CN110383158B - 液晶显示元件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种液晶显示元件的制造方法,其特征在于,分开且独立地具备1~n次对添附于基板上的含有聚合性化合物的液晶组合物照射在300~400nm具有峰的光的光照射工序,当在前述1~n次光照射工序之中第k次光照射工序(Sk)的光照射条件下,对含有0.3质量%的前述聚合性化合物的液晶组合物照射光5分钟后,前述聚合性化合物的浓度(Ck)与0.3质量%的浓度差的每单位分钟的浓度变化量Vk在每次工序中都以式(1)表示的情况下,将式(2)所示的全部光照射工序(ΣSk)中前述聚合性化合物的平均反应速度Vave控制为0.030~0.048(质量%/分钟)。
Description
技术领域
本发明关于使用了含有聚合性化合物的液晶组合物的液晶显示元件的制造方法。
背景技术
PSA(Polymer Sustained Alignment,聚合物稳定取向)型液晶显示装置为了控制液晶分子的预倾角而具有在单元内形成了聚合物结构物的结构,因高速响应性、高对比度而作为液晶显示元件进行开发。
PSA型液晶显示元件的制造使用下述方法(专利文献1):将含有聚合性化合物的液晶组合物注入于基板间,在施加电压而使液晶分子取向的状态下照射紫外线,利用使聚合性化合物聚合所形成的聚合物结构物来控制液晶分子的预倾角,由此固定液晶分子的取向。
关于这样的PSA型液晶显示元件,若为了生成预倾角而使用的聚合性化合物在聚合工序后也作为未聚合物残存于显示器内,则变成显示低VHR(电压保持率)的值的液晶显示元件,有时发生烧屏等显示不良,因此正在开发不残存或难以残存未聚合物的聚合性化合物等(专利文献1、2)。
具体而言,根据专利文献1,其记载了在一对透明电极之间施加电压的同时,使具有1个以上的环结构或缩环结构及与该环结构或缩环结构直接连接的2个官能团的单体聚合而形成聚合物结构物,由此可减少烧屏。
另外,根据专利文献2,其记载了自由基聚合性单体通过紫外线等的光照射而产生自由基,进行聚合从而形成聚合物结构物,但例如丙烯酸月桂酯因只具有1个聚合性基所以聚合速度降低,在作为聚合末端的聚合性基产生的自由基会作为杂质残存于液晶层中,使VHR降低,由于这个原因,若使用于对环状的脂肪族化合物或芳香族化合物连接有2个聚合性基所形成的化合物进一步连接碳数12以上的烃基所形成的自由基聚合性单体,则可使液晶分子取向,并且可维持高VHR。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-307720号
专利文献2:日本特开2016-6130号
发明内容
发明所要解决的课题
上述专利文献1、2均为着眼于在聚合工序使用的聚合性化合物的结构的技术,例如专利文献1记载了通过利用特定化学结构的聚合性化合物来限制液晶分子的倾倒方向而减少烧屏,然而会产生未聚合的聚合性化合物所致的VHR的降低、起因于此的显示不良这样的新问题。另外,专利文献2记载了若聚合部位的数量为1则聚合性化合物的聚合速度慢且VHR降低,而若聚合部位的数量为2则聚合性化合物的聚合速度变快且维持高VHR。由于聚合性化合物的聚合速度会对作为制品的液晶显示元件的制造工序的缩短化、能量成本的缩减产生影响,因此有加快聚合性化合物的聚合速度的要求。然而,在使PSA型液晶显示元件所使用的液晶组合物中的聚合性化合物聚合的工序中,若聚合性化合物的聚合速度快则在短的紫外线照射时间下聚合性化合物的残留量会变少,因而可减少专利文献2所记载的来自聚合性化合物的VHR的降低,然而会产生容易发生因预倾角的变化引起的显示不良这样的新问题。另一方面,若聚合性化合物的聚合速度慢,则为了减少聚合性化合物的残留量,变得需要较长的紫外线照射时间。因此,当在使其聚合的工序中长时间照射强紫外线时,在导致制造装置的大型化、制造效率的降低的同时,会产生紫外线所致的液晶组合物劣化这样的新问题。
于是,本发明所要解决的课题是以提供一种液晶显示元件的制造方法为目的,该液晶显示元件的制造方法在制作PSA型液晶显示装置的制造方法的对含有聚合性化合物的液晶组合物照射光的聚合工序中,通过使聚合性化合物以适合的聚合速度进行,从而没有或极少发生因预倾角的变化所致的显示不良,并且减少、抑制VHR的降低、起因于此的显示不良。
用以解决课题的手段
本发明者等深入研究,结果发现通过将聚合性化合物设为适合的聚合速度,可解决上述课题,进而完成本申请发明。
发明的效果
使用本发明的液晶显示元件的制造方法的液晶显示元件抑制、减少VHR的降低。
使用本发明的液晶显示元件的制造方法的液晶显示元件没有或极少发生因预倾角的变化所致的显示不良。
关于使用了本发明的液晶显示元件的制造方法的液晶显示元件,聚合性化合物的残留量少,显示高电压保持率(VHR)与高速响应,并且表现出没有或抑制了取向不良、烧屏等显示不良的优异的显示品质。
关于使用了本发明的液晶显示元件的制造方法的液晶显示元件可通过适度地缩短紫外线的照射时间、优化及缩减能量成本而容易地提升生产效率。
附图说明
图1为表示本发明的液晶显示元件的制造方法中电压保持率VHR与光照射时间的关系的图表。
具体实施方式
本发明的第一方面为一种液晶显示元件的制造方法,其特征在于,分开且独立地具备1~n次对添附(loading)于基板上的含有聚合性化合物的液晶组合物照射在300~400nm具有峰的光的光照射工序,
当在前述1~n次光照射工序之中第k次光照射工序(Sk)的光照射条件下,对含有0.3质量%的前述聚合性化合物的液晶组合物照射光5分钟后,前述聚合性化合物的浓度(Ck)与0.3质量%的浓度差的每单位分钟的浓度变化量Vk在每次工序中都以下述式(1)表示的情况下,将下述式(2)所示的全部光照射工序(ΣSk)中前述聚合性化合物的平均反应速度Vave控制为0.030~0.048(质量%/分钟)。
[数1]
(上述式(1)中,Ck表示对含有0.3质量%的聚合性化合物的液晶组合物在第k次光照射工序(Sk)的光照射条件下,照射光5分钟后的液晶组合物所含的前述聚合性化合物的浓度(质量%),上述式(2)中,Vk以上述式(1)表示,tk表示第k次光照射工序中对聚合性化合物照射光的光照射时间(分钟))。
由此,使用了本发明的液晶显示元件的制造方法的液晶显示元件可抑制、减少VHR的降低,没有或极少发生因预倾角的变化所致的显示不良。
一般而言,液晶显示元件的制造方法可大致分为将液晶组合物通过真空注入而填充于一对(电极)基板间的方法(即真空注入法)、与在一对(电极)之中的至少一方的(电极)基板上滴加液晶组合物的方法(即ODF法)。当以前者的真空注入法进行本发明涉及的液晶显示元件的制造方法时,根据需要而优选具有下述工序:制作具备设置有取向膜的一对(电极)基板的液晶单元的液晶单元制作工序;在前述液晶单元内通过真空注入而使含有聚合性化合物的液晶组合物添附并填充于前述(电极)基板上的注入工序;对添附于前述(电极)基板上的含有聚合性化合物的液晶组合物照射在300~400nm具有峰的光的光照射工序;及贴合偏光板的工序。在上述制造方法中,也可根据需要而在注入工序之后、进行光照射工序之前,对填充了液晶组合物的液晶单元在60~130℃的条件下进行退火。另外,上述光照射工序进行1次以上,优选在施加电压的状态下进行1次以上的光照射工序。
当以后者的ODF法进行本发明涉及的液晶显示元件的制造方法时,根据需要而优选具有下述工序:制作一对设置有取向膜的(电极)基板的(电极)基板制作工序;在至少一方的前述(电极)基板的单面的缘周部,通过接合用密封剂来遍及全周地描绘接合用领域的工序;使含有聚合性化合物的液晶组合物添附于前述(电极)基板的单面的前述接合用领域的内侧后,与另一方的(电极)基板贴合并使前述接合用密封剂固化的工序;对添附于前述(电极)基板上的含有聚合性化合物的液晶组合物照射在300~400nm具有峰的光的光照射工序;及贴合偏光板的工序。另外,上述光照射工序进行1次以上,优选在施加电压的状态下进行1次以上的光照射工序。
前述接合用密封剂优选为通过利用UV或热来固化的树脂而固化,优选使用公知的热固化型的密封剂。
在本发明涉及的液晶显示元件的制造方法中,对添附于基板上的含有聚合性化合物的液晶组合物照射在300~400nm具有峰的光的光照射工序进行1~n次,优选为进行1~5次,更优选为1~4次,进一步优选为1~3次,特别优选为1~2次。
通过进行1~n次光照射工序,可减少作为VHR降低原因的残存单体量并形成所期望的预倾角。
在本发明涉及的制造方法中,进行1~n次对添附于基板上的含有聚合性化合物的液晶组合物照射在300~400nm具有峰的光的光照射工序彼此分开且独立,例如当将1~n次之中第k次(1≦k≦n)的光照射工序设为Sk,将1~n次之中第f次(1≦f≦n、k≠f)的光照射工序设为Sf时,第k次光照射工序(Sk)的照射条件(照射的光的波长、累积光量或照度、气氛等)可与第f次光照射工序(Sf)的照射条件(照射的光的波长、累积光量或照度、气氛等)相同或不同。另外,当进行1次光照射工序时,理所当然地1次的照射条件是独立的。
本发明涉及的式(1)表示在某光照射工序的光照射条件下,对含有0.3质量%的聚合性化合物的液晶组合物照射光5分钟后,前述聚合性化合物的浓度(Ck)与0.3质量%的浓度差的每单位分钟的浓度变化量,因此浓度变化量(Vk)设定为所谓表示上述某光照射工序的光照射条件下聚合性化合物的反应性的指标。换言之,是为了算出表示该某光照射工序的光照射条件下聚合性化合物的反应性的指标,而设定将液晶组合物所含的聚合性化合物的浓度设为0.3质量%(设定为等于基准浓度)且以5分钟的光照射时间为基准时的变化率。例如当针对包含0.2质量%的聚合性化合物的液晶组合物在20℃时进行1~n次照射在300~400nm具有峰的光的光照射工序的液晶显示元件的制造方法中测定Vk时,制备包含0.3质量%的该聚合性化合物的液晶组合物,将前述含有聚合性化合物的液晶组合物填充于1~k个一对(电极)基板间后,分别对1~k个填充有前述含有聚合性化合物的液晶组合物的一对(电极)基板,测定在与20℃时的光照射工序(S1)~(Sk)的光照射条件相同的条件下5分钟后的分别的液晶组合物所含的聚合性化合物的浓度C1、C2…Ck,算出其对应的V1、V2…Vk。同样地,例如当针对包含0.4质量%的聚合性化合物的液晶组合物在25℃时进行1~n次照射在300~400nm具有峰的光的光照射工序的液晶显示元件的制造方法中测定Vk时,制备包含0.3质量%的该聚合性化合物的液晶组合物,将前述含有聚合性化合物的液晶组合物填充于1~k个一对(电极)基板间后,分别对1~k个填充有前述含有聚合性化合物的液晶组合物的一对(电极)基板,测定在与25℃时的光照射工序(S1)~(Sk)的光照射条件相同的条件下5分钟后的分别的液晶组合物所含的聚合性化合物的浓度C1、C2…Ck,算出其对应的V1、V2…Vk。另外,测定Vk时的聚合性化合物的温度(或测定Vk的工序的气氛的温度)优选与各光照射工序(Sk)中光照射时的聚合性化合物的温度(或对应的光照射工序(Sk)中气氛的温度)相同。
