CN112300814B - 视角调整元件用液晶组合物、视角调整元件、及能够调整视角的显示装置及液晶显示装置 - Google Patents

视角调整元件用液晶组合物、视角调整元件、及能够调整视角的显示装置及液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明的课题为提供一种视角调整元件用液晶组合物、视角调整元件、及能够调整视角的显示装置及液晶显示装置，视角调整元件用液晶组合物可获得具有优异的视角调整功能、且能够良好地对广视角与窄视角进行切换的显示装置。视角调整元件及能够调整视角的显示装置能够良好地对广视角与窄视角进行切换。液晶组合物，其含有特定的化合物作为成分A且用于能够调整视角的元件的视角切换层中，所述组合物可进而含有特定的化合物作为成分B，也可进而含有特定的化合物作为成分C。

Description

视角调整元件用液晶组合物、视角调整元件、及能够调整视角 的显示装置及液晶显示装置
技术领域
本发明涉及一种用于能够调整视角的元件的视角切换层中的液晶组合物(视角调整元件用液晶组合物)、含有所述组合物的视角调整元件及能够调整视角的显示装置及液晶显示装置。
背景技术
关于以液晶显示装置为首的显示装置，通常，视认者的位置并不固定，从而要求可自所有的角度视认到显示图像，即要求视角广。但是，另一方面，也存在如下情况：就保密或保护隐私等观点而言，要求仅本人、即仅可自限定的窄的角度范围视认到显示图像，且无法自其周围视认到显示图像，从而防止来自侧方的窥视，即要求视角窄。
如此，近年来，要求能够根据使用状况来切换为广视角与窄视角的显示装置，换句话说，要求能够调整视角的显示装置。作为调整显示装置的视角的方法，例如，提出有：通过对施加至包含液晶组合物的层(液晶层)的电压进行控制，来控制液晶分子的取向，从而控制和/或调整视角的方法(专利文献1～专利文献3)。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2018-072819号公报
[专利文献2]国际公开2008-018212号
[专利文献3]美国专利申请公开第2009-0021657号说明书
发明内容
[发明所要解决的问题]
本发明的课题为提供一种视角调整元件用液晶组合物，其可获得具有优异的视角调整功能、且能够良好地对广视角与窄视角进行切换的显示装置。本发明的另一课题为提供一种视角调整功能优异、且能够良好地对广视角与窄视角进行切换的视角调整元件及能够调整视角的显示装置。
[解决问题的技术手段]
本发明涉及一种视角调整元件用液晶组合物，含有选自由式(1)所表示的化合物中的至少一种化合物作为成分A。
式(1)中，R1a及R1b为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、碳数2～12的烯基、或至少一个氢经氟或氯取代的碳数2～12的烯基；环A1及环B1为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,5-二氟-1,4-亚苯基、或嘧啶-2,5-二基；Z1为单键、亚乙基、亚乙烯基、亚甲基氧基、或羰氧基；a1为1、2或3。
另外，本发明涉及一种视角调整元件、及包括所述视角调整元件的能够调整视角的液晶显示装置等显示装置，所述视角调整元件包括：视角切换层，包含所述视角调整元件用液晶组合物；以及一对电极，用于对所述视角切换层施加电压。
[发明的效果]
本发明的优点为提供一种视角调整元件用液晶组合物，其可获得具有优异的视角调整功能、且能够良好地对广视角与窄视角进行切换的显示装置。本发明的另一优点为提供一种视角调整功能优异、且能够良好地对广视角与窄视角进行切换的视角调整元件及能够调整视角的显示装置。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的液晶显示装置的一例的构成的概略剖面图。
图2是图1所示的液晶显示装置的分解立体图。
图3是表示本发明的另一实施方式的液晶显示装置的一例的构成的概略剖面图。
图4是图3所示的液晶显示装置的分解立体图。
[符号的说明]
1：液晶显示装置
10：视角调整元件
11：视角切换层
11m、11m'：液晶分子
11a、11a'：分子长轴
12a：第一透明电极
12b：第二透明电极
13a：第一透光性基板
13b：第二透光性基板
20：液晶显示元件
30：背光
41：第一偏光板
41a：第一偏光板的透过轴
42：第二偏光板
42a：第二偏光板的透过轴
43：第三偏光板
43a：第三偏光板的透过轴
50a：液晶显示装置的正面方向
50b、50c：具有规定角度的方向
Ra、Rb：摩擦方向
具体实施方式
本说明书中的用语的使用方法如下所述。有时将“视角调整元件用液晶组合物”及“液晶组合物”的用语简称为“组合物”。“液晶显示元件”为包含液晶显示面板及液晶显示模块在内的总称。“液晶性化合物”为具有向列相、层列相般的液晶相的化合物、以及虽不具有液晶相但出于调节向列相的温度范围、粘度、介电各向异性般的特性的目的而混合于组合物中的化合物的总称。所述化合物例如具有1,4-亚环己基或1,4-亚苯基般的六元环，其分子(液晶分子)为棒状(rod like)。“聚合性化合物”为出于使组合物中生成聚合物的目的而添加的化合物。具有烯基的液晶性化合物在其含义方面并不分类为聚合性。
液晶组合物是通过将多种液晶性化合物混合来制备。视需要可在所述液晶组合物中添加光学活性化合物、抗氧化剂、紫外线吸收剂、消光剂、二色性色素或聚合性化合物般的添加物。即便在添加有添加物的情况下，液晶性化合物的比例也是由基于不含添加物的液晶组合物的质量的质量百分率(质量％)来表示。添加物的比例是由基于不含添加物的液晶组合物的质量的质量百分率(质量％)来表示。即，液晶性化合物或添加物的比例是基于液晶性化合物的总质量来算出。有时使用质量百万分率(ppm)。聚合引发剂及聚合抑制剂的比例是例外地基于聚合性化合物的质量来表示。
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”。关于“提高介电各向异性”的表述，在介电各向异性为正的组合物时，是指其值正向地增加，在介电各向异性为负的组合物时，是指其值负向地增加。“电压保持率大”是指元件在初始阶段中不仅在室温下，而且在接近上限温度的温度下也具有大的电压保持率，而且，在长时间使用后不仅在室温下，而且在接近上限温度的温度下也具有大的电压保持率。有时通过经时变化试验来研究组合物或元件的特性。
以所述化合物(1z)为例进行说明。式(1z)中，以六边形包围的α及β的记号分别与环α及环β对应，表示六元环、缩合环般的环。在下标‘x’为2时，存在两个环α。两个环α所表示的两个基可相同，或者也可不同。所述规则适用于下标‘x’大于2时的任意两个环α。所述规则也适用于键结基Z般的其他记号。将环β的一边横切的斜线表示环β上的任意的氢可经取代基(-Sp-P)取代。下标‘y’表示所取代的取代基的数量。在下标‘y’为0时，不存在此种取代。在下标‘y’为2以上时，在环β上存在多个取代基(-Sp-P)。在所述情况下，“可相同，或者也可不同”的规则也适用。再者，所述规则也适用于将Ra、Rb等记号用于多种化合物中的情况。
式(1z)中，例如，“Ra及Rb为烷基、烷氧基、或烯基”的表述是指Ra及Rb独立地选自烷基、烷氧基、及烯基的群组中。即，由Ra表示的基与由Rb表示的基可相同，或者也可不同。
有时将选自式(1z)所表示的化合物中的至少一种化合物简称为“化合物(1z)”。“化合物(1z)”是指式(1z)所表示的一种化合物、两种化合物的混合物、或三种以上的化合物的混合物。关于其他式所表示的化合物，也同样如此。“选自式(1z)及式(2z)所表示的化合物中的至少一种化合物”的表述是指选自化合物(1z)及化合物(2z)的群组中的至少一种化合物。
“至少一个‘A”’的表述是指‘A’的数量为任意。“至少一个‘A’可经‘B’取代”的表述是指在‘A’的数量为一个时，‘A’的位置为任意，在‘A’的数量为两个以上时，这些的位置也可无限制地选择。有时使用“至少一个-CH2-可经-O-取代”的表述。在所述情况下，-CH2-CH2-CH2-可通过不邻接的-CH2-经-O-取代而转换为-O-CH2-O-。但是，不存在邻接的-CH2-经-O-取代的情况。其原因在于：所述取代中生成-O-O-CH2-(过氧化物)。
液晶性化合物的烷基为直链状或分支状，且不包含环状烷基。通常，直链状烷基优于分支状烷基。这些情况对于烷氧基、烯基般的末端基而言也相同。关于与1,4-亚环己基相关的立体构型，为了提高上限温度，通常是反式构型优于顺式构型。由于2-氟-1,4-亚苯基左右不对称，故存在朝左(L)及朝右(R)的情况。
四氢吡喃-2,5-二基般的二价基中，也同样如此。羰氧基般的键结基(-COO-或-OCO-)也同样如此。
本发明为下述项等。
项1.一种视角调整元件用液晶组合物，含有选自由式(1)所表示的化合物中的至少一种化合物作为成分A，
式(1)中，R1a及R1b为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、碳数2～12的烯基、或至少一个氢经氟或氯取代的碳数2～12的烯基；环A1及环B1为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,5-二氟-1,4-亚苯基、或嘧啶-2,5-二基；Z1为单键、亚乙基、亚乙烯基、亚甲基氧基、或羰氧基；a1为1、2或3。
项2.根据项1所述的视角调整元件用液晶组合物，含有选自由式(1-1)～式(1-14)所表示的化合物中的至少一种化合物作为成分A，
式(1-1)～式(1-14)中，R1a及R1b为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、碳数2～12的烯基、或至少一个氢经氟或氯取代的碳数2～12的烯基。
项3.根据项2所述的视角调整元件用液晶组合物，含有选自由式(1-3)、式(1-6)、式(1-7)、式(1-8)、式(1-9)、式(1-12)及式(1-13)所表示的化合物中的至少一种化合物作为成分A。
项4.根据项1至项3中任一项所述的视角调整元件用液晶组合物，其中成分A的比例为5质量％～90质量％的范围。
项5.根据项1至项4中任一项所述的视角调整元件用液晶组合物，含有选自由式(2)所表示的化合物中的至少一种化合物作为成分B，
式(2)中，R2为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、或碳数2～12的烯基；环A2为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-1,4-亚苯基、嘧啶-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、或四氢吡喃-2,5-二基；Z2为单键、亚乙基、亚乙烯基、羰氧基、或二氟亚甲基氧基；X2a及X2b为氢或氟；Y2为氟、氯、氰基、至少一个氢经氟或氯取代的碳数1～12的烷基、至少一个氢经氟或氯取代的碳数1～12的烷氧基、或至少一个氢经氟或氯取代的碳数2～12的烯基氧基；a2为1、2、3或4。
