液晶显示元件的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种FFS型液晶显示元件，其为使用了介电常数各向异性为负的液晶组合物的液晶显示元件，所述介电常数各向异性为负的液晶组合物在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诸多特性以及显示元件的烧屏特性变差的情况下，通过使用于FFS模式的液晶显示元件能够实现优异的显示特性，所述液晶组合物含有选自下述通式(I)所表示的化合物组中的至少1种化合物、选自下述通式(II)所表示的化合物组中的至少1种化合物、以及选自下述通式(III)所表示的化合物组中的至少1种化合物。
【专利说明】液晶显示元件
【技术领域】
[0001] 本申请发明涉及使用介电常数各向异性为负的向列液晶组合物，具有高透过率、 高开口率特征的FFS模式的液晶显示装置。
【背景技术】
[0002] 由于显示品质优异，有源矩阵方式液晶显示元件被供于移动终端、液晶电视、投影 仪、计算机等的市场。有源矩阵方式中各像素使用TFT (薄膜晶体管）或MIM(金属-绝缘 体-金属）等，该方式中使用的液晶化合物或液晶组合物具有高电压保持率得到重视。此 夕卜，为了得到更宽的视角特性，提出了与VA(Vertical Alignment :垂直取向）模式、IPS(平 面转换（In Plane Switching))模式、0CB(光学补偿弯曲排列（Optically Compensated Bend),光学补偿双折射（Optically Compensated Birefringence))模式组合的液晶显 示元件，为了得到更明亮的显示，提出了 ECB(电控双折射（Electrically Controlled Birefringence))模式的反射型液晶显示元件。为了应对这样的液晶显示元件，目前还提出 了新的液晶化合物或液晶组合物。
[0003] 作为目前智能手机用液晶显示器，正广泛使用作为高品位、且视觉特性优异的IPS 模式的液晶显示元件的一种的边缘场开关模式液晶显示装置（Fringe Field Switching mode Liquid Crystal Display ;FFS模式液晶显示装置）（参照专利文献1、专利文献2)。 FFS模式是为了改善IPS模式的低开口率和透过率而导入的方式，作为所使用的液晶组合 物，广泛利用使用了介电常数各向异性为正的P型液晶组合物的材料，这是因为其容易低 电压化。此外，由于FFS模式用途的大部分为移动终端，因此进一步节省电力化的要求强 烈，液晶元件制造商继续活跃地开发使用了 IGZ0的阵列的采用等。
[0004] 另一方面，通过将目前使用了 P型材料的液晶材料作为介电常数各向异性为负的 η型材料，也能够改善透过率（参照专利文献3)。此时，FFS模式与IPS模式不同而并不产 生完全平行的电场，在使用了 P型材料的情况下，就靠近像素电极的液晶分子而言，由于 液晶分子的长轴沿着边缘电场倾斜，因此透过率变差。与此相对，在使用了 η型液晶组合物 的情况下，由于η型组合物的极化方向在分子短轴方向上，因此就边缘电场的影响而言，仅 使液晶分子沿着长轴旋转，分子长轴能够维持平行排列，因而不会产生透过率的降低。
[0005] 然而，虽然η型液晶组合物通常作为VA用液晶组合物，但对于VA模式与FFS模式 而言，在取向方向、电场方向、所需的光学特性的任一个方面都不同。进而，如后所述，FFS模 式的液晶显示元件在电极的结构上具有特征，在VA模式中，两个基板双方都具有电极，而 在FFS模式中，只有阵列基板具有电极。因此，关于烧屏、滴痕这样的根据以往技术难以预 测效果的课题，处于完全没有了解的状态。因此，即使单纯地转用VA用的液晶组合物，也难 以构成目前要求的高性能的液晶显示元件，从而要求提供最适合于FFS模式的η型液晶组 合物。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :日本特开平11-202356号公报
[0009] 专利文献2 :日本特开2003-233083号公报
[0010] 专利文献3 :日本特开2002-31812号公报
【发明内容】
[0011] 发明要解决的课题
[0012] 本发明的课题在于，提供使用了 η型液晶组合物的液晶显示元件，所述η型液晶组 合物在介电常数各向异性（Λ ε )、粘度（η)、向列相-各向同性液体的转变温度（ΤΝΙ)、低 温下的向列相稳定性、旋转粘度（h)等作为液晶显示元件的诸多特性方面优异，通过使用 于FFS模式的液晶显示元件能够实现优异的显示特性。
[0013] 用于解决课题的手段
[0014] 本申请发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究，并对最适合于FFS模式的 液晶显示元件的各种液晶组合物的构成进行了研究，结果发现了含有具有三个特征性结构 的液晶化合物的液晶组合物的有用性，从而完成了本申请发明。
[0015] 本申请发明提供一种液晶显示元件，其特征在于，
