液晶组合物和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用于制造K33大、γ1/K33小、紫外线照射后的VHR高、聚合性化合物的聚合速度快、没有因预倾角的变化而引起的显示不良或极少发生、具有充分的预倾角、响应性能优异的VA型、PSA型或PSVA型液晶显示元件的含有聚合性化合物的液晶组合物，以及提供一种使用了该液晶组合物的液晶显示元件。本发明专利技术的液晶组合物通过含有式(B31)的化合物和式(CB31)的化合物的液晶组合物来解决上述技术问题。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液晶组合物和液晶显示元件
本专利技术涉及液晶组合物和使用了该液晶组合物的液晶显示元件。
技术介绍
液晶显示元件从用于钟表、电子计算器开始，发展到用于家庭用各种电气设备、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、电视等。作为液晶显示方式，其代表性的方式可列举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、OCB(光学补偿双折射)型、ECB(电压控制双折射)型、VA(垂直取向)型、CSH(彩色超垂直)型、或FLC(铁电性液晶)等。另外，作为驱动方式，也可列举静态驱动、多工驱动、简单矩阵方式、利用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、ECB型、VA型或CSH型等具有使用Δε(介电常数各向异性)显示负值的液晶组合物这样的特征。这些当中，尤其是利用了AM驱动的VA型显示方式被用于要求高速响应和宽视野角的显示元件、例如电视或监视器等用途。作为Δε为负的液晶组合物，公开了使用有以下那样的具有2,3-二氟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]该液晶组合物中，使用液晶化合物(C)和(D)作为Δε大致为0的液晶化合物，但是在液晶电视等的要求高速响应的液晶组合物中还没有实现充分低的粘性。[化2]另一方面，虽然使用液晶化合物(E)的液晶组合物已经被公开，但还介绍了组合有上述液晶化合物(D)而成的折射率各向异性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液晶化合物(F)的液晶组合物(参照专利文献3)。[化3]另外，还已经公开了使用液晶化合物(G)和液晶化合物(F)的液晶组合物(参照专利文献4)，但要求进一步的高速响应化。[化4]公开了在液晶化合物(A)和液晶化合物(G)中组合有Δε大致为0的式(I)所表示的液晶化合物而成的液晶组合物(参照专利文献5)。[化5]然而，任何一种液晶组合物都无法兼顾特别是大型的液晶显示元件所要求的响应速度和可靠性。另一方面，专利文献6中，公开了通过使用(式1)所示的指数大的液晶材料来提高垂直排列的液晶单元的响应速度，但不能说能够充分满足要求。[数1]鉴于以上内容，对于液晶电视等要求高速响应的液晶组合物，要求在不使折射率各向异性(Δn)和向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)降低的情况下，使粘度(η)充分小、旋转粘性(γ1)充分小、弹性常数(K33)变大。另外，近年来被开发的PSA(PolymerSustainedAlignment)型液晶显示装置，具有为了控制液晶分子的预倾角而在单元内形成了聚合物结构体的结构，由于高速响应性、高对比度，主要作为电视用途的液晶显示元件而被开发、改良。PSA型液晶显示元件的制造通过如下的方式进行：将含有聚合性化合物的液晶组合物注入基板间，在施加有电压而使液晶分子取向的状态下照射紫外线，使聚合性化合物聚合，固定液晶分子的取向。此时，聚合性化合物的聚合速度非常重要。如果聚合速度适度快，则在短的紫外线照射时间内聚合性化合物的残留量少，因此难以发生因紫外线引起的液晶组合物等的周边构件的劣化等。如果聚合性化合物的聚合速度慢，聚合性化合物的残留量变少，需要长时间照射强紫外线，因此导致制造装置的大型化、制造效率的降低，并且会发生因紫外线引起的液晶组合物等的周边构件的劣化等。另外，如果因为紫外线的照射时间短等理由，聚合性化合物的残留量变多，则无法避免因残留的聚合性化合物引起的作为显示不良之一的烧屏的发生。基于以上内容，对于PSA型液晶显示元件所使用的液晶组合物，要求不发生因紫外线照射而引起的劣化，或者基本上不发生劣化，并且要求在制成液晶显示元件时不发生烧屏、响应速度快等。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：欧洲专利申请公开第0474062号专利文献3：日本特开2006-037054号专利文献4：日本特开2001-354967号专利文献5：WO2012/137810号专利文献6：日本特开2006-301643