项6.根据项1至项5中任一项所述的视角调整元件用液晶组合物，含有选自由式(2-1)～式(2-39)所表示的化合物中的至少一种化合物作为成分B，
式(2-1)～式(2-39)中，R2为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、或碳数2～12的烯基；X2a及X2b为氢或氟。
项7.根据项5或项6所述的视角调整元件用液晶组合物，其中成分B的比例为5质量％～90质量％的范围。
项8.根据项1至项7中任一项所述的视角调整元件用液晶组合物，含有选自由式(3)所表示的化合物中的至少一种化合物作为成分C，
式(3)中，R3a及R3b为氢、碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、碳数2～12的烯基、或碳数2～12的烯基氧基；环A3及环C3为1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、四氢吡喃-2,5-二基、1,4-亚苯基、至少一个氢经氟或氯取代的1,4-亚苯基、萘-2,6-二基、至少一个氢经氟或氯取代的萘-2,6-二基、色原烷-2,6-二基、或至少一个氢经氟或氯取代的色原烷-2,6-二基；环B3为2,3-二氟-1,4-亚苯基、2-氯-3-氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-5-甲基-1,4-亚苯基、3,4,5-三氟萘-2,6-二基、7,8-二氟色原烷-2,6-二基、3,4,5,6-四氟芴-2,7-二基、4,6-二氟二苯并呋喃-3,7-二基、4,6-二氟二苯并噻吩-3,7-二基、或1,1,6,7-四氟茚满-2,5-二基；Z3a及Z3b为单键、亚乙基、亚乙烯基、亚甲基氧基、或羰氧基；a3为0、1、2或3，b3为0或1；而且a3与b3的和为3以下。
项9.根据项1至项8中任一项所述的视角调整元件用液晶组合物，含有选自由式(3-1)～式(3-35)所表示的化合物中的至少一种化合物作为成分C，
式(3-1)～式(3-35)中，R3a及R3b为氢、碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、碳数2～12的烯基、或碳数2～12的烯基氧基。
项10.根据项8或项9所述的视角调整元件用液晶组合物，其中基于液晶组合物的质量，成分C的比例为5质量％～90质量％的范围。
项11.根据项1至项10中任一项所述的视角调整元件用液晶组合物，其中波长589nm下的光学各向异性(在25℃下测定)为0.15～0.25的范围。
项12.一种视角调整元件，包括：视角切换层；以及一对电极，用于对所述视角切换层施加电压，所述视角切换层包含视角调整元件用液晶组合物，所述视角调整元件用液晶组合物含有选自由式(1)所表示的化合物中的至少一种化合物作为成分A，
式(1)中，R1a及R1b为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、碳数2～12的烯基、或至少一个氢经氟或氯取代的碳数2～12的烯基；环A1及环B1为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,5-二氟-1,4-亚苯基、或嘧啶-2,5-二基；Z1为单键、亚乙基、亚乙烯基、亚甲基氧基、或羰氧基；a1为1、2或3。
项13.根据项12所述的视角调整元件，其中将所述视角调整元件用液晶组合物的波长589nm下的光学各向异性(在25℃下测定)设为Δn、将所述视角切换层的厚度设为d时，Δn与d的积(Δn×d)为700nm以上。
项14.一种能够调整视角的显示装置，包括根据项12或项13所述的视角调整元件。
项15.一种能够调整视角的液晶显示装置，包括根据项12或项13所述的视角调整元件。
项16.根据项1至11中任一项所述的视角调整元件用液晶组合物，其中不含二苯乙炔衍生物。
＜视角调整元件用液晶组合物＞
按照如下顺序对本发明的视角调整元件用液晶组合物进行说明。第一，对组合物的构成进行说明。第二，对成分化合物的主要特性及所述化合物对组合物或视角调整元件带来的主要效果进行说明。第三，对组合物中的成分化合物的组合、优选的比例及其根据进行说明。第四，对成分化合物的优选的形态进行说明。第五，示出优选的成分化合物。第六，对可添加至组合物中的添加物及其他成分化合物进行说明。第七，对成分化合物的合成方法进行说明。第八，对为了在视角调整元件的视角切换层中使用而所需的、或者适宜的组合物的特性进行说明。
第一，对组合物的构成进行说明。本发明的视角调整元件用液晶组合物含有多种液晶性化合物，且含有选自化合物(1)中的至少一种液晶性化合物。所述组合物也可进而含有添加物。添加物为光学活性化合物、抗氧化剂、紫外线吸收剂、消光剂、色素、消泡剂、聚合性化合物、聚合引发剂、聚合抑制剂、极性化合物等。
就液晶性化合物的观点而言，所述组合物被分类为组合物(a)与组合物(b)。组合物(a)除了含有选自化合物(1)、化合物(2)及化合物(3)中的液晶性化合物以外，也可含有其他液晶性化合物(成分化合物)，且可进而含有添加物等(其中，组合物(a)含有选自化合物(1)中的至少一种液晶性化合物作为必需成分)。“其他液晶性化合物”为与化合物(1)、化合物(2)及化合物(3)不同的液晶性化合物。此种化合物是出于进一步调整特性的目的而混合于组合物中。
组合物(b)实质上仅包含选自化合物(1)、化合物(2)及化合物(3)中的液晶性化合物(其中，组合物(b)也含有选自化合物(1)中的至少一种液晶性化合物作为必需成分)。“实质上”是指组合物(b)虽可含有添加物，但并不含有其他液晶性化合物。再者，其他液晶性化合物并无特别限制，可使用公知的液晶性化合物的任一种。
第二，对成分化合物的主要特性及所述化合物对组合物或视角调整元件带来的主要效果进行说明。基于本发明的效果，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，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)是指小于S。
表2.液晶性化合物的特性
化合物 化合物(1) 化合物(2) 化合物(3)
上限温度 S～L S～L S～L
粘度 S～M M～L M～L
光学各向异性 S～L M～L M～L
介电各向异性 0 S～L M～L1)
比电阻 L L L
1)介电各向异性为负，记号表示绝对值的大小。
成分化合物的主要特性、效果如下所述。化合物(1)具有适当的光学各向异性、粘度、比电阻等特性，通过使用化合物(1)，可制成可获得具有良好的特性的视角调整元件的液晶组合物。化合物(2)具有大的正介电各向异性、与适当的光学各向异性、粘度、比电阻等特性的至少一种，可适宜用于制备具有正介电各向异性的视角调整元件用液晶组合物。化合物(3)具有大的负介电各向异性、与适当的光学各向异性、粘度、比电阻等特性的至少一种，可适宜用于制备具有负介电各向异性的视角调整元件用液晶组合物。化合物(3)在用于具有正介电各向异性的液晶组合物中的情况下，可提高垂直方向上的介电常数。
第三，对组合物中的成分化合物的组合、优选的比例及其根据进行说明。组合物中的成分化合物的优选的组合为化合物(1)+化合物(2)、化合物(1)+化合物(3)、或化合物(1)+化合物(2)+化合物(3)。进而优选的组合为化合物(1)+化合物(2)、或化合物(1)+化合物(3)。
为了提高光学各向异性、或者降低粘度，化合物(1)[成分A]的优选的比例为约5质量％以上，为了提高介电各向异性，化合物(1)[成分(A)]的优选的比例为约90质量％以下。进而优选的比例为约10质量％～约80质量％的范围。特别优选的比例为约30质量％～约80质量％的范围。
为了提高介电各向异性，化合物(2)[成分B]的优选的比例为约5质量％以上，为了降低下限温度，化合物(2)[成分B]的优选的比例为约90质量％以下。进而优选的比例为约10质量％～约85质量％的范围。特别优选的比例为约15质量％～约80质量％的范围。
为了提高介电各向异性、或者提高垂直方向上的介电常数，化合物(3)[成分C]的优选的比例为约5质量％以上，为了降低下限温度，化合物(3)[成分C]的优选的比例为约90质量％以下。进而优选的比例为约5质量％～约80质量％的范围。特别优选的比例为约10质量％～约70质量％的范围。
第四，对成分化合物的优选的形态进行说明。式(1)中，R1a及R1b为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、碳数2～12的烯基、或至少一个氢经氟或氯取代的碳数2～12的烯基。为了降低粘度，优选的R1a或R1b为碳数2～12的烯基，为了提高稳定性，优选的R1a或R1b为碳数1～12的烷基。式(2)中，R2为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、或碳数2～12的烯基。为了提高稳定性，优选的R2为碳数1～12的烷基。式(3)中，R3a及R3b为氢、碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、碳数2～12的烯基、或碳数2～12的烯基氧基。为了提高稳定性，优选的R3a为碳数1～12的烷基，为了降低粘度，优选的R3a为碳数2～12的烯基。为了提高介电各向异性，优选的R3b为碳数1～12的烷氧基。
优选的烷基为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、或辛基。为了降低粘度，进而优选的烷基为甲基、乙基、丙基、丁基、或戊基。
优选的烷氧基为甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊基氧基、己基氧基、或庚基氧基。为了降低粘度，进而优选的烷氧基为甲氧基或乙氧基。
优选的烯基为乙烯基、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5-己烯基。为了降低粘度，进而优选的烯基为乙烯基、1-丙烯基、3-丁烯基、或3-戊烯基。这些烯基中的-CH＝CH-的优选的立体构型依存于双键的位置。就降低粘度等方面而言，在1-丙烯基、1-丁烯基、1-戊烯基、1-己烯基、3-戊烯基、3-己烯基般的烯基中优选为反式构型。在2-丁烯基、2-戊烯基、2-己烯基般的烯基中优选为顺式构型。
