液晶组合物以及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以及使用其的液晶显示元件，所述液晶组合物适用于不会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种特性以及显示元件的烧屏特性变差，难以产生制造时的滴痕，且实现ODF工序中稳定的液晶材料喷出量的液晶显示元件。提供一种含有1种或者2种以上通式(I)所表示的化合物且含有1种或者2种以上通式(II)所表示的化合物的介电常数各向异性为负的液晶组合物，同时提供一种使用含有1种或者2种以上通式(I)所表示的化合物且含有1种或者2种以上通式(II)所表示的化合物的介电常数各向异性为负的液晶组合物的液晶显示元件。

【技术实现步骤摘要】
本申请是原申请、申请日为2013年3月26日，申请号为201380003438.9，专利技术名称为“液晶组合物以及使用其的液晶显示元件”的中国专利申请的分案申请。
本申请专利技术涉及一种作为液晶显示装置等的构成构件有用的液晶组合物以及液晶显示元件。
技术介绍
液晶显示元件从钟表、计算器开始，发展到在各种测定仪器、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、广告显示板等中使用。作为液晶显示方式，其代表性的液晶显示方式有TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型、使用了TFT(薄膜晶体管)的VA(垂直取向)型、IPS(平面转换)型等。在这些液晶显示元件中使用的液晶组合物要求对水分、空气、热、光等外界因素稳定，另外，在以室温为中心尽可能宽的温度范围内显示液晶相，低粘性而且驱动电压低。进一步，为了对于每个显示元件设置最适的介电常数各向异性(Δε)或者和使折射率各向异性(Δn)等为最适值，液晶组合物由数种至数十种化合物构成。在垂直取向型显示器中使用Δε为负的液晶组合物，广泛用于液晶TV等中。另一方面，在所有驱动方式中要求低电压驱动、高速应答、宽工作温度范围。即，要求Δε为正且绝对值大、粘度(η)小、高向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)。另外，由于Δn与单元间隙(d)的积即Δn×d的设定，因此需要根据单元间隙将液晶组合物的Δn调节至适当的范围。除此之外，在将液晶显示元件应用到电视等的情况下由于重视高速应答性，因此要求γ1小的液晶组合物。以前，为了构成γ1小的液晶组合物，通常使用具有二烷基双环己烷骨架的化合物(参照专利文献1)。然而，虽然双环己烷系化合物对于γ1的降低效果高，但通常蒸气压高且烷基链长度短的化合物该倾向尤其显著。另外，还有Tni也低的倾向，因此实际情况是：烷基双环己烷系化合物多使用侧链长度合计为碳原子数7以上的化合物，关于侧链长度短的化合物并未进行充分的研究。另一方面，液晶显示元件的用途扩大，从而其使用方法、制造方法也出现大变化，为了应对这些变化，要求将以前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广泛使用VA(垂直取向)型、IPS(平面转换)型等，从而将其大小也为50型以上的超大型尺寸的显示元件实用化而使用。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前的真空注入法发展到滴下注入(ODF：OneDropFill)法，该滴下注入法已成为注入方法的主流(参照专利文献2)，将液晶组合物滴在基板上时滴痕引起显示品质降低的问题已明显化。进一步，以液晶显示元件中的液晶材料的预倾角产生和高速应答性为目的，开发了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3)，该问题成了更大的问题。即，这些显示元件具有如下特征：向液晶组合物中添加单体，使组合物中的单体固化。就有源矩阵用液晶组合物而言，由于维持高电压保持率的必要性，因此指定能够使用的化合物，化合物中具有酯键的化合物被限制使用。在PSA液晶显示元件中使用的单体主要为丙烯酸酯系，通常为化合物中具有酯键的化合物，这种化合物通常不用作有源矩阵用液晶化合物(参照专利文献3)。这样的异物会引起滴痕的产生，从而因显示不良所引起的液晶显示元件的成品率变差成了问题。另外，向液晶组合物中添加抗氧化剂、光吸收剂等添加物时也是，成品率变差成为问题。这里，滴痕定义为：在显示黑色的情况下，滴下液晶组合物的痕迹显露白色的现象。为了抑制滴痕，公开了如下方法：通过混合在液晶组合物中的聚合性化合物的聚合而在液晶层中形成聚合物层，从而抑制因与取向控制膜的关系而产生的滴痕(专利文献4)。然而，在该方法中，存在由添加在液晶中的聚合性化合物引起的显示烧屏的问题，对于滴痕的抑制其效果也不充分，需要开发一种维持作为液晶显示元件的基本特性且难以产生烧屏、滴痕的液晶显示元件。现有技术文献专利文献1：日本特表2008-505235号公报专利文献2：日本特开平6-235925号公报专利文献3：日本特开2002-357830号公报专利文献4：日本特开2006-58755号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术要解决的课题在于提供一种液晶组合物以及使用其的液晶显示元件，所述液晶组合物适用于不会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种特性以及显示元件的烧屏特性变差，难以产生制造时的滴痕，实现ODF工序中稳定的液晶材料喷出量的液晶显示元件。解决问题的方法本专利技术人等为了解决上述课题，研究了对于通过滴下法制作液晶显示元件而言最适的各种液晶组合物的构成，并发现：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产生，由此完成了本申请专利技术。本申请专利技术提供一种含有通式(I)、通式(II)所表示的化合物的介电常数各向异性为负的液晶组合物以及使用该液晶组合物的液晶显示元件。本申请专利技术提供一种含有从通式(I)以及通式(II)所表示的化合物中分别选择1种或者2种以上的化合物的介电常数各向异性为负的液晶组合物以及使用该液晶组合物的液晶显示元件。[化1](式中，R1为碳原子数1至8的烷基或者碳原子数2至8的烷氧基，R2为碳原子数2至8的烯基，R3和R4各自独立地为碳原子数2至8的烯基。)专利技术的效果本专利技术的液晶显示元件由于具有高速应答性优异、烧屏的产生少的特征，且具有其制造引起的滴痕的产生少的特征，因此在液晶TV、显示器等显示元件中有用。附图说明图1是示意性地表示液晶显示元件的构成的图。图2是将该图1中形成在基板上的包含薄膜晶体管的电极层3的被II线包围的区域放大的平面图。图3是在图2中的III-III线方向上将图1所示的液晶显示元件切断的剖面图。图4是将图3中的IV区域的薄膜晶体管放大的图。具体实施方式如上所述，滴痕产生的工艺目前尚不清楚，但是，和液晶化合物中的杂质与取向膜的相互作用、色谱现象等相关的可能性高。液晶化合物中的杂质深受化合物的制造工艺的影响，但即使仅侧链的碳原子数不同，化合物的制造方法也未必相同。即，液晶化合物由于通过精密的制造工艺进行制造，因此其成本在化学合成品中高，强烈要求提高制造效率。因此，为了使用稍微便宜的原料，即使侧链的碳原子数仅一个不同也由完全不同种类的原料进行制造的方法也存在效率高的情况本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶组合物，其介电常数各向异性为负，其特征在于，含有1种或者2种以上通式(I)所表示的化合物且含有1种或者2种以上通式(II)所表示的化合物，式中R1为碳原子数1至8的烷基或者碳原子数2至8的烷氧基，R2为碳原子数2至8的烯基，式中，R3以及R4各自独立地为碳原子数2至8的烯基。