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课题在于提供一种用于制造K33大、γ1/K33小、紫外线照射后的VHR高、聚合性化合物的聚合速度快、不发生因预倾角的变化而引起的显示不良或极少发生、具有充分的预倾角、响应性能优异的PSA型或PSVA型液晶显示元件的液晶组合物，或含有聚合性化合物的液晶组合物，以及提供使用其的液晶显示元件。解决技术问题的手段本专利技术人等进行了潜心研究，结果发现，采用由具有特定化学结构的化合物和聚合性化合物的组合而成的液晶组合物，能够解决上述技术问题，从而完成了本申请专利技术。专利技术效果本专利技术的液晶组合物是在使折射率各向异性(Δn)和向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)基本上不降低的情况下，呈现小的旋转粘性(γ1)和大的弹性常数(K33)、γ1/K33的值小、紫外线照射时的聚合性化合物的聚合速度快的液晶组合物。并且，使用了本专利技术的液晶组合物的液晶显示元件可获得充分的预倾角，呈现高的电压保持率(VHR)和高速响应，没有取向不良、烧屏这样的显示不良或被抑制，含有聚合性化合物时聚合性化合物的残留量少、对液晶显示元件几乎没有不良影响，呈现出优异的显示品质。另外，本专利技术的液晶组合物能够提供一种优异的PSA型或PSVA型液晶显示元件，在含有聚合性化合物时，不会阻碍该聚合性化合物的聚合性，聚合后赋予的预倾角充分，并且没有因残存的聚合性化合物、预倾角的变化而引起的显示不良或极少发生。因此，使用了本专利技术的液晶组合物的液晶显示元件非常有用。具体实施方式本专利技术的液晶组合物为以式(B31)的化合物和式(CB31)的化合物为必须成分的液晶组合物，另外，为使用了该液晶组合物的液晶显示元件。[化6]就本专利技术的液晶组合物中的式(B31)的化合物的含量而言，作为下限值，优选为3质量％，更优选为5质量％，进一步优选为7质量％，作为上限值，优选为25质量％，更优选为20质量％，更优选为18质量％，更优选为15质量％，更优选为13质量％，进一步优选为11质量％，作为含量的范围，优选为3～25质量％，更优选为5～20质量％，进一步优选为5～15质量％。就本专利技术的液晶组合物中的式(CB31)的化合物的含量而言，作为下限值，优选为2质量％，更优选为3质量％，进一步优选为5质量％，进一步优选为8质量％，作为上限值，优选为15质量％，更优选为13质量％，进一步优选为11质量％，作为含量的范围，优选为2～15质量％，更优选为2～13质量％，进一步优选为2～11质量％。本专利技术的液晶组合物中，除了式(B31)的化合物和式(CB31)的化合物以外，优选含有一种或两种以上的选自由通式(N-01)、(N-02)、(N-03)和(N-04)所表示的化合物组的化合物。这些化合物相当于介电性具有负的各向异性的化合物。这些化合物的Δε的符号为负，且其绝对值表示大于2的值。需说明的是，化合物的Δε是从在25℃时介电性大致中性的组合物中添加该化合物而成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。[化7]式中，R21和R22分别独立地表示碳原子数1至8的烷基、碳原子数1至8的烷氧基、碳原子数2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种介电常数各向异性为负的液晶组合物，含有式(B31)的化合物和式(CB31)的化合物，[化1]

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.22 JP 2016-2267451.一种介电常数各向异性为负的液晶组合物，含有式(B31)的化合物和式(CB31)的化合物，[化1]2.根据权利要求1所述的液晶组合物，含有一种或两种以上的选自由通式(N-01)、通式(N-02)、通式(N-03)和通式(N-04)所表示的化合物组的化合物，[化2]式中，R21和R22分别独立地表示碳原子数1至8的烷基、碳原子数1至8的烷氧基、碳原子数2至8的烯基、碳原子数2至8的烯氧基，该基团中的1个或不邻接的2个以上的-CH2-分别独立地可被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，Z1分别独立地表示单键、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-，m分别独立地表示1或2。3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，含有一种或两种以上的选自由通式(NU-01)至通式(NU-06)所表示的化合物组的化合物，[化3]式中，RNU11、RNU12、RNU21、RNU22、RNU31、RNU41、RNU42、RNU51、RNU61和RNU62分别独立地表示碳原子数1至8的烷基、碳原子数1至8的烷氧基、碳原子数2至8的烯基、碳原子数2至8的烯氧基，该基团中的1个或不邻接的2个以上的-CH2-分别独立地可被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，RNU32和RNU52分别独立地表示碳原子数2至8的烷基、碳原子数1至8的烷氧基、碳原子数2至8的烯基、碳原子数2至8的烯氧基，该基团中的1个或不邻接的2个以上的-CH2-分别独立地可被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代。4.根据权利要求1至3中任一项所述的液晶组合物，具有烯基的化合物的含量的合计为0质量％至5质量％。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：须藤豪，平田真一，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