优选的烯基氧基为乙烯基氧基、烯丙基氧基、3-丁烯基氧基、3-戊烯基氧基、或4-戊烯基氧基。为了降低粘度，进而优选的烯基氧基为烯丙基氧基或3-丁烯基氧基。
至少一个氢经氟或氯取代的烯基的优选例为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、或6,6-二氟-5-己烯基。为了降低粘度，进而优选的例子为2,2-二氟乙烯基或4,4-二氟-3-丁烯基。
式(1)中，环A1及环B1为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,5-二氟-1,4-亚苯基、或嘧啶-2,5-二基。为了提高光学各向异性，优选的环A1或环B1为1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、或2,5-二氟-1,4-亚苯基。在某实施方式中，优选环A1及环B1的至少两个、更优选为环A1及环B1的两个或三个为1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、或2,5-二氟-1,4-亚苯基，特别优选环A1及环B1的至少两个、更优选为环A1及环B1的两个或三个为1,4-亚苯基、或2-氟-1,4-亚苯基。通过使用环A1及环B1的至少两个、更优选为环A1及环B1的两个或三个为1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、或2,5-二氟-1,4-亚苯基的式(1)所表示的化合物，可制备具有大的光学各向异性的组合物，另外，存在容易制备其他特性也良好的组合物的倾向。
式(2)中，环A2为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-1,4-亚苯基、嘧啶-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、或四氢吡喃-2,5-二基。为了提高光学各向异性，优选的环A2为1,4-亚苯基或2-氟-1,4-亚苯基，为了提高介电各向异性，优选的环A2为2,6-二氟-1,4-亚苯基或1,3-二噁烷-2,5-二基。环A2中的四氢吡喃-2,5-二基为
或
优选为
式(3)中，环A3及环C3为1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、四氢吡喃-2,5-二基、1,4-亚苯基、至少一个氢经氟或氯取代的1,4-亚苯基、萘-2,6-二基、至少一个氢经氟或氯取代的萘-2,6-二基、色原烷-2,6-二基、或至少一个氢经氟或氯取代的色原烷-2,6-二基。“至少一个氢经氟或氯取代的1,4-亚苯基”的优选例为2-氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-1,4-亚苯基或2-氯-3-氟-1,4-亚苯基。为了降低粘度，优选的环A3或环C3为1,4-亚环己基，为了提高上限温度，优选的环A3或环C3为四氢吡喃-2,5-二基，为了提高光学各向异性，优选的环A3或环C3为1,4-亚苯基。环A3及环C3中的四氢吡喃-2,5-二基为
或
优选为
环B3为2,3-二氟-1,4-亚苯基、2-氯-3-氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-5-甲基-1,4-亚苯基、3,4,5-三氟萘-2,6-二基、7,8-二氟色原烷-2,6-二基、3,4,5,6-四氟芴-2,7-二基(FLF4)、4,6-二氟二苯并呋喃-3,7-二基(DBFF2)、4,6-二氟二苯并噻吩-3,7-二基(DBTF2)、或1,1,6,7-四氟茚满-2,5-二基(InF4)。
为了提高介电各向异性，优选的环B3为2,3-二氟-1,4-亚苯基。
式(1)中，Z1为单键、亚乙基、亚乙烯基、亚甲基氧基、或羰氧基。为了降低粘度，优选的Z1为单键。式(2)中，Z2为单键、亚乙基、亚乙烯基、羰氧基、或二氟亚甲基氧基。为了降低粘度，优选的Z2为单键，为了提高介电各向异性，优选的Z2为二氟亚甲基氧基。式(3)中，Z3a及Z3b为单键、亚乙基、亚乙烯基、亚甲基氧基、或羰氧基。为了降低粘度，优选的Z3a或Z3b为单键，为了降低下限温度，优选的Z3a或Z3b为亚乙基，为了提高介电各向异性，优选的Z3a或Z3b为亚甲基氧基。
亚甲基氧基般的二价基左右不对称。亚甲基氧基中，-CH2O-优于-OCH2-。羰氧基中，-COO-优于-OCO-。
式(2)中，X2a及X2b为氢或氟。为了提高介电各向异性，优选的X2a或X2b为氟。
Y2为氟、氯、氰基、至少一个氢经氟或氯取代的碳数1～12的烷基、至少一个氢经氟或氯取代的碳数1～12的烷氧基、或至少一个氢经氟或氯取代的碳数2～12的烯基氧基。就介电各向异性的观点而言，优选的Y2为氟或氰基。就对于光的稳定性的观点而言，氟优于氰基。就介电各向异性的观点而言，优选为氰基。关于Y2为氰基的式(2)的化合物，通过使用其而容易达成大的介电各向异性，且存在通过与其他化合物的组合而更适于制备具有大的光学各向异性的组合物的情况。
式(1)中，a1为1、2或3。为了降低粘度，优选的a1为1，为了提高上限温度，优选的a1为2或3。式(2)中，a2为1、2、3或4。为了提高介电各向异性，优选的a2为2或3。式(3)中，a3为0、1、2或3，b3为0或1，而且a3与b3的和为3以下。为了降低粘度，优选的a3为1，为了提高上限温度，优选的a3为2或3。为了降低粘度，优选的b3为0，为了降低下限温度，优选的b3为1。
第五，示出优选的成分化合物。优选的化合物(1)[成分A]为项2中记载的化合物(1-1)～化合物(1-14)。这些化合物中，优选为成分A的至少一种为化合物(1-3)、化合物(1-6)、化合物(1-7)、化合物(1-8)、化合物(1-9)、化合物(1-12)、或化合物(1-13)。在某实施方式中，优选为成分A的至少两种为选自化合物(1-3)、化合物(1-6)、化合物(1-7)、化合物(1-8)、化合物(1-9)、化合物(1-12)及化合物(1-13)中的化合物。优选为成分A的至少两种为化合物(1-3)及化合物(1-6)、化合物(1-3)及化合物(1-8)、化合物(1-3)及化合物(1-13)、化合物(1-6)及化合物(1-8)、化合物(1-6)及化合物(1-13)、或化合物(1-8)及化合物(1-13)的组合。
基于液晶组合物的质量，化合物(1-3)、化合物(1-6)、化合物(1-7)、化合物(1-8)、化合物(1-9)、化合物(1-12)及化合物(1-13)的比例的合计优选为15质量％以上。基于液晶组合物的质量，化合物(1-3)、化合物(1-6)、化合物(1-7)、化合物(1-8)、化合物(1-9)、化合物(1-12)及化合物(1-13)的比例的合计特别优选为20质量％以上。另外，相对于成分A的总质量，化合物(1-3)、化合物(1-6)、化合物(1-7)、化合物(1-8)、化合物(1-9)、化合物(1-12)及化合物(1-13)的比例的合计优选为50质量％以上。
优选的化合物(2)[成分B]为项6中记载的化合物(2-1)～化合物(2-39)。这些化合物中，优选为成分B的至少一种为化合物(2-8)、化合物(2-15)、化合物(2-18)、化合物(2-19)、化合物(2-20)、化合物(2-23)、化合物(2-24)、化合物(2-29)、或化合物(2-30)。在某实施方式中，优选为成分B的至少两种为化合物(2-8)及化合物(2-15)、化合物(2-15)及化合物(2-18)、化合物(2-15)及化合物(2-19)、化合物(2-15)及化合物(2-29)、化合物(2-15)及化合物(2-30)、化合物(2-18)及化合物(2-29)、或化合物(2-18)及化合物(2-30)的组合。
优选的化合物(3)[成分C]为项9中记载的化合物(3-1)～化合物(3-35)。这些化合物中，优选为成分C的至少一种为化合物(3-1)、化合物(3-3)、化合物(3-6)、化合物(3-8)、化合物(3-10)、化合物(3-14)、化合物(3-16)、化合物(3-18)、化合物(3-19)、或化合物(3-34)。在某实施方式中，优选为成分C的至少两种为化合物(3-1)及化合物(3-8)、化合物(3-1)及化合物(3-14)、化合物(3-3)及化合物(3-8)、化合物(3-3)及化合物(3-14)、化合物(3-3)及化合物(3-16)、化合物(3-6)及化合物(3-8)、化合物(3-6)及化合物(3-10)、或化合物(3-6)及化合物(3-14)的组合。
第六，对可添加至组合物中的添加物及其他成分化合物进行说明。此种添加物为光学活性化合物、抗氧化剂、紫外线吸收剂、消光剂、二色性色素、消泡剂、聚合性化合物、聚合引发剂、聚合抑制剂、极性化合物等。再者，其他成分化合物将在后叙述。
出于诱发液晶分子的螺旋结构来赋予扭角(torsion angle)的目的，也可将光学活性化合物添加至组合物中。此种化合物的例子为化合物(5-1)～化合物(5-5)等。光学活性化合物的优选的比例为约5质量％以下。进而优选的比例为约0.01质量％～约2质量％的范围。
为了防止由大气中的加热所引起的比电阻的降低、或者为了在长时间使用视角调整元件后不仅在室温下而且在接近上限温度的温度下也维持大的电压保持率，也可进而将抗氧化剂添加至组合物中。抗氧化剂的例子为化合物(6-1)～化合物(6-3)等。
化合物(6-2)由于挥发性小，故对于在长时间使用视角调整元件后不仅在室温下而且在接近上限温度的温度下也维持大的电压保持率而言有效。为了获得所述效果，抗氧化剂的优选的比例为约50ppm以上，为了不降低上限温度或者为了不提高下限温度，抗氧化剂的优选的比例为约600ppm以下。进而优选的比例为约100ppm～约300ppm的范围。
紫外线吸收剂的优选例为二苯甲酮衍生物、苯甲酸酯衍生物、三唑衍生物等。另外，具有位阻的胺般的光稳定剂也优选。光稳定剂的优选例为化合物(7-1)～化合物(7-16)等。为了获得所述效果，这些紫外线吸收剂或光稳定剂的优选的比例为约50ppm以上，为了不降低上限温度或者为了不提高下限温度，这些紫外线吸收剂或光稳定剂的优选的比例为约10000ppm以下。进而优选的比例为约100ppm～约10000ppm的范围。
消光剂为通过接受液晶性化合物所吸收的光能量并转换为热能量来防止液晶性化合物的分解的化合物。消光剂的优选例为化合物(8-1)～化合物(8-7)等。为了获得所述效果，这些消光剂的优选的比例为约50ppm以上，为了不提高下限温度，这些消光剂的优选的比例为约20000ppm以下。进而优选的比例为约100ppm～约10000ppm的范围。
