CN101119954A - 三氟萘衍生物及含有该化合物的液晶组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供介电各向异性为负且其绝对值大的液晶组合物和显示元件，而且提供介电各向异性为负且其绝对值大的化合物。提供用通式(I)表示的三氟萘衍生物和含有其的液晶组合物以及使用其的显示元件。本发明的液晶组合物具有介电各向异性的绝对值大的特点，以该液晶组合物作为构成部件的液晶显示元件可以用作垂直配向方式、IPS等液晶显示元件。
Description
技术领域
本发明涉及作为液晶组合物的构成部件有用的三氟萘系液晶化合物和含有该化合物的介电各向异性为负且其绝对值大的液晶组合物以及使用它的液晶显示元件。
背景技术
液晶显示元件因为具有低电压工作、薄型显示等优点，现在被广泛使用。在以往的液晶显示元件的显示方式中，有TN(扭曲向列型)、STN(超扭曲向列型)或以TN为基础的有源矩阵(TFT：薄膜晶体管)，这些显示方式是利用介电各向异性为正的液晶组合物。可是，这些显示方式的缺点之一就是视野角狭窄，随着近年液晶板的大型化要求的提高，对其进行改善也成为一大课题。
作为此项的解决策略，近年，垂直配向方式、IPS(共面转换模式)等显示方式被新实用化起来。垂直配向方式是利用液晶分子的垂直配向来改善视野角的方式，使用的是介电各向异性为负的液晶组合物。而IPS是利用相对于玻璃基板水平方向的横向电场来转换液晶分子，从而改善视野角的方法，使用的是介电各向异性是正或负的液晶组合物。因此，为了改善视野角，在有效的显示方式的垂直配向方式和IPS中，需要介电各向异性值为负的液晶化合物和液晶组合物，这种要求也变得强烈起来。过去，介电各向异性为负的液晶组合物主要使用的是具有2，3-二氟亚苯基的化合物(专利文献1)。可是，使用此化合物的液晶组合物具有介电各向异性的绝对值不是足够大的问题(专利文献2)。
作为含有绝对值大的负的介电各向异性的化合物，有三氟萘衍生物，已经公开的公示中含有多数化合物(专利文献3)。可是，三氟萘骨架的制造未必容易，在该引用文献中公开的全部范围内，公开的化合物不被认同。进而，该引用文献并没有公开关于考虑到用于强介电性液晶组合物，以及在广泛公开的化合物的范围内具体使用何种化合物作为介电各向异性负的向列型液晶组合物，也没有公开共同使用哪种化合物和到底有怎样的使用效果。
另一方面，含有三氟萘系化合物以及该化合物的液晶组合物已被所知，但是，关于使用在萘环的6位上含有环己基甲氧基的化合物的液晶组合物，并没有公开(参照专利文献4、5和6)。
而且，因为意识到在苯环的2位上含有烷氧基，6位上含有环己基甲氧基的化合物化学性不稳定而不能使用，所以对于萘环的2位上含有烷氧基，6位上含有环己基甲氧基的化合物，考虑到化学性不稳定而不能用作液晶材料，因此，该化合物作为液晶材料的开发并没有进行。(非专利文献1)
专利文献1：特表平2-503441号公报(8页实施例)
专利文献2：日本特开平10-176167(10页实施例)
专利文献3：德国专利申请公开第19522195号说明书(12页制造方法)
专利文献4：日本特开2001-40354号公报
专利文献5：日本特开2004-250668号公报
专利文献6：日本特开2004-204133号公报
非专利文献1：沼田，“液晶材料的动向”，デイスプレイ(月刊)，1998年3月，第4卷，第3号(5页)
发明内容
本发明提供介电各向异性为负且其绝对值大的液晶组合物和显示元件，提供介电各向异性为负且其绝对值大的化合物。
本发明人研究了三氟萘衍生物和使用它的向列型液晶组合物、显示元件后，完成了本发明。
本发明提供用通式(I)表示的三氟萘衍生物，