【技术特征摘要】
1.一种液晶组合物，其介电常数各向异性为负，其特征在于，含有1种或者2种以上通式
(I)所表示的化合物且含有1种或者2种以上通式(II)所表示的化合物，
式中R1为碳原子数1至8的烷基或者碳原子数2至8的烷氧基，R2为碳原子数2至8的烯基，
式中，R3以及R4各自独立地为碳原子数2至8的烯基。
2.根据权利要求1所述的液晶组合物，进一步含有1种或者2种以上从通式(III)所表示
的化合物组中选择的化合物，
式中，R5以及R6各自独立地表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数2～8的烯基、碳原子数1
～8的烷氧基或者碳原子数2～8的烯氧基，A1表示1,4-亚环己基、1,4-亚苯基或者四氢吡
喃-2,5-二基，在A1表示1,4-亚苯基的情况下，该1,4-亚苯基中的1个以上的氢原子可以被
氟原子取代。
3.根据权利要求1所述的液晶组合物，进一步含有1种或者2种以上从通式(IV)所表示
的化合物组中选择的化合物，
式中R7以及R8各自独立地表示碳原子数1～8的烷基、碳原子数2～8的烯基、碳原子数1
～8的烷氧基或者碳原子数2～8的烯氧基，A2表示1,4-亚环己基、1,4-亚苯基或者四氢吡
喃-2,5-二基，在A2表示1,4-亚苯基的情况下，该1,4-亚苯基中的1个以上的氢原子可以被
氟原子取代。
4.根据权利要求1所述的液晶组合物，进一步含有1种或者2种以上从通式(V)所表示的

【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