二色性色素的例子为苯并噻二唑类(benzothiadiazoles)、二酮基吡咯并吡咯类(diketopyrrolopyrroles)、偶氮化合物(azo compounds)、偶氮甲碱化合物(azomethinecompounds)、次甲基化合物(methine compounds)、蒽醌类(anthraquinones)、部花青类(merocyanines)、萘醌类(naphthoquinones)、四嗪类(tetrazines)、吡咯亚甲基类(pyrromethenes)、及苝类(perylenes)或三萘嵌二苯类(terrylenes)般的萘嵌苯类(rylenes)。优选的二色性色素为苯并噻二唑类、二酮基吡咯并吡咯类、偶氮化合物、蒽醌类、及萘嵌苯类。特别优选的二色性色素为苯并噻二唑类、二酮基吡咯并吡咯类、偶氮化合物、及萘嵌苯类。例如，苯并噻二唑类是指具有苯并噻二唑环的二色性色素。
二色性色素的一例为化合物(9-1)～化合物(9-110)。
市售的二色性色素的例子为：长濑产业制造的G-207、G-241、G-305、G-470、G-471、G-472、LSB-278、LSB-335、NKX-1366、NKX-3538、NKX-3540、NKX-3622、NKX-3739、NKX-3742、NKX-3773、NKX-4010、及NKX-4033；三井化学精细(Mitsui Chemicals Fine)制造的S-428、SI-426、SI-486、M-412、及M-483。
聚合性化合物的例子为由式(10)所表示的化合物。
式(10)中，环A10及环C10为环己基、环己烯基、苯基、1-萘基、2-萘基、四氢吡喃-2-基、1,3-二噁烷-2-基、嘧啶-2-基、或吡啶-2-基，这些环中，至少一个氢可经氟、碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、或至少一个氢经氟取代的碳数1～12的烷基取代；环B10为1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4-亚苯基、萘-1,2-二基、萘-1,3-二基、萘-1,4-二基、萘-1,5-二基、萘-1,6-二基、萘-1,7-二基、萘-1,8-二基、萘-2,3-二基、萘-2,6-二基、萘-2,7-二基、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、或吡啶-2,5-二基，这些环中，至少一个氢可经氟、碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、或至少一个氢经氟取代的碳数1～12的烷基取代；Z10a及Z10b为单键或碳数1～10的亚烷基，所述亚烷基中，至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-、-C(CH3)＝CH-、-CH＝C(CH3)-、或-C(CH3)＝C(CH3)-取代，这些基中，至少一个氢可经氟取代；P10a、P10b、及P10c为聚合性基；Sp10a、Sp10b、及Sp10c为单键或碳数1～10的亚烷基，所述亚烷基中，至少一个-CH2-可经-O-、-COO-、或-OCO-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，这些基中，至少一个氢可经氟取代；a10为0、1或2；b10、c10、及d10为0、1、2、3或4，而且b10、c10、及d10的和为1以上。
式(10)中，优选的P10a、P10b、及P10c为由下述式(P-1)～式(P-3)所表示的聚合性基。
式(P-1)～式(P-3)中，M1、M2及M3为氢、氟、碳数1～5的烷基、或至少一个氢经氟取代的碳数1～5的烷基。
优选的聚合性化合物的例子为由式(10-1)～式(10-29)所表示的化合物。
式(10-1)～式(10-29)中，P10a、P10b、及P10c为选自由式(P-1)～式(P-3)所表示的聚合性基中的基，此处，M1、M2及M3为氢、氟、碳数1～5的烷基、或至少一个氢经氟取代的碳数1～5的烷基；
Sp10a、Sp10b、及Sp10c为单键或碳数1～10的亚烷基，所述亚烷基中，至少一个-CH2-可经-O-、-COO-、或-OCO-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，这些基中，至少一个氢可经氟取代。
其他成分化合物的例子为式(11)所表示的化合物。
式(11)中，R11a及R11b为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、碳数2～12的烯基、或至少一个氢经氟或氯取代的碳数2～12的烯基；环A11为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,5-二氟-1,4-亚苯基、或嘧啶-2,5-二基；环B11及环C11为1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、或2,5-二氟-1,4-亚苯基；Z11a为单键、亚乙基、亚乙烯基、亚乙炔基、亚甲基氧基、或羰氧基；a11为0、1、或2。
优选的式(11)的例子为式(11-1)～式(11-3)。
式(11-1)～式(11-3)中，R11a及R11b为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、碳数2～12的烯基、或至少一个氢经氟或氯取代的碳数2～12的烯基。
如式(11)所表示的化合物般，将具有两个苯环经由亚乙炔基进行键结而成的结构的化合物称为二苯乙炔衍生物。就提高光学各向异性的观点而言，优选为二苯乙炔衍生物。另一方面，二苯乙炔衍生物有降低电压保持率的倾向。因此，尤其是为了制备具有高的电压保持率的元件，优选为不含二苯乙炔衍生物。
再者，组合物可含有的成分化合物(液晶性化合物)并不限定于所述式(11)所表示的化合物。
第七，对成分化合物的合成方法进行说明。这些化合物可利用已知的方法来合成。例示合成方法。化合物(1-1)可利用日本专利特开昭59-176221号公报中所记载的方法来合成。化合物(2-4)可利用日本专利特开平10-204016中所记载的方法来合成。化合物(3-1)可利用日本专利特开2000-053602号公报中所记载的方法来合成。抗氧化剂已有市售。例如，化合物(6-1)可自奥德里奇(西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Corporation))获取。化合物(6-2)等可利用美国专利3660505号说明书中所记载的方法来合成。
所述以外的化合物可利用以下成书中记载的方法来合成：《有机合成》(OrganicSyntheses，约翰威立父子出版公司(John Wiley&Sons,Inc.))、《有机反应》(OrganicReactions，约翰威立父子出版公司(John Wiley&Sons,Inc.))、《综合有机合成》(Comprehensive Organic Synthesis，培格曼出版公司(Pergamon Press))、新实验化学讲座(丸善)等。组合物是利用公知的方法，由以所述方式获得的化合物来制备。例如，将成分化合物混合，然后通过加热而使其彼此溶解，由此可制备组合物。
第八，对为了在视角调整元件的视角切换层中使用而所需的、或者适宜的组合物的特性进行说明。
为了实现优异的视角调整功能，通常，组合物的光学各向异性优选为大。具体而言，组合物的波长589nm下的光学各向异性(在25℃下测定)优选为0.15以上，更优选为0.18以上。在某实施方式中，优选为更大的光学各向异性，例如，组合物的波长589nm下的光学各向异性(在25℃下测定)优选为0.19以上。另一方面，就视角调整元件所要求的其他特性、或与这些特性的平衡等观点而言，通常，组合物的波长589nm下的光学各向异性(在25℃下测定)优选为0.25以下。
为了获得具有良好的特性的视角调整元件，组合物的介电各向异性(在25℃下测定)的绝对值优选为2.0以上。再者，组合物可具有正介电各向异性，也可具有负介电各向异性。
组合物的粘度和视角调整元件的广视角与窄视角的切换所需的时间(响应时间)相关联。广视角与窄视角的切换所需的时间越短越优选，因此，组合物的粘度越小越优选。
向列相的温度范围和可使用视角调整元件及包括所述元件的能够调整视角的显示装置的温度范围相关联。通常，显示装置的可使用的温度范围优选为广，因此，向列相的温度范围优选为广。在应用于液晶显示装置的情况下，通常，向列相的上限温度优选为约70℃以上，向列相的下限温度优选为约-10℃以下。
组合物的比电阻和视角调整元件的电压保持率相关联。通常，视角调整元件的电压保持率优选为大，组合物的比电阻也优选为大。优选为在初始阶段具有大的比电阻的组合物。另外，优选为在长时间使用后也具有大的比电阻的组合物。
另外，由于视角调整元件的寿命变长，故组合物对于光或热的稳定性优选为高。
本发明的视角调整元件用液晶组合物与例如以前在可电子性地切换透明状态与散射状态的切换层等中使用的“高分子分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal，PDLC)”不同。再者，高分子分散液晶为在聚合性化合物进行聚合而成的聚合物中分散有液晶组合物的液晶，但若非此种形态(在聚合物中分散有液晶组合物的液晶)，则本发明的视角调整元件用液晶组合物也可含有聚合性化合物、或聚合性化合物进行聚合而成的聚合物。
＜视角调整元件及能够调整视角的显示装置＞
本发明的视角调整元件包括：视角切换层，包含含有选自化合物(1)中的至少一种液晶性化合物的液晶组合物；以及一对电极，用于对所述视角切换层施加电压。即，本发明的视角调整元件中，视角切换层包含所述本发明的视角调整元件用液晶组合物，优选的组合物也与所述相同。
在本发明的视角调整元件中，就优异的视角调整功能的观点而言，通常，在将视角调整元件用液晶组合物的波长589nm下的光学各向异性(在25℃下测定)设为Δn、将视角切换层的厚度设为d时，Δn与d的积(Δn×d)优选为大。具体而言，Δn与d的积优选为700nm以上。在某实施方式中，Δn与d的积优选为720nm以上。另一方面，Δn与d的积的上限值并无特别限定，通常存在如下情况：优选为约1300nm以下，特别优选为900nm以下。再者，要求显示装置的薄型化的情况多，通常，视角切换层的厚度d优选为小。
本发明的显示装置为包含所述般的本发明的视角调整元件的能够调整视角的显示装置。与本发明的视角调整元件组合的显示元件并无特别限定，例如可为液晶显示元件或有机电致发光(electroluminescence，EL)显示元件。