测定上述Vk时的照射条件(液晶单元(一对(电极)基板)、照射的光的波长、累积光量或照度、气氛)优选与实际的各光照射工序(Sk)的照射条件(液晶单元(一对(电极)基板)、照射的光的波长、累积光量或照度、气氛)相同。
在本发明涉及的式(2)中,各光照射工序(Sk)的光照射条件下的聚合性化合物的浓度变化率与该各光照射工序的照射时间之积表示各光照射工序中表观上减少的聚合性化合物的浓度;该浓度的全部工序的总和表示全部光照射工序中“表观”的减少的聚合性化合物的总浓度;若将该全部光照射工序中“表观”的减少的聚合性化合物的浓度除以全光照射时间则表示全部光照射工序中“表观”的聚合性化合物的反应速度。从而,本发明的平均反应速度Vave表示全部光照射工序中“表观”的聚合性化合物的反应速度。因此,可提供一种液晶显示元件的制造方法,其通过将该平均反应速度Vave控制为特定范围,而没有或极少发生因预倾角的变化所致的显示不良,并且减少、抑制VHR的降低、起因于此的显示不良。
本发明涉及的平均反应速度Vave(质量%/分钟)的下限值优选为0.030以上、0.031以上、0.032以上、0.033以上、0.034以上,本发明涉及的平均反应速度Vave的上限值优选为0.048以下、0.047以下、0.046以下、0.045以下、0.044以下、0.043以下。另外,本发明涉及的平均反应速度Vave优选为0.030~0.048,更优选为0.032~0.04,进一步优选为0.032~0.047,进一步优选为0.032~0.045,再进一步优选为0.033~0.045,特别优选为0.033~0.045。
若本发明涉及的平均反应速度Vave的下限值为0.030,则有难以发生因长时间进行光照射所致的VHR的降低的优点;若上限值为0.048,则有难以发生因预倾角的变化所致的烧屏的优点。
本发明涉及的光照射工序(Sk)的光照射条件优选包含照射的光所具有的峰的波长及/或照射的光的照度。
在本发明涉及的液晶显示元件的制造方法中,照射于聚合性化合物的光为在300~400nm具有峰的光,优选为紫外光。本发明涉及的光照射工序(Sk)中使用的光优选在313nm附近具有峰或在365nm附近具有峰,更优选在313nm附近具有峰及在365nm附近具有峰,特别优选在313nm附近具有峰。若在313nm附近具有峰,则聚合性化合物的反应速度变快,因此有光照射时间短即可、难以发生因长的光照射所致的VHR降低的优点。另外,根据需要也可利用公知的截止滤波器(cut filter)来截止特定波长、特定波长以下的光。在本发明涉及的光照射中,优选截止300~350nm的范围以下的光,例如可列举截止320nm以下的光、截止325nm以下的光的方式。
由此,有容易调整聚合性化合物的反应速度的优点。
本发明涉及的光照射工序(Sk)中照射的在300~400nm具有峰的光的照度的下限值优选为10mW/cm2,更优选为20mW/cm2,进一步优选为30mW/cm2。上述照射的光的照度的上限值优选为1500mW/cm2,更优选为1000mW/cm2,进一步优选为800mW/cm2。
在本发明涉及的光照射工序(Sk)中,当照射在313nm附近具有峰及/或在365nm附近具有峰的光的光照射条件的情况中,本发明涉及的光照射工序(Sk)中照射的光(313nm)的照度的下限值优选为0.1mW/cm2,更优选为0.3mW/cm2,进一步优选为2mW/cm2。上述照射的光(313nm)的照度的上限值优选为30mW/cm2,更优选为25mW/cm2,进一步优选为20mW/cm2。
若照射的光(313nm)的照度的下限值为2mW/cm2,则从可将聚合性化合物的平均反应速度控制为0.030~0.048的范围的观点来看优选。若使用的紫外线的照度的上限值为20mW/cm2,则从可将光聚合性化合物的平均反应速度控制为0.030~0.048的范围的观点来看优选。
在本发明涉及的光照射工序(Sk)中,当照射在313nm附近具有峰及/或在365nm附近具有峰的光的光照射条件的情况中,本发明涉及的光照射工序(Sk)中照射的光(365nm)的照度的下限值优选为0.1mW/cm2,更优选为0.5mW/cm2,进一步优选为1mW/cm2。上述照射的光(365nm)的照度的上限值优选为150mW/cm2,更优选为130mW/cm2,进一步优选为120mW/cm2。
若照射的光(365nm)的照度的下限值为1mW/cm2,则从可将聚合性化合物的平均反应速度控制为0.030~0.048的范围的观点来看优选。若使用的紫外线的照度的上限值为120mW/cm2,则从可将光聚合性化合物的平均反应速度控制为0.030~0.048的范围的观点来看优选。
本发明涉及的照射的光的照度的测定方法没有特别限制,可利用公知的方法、装置来进行,而本说明书中的照射的光的照度的测定方法中,对于313nm的照度使用USHIO电机制UVD-S313、对于365nm的照度使用USHIO电机制UVD-S365。
本发明涉及的光照射工序(Sk)中的光照射时间(tk)按照光照射工序的次数等来适宜确定,优选为0.5~100分钟。上述光照射工序中照射时间的下限值更优选为0.5分钟,进一步优选为1分钟,特别优选为1.5分钟。上述紫外线的照射时间的上限值更优选为60分钟,进一步优选为50分钟,特别优选为45分钟。
当在使其聚合的工序中长时间照射强紫外线时,在导致制造装置的大型化、制造效率的降低的同时,会产生因紫外线所致的液晶组合物的劣化等。另一方面,若缩短紫外线的照射时间,则无法避免作为由残存的聚合性化合物所产生的显示不良之一的烧屏的发生。若光照射工序为上述条件,则如后述也有所说明,可使组合物全体之中未反应的聚合性化合物故意残存,而通过进一步进行光照射工序来使用残存的未反应的聚合性化合物。
本发明涉及的全部光照射工序(ΣSk)中的光照射时间(Σtk)按照光照射工序的次数等来适宜确定,优选为5~100分钟。上述光照射工序中照射时间的下限值更优选为5分钟,进一步优选为10分钟,特别优选为15分钟。上述紫外线的照射时间的上限值更优选为分钟,进一步优选为70分钟,特别优选为60分钟。
本发明涉及的光照射工序(Sk)中气氛的温度范围优选为19℃~63℃,更优选为20℃~50℃。另外,光照射工序(Sk)所对应的浓度变化率(Vk)的计算中的气氛的温度与该光照射工序(Sk)中气氛的温度优选相同。即,算出液晶组合物所含的聚合性化合物从基准浓度0.3质量%经5分钟后减少的浓度(Vk+1)时的气氛(或聚合性化合物)的温度优选与Vk+1所对应的光照射工序(Sk+1)的气氛的温度相同。
此外,本说明书涉及的紫外线的波长区域设为200~380nm,可见光的波长区域设为380~780nm。
当使用紫外线时,本发明涉及的光照射工序(Sk)可使用偏光光源,也可使用非偏光光源,优选照射无偏光的紫外线。
在本发明涉及的光照射工序(Sk)中,光照射的气氛没有特别限制,可在大气气氛下,也可在氮、稀有气体气氛下。
本发明涉及的光照射工序(Sk)可使用的照射方式没有特别限制,可使用公知的照射方式。
在本发明中,作为产生照射于聚合性化合物的光的灯,可使用低压汞灯、金属卤化物灯、高压汞灯、荧光UV灯、超高压汞灯、化学灯、LED光源、准分子激光产生装置等,优选可使用j线(313nm)、i线(365nm)、h线(405nm)、g线(436nm)等具有300nm以上450nm以下的波长的活性光线,优选j线(313nm)的具有300nm以上400nm以下的波长的活性光线。
另外,也可根据需要而透过如长波长截止滤波器、短波长截止滤波器、带通滤波器那样的分光滤光器来调整照射光,也可根据需要而截止紫外线来使用。
进一步,作为本发明涉及的光照射工序(Sk)中照射的紫外线的波长,只要包含上述300~400nm波长的紫外线即可,也可照射波长区域不在聚合性化合物的吸收波长区域的紫外线。照射的紫外线等活性能量线优选具有多个光谱者,优选为具有多个光谱的紫外线。通过照射具有多个光谱的活性能量线,聚合性化合物可通过适合其每个种类的光谱(波长)的活性能量线来聚合,此时,可更有效率地形成能够控制液晶分子的取向方向的聚合物。
为了使本发明的液晶组合物所含的聚合性化合物聚合而得到液晶的良好的取向性能,期望适度的聚合速度,因此除了紫外线以外,还可以是通过单独或并用或依序照射电子束等活性能量线来聚合的方法。
另外,当含有聚合性化合物的液晶组合物在夹于2片基板间的状态下照射紫外线时(进行聚合)时,优选至少照射面侧的基板被赋予对紫外线而言适当的透明性。另外,也可使用下述手段:在光照射时使用光掩模而仅使特定部分聚合后,通过改变电场、磁场等条件,使未聚合部分的取向状态变化,进一步照射紫外线而使其聚合。
在本发明涉及的液晶显示元件的制造方法中,优选1~n次光照射工序之中的至少1个光照射工序(Sk)中在施加电压的状态下照射光。
通过对含有聚合性化合物的液晶组合物在施加电压的状态下进一步照射规定波长的光,可利用来自残存的聚合性化合物的聚合物来形成液晶分子的稳定的预倾角。若更详细地说明则如下:通过在光照射工序(Sk)中聚合的聚合物而将构成含有聚合性化合物的液晶组合物的液晶分子的取向方向取向为相对于基板而言特定的方向(例如相对于基板而言为垂直方向),根据需要而进一步通过光照射工序所聚合的聚合物来形成稳定的预倾角,由此可使液晶分子在垂直取向下进行固定化。由此,例如电压接通时的液晶分子与从鱼骨结构的外侧朝向中心的方向平行地取向,因此可制造多区域的液晶显示元件。
本发明涉及的光照射工序(Sk)中照射紫外线时,优选一边施加交流电压或直流电压一边照射紫外线,更优选一边施加交流电压一边照射紫外线。
前述施加的交流电压的频率的下限值优选为频率10Hz,更优选为频率60Hz。另外,上述施加的交流电压的频率的上限值优选为10kHz,更优选为频率1kHz。
本发明涉及的光照射工序(Sk)中施加的电压的大小依赖于液晶显示元件的期望的预倾角来选择。即,可通过施加的电压来控制液晶显示元件的预倾角。上述光照射工序(Sk)中施加的电压的大小的下限值优选为0.1V,更优选为0.2V,进一步优选为0.5V。上述光照射工序中施加的电压的大小的上限值优选为30V,更优选为20V,进一步优选为10V。
关于本发明涉及的光照射工序(Sk)中施加电压时的含有聚合性化合物的液晶组合物的温度,优选在接近室温的温度、优选为14~62℃、更优选为16~55℃、进一步优选为18~52℃时对含有聚合性化合物的液晶组合物施加电压。
本发明涉及的光照射工序中施加电压时的含有聚合性化合物的液晶组合物优选为向列相(nematic phase)状态。
为了在施加电压的状态下照射紫外线,从均匀取向的观点来看,含有聚合性化合物的液晶组合物优选为向列相。
以下,说明本发明涉及的液晶显示元件的制造法中适合的实施方式。
本发明涉及的液晶显示元件的制造方法的一种方式为,具备1次对添附于基板上的含有聚合性化合物的液晶组合物照射在300~400nm具有峰的光的光照射工序的液晶显示元件的制造方法,其中,
当在第1次光照射工序(S1)的光照射条件下,对含有0.3质量%的前述聚合性化合物的液晶组合物照射光5分钟后,前述聚合性化合物的浓度(C1)与0.3质量%的浓度差的每单位分钟的浓度变化量V1以下述式(1-1)表示的情况下,
将下述式(2-1)所示的前述第1次光照射工序(S1)中前述聚合性化合物的平均反应速度Vave控制为0.030~0.048(质量%/分钟)。
[数2]
(上述式(1-1)中,C1表示在第1次光照射工序(S1)的光照射条件下的5分钟后的液晶组合物所含的聚合性化合物的浓度(质量%),
上述式(2-1)中,V1以上述式(1-1)表示,t1表示第1次光照射工序(S1)中对聚合性化合物照射光的光照射时间(分钟))。
当进行1次光照射工序时,有通过1次照射工序即可形成期望的预倾角而可省略工序数、且使用的光的照射装置为1个即可的优点。
本发明涉及的光照射工序(S1)中照射光、优选照射紫外线时,优选一边施加交流电压或直流电压一边照射紫外线,更优选一边施加交流电压一边照射光(紫外线)。
前述施加的交流电压的频率的下限值优选为频率10Hz,更优选为频率60Hz。另外,上述施加的交流电压的频率的上限值优选为10kHz,更优选为频率1kHz。
本发明涉及的光照射工序(S1)中施加的电压的大小依赖于液晶显示元件的期望的预倾角来选择。即,可通过施加的电压来控制液晶显示元件的预倾角。上述光照射工序(S1)中施加的电压的大小的下限值优选为0.1V,更优选为0.2V,进一步优选为0.5V。上述光照射工序中施加的电压的大小的上限值优选为30V,更优选为20V,进一步优选为10V。
关于本发明涉及的光照射工序(S1)中施加电压时的气氛的温度,优选在接近室温的温度、优选为14~62℃、更优选为16~55℃、进一步优选为18~52℃时对含有聚合性化合物的液晶组合物施加电压。
当进行1次上述光照射工序时,关于测定对含有0.3质量%的聚合性化合物的液晶组合物照射光5分钟后的前述聚合性化合物的浓度(C1)与0.3质量%的浓度差的每单位分钟的浓度变化量V1时照射5分钟的光的气氛的温度,优选与光照射工序(S1)中照射在300~400nm具有峰的光的气氛温度相同。
当进行1次上述光照射工序时,关于测定对含有0.3质量%的聚合性化合物的液晶组合物照射光5分钟后的前述聚合性化合物的浓度(C1)与0.3质量%的浓度差的每单位分钟的浓度变化量V1时照射5分钟的光的照度,优选与光照射工序(S1)中照射的光的照度相同。
当进行1次上述光照射工序时,关于测定对含有0.3质量%的聚合性化合物的液晶组合物照射光5分钟后的前述聚合性化合物的浓度(C1)与0.3质量%的浓度差的每单位分钟的浓度变化量V1时照射5分钟的光,优选与光照射工序(S1)中照射的光相同。
本发明涉及的液晶显示元件的制造方法的其它方式为,分开且独立地具备2次对添附于基板上的含有聚合性化合物的液晶组合物照射在300~400nm具有峰的光的光照射工序的液晶显示元件的制造方法,其中,当对含有0.3质量%的前述聚合性化合物的液晶组合物在第1次光照射工序(S1)的光照射条件下照射光5分钟后的前述聚合性化合物的浓度(C1)与0.3质量%的浓度差的每单位分钟的浓度变化量V1以下述式(1-1)表示,并且对含有0.3质量%的前述聚合性化合物的液晶组合物在第2次光照射工序(S2)的光照射条件下照射光5分钟后的前述聚合性化合物的浓度(C2)与0.3质量%的浓度差的每单位分钟的浓度变化量V2以下述式(1-2)表示的情况下,将下述式(2-2)所示的前述聚合性化合物的平均反应速度Vave控制为0.030~0.048(质量%/分钟)。
[数3]
(上述式(1-1)及式(1-2)中,C1表示对含有0.3质量%的聚合性化合物的液晶组合物在第1次光照射工序(S1)的光照射条件下照射光5分钟后的前述聚合性化合物的浓度(质量%),C2表示对含有0.3质量%的聚合性化合物的液晶组合物在第2次光照射工序(S2)的光照射条件下照射光5分钟后的前述聚合性化合物的浓度(质量%),
上述式(2-2)中,V1及V2表示上述式(1-1)及式(1-2)所示的每单位分钟的浓度变化量,t1、t2表示各工序中对聚合性化合物照射光的光照射时间(分钟))。
若光照射工序分为2次工序,则1次可处理的液晶面板增加,因此从可大量生产液晶显示元件的观点来看优选。另外,由于可分为以第1次光照射形成预倾的赋予的工序、与以第2次光照射减少残存的聚合性化合物的浓度的工序,因此容易调整减少聚合性化合物的残存量、形成期望的预倾的操作。
在本发明涉及的液晶显示元件的制造方法中,当分开且独立地具备2次对添附于基板上的含有聚合性化合物的液晶组合物照射在300~400nm具有峰的光的光照射工序时,在前述第1次光照射工序(S1)中,优选在施加电压的状态下照射在300~400nm具有峰的光。
首先对含有聚合性化合物的液晶组合物在施加电压的状态下照射规定波长的光,即通过第1次光照射工序(S1),利用来自聚合性化合物的聚合物(聚合物结构物)而使液晶分子形成期望的预倾角,且通过在不施加电压的情况下进行第2次光照射工序(S2),可增强聚合物结构物的形状,并且减少残存的聚合性化合物。例如以液晶组合物在无施加电压时在相对于基板垂直的方向上取向的VA型的液晶显示元件为例作说明。即,通过在施加电压的状态下进行光照射工序(S1),则在构成含有聚合性化合物的液晶组合物的液晶分子沿着相对于基板而言特定的取向方向、例如施加电压时相对于基板而言水平的方向的状态下,聚合性化合物进行聚合物化,因此若此后设为无施加电压状态,则液晶分子,可通过聚合性化合物聚合物化而成的聚合物结构物,在液晶分子从相对于基板而言垂直的方向稍微向基板侧倾斜(预倾角)的状态下进行固定化;通过进一步在无施加电压的情况下进行第2次光照射工序(S2),可增强聚合物结构物的形状,并且减少残存的聚合性化合物。由此,可制造实现期望的预倾角与高VHR值的液晶显示元件。另外,认为在本发明中,因将聚合性化合物的平均反应速度控制为规定范围,所以可控制第1次光照射工序(S1)及/或第2次光照射工序(S2)所形成的聚合物结构物的形成速度、形状,因此可制造具有适当的预倾角且减少了残存聚合性化合物的量的液晶显示元件。
本发明涉及的光照射工序(S1)中照射紫外线时,优选一边施加交流电压或直流电压一边照射紫外线,更优选一边施加交流电压一边照射紫外线。
前述施加的交流电压的频率的下限值优选为频率10Hz,更优选为频率60Hz。另外,上述施加的交流电压的频率的上限值优选为10kHz,更优选为频率1kHz。
本发明涉及的光照射工序(S1)中施加的电压的大小依赖于液晶显示元件的期望的预倾角来选择。即,可通过施加的电压来控制液晶显示元件的预倾角。上述光照射工序(S1)中施加的电压的大小的下限值优选为0.1V,更优选为0.2V,进一步优选为0.5V。上述光照射工序中施加的电压的大小的上限值优选为30V,更优选为20V,进一步优选为10V。
在本发明的液晶显示元件的制造方法中,当分开且独立地具备2次对添附于基板上的含有聚合性化合物的液晶组合物照射在300~400nm具有峰的光的光照射工序时,在第1次光照射工序(S1)之后,具备第2次光照射工序(S2),前述第2次光照射工序(S2)的光照射时间t2优选比前述第1次光照射工序(S1)的光照射时间t1长。
由此,有能够形成规定的预倾角、可减少因预倾角变化所致的烧屏的优点。
本发明涉及的液晶显示元件的制造方法优选进行1次或2次光照射工序。例如从照射装置只需1个即可的观点,优选进行1次光照射工序。另一方面,从容易控制液晶分子的预倾角的观点,优选进行2次光照射工序。从容易控制液晶分子的预倾角来看,更优选上述2次光照射工序的实施方式。
在本发明涉及的制造方法中,将含有聚合性化合物的液晶组合物添附于基板上的方法没有特别限制,可列举:在隔着间隔物贴合一对(电极)基板而成的单元的内部注入含有聚合性化合物的液晶组合物,由此将含有聚合性化合物的液晶组合物添附于(电极)基板上的方法(真空注入法);在一对(电极)基板中的一方的基板及/或两方的基板上滴加含有聚合性化合物的液晶组合物的方法(ODF法)等。另外,本发明涉及的基板优选根据需要而对(透明)支撑基板形成电极层(包含TFT的像素电极、共用电极)、取向膜。
滴加本发明涉及的含有聚合性化合物的液晶组合物的方法没有特别限定,通常例如利用网版印刷、胶板印刷、柔版印刷、喷墨、液滴排出装置或分配器等来进行的方法。作为其它方法,有浸渍、辊涂机、狭缝涂布机、旋转器等,可根据目的而采用这些。
