晶化合物的相容性优异；(5)具有适当大小的介电异向性；(6)具有适当大小的折射率异向性。尤其是关于光学等向性的液晶相，就驱动电压降低的观点而言，较好的是介电异 向性与折射率异向性大的液晶化合物。若将包含如(1)般化学性质、物理性质稳定的液晶化合物的液晶组成物用于液晶14显示元件，则可提高电压保持率。又，包含如(2)及(3)般具有高的透明点或液晶相的下限温度低的液晶化合物的 液晶组成物，可扩大向列相或光学等向性的液晶相的温度范围，从而可在宽广的温度范围 内用作为显示元件。液晶化合物若为单一的化合物，则表现出难以发挥作用的特性，因此通 常将其与其他多种液晶化合物混合后制备成液晶组成物来使用。因此，液晶显示元件中所 使用的液晶化合物较好的是如(4)般，与其他液晶化合物等的相容性良好。近年来，业界尤 其要求显示性能，例如对比度、显示容量、响应时间特性等更高的液晶显示元件。此外，对于 所使用的液晶材料，要求驱动电压低的液晶组成物。又，为了以低电压驱动利用光学等向 性的液晶相进行驱动的光学元件，较好的是使用介电异向性及折射率异向性大的液晶化合 物。对于专利文献1 3及非专利文献1 3中所揭示的光学等向性的高分子/液晶 复合材料，元件的运作所需要的电压高。虽然专利文献4 9中揭示有预计运作电压较上 述电压有所下降的光学等向性的液晶组成物及高分子/液晶复合材料，但关于本申请案的 包含具有嘧啶环及连接基团-CF2O-的化合物的光学等向性的液晶组成物及高分子/液晶 复合材料并无记述。先前技术文献专利文献日本专利特开2003-327966号公报国际公开2005/90520号手册日本专利特开2005-336477号公报日本专利特开2006-89622号公报日本专利特开2006-299084号公报日本专利特表2006-506477号公报日本专利特表2006-506515号公报国际公开2006/063662号手册日本专利特开2006-225655号公报日本专利特开2005-157109号公报国际公开2005/80529号手册日本专利特开2006-127707号公报非专利文献Nature Materials, 1,64, (2002) Adv. Mater.，17，96，(2005) Journal of the SID, 14,551, (2006)
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术的第一目的在于提供一种具有对热、光等的稳定性，广的液晶相温度范围， 大的折射率异向性，大的介电异向性，以及光学等向性的液晶相的液晶媒体。第二目的在于 提供包含该液晶媒体，可在广的温度范围内使用，且具有短的响应时间、大的对比度及低的15驱动电压的各种光学元件。用于解决课题的手段本专利技术是提供如下的液晶媒体(液晶组成物或高分子/液晶复合物)及含有液晶 媒体的光学元件等。 一种液晶组成物，其特征在于其含有式(1)所表示的化合物及手性剂，且表现出光学等向性的液晶相，权利要求1. 一种液晶组成物，其特征在于其含有式(1)所表示的化合物及手性剂，且表现出光 学等向性的液晶相，2.根据权利要求1所述的液晶组成物，其特征在于其中式⑴中，R1为碳数1 20 的烷基、碳数2 21的烯基、碳数2 21的炔基、碳数1 19的烷氧基、碳数2 20的 烯氧基、碳数1 19的烷硫基、碳数1 19的烯硫基或_(CH2)v_CH = CF2，此处，v为0或 1 19 的整数；X1 为氢、卤素、-C 三 N、-N = C = S、-SF5、-CH2F、_CHF2、_CF3、- (CH2) 2_F、_CF2CH2F、-CF2CHF2、-CH2CF3、-CF2CF3、- (ay 3-F、- (CF2) 3-F、-CF2CHFCF3、-CHFCF2CF3、- (ay 4-F、- (CF 2) 4-f、- (ch2) 5-f、- (cf2) 5-f、-och2f、-ochf2、-ocf3、-o- (ch2) 2-f、-ocf2ch2f、-ocf2chf2、-och 2cf3、-o- (ch2) 3-f、-o- (cf2) 3-f、-ocf2chfcf3、_ochfcf2cf3、-o (ay 4-f、-o- (cf2) 4-f、-o- (ay 5-F、-o- (CF2) 5-F、-CH = CHF、-CH = CF2、-CF = CHF、-CH = CHCH2F、-CH = CHCF3、- (CH2) 2_CH =cf2、-ch2ch = CHCF3 或 _CH = chcf2cf3。3.根据权利要求1或2所述的液晶组成物，其特征在于其中式⑴中，Z1、Z2、Z3、Z4、 Z5 及 Z6 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶组成物，其特征在于：其含有式（１）所表示的化合物及手性剂，且表现出光学等向性的液晶相，　　＊＊＊　　式（１）中，Ｒ↑［１］为氢或碳数１～２０的烷基，该烷基中的任意的－ＣＨ↓［２］－可被－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－或－Ｃ≡Ｃ－取代，该烷基中及烷基中的任意的－ＣＨ↓［２］－被－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－或－Ｃ≡Ｃ－取代而成的基团中的任意的氢可被卤素或碳数１～３的烷基取代；环Ａ↑［１］、环Ａ↑［２］、环Ａ↑［３］、环Ａ↑［４］及环Ａ↑［５］独立为苯环、萘环、噻吩环、哌啶环、环己烯环、二环辛烷环、四氢萘环或环己烷环，此些环的任意的氢可被卤素、碳数１～３的烷基、碳数１～３的烷氧基或碳数１～３的卤代烷基取代，此些环的－ＣＨ↓［２］－可被－Ｏ－或－Ｓ－取代，－ＣＨ＝可被－Ｎ＝取代；Ｚ↑［１］、Ｚ↑［２］、Ｚ↑［３］、Ｚ↑［４］、Ｚ↑［５］及Ｚ↑［６］独立为单键或碳数１～４的亚烷基，该亚烷基中的任意的－ＣＨ２－可被－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＳＯ－、－ＯＣＳ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－或－Ｃ≡Ｃ－取代，亚烷基中及亚烷基中的任意的－ＣＨ↓［２］－被－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＳＯ－、－ＯＣＳ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－或－Ｃ≡Ｃ－取代而成的基团中的任意的氢可被卤素取代，但Ｚ↑［１］、Ｚ↑［２］、Ｚ↑［３］、Ｚ↑［４］、Ｚ↑［５］及Ｚ↑［６］之中的至少一者为－ＣＦ↓［２］Ｏ－；Ｌ↑［１］及Ｌ↑［２］独立为氢或卤素；Ｘ↑［１］为氢、卤素、－Ｃ≡Ｎ、－Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、－Ｃ≡Ｃ－Ｃ≡Ｎ、－ＳＦ↓［５］或碳数１～１０的烷基，该烷基中的任意的－ＣＨ↓［２］－可被－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＨ＝ＣＨ－或－Ｃ≡Ｃ－取代，而且烷基中及烷基中的任意的－ＣＨ↓［２］－被－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＨ＝ＣＨ－或－Ｃ≡Ｃ－取代而成的基团中的任意的氢可被卤素取代；ｌ、ｍ、ｎ、ｏ及ｐ独立为０或１，且ｌ＋ｍ＋ｎ＋ｏ＋ｐ≤４。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：长谷场康宏，佐乡弘毅，国信隆史，
申请(专利权)人：智索株式会社，智索石油化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]