本发明的液晶显示装置为包含本发明的视角调整元件的能够调整视角的液晶显示装置。组合的液晶显示元件也无特别限定。液晶显示元件中，基于液晶分子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)、共面切换(in-plane switching，IPS)、垂直取向(vertical alignment，VA)、边缘场切换(fringe field switching，FFS)、电场感应光反应取向(field-induced photo-reactive alignment，FPA)等模式。基于元件的驱动方式的分类为无源矩阵(passive matrix，PM)与有源矩阵(active matrix，AM)。PM被分类为静态式(static)、多路复用式(multiplex)等，AM被分类为薄膜晶体管(thin filmtransistor，TFT)、金属-绝缘体-金属(metal insulator metal，MIM)等。TFT的分类为非晶硅(amorphous silicon)及多晶硅(polycrystal silicon)，后者根据制造工序而被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、利用背光的透过型、以及利用自然光与背光两者的半透过型。在本发明的液晶显示装置中，也可适宜使用这些任一模式、驱动方式的液晶显示元件。也可适宜使用聚合物稳定取向(polymer sustained alignment，PSA)型的液晶显示元件。再者，液晶显示元件中所使用的液晶组合物并无特别限制，可根据所要求的特性等适宜选择。
其次，参照附图，对本发明的显示装置的优选的一实施方式进行说明。再者，以下所示的情况是一个例子，且并不限定于此。在与本发明的视角调整元件组合的显示元件为有机EL显示元件的显示装置的情况下，无需背光。本发明的显示装置包括视角调整元件(本发明的视角调整元件)，所述视角调整元件包括包含本发明的视角调整元件用液晶组合物的视角切换层，除此以外的包含显示元件在内的构成显示装置的要素、或其结构并无特别限定。本发明的视角调整元件的特征也在于包括包含本发明的视角调整元件用液晶组合物的视角切换层，除此以外的构成视角调整元件的要素、或其结构并无特别限定。再者，构成显示装置或视角调整元件的要素、例如构成透明电极、透光性基板、取向膜、及偏光板等的材料也无特别限定，也可使用通常所使用的公知材料的任一种。
图1中示出表示本发明的一实施方式的液晶显示装置的一例的构成的概略剖面图。图2中示出图1所示的液晶显示装置的分解立体图。图1及图2所示的液晶显示装置为在视角切换层中使用有具有正介电各向异性的液晶组合物的液晶显示装置的一例。
图1、图2所示的液晶显示装置1包括：视角调整元件10，用于对液晶显示装置1的视角特性进行切换；液晶显示元件20；背光30；第一偏光板41，设置于背光30与视角调整元件10之间；第二偏光板42，设置于视角调整元件10与液晶显示元件20之间；以及第三偏光板43，设置于液晶显示元件20上。再者，在图1及图2的说明中，入射至液晶显示元件20的光透过偏光板43。
视角调整元件10包括：第一透光性基板13a，在表面具有第一透明电极12a；与第二透光性基板13b，在表面具有第二透明电极12b；以及视角切换层11，由一对透明电极12a、透明电极12b夹持，且一对透明电极12a、透明电极12b可对视角切换层11施加电压。设置于背光30与视角调整元件10之间的第一偏光板41的透过轴41a、和设置于视角调整元件10与液晶显示元件20之间的第二偏光板42的透过轴42a大致平行。设置于液晶显示元件20上的第三偏光板43的透过轴43a相对于第一偏光板41的透过轴41a及第二偏光板42的透过轴42a大致垂直。
视角切换层11包含含有液晶分子11m且具有正介电各向异性的液晶组合物(本发明的视角调整元件用液晶组合物)。在透明电极12a、透明电极12b上包括用于使液晶分子11m取向的经摩擦处理的取向膜(未图示)，在本实施方式中，关于其摩擦方向，如图2所示，对于透明电极12a的取向膜的摩擦方向Ra、与对于透明电极12b的取向膜的摩擦方向Rb大致平行且方向相反。即，视角切换层11为平行(homogeneous)取向(水平取向)液晶层，视角切换层11中所含的液晶分子11m在未施加电压时以分子长轴11a相对于透光性基板13a、透光性基板13b及透明电极12a、透明电极12b大致平行的方式进行排列。
另外，视角切换层11中所含的液晶分子11m的分子长轴11a相对于设置于背光30与视角调整元件10之间的第一偏光板41的透过轴41a、及设置于视角调整元件10与液晶显示元件20之间的第二偏光板42的透过轴42a大致垂直。在未对视角切换层11施加电压时，在液晶显示装置1的正面方向(视角0°)50a上垂直地入射至视角切换层11的入射光、以及自具有规定角度的方向50b、方向50c入射至视角切换层11的入射光均透过第二偏光板42，并且入射至液晶显示元件20，进而透过第三偏光板43。
若利用一对透明电极12a、透明电极12b对视角切换层11施加电压，则根据施加电压的大小，视角切换层11中所含的液晶分子11m以如下状态进行排列：沿图1、图2的虚线的箭头方向，分子长轴11a一边相对于第一偏光板41的透过轴41a及第二偏光板42的透过轴42a维持大致垂直，一边自相对于透光性基板13a、透光性基板13b及透明电极12a、透明电极12b大致平行的状态以锐角(例如，20°、45°、70°等)倾斜。因此，透过设置于背光30与视角调整元件10之间的第一偏光板41后，自并非垂直而是具有规定角度的方向50b、方向50c入射至视角切换层11的入射光产生相位延迟，从而无法透过设置于视角调整元件10与液晶显示元件20之间的第二偏光板42，仅自液晶显示装置1的正面方向50a垂直地入射至视角切换层11的入射光透过第二偏光板42，并且入射至液晶显示元件20，进而透过第三偏光板43。
如此，通过对视角调整元件10的视角切换层11施加电压，可将液晶显示装置1的视角特性自广视角切换为窄视角。
图3中示出表示本发明的另一实施方式的液晶显示装置的一例的构成的概略剖面图。图4中示出图3所示的液晶显示装置的分解立体图。图3及图4所示的液晶显示装置为在视角切换层中使用有具有负介电各向异性的液晶组合物的液晶显示装置的一例。
图3、图4所示的液晶显示装置1包括：视角调整元件10，用于对液晶显示装置1的视角特性进行切换；液晶显示元件20；背光30；第一偏光板41，设置于背光30与视角调整元件10之间；第二偏光板42，设置于视角调整元件10与液晶显示元件20之间；以及第三偏光板43，设置于液晶显示元件20上。再者，在图3及图4的说明中，入射至液晶显示元件20的光透过偏光板43。
视角调整元件10包括：第一透光性基板13a，在表面具有第一透明电极12a；与第二透光性基板13b，在表面具有第二透明电极12b；以及视角切换层11，由一对透明电极12a、透明电极12b夹持，且一对透明电极12a、透明电极12b可对视角切换层11施加电压。在所述液晶显示装置1中，在透明电极12a、透明电极12b上，也设置有取向膜(未图示)。设置于背光30与视角调整元件10之间的第一偏光板41的透过轴41a、和设置于视角调整元件10与液晶显示元件20之间的第二偏光板42的透过轴42a大致平行。设置于液晶显示元件20上的第三偏光板43的透过轴43a相对于第一偏光板41的透过轴41a及第二偏光板42的透过轴42a大致垂直。
视角切换层11包含含有液晶分子11m'且具有负介电各向异性的液晶组合物(本发明的视角调整元件用液晶组合物)。在本实施方式中，视角切换层11为垂直取向液晶层，视角切换层11中所含的液晶分子11m'在未施加电压时以分子长轴11a'相对于透光性基板13a、透光性基板13b及透明电极12a、透明电极12b大致垂直的方式进行排列。
在未对视角切换层11施加电压时，在液晶显示装置1的正面方向(视角0°)50a上垂直地入射至视角切换层11的入射光、以及自具有规定角度的方向50b、方向50c入射至视角切换层11的入射光均透过第二偏光板42，并且入射至液晶显示元件20，进而透过第三偏光板43。
若利用一对透明电极12a、透明电极12b对视角切换层11施加电压，则根据施加电压的大小，视角切换层11中所含的液晶分子11m'以如下状态进行排列：沿图3、图4的虚线的箭头方向，分子长轴11a'一边相对于第一偏光板41的透过轴41a及第二偏光板42的透过轴42a维持大致垂直，一边自相对于透光性基板13a、透光性基板13b及透明电极12a、透明电极12b大致垂直的状态以锐角倾斜。因此，透过设置于背光30与视角调整元件10之间的第一偏光板41后，自并非垂直而是具有规定角度的方向50b、方向50c入射至视角切换层11的入射光产生相位延迟，从而无法透过设置于视角调整元件10与液晶显示元件20之间的第二偏光板42，仅自液晶显示装置1的正面方向50a垂直地入射至视角切换层11的入射光透过第二偏光板42，并且入射至液晶显示元件20，进而透过第三偏光板43。
如此，通过对视角调整元件10的视角切换层11施加电压，可将液晶显示装置1的视角特性自广视角切换为窄视角。
再者，液晶显示元件例如需要以像素单位或区段(segment)单位等显示单位驱动液晶，且具有与显示单位相应的电极结构，但视角调整元件的电极结构并无特别限制，例如，为了在显示面整体进行一样的切换，可在透光性基板13a、透光性基板13b的整个面上形成一样的透明电极12a、透明电极12b，也可形成为其他任意形状、例如经图案化的所期望的形状。
在图1及图2、图3及图4中，例示了如下液晶显示装置1、即在未施加电压时，自液晶显示装置1的正面方向50a、具有规定角度的方向50b、方向50c的任一方向入射至视角切换层11的入射光均透过第二偏光板42，并且入射至液晶显示元件20，进而也透过第三偏光板43，因此变为广视角显示，且在施加电压时，仅自液晶显示装置1的正面方向50a入射至视角切换层11的入射光透过第二偏光板42，并且入射至液晶显示元件20，进而也透过第三偏光板43，因此变为窄视角显示，但本发明的液晶显示装置、及本发明的视角调整元件并不限定于此。例如，也可设为如下液晶显示装置1、即在未施加电压时，仅自液晶显示装置1的正面方向50a入射至视角切换层11的入射光透过第二偏光板42，并且入射至液晶显示元件20，进而也透过第三偏光板43，因此变为窄视角显示，且在施加电压时，自液晶显示装置1的正面方向50a、具有规定角度的方向50b、方向50c的任一方向入射至视角切换层11的入射光均透过第二偏光板42，并且入射至液晶显示元件20，进而也透过第三偏光板43，因此变为广视角显示。
在图1及图2、图3及图4中，例示了如下液晶显示装置1、即设置于背光30与视角调整元件10之间的第一偏光板41的透过轴41a、和设置于视角调整元件10与液晶显示元件20之间的第二偏光板42的透过轴42a大致平行，但设置于背光30与视角调整元件10之间的第一偏光板41的透过轴41a、和设置于视角调整元件10与液晶显示元件20之间的第二偏光板42的透过轴42a例如也可以彼此大致正交的方式配置。
