组合物及使用其的液晶显示元件制造技术

本发明专利技术涉及组合物及使用其的液晶显示元件。所述组合物含有一种或两种以上通式(i)所表示的化合物，含有一种或两种以上通式(ii)所表示的化合物，且通式(ii)所表示的化合物的含量为20～90质量％，含有一种或两种以上选自由通式(M‑2)所表示的化合物和通式(M‑3)所表示的化合物组成的组中的化合物。

Composition and liquid crystal display element thereof

【技术实现步骤摘要】
组合物及使用其的液晶显示元件本申请是申请日为2014年10月14日，申请号为201480082358.1，专利技术名称为《组合物及使用其的液晶显示元件》的中国专利申请的分案申请。
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)显示正值的组合物及使用其的液晶显示元件。
技术介绍
液晶显示元件从时钟、计算器开始，发展到用于各种测定设备、汽车用面板、文字处理器、电子记事本、打印机、电脑、电视机、时钟、广告显示板等。作为液晶显示方式，其代表性方式有TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型、使用TFT(薄膜晶体管)的垂直取向型、IPS(平面转换)型等。这些液晶显示元件中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，此外，在以室温为中心尽可能宽的温度范围内表现液晶相，低粘性，并且驱动电压低。进一步，为了对各显示元件而言将介电常数各向异性(Δε)或和折射率各向异性(Δn)等设为最适值，液晶组合物由数种至数十种化合物构成。在垂直取向(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。此外，也报道了使Δε为正的液晶组合物在未施加电压时垂直取向，通过施加横向电场来进行显示的驱动方式，从而Δε为正的液晶组合物的必要性进一步提高。另一方面，在所有驱动方式中，均要求低电压驱动、高速响应、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)。此外，考虑到Δn与单元间隙(d)之积即Δn×d的设定，需要结合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于电视机等的情况下，重视高速响应性，因此要求旋转粘性(γ1)小的液晶组合物。作为追求高速响应性的液晶组合物的构成，公开了例如将作为Δε为正的液晶化合物的式(A-1)、(A-2)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、制造方法也可看到大的变化。为了应对这些变化，要求将以往所知的基本物性值以外的特性最适化。即，使用液晶组合物的液晶显示元件被使用至如下程度：VA型、IPS型等被广泛使用，其大小为50型以上的超大型尺寸的显示元件被实用化。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转变为滴注(ODF：OneDropFill)法并成为注入方法的主流，但将液晶组合物滴于基板时的滴痕导致显示品质降低的问题显著化。进一步，在利用ODF法的液晶显示元件制造工序中，有必要根据液晶显示元件的尺寸而滴下最适的液晶注入量。如果注入量与最适值的偏差变大，则预先设计的液晶显示元件的折射率、驱动电场的平衡会崩溃，发生斑点的产生、对比度不良等显示不良。尤其是多用于最近流行的智能手机中的小型液晶显示元件，由于最适的液晶注入量少，因此将与最适值的偏差控制在一定范围内本身是困难的。因此，为了较高地保持液晶显示元件的成品率，还需要以下性能：例如，对液晶滴下时所引起的滴下装置内的急剧压力变化、冲击的影响小，能够长时间稳定地持续滴下液晶。这样，对于以TFT元件等进行驱动的有源矩阵驱动液晶显示元件所使用的液晶组合物，要求考虑如下方面后的开发：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，并且具有以往就重视的高电阻率值或高电压保持率，对光、热等外部刺激稳定这样的特性，以及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，提供一种组合物，其是Δε为正的组合物，具有宽温度范围的液晶相，粘性小，低温下的溶解性良好，电阻率、电压保持率高，对热、光稳定；进一步，通过使用该组合物，从而高成品率地提供显示品质优异，不易发生烧屏、滴痕等显示不良的液晶显示元件。用于解决课题的方法本专利技术人对各种液晶化合物及各种化学物质进行了研究，发现通过将特定的液晶化合物组合能够解决上述课题，从而完成了本专利技术。提供一种组合物、使用了该组合物的液晶显示元件及使用了该组合物的IPS元件或FFS元件，该组合物含有一种或两种以上通式(i)所表示的化合物，含有一种或两种以上通式(ii)所表示的化合物，且通式(ii)所表示的化合物的含量为20～90质量％。[化2](式中，Ri1及Rii1各自独立地表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的一个或不相邻的两个以上-CH2-可各自独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，Rii2表示碳原子数1～8的烷基，Xi1～Xi6各自独立地表示氢原子或氟原子，Yi1表示氢原子、氟原子、三氟甲基或三氟甲氧基。)作为通式(i)所表示的化合物，优选Xi1～Xi6中的至少一个为氟原子的化合物，特别优选两个以上为氟原子的化合物。Ri1优选为直链状的碳原子数1～8的烷基或直链状的碳原子数1～8的烯基，优选为直链状的碳原子数1～5的烷基，优选为乙基、丙基、丁基或戊基，优选为乙基、丙基或戊基，特别优选为丙基。Yi1优选为氟原子、三氟甲基或三氟甲氧基，进一步优选为氟原子或三氟甲氧基，特别优选为氟原子。更具体而言，优选为下述所示的化合物。[化3][化4](式中，Ri1表示与通式(i)中的Ri1相同的含义。)特别优选为通式(i-1)所表示的化合物。相对于本专利技术的组合物的总量，通式(i)所表示的化合物的优选含量的下限值为1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、12％。优选含量的上限值为30％、25％、20％、18％、15％、13％、11％、10％。需要温度稳定性佳的组合物的情况下，优选使上述上限值变低，为了将驱动电压保持为较高而想要增大介电常数各向异性时，优选使上述下限值变高。作为通式(i-1)～(i-8)所表示的化合物，优选为下述化合物。[化5][化6][化7][化8]通式(ii)所表示的化合物中，Rii1优选为直链状的碳原子数1～8的烷基或直链状的碳原子数1～8的烯基，优选为直链状的碳原子数1～5的烷基或直链状的碳原子数1～5的烯基，优选为乙基、丙基、丁基、戊基、乙烯基、1-丙烯基、3-丁烯基或3-戊烯基。重视响应速度的情况下，优选为直链状的碳原子数1～5的烯基，优选为乙烯基、1-丙烯基、3-丁烯基或3-戊烯基，优选为乙烯基或1-丙烯基。重视可靠性的情况下，优选为直链状的碳原子数1～5的烷基，优选为乙基、丙基、丁基或戊基，优选为乙基、丙基或戊基。Ri本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合物，其含有一种或两种以上通式(i)所表示的化合物，含有一种或两种以上通式(ii)所表示的化合物，且通式(ii)所表示的化合物的含量为20～90质量％，含有一种或两种以上选自由通式(M-2)所表示的化合物和通式(M-3)所表示的化合物组成的组中的化合物，/n