本发明涉及的基板优选具有垂直电场驱动用或横向电场驱动用的电极层。作为前述电极层,当液晶显示元件为透过型时,可列举ITO(Indium Tin Oxide,氧化铟锡)、IZO(Indium Zinc Oxide,氧化铟锌)、IZTO(Indium Zinc Tin Oxide,氧化铟锌锡)等透明导电性材料等,而不限于这些。另外,当为反射型的液晶显示元件时,作为电极层,可列举铝等反射光的材料等,但不限于这些。
本发明涉及的在基板形成电极层的方法可使用以往公知的手法。实施方式涉及的液晶显示元件优选具有彼此相对向的一对透明基板,且至少一方的基板形成有上述电极层。另外,前述电极层优选以规定图案(鱼骨结构)形成有狭缝,也可在该电极层上层叠透明的绝缘膜、平坦化膜等。进一步,也可根据需要而在前述绝缘膜或前述电极层上分别形成垂直或水平取向膜。该取向膜优选使用聚酰亚胺膜、尼龙膜、聚乙烯醇膜等有机高分子膜。
在本发明中,也可在一对基板之中的至少一方的基板形成取向膜,或优选使用未形成取向膜的基板。
本发明涉及的液晶显示元件优选具有:相对向配置的第1支撑基板及第2支撑基板、设置于前述第1支撑基板或前述第2支撑基板的共用电极、设置于前述第1支撑基板或前述第2支撑基板且具有薄膜晶体管的像素电极、以及设置于前述第1支撑基板与第2支撑基板间的含有液晶组合物的液晶层。也可根据需要而以与前述液晶层相接的方式,在第1支撑基板及/或第2支撑基板中的至少一方的支撑基板的对向面侧,设置控制液晶分子的取向方向的取向膜。进一步,也可将滤色器适宜地设置于第1支撑基板或第2支撑基板上,此外可在前述像素电极、共用电极上设置滤色器。另外,也可将二片偏光板设置于前述第1支撑基板或第2支撑基板的外侧。
本发明涉及的支撑基板可使用玻璃或如塑料(压克力、聚碳酸酯等)那样具有柔软性的透明材料,考虑到适用于反射型的液晶显示元件,也可为硅晶片等不透明的材料。另外,一对基板通过配置于周边领域的环氧系热固化性组合物等密封材及封闭材来贴合,为了在其间保持基板间距离,也可配置例如玻璃粒子、塑料粒子、氧化铝粒子等粒状间隔物或由光刻法所形成的树脂所构成的间隔物柱。
当本发明涉及的液晶显示元件为垂直电场驱动时,优选在一对基板中的两方的基板上具备电极层。更详细而言,本发明涉及的垂直电场驱动型的液晶显示元件(VA)优选具有:对向地配置的第2支撑基板、设置于前述第2支撑基板的共用电极、设置于前述第1支撑基板且具有薄膜晶体管的像素电极、以及设置于前述第1支撑基板与第2支撑基板间的含有液晶组合物的液晶层。
因此,一方的基板优选具有支撑基板、薄膜晶体管(TFT)、像素电极、配线(栅线、数据总线、Cs电极、接触孔等),另一方的基板优选具有支撑基板、共用电极、滤色器。另外,也可在前述像素电极、共用电极上设置滤色器(滤色器阵列)。
当本发明涉及的液晶显示元件为横向电场驱动时,优选仅在一对基板之中的一方的基板上形成有电极层,更详细而言,前述一方的基板优选具有支撑基板、配线(栅线、数据总线、Cs电极、接触孔等)、薄膜晶体管(TFT)、共用电极、及像素电极。另外,另一方的基板优选具有支撑基板、及根据需要的滤色器。
在本发明涉及的光照射工序中,添附含有聚合性化合物的液晶组合物的基板可为上述(第1或第2)支撑基板、透明基板、上述一方的基板、上述另一方的基板中的任一者。
本发明涉及的滤色器可通过例如颜料分散法、印刷法、电沉积法、或染色法等来制作。若列举通过颜料分散法的滤色器的制作方法作为一例来说明,则将滤色器用的固化性着色组合物涂布于该透明基板上,实施图案化处理,然后通过加热或光照射使其固化。通过针对红、绿、蓝3色分别进行该工序,可制作滤色器用的像素部。此外,也可在该基板上设置设有TFT、薄膜二极管、金属绝缘体金属电阻率元件等主动元件的像素电极。
优选使前述第1基板及前述第2基板以共用电极、像素电极层成为内侧的方式相对向。
第1基板与第2基板的间隔也可隔着间隔物来调整。此时,优选以所得的调光层的厚度成为1~100μm的方式调整。进一步优选为1.5~10μm,当使用偏光板时,优选以对比成为最大的方式调整液晶的折射率各向异性Δn与单元厚度d之积。另外,当具有二片偏光板时,也可调整各偏光板的偏光轴,以视野角、对比成为良好的方式调整。进一步,也可使用用来扩大视野角的相位差膜。
本发明涉及的聚合性化合物优选为下述通式(I)所示的化合物中的1种或2种以上。
[化1]
(通式(I)中,R201、R202、R203、R204、R205、R206、R207、R208、R209及R210分别独立地表示P21-S21-、可被氟原子取代的碳原子数1~18的烷基、可被氟原子取代的碳原子数1~18的烷氧基、氟原子或氢原子的任一者,P21表示聚合性基,
S21表示单键或碳数1~15的亚烷基,该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式经-O-、-OCO-或-COO-取代,
n21表示0、1或2,
A21表示选自由下述基团(a)、基团(b)及基团(c)组成的组中的基团,
(a)1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-可被-O-取代)、
(b)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-CH=或不邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代)、
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基(存在于萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中的1个-CH=或不邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代),
上述基团(a)、基团(b)及基团(c)也可分别独立经碳原子数1~12的烷基、碳原子数1~12的烷氧基、卤素、氰基、硝基或P21-S21-取代,
上述通式(I)的1分子内至少具有1个以上的P21-S21-,
L21表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-OC2H4O-、-COO-、-OCO-、-CH=CRa-COO-、-CH=CRa-OCO-、-COO-CRa=CH-、-OCO-CRa=CH-、-(CH2)z-COO-、-(CH2)z-OCO-、-OCO-(CH2)z-、-COO-(CH2)z-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-或-C≡C-(式中,Ra分别独立地表示氢原子或碳原子数1~3的烷基,前述式中,z分别独立地表示1~4的整数),
当P21、S21、及A21存在多个时,可分别相同或不同。)
只要是这样的特定结构的聚合性化合物,即可容易地将平均反应速度Vave控制为0.030~0.048(%/分钟)。
本发明涉及的通式(I)所示的化合物优选为通式(IV)所示的聚合性化合物。
[化2]
上述通式(IV)中,R7及R8分别独立地表示上述式(R-1)~式(R-9)的任一者,X1~X8分别独立地表示三氟甲基、氟原子、氢原子或碳原子数1~5的烷氧基。
上述通式(IV)中,R7及R8分别独立优选为甲基丙烯酸基或丙烯酸基。
前述通式(IV)所示的化合物进一步优选为选自由式(IV-11)~式(IV-19)组成的组的1种或2种以上,特别优选为式(IV-11)、式(IV-16)、式(IV-17)。
[化3]
本发明涉及的通式(I)所示的化合物具体而言优选为例如式(XX-1)~通式(XX-29)所示的化合物,进一步优选为式(XX-1)~式(XX-7)、式(XX-14)~式(XX-29)。
[化4]
[化5]
[化6]
式(XX-1)~通式(XX-29)中,Spxx表示碳原子数1~8的亚烷基或-O-(CH2)s-(式中,s表示1~7的整数,氧原子连接于环)。
式(XX-1)~通式(XX-29)中,1,4-亚苯基中的氢原子也可进一步经-F、-Cl、-CF3、-CH3或P21-S21-的任一者取代。
另外,作为通式(I)所示的化合物,优选为例如式(M1)~式(M18)所示的聚合性化合物。
[化7]
另外,也优选为如式(M19)~式(M34)的聚合性化合物。
[化8]
[化9]
式(M19)~式(M34)中的1,4-亚苯基及萘基中的氢原子也可进一步经-F、-Cl、-CF3、-CH3取代。
另外,通式(I)所示的化合物也优选为式(M35)~式(M65)所示的聚合性化合物。
[化10]
[化11]
[化12]
[化13]
[化14]
在本发明涉及的含有聚合性化合物的液晶组合物中,式(M1)~式(M65)所示的聚合性化合物相对于液晶组合物全体的含量为含有0.01~5质量%,而含量的下限优选为0.02质量%,优选为0.03质量%,优选为0.04质量%,优选为0.05质量%,优选为0.06质量%,优选为0.07质量%,优选为0.08质量%,优选为0.09质量%,优选为0.1质量%,优选为0.15质量%,优选为0.2质量%,优选为0.25质量%,优选为0.3质量%,优选为0.35质量%,优选为0.4质量%,优选为0.5质量%,优选为0.55质量%,含量的上限优选为4.5质量%,优选为4质量%,优选为3.5质量%,优选为3质量%,优选为2.5质量%,优选为2质量%,优选为1.5质量%,优选为1质量%,优选为0.95质量%,优选为0.9质量%,优选为0.85质量%,优选为0.8质量%,优选为0.75质量%,优选为0.7质量%,优选为0.65质量%,优选为0.6质量%,优选为0.55质量%。
作为本发明涉及的通式(I)所示的化合物的优选例,可列举下述式(RM-2-1)~式(RM-2-52)所示的聚合性化合物。
[化15]
[化16]
[化17]
另外,作为上述式(RM-2-1)~(RM-2-52)所示的聚合性单体的具体含量,优选为5质量%以下,更优选为3质量%以下,进一步优选为2质量%以下,特别优选为1质量%以下,最优选为0.8质量%以下。
当本发明涉及的液晶组合物为负的液晶组合物时,20℃的介电数各向异性(Δε)为-2.0~-8.0,而优选为-2.1~-6.2,更优选为-2.2~-5.3,进一步优选为-2.5~-5.0。特别优选为-2.7~-4.8。