式中，Ra表示碳原子数从1到7的直链烷基或碳原子数从2到7的直链烯基，Rb表示碳原子数从1到7的直链烷基、碳原子数从1到7的直链烷氧基、碳原子数从2到7的直链烯基或碳原子数从2到7的直链烯氧基，Ma和Mp各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，Ga和Gb各自独立地表示反-1，4-环己撑基或1，4-亚苯基，p1和p2各自独立地表示0或1，但P1和P2合计为0或1。
此外，本发明提供介电各向异性为负的向列型液晶组合物和以该化合物为构成部件的液晶显示元件，其中，液晶组合物含有1种或2种以上用通式(I)表示的三氟萘衍生物和1种或2种以上用通式(II)表示的化合物。
式中，Rc表示碳原子数从1到7的直链烷基或碳原子数从2到7的直链烯基，Rd表示碳原子数从1到12的直链烷基、碳原子数从2到12的直链烯基、碳原子数从1到12的直链烷氧基或碳原子数从3到12的直链烯氧基，p3表示0或1，Mb和Mc各自独立地表示单键、-OCO-、-COO-或-CH2CH2-，Gc表示反-1，4-环己撑基或1，4-亚苯基。
本发明的液晶组合物具有介电各向异性为负且其绝对值大的特点，使用它的显示元件可以用作垂直配向方式、共面转换(IPS)方式等的液晶显示元件。而且，本发明的三氟萘衍生物介电各向异性为负且其绝对值大，可以用作垂直配向方式、IPS方式等的液晶组合物的构成材料。
具体实施方式
在通式(I)中，Ra优选碳原子数从1到7的直链烷基，更优选甲基、乙基、丙基、丁基或戊基。Rb优选碳原子数从1到7的直链烷基或碳原子数从1到7的直链烷氧基，更优选甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基或戊氧基，特别优选甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基或戊氧基。优选p1和p2表示0。p2表示1时，Ma优选单键、-CH2CH2-、-OCH2-或者-OCF2-，更优选-CH2CH2-或-OCH2-。p1表示1时，Mp优选单键或者-CH2CH2-，更优选单键。p1或p2表示1时，存在的Ga或Gb优选反-1，4-环己撑基。
用通式(I)表示的化合物特别优选用以下的通式(I-1)具体表示的化合物。
式中，Ra表示碳原子数从1到5的直链烷基，Rb表示碳原子数从1到5的直链烷基或碳原子数从1到5的直链烷氧基。
在通式(II)中，Rc优选碳原子数从2到7的直链烷基、碳原子数从2到5的1-烯基或碳原子数从4到5的3-烯基，作为直链烷基更优选乙基、丙基、丁基或戊基，作为1-烯基更优选乙烯基或反-1-丙烯基，作为3-烯基更优选3-丁烯基或反-3-戊烯基。Rd优选碳原子数从1到7的直链烷基、碳原子数从2到5的1-烯基或碳原子数从4到5的3-烯基，碳原子数从1到3的直链烷氧基。Mb存在时，Mb和Mc的至少一个优选单键。
作为用通式(II)表示的化合物，优选用如下的通式(II-1)到通式(II-14)表示的化合物，更优选用通式(II-1)、通式(II-2)、通式(II-3)、通式(II-4)、通式(II-5)或通式(II-6)表示的化合物，特别优选用通式(II-1)、通式(II-3)或通式(II-6)表示的化合物。
式中，R1和R2各自独立地表示碳原子数从1到7的直链烷基、碳原子数从2到3的1-烯基或碳原子数从4～5的3-烯基，R3表示碳原子数从1到5的直链烷基或碳原子数从3到4的直链2-烯基，R4表示碳原子数从1到3的直链烷基或碳原子数从4到5的3-烯基，R5表示碳原子数从1到3的直链烷基或碳原子数从3到4的直链2-烯基。
在本发明的液晶组合物中，用通式(I)表示的化合物在组合物中的含有量优选1质量％(以下，组合物中的％表示质量％)以上，50％以下，更优选的含量是2％到40％，进一步优选的含量是4到30％。用通式(II)表示的化合物的含有量优选10％到70％，更优选的含量是20％到50％。
在本发明的液晶组合物中，可以含有1种或2种以上的用通式(III)表示的2，3-二氟-1，4-亚苯衍生物。
[化5]
式中，Re表示碳原子数从1到7的直链烷基，Rf表示碳原子数从1到7的直链烷基、碳原子数从1到7的直链烷氧基或碳原子数从3到7的直链烯氧基，P4表示0或1，Md和Me各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-OCO-或-COO-，Gd表示反-1，4-环己撑基或由1到2个氟元素取代的1，4-亚苯基。
在通式(III)中，Re优选碳原子数从2到7的直链烷基。Rf优选碳原子数从1到5的直链烷基或碳原子数从1到5的直链烷氧基，特别优选碳原子数从1到4的直链烷基、碳原子数从1到4的直链烷氧基。在Md和Me中，优选一个是单键，另一个是单键、-CH2CH2-、-COO-或CF2O。
通式(III)中含有多种化合物，但优选用如下的通式(III-1)到通式(III-7)表示的化合物。
上式中，R6表示碳原子数从2到7的直链烷基，R7表示碳原子数从1到5的直链烷基或碳原子数从1到4的直链烷氧基。
而且，在本发明的液晶组合物中，可以含有1种或2种以上的用从通式(IV)到通式(VIII)表示的化合物。
式中，Rg、Ri、Rk和Rm各自独立表示碳原子数从1到7的直链烷基，Rh、Rj和Rn各自独立表示碳原子数从1到7的直链烷基、碳原子数从1到7的直链烷氧基或碳原子数从3到7的直链烯氧基，Rl表示碳原子数从1到7的直链烷基，Ro表示碳原子数从1到7的直链烷基、碳原子数从1到7的直链烷氧基或碳原子数从2到7的直链烯基、碳原子数从3到7的直链烯氧基，Rp表示碳原子数从1到7的直链烷基或碳原子数从2到7的直链烯基，Xa和Xb各自独立地表示氢原子或氟原子，p5、p6、p7和p8各自独立地表示0或1，p9和p10各自独立地表示0、1或2，p9和p10合计为1或2，Mf、Mg、Mh、Mi、Mj、Mk、Ml、Mm和Mn各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-OCO-或-COO-，Mo表示单键或-CH2CH2-，Ge、Gf、Gg、Gh、Gi和Gj各自独立地表示反-1，4-环己撑基或由1到2个氟元素取代的1，4-亚苯基，Gi、Gj、Mn和Mo多个存在时，它们可以相同也可以不同。
在通式(IV)到通式(VIII)中，Rg、Ri、Rk、Rm和Rp优选碳原子数从2到7的直链烷基。Rh、Rj、Rn和Ro优选碳原子数从1到5的直链烷基、直链烷氧基。Rl优选碳原子数从1到3的直链烷基。Mf和Mg、Mh和Mi、Mj和Mk、Ml和Mm各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-或-COO-，但优选一个是单键，另一个是单键、-CH2CH2-或-COO-。Mn优选单键、-CH2CH2-、-CH2O-或-CF2O-。
因此，在得到的本中请发明的液晶组合物中，此向列相的上限温度(TN-1)为70℃以上，更优选75℃以上，向列相的下限温度(T＞N)为-20℃以下。
在本发明中，对于用在通式(I-1)表示的化合物，可以例举出如下制造例。本发明的要点和适用范围并不限制于如下制造例。
制法1
将用通式(IX)表示的羧酸，在酸催化剂存在的条件下，与醇作用，得到用通式(X)表示的酯后，通过氢化锂铝、氢化双(2-甲氧乙氧基)钠铝等还原剂作用进行还原，得到用通式(XI)表示的醇。
式中，Ra、Mp、Ga和p1表示和通式(I)中相同的意思。
式中，Ra、Mp、Ga和p1表示和通式(I)中相同的意思。Rq表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基等烷基。
式中，Ra、Mp、Ga和p1表示和通式(I)中相同的意思。
然后，在嘧啶、三乙胺、4-(N，N-二甲胺)嘧啶、二氮杂双环辛烷等碱基存在的条件下，与苯磺酰氯、p-甲苯磺酰氯、甲磺酰氯或者三氟甲磺酰等作用，或者在硫酸的酸性条件下，与溴化氢、碘化氢作用，或者与亚硫酰氯、亚硫酰溴作用，或者与三氯化磷、五氯化磷、三溴化磷作用，或者在三苯基膦存在的条件下，与四氯化碳、四溴化碳作用等，得到用通式(XII)表示的化合物。
式中，Ra、Mp、Ga和p1表示和通式(I)中相同的意思、X是表示氯、溴、碘、苯磺酰基、p-甲苯磺酰、甲磺酰基或三氟甲磺酰基等脱离基。
通过将得到的通式(XII)和用通式(XIII)表示的萘酚，在金属钠、金属钾、金属铯或者它们的碳酸盐、氢氧化物、氢化物的存在的条件下，进行反应，可以得到用通式(I)表示的化合物。
式中，Rb表示和通式(I)中相同的意思。
制法2
向酮(XIV)中加入由氯化甲氧基甲基三苯基磷制作的内鎓盐作用后，通过加水分解，得到用通式(XV)表示的醛。将它通过硼氢化钠、氢化锂铝、氢化双(2-甲氧乙氧基)钠铝等还原剂作用进行还原，可以得到用通式(XI)表示的醇化合物。将其代替制法1中的通式(XI)使用，进行同样的反应，也可以得到用通式(I)表示的化合物。
式中，Ra、Mp、Ga和p1表示和通式(I)中相同的意思。
式中，Ra、Mp、Ga和p1表示和通式(I)中相同的意思。
式中，Ra、Mp、Ga和p1表示和通式(I)中相同的意思。
制法3
将通式(XI)表示的醇和通式(XIII)表示的萘酚，通过在二羧酸酯、三苯基磷存在的条件下进行反应，也可以得到用通式(I)表示的化合物。
式中，Ra、Mp、Ga和p1表示和通式(I)中相同的意思。
式中，Rb表示和通式(I)中相同的意思。
制法4
在通式(I)中，p2表示1的化合物可以通过使用在前述的制法1到3所使用的通式(XIII)中，将-Ma-Gb-Rb作为Rb来表示的化合物来制造。式中，Rb、Ma和Gb表示和通式(I)中相同的意思。
实施例
下面，通过例举实施例来对本发明进行更加详细的叙述，但本发明并不制限定于如下实施例。化合物的结构通过核磁共振频谱(NMR)、质谱(MS)等来确认。而且，在如下的实施例和比较例中的组合物中，“％”表示“质量％”的意思。
在记载的化合物中使用如下的简写符号。
Me：甲基
Et：乙基
Pr：丙基
Bu：丁基
Pen：戊基
SBMEA：氢化双(2-甲氧乙氧基)钠铝
Ms：甲磺酰基
Py：嘧啶
实施例1
7-乙氧基-1，2，8-三氟-3-(4-反-4-(2-(反-4-丙基环己基)乙基)环己基甲氧基)萘(I-A)的合成
(1-1)反-4-(2-(反-4-丙基环己基)乙基)环己胺羧酸乙酯的合成
向含50.0g反-4-(2-(反-4-丙基环己基)乙基)环己胺羧酸的150mL乙醇悬浊液中，加入5.0mL浓硫酸后，进行6小时的加热回流。冷却至室温，加水使其停止反应。用醋酸乙酯萃取有机层，将收集的有机层依次用饱和碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水洗涤，然后用无水硫酸钠干燥。蒸馏溶剂，得到55.1g的微黄色固体。
(1-2)反-4-(2-(反-4-丙基环己基)乙基)环己基甲醇的合成
