液晶組合物和使用其的液晶顯示元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及作為液晶顯示裝置等的構(gòu)成部件有用的液晶組合物和液晶顯示元件。
【背景技術(shù)】
[0002] 液晶顯示元件被應(yīng)用于以時鐘、計算器為首的各種測定設(shè)備、汽車用面板、文字處 理器、電子記事本、打印機(jī)、電腦、電視、時鐘、廣告顯示板等。作為液晶顯示方式，其代表性 方式有TN(扭曲向列）型、STN(超扭曲向列）型、使用了TFT(薄膜晶體管）的VA(垂直取 向）型、IPS(平面轉(zhuǎn)換）型等。這些液晶顯示元件中使用的液晶組合物需要對水分、空氣、 熱、光等外界因素穩(wěn)定，此外，在以室溫為中心盡可能寬的溫度范圍內(nèi)顯示液晶相，粘性低 且驅(qū)動電壓低。進(jìn)而，為了針對各顯示元件將介電常數(shù)各向異性（△e)或和折射率各向異 性（An)等設(shè)為最適的值，液晶組合物由數(shù)種至數(shù)十種化合物構(gòu)成。
[0003]垂直取向型顯示器使用Ae為負(fù)的液晶組合物，廣泛用于液晶TV等。另一方面， 在全部驅(qū)動方式中均要求低電壓驅(qū)動、高速響應(yīng)、寬工作溫度范圍。即，需要Ae為正且絕 對值大、粘度U)小、向列相-各向同性液體相轉(zhuǎn)變溫度（Tni)高。此外，由于An與單元間 隙⑷之積即AnXd的設(shè)定，需要根據(jù)單元間隙將液晶組合物的An調(diào)節(jié)至適當(dāng)?shù)姆秶?而且在將液晶顯示元件應(yīng)用于電視等時重視高速響應(yīng)性，因此要求Yi小的液晶組合物。
[0004] 以往，為了構(gòu)成y/j、的液晶組合物，一般使用具有二烷基雙環(huán)己烷骨架的化合物 (參照專利文獻(xiàn)1)。然而，雙環(huán)己烷系化合物雖然降低Y:的效果好，但一般而言蒸氣壓高， 烷基鏈長度短的化合物這種傾向特別明顯。此外，還有Tni低的傾向，因此，實(shí)際上，烷基雙 環(huán)己烷系化合物多使用側(cè)鏈長度的合計為碳原子數(shù)7以上的化合物，未對側(cè)鏈長度短的化 合物進(jìn)行充分的研宄。
[0005]另一方面，隨著液晶顯示元件的用途的擴(kuò)大，可以預(yù)見其使用方法、制造方法也會 有大的變化，為了應(yīng)對這種情況，需要對以往已知的基本物性值以外的特性進(jìn)行優(yōu)化。即， 隨著使用液晶組合物的液晶顯示元件廣泛使用VA(垂直取向）型、IPS(平面轉(zhuǎn)換）型等， 其大小也變?yōu)閷?shí)際使用50型以上的超大型尺寸的顯示元件。伴隨基板尺寸的大型化，液晶 組合物向基板的注入方法也由以往的真空注入法轉(zhuǎn)變?yōu)榈巫ⅲī朌F:0neDropFill)法成為 注入方法的主流（參照專利文獻(xiàn)2)，將液晶組合物滴加至基板時的滴痕導(dǎo)致顯示品質(zhì)降低 的問題也凸顯出來。進(jìn)而，出于液晶顯示元件中的液晶材料的預(yù)傾角的生成、高速響應(yīng)性的 目的，開發(fā)了PS液晶顯示元件（polymerstabilized、聚合物穩(wěn)定化）、PSA液晶顯示元件 (polymersustainedalignment、聚合物維持取向）（參照專利文獻(xiàn)3)，該問題成了更大的 問題。即，這些顯示元件具有在液晶組合物中添加單體并使組合物中的單體固化的特征。有 源矩陣用液晶組合物需要維持高電壓保持率，因而能夠使用的化合物被特定，化合物中具 有酯鍵的化合物的使用受到限制。PSA液晶顯示元件中使用的單體主要有丙烯酸酯系，通常 為化合物中具有酯鍵的化合物，這樣的化合物通常不作為有源矩陣用液晶化合物使用（參 照專利文獻(xiàn)3)。這樣的異物會誘發(fā)滴痕的產(chǎn)生，因顯示不良導(dǎo)致的液晶顯示元件的良品率 的惡化成了問題。此外，在液晶組合物中添加抗氧化劑、光吸收劑等添加物時良品率的惡化 也成了問題。
[0006] 這里，滴痕定義為在黑色顯示時滴加液晶組合物的痕跡浮現(xiàn)白色的現(xiàn)象。
[0007] 為了抑制滴痕，公開了下述方法：利用混合于液晶組合物中的聚合性化合物的聚 合在液晶相中形成聚合物層，從而抑制由于與取向控制膜的關(guān)系而產(chǎn)生的滴痕（專利文獻(xiàn) 4)。然而，該方法存在添加于液晶中的聚合性化合物引起的顯示燒屏的問題，對于滴痕的抑 制，其效果也不充分，需要開發(fā)維持了作為液晶顯示元件的基本特性但難以發(fā)生燒屏、滴痕 的液晶顯示元件。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)1:日本特表2008-505235號公報
