组合物和使用其的液晶显示元件制造技术

本发明专利技术要解决的技术问题在于提供一种组合物，其为Δε为正的组合物，具有宽温度范围的液晶相，粘性小，低温时的溶解性良好，电阻率、电压保持率高，对热、光稳定，进一步在于通过使用该组合物，从而以良好的成品率提供显示品质优异，不易产生烧屏、滴痕等显示不良的IPS型、TN型等的液晶显示元件。本申请发明专利技术提供一种组合物，其含有1种或2种以上的通式(i)所表示的化合物和1种或2种以上的通式(ii)所表示的化合物，并且含有式(L‑1‑1.3)所表示的化合物和式(L‑1‑2.2)所表示的化合物中的一者或两者，同时提供使用了该组合物的液晶显示元件和使用了该组合物的IPS元件或FFS元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】组合物和使用其的液晶显示元件
本专利技术涉及作为液晶显示材料有用的介电常数各向异性(Δε)显示正值的组合物、以及使用其的液晶显示元件。
技术介绍
液晶显示元件从用于钟表、电子计算器开始，发展到用于各种测定仪器、汽车用面板、文字处理器、电子记事本、打印机、计算机、电视、钟表、广告显示板等。作为液晶显示方式，其代表性的方式有TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型、使用了TFT(薄膜晶体管)的垂直取向型、IPS(平面转换)型等。这些液晶显示元件所使用的液晶组合物要求对水分、空气、热、光等外界刺激稳定，另外，在以室温为中心尽可能宽的温度范围内显示液晶相，为低粘性，并且驱动电压低。进一步，为了针对各个显示元件而将介电常数各向异性(Δε)或和折射率各向异性(Δn)等设为最优值，液晶组合物由数种至数十种化合物构成。在垂直取向(VA)型显示器中，使用Δε为负的液晶组合物，在TN型、STN型或IPS(平面转换)型等水平取向型显示器中，使用Δε为正的液晶组合物。另外，还报道了通过使Δε为正的液晶组合物在无施加电压时垂直取向，并通过施加横向电场来进行显示的驱动方式，Δε为正的液晶组合物的必要性进一步提高。另一方面，在全部驱动方式中均要求低电压驱动、高速响应、宽工作温度范围。也就是说，要求Δε为正且绝对值大、粘度(η)小、向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)高。另外，需要根据Δn与单元间隙(d)之积即Δn×d的设定，结合单元间隙而将液晶组合物的Δn调节至适当的范围。此外，将液晶显示元件应用于电视等时，重视高速响应性，因此要求旋转粘性(γ1)小的液晶组合物。作为旨在高速响应性的液晶组合物的构成，例如公开了将作为Δε为正的液晶化合物的式(A-1)、(A-2)和(A-3)所表示的化合物和作为Δε为中性的液晶化合物的(B)组合使用的液晶组合物(专利文献1至4)。[化1]另一方面，随着液晶显示元件的用途扩大，其使用方法、制造方法也可见到大的变化。为了应对这些变化，要求对以往已知的基本物性值以外的特性进行最优化。也就是说，随着使用液晶组合物的液晶显示元件广泛使用VA型、IPS型等，关于其大小，也实用化并使用了50型以上的超大型尺寸的显示元件。随着基板尺寸的大型化，液晶组合物向基板的注入方法也从以往的真空注入法变成了滴注(ODF:OneDropFill)法并成为注入方法的主流，但将液晶组合物滴加至基板时的滴痕导致显示品质降低的问题浮现出来。进一步，在通过ODF法进行的液晶显示元件制造工序中，需要根据液晶显示元件的尺寸而滴加最优的液晶注入量。如果注入量与最优值的偏差变大，则预先设计的液晶显示元件的折射率、驱动电场的平衡被破坏，发生斑的产生、对比度不良等显示不良。尤其是关于最近流行的智能手机中常用的小型液晶显示元件，由于最优的液晶注入量少，因此将与最优值的偏差控制在一定范围内这本身就很困难。因此，为了保持液晶显示元件的高成品率，还需要例如对于滴加液晶时产生的滴加装置内的急剧的压力变化、冲击的影响小，能够长时间稳定地持续滴加液晶的性能。这样一来，在由TFT元件等驱动的有源矩阵驱动液晶显示元件所使用的液晶组合物中，要求进行如下的开发：维持高速响应性能等作为液晶显示元件所要求的特性、性能，并且除了具有以往就重视的高电阻率值或者高电压保持率、对光、热等外部刺激稳定这样的特性以外，还考虑到液晶显示元件的制造方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-037918号专利文献2：日本特开2008-038018号专利文献3：日本特开2010-275390号专利文献4：日本特开2011-052120号
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题在于提供一种组合物，其为Δε为正的组合物，具有宽温度范围的液晶相，粘性小，低温时的溶解性良好，电阻率、电压保持率高，对热、光稳定，进一步在于通过使用该组合物，从而以良好的成品率提供显示品质优异，不易产生烧屏、滴痕等显示不良的FFS型、IPS型、TN型等的液晶显示元件。解决技术问题的手段本专利技术人研究了各种液晶化合物和各种化学物质，发现通过组合特定的液晶化合物，能够解决前述技术问题，从而完成了本专利技术。提供一种组合物，其含有1种或2种以上的通式(i)所表示的化合物和1种或2种以上的通式(ii)所表示的化合物，并且含有式(L-1-1.3)所表示的化合物和式(L-1-2.2)所表示的化合物中的一者或两者；同时提供使用了该组合物的液晶显示元件、以及使用了该组合物的TN(扭曲向列)、ECB(电控双折射)、IPS(平面转换)或FFS(边缘场转换)型液晶显示元件。[化2](式中，Ri1和Rii1分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的1个或非邻接的2个以上-CH2-可以分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，Xi1～Xi4和Xii1～Xii6分别独立地表示氢原子或氟原子，Xii7表示氟原子、-CF3或-OCF3，Wii1表示-CH2-或-O-。)[化3]专利技术的效果本专利技术的具有正的介电常数各向异性的组合物能够得到大幅度低的粘性，低温时的溶解性良好，电阻率、电压保持率受热、光影响而发生的变化极小，因此制品的实用性高，使用其的IPS型、FFS型等的液晶显示元件能够实现高速响应。另外，液晶显示元件制造工序中能够稳定地发挥性能，因此由工序引起的显示不良得到抑制，能够以高成品率进行制造，因此非常有用。具体实施方式本专利技术的组合物优选在室温(25℃)呈现液晶相，进一步优选呈现向列相。另外，本专利技术的组合物含有介电性基本为中性的化合物(Δε的值为-2～2)和正的化合物(Δε的值大于2)。需说明的是，化合物的介电常数各向异性是从添加至在25℃时介电性基本为中性的组合物中而调制的组合物的介电常数各向异性的测定值进行外推而得到的值。需说明的是，以下含量以％记载，但其意思是质量％。通式(i)所表示的化合物可以仅使用1种，也可以组合使用2种以上。通式(i)中，Ri1优选碳原子数1～8的烷基、碳原子数1～8的烷氧基、碳原子数2～8的烯基或碳原子数2～8的烯氧基，优选碳原子数1～5的烷基、碳原子数1～5的烷氧基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数2～5的烯氧基，进一步优选碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，进一步优选碳原子数2～5的烷基，在重视可靠性时，Ri1优选为烷基。另外，为了使向列相稳定化，碳原子和存在时的氧原子的合计优选为5以下，优选为直链状。Xi1～Xi4分别独立地表示氢原子或氟原子，它们当中，氟原子优选为2个以下，优选仅1个为氟原子。Xi1和Xi2优选为氢原子。优选Xi3为氢原子且Xi4为氟原子。优选Xi3为氟原子且Xi4为氢原子。相对于本专利技术的组合物的总量，式(i)所表示的化合物的优选的合计含量的下限值为1％，为2％，为4％，为5％，为8％，为10％。优选含量的上限值为35％，为33％，为30％，为28％，为25％，为23％，为20％，为18％，为15％，为13％，为10％，为8％。使用多种式(i)所表示的化合物时、重视Δε的改善时，优选使上述含量高一些，重视向列相上限温度与Δε的平衡时，优选设定得低一些。作为通式(i)所表示的化合物，优选通式(i-1)～(i-5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合物，其含有1种或2种以上的通式(i)所表示的化合物和1种或2种以上的通式(ii)所表示的化合物，并且含有式(L‑1‑1.3)所表示的化合物和式(L‑1‑2.2)所表示的化合物中的一者或两者，[化1]

