向列液晶组合物和使用其的液晶显示元件制造技术

本发明专利技术所要解决的课题在于要求Δε为负且绝对值大、旋转粘性(γ1)低、弹性常数(K33)大、固体相‑向列相转变温度(Tcn)低、向列相‑各向同性液体相转变温度(Tni)高且电压保持率(VHR)高。此外，还在于提供使用其的没有烧屏、显示不均等显示不良或显示不良被抑制的、显示品质优异且高速响应的VA型、PSVA型、PSA型、FFS型等的液晶显示元件。用于解决课题的方法是，提供一种介电常数各向异性(Δε)为负的液晶组合物和使用其的液晶显示元件，所述液晶组合物含有式(I‑1)所表示的化合物作为第一成分，并且含有式(I‑2)所表示的化合物作为第二成分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】向列液晶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)显示负值的向列液晶组合物和使用其的液晶显示元件。
技术介绍
液晶显示元件从用于时钟、计算器开始，发展成用于各种家庭用电气设备、测定设备、汽车用面板、手机、电脑、电视机等。作为液晶显示方式，其代表性方式可以列举TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型、DS(动态光散射)型、GH(宾主)型、IPS(平面转换)型、FFS(边缘场转换)型、OCB(光学补偿双折射)型、ECB(电压控制双折射)型、VA(垂直取向)型、PSVA型、PSA型、CSH(彩色超垂面)型或FLC(铁电性液晶)等。此外，作为驱动方式，也可以列举静态驱动、多工驱动、单纯矩阵方式、由TFT(薄膜晶体管)、TFD(薄膜二极管)等驱动的有源矩阵(AM)方式。这些显示方式中，IPS型、FFS型、ECB型、VA型或CSH型等具有使用Δε显示负值的液晶材料的特征。其中，尤其是利用AM驱动的VA型显示方式被用于要求高速且宽视野角的显示元件、例如电视机等用途。FFS型显示方式可获得高透射率，因而被用于例如智能手机等移动用途。VA型、FFS型等显示方式中使用的向列液晶组合物(以下称为液晶组合物。)要求低电压驱动、高速响应、宽工作温度范围和高可靠性。即，要求Δε为负且绝对值大、旋转粘性(γ1)低、弹性常数(K33)大、固体相-向列相转变温度(Tcn)低、向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)高且电压保持率(VHR)高。此外，必须根据折射率各向异性(Δn)与单元间隙(d)之积即Δn×d的设定，结合单元间隙将液晶材料的Δn调整至适当范围。针对这样的要求，通过对Δε为负且其绝对值大的化合物进行各种研究，改善了液晶组合物的特性。例如，作为Δε为负的液晶材料，公开了使用以下那样具有2,3-二氟代亚苯基骨架的液晶化合物(A)和(B)(参照专利文献1)的液晶组合物。[化1]该液晶组合物使用液晶化合物(C)和(D)作为Δε大体为0的化合物，但该液晶组合物在液晶电视机等的要求高速响应的液晶组合物中不能说是充分低的粘性。[化2]另一方面，还公开了使用式(E)所表示的化合物的液晶组合物，但其为组合有上述液晶化合物(D)的Δn小的液晶组合物(参照专利文献2)、为了改善响应速度而添加了像液晶化合物(F)那样在分子内具有烯基的化合物(烯基化合物)的液晶组合物(参照专利文献3)，存在兼顾高Δn和高可靠性的课题。[化3]此外，还公开了使用式(G)所表示的化合物的液晶组合物(参照专利文献4)，但该液晶组合物也是含有包括像上述液晶化合物(F)那样的烯基化合物在内的化合物的液晶组合物，因此存在容易发生烧屏、显示不均等显示不良的问题。[化4]其中，关于含有烯基化合物的液晶组合物对显示不良的影响已经公开(参照专利文献5)，一般，如果烯基化合物的含量减少，则液晶组合物的η上升，难以实现高速响应，因此存在兼顾显示不良的抑制和高速响应的课题。仅凭这样组合Δε显示负值的化合物与液晶化合物(C)、(D)和(F)，难以开发兼顾高Δn和低旋转粘性(γ1)而且没有显示不良或显示不良被抑制的、Δε为负的液晶组合物。关于作为VA型的显示模式之一的PSA(PolymerSustainedAlignment，高分子稳定取向)型，具有如下特征：为了控制液晶分子的预倾角而在单元内形成有聚合物结构物的结构，且为高速响应性、高对比度。其制造通过下述方法进行：将包含聚合性化合物和液晶化合物的含有聚合性化合物的液晶组合物注入基板间，在施加电压使液晶分子取向的状态下使聚合性化合物聚合，使液晶分子的取向固定。因此，作为PSA型特有的课题，有时会发生因聚合性化合物的反应物引起的烧屏等导致的显示不良。作为该烧屏的原因，可列举PSA元件的液晶组合物中原因物质的存在。具体地，制造PSA元件时，聚合性化合物的聚合过程中产生的聚合反应物引起烧屏等不良影响。此外，聚合性化合物与液晶组合物的成分反应，该反应物引起烧屏等不良影响。对于在这样的具有有用的显示性能(对比度、响应速度)的PSA型元件中有可能发生的烧屏等所导致的显示不良的发生等问题，聚合性化合物的优化、液晶组合物组成成分的优化就成为了课题。特别是，含有对低粘性化有效的具有烯基的液晶材料的液晶组合物对降低响应速度是有效的，但是在作为PSA型显示元件的制作过程的聚合性化合物的聚合后，有时会发生显示不良等问题。如上述那样，在VA型或FFS型等中使用的液晶组合物、以及为了制作PSVA型、PSA型等利用聚合性化合物的反应物进行取向控制的元件而使用的液晶组合物中，要求Δε为负且绝对值大、低旋转粘性(γ1)、大弹性常数(K33)、低固体相-向列相转变温度(Tcn)、高向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)和高电压保持率(VHR)。此外，需要不会由于制造和使用元件时的UV照射而发生劣化等或即使发生劣化也不对显示产生影响、没有烧屏、显示不均等显示不良或显示不良被抑制、并且显示品质优异且高速响应的液晶显示元件。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平8-104869号专利文献2：欧州专利申请公开第0474062号专利文献3：日本特开2006-37054号专利文献4：日本特开2001-354967号专利文献5：日本特开2008-144135号
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术所要解决的课题在于，提供一种液晶组合物，其是Δε为负且绝对值大、具有低旋转粘性(γ1)、大弹性常数(K33)、低固体相-向列相转变温度(Tcn)、高向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)、具有低温时的溶解稳定性和高电压保持率(VHR)，进一步，照射UV后液晶组合物的可靠性降低少，提供使用其的没有烧屏、显示不均等显示不良或显示不良被抑制、显示品质优异且高速响应的VA型、PSVA型、PSA型、FFS型等的液晶显示元件。用于解决课题的方法本专利技术人对各种化合物进行研究，发现可以通过组合特定的化合物来解决前述课题，从而完成了本专利技术。提供一种介电常数各向异性(Δε)为负的液晶组合物，此外，还提供使用其的液晶显示元件，本专利技术的液晶组合物含有式(I-1)所表示的化合物作为第一成分，并且含有式(I-2)所表示的化合物作为第二成分。[化5](式中，R11表示碳原子数1至10的烷基、碳原子数1至10的烷氧基、碳原子数2至10的烯基或碳原子数2至10的烯氧基，R12表示碳原子数1至10的烷基、碳原子数1至10的烷氧基、碳原子数2至10的烯基或碳原子数2至10的烯氧基。)[化6](式中，P表示聚合性基，S表示单键或间隔基团，S存在有多个的情况下，它们可以相同也可以不同，X表示-O-、-S-、-OCH2-、-CH2O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-CH＝CH-COO-、-CH＝CH-OCO-、-COO-CH＝CH-、-OCO-CH＝CH-、-COO-CH2CH2-、-OCO-CH2CH2-、-CH2CH2-COO-、-CH2CH2-OCO-、-COO-CH2-、-OCO-CH2-、-CH2-C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种介电常数各向异性Δε为负的液晶组合物，含有通式(I‑1)所表示的化合物作为第一成分，并且含有通式(I‑2)所表示的化合物作为第二成分，[化1]