向含55.1g反-4-(2-(反-4-丙基环己基)乙基)环己胺羧酸乙酯的100mL甲苯溶液中，滴加60.0g 70％的氢化双(2-甲氧乙氧基)钠铝甲苯溶液后，待发热结束，持续搅拌冷却至室温。向反应液中加冰水使其停止反应后，加入甲苯，然后加入浓盐酸直到析出的固体溶解。分离有机层，用甲苯从水层中萃取，将收集的有机层依次用水、饱和碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水洗涤，然后用无水硫酸镁干燥。蒸馏溶剂，得到47.3g的微黄色固体。
(1-3)甲基磺酸(反-4-(2-(反-4-丙基环己基)乙基)环己基)甲酯的合成
在水冷却的条件下，向含47.3g反-4-(2-(反-4-丙基环己基)乙基)环己基甲醇的200mL二氯甲烷溶液中，滴加15.0mL的甲磺酰氯后，继续保持此温度，在此温度下滴加17.0mL嘧啶。冷却至室温后，加入2.6g的4-(N，N-二甲氨基)嘧啶，在室温下持续搅拌16小时。向反应液中加3M盐酸使其停止反应后，分离有机层，用二氯甲烷从水层中萃取。将收集的有机层依次用3M盐酸、水、饱和碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水洗涤，然后用无水硫酸镁干燥。蒸馏溶剂，得到微黄色固体。得到的固体用柱(氧化铝，甲苯)进行精制，通过再结晶(甲苯/己烷)，得到51.5g的无色鳞片状结晶。
(1-4)7-乙氧基-1，2，8-三氟-3-(4-反-4-(2-(反-4-丙基环己基)乙基)环己基甲氧基)萘(I-A)的合成
向含10.2g 6-乙氧基-3，4，5-三氟-2萘酚的100mL N，N-二甲基甲酰胺溶液中，加入4.5g碳酸钠后，滴加50mL含有15.0g甲基磺酸(反-4-(2-(反-4-丙基环己基)乙基)环己基)甲酯的四氢呋喃溶液。加热回流10个小时后，冷却至室温，滴加水使反应停止。用甲苯萃取有机层，将收集的有机层依次用3M盐酸、水、饱和碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水洗涤，然后用无水硫酸镁干燥。蒸馏溶剂，得到黄色固体。用柱(硅胶，甲苯)进行精制，通过将得到的固体再结晶(己烷/醋酸乙酯)，得到6.9g的白色结晶。
纯度99.9％(GC)
相转移温度(℃)Cry 105N 190Iso
1H-NMR(400MHz，CDCl3)δ/ppm 0.78-1.36(m，18H)，0.87(t，J＝6.8Hz，3H)，1.14(t，J＝6.4Hz，3H)，1.64-2.02(m，10H)，3.88(d，J＝6.0Hz，2H)，4.23(q，J＝7.2Hz，2H)，6.90(d，J＝7.2Hz，1H)，7.21(t，J＝8.4Hz，1H)，7.38(d，J＝9.2Hz，1H)
实施例2
1，2，8-三氟-7-丙氧基-3-(4-反-4-(2-(反-4-丙基环己基)乙基)环己基甲氧基)萘(I-B)的合成
通过使用3，4，5-三氟-6-丙氧基-2萘酚代替实施例1中的6-乙氧基-3，4，5-三氟-2萘酚，来得到1，2，8-三氟-7-丙氧基-3-(4-反-4-(2-(反-4-丙基环己基)乙基)环己基甲氧基)萘。
相转移温度(℃)Cr117.5N 183I
1H-NMR(400MHz，CDCl3)δ/ppm 0.78-1.40(m，20H)，0.87(t，J＝5.6Hz，3H)，1.07(t，J＝7.6Hz，3H)，1.65-2.06(m，10H)，3.88(d，J＝6.0Hz，2H)，4.11(t，J＝6.8Hz，2H)，6.90(d，J＝6.8Hz，1H)，7.21(t，J＝8.4Hz，1H)，7.39(d，J＝8.8Hz，1H)
实施例3
7-丁氧基-1，2，8-三氟-3-(4-反-4-(2-(反-4-丙基环己基)乙基)环己基甲氧基)萘(I-C)的合成