当本发明涉及的液晶组合物为正的液晶组合物时,20℃的介电数各向异性(Δε)为1.5~20,而优选为1.5~18.0,更优选为1.5~15.0,进一步优选为1.5~11,特别优选为1.5~8。
本发明涉及的液晶组合物的20℃的折射率各向异性(Δn)为0.08~0.14,更优选为0.09~0.13,特别优选为0.09~0.12。更详细而言,当对应于薄的单元间隙时优选为0.10~0.13,当对应于厚的单元间隙时优选为0.08~0.11。
本发明涉及的液晶組成物的20℃的粘度(η)为10~50mPa·s,优选为10~45mPa·s,优选为10~40mPa·s,优选为10~35mPa·s,优选为10~30mPa·s,更优选为10~25mPa·s,特别优选为10~22mPa·s。
本发明涉及的液晶組成物的20℃的旋转粘性(γ1)为50~160mPa·s,优选为55~160mPa·s,优选为60~160mPa·s,优选为60~150mPa·s,优选为60~140mPa·s,优选为60~130mPa·s,优选为60~125mPa·s。
本发明涉及的液晶组合物的向列相-各向同性液体相转移温度(Tni)为60℃~120℃,更优选为70℃~100℃,特别优选为70℃~85℃。
本发明涉及的液晶组合物优选含有介电性几乎为中性的化合物(Δε的值为-2~2)的通式(L)所示的化合物1种或2种以上作为第一成分。
前述通式(L)所示的化合物如下述。
[化18]
(式中,RL1及RL2分别独立地表示碳原子数1~8的烷基,该烷基中的1个或非邻接的2个以上的-CH2-也可分别独立经-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,
nL1表示0、1、2或3,
AL1、AL2及AL3分别独立地表示选自由下述基团(a)、基团(b)及基团(c)组成的组中的基团,
(a)1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-可被-O-取代)、
(b)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-CH=或不邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代)、
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基(存在于萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中的1个-CH=或不邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代),
上述基团(a)、基团(b)及基团(c)也可分别独立经氰基、氟原子或氯原子取代,
ZL1及ZL2分别独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-,
当nL1为2或3且AL2存在多个时,它们可相同也可不同,当nL1为2或3且ZL2存在多个时,它们可相同也可不同。)
本发明涉及的液晶组合物优选含有介电性为正的化合物(Δε大于2)的通式(J)所示的化合物及/或介电性为负的化合物(Δε的符号为负且其绝对值大于2)1种或2种以上作为第二成分。
前述通式(J)所示的化合物如下述。
[化19]
(式中,RJ1表示碳原子数1~8的烷基,该烷基中的1个或非邻接的2个以上的-CH2-也可分别独立经-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,
nJ1表示0、1、2、3或4,
AJ1、AJ2及AJ3分别独立地表示选自由下述基团(a)、基团(b)及基团(c)组成的组中的基团,
(a)1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-可被-O-取代)、
(b)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-CH=或不邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代)、
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基(存在于萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中的1个-CH=或不邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代),
上述基团(a)、基团(b)及基团(c)也可分别独立经氰基、氟原子、氯原子、甲基、三氟甲基或三氟甲氧基取代,
ZJ1及ZJ2分别独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-COO-、-OCO-或-C≡C-,
当nJ1为2、3或4且AJ2存在多个时,它们可相同也可不同,当nJ1为2、3或4且ZJ1存在多个时,它们可相同也可不同,
XJ1表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基或2,2,2-三氟乙基。)
选自由前述通式(N-1)~(N-3)所示的化合物组成的组的1种或2种以上如下述。
[化20]
(上述式中,RN11、RN12、RN21、RN22、RN31及RN32分别独立地表示碳原子数1~8的烷基,该烷基中的1个或非邻接的2个以上的-CH2-也可分别独立经-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,
AN11、AN12、AN21、AN22、AN31及AN32分别独立地表示选自由下述基团(a)、基团(b)、基团(c)及基团(d)组成的组中的基团,
(a)1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-可被-O-取代)、
(b)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-CH=或不邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代)、
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基(存在于萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中的1个-CH=或不邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代)、
(d)1,4-亚环己烯基,
上述基团(a)、基团(b)、基团(c)及基团(d)也可分别独立经氰基、氟原子或氯原子取代,
ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31及ZN32分别独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-,
XN21表示氢原子或氟原子,
TN31表示-CH2-或氧原子,
nN11、nN12、nN21、nN22、nN31及nN32分别独立地表示0~3的整数,当nN11+nN12、nN21+nN22及nN31+nN32分别独立为1、2或3且AN11~AN32、ZN11~ZN32存在多个时,它们可相同也可不同。)
上述通式(L)所示的化合物优选为下述式(L-1)~(L-13)所示的化合物。
[化21]
(式中,RL1及RL2分别独立地表示与通式(L)相同的意义,AL1及AL7分别独立地表示与通式(L)相同的意义,而AL1及AL2上的氢原子也可分别独立经氟原子取代,ZL1表示与通式(L)的ZL2相同的意义,XL1及XL2分别独立地表示氟原子或氢原子。)
上述通式(J)所示的化合物优选为下述式(M-1)~(M-18)所示的化合物。
[化22]
[化23]
(上述式中,XM11~XM186分别独立地表示氢原子或氟原子,RJ1~RJ181分别独立地表示碳原子数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,XJ11~XJ181表示氟原子、氯原子或OCF3,
AM81及AM82分别独立地表示1,4-亚环己基、1,4-亚苯基或下述基团,
[化24]
1,4-亚苯基上的氢原子可被氟原子取代,WM101~WM172分别独立地表示-CH2-或-O-。)
上述通式(J)所示的化合物优选为下述式(K-1)~(K-6)所示的化合物。
[化25]
(式中,RK11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,XK11~XK14分别独立地表示氢原子或氟原子,YK11表示氟原子或OCF3。)
[化26]
(式中,RK21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,XK21~XK24分别独立地表示氢原子或氟原子,YK21表示氟原子或OCF3。)
[化27]
(式中,RK31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,XK31~XK36分别独立地表示氢原子或氟原子,YK31表示氟原子或OCF3。)
[化28]
(式中,RK41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,XK41~XK46分别独立地表示氢原子或氟原子,YK41表示氟原子或OCF3,ZK41表示-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-。)
[化29]