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.27 JP 2016-0892501.一种介电常数各向异性Δε为负的液晶组合物，含有通式(I-1)所表示的化合物作为第一成分，并且含有通式(I-2)所表示的化合物作为第二成分，[化1]式(I-1)中，R11表示碳原子数1至10的烷基、碳原子数1至10的烷氧基、碳原子数2至10的烯基或碳原子数2至10的烯氧基，R12表示碳原子数1至10的烷基、碳原子数1至10的烷氧基、碳原子数2至10的烯基或碳原子数2至10的烯氧基，[化2]式(I-2)中，P表示聚合性基，S表示单键或间隔基团，S存在有多个的情况下，它们可以相同也可以不同，X表示-O-、-S-、-OCH2-、-CH2O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-CH＝CH-COO-、-CH＝CH-OCO-、-COO-CH＝CH-、-OCO-CH＝CH-、-COO-CH2CH2-、-OCO-CH2CH2-、-CH2CH2-COO-、-CH2CH2-OCO-、-COO-CH2-、-OCO-CH2-、-CH2-COO-、-CH2-OCO-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或单键，X存在有多个的情况下，它们可以相同也可以不同，A1、A2、A3、A4和A5各自独立地表示1,4-亚苯基、萘-1,4-二基或萘-2,6-二基，这些基团中的氢原子可被1个以上的L取代，A5存在有多个的情况下，它们可以相同也可以不同，Z1、Z2和Z3各自独立地表示-O-、-S-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-CH2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CH2-、-CF2CF2-、-CH＝CH-COO-、-CH＝CH-OCO-、-COO-CH＝CH-、-OCO-CH＝CH-、-COO-CH2CH2-、-OCO-CH2CH2-、-CH2CH2-COO-、-CH2CH2-OCO-、-COO-CH2-、-OCO-CH2-、-CH2-COO-、-CH2-OCO-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-或单键，R表示氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、五氟硫烷基、氰基、硝基、异氰基、硫代异氰基或1个-CH2-、或碳原子数1至12的直链或支链烷基，不相邻的2个以上-CH2-各自独立地可被-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH＝CH-COO-、-CH＝CH-OCO-、-COO-CH＝CH-、-OCO-CH＝CH-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-取代，l表示0至8的整数，m1、m2和m3表示0或...

【专利技术属性】
技术研发人员：须藤豪，后藤麻里奈，
申请(专利权)人：DIC株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP