液晶组合物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及作为液晶显示材料有用的介电常数各向异性(Δε)显示负值的向列液晶组合物以及使用了该液晶组合物的液晶显示元件。本发明提供不会使介电常数各向异性、粘度、向列相上限温度、γ1等作为液晶显示元件的各特性和显示元件的烧屏特性恶化，难以产生制造时的滴痕的液晶组合物。本发明的液晶显示元件具有高速响应性优异、烧屏的发生少的特征，并具有制造该液晶显示元件引起的滴痕的发生少的特征，因此特别是在有源矩阵驱动用的VA模式、PSVA模式液晶显示元件中有用，可以适用于液晶TV、监视器等液晶显示元件。
【专利说明】液晶组合物
【技术领域】
[0001]本申请发明涉及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。
【背景技术】
[0002]液晶显示元件用于以钟表、计算器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、钟表、广告显示板等。作为液晶显示方式，其代表性的方式中有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。要求这些液晶显示元件所用的液晶组合物对水分、空气、热、光等外界因素是稳定的，此外，在以室温作为中心的尽量宽的温度范围显示液晶相，低粘性，并且驱动电压低。此外，为了对各个显示元件而言使最佳的介电常数各向异性(Λ ε )和或折射率各向异性(△!!)等为最佳值，液晶组合物由几种至几十种化合物构成。
[0003]对于垂直取向型显示器而言，使用了 Λ ε为负的液晶组合物，广泛用于液晶TV等。另一方面，在全部驱动方式中都要求低电压驱动、高速响应、宽的动作温度范围。即，要求Λ ε为正且绝对值大、粘度(η)小、高的向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)。此外，需要通过对An与单元间隙(d)之积AnXd的设定，结合单元间隙而将液晶组合物的An调节至适当范围。此外在将液晶显示元件应用于电视等的情况下，由于重视高速响应性，因此要求Y !小的液晶组合物。
[0004]另一方面，实用性的液晶组合物由几种至几十种液晶化合物构成，其物性值由化合物的选择和其含量来决定。已经研究了大量液晶化合物，明确了它们的液晶性、双折射、介电常数各向异性等基础的物性值，作为液晶组合物的基本物性值也明确了很大一部分。然而，到了液晶显示元件的用 途扩大阶段，其使用方法、制造方法也可见大变化，为了应对这些情况，要求将以往已知那样的基本物性值以外的特性最佳化。即，使用液晶组合物的液晶显示元件发展到广泛使用VA(垂直取向)型、IPS(平面转换)型等，关于其大小，也发展到50型以上的超大型尺寸的显示元件达到实用化而被使用。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往的真空注入法发展到滴下注入(ODF:0ne Drop Fill)法作为注入方法的主流(参照专利文献I)，将液晶组合物滴下到基板时的滴痕导致显示品质降低的问题变得表面化。此外，对于液晶显示元件中的液晶材料的预倾角的生成，以高速响应性为目的，开发了 PS液晶显示元件(polymer stabilized,聚合物稳定)、PSA液晶显示元件(polymer sustained alignment,聚合物稳定取向)(参照专利文献2),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，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，因此能够使用的化合物被特定，化合物中具有酯键的化合物的使用受到限制。PSA液晶显示元件所使用的单体以丙烯酸酯系为主，化合物中具有酯键的物 质是一般使用的，这样的化合物并不是作为有源矩阵用液晶化合物而通常使用的(参照专利文献3)。这样的异物诱发滴痕的发生，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。此外，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。
[0005]这里，所谓滴痕，定义为在显示为黑色的情况下滴下了液晶组合物的痕迹浮现出白色的现象。
[0006]对于滴痕的抑制，公开了通过在液晶组合物中混合的聚合性化合物的聚合来在液晶层中形成聚合物层，从而通过与取向控制膜的关系来抑制产生的滴痕的方法(专利文献3)。然而，在该方法中存在由于在液晶中添加的聚合性化合物而引起的显示中烧屏的问题，关于滴痕的抑制，其效果也不充分，要求开发出一种维持作为液晶显示元件的基本特性，同时烧屏、滴痕难以发生的液晶显示元件。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开平6-235925
[0010]专利文献2:日本特开2002-357830号公报
[0011]专利文献3:日本特开2006-058755号公报
【发明内容】
[0012]发明要解决的课题
[0013]本发明所要解决的课题是提供一种不会使介电常数各向异性、粘度、向列相上限温度、Y1等作为液晶显示元件的各特性和显示元件的烧屏特性恶化，难以产生制造时的滴痕的液晶显示元件。
[0014]用于解决课题的手段
[0015]本发明人为了解决上述课题，对最适合于采用滴下法制作液晶显示元件的各种液晶组合物的构成进行了研究，发现通过以特定混合比例使用特定液晶化合物可以抑制液晶显示元件中滴痕的发生，从而完成了本申请发明。
[0016]本申请发明提供一种液晶组合物以及使用了该液晶组合物的液晶显示元件，所述液晶组合物的特征在于，含有通式(I)所示的化合物30~50%，含有通式(II)所示的化合物5~20%，含有通式(I1-2)所示的化合物25~45%，构成该液晶层的液晶组合物含有通式(III)所示的化合物5~20%，
[0017]
【权利要求】
1.一种液晶组合物，其特征在于，含有30~50%通式(I)所示的化合物，含有5~20%通式(Π-1)所示的化合物，含有25~45%通式(I1-2)所示的化合物，构成该液晶层的液晶组合物含有5~20%通式(III)所示的化合物，
2.根据权利要求1所述的液晶组合物，其中，含有在通式(I)中A表示1，4-亚苯基的化合物和A表示反式-1，4-亚环己基的化合物分别至少I种以上。
3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其中，含有在通式(I1-2)中B表示1，4-亚苯基的化合物和B表示反式-1，4-亚环己基的化合物分别至少I种以上。
4.根据权利要求3所述的液晶组合物，其中，通式(11-1)、通式(I1-2)和通式(III)所示的化合物为35~70%。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的液晶组合物，其中，下式所示的Z为13000以下，Y I为150以下，Λη为0.08~0.13，
Z= y I/ Δ η2 式中，Y I表示旋转粘度，△!!表示折射率各向异性。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的液晶组合物，其中，向列液晶相上限温度为60~120°C，向列液晶相下限温度为-20°C以下，向列液晶相上限温度与下限温度之差为100 ~150。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的液晶组合物，其中，电阻率为1012(Ω.m)以上。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的液晶组合物，其中，含有通式(V)所示的聚合性化合物，
9.根据权利要求8所述的液晶组合物，其中，在通式(V)中，C表示单键，Z1表示单键。
10.一种液晶显示元件，其特征在于，所述液晶显示元件具有:具备由透明导电性材料形成的共用电极的第一基板，具备由透明导电性材料形成的像素电极和对各像素所具备的像素电极进行控制的薄膜晶体管的第二基板，以及夹持在所述第一基板与第二基板之间的液晶组合物；该液晶组合物中的液晶分子在不施加电压时的取向相对于所述基板为大致垂直， 作为该液晶组合物，使用了权利要求1至9中任一项所述的液晶组合物。
11.根据权利要求10所述的液晶显示元件，其中，薄膜晶体管为反交错型。
【文档编号】C09K19/20GK103890140SQ201280052119
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年10月5日 优先权日:2012年2月24日
【发明者】小川真治, 岩下芳典 申请人:Dic株式会社