通过使用6-丁氧基-3，4，5-三氟-2萘酚代替实施例1中的6-乙氧基-3，4，5-三氟-2萘酚，来得到7-丁氧基-1，2，8-三氟-3-(4-反-4-(2-(反-4-丙基环己基)乙基)环己基甲氧基)萘。
相转移温度(℃)Cry 121N 178 Iso
1H-NMR(400MHz，CDCl3)δ/ppm 0.79-1.36(m，22H)，0.87(t，J＝7.2Hz，3H)，0.99(t，J＝7.6Hz，3H)，1.66-1.98(m，10H)，3.88(d，J＝6.4Hz，2H)，4.15(t，J＝6.0Hz，2H)，6.89(d，J＝7.2Hz，1H)，7.21(t，J＝8.8Hz，1H)，7.37(d，J＝8.8Hz，1H)
实施例4
1，2，8-三氟-7-丙基-3-(4-反-4-(2-(反-4-丙基环己基)乙基)环己基甲氧基)萘(I-D)的合成
[化21]
通过使用6-丙基-3，4，5-三氟-2萘酚代替实施例1中的6-乙氧基-3，4，5-三氟-2萘酚，来得到1，2，8-三氟-7-丙基-3-(4-反-4-(2-(反-4-丙基环己基)乙基)环己基甲氧基)萘。
相转移温度(℃)Cry 80SA 99N 156Iso
1H-NMR(400MHz，CDCl3)δ/ppm 0.79-1.40(m，18H)，0.88(t，J＝7.2Hz，3H)，1.00(t，J＝7.6Hz，3H)，1.66-2.00(m，12H)，2.73(dt，J1＝7.2Hz，J2＝2.0Hz，2H)，3.90(d，J＝6.4Hz，2H)，6.94(d，J＝7.2Hz，1H)，7.22(dd，J1＝8.4Hz，J2＝7.2Hz，1H)，7.38(dd，J1＝8.4Hz，J2＝2.0Hz，1H)
实施例5
液晶组合物的制作(1)
制作含有如下组成的主体液晶组合物(H)(以下，有时称作母体液晶(H))。此处，(H)的物性值如下。
向列相上限温度(TN-1)：103.2℃
介电各向异性(Δε)：0.03
折射率各向异性(Δn)：0.099
制作含有90％的此母体液晶(H)和10％的由实施例1得到的式(I-A)的液晶组合物(M-A)。此组合物的的物性值如下。
向列相上限温度(TN-1)：111.5℃
介电各向异性(Δε)：-0.74
折射率各向异性(Δn)：0.103
含有本发明化合物(I-A)的液晶组合物(M-1)，与母体液晶(H)相比，介电各向异性(Δε)大幅度减少而成为负值。由此，可以看出本发明化合物(I-A)的介电各向异性为负，且其绝对值极大。
而且，在80℃测定液晶组合物(M-A)的电压保持率时，相对于主体液晶组合物(H)的电压保持率，显示出98％以上高的值。由此，可以看出本发明化合物(I-A)从稳定性上考虑，也十分有可能用作液晶显示材料。
实施例6
液晶组合物的制作(2)
制作含有90％的在实施例5中制作的母体液晶(H)和10％的由实施例2得到的式(I-B)的液晶组合物(M-B)。此组合物的物性值如下。
向列相上限温度(TN-1)：111.5℃
介电各向异性(Δε)：-0.75
折射率各向异性(Δn)：0.103
含有本发明化合物(I-B)的液晶组合物(M-B)，与母体液晶(H)相比，介电各向异性(Δε)大幅度减少而成为负值。由此，可以看出本发明化合物(I-B)的介电各向异性为负，且其绝对值极大。
而且，在80℃测定液晶组合物(M-B)的电压保持率时，相对于主体液晶组合物(H)的电压保持率，显示出98％以上高的值。由此，可以看出本发明化合物(I-B)从稳定性上考虑，也十分有可能用作液晶显示材料。
实施例7
液晶组合物的制作(3)
制作含有90％的在实施例5中制作的母体液晶(H)和10％的由实施例3得到的式(I-C)的液晶组合物(M-C)。此组合物的物性值如下。
向列相上限温度(TN-1)：111.0℃
介电各向异性(Δε)：-0.73
折射率各向异性(Δn)：0.103
含有本发明化合物(I-C)的液晶组合物(M-C)，与母体液晶(H)相比，介电各向异性(Δε)大幅度减少而成为负值。由此，可以看出本发明化合物(I-C)的介电各向异性为负，且其绝对值极大。
而且，在80℃测定液晶组合物(M-C)的电压保持率时，相对于主体液晶组合物(H)的电压保持率，显示出98％以上高的值。由此，可以看出本发明化合物(I-B)从稳定性上考虑，也十分有可能用作液晶显示材料。
比较例1
液晶组合物的制作(4)
制作含有90％的在实施例5中制作的母体液晶(H)和10％的专利文献1中记载的化合物(R-1)的液晶组合物(M-D)。此组合物的物性值如下。
向列相上限温度(TN-1)：109.6℃
介电各向异性(Δε)：-0.42
折射率各向异性(Δn)：0.099
含有专利文献1中记载的化合物(R-1)的液晶组合物(M-D)，与实施例5中记载的液晶组合物(M-A)、实施例6中记载的液晶组合物(M-B)、实施例7中记载的液晶组合物(M-C)相比，可以看出介电各向异性的绝对值小，而且向列相上限温度(TN-1)也变低了。
比较例2
液晶组合物的制作(5)
制作含有90％的在实施例5中制作的母体液晶(H)和10％的专利文献4中记载的化合物(R-2)的液晶组合物(M-E)。此组合物的物性值如下。
向列相上限温度(TN-1)：113.1℃
介电各向异性(Δε)：-0.53
屈折率各向异性(Δn)：0.104
含有专利文献1中记载的化合物(R-2)的液晶组合物(M-E)，与实施例4中记载的液晶组合物(M-A)、实施例6中记载的液晶组合物(M-B)、实施例7中记载的液晶组合物(M-C)相比，可以看出介电各向异性的绝对值小。
实施例8
液晶组合物的制作(6)
制作含有如下组成的液晶组合物(M-F)
此(M-F)的物性值如下。
向列相上限温度(TN-1)：83.1℃
介电各向异性(Δε)：-3.6
折射率各向异性(Δn)：0.096
采用此处制作的组合物，在80℃测定电压保持率时，显示出98％以上高的值，可以制成显示出优越显示特性的液晶显示装置。
实施例9
液晶组合物的制作(7)
制作含有如下组成的液晶组合物(M-G)
此(M-G)的物性值如下。
向列相上限温度(TN-1)：114.5℃
介电各向异性(Δε)：-2.81
折射率各向异性(Δn)：0.092
采用此处制作的组合物，在80℃测定电压保持率时，显示出98％以上高的值，可以制成显示出优越显示特性的液晶显示装置。
工业上的应用性
本发明的液晶组合物、显示元件和化合物可以用作垂直配向方式、IPS等的液晶显示元件的构成部件。
Claims (12)
1.一种三氟萘衍生物，其为由通式(I)表示的三氟萘衍生物，
其中，Ra表示碳原子数从1到7的直链烷基或碳原子数从2到7的直链烯基，Rb表示碳原子数从1到7的直链烷基、碳原子数从1到7的直链烷氧基、碳原子数从2到7的直链烯基或碳原子数从2到7的直链烯氧基，Ma和Mp各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，Ga和Gb各自独立地表示反-1，4-环己撑基或1，4-亚苯基，P1和P2各自独立地表示0或1，但p1和p2合计为0或1。
2.根据权利要求1所述的三氟萘衍生物，在通式(I)中，P1和P2表示0。
3.根据权利要求1所述的三氟萘衍生物，在通式(I)中，Ra表示碳原子数从1到5的直链烷基，Rb表示碳原子数从1到5的直链烷基或碳原子数从1到5的直链烷氧基。
4.一种液晶组合物，其为介电各向异性为负的向列液晶组合物，含有1种或2种以上用通式(I)表示的化合物，含有1种或2种以上用通式(II)表示的化合物，