(式中,RK51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,XK51~XK56分别独立地表示氢原子或氟原子,YK51表示氟原子或OCF3,ZK51表示-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-。)
[化30]
(式中,RK61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,XK61~XK68分别独立地表示氢原子或氟原子,YK61表示氟原子或OCF3,ZK61表示-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-或-CF2O-。)
作为本发明涉及的通式(N-1)所示的化合物,可列举下述通式(N-1a)~(N-1g)所示的化合物组。
[化31]
(式中,RN11及RN12表示与通式(N-1)的RN11及RN12相同的意义,nNa12表示0或1,nNb11表示1或2,nNc11表示0或1,nNd11表示1或2,nNe11表示1或2,nNf12表示1或2,nNg11表示1或2,ANe11表示反-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基,ANg11表示反-1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基或1,4-亚苯基,当nNg11为1时,ANg11表示1,4-亚环己烯基,当nNg11为2时,至少1个ANg11表示1,4-亚环己烯基,ZNe11表示单键或亚乙基,当nNe11为1时,ZNe11表示亚乙基。当nNe11为2时,至少1个ZNe11表示亚乙基。)
本发明涉及的通式(N-2)所示的化合物优选为选自下述通式(N-2-1)~(N-2-3)所示的化合物组的化合物。
[化32]
(式中,RN211及RN212分别独立地表示与通式(N-2)的RN21及RN22相同的意义。)
[化33]
(式中,RN221及RN222分别独立地表示与通式(N-2)的RN21及RN22相同的意义。)
[化34]
(式中,RN231及RN232分别独立地表示与通式(N-2)的RN21及RN22相同的意义。)
通式(N-3)所示的化合物优选为选自通式(N-3-2)所示的化合物组的化合物。
[化35]
(式中,RN321及RN322分别独立地表示与通式(N-3)的RN31及RN32相同的意义。)
当本发明涉及的含有聚合性化合物的液晶组合物全体显示正的介电数各向异性时,优选包含通式(I)所示的聚合性化合物、选自通式(J)所示的化合物的化合物1种或2种以上、及通式(L)所示的化合物。
本发明涉及的含有聚合性化合物的液晶组合物全体之中,仅由通式(I)、通式(J)及通式(L)所示的化合物所构成的成分所占的比例的上限值优选为100质量%、99质量%、98质量%、97质量%、96质量%、95质量%、94质量%、93质量%、92质量%、91质量%、90质量%、89质量%、88质量%、87质量%、86质量%、85质量%、84质量%。
另外,本发明涉及的含有聚合性化合物的液晶组合物全体之中,仅由通式(I)、通式(J)及通式(L)所示的化合物所构成的成分所占的比例的下限值优选为78质量%、80质量%、81质量%、83质量%、85质量%、86质量%、87质量%、88质量%、89质量%、90质量%、91质量%、92质量%、93质量%、94质量%、95质量%、96质量%、97质量%、98质量%、99质量%。
当本发明涉及的含有聚合性化合物的液晶组合物全体显示负的介电数各向异性时,优选包含通式(I)所示的聚合性化合物、选自通式(N-1)所示的化合物的化合物1种或2种以上、及通式(L)所示的化合物。
本发明涉及的含有聚合性化合物的液晶组合物全体之中,仅由通式(I)、通式(N-1)、及通式(L)所示的化合物所构成的成分所占的比例的上限值优选为100质量%、99质量%、98质量%、97质量%、96质量%、95质量%、94质量%、93质量%、92质量%、91质量%、90质量%、89质量%、88质量%、87质量%、86质量%、85质量%、84质量%。
使用了本发明的含有聚合性化合物的液晶组合物的液晶显示元件具有高速响应这样的显著特征,此外,可充分获得倾角,没有未反应的聚合性化合物、或未反应的聚合性化合物少到不成为问题,电压保持率(VHR)高,因此没有或可充分抑制取向不良、显示不良等不良状况。另外,由于可容易控制倾角及聚合性化合物的残留量,易于优化及缩减用于制造的能量成本,因此最适合生产效率的提升与稳定的量产。
使用了本发明的含有聚合性化合物的液晶组合物的液晶显示元件尤其可用于主动矩阵驱动用液晶显示元件,可用于PSA模式、PSVA模式、VA模式、PS-IPS模式或PS-FFS模式用的液晶显示元件。
实施例
以下列举例子来进一步详述本发明,但本发明的范围不限于这些。
(液晶显示元件的制造方法)
首先,涂布以单元间隙3.5μm对含有聚合性化合物的液晶组合物诱导垂直取向的聚酰亚胺取向膜后,将前述聚酰亚胺取向膜以真空注入法注入包含经摩擦(rubbing)处理的带有ITO的基板的液晶单元,制作液晶显示元件。
(Vk的测定)
针对包含含有聚合性化合物的液晶组合物的液晶单元,测定在25℃的大气下、后述的A~D的光照射条件下照射光5分钟后的液晶显示元件中的聚合性化合物的残留量[质量%],根据式(1)及式(2),算出聚合性化合物的Vk及Vave[质量%/分钟]。说明此时的聚合性化合物的残留量(Ck)的测定方法。首先分解液晶显示元件,得到包含液晶组合物、聚合物、未反应的聚合性化合物的溶出成分的乙腈溶液。对其以高效液相色谱法进行分析,测定各成分的峰面积。从作为指标的液晶化合物的峰面积与未反应的聚合性化合物的峰面积比,确定残存的聚合性化合物的量。从该值与最初添加的聚合性化合物的量来确定聚合性化合物的残留量。本测定的检测下限为100ppm。关于测定Vk时的光照射条件及温度,在与对应的各光照射工序(Sk)相同的条件下进行。
实施例及比较例所使用的光照射条件A~D如下述。
光照射条件A:使用高压汞灯,隔着截止320nm以下的紫外线的滤光器来照射光。此时,在中心波长365nm的条件下测定的照度为100mW/cm2,在中心波长313nm的条件下测定的照度为24mW/cm2。
光照射条件B:使用高压汞灯,隔着截止325nm以下的光的滤光器来照射光。此时,在中心波长365nm的条件下测定的照度为120mW/cm2,在中心波长313nm的条件下测定的照度为18mW/cm2。
光照射条件C:使用荧光UV灯来照射光。此时,在中心波长365nm的条件下测定的照度为2mW/cm2,在中心波长313nm的条件下测定的照度为3mW/cm2。
光照射条件D:使用荧光UV灯照射光。此时,在中心波长365nm的条件下测定的照度为3mW/cm2,在中心波长313nm的条件下测定的照度为0.3mW/cm2。
(1次光照射工序(当n=1时)的实际的液晶显示元件的制造方法中预倾角变化量的测定)
在25℃的大气下、上述光照射条件A-D下,以下表记载的时间照射光,进行因预倾角的变化所致的显示不良(烧屏)的评价。光照射时间设为成为聚合性化合物的残留量成为检测下限以下为止。首先,测定液晶显示元件的预倾角,设为预倾角(初始)。对该液晶显示元件以频率100Hz施加电压30V,同时照射背光24小时。此后,测定预倾角,设为预倾角(试验后)。将从测定的预倾角(初始)减去预倾角(试验后)而得到的值设为预倾角变化量(=预倾角变化的绝对值)[°]。预倾角使用SHINTECH制OPTIPRO来测定。
预倾角变化量越接近0[°]则因预倾角的变化所致的显示不良发生的可能性变得越低,若成为0.5[°]以上,则因预倾角的变化所致的显示不良发生的可能性变得越高。
(比较例1~5)
将向列液晶相-各向同性相转变点(TNI)为74℃、Δn(20℃)为0.11、Δε(20℃)为-3.2、γ1(20℃)为125mPa·s的显示负的介电数各向异性的液晶组合物设为液晶组合物LC-001。LC-001为由通式(L-1)、(L-3)、(L-10)、(N-1c)及(N-1d)构成的组合物。
对注入了相对于99.7质量份的液晶组合物LC-001而言添加0.3重量%的聚合性化合物RM-2而成的含有聚合性化合物的液晶组合物的单元,一边以频率100Hz施加电压10V一边在光照射条件A下进行光照射15分钟,作成比较例1。
对注入了相对于99.7质量份的液晶组合物LC-001而言添加0.3重量%的聚合性化合物RM-3而成的含有聚合性化合物的液晶组合物的单元,一边以频率100Hz施加电压10V一边在光照射条件A下进行光照射15分钟,作成比较例2。
对注入了相对于99.7质量份的液晶组合物LC-001而言添加0.3重量%的聚合性化合物RM-3而成的含有聚合性化合物的液晶组合物的单元,一边以频率100Hz施加电压10V一边在光照射条件B下进行光照射15分钟,作成比较例3。
对注入了相对于99.7质量份的液晶组合物LC-001而言添加0.3重量%的聚合性化合物RM-4而成的含有聚合性化合物的液晶组合物的单元,一边以频率100Hz施加电压10V一边在光照射条件A下照射光5分钟,作成比较例4。
对注入了相对于99.7质量份的液晶组合物LC-001而言添加0.3重量%的聚合性化合物RM-4而成的含有聚合性化合物的液晶组合物的单元,一边以频率100Hz施加电压10V一边在光照射条件B下进行光照射15分钟,作成比较例5。
[化36]
[表1]
比较例1的Vave为0.055[质量%/分钟]。比较例1的预倾角变化量为1.1[°]。从这些可知,比较例1中聚合性化合物的反应速度快,但预倾角变化量大。
可知比较例2~5也与比较例1同样,聚合性化合物的反应速度快,但预倾角变化量大。
(实施例1~6)
对注入了相对于99.7质量份的液晶组合物LC-001而言添加0.3重量%的聚合性化合物RM-1而成的含有聚合性化合物的液晶组合物的单元,一边以频率100Hz施加电压10V一边在光照射条件A下进行光照射30分钟,作成实施例1。
对注入了相对于99.7质量份的液晶组合物LC-001而言添加0.3重量%的聚合性化合物RM-2而成的含有聚合性化合物的液晶组合物的单元,一边以频率100Hz施加电压10V一边在光照射条件B下进行光照射30分钟,作成实施例2。