另外，在图1及图2、图3及图4中，例示了依次包括背光30、第一偏光板41、视角调整元件10、第二偏光板42、液晶显示元件20、第三偏光板43的液晶显示装置1，但也可设为依次包括背光、第一偏光板、液晶显示元件、第二偏光板、视角调整元件、第三偏光板的液晶显示装置，即，也可设为在背光与视角调整元件之间设置液晶显示元件的构成，而非在背光与液晶显示元件之间设置视角调整元件的构成。
进而，图1及图2、图3及图4所示的液晶显示装置1包括一个用于对液晶显示装置1的视角特性进行切换的视角调整元件10，但液晶显示装置也可包括两个以上的视角调整元件。两个以上的视角调整元件可相同，或者也可不同。
液晶显示装置也可进而在液晶显示元件与视角调整元件之间设置用于设定视认限制方向的相位差板。通过在液晶显示元件与视角调整元件之间设置适当的相位差板，可改变透过视角调整元件或液晶显示元件的直线偏光的偏光方向(偏光轴的方向)，由此，可利用视角调整元件来改变视认限制方向。即，通过使用适当的相位差板并适宜地设定其轴，可任意地设定窄视角时的视认限制方向。
在设置相位差板的情况下，相位差板可设为设置于偏光板与偏光板之间的构成。即，液晶显示装置例如可设为依次包括背光、第一偏光板、液晶显示元件、第二偏光板、相位差板、第三偏光板、视角调整元件、第四偏光板的构成。
相位差板并无特别限定，例如为1/2波长板(1/2λ板)。在依次包括背光、第一偏光板、液晶显示元件、第二偏光板、相位差板、第三偏光板、视角调整元件、第四偏光板的液晶显示装置的情况下，第二偏光板及第三偏光板是以第二偏光板的透过轴与1/2波长板的轴所成的角、和1/2波长板的轴与第三偏光板的透过轴所成的角相等的方式进行设置，由此，可一边维持透过液晶显示元件的直线偏光的强度一边改变其偏光方向(偏光轴的方向)。相位差板也可由并行地、即以各自的轴平行的方式配置的两块1/4波长板构成。
进而，也可在第一偏光板与液晶显示元件之间和/或第二偏光板与液晶显示元件之间设置相位差板。可在第三偏光板与视角调整元件之间和/或第四偏光板与视角调整元件之间设置相位差板。通过在偏光板与视角调整元件之间设置相位差板，可对因视角调整元件的视角切换层(液晶层)的双折射而产生的椭圆偏光进行光学补偿，可抑制漏光，可提高窄视角显示中的视角特性。
另外，液晶显示装置也可进而在液晶显示元件与视角调整元件之间设置含有液晶分子的补偿膜。在设置此种含液晶分子的补偿膜的情况下，补偿膜可设为设置于偏光板与偏光板之间的构成。即，液晶显示装置例如可设为依次包括背光、第一偏光板、视角调整元件、第二偏光板、含液晶分子的补偿膜、第三偏光板、液晶显示元件、第四偏光板的构成。液晶显示装置也可设为依次包括背光、第一偏光板、液晶显示元件、第二偏光板、视角调整元件、第三偏光板、含液晶分子的补偿膜、第四偏光板的构成。液晶显示装置也可设为依次包括背光、第一偏光板、含液晶分子的补偿膜、第二偏光板、视角调整元件、第三偏光板、液晶显示元件、第四偏光板的构成。通过设置含液晶分子的补偿膜，可抑制广角度范围的漏光，可达成更优异的视角调整功能。
关于含液晶分子的补偿膜中所含的液晶分子，分子长轴可相对于基板大致垂直，也可相对于基板大致平行，或者也可相对于基板以锐角倾斜。含液晶分子的补偿膜中所含的液晶分子并无特别限制，可使用公知的液晶性化合物。
液晶显示装置也可包括两个以上的含液晶分子的补偿膜。两个以上的含液晶分子的补偿膜可相同，或者也可不同。在设置两个以上的含液晶分子的补偿膜的情况下，这些的位置可无特别限制地选择。
再者，液晶显示装置也可包括所述般的相位差板与含液晶分子的补偿膜此两者。
本发明的视角调整元件、及本发明的液晶显示装置等显示装置可将本发明的视角调整元件用液晶组合物用于视角切换层中并依照公知的方法来制造。
[实施例]
通过实施例而更详细地对本发明进行说明。本发明不受这些实施例的限制。本发明例如也包含将实施例1～实施例3的组合物(组合物1～组合物3)及组合物例1～组合物例23的组合物的至少两种混合而成的混合物。所合成的化合物是利用核磁共振(NuclearMagnetic Resonance，NMR)分析等方法来鉴定。化合物、组合物及元件的特性是利用下述记载的方法来测定。
NMR分析：测定时使用布鲁克拜厄斯宾(Bruker BioSpin)公司制造的DRX-500。1H-NMR的测定中，使试样溶解于CDCl3等氘化溶媒中，在室温下以500MHz、累计次数16次的条件进行测定。使用四甲基硅烷作为内部标准。19F-NMR的测定中，使用CFCl3作为内部标准，以累计次数24次进行。
气相色谱分析：测定时使用岛津制作所制造的GC-14B型气相色谱仪。载体气体为氦气(2mL/min)。将试样气化室设定为280℃，将检测器(火焰离子化检测器(flameionization detector，FID))设定为300℃。成分化合物的分离时使用安捷伦科技有限公司(Agilent Technologies Inc.)制造的毛细管柱DB-1(长度30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm；固定液相为二甲基聚硅氧烷；无极性)。所述管柱是在200℃下保持2分钟后，以5℃/min的比例升温至280℃。将试样制备为丙酮溶液(0.1质量％)后，将其1μL注入至试样气化室中。记录计为岛津制作所制造的C-R5A型色谱仪组件(Chromatopac)或其同等品。所获得的气相色谱图示出与成分化合物对应的峰值的保持时间及峰值的面积。
用于稀释试样的溶媒可使用氯仿、己烷等。为了将成分化合物分离，可使用如下毛细管柱。安捷伦科技有限公司(Agilent Technologies Inc.)制造的HP-1(长度30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)、瑞斯泰克公司(Restek Corporation)制造的Rtx-1(长度30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)、澳大利亚SGE国际公司(SGE International Pty.Ltd)制造的BP-1(长度30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)。出于防止化合物峰值的重叠的目的，可使用岛津制作所制造的毛细管柱CBP1-M50-025(长度50m、内径0.25mm、膜厚0.25μm)。
组合物中所含的液晶性化合物的比例可利用如下般的方法来算出。利用气相色谱仪(FID)对液晶性化合物的混合物进行分析。气相色谱图中的峰值的面积比相当于液晶性化合物的比例。在使用上文记载的毛细管柱时，可将各液晶性化合物的修正系数视为1。因此，液晶性化合物的比例(质量％)可根据峰值的面积比来算出。
测定试样：测定组合物或元件的特性时，将组合物直接用作试样。
测定方法：利用下述方法进行特性的测定。这些方法大多是社团法人电子信息技术产业协会(Japan Electronics and Information Technology IndustriesAssociation；称为JEITA)所审议制定的JEITA标准(JEITA·ED-2521B)中所记载的方法、或将其加以修饰而成的方法。测定中所使用的TN元件并未安装薄膜晶体管(TFT)。
根据试样的介电各向异性为正或负，测定方法有时不同。测定(18)～测定(21a)、测定(21b)、测定(21c)是介电各向异性为负的试样的测定方法。
(1)向列相的上限温度(NI；℃)：在包括偏光显微镜的熔点测定装置的加热板上放置试样，以1℃/min的速度进行加热。测定试样的一部分自向列相变化为各向同性液体时的温度。有时将向列相的上限温度简称为“上限温度”。
(2)向列相的下限温度(TC；℃)：将具有向列相的试样放入玻璃瓶，并在0℃、-10℃、-20℃、-30℃及-40℃的冷冻器中保管10天后，观察液晶相。例如，当试样在-20℃下保持向列相、且在-30℃下变化为结晶或层列相时，记载为TC＜-20℃。有时将向列相的下限温度简称为“下限温度”。
(3)粘度(体积粘度；η；在20℃下测定；mPa·s)：测定时使用东京计器股份有限公司制造的E型旋转粘度计。
(4)粘度(旋转粘度；γ1；在25℃下测定；mPa·s)：测定是依照M.今井(M.Imai)等人的《分子晶体与液晶(Molecular Crystals and Liquid Crystals)》(Vol.259，37(1995))中所记载的方法。在扭转角为0°、而且两块玻璃基板的间隔(单元间隙)为5μm的TN元件中放入试样。对所述元件在16V～19.5V的范围内以0.5V为单位阶段性地施加电压。不施加电压0.2秒后，以施加仅1个矩形波(矩形脉冲；0.2秒)与不进行施加(2秒)的条件反复施加。对通过所述施加而产生的暂态电流(transient current)的峰值电流(peakcurrent)及峰值时间(peak time)进行测定。由这些测定值与M.今井(M.Imai)等人的论文中的第40页记载的计算式(10)来获得旋转粘度的值。所述计算中所需的介电各向异性的值是使用测定了所述旋转粘度的元件并利用以下记载的方法来求出。
(5)光学各向异性(折射率各向异性；Δn；在25℃下测定)：使用波长589nm的光，利用在接目镜上安装有偏光板的阿贝折射计进行测定。朝一个方向摩擦主棱镜的表面后，将试样滴加至主棱镜上。在偏光的方向与摩擦的方向平行时测定折射率n∥。在偏光的方向与摩擦的方向垂直时测定折射率n⊥。光学各向异性的值是根据Δn＝n∥-n⊥的式子来计算。
(6)介电各向异性(Δε；在25℃下测定)：在两块玻璃基板的间隔(单元间隙)为9μm、而且扭转角为80度的TN元件中放入试样。对所述元件施加正弦波(10V、1kHz)，2秒后测定液晶分子的长轴方向上的介电常数(ε∥)。对所述元件施加正弦波(0.5V、1kHz)，2秒后测定液晶分子的短轴方向上的介电常数(ε⊥)。介电各向异性的值是根据Δε＝ε∥-ε⊥的式子来计算。
(7)阈值电压(Vth；在25℃下测定；V)：测定时使用大塚电子股份有限公司制造的LCD5100型亮度计。光源为卤素灯。在两块玻璃基板的间隔(单元间隙)为0.45/Δn(μm)、且扭转角为80度的正常显白模式(normally white mode)的TN元件中放入试样。对所述元件施加的电压(32Hz、矩形波)是以0.02V为阶差，自0V阶段性地增加至10V。此时，自垂直方向对元件照射光，测定透过元件的光量。制成所述光量达到最大时透过率为100％、且所述光量为最小时透过率为0％的电压-透过率曲线。阈值电压是由透过率达到90％时的电压表示。
(8)电压保持率(VHR-9；在25℃下测定；％)：测定中所使用的TN元件具有聚酰亚胺取向膜，而且两块玻璃基板的间隔(单元间隙)为5μm。放入试样后，利用通过紫外线而硬化的粘接剂使所述元件密闭。对所述TN元件施加脉冲电压(1V、60微秒)来充电。利用高速电压计在166.7毫秒的期间内测定衰减的电压，求出单位周期中的电压曲线与横轴之间的面积A。面积B为电压未衰减时的面积。电压保持率是由面积A相对于面积B的百分率来表示。