[0011] 專利文獻(xiàn)2:日本特開平6-235925號公報
[0012] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2002-357830號公報
[0013] 專利文獻(xiàn)4:日本特開2006-58755號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 發(fā)明所要解決的課題
[0015] 本發(fā)明所要解決的課題在于，提供一種液晶組合物和使用了該液晶組合物的液晶 顯示元件，所述液晶組合物不會使介電常數(shù)各向異性、粘度、向列相上限溫度、低溫下的向 列相穩(wěn)定性、yi等作為液晶顯示元件的各項特性和顯示元件的燒屏特性惡化，難以產(chǎn)生制 造時的滴痕、實(shí)現(xiàn)0DF工序中穩(wěn)定的液晶材料排出量，適合于液晶顯示元件。
[0016] 用于解決課題的方法
[0017] 本發(fā)明人等為了解決上述課題，對最適于通過滴注法制作液晶顯示元件的各種液 晶組合物的構(gòu)成進(jìn)行了研宄，發(fā)現(xiàn)通過將特定的液晶化合物以特定的混合比例進(jìn)行使用， 能夠抑制液晶顯示元件中的滴痕產(chǎn)生，從而完成了本申請發(fā)明。
[0018] 本申請發(fā)明提供一種介電常數(shù)各向異性為負(fù)的液晶組合物和使用了該液晶組合 物的液晶顯示元件，所述液晶組合物含有式（I)所表示的化合物，含有2種以上的通式（II) 所表示的化合物，且含有1種或2種以上的通式（II)所表示的化合物中n1為0的化合物， 含有1種或2種以上的通式（II)所表示的化合物中n1為1的化合物。
[0019][化1]
【主權(quán)項】
1. 一種介電常數(shù)各向異性為負(fù)的液晶組合物，其含有式（I)所表示的化合物，含有2種 W上的通式（II)所表示的化合物，含有1種或2種W上的通式（II)所表示的化合物中ni 為0的化合物，含有1種或2種W上的通式（II)所表示的化合物中ni為1的化合物， [化1]
式中，Ri和R2各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1~8的烷基、碳原子數(shù)2~8的締基、碳原子 數(shù)1~8的烷氧基或碳原子數(shù)2~8的締氧基，該烷基、締基、烷氧基和/或締氧基中1個 W上的氨原子可被氣原子取代，該烷基、締基、烷氧基和/或締氧基中的亞甲基在氧原子不 連續(xù)結(jié)合的情況下可被氧原子取代，在幾基不連續(xù)結(jié)合的情況下可被幾基取代，ni表示0或 1〇
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶組合物，其含有3~35質(zhì)量％的式（I)所表示的化合 物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶組合物，其含有20~40質(zhì)量％的通式（II)所表示的化 合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其含有1種W上的通式（II-1)所表示的化合物，含 有1種W上的通式（II-2)所表示的化合物， [化2]
式中Ri表示與通式（I)中的Ri相同的意思， [化3]
式中，Ri表示與通式（I)中的Ri相同的意思。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶組合物，其含有通式（III)所表示的化合物， [化4]
式中，R3和R4各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1~8的烷基、碳原子數(shù)2~8的締基、碳原 子數(shù)1~8的烷氧基或碳原子數(shù)2~8的締氧基，該烷基、締基、烷氧基和/或締氧基中1 個W上的氨原子可被氣原子取代，該烷基、締基、烷氧基和/或締氧基中的亞甲基在氧原子 不連續(xù)結(jié)合的情況下可被氧原子取代，在幾基不連續(xù)結(jié)合的情況下可被幾基取代，心表示 1，4-亞環(huán)己基或四氨化喃-2, 5-二基。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶組合物，其含有通式（IV)所表示的化合物， [化引