对注入了相对于99.7质量份的液晶组合物LC-001而言添加0.3重量%的聚合性化合物RM-2而成的含有聚合性化合物的液晶组合物的单元,一边以频率100Hz施加电压10V一边在光照射条件C下进行光照射60分钟,作成实施例3。
对注入了相对于99.7质量份的液晶组合物LC-001而言添加0.3重量%的聚合性化合物RM-3而成的含有聚合性化合物的液晶组合物的单元,一边以频率100Hz施加电压10V一边在光照射条件C下进行光照射30分钟,作成实施例4。
对注入了相对于99.7质量份的液晶组合物LC-001而言添加0.3重量%的聚合性化合物RM-4而成的含有聚合性化合物的液晶组合物的单元,一边以频率100Hz施加电压10V一边在光照射条件C下进行光照射30分钟,作成实施例5。
对注入了相对于99.7质量份的液晶组合物LC-001而言添加0.3重量%的聚合性化合物RM-4而成的含有聚合性化合物的液晶组合物的单元,一边以频率100Hz施加电压10V一边在光照射条件D下进行光照射60分钟,作成实施例6。
[表2]
实施例1的Vave为0.042[质量%/分钟]。实施例1的预倾角变化量为0.3[°]。从这些可知,实施例1中聚合性化合物的反应速度为适度地快,且预倾角变化量小。
可知实施例2~6也与实施例1同样,聚合性化合物的反应速度为适度地快,且预倾角变化量小。另外,可确认实施例1~6中赋予有充分的预倾角,为充分的高速响应,且VHR充分高。响应速度的测定条件是Von为6V、Voff为1V、测定温度为25℃,测定机器使用AUTRONIC-MELCHERS公司的DMS703。
(2次光照射工序(n=2时)的实际的液晶显示元件的制造方法中预倾角变化量的测定)
在25℃的大气下,一边施加电压一边进行第1次光照射后,无施加电压地进行第2次光照射。第1次及第2次光照射工序的光照射条件及光照射时间如下表。光照射时间设为聚合性化合物的残留量成为检测下限以下为止。接着,进行因预倾角的变化所致的显示不良(烧屏)的评价。首先,测定液晶显示元件的预倾角,设为预倾角(初始)。对该液晶显示元件以频率100Hz施加电压30V,同时照射背光24小时。此后,测定预倾角,设为预倾角(试验后)。将从测定的预倾角(初始)减去预倾角(试验后)而得到的值设为预倾角变化量(=预倾角变化的绝对值)[°]。预倾角使用SHINTECH制OPTIPRO来测定。
预倾角变化量越接近0[°]则因预倾角的变化所致的显示不良发生的可能性变得越低,若成为0.5[°]以上,则因预倾角的变化所致的显示不良发生的可能性变得越高。
(比较例6)
对注入了相对于99.7质量份的液晶组合物LC-001而言添加0.3重量%的聚合性化合物RM-3而成的含有聚合性化合物的液晶组合物的单元,一边以频率100Hz施加电压10V一边在紫外线照射条件B下照射紫外线600秒,此后在光照射条件C下照射光5分钟,作成比较例6。
[表3]
可知比较例6也与比较例1同样,聚合性化合物的反应速度快,但预倾角变化量大。
(实施例7~13)
对注入了相对于99.7质量份的液晶组合物LC-001而言添加0.3重量%的聚合性化合物RM-2而成的含有聚合性化合物的液晶组合物的单元,一边以频率100Hz施加电压10V一边在光照射条件B下进行光照射1.25分钟,此后在光照射条件C下进行光照射60分钟,作成实施例7。
对注入了相对于99.7质量份的液晶组合物LC-001而言添加0.3重量%的聚合性化合物RM-2而成的含有聚合性化合物的液晶组合物的单元,一边以频率100Hz施加电压10V一边在光照射条件B下进行光照射2.5分钟,此后在光照射条件C下进行光照射50分钟,作成实施例8。
对注入了相对于99.7质量份的液晶组合物LC-001而言添加0.3重量%的聚合性化合物RM-2而成的含有聚合性化合物的液晶组合物的单元,一边以频率100Hz施加电压10V一边在光照射条件B下照射光5分钟,此后在光照射条件C下进行光照射45分钟,作成实施例9。
对注入了相对于99.7质量份的液晶组合物LC-001而言添加0.3重量%的聚合性化合物RM-2而成的含有聚合性化合物的液晶组合物的单元,一边以频率100Hz施加电压10V一边在光照射条件B下进行光照射10分钟,此后在照射条件C下进行光照射30分钟,作成实施例10。
对注入了相对于99.7质量份的液晶组合物LC-001而言添加0.3重量%的聚合性化合物RM-3而成的含有聚合性化合物的液晶组合物的单元,一边以频率100Hz施加电压10V一边在照射条件B下进行光照射1.25分钟,此后在照射条件C下进行光照射30分钟,作成实施例11。
对注入了相对于99.7质量份的液晶组合物LC-001而言添加0.3重量%的聚合性化合物RM-3而成的含有聚合性化合物的液晶组合物的单元,一边以频率100Hz施加电压10V一边在光照射条件B下进行光照射2.5分钟,此后在光照射条件C下进行光照射20分钟,作成实施例12。
对注入了相对于99.7质量份的液晶组合物LC-001而言添加0.3重量%的聚合性化合物RM-3而成的含有聚合性化合物的液晶组合物的单元,一边以频率100Hz施加电压10V一边在光照射条件B下照射光5分钟,此后在照射条件C下进行光照射10分钟,作成实施例13。
可知实施例7~13也与实施例1同样,聚合性化合物的反应速度为适度地快,且预倾角变化量小。
另外,可确认实施例7~13赋予有充分的预倾角,为充分的高速响应,且VHR充分高。响应速度的测定条件是Von为6V、Voff为1V、测定温度为25℃,测定机器使用AUTRONIC-MELCHERS公司的DMS703。
[表4]
[表5]
(电压保持率VHR与光照射时间的关系)
为了确认VHR与光照射时间的关系,以1次光照射工序评价液晶显示元件。以下说明评价方法。在120℃加热1小时后,在25℃的大气下、下表记载的条件下进行光照射,测定VHR。该VHR的测定条件为1V、0.6Hz、60℃。
(比较例7、实施例14~16)
对注入了相对于99.7质量份的液晶组合物LC-001而言添加0.3重量%的聚合性化合物RM-1而成的含有聚合性化合物的液晶组合物的单元,一边以频率100Hz施加电压10V一边在光照射条件C下进行光照射90分钟,作成比较例7。
对注入了相对于99.7质量份的液晶组合物LC-001而言添加0.3重量%的聚合性化合物RM-2而成的含有聚合性化合物的液晶组合物的单元,一边以频率100Hz施加电压10V一边在光照射条件C下进行光照射60分钟,作成实施例14。
对注入了相对于99.7质量份的液晶组合物LC-001而言添加0.3重量%的聚合性化合物RM-3而成的含有聚合性化合物的液晶组合物的单元,一边以频率100Hz施加电压10V一边在光照射条件C下进行光照射30分钟,作成实施例15。
对注入了相对于99.7质量份的液晶组合物LC-001而言添加0.3重量%的聚合性化合物RM-4而成的含有聚合性化合物的液晶组合物的单元,一边以频率100Hz施加电压10V一边在光照射条件C下进行光照射30分钟,作成实施例16。
[表6]
比较例7的Vave为0.029[质量%/分钟]。比较例1的预倾角变化量为0.1[°]。比较例1的紫外线照射后的VHR为71[%]。
实施例14的Vave为0.034[质量%/分钟]。实施例14的预倾角变化量为0.2[°]。实施例14的紫外线照射后的VHR为76[%]。
实施例15的Vave为0.041[质量%/分钟]。实施例15的预倾角变化量为0.1[°]。实施例15的紫外线照射后的VHR为79[%]。
实施例16的Vave为0.047[质量%/分钟]。实施例16的预倾角变化量为0.2[°]。实施例16的紫外线照射后的VHR为80[%]。
将比较例7、实施例14~实施例16的紫外线照射时间与VHR绘图而成的图表(比较例7记载为com7,实施例14~16记载为exp14~16。)示于图1。
根据图1所示的图表,可知Vave越大VHR越高,Vave若变得小于0.030(质量%/分钟)则VHR会在低的值饱和。由此,可知Vave若适度地大则聚合性化合物的残留量在短的光照射时间下成为检测下限以下,因此难以发生因光所致的液晶组合物的劣化等。
Claims (6)
1.一种液晶显示元件的制造方法,其特征在于,分开且独立地具备1~n次对添附于基板上的含有聚合性化合物的液晶组合物照射在300~400nm具有峰的光的光照射工序,
当在所述1~n次光照射工序之中第k次光照射工序Sk的光照射条件下,对含有0.3质量%的所述聚合性化合物的液晶组合物照射光5分钟后,所述聚合性化合物的浓度Ck与0.3质量%的浓度差的每单位分钟的浓度变化量Vk在每次工序中都以下述式(1)表示的情况下,将下述式(2)所示的全部光照射工序ΣSk中所述聚合性化合物的平均反应速度Vave控制为0.030~0.048质量%/分钟;
作为所述聚合性化合物,包含选自由下述通式(I)所示的化合物和式(RM-2-1)~式(RM-2-52)所示的聚合性化合物组成的组的化合物的1种或2种以上,
[数1]
上述式(1)中,Ck表示对含有0.3质量%的聚合性化合物的液晶组合物在第k次光照射工序Sk的光照射条件下照射光5分钟后的液晶组合物所含的所述聚合性化合物的以质量%计的浓度,上述式(2)中,Vk以上述式(1)表示,tk表示第k次光照射工序中对聚合性化合物照射光的以分钟计的光照射时间;
通式(I)中,R201、R202、R203、R204、R205、R206、R207、R208、R209及R210分别独立地表示P21-S21-、可被氟原子取代的碳原子数1~18的烷基、可被氟原子取代的碳原子数1~18的烷氧基、氟原子或氢原子的任一者,P21表示聚合性基,
S21表示单键或碳数1~15的亚烷基,该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式经-O-、-OCO-或-COO-取代,
n21表示0、1或2,
A21表示选自由下述基团(a)、基团(b)及基团(c)组成的组中的基团,
(a)1,4-亚环己基,存在于该基团中的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-可被-O-取代,