[0016] 第一透明绝缘基板与第二透明绝缘基板相对配置，在上述第一基板与第二基板之 间夹持含有液晶组合物的液晶层，
[0017] 各像素具有在上述第一基板上由透明导电性材料构成的共用电极、配置成矩阵状 的多个栅极总线和数据总线、在上述栅极总线与数据总线的交叉部的薄膜晶体管、和由该 晶体管驱动的以透明导电性材料构成的像素电极，
[0018] 在上述液晶层与上述第一基板和第二基板之间分别具有诱发均匀取向的取向膜 层，各取向膜的取向方向平行，
[0019] 为了在上述像素电极与共用电极之间形成边缘电场，上述像素电极与共用电极之 间的电极间距离R比上述第一基板与第二基板的距离G更小，
[0020] 上述共用电极配置于上述第一基板的几乎整个面上，并且配置于与上述像素电极 相比更靠近第一基板的位置上，
[0021] 该液晶组合物具有负的介电常数各向异性，向列相-各向同性液体的转变温度为 60°C以上，介电常数各向异性的绝对值为2以上，该液晶组合物含有选自通式（I)所表示的 化合物组中的至少1种化合物、选自下述通式（II)所表示的化合物组中的至少1种化合 物、以及选自下述通式（III)所表示的化合物组中的至少1种化合物。
[0022] [化 1]
【权利要求】
1. 一种液晶显示元件，其特征在于， 第一透明绝缘基板与第二透明绝缘基板相对配置，在所述第一基板与第二基板之间夹 持含有液晶组合物的液晶层， 各像素具有在所述第一基板上由透明导电性材料构成的共用电极、配置成矩阵状的多 个栅极总线和数据总线、在所述栅极总线与数据总线的交叉部的薄膜晶体管、和由该晶体 管驱动的以透明导电性材料构成的像素电极， 在所述液晶层与所述第一基板和第二基板之间分别具有诱发均匀取向的取向膜层，各 取向膜的取向方向平行， 为了在所述像素电极与共用电极之间形成边缘电场，所述像素电极与共用电极之间的 电极间距离R比所述第一基板与第二基板的距离G更小， 所述共用电极配置于所述第一基板的几乎整个面上，并且配置于与所述像素电极相比 更靠近第一基板的位置上， 该液晶组合物具有负的介电常数各向异性，向列相-各向同性液体的转变温度为60°C 以上，介电常数各向异性的绝对值为2以上，该液晶组合物含有选自通式（I)所表示的化合 物组中的至少1种化合物、选自下述通式（II)所表示的化合物组中的至少1种化合物、以 及下述通式（III)所表示的化合物组中的至少1种化合物，
式中，R1和R2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的烷氧基或碳原子数2?8的烯氧基，A表示1，4-亚苯基或反式-1，4-环亚己基， k表示1或2,在k为2的情况下，两个A可以相同也可以不同，
式中，R3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，R4表示碳原子数1?8的烷基、碳原子数4?8的烯基、碳 原子数1?8的烷氧基或碳原子数3?8的烯氧基，B表示1，4-亚苯基或反式-1，4-环亚 己基，m表示0、1或2,在m为2的情况下，两个B可以相同也可以不同，
式中，R5表示碳原子数1?5的烷基，R6表示碳原子数1?5的烷基或碳原子数1?4 的烧氧基，η表不0或Ι,Υ1和Y2各自独立地表不氢原子或氟原子，Y1和Y 2中的至少一个表 揪1原子。
2. 根据权利要求2所述的液晶显示元件，其特征在于，含有1种以上下述通式（IV)所 表不的化合物，
式中，R7和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的烷氧基或碳原子数2?8的烯氧基，该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的一个以 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在氧原子不连续 结合的情况下可以被氧原子取代，在羰基不连续结合的情况下可以被羰基取代， A1和A2各自独立地表示1，4-环亚己基、1，4-亚苯基或四氢吡喃-2, 5-二基，在A1或 /和A2表示1，4-亚苯基的情况下，该1，4-亚苯基中的一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-、-ch 2o-或-cf2o-， η1和η2各自独立地表示0、1、2或3, η?为1?3,在A1、A2、Z1和/或Z2存在多个的 情况下，它们可以相同也可以不同，但将所述通式（II)和通式（III)所表示的化合物除外。
3. 根据权利要求1所述的液晶显示元件，该像素电极为梳形或者具有狭缝。
4. 根据权利要求1所述的液晶显示元件，电极间距离R为0。
【文档编号】G02F1/1343GK104254803SQ201380008382
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2013年10月2日 优先权日:2013年5月22日
【发明者】栗泽和树, 小川真治, 岩下芳典 申请人:Dic株式会社