TW201343881A - 液晶組成物、液晶元件及液晶顯示裝置 - Google Patents

液晶組成物、液晶元件及液晶顯示裝置 Download PDF

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Daisuke Kubota
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Abstract

本發明的目的之一是提供一種新穎的聚合性單體。藉由使用該聚合性單體提供一種可以用於各種液晶裝置的新穎的液晶組成物。藉由使用該新穎的液晶組成物，實現液晶元件的驅動電壓的低電壓化及液晶顯示裝置的低耗電量化。本發明提供一種以通式(G1)表示的聚合性單體。另外，本發明提供一種含有以通式(H1)表示的聚合性單體、向列液晶及手性試劑形成的液晶組成物。在通式(G1)及通式(H1)中，n及m是1至20中的整數，R1和R2表示氫或甲基。在通式(G1)中，k是2或3。□□

Description

液晶組成物、液晶元件及液晶顯示裝置
本發明係關於一種液晶組成物、液晶元件、液晶顯示裝置以及其製造方法。
近年來，液晶應用於多種裝置，尤其是具有薄型且輕量的特徵的液晶顯示裝置(液晶顯示器)應用於各種領域的顯示器。
為了實現更大且更高清晰度的顯示畫面，需要使液晶的回應速度的高速化，因此對其進行加速開發(例如，參照專利文獻1)。
作為能夠進行高速回應的液晶的顯示模式，可以舉出使用呈現藍相(blue phase)的液晶的顯示模式。使用呈現藍相的液晶的模式由於不但實現高速回應而且不需要形成配向膜，並且可以實現廣視角化，因此進一步展開邁向實用化的研究(例如，參照專利文獻2)。
[專利文獻1]日本專利申請公開第2008-303381號公報
[專利文獻2]國際專利申請公開第2005-090520號
本發明的目的之一是提供一種能夠用於多種液晶裝置的新穎的液晶組成物。
尤其是，本發明的目的之一是藉由使用該新穎的液晶組成物，實現液晶元件的驅動電壓的低電壓化及液晶顯示裝置的低耗電量化。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G1)表示的聚合性單體(polymerizable monomer)。
在通式(G1)中，k是2或3，n及m是1至20(或2至20)中的整數。另外，R1和R2表示氫或甲基。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G2)表示的聚合性單體。
在通式(G2)中，k是2或3，n及m是1至20中的整數。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G3)表示的聚合性單體。
在通式(G3)中，k是2或3，n及m是1至20中的整數，並滿足n=m。另外，R1和R2表示氫或甲基。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G4)表示的聚合性單體。
在通式(G4)中，k是2或3，n及m是1至20中的整數，並滿足n=m。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G11)表示的聚合性單體。
在通式(G11)中，n及m是1至20中的整數。另外，R1和R2表示氫或甲基。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G12)表示的聚合性單體。
在通式(G12)中，n及m是1至20中的整數。另外，R1和R2表示氫或甲基。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G13)表示的聚合性單體。
在通式(G13)中，n及m是1至20中的整數。另外，R1和R2表示氫或甲基。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G14)表示的聚合性單體。
在通式(G14)中，n及m是1至20中的整數。另外，R1和R2表示氫或甲基。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G21)表示的聚合性單體。
在通式(G21)中，n及m是1至20中的整數。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G22)表示的聚合性單體。
在通式(G22)中，n及m是1至20中的整數。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G23)表示的聚合性單體。
在通式(G23)中，n及m是1至20中的整數。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G24)表示的聚合性單體。
在通式(G24)中，n及m是1至20中的整數。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G31)表示的聚合性單體。
在通式(G31)中，n及m是1至20中的整數，並滿足n=m。另外，R1和R2表示氫或甲基。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G32)表示的聚合性單體。
在通式(G32)中，n及m是1至20中的整數，並滿足n=m。另外，R1和R2表示氫或甲基。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G33)表示的聚合性單體。
在通式(G33)中，n及m是1至20中的整數，並滿足n=m。另外，R1和R2表示氫或甲基。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G34)表示 的聚合性單體。
在通式(G34)中，n及m是1至20中的整數，並滿足n=m。另外，R1和R2表示氫或甲基。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G41)表示的聚合性單體。
在通式(G41)中，n及m是1至20中的整數，並滿足n=m。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G42)表示的聚合性單體。
在通式(G42)中，n及m是1至20中的整數，並滿足n=m。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G43)表示的聚合性單體。
在通式(G43)中，n及m是1至20中的整數，並滿足n=m。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G44)表示的聚合性單體。
在通式(G44)中，n及m是1至20中的整數，並滿足n=m。
本發明的實施方式之一提供一種含有上述聚合性單體、向列液晶及手性試劑形成的液晶組成物。
本發明的實施方式之一提供一種含有以通式(H1)表示的聚合性單體、向列液晶及手性試劑形成的液晶組成物。
在通式(H1)中，n及m是1至20(或2至20)中的整數。另外，R1和R2表示氫或甲基。
本發明的實施方式之一提供一種含有以通式(H2)表示的聚合性單體、向列液晶及手性試劑形成的液晶組成物。
在通式(H2)中，n及m是1至20中的整數。
本發明的實施方式之一提供一種含有以通式(H3)表示的聚合性單體、向列液晶及手性試劑形成的液晶組成物。
在通式(H3)中，n及m是1至20中的整數，並滿足n=m。另外，R1和R2表示氫或甲基。
本發明的實施方式之一提供一種含有以通式(H4)表示的聚合性單體、向列液晶及手性試劑形成的液晶組成物。
在通式(H4)中，n及m是1至20中的整數，並滿 足n=m。
本發明的實施方式之一作為上述液晶組成物提供一種呈現藍相的液晶組成物。
本發明的實施方式之一提供一種使用上述液晶組成物的液晶元件、液晶顯示裝置或電子裝置。
本發明的實施方式之一作為聚合性單體可以提供一種以通式(G1)表示的新穎的聚合性單體。
本發明的實施方式之一可以提供一種含有作為聚合性單體的以通式(G1)表示的聚合性單體、向列液晶及手性試劑形成的新穎的液晶組成物。
本發明的實施方式之一可以提供一種含有作為聚合性單體的以通式(G1)表示的聚合性單體、向列液晶及手性試劑並呈現藍相的新穎的液晶組成物。
本發明的實施方式之一可以提供一種含有作為聚合性單體的以通式(H1)表示的聚合性單體、向列液晶及手性試劑形成的新穎的液晶組成物。
本發明的實施方式之一可以提供一種含有作為聚合性單體的以通式(H1)表示的聚合性單體、向列液晶及手性試劑並呈現藍相的新穎的液晶組成物。
本發明的實施方式之一藉由使用該液晶組成物，來可以提供進一步實現低驅動電壓化及低耗電量化的液晶元件、液晶顯示裝置或電子裝置。
200‧‧‧第一基板
201‧‧‧第二基板
202a‧‧‧配向膜
202b‧‧‧配向膜
208‧‧‧液晶組成物
230‧‧‧像素電極層
232‧‧‧共用電極層
401‧‧‧閘極電極層
402‧‧‧閘極絕緣層
403‧‧‧半導體層
405a‧‧‧佈線層
405b‧‧‧佈線層
407‧‧‧絕緣膜
408‧‧‧公共佈線層
409‧‧‧絕緣膜
413‧‧‧層間膜
420‧‧‧電晶體
441‧‧‧第一基板
442‧‧‧第二基板
443a‧‧‧偏光板
443b‧‧‧偏光板
444‧‧‧液晶組成物
446‧‧‧第二電極層
446a‧‧‧第二電極層
446b‧‧‧第二電極層
446c‧‧‧第二電極層
446d‧‧‧第二電極層
447‧‧‧第一電極層
447a‧‧‧第一電極層
447b‧‧‧第一電極層
447c‧‧‧第一電極層
447d‧‧‧第一電極層
2701‧‧‧外殼
2703‧‧‧外殼
2705‧‧‧顯示部
2707‧‧‧顯示部
2711‧‧‧軸部
2721‧‧‧電源
2723‧‧‧操作鍵
2725‧‧‧揚聲器
2800‧‧‧外殼
2801‧‧‧外殼
2802‧‧‧顯示面板
2803‧‧‧揚聲器
2804‧‧‧麥克風
2805‧‧‧操作鍵
2806‧‧‧指向裝置
2807‧‧‧影像拍攝用透鏡
2808‧‧‧外部連接端子
2810‧‧‧太陽能電池
2811‧‧‧外部儲存槽
3001‧‧‧主體
3002‧‧‧外殼
3003‧‧‧顯示部
3004‧‧‧鍵盤
3021‧‧‧主體
3022‧‧‧觸控筆
3023‧‧‧顯示部
3024‧‧‧操作按鈕
3025‧‧‧外部介面
3051‧‧‧主體
3053‧‧‧取景器
3054‧‧‧操作開關
3055‧‧‧顯示部B
3056‧‧‧電池
3057‧‧‧顯示部A
4001‧‧‧第一基板
4002‧‧‧像素部
4003‧‧‧信號線驅動電路
4003a‧‧‧信號線驅動電路
4003b‧‧‧信號線驅動電路
4004‧‧‧掃描線驅動電路
4005‧‧‧密封材料
4006‧‧‧第二基板
4008‧‧‧液晶組成物
4010‧‧‧電晶體
4011‧‧‧電晶體
4013‧‧‧液晶元件
4015‧‧‧連接端子電極
4016‧‧‧端子電極
4018‧‧‧FPC
4019‧‧‧各向異性導電膜
4020‧‧‧絕緣層
4021‧‧‧層間膜
4030‧‧‧像素電極層
4031‧‧‧共用電極層
4032a‧‧‧偏光板
4032b‧‧‧偏光板
4034‧‧‧遮光層
9601‧‧‧外殼
9603‧‧‧顯示部
9605‧‧‧支架
在圖式中：圖1A和圖1B是說明液晶組成物的概念圖；圖2A和圖2B是說明液晶顯示裝置的一個方式的圖；圖3A至圖3D是說明液晶顯示裝置的電極結構的一個方式的圖；圖4A1、圖4A2及圖4B是說明液晶顯示模組的圖；圖5A至圖5F是說明電子裝置的圖；圖6是說明液晶元件1至5及比較液晶元件1中的施加電壓與透光率的關係的圖；圖7A至圖7C是o2F-RM257-O3的1H NMR圖；圖8是示出o2F-RM257-O3的吸收光譜的圖；圖9A至圖9C是o2F-RM257-O6的1H NMR圖；圖10是示出o2F-RM257-O6的吸收光譜的圖；圖11A至圖11C是p2F-RM257-O3的1H NMR圖；圖12是示出p2F-RM257-O3的吸收光譜的圖；圖13A至圖13C是p2F-RM257-O6的1H NMR圖；圖14是示出p2F-RM257-O6的吸收光譜的圖；圖15A至圖15C是示出p2F-RM257-O8的1H NMR圖；圖16是示出p2F-RM257-O8的吸收光譜的圖。
圖17是說明液晶元件6、液晶元件7及比較液晶元件2中的施加電壓與穿透率的關係的圖；圖18A至圖18C是4F-RM257-O3的1H NMR圖； 圖19是示出4F-RM257-O3的吸收光譜的圖；圖20A至圖20C是4F-RM257-O6的1H NMR圖；圖21是示出4F-RM257-O6的吸收光譜的圖；圖22A至圖22C是4F-RM257-O10的1H NMR圖；圖23是示出4F-RM257-O10的吸收光譜的圖；圖24A至圖24C是4F-RM257-O12的1H NMR圖；圖25是示出4F-RM257-O12的吸收光譜的圖；圖26是說明液晶元件8中的施加電壓與穿透率的關係的圖。
下面，參照圖式對實施方式進行詳細說明。但是，本發明不侷限於以下說明，所屬技術領域的普通技術人員可以很容易地理解一個事實就是其方式及詳細內容在不脫離本發明的宗旨及其範圍的情況下可以被變換為各種各樣的形式。因此，本發明不應該被解釋為僅侷限在以下所示的實施方式所記載的內容中。另外，在以下說明的結構中，在不同的圖式之間共同使用相同的元件符號來表示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略其重複說明。
注意，為方便起見，附加了“第一”、“第二”或“第三”等序數詞，而其並不表示製程順序或疊層順序。另外，該序數詞在本說明書中不表示用來特定發明的事項的固有名稱。
實施方式1
參照圖1A和圖1B對本發明的實施方式之一的液晶組成物及使用該液晶組成物的液晶元件或液晶顯示裝置進行說明。圖1A和圖1B是液晶元件或液晶顯示裝置的剖面圖。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G1)表示的聚合性單體。
在通式(G1)中，k是2或3，n及m是1至20中的整數。另外，R1和R2表示氫或甲基。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G2)表示的聚合性單體。
在通式(G2)中，k是2或3，n及m是1至20中的整數。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G3)表示的聚合性單體。
在通式(G3)中，k是2或3，n及m是1至20中的整數，並滿足n=m。另外，R1和R2表示氫或甲基。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G4)表示的聚合性單體。
在通式(G4)中，k是2或3，n及m是1至20中的整數，並滿足n=m。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G11)表示的聚合性單體。
在通式(G11)中，n及m是1至20中的整數。另外，R1和R2表示氫或甲基。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G12)表示的聚合性單體。
在通式(G12)中，n及m是1至20中的整數。另外，R1和R2表示氫或甲基。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G13)表示的聚合性單體。
在通式(G13)中，n及m是1至20中的整數。另外，R1和R2表示氫或甲基。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G14)表示的聚合性單體。
在通式(G14)中，n及m是1至20中的整數。另外，R1和R2表示氫或甲基。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G21)表示的聚合性單體。
在通式(G21)中，n及m是1至20中的整數。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G22)表示的聚合性單體。
在通式(G22)中，n及m是1至20中的整數。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G23)表示的聚合性單體。
在通式(G23)中，n及m是1至20中的整數。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G24)表示的聚合性單體。
在通式(G24)中，n及m是1至20中的整數。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G31)表示的聚合性單體。
在通式(G31)中，n及m是1至20中的整數，並滿足n=m。另外，R1和R2表示氫或甲基。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G32)表示的聚合性單體。
在通式(G32)中，n及m是1至20中的整數，並滿足n=m。另外，R1和R2表示氫或甲基。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G33)表示的聚合性單體。
在通式(G33)中，n及m是1至20中的整數，並滿足n=m。另外，R1和R2表示氫或甲基。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G34)表示 的聚合性單體。
在通式(G34)中，n及m是1至20中的整數，並滿足n=m。另外，R1和R2表示氫或甲基。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G41)表示的聚合性單體。
在通式(G41)中，n及m是1至20中的整數，並滿足n=m。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G42)表示的聚合性單體。
在通式(G42)中，n及m是1至20中的整數，並滿足n=m。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G43)表示的聚合性單體。
在通式(G43)中，n及m是1至20中的整數，並滿足n=m。
本發明的實施方式之一提供一種以通式(G44)表示的聚合性單體。
在通式(G44)中，n及m是1至20中的整數，並滿足n=m。
作為上述以通式(G1)表示的聚合性單體的具體例子，可以舉出以結構式(100)至結構式(144)、結構式(200)至結構式(249)、結構式(300)至結構式(344)及結構式(400)至結構式(449)表示的聚合性單體。但是，本發明不侷限於此。
作為包含在本發明的實施方式之一的液晶組成物中的以通式(G1)表示的聚合性單體的合成方法，可以應用各種反應。例如，藉由進行下述合成圖解(C-1)、(C-2)及(D-1)所示的合成反應，可以合成以通式(G1)表示的包含在本發明的實施方式之一的液晶組成物中的聚合性單體。另外，本發明的實施方式之一的以通式(G1)表示的聚合性單體的合成方法不侷限於以下合成方法。
對下述通式(G1)的合成方法進行說明。
在上述通式(G1)中，k是2或3，n及m是1至20中的整數。另外，R1和R2表示氫或甲基。首先，對參照下述反應式(C-1)、(C-2)的通式(G1)的合成方法進行說明。
藉由進行化合物1與苯甲酸衍生物(化合物2)的酯化反應，可以得到羥基苯基衍生物(化合物3)(反應式(C-1))。在反應式(C-1)中，k是2或3，n及m表示1至20中的整數，R1和R2表示氫或甲基。
作為酯化反應可以舉出使用酸催化劑的利用脫水縮合的酯化反應(附加脫離反應)。當進行脫水縮合反應時，可以使用：濃硫酸、對甲苯磺酸等酸催化劑；1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺．鹽酸鹽(簡稱：EDC)；以及二環己基碳二亞胺(簡稱：DCC)。當使用EDC或DCC時，較佳為使用EDC，因為容易除去副生成物。另 外，化合物3的合成不侷限於這些反應。
接著，對參照下述反應式(C-2)的通式(G1)的合成方法進行說明。
藉由進行苯甲酸衍生物(化合物4)與羥基苯基衍生物(化合物3)的酯化反應，可以得到目的的以通式(G1)表示的化合物(反應式(C-2))。在反應式(C-2)中，k是2或3，n及m表示1至20中的整數，R1和R2表示氫或甲基。
作為酯化反應可以舉出使用酸催化劑的利用脫水縮合的酯化反應(附加脫離反應)。當進行脫水縮合反應時，可以使用：濃硫酸、對甲苯磺酸等酸催化劑；1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺．鹽酸鹽(簡稱：EDC)；以及二環己基碳二亞胺(簡稱：DCC)。當使用EDC或DCC時，較佳為使用EDC，因為容易除去副生成物。另 外，以通式(G1)表示的聚合性單體的合成不侷限於這些反應。
接著，對參照下述反應式(D-1)的通式(G1)的合成方法進行說明。下述反應式(D-1)中的目的物(G1)示出在上述反應式(C-1)中的通式(G1)中滿足n=m且R1=R2的情況。
藉由進行1當量的化合物1與2當量的苯甲酸衍生物的酯化反應，可以得到目的的以通式(G1)表示的化合物(反應式(D-1))。在反應式(D-1)中，k是2或3，n表示1至20中的整數，R1表示氫或甲基。
作為酯化反應可以舉出使用酸催化劑的利用脫水縮合的酯化反應(附加脫離反應)。當進行脫水縮合反應時，可以使用：濃硫酸、對甲苯磺酸等酸催化劑；1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺．鹽酸鹽(簡稱：EDC)；以及二環己基碳二亞胺(簡稱：DCC)。當使用EDC或DCC時，較佳為使用EDC，因為容易除去副生成物。另外，以通式(G1)表示的聚合性單體的合成不侷限於這些反應。
藉由上述製程，可以合成本發明的實施方式之一的以通式(G1)表示的聚合性單體。
另外，可以製造本發明的實施方式之一的含有以通式(G1)表示的聚合性單體形成的液晶組成物。
另外，本發明的實施方式之一的液晶組成物是一種含有以通式(H1)表示的聚合性單體、向列液晶及手性試劑形成的液晶組成物。
在通式(H1)中，n及m是1至20中的整數。另外，R1和R2表示氫或甲基。
本發明的實施方式之一的液晶組成物是一種含有以通式(H2)表示的聚合性單體、向列液晶及手性試劑形成的液晶組成物。
在通式(H2)中，n及m是1至20中的整數。
本發明的實施方式之一的液晶組成物是一種含有以通式(H3)表示的聚合性單體、向列液晶及手性試劑形成的液晶組成物。
在通式(H3)中，n及m是1至20中的整數，並滿足n=m。另外，R1和R2表示氫或甲基。
本發明的實施方式之一的液晶組成物是一種含有以通式(H4)表示的聚合性單體、向列液晶及手性試劑形成的液晶組成物。
在通式(H4)中，n及m是1至20中的整數，並滿足n=m。
作為以上述通式(H1)表示的聚合性單體的具體例子，可以舉出以結構式(500)至結構式(544)表示的聚合性單體。但是，本發明不侷限於此。
作為包含在本發明的實施方式之一的液晶組成物中的以通式(H1)表示的聚合性單體的合成方法，可以應用各種反應。例如，藉由進行下述合成圖解(E-1)、(E-2)及(F-1)所示的合成反應，可以合成以通式(H1)表示的包含在本發明的實施方式之一的液晶組成物中的聚合性單體。另外，本發明的實施方式之一的以通式(H1)表示的聚合性單體的合成方法不侷限於以下合成方法。
對下述通式(H1)的合成方法進行說明。
在上述通式(H1)中，n及m是1至20中的整數，R1和R2表示氫或甲基。首先，對參照下述反應式(E-1)、(E-2)的通式(H1)的合成方法進行說明。
藉由進行四氟-1，4-苯二酚(化合物11)與苯甲酸衍生物(化合物12)的酯化反應，可以得到羥基苯基衍生物(化合物13)(反應式(E-1))。在反應式(E-1)中，n及m表示1至20中的整數，R1和R2表示氫或甲基。
作為酯化反應可以舉出使用酸催化劑的利用脫水縮合的酯化反應(附加脫離反應)。當進行脫水縮合反應時，可以使用：濃硫酸、對甲苯磺酸等酸催化劑；1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺．鹽酸鹽(簡稱：EDC)；以及二環己基碳二亞胺(簡稱：DCC)。當使用EDC或DCC時，較佳為使用EDC，因為容易除去副生成物。另 外，化合物13的合成不侷限於這些反應。
接著，對參照下述反應式(E-2)的通式(H1)的合成方法進行說明。
藉由進行苯甲酸衍生物(化合物14)與羥基苯基衍生物(化合物13)的酯化反應，可以得到目的的以通式(H1)表示的化合物(反應式(E-2))。在反應式(E-2)中，n及m表示1至20中的整數，R1和R2表示氫或甲基。
作為酯化反應可以舉出使用酸催化劑的利用脫水縮合的酯化反應(附加脫離反應)。當進行脫水縮合反應時，可以使用：濃硫酸、對甲苯磺酸等酸催化劑；1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺．鹽酸鹽(簡稱：EDC)；以及二環己基碳二亞胺(簡稱：DCC)。當使用EDC或DCC時，較佳為使用EDC，因為容易除去副生成物。另 外，以通式(H1)表示的聚合性單體的合成不侷限於這些反應。
接著，對參照下述反應式(F-1)的通式(H1)的合成方法進行說明。下述反應式(F-1)中的目的物(H1)示出在上述反應式(E-1)中的通式(H1)中滿足n=m且R1=R2的情況。
藉由進行1當量的四氟-1，4-苯二酚(化合物11)與2當量的苯甲酸衍生物(化合物12)的酯化反應，可以得到目的的以通式(H1)表示的化合物(反應式(F-1))。在反應式(F-1)中，n表示1至20中的整數，R1表示氫或甲基。
作為酯化反應可以舉出使用酸催化劑的利用脫水縮合的酯化反應(附加脫離反應)。當進行脫水縮合反應時，可以使用：濃硫酸、對甲苯磺酸等酸催化劑；1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺．鹽酸鹽(簡稱：EDC)；以及二環己基碳二亞胺(簡稱：DCC)。當使用EDC或DCC時，較佳為使用EDC，因為容易除去副生成物。另外，以通式(H1)表示的聚合性單體的合成不侷限於這些 反應。
藉由上述製程，可以合成包含在本發明的實施方式之一的液晶組成物中的以通式(H1)表示的聚合性單體。
另外，本發明的實施方式之一的以通式(G1)表示的聚合性單體、向列液晶及手性試劑形成的液晶組成物可以用作呈現藍相的新穎的液晶組成物。
另外，本發明的實施方式之一的以通式(H1)表示的聚合性單體、向列液晶及手性試劑形成的液晶組成物可以用作呈現藍相的新穎的液晶組成物。
對向列液晶沒有特別的限制，可以使用聯苯基類化合物(biphenyl-based compound)、三聯苯基類化合物(terphenyl-based compound)、苯基環己基類化合物(phenylcyclohexyl-based compound)、聯苯基環己基類化合物(biphenylcyclohexyl-based compound)、苯基二環己基類化合物(phenylbicyclohexyl-based compound)、苯甲酸苯基類化合物(benzoic acid phenyl-based compound)、環己基苯甲酸苯基類化合物(cyclohexyl benzoic acid phenyl-based compound)、苯基苯甲酸苯基類化合物(phenyl benzoic acid phenyl-based compound)、二環己基羧酸苯基類化合物(bicyclohexyl carboxylic acid phenyl-based compound)、偶氮甲鹼基類化合物(azomethine-based compound)、偶氮基類化合物(azo-based compound)、氧化偶氮基類化合物(azoxy-based compound)、二苯乙烯類化合物(stilbene-based compound)、二環己基類化合物(bicyclohexyl-based compound)、苯基嘧啶類化合物(phenylpyrimidine-based compound)、聯苯基嘧啶類化合物(biphenylpyrimidine-based compound)、嘧啶類化合物(pyrimidine-based compound)以及聯苯基乙炔類化合物(biphenyl ethyne-based compound)等。
手性試劑用來引起液晶組成物的扭曲並使液晶組成物配向為螺旋結構而呈現藍相。作為手性試劑，使用具有手性中心的化合物，該化合物與液晶組合物的相容性良好且扭曲力強。此外，手性試劑是光學活性物質，其光學純度越高越好，最較佳為99%以上。
因為藍相在光學上具有各向同性，所以沒有視角依賴性，不需要形成配向膜，因此可以實現顯示影像品質的提高及成本的削減。
藉由將本發明的實施方式之一的液晶組成物用於液晶顯示裝置，在液晶顯示裝置中可以使用包含在液晶組成物中的聚合性單體進行擴大呈現藍相的溫度範圍的高分子穩定化處理。
在本發明的實施方式之一的液晶組成物中，作為聚合性單體至少包含以通式(G1)表示的聚合性單體或以通式(H1)表示的聚合性單體。
藉由使用本發明的實施方式之一的液晶組成物，可以進行液晶元件的低電壓驅動，從而可以實現液晶顯示裝置、電子裝置等的低耗電量化。另外，本發明的實施方式 之一的液晶組成物可用於光學快門等不具有顯示功能的光學設備。
另外，也可以使用多種聚合性單體，除了以通式(G1)表示的聚合性單體或以通式(H1)表示的聚合性單體之外，還可以使用其他聚合性單體。
作為除了以通式(G1)表示的聚合性單體或以通式(H1)表示的聚合性單體之外還可以使用的其他聚合性單體，例如可以使用：藉由加熱進行聚合的熱聚合性(熱固化性)單體(thermopolymerizable(thermosetting)monomer)；藉由光進行聚合的光聚合性(光固化性)單體(photopolymerizable(photocurable)monomer)；或者藉由加熱及光進行聚合的聚合性單體等。另外，也可以對液晶組成物添加聚合引發劑。
其他聚合性單體可以是：諸如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等單官能基單體；諸如二丙烯酸酯、三丙烯酸酯、二甲基丙烯酸酯、三甲基丙烯酸酯等多官能基單體；或者上述物質的混合物。此外，也可以是具有液晶性或非液晶性的聚合性單體，或者是兩者的混合物。
作為聚合引發劑，可以使用：由於光照射產生自由基的自由基聚合引發劑；由於光照射產生酸的酸產生劑；以及由於光照射產生鹼的鹼產生劑。由於以通式(G1)表示的聚合性單體或以通式(H1)表示的聚合性單體是光聚合性單體，所以使用光聚合引發劑。
可以藉由如下方法進行高分子穩定化處理：將光聚合 引發劑添加到液晶組成物，該液晶組成物包含光聚合性單體的以通式(G1)表示的聚合性單體或以通式(H1)表示的聚合性單體，並照射使以通式(G1)表示的聚合性單體或以通式(H1)表示的聚合性單體及光聚合引發劑發生反應的波長的光。
高分子穩定化處理既可以對呈現各向同性相的液晶組成物進行，又可以對在溫度控制下呈現藍相的液晶組成物進行。另外，將當升溫時從藍相轉變到各向同性相的溫度或者當降溫時從各向同性相轉變到藍相的溫度稱為藍相和各向同性相之間的相轉變溫度。作為高分子穩定化處理的一個例子，可以將添加有光聚合性單體的液晶組成物加熱到其呈現各向同性相，然後將溫度逐漸降低以使相位轉變為藍相，在保持呈現藍相的溫度的狀態下照射光。
圖1A和圖1B示出本發明的實施方式之一的液晶元件及液晶顯示裝置的例子。
本發明的實施方式之一的液晶元件至少在一對電極層(電位不同的像素電極層230和共用電極層232)之間包含液晶組成物208。
本發明的實施方式之一的液晶組成物是一種含有以通式(G1)表示的聚合性單體、向列液晶及手性試劑形成的液晶組成物或含有以通式(H1)表示的聚合性單體、向列液晶及手性試劑形成的液晶組成物。本發明的實施方式之一的液晶元件將該發明的實施方式之一的液晶組成物用於液晶組成物208。
圖1A和圖1B示出一種液晶顯示裝置，其中第一基板200和第二基板201以在其間夾持液晶組成物208而對置的方式配置。圖1A和圖1B所示的液晶元件及液晶顯示裝置是相對於液晶組成物208的像素電極層230和共用電極層232的配置不同的例子。
在圖1A所示的液晶元件及液晶顯示裝置中，在第一基板200與液晶組成物208之間，相鄰地設置有像素電極層230和共用電極層232。當採用圖1A所示的結構時，可以採用藉由產生大致平行於基板(即，水平方向)的電場來在平行於基板的面內移動液晶分子以控制灰階的方式。
當將包含本發明的實施方式之一的液晶組成物的呈現藍相的上述液晶組成物用於液晶組成物208時，較佳為採用如圖1A所示的結構。作為液晶組成物208設置的該液晶組成物也可以包含有機樹脂。高分子穩定化處理之後的本發明的實施方式之一的聚合性單體在末端的丙烯醯基聚合的狀態下包含在液晶組成物中。因此，本發明的實施方式之一是這種包含該液晶組成物的液晶元件、液晶顯示裝置或電子裝置。
藉由在像素電極層230與共用電極層232之間形成電場，來控制液晶。由於在液晶中形成水平方向的電場，因此可以使用該電場來控制液晶分子。呈現藍相的液晶組成物能夠進行高速回應，因此可以實現液晶元件及液晶顯示裝置的高性能化。此外，由於可以在平行於基板的方向上 控制配向為呈現藍相的液晶分子，因此可以擴大視角。
例如，由於呈現藍相的液晶組成物能夠進行高速回應，所以較佳為將其用於：在背光裝置中配置RGB的發光二極體(LED)等並以時間分割的方式進行彩色顯示的繼時加法混色法(場序方法)；或者採用以時間分割的方式交替看左眼用影像和右眼用影像的阻擋眼鏡方式的三維顯示方式。
在圖1B所示的液晶元件及液晶顯示裝置中，夾持液晶組成物208而在第一基板200一側設置有像素電極層230，且在第二基板201一側設置有共用電極層232。當採用圖1B所示的結構時，可以採用藉由產生大致垂直於基板的電場來在垂直於基板的面內移動液晶分子以控制灰階的方式。另外，也可以在液晶組成物208與像素電極層230之間設置配向膜202a並在液晶組成物208與共用電極層232之間設置配向膜202b。本發明的實施方式之一的液晶組成物可以用於各種結構的液晶元件以及各種顯示模式的液晶顯示裝置。