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.20 JP 2016-0844561.一种组合物，其含有1种或2种以上的通式(i)所表示的化合物和1种或2种以上的通式(ii)所表示的化合物，并且含有式(L-1-1.3)所表示的化合物和式(L-1-2.2)所表示的化合物中的一者或两者，[化1]式中，Ri1和Rii1分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的1个或非邻接的2个以上-CH2-可以分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，Xi1～Xi4和Xii1～Xii6分别独立地表示氢原子或氟原子，Xii7表示氟原子、-CF3或-OCF3，Wii1表示-CH2-或-O-，[化2]2.根据权利要求1所述的组合物，其进一步含有1种或2种以上的通式(J)所表示的化合物，[化3]式中，RJ1表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的1个或非邻接的2个以上-CH2-可以分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，nJ1表示0、1、2、3或4，AJ1、AJ2和AJ3分别独立地表示选自由(a)、(b)和(c)组成的组中的基团：(a)1,4-亚环己基，存在于该基团中的1个-CH2-或不邻接的2个以上-CH2-可以被-O-取代，(b)1,4-亚苯基，存在于该基团中的1个-CH＝或不邻接的2个以上-CH＝可以被-N＝取代，以及(c)(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基，萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上-CH＝可以被-N＝取代，上述的基团(a)、基团(b)和基团(c)可以分别独立地被氰基、氟原子、氯原子、甲基、三氟甲基或三氟甲氧基取代，ZJ1和ZJ2分别独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-COO-、-OCO-或-C≡C-，nJ1为2、3或4而AJ2存在多个时，它们...

【专利技术属性】
技术研发人员：长岛丰，栗泽和树，岩下芳典，
申请(专利权)人：DIC株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP