液晶组合物和使用其的液晶显示元件制造技术

本发明专利技术要解决的课题在于提供一种液晶组合物和使用其的液晶显示元件，上述液晶组合物不使介电常数各向异性、粘度、向列相上限温度、低温下的向列相稳定性、γ1等作为液晶显示元件的各特性和显示元件的烧结特性恶化，不易产生制造时的滴痕，适于实现ODF工序中的稳定的液晶材料的流出量的液晶显示元件。本发明专利技术提供一种液晶组合物，同时提供使用该液晶组合物的液晶显示元件，上述液晶组合物含有20质量％～50质量％的由式(I)表示的化合物、含有5质量％～50质量％的由通式(II)表示的化合物、含有1种以上由通式(III)表示的化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请专利技术涉及作为液晶显示装置等的构成部件有用的液晶组合物和液晶显示 元件。
技术介绍
液晶显示元件用于以钟表、台式电子计算机为代表的各种测定设备、汽车用面板、 文字处理机、电子记事本、打印机、计算机、电视机、钟表、广告显示板等。作为液晶显示方 式，代表性的有TN(扭曲向列）型、STN(超扭曲向列）型、使用了TFT(薄膜晶体管）的VA(垂 直取向）型、IPS(平面转换）型等。要求用于这些液晶显示元件的液晶组合物对水分、空 气、热、光等外界因素稳定，另外，要求在以室温为中心尽可能宽的温度范围显示液晶相，为 低粘性且驱动电压低。进而，对于各个显示元件，为了使介电常数各向异性（Ae)、折射率 各向异性（An)等为最适值，液晶组合物由几种至几十种化合物构成。 在垂直取向型显示器中使用ae为负的液晶组合物，广泛应用于液晶TV等。另 一方面，在所有驱动方式中，要求低电压驱动、高速响应、宽工作温度范围。即，要求Ae为 负且绝对值大、粘度（n)小、向列相-各向同性液体相转变温度（Tni)高。另外，需要根据 An与单元间隙（d)的乘积即AnXd的设定，将液晶组合物的An与单元间隙相适地调节 至适当的范围。此外，在将液晶显示元件应用于电视机等时重视高速响应性，因此要求Y1 小的液晶组合物。 以往，为了构成丫 :小的液晶组合物，一般使用具有二烷基二环己烷骨架的化合物 (参照专利文献1)。但是，虽然二环己烷系化合物在降低丫:上效果好，但是一般存在蒸气 压高的问题，烷基链长度短的化合物的该趋势特别显著。另外，还存在Tni低的趋势，因此烷 基二环己烷系化合物多使用侧链长度的合计为碳原子数7以上的化合物，实际情况是对侧 链长度短的化合物没有进行充分的研究。 还已知使用侧链长度短的二烷基二环己烷系化合物的液晶组合物（参照专利文 献2)，但作为介电常数各向异性为负的化合物多使用具有三个环结构的化合物，并使用具 有二氟乙烯骨架的化合物来取得作为整体的物性的平衡。但是，在该组合物中使用的二氟 乙烯骨架存在对光稳定性低的问题，希望开发不使用这类化合物的液晶组合物。 另一方面，液晶显示元件的用途扩大，其使用方法、制造方法也出现了很大变化。 为了应对这些变化，要求使除以往已知的基本物性值以外的特性最优化。即，使用液晶组合 物的液晶显示元件已广泛使用VA(垂直取向）型、IPS(平面转换）型等，其大小为50寸以 上的超大型尺寸的显示元件也已达到实用化的使用。随着基板尺寸的大型化，液晶组合物 向基板注入的注入方法也从以往的真空注入法变为滴注（〇DF:OneDropFill)法，滴注法 已成为注入方法的主流（参照专利文献2)，向基板滴加液晶组合物时的滴痕导致显示品质 降低的问题已经显露出来。进而，以液晶显示元件中的液晶材料的预倾角的生成所引起的 高速响应性为目的，开发出PS液晶显示元件（polymerstabilized，聚合物稳定化）、PSA液 晶显示元件（polymersustainedalignment，聚合物维持取向）（参照专利文献4)，该问题 成为更大的问题。即，这些显示元件具有在液晶组合物中添加单体而使组合物中的单体固 化的特征。有源矩阵用液晶组合物由于需要维持高的电压保持率而特定可使用的化合物， 在化合物中具有酯键的化合物的使用受到限制。在PSA液晶显示元件中使用的单体以丙烯 酸酯系为主，一般是在化合物中具有酯键的单体，通常不使用这样的化合物作为有源矩阵 用液晶化合物（参照专利文献4)。这样的异物诱发滴痕的产生，由显示不良引起的液晶显 示元件的成品率的恶化成为问题。另外，在液晶组合物中添加抗氧化剂、光吸收剂等添加物 时成品率的恶化也成为问题。 在此，滴痕定义为显示黑色的情况下滴加液晶组合物的痕迹呈白色浮现的现象。 对于滴痕的抑制，公开了通过利用在液晶组合物中混合的聚合性化合物的聚合而 在液晶相中形成聚合物层，从而抑制因与取向控制膜的关系而产生的滴痕的方法（专利文 献5)。但是，在该方法中存在由添加于液晶中的聚合性化合物引起的显示烧结的问题，对于 滴痕的抑制其效果也不充分，要求开发出维持作为液晶显示元件的基本特性，同时不易产 生烧结、滴痕的液晶显示元件。