(9)电压保持率(VHR-10；在60℃下测定；％)：除了代替25℃而在60℃下进行测定以外，以与所述相同的顺序来测定电压保持率。将所获得的值以VHR-10来表示。
(10)电压保持率(VHR-11；在60℃下测定；％)：照射紫外线后，测定电压保持率，评价对于紫外线的稳定性。测定中所使用的TN元件具有聚酰亚胺取向膜，而且单元间隙为5μm。在所述元件中注入试样，照射5mW/cm2的紫外线167分钟。光源为艾古非(EYEGRAPHICS)股份有限公司制造的黑灯(black light)、F40T10/BL(峰值波长369nm)，元件与光源的间隔为5mm。VHR-11的测定中，在166.7毫秒的期间内测定所衰减的电压。具有大的VHR-11的组合物对于紫外线具有大的稳定性。
(11)电压保持率(VHR-12；在60℃下测定；％)：将注入有试样的TN元件在120℃的恒温槽内加热20小时后，测定电压保持率，评价对于热的稳定性。VHR-12的测定中，在166.7毫秒的期间内测定所衰减的电压。具有大的VHR-12的组合物对于热具有大的稳定性。
(12)电压保持率(VHR-13；在60℃下测定；％)：将注入有试样的TN元件在100℃的恒温槽内加热3周后，测定电压保持率，评价对于热的稳定性。VHR-13的测定中，在166.7毫秒的期间内测定所衰减的电压。具有大的VHR-13的组合物对于热具有大的稳定性。
(13a)响应时间(τa；在25℃下测定；ms)：测定时使用大塚电子股份有限公司制造的LCD5100型亮度计。光源为卤素灯。将低通滤波器(Low-pass filter)设定为5kHz。在两块玻璃基板的间隔(单元间隙)为3.4μm、且扭转角为80度的正常显白模式(normally whitemode)的TN元件中放入试样。对所述元件施加矩形波(60Hz、5V、0.5秒)。此时，自垂直方向对元件照射光，测定透过元件的光量。在所述光量达到最大时视为透过率为100％，在所述光量为最小时视为透过率为0％。上升时间(τr：rise time；毫秒)为透过率自90％变化为10％所需的时间。下降时间(τf：fall time；毫秒)为透过率自10％变化为90％所需的时间。响应时间由以所述方式求出的上升时间与下降时间的和来表示。
(13b)响应时间(τb；在-20℃下测定；ms)：除了代替25℃而在-20℃的温度下进行测定以外，以与所述相同的顺序来获得响应时间(τb)。
(13c)响应时间(τc；在-30℃下测定；ms)：除了代替25℃而在-30℃的温度下进行测定以外，以与所述相同的顺序来获得响应时间(τc)。
(14)弹性常数(K；在25℃下测定；pN)：测定时使用横河·惠普(Yokogawa·Hewlett-Packard)股份有限公司制造的HP4284A型LCR计。在两块玻璃基板的间隔(单元间隙)为20μm的水平取向元件中放入试样。对所述元件施加0伏特～20伏特的电荷，测定静电电容及施加电压。使用《液晶器件手册》(日刊工业报社)第75页中的式(2.98)、式(2.101)对所测定的静电电容(C)及施加电压(V)的值进行拟合，由式(2.99)获得K11及K33的值。其次，将以前求出的K11及K33的值用于《液晶器件手册》第171页中的式(3.18)中来算出K22。弹性常数由以所述方式求出的K11、K22、及K33的平均值来表示。
(15)比电阻(ρ；在25℃下测定；Ωcm)：在包括电极的容器中注入试样1.0mL。对所述容器施加直流电压(10V)，测定10秒后的直流电流。比电阻是由下式算出。(比电阻)＝{(电压)×(容器的电容)}/{(直流电流)×(真空的介电常数)}。
(16)螺旋间距(P；在室温下测定；μm)：螺旋间距是利用楔形法来测定。参照《液晶便览》，第196页(2000年发行，丸善)。将试样注入至楔形单元中，在室温下静置2小时后，利用偏光显微镜(尼康(Nikon)(股)，商品名MM40/60系列)观察向错线(disclination line)的间隔(d2-d1)。螺旋间距(P)是由将楔形单元的角度表示为θ的下式来算出。P＝2×(d2-d1)×tanθ。
(17)透过率(T；在25℃下测定；％)：测定时使用大塚(OTSUKA)股份有限公司制造的LCD-5200亮度计。在测定亮度之前，首先打开光源，预热30分钟。在光学测定模块的偏光器与检偏器之间安装注入有组合物的元件。在施加电压的状态下，以成为最小光量的方式调整元件取向方向与偏光器及检偏器的适当角度，使元件取向方向与偏光器及检偏器的角度固定。使用内置的波形产生器，以0.2V(峰值到峰值(peak to peak))为阶差，自0V增加至12V(峰值到峰值)，重复进行对元件的电压施加。使用LCD-5200亮度计，测定各电压下的透过元件的光量。使用所述获得的亮度值，由下式算出各施加电压下的透过率，将施加电压0V下的透过率设为100％并加以标准化。
(视角X°下的相对透过率)＝{(视角X°下的光量)/(正面(视角0°)下的光量)}×100。
以下，为介电各向异性为负的试样的测定方法。
(18)粘度(旋转粘度；γ1；在25℃下测定；mPa·s)：测定时使用东阳特克尼卡(Toyo Technica)股份有限公司的旋转粘性率测定系统LCM-2型。在两块玻璃基板的间隔(单元间隙)为10μm的VA元件中注入试样。对所述元件施加矩形波(55V、1ms)。对通过所述施加而产生的暂态电流(transient current)的峰值电流(peak current)及峰值时间(peaktime)进行测定。使用这些测定值及介电各向异性来获得旋转粘度的值。介电各向异性是利用测定(6)中所记载的方法来测定。
(19)介电各向异性(Δε；在25℃下测定)：介电各向异性的值是由Δε＝ε∥-ε⊥的式子来计算。介电常数(ε∥及ε⊥)是以如下方式测定。
1)介电常数(ε∥)的测定：在经充分清洗的玻璃基板上涂布十八烷基三乙氧基硅烷(0.16mL)的乙醇(20mL)溶液。利用旋转器使玻璃基板旋转后，在150℃下加热1小时。在两块玻璃基板的间隔(单元间隙)为4μm的VA元件中放入试样，利用通过紫外线而硬化的粘接剂使所述元件密闭。对所述元件施加正弦波(0.5V、1kHz)，2秒后测定液晶分子的长轴方向上的介电常数(ε∥)。
2)介电常数(ε⊥)的测定：在经充分清洗的玻璃基板上涂布聚酰亚胺溶液。将所述玻璃基板煅烧后，对所获得的取向膜进行摩擦处理。在两块玻璃基板的间隔(单元间隙)为9μm、且扭转角为80度的TN元件中放入试样。对所述元件施加正弦波(0.5V、1kHz)，2秒后测定液晶分子的短轴方向上的介电常数(ε⊥)。
(20)阈值电压(Vth；在25℃下测定；V)：测定时使用大塚电子股份有限公司制造的LCD5100型亮度计。光源为卤素灯。在两块玻璃基板的间隔(单元间隙)为4μm、且摩擦方向为反平行的正常显黑模式(normally black mode)的VA元件中放入试样，使用通过紫外线而硬化的粘接剂使所述元件密闭。对所述元件施加的电压(60Hz、矩形波)是以0.02V为阶差，自0V阶段性地增加至20V。此时，自垂直方向对元件照射光，测定透过元件的光量。制成所述光量达到最大时透过率为100％、且所述光量为最小时透过率为0％的电压-透过率曲线。阈值电压是由透过率达到10％时的电压表示。
(21a)响应时间(τ；在25℃下测定；ms)：测定时使用大塚电子股份有限公司制造的LCD5100型亮度计。光源为卤素灯。将低通滤波器(Low-pass filter)设定为5kHz。
1)不含聚合性化合物的组合物：在两块玻璃基板的间隔(单元间隙)为4μm、且摩擦方向为反平行的正常显黑模式(normally black mode)的VA元件中放入试样。使用通过紫外线而硬化的粘接剂使所述元件密闭。对所述元件施加矩形波(60Hz、10V、0.5秒)。此时，自垂直方向对元件照射光，测定透过元件的光量。在所述光量达到最大时视为透过率为100％，在所述光量为最小时视为透过率为0％。响应时间是由透过率自90％变化为10％所需的时间(下降时间；fall time；毫秒)来表示。
(21b)响应时间(τb；在-20℃下测定；ms)：除了代替25℃而在-20℃的温度下进行测定以外，以与所述相同的顺序来获得响应时间(τb)。
(21c)响应时间(τc；在-30℃下测定；ms)：除了代替25℃而在-30℃的温度下进行测定以外，以与所述相同的顺序来获得响应时间(τc)。
以下示出组合物的实施例。成分化合物是基于下述表3的定义由记号来表示。表3中，与1,4-亚环己基相关的立体构型为反式构型。位于经记号化的化合物后的括号内的编号表示化合物所属的化学式。(-)的记号是指其他液晶性化合物。以后所记载的成分化合物的比例(百分率)是基于液晶组合物的质量的质量百分率(质量％)。最后，归纳组合物的特性值。
表3.使用记号的化合物的表述法R-(A1)-Z1-……-Zn-(An)-R’
[组合物1]
NI＝89.9℃；Tc＜-30℃；Δn＝0.151；Δε＝4.8；Vth＝2.17V；γ1＝83.0mPa·s。
[组合物2]
NI＝103.4℃；Tc＜-40℃；η＝42.4mPa·s；Δn＝0.201；Δε＝6.1；Vth＝2.46V；γ1＝234.0mPa·s。
[组合物3]
NI＝101.8℃；Tc＜-30℃；η＝20.4mPa·s；Δn＝0.181；Δε＝3.7。
[实施例1～实施例3]
在形成有ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)电极(厚度：约60nm)的玻璃基板上形成聚酰亚胺取向膜，在所述基板间，注入所述组合物1～组合物3并制成视角切换层，由此制作视角调整元件。测定对视角切换层施加电压时的、视角0°(正面)及视角45°下的透过率。将结果归纳于表4中。再者，表中，d为视角切换层的厚度，Δn为组合物的光学各向异性。
表4.透过率
如表4的结果所示般，在正面(视角0°)中，未施加电压时与施加电压时，透过率并无变化，另一方面，在视角45°方向中，施加电压时，透过率大幅减少。得知，通过将本发明的液晶组合物用于视角调整元件的视角切换层中，可实现在对视角切换层未施加电压时为广视野、且在施加电压时为窄视野的显示装置。
以下示出本发明的组合物例。组合物例1～组合物例24的液晶组合物均可用于视角调整元件的视角切换层中。
[组合物例1]
NI＝98.3℃；Tc＜-40℃；η＝19.6mPa·s；Δn＝0.190；Δε＝3.8。
[组合物例2]
NI＝88.1℃；Tc＜-20℃；Δn＝0.203；Δε＝8.7。
[组合物例3]
NI＝95.0℃；Tc＜-30℃；Δn＝0.199；Δε＝9.0。
[组合物例4]