式中，Ra表示碳原子数从1到7的直链烷基或碳原子数从2到7的直链烯基，Rb表示碳原子数从1到7的直链烷基、碳原子数从1到7的直链烷氧基、碳原子数从2到7的直链烯基或碳原子数从2到7的直链烯氧基，Ma和Mp各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-，Ga和Gb各自独立地表示反-1，4-环己撑基或1，4-亚苯基，P1和P2各自独立的表示0或1，但p1和p2合计为0或1；
式中，Rc表示碳原子数从1到7的直链烷基或碳原子数从2到7的直链烯基，Rd表示碳原子数从1到12的直链烷基、碳原子数从2到12的直链烯基、碳原子数从1到12的直链烷氧基或碳原子数从3到12的直链烯氧基，P3表示0或1，Mb和Mc各自独立地表示单键、-OCO-、-COO-或-CH2CH2-，Gc表示反-1，4-环己撑基或1，4-亚苯基。
5.根据权利要求4所记载的液晶组合物，其舍有1种或2种以上用通式(III)表示的化合物，
式中，Rc表示碳原子数从1到7的直链烷基，Rf表示碳原子数从1到7的直链烷基、碳原子数从1到7的直链烷氧基或碳原子数从3到7的直链烯氧基，p4表示0或1，Md和Mc各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-OCO-或-COO-，Gd表示反-1，4-环己撑基或由1到2个氟元素取代的1，4-亚苯基。
6.根据权利要求4所记载的液晶组合物，其含有1种或2种以上从用通式(IV)、通式(V)、通式(VI)、通式(VII)和通式(VIII)表示的化合物中选择的化合物。
式中，Rg、Ri、Rk和Rm各自独立表示碳原子数从1到7的直链烷基，Rh、Rj和Rn各自独立表示碳原子数从1到7的直链烷基、碳原子数从1到7的直链烷氧基或碳原子数从3到7的直链烯氧基，R1表示碳原子数从1到7的直链烷基，Ro表示碳原子数从1到7的直链烷基、碳原子数从1到7的直链烷氧基或碳原子数从2到7的直链烯基、碳原子数从3到7的直链烯氧基，Rp表示碳原子数从1到7的直链烷基或碳原子数从2到7的直链烯基，Xa和Xb各自独立地表示氢原子或氟原子，p5、p6、p7和p8各自独立地表示0或1，p9和p10各自独立地表示0、1或2，p9和p10合计为1或2，Mf、Mg、Mh、Mi、Mj、Mk、Ml、Mm和Mn各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-OCO-或-COO-，Mo表示单键或-CH2CH2-，Ge、Gf、Gg、Gh、Gi和Gj各自独立地表示反-1，4-环己撑基或由1到2个氟元素取代的1，4-亚苯基，Gi、Gj、Mn和Mo多个存在时，它们可以相同也可以不同。
7.根据权利要求5所记载的液晶组合物，其含有1种或2种以上从用通式(IV)、通式(V)、通式(VI)、通式(VII)和通式(VIII)表示的化合物中选择的化合物。
8.根据权利要求7所记载的液晶组合物，其含有2种以上用通式(III)表示的化合物，含有2种以上从用通式(IV)、通式(V)、通式(VI)、通式(VII)和通式(VIII)表示的化合物中选择的化合物。
9.根据权利要求8所记载的液晶组合物，其特征在于，向列相上限温度在70℃以上，用通式(I)表示的化合物的含量在1到50质量％的范围内。
10.液晶显示元件，其使用权利要求4到9中任一项记载的液晶组合物。
11.根据权利要求10所记载的液晶显示元件，其由有源矩阵驱动。
12.根据权利要求11所记载的液晶显示元件，其由垂直配向模式显示。
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