【技术特征摘要】
1.一种组合物，其含有一种或两种以上通式(i)所表示的化合物，含有一种或两种以上通式(ii)所表示的化合物，且通式(ii)所表示的化合物的含量为20～90质量％，含有一种或两种以上选自由通式(M-2)所表示的化合物和通式(M-3)所表示的化合物组成的组中的化合物，



式中，Ri1及Rii1各自独立地表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的一个或不相邻的两个以上-CH2-可各自独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，Rii2表示碳原子数1～8的烷基，Xi1～Xi4表示氢原子，Xi5～Xi6各自独立地表示氢原子或氟原子，Yi1表示氢原子、氟原子、三氟甲基或三氟甲氧基，



式中，RM21表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，XM21及XM22各自独立地表示氢原子或氟原子，YM21表示氟原子、氯原子或OCF3，



式中，RM31表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数1～4的烷氧基，XM31至XM36各自独立地表示氢原子或氟原子，YM31表示氟原子、氯原子或OCF3。


2.根据权利要求1所述的组合物，Rii1表示乙烯基或1-丙烯基。


3.根据权利要求1或2所述的组合物，进一步含有一种或两种以上通式(L)所表示的化合物，



式中，RL1及RL2各自独立地表示碳原子数1～8的烷基，该烷基中的一个或不相邻的两个以上-CH2-可各自独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，
OL表示0、1、2或3，
BL1、BL2及BL3各自独立地表示选自由如下基团组成的组中的基团：
(a)1,4-亚环己基，存在于该基团中的一个-CH2-或不相邻的两个以上-CH2-可被-O-取代；和
(b)1,4-亚苯基，存在于该基团中的一个-CH＝或不相邻的两个以上-CH＝可被-N＝取代，
所述基团(a)、基团(b)可各自独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，
LL1及LL2各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH＝N-N＝CH-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-C≡C-，
OL为2或3而存在多个LL2时，它们可相同也可不同，OL为2或3而存在多个BL3时，它们可相同也可不同，但通式(ii)所表示的化合物除外。


4.根据权利要求1或2所述的组合物，进一步含有一种或两种以上通式(L-6)所表示的化合物，



式中，RL61及RL62各自独立地表示碳原子数1～5的烷基或碳原子数2～5的烯基，XL61及XL62各自独立地表示氢原子或氟原子。


5.根据权利要求1或2所述的组合物，进一步含有一种或两种以上通式(M)所表示的化合物，所述通式(M)所...

【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