式中，R5和R6各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1~8的烷基、碳原子數(shù)2~8的締基、碳原子 數(shù)1~8的烷氧基或碳原子數(shù)2~8的締氧基，該烷基、締基、烷氧基和/或締氧基中1個 W上的氨原子可被氣原子取代，該烷基、締基、烷氧基和/或締氧基中的亞甲基在氧原子不 連續(xù)結(jié)合的情況下可被氧原子取代，在幾基不連續(xù)結(jié)合的情況下可被幾基取代。
7. -種液晶組合物，其含有5~35質(zhì)量％的權(quán)利要求1所述的式（I)所表示的化合 物，含有3~30質(zhì)量％的權(quán)利要求4所述的通式（II-1)所表示的化合物，含有5~25質(zhì) 量％的權(quán)利要求4所述的通式（II-2)所表示的化合物，含有3~25質(zhì)量％的權(quán)利要求5 所述的通式（III)所表示的化合物，含有2~30質(zhì)量％的權(quán)利要求6所述的通式（IV)所 表示的化合物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶組合物，其含有式（V)所表示的化合物， [化6]
式中，R7和R8各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1~8的烷基、碳原子數(shù)2~8的締基、碳原子 數(shù)1~8的烷氧基或碳原子數(shù)2~8的締氧基，該烷基、締基、烷氧基和/或締氧基中1個 W上的氨原子可被氣原子取代，該烷基、締基、烷氧基和/或締氧基中的亞甲基在氧原子不 連續(xù)結(jié)合的情況下可被氧原子取代，在幾基不連續(xù)結(jié)合的情況下可被幾基取代， A2表示1，4-亞環(huán)己基、1，4-亞苯基或四氨化喃-2, 5-二基，當(dāng)A2表示1，4-亞苯基時， 該1，4-亞苯基中1個W上的氨原子可被氣原子取代， Zi表示單鍵、-OCH廠、-OCF2-、-邸2〇-或-CF20-， n表示0或1， XI~X6各自獨(dú)立地表示氨原子或氣原子，XI~X6中的至少1個表示氣原子。
9. 一種液晶組合物，其含有5~35質(zhì)量％的權(quán)利要求1所述的式（I)所表示的化合 物，含有3~30質(zhì)量％的權(quán)利要求4所述的通式（II-1)所表示的化合物，含有5~25質(zhì) 量％的權(quán)利要求4所述的通式（II-2)所表示的化合物，含有3~25質(zhì)量％的權(quán)利要求5 所述的通式（III)所表示的化合物，含有2~30質(zhì)量％的權(quán)利要求6所述的通式（IV)所 表示的化合物，含有2~30質(zhì)量％的權(quán)利要求8所述的通式（V)所表示的化合物。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶組合物，其含有反應(yīng)性單體。
11. 一種液晶顯示元件，其使用了權(quán)利要求1所述的液晶組合物。
12. -種液晶顯示元件，其使用了權(quán)利要求10所述的液晶組合物。
13. -種液晶顯示器，其使用了權(quán)利要求11或12所述的液晶顯示元件。
【專利摘要】本發(fā)明涉及液晶顯示元件中使用的液晶組合物。本發(fā)明所要解決的課題是，提供一種適合于液晶顯示元件的液晶組合物，所述液晶組合物不會使介電常數(shù)各向異性、體積粘度、向列相上限溫度、旋轉(zhuǎn)粘度γ1、電壓保持率等作為液晶顯示元件的各項特性和顯示元件的燒屏特性惡化、難以產(chǎn)生制造時的滴痕、實(shí)現(xiàn)了ODF工序中穩(wěn)定的液晶材料排出量、具有低溫下良好的溶解性，同時還提供使用了該液晶組合物的液晶顯示元件。本發(fā)明涉及介電常數(shù)各向異性為負(fù)的液晶組合物和使用了該液晶組合物的液晶顯示元件，所述液晶組合物含有式(I)所表示的化合物，含有1種或2種以上的通式(II-1)所表示的化合物，含有1種或2種以上的通式(II-2)所表示的化合物。
【IPC分類】C09K19-52, G02F1-13, C09K19-34, C09K19-30, C09K19-42, C09K19-12
【公開號】CN104797687
【申請?zhí)枴緾N201380060557
【發(fā)明人】巖下芳典, 丹羽雅裕, 小川真治
【申請人】Dic株式會社
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2013年3月21日
【公告號】WO2014147792A1