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特表2008-505235号公报 专利文献2:日本特开2012-136623号公报 专利文献3:日本特开平6-235925号公报 专利文献4:日本特开2002-357830号公报 专利文献5:日本特开2006-58755号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的课题在于提供一种液晶组合物和使用其的液晶显示元件，上述液 晶组合物不使介电常数各向异性、粘度、向列相上限温度、低温下的向列相稳定性、Y1等作 为液晶显示元件的各特性和显示元件的烧结特性恶化，不易产生制造时的滴痕，适于实现 ODF工序中的稳定的液晶材料的流出量的液晶显示元件。 另外，本专利技术的其它课题在于提供通过与特定的抗氧化剂组合而能够减少上述问 题的组合物。 本专利技术人等为了解决上述课题，对最适合于利用滴加法制作液晶显示元件的各种 液晶组合物的构成进行研究，发现通过以特定的混合比例使用特定的液晶化合物能够抑制 液晶显示元件中的滴痕的产生，从而完成了本申请专利技术。 本申请专利技术涉及一种介电常数各向异性为负的液晶组合物和使用该液晶组合 物的液晶显示元件以及使用该液晶显示元件的液晶显示器，上述液晶组合物含有20质 量％~50质量％的由式⑴表示的化合物， 含有5质量％~50质量％的由式（II)表示的化合物， 含有1种以上由通式（III)表示的化合物， (式中R1表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子数1~8的 烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基，该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的1个以上的氢原子 可以被氟原子取代，该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的亚甲基只要氧原子不连续键合就可 以被氧原子置换，只要羰基不连续键合就可以被羰基置换， A1和A2各自独立地表示1，4-亚环己基、1，4-亚苯基或四氢吡喃-2, 5-二基，A1或 和A2表示1，4-亚苯基时，该1，4-亚苯基中的1个以上的氢原子可以被氟原子取代， Z1和Z2各自独立地表示单键、-OCH2_、-0CF2-、-CH20-、或CF2O-, n和m各自独立地表示0、1、2或3,n+m为1~3,在A1、A2、Z1和/或Z2存在多个 时，它们可以相同也可以不同。） 本专利技术的液晶组合物具有高速响应性优异、烧结的产生少的特征，能够减少由其 制造引起的滴痕的广生。 对于本专利技术的液晶组合物，通过与特定的抗氧化剂的组合，能够提供液晶组合物 与抗氧化剂的相容性优异的组合物。 对于本专利技术的液晶组合物，通过与抗氧化剂的组合，具有高速响应性优异、烧结的 产生少的特征，能够减少由其制造引起的滴痕的产生。 本专利技术的液晶显示元件具有高速响应性优异、烧结的产生少的特征，具有由其制 造引起的滴痕的产生少的特征，因此对液晶TV、监视器等显示元件有用。【附图说明】 图1是本专利技术的液晶显示元件的结构的一个例子 图2是反向交错型薄膜晶体管的构成例 符号说明 1 偏振片 2 基板 3 透明电极或带有有源元件的透明电极 4 取向膜 5 液晶 11栅电极 12阳极氧化皮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种介电常数各向异性为负的液晶组合物，含有20质量％～50质量％的由式(I)表示的化合物，含有5质量％～50质量％的由式(II)表示的化合物，含有1种以上由通式(III)表示的化合物；通式(III)中R1表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数2～8的烯基、碳原子数1～8的烷氧基或碳原子数2～8的烯氧基，该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的1个以上的氢原子可以被氟原子取代，该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的亚甲基只要氧原子不连续键合就可以被氧原子置换，只要羰基不连续键合就可以被羰基置换，A1和A2各自独立地表示1,4‑亚环己基、1,4‑亚苯基或四氢吡喃‑2,5‑二基，A1或/和A2表示1,4‑亚苯基时，该1,4‑亚苯基中的1个以上的氢原子可以被氟原子取代，Z1和Z2各自独立地表示单键、‑OCH2‑、‑OCF2‑、‑CH2O‑、或CF2O‑，n和m各自独立地表示0、1、2或3，n+m为1～3，A1、A2、Z1和/或Z2存在多个时，它们可以相同也可以不同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

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