NI＝93.8℃；Tc＜-30℃；Δn＝0.199；Δε＝9.3；Vth＝1.92V；γ1＝179.0mPa·s。
[组合物例5]
NI＝104.5℃；Tc＜-30℃；η＝39.7mPa·s；Δn＝0.167；Δε＝6.4；Vth＝2.27V。
[组合物例6]
NI＝90.7℃；Tc＜-20℃；η＝34.0mPa·s；Δn＝0.170；Δε＝8.6；Vth＝1.88V。
[组合物例7]
NI＝86.8℃；Tc＜-30℃；Δn＝0.192；Δε＝14.0；Vth＝1.54V；γ1＝185.0mPa·s。
[组合物例8]
NI＝105.9℃；Tc＜-30℃；Δn＝0.199；Δε＝9.9；Vth＝2.08V；γ1＝210.0mPa·s。
[组合物例9]
NI＝91.3℃；Tc＜-40℃；η＝31.7mPa·s；Δn＝0.160；Δε＝13.9；Vth＝1.41V；γ1＝123.0mPa·s。
[组合物例10]
NI＝85.1℃；Tc＜-20℃；η＝19.4mPa·s；Δn＝0.150；Δε＝5.1；Vth＝2.13V；γ1＝56.0mPa·s。
[组合物例11]
NI＝92.4℃；Tc＜-20℃；η＝31.2mPa·s；Δn＝0.159；Δε＝13.7；Vth＝1.51V。
[组合物例12]
NI＝97.8℃；Tc＜-40℃；η＝19.0mPa·s；Δn＝0.188；Δε＝3.8。
[组合物例13]
NI＝70.5℃；Tc＜-20℃；η＝9.2mPa·s；Δn＝0.111；Δε＝2.5；Vth＝2.48V；γ1＝35.0mPa·s。
[组合物例14]
NI＝75.8℃；Tc＜-30℃；Δn＝0.115；Δε＝4.2；Vth＝2.02V；γ1＝40.2mPa·s。
[组合物例15]
NI＝90.3℃；Tc＜-20℃；η＝47.7mPa·s；Δn＝0.193；Δε＝-3.1。
[组合物例16]
NI＝90.7℃；Tc＜-20℃；η＝40.0mPa·s；Δn＝0.181；Δε＝-3.5。
[组合物例17]
NI＝75.0℃；Tc＜-20℃；η＝21.1mPa·s；Δn＝0.150；Δε＝-3.3；γ1＝153.0mPa·s。
[组合物例18]
NI＝114.2℃；Tc＜-20℃；η＝54.0mPa·s；Δn＝0.202；Δε＝16.1；Vth＝1.52V。
[组合物例19]
NI＝102.5℃；η＝32.2mPa·s；Δn＝0.226；Δε＝15.0；Vth＝1.63V。
[组合物例20]
NI＝89.3℃；Tc＜-20℃；η＝37.8mPa·s；Δn＝0.230；Δε＝12.6；Vth＝1.50V。
[组合物例21]
NI＝84.7℃；Tc＜-30℃；Δn＝0.151；Δε＝-4.1；γ1＝141.0mPa·s。
[组合物例22]
NI＝86.6℃；Tc＜-30℃；Δn＝0.171；Δε＝-3.2；γ1＝150.0mPa·s。
[组合物例23]
NI＝82.3℃；Tc＜-20℃；Δn＝0.175；Δε＝-3.3；γ1＝145.2mPa·s。
[组合物例24]
NI＝100.9℃；Tc＜-20℃；η＝23.9mPa·s；Δn＝0.201；Δε＝3.9。
[产业上的可利用性]
本发明的液晶组合物可用于视角调整元件的视角切换层中。使用有所述组合物的视角调整元件及显示装置具有优异的视角调整功能、且可良好地对广视角与窄视角进行切换。

Claims (12)

1.一种视角调整元件用液晶组合物，含有选自由式(1)所表示的化合物中的至少一种化合物作为成分A，其中，基于液晶组合物的质量，由式(1-3)所表示的化合物、由式(1-6)所表示的化合物、由式(1-7)所表示的化合物、由式(1-8)所表示的化合物、由式(1-9)所表示的化合物、由式(1-12)所表示的化合物及由式(1-13)所表示的化合物的比例的合计为20质量％以上，
式(1)、式(1-3)、式(1-6)、式(1-7)、式(1-8)、式(1-9)、式(1-12)及式(1-13)中，R1a及R1b为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、碳数2～12的烯基、或至少一个氢经氟或氯取代的碳数2～12的烯基；环A1及环B1为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,5-二氟-1,4-亚苯基、或嘧啶-2,5-二基；Z1为单键、亚乙基、亚乙烯基、亚甲基氧基、或羰氧基；a1为1、2或3。
2.根据权利要求1所述的视角调整元件用液晶组合物，其中所述成分A的比例为20质量％～90质量％的范围。
3.根据权利要求1所述的视角调整元件用液晶组合物，含有选自由式(2)所表示的化合物中的至少一种化合物作为成分B，
式(2)中，R2为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、或碳数2～12的烯基；环A2为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-1,4-亚苯基、嘧啶-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、或四氢吡喃-2,5-二基；Z2为单键、亚乙基、亚乙烯基、羰氧基、或二氟亚甲基氧基；X2a及X2b为氢或氟；Y2为氟、氯、氰基、至少一个氢经氟或氯取代的碳数1～12的烷基、至少一个氢经氟或氯取代的碳数1～12的烷氧基、或至少一个氢经氟或氯取代的碳数2～12的烯基氧基；a2为1、2、3或4。
4.根据权利要求3所述的视角调整元件用液晶组合物，含有选自由式(2-1)～式(2-39)所表示的化合物中的至少一种化合物作为所述成分B，
式(2-1)～式(2-39)中，R2为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、或碳数2～12的烯基；X2a及X2b为氢或氟。
5.根据权利要求3所述的视角调整元件用液晶组合物，其中所述成分B的比例为5质量％～90质量％的范围。
6.根据权利要求1所述的视角调整元件用液晶组合物，含有选自由式(3)所表示的化合物中的至少一种化合物作为成分C，
式(3)中，R3a及R3b为氢、碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、碳数2～12的烯基、或碳数2～12的烯基氧基；环A3及环C3为1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、四氢吡喃-2,5-二基、1,4-亚苯基、至少一个氢经氟或氯取代的1,4-亚苯基、萘-2,6-二基、至少一个氢经氟或氯取代的萘-2,6-二基、色原烷-2,6-二基、或至少一个氢经氟或氯取代的色原烷-2,6-二基；环B3为2,3-二氟-1,4-亚苯基、2-氯-3-氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-5-甲基-1,4-亚苯基、3,4,5-三氟萘-2,6-二基、7,8-二氟色原烷-2,6-二基、3,4,5,6-四氟芴-2,7-二基、4,6-二氟二苯并呋喃-3,7-二基、4,6-二氟二苯并噻吩-3,7-二基、或1,1,6,7-四氟茚满-2,5-二基；Z3a及Z3b为单键、亚乙基、亚乙烯基、亚甲基氧基、或羰氧基；a3为0、1、2或3，b3为0或1；而且a3与b3的和为3以下。
7.根据权利要求6所述的视角调整元件用液晶组合物，含有选自由式(3-1)～式(3-35)所表示的化合物中的至少一种化合物作为所述成分C，
式(3-1)～式(3-35)中，R3a及R3b为氢、碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、碳数2～12的烯基、或碳数2～12的烯基氧基。
8.根据权利要求3所述的视角调整元件用液晶组合物，含有选自由式(3)所表示的化合物中的至少一种化合物作为成分C，
式(3)中，R3a及R3b为氢、碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、碳数2～12的烯基、或碳数2～12的烯基氧基；环A3及环C3为1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、四氢吡喃-2,5-二基、1,4-亚苯基、至少一个氢经氟或氯取代的1,4-亚苯基、萘-2,6-二基、至少一个氢经氟或氯取代的萘-2,6-二基、色原烷-2,6-二基、或至少一个氢经氟或氯取代的色原烷-2,6-二基；环B3为2,3-二氟-1,4-亚苯基、2-氯-3-氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-5-甲基-1,4-亚苯基、3,4,5-三氟萘-2,6-二基、7,8-二氟色原烷-2,6-二基、3,4,5,6-四氟芴-2,7-二基、4,6-二氟二苯并呋喃-3,7-二基、4,6-二氟二苯并噻吩-3,7-二基、或1,1,6,7-四氟茚满-2,5-二基；Z3a及Z3b为单键、亚乙基、亚乙烯基、亚甲基氧基、或羰氧基；a3为0、1、2或3，b3为0或1；而且a3与b3的和为3以下。
9.根据权利要求6所述的视角调整元件用液晶组合物，其中基于液晶组合物的质量，所述成分C的比例为5质量％～90质量％的范围。
10.一种视角调整元件，包括：视角切换层；以及一对电极，用于对所述视角切换层施加电压，所述视角切换层包含视角调整元件用液晶组合物，所述视角调整元件用液晶组合物含有选自由式(1)所表示的化合物中的至少一种化合物作为成分A，其中，基于液晶组合物的质量，由式(1-3)所表示的化合物、由式(1-6)所表示的化合物、由式(1-7)所表示的化合物、由式(1-8)所表示的化合物、由式(1-9)所表示的化合物、由式(1-12)所表示的化合物及由式(1-13)所表示的化合物的比例的合计为20质量％以上，
式(1)、式(1-3)、式(1-6)、式(1-7)、式(1-8)、式(1-9)、式(1-12)及式(1-13)中，R1a及R1b为碳数1～12的烷基、碳数1～12的烷氧基、碳数2～12的烯基、或至少一个氢经氟或氯取代的碳数2～12的烯基；环A1及环B1为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,5-二氟-1,4-亚苯基、或嘧啶-2,5-二基；Z1为单键、亚乙基、亚乙烯基、亚甲基氧基、或羰氧基；a1为1、2或3。
11.一种能够调整视角的显示装置，包括如权利要求10所述的视角调整元件。
12.一种能够调整视角的液晶显示装置，包括如权利要求10所述的视角调整元件。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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