(b)1,4-亚苯基,存在于该基团中的1个-CH=或不邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代,
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基,存在于萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中的1个-CH=或不邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代,
上述基团(a)、基团(b)及基团(c)也可分别独立经碳原子数1~12的烷基、碳原子数1~12的烷氧基、卤素、氰基、硝基或P21-S21-取代,
上述通式(I)的1分子内至少具有1个以上的P21-S21-,
L21表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-OC2H4O-、-COO-、-OCO-、-CH=CRa-COO-、-CH=CRa-OCO-、-COO-CRa=CH-、-OCO-CRa=CH-、-(CH2)z-COO-、-(CH2)z-OCO-、-OCO-(CH2)z-、-COO-(CH2)z-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-或-C≡C-,式中,Ra分别独立地表示氢原子或碳原子数1~3的烷基,所述式中,z分别独立地表示1~4的整数,
当P21、S21及A21存在多个时,可分别相同或不同;
2.根据权利要求1的液晶显示元件的制造方法,其中,在至少1个光照射工序Sk中,在施加电压的状态下照射光。
3.根据权利要求1或2的液晶显示元件的制造方法,其特征在于,具备1次对添附于基板上的含有聚合性化合物的液晶组合物照射在300~400nm具有峰的光的光照射工序,
当在第1次光照射工序S1的光照射条件下,对含有0.3质量%的所述聚合性化合物的液晶组合物照射光5分钟后,所述聚合性化合物的浓度C1与0.3质量%的浓度差的每单位分钟的浓度变化量V1以下述式(1-1)表示的情况下,
将下述式(2-1)所示的所述第1次光照射工序S1中所述聚合性化合物的平均反应速度Vave控制为0.030~0.048质量%/分钟;
[数2]
上述式(1-1)中,C1表示在第1次光照射工序S1的光照射条件下的5分钟后的液晶组合物所含的聚合性化合物的以质量%计的浓度,
上述式(2-1)中,V1以上述式(1-1)表示,t1表示第1次光照射工序S1中对聚合性化合物照射光的以分钟计的光照射时间。
4.根据权利要求1或2的液晶显示元件的制造方法,其特征在于,分开且独立地具备2次对添附于基板上的含有聚合性化合物的液晶组合物照射在300~400nm具有峰的光的光照射工序,
当对含有0.3质量%的所述聚合性化合物的液晶组合物在第1次光照射工序S1的光照射条件下照射光5分钟后,所述聚合性化合物的浓度C1与0.3质量%的浓度差的每单位分钟的浓度变化量V1以下述式(1-1)表示,并且
对含有0.3质量%的所述聚合性化合物的液晶组合物在第2次光照射工序S2的光照射条件下照射光5分钟后,所述聚合性化合物的浓度C2与0.3质量%的浓度差的每单位分钟的浓度变化量V2以下述式(1-2)表示的情况下,
将下述式(2-2)所示的所述聚合性化合物的平均反应速度Vave控制为0.030~0.048质量%/分钟;
上述式(1-1)及式(1-2)中,C1表示对含有0.3质量%的聚合性化合物的液晶组合物在第1次光照射工序S1的光照射条件下照射光5分钟后的所述聚合性化合物的以质量%计的浓度,C2表示对含有0.3质量%的聚合性化合物的液晶组合物在第2次光照射工序S2的光照射条件下照射光5分钟后的所述聚合性化合物的以质量%计的浓度,
上述式(2-2)中,V1及V2表示上述式(1-1)及式(1-2)所示的每单位分钟的浓度变化量,t1、t2表示各工序中对聚合性化合物照射光的以分钟计的光照射时间。
5.根据权利要求3的液晶显示元件的制造方法,其中,在所述第1光照射工序S1中,在施加电压的状态下照射在300~400nm具有峰的光。
6.根据权利要求4的液晶显示元件的制造方法,其中,在所述第1光照射工序S1之后,具备所述第2光照射工序S2,所述第2光照射工序S2的照射时间t2比所述第1光照射工序S1的照射时间t1长。
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KR101814539B1 (ko) * | 2016-05-10 | 2018-01-03 | 주식회사 엠투에이치 | 선박의 평형계측 장치 및 평형계측 방법 |
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JP7331361B2 (ja) * | 2018-12-26 | 2023-08-23 | Dic株式会社 | 液晶表示素子の製造方法及び液晶表示素子 |
CN112882291A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-01 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 液晶材料的光配向方法 |
CN115216309A (zh) * | 2021-04-15 | 2022-10-21 | 江苏和成显示科技有限公司 | 液晶组合物及其液晶显示器件 |
CN115216305A (zh) * | 2021-04-15 | 2022-10-21 | 江苏和成显示科技有限公司 | 液晶组合物及其液晶显示器件 |
CN115216308A (zh) * | 2021-04-15 | 2022-10-21 | 江苏和成显示科技有限公司 | 液晶组合物及其液晶显示器件 |
CN115216306A (zh) * | 2021-04-15 | 2022-10-21 | 江苏和成显示科技有限公司 | 液晶组合物及其液晶显示器件 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007248669A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Sony Corp | 液晶表示装置の製造方法 |
JP2008197259A (ja) * | 2007-02-09 | 2008-08-28 | Chisso Corp | 側鎖にナフタレン環を有するポリアミック酸もしくはポリイミドを含有する液晶配向剤 |
CN101819360A (zh) * | 2004-09-13 | 2010-09-01 | 夏普株式会社 | 液晶显示设备及其制造方法 |
JP2016033132A (ja) * | 2014-07-30 | 2016-03-10 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung | 重合性化合物および液晶ディスプレイにおけるそれらの使用 |
CN105637410A (zh) * | 2013-08-14 | 2016-06-01 | 日产化学工业株式会社 | 液晶表示元件 |
JP2017014486A (ja) * | 2015-06-09 | 2017-01-19 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung | 重合性化合物および液晶ディスプレイにおけるそれらの使用 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4197404B2 (ja) * | 2001-10-02 | 2008-12-17 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置およびその製造方法 |
JP4175826B2 (ja) | 2002-04-16 | 2008-11-05 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
JP2012098313A (ja) * | 2009-02-26 | 2012-05-24 | Sharp Corp | 光照射装置、光照射方法およびこれらを用いて製造された液晶表示パネル |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101819360A (zh) * | 2004-09-13 | 2010-09-01 | 夏普株式会社 | 液晶显示设备及其制造方法 |
JP2007248669A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Sony Corp | 液晶表示装置の製造方法 |
JP2008197259A (ja) * | 2007-02-09 | 2008-08-28 | Chisso Corp | 側鎖にナフタレン環を有するポリアミック酸もしくはポリイミドを含有する液晶配向剤 |
CN105637410A (zh) * | 2013-08-14 | 2016-06-01 | 日产化学工业株式会社 | 液晶表示元件 |
JP2016033132A (ja) * | 2014-07-30 | 2016-03-10 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung | 重合性化合物および液晶ディスプレイにおけるそれらの使用 |
JP2017014486A (ja) * | 2015-06-09 | 2017-01-19 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung | 重合性化合物および液晶ディスプレイにおけるそれらの使用 |
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