隔著液晶組成物208相鄰的像素電極層230與共用電極層232之間的距離是指：當對像素電極層230及共用電極層232分別施加規定的電壓時被夾在像素電極層230與共用電極層232之間的液晶組成物208的液晶回應的距離。根據該距離適當地控制所施加的電壓。
液晶組成物208的厚度(膜厚度)的最大值較佳為1μm以上且20μm以下。
作為形成液晶組成物208的方法，可以使用分配器法(滴落法)或在使第一基板200與第二基板201彼此貼合之後利用毛細現象等注入液晶的注入法。
另外，雖然在圖1A和圖1B中未圖示，但是適當地設置偏光板、相位差板、抗反射膜等的光學薄膜等。例如，也可以利用使用偏光板及相位差板的圓偏振。此外，可以使用背光等作為光源。
在本說明書中，將形成有半導體元件(例如電晶體)或像素電極層的基板稱為元件基板(第一基板)，而將隔著液晶組成物與該元件基板對置的基板稱為對置基板(第二基板)。
作為本發明的實施方式之一的液晶顯示裝置，可以提供藉由透過來自光源的光來進行顯示的透過型液晶顯示裝置、藉由反射入射光來進行顯示的反射型液晶顯示裝置或具有透過型和反射型的兩者的半透過型液晶顯示裝置。
當使用透過型液晶顯示裝置時，存在於透過光的像素區中的像素電極層、共用電極層、第一基板、第二基板、其他絕緣膜、導電膜等對可見光波長區中的光具有透光性。在圖1A所示的結構的液晶顯示裝置中，像素電極層和共用電極層較佳為具有透光性，但是，在具有開口圖案的情況下根據其形狀也可以使用金屬膜等的非透光材料。
另一方面，當使用反射型液晶顯示裝置時，在與液晶組成物的可見側相反一側設置反射透過液晶組成物的光的反射性構件(具有反射性的膜或基板等)即可。因此，設 置在可見側與反射性構件之間且透過光的基板、絕緣膜、導電膜對可見光的波長區中的光具有透光性。注意，在本說明書中透光性是指至少透過可見光的波長區中的光的性質。在圖1B所示的結構的液晶顯示裝置中，可以使與可見側相反一側的像素電極層或共用電極層具有反射性而將其用作反射性構件。
像素電極層230和共用電極層232可以使用選自如下物質中的一種或多種材料來形成：氧化銦錫、將氧化鋅(ZnO)混入到氧化銦中而成的導電材料、將氧化矽(SiO2)混入到氧化銦中而成的導電材料、有機銦、有機錫、包含氧化鎢的氧化銦、包含氧化鎢的氧化銦鋅、包含氧化鈦的氧化銦、包含氧化鈦的氧化銦錫；石墨烯；諸如鎢(W)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、鋁(Al)、銅(Cu)或銀(Ag)等的金屬；上述金屬的合金；以及上述金屬的氮化物。
作為第一基板200和第二基板201可以使用如硼矽酸鋇玻璃或硼矽酸鋁玻璃等的玻璃基板、石英基板或者塑膠基板等。另外，當使用反射型液晶顯示裝置時，作為與可見側相反一側的基板也可以使用鋁基板或不鏽鋼基板等金屬基板。
如上所述，可以提供一種含有以通式(G1)表示的聚合性單體、向列液晶及手性試劑形成的新穎的液晶組成 物。
另外，如上所述，可以提供一種含有以通式(H1)表示的聚合性單體、向列液晶及手性試劑形成的新穎的液晶組成物。
由此，藉由使用該液晶組成物，可以提供一種進一步實現低驅動電壓化的液晶元件或液晶顯示裝置。因此，可以提供一種耗電量低的液晶顯示裝置。
本實施方式可以與其他實施方式所記載的結構適當地組合而實施。
實施方式2
作為本發明的實施方式之一的液晶顯示裝置，可以提供被動矩陣型液晶顯示裝置和主動矩陣型液晶顯示裝置。在本實施方式中，參照圖2A和圖2B及圖3A至圖3D對本發明的實施方式之一的主動矩陣型液晶顯示裝置的例子進行說明。
圖2A是液晶顯示裝置的平面圖，並且表示一個像素。圖2B是沿著圖2A的線X1-X2的剖面圖。
在圖2A中，多個源極佈線層(包括佈線層405a)以互相平行(在圖中，在上下方向上延伸)且互相分離的狀態配置。多個閘極佈線層(包括閘極電極層401)配置為在與源極佈線層大致正交的方向(圖中，左右方向)上延伸且彼此分離。公共佈線層408配置在與多個閘極佈線層的每一個相鄰的位置，並在大致平行於閘極佈線層的方 向，即，與源極佈線層大致正交的方向(圖中，左右方向)上延伸。由源極佈線層、公共佈線層408及閘極佈線層圍繞為大致矩形的空間，並且在該空間中配置有液晶顯示裝置的像素電極層以及共用電極層。驅動像素電極層的電晶體420配置在圖中的左上角。多個像素電極層和多個電晶體以矩陣來配置。
在圖2A和圖2B的液晶顯示裝置中，與電晶體420電連接的第一電極層447用作像素電極層，並且與公共佈線層408電連接的第二電極層446用作共用電極層。注意，電容器由第一電極層和公共佈線層形成。雖然共用電極層能在浮置狀態(電絕緣狀態)下工作，但可以將共用電極層的電位設定為固定電位，較佳為設定為在公共電位(作為資料傳輸的影像信號的中間電位)附近處於不產生閃爍的位準的電位。
可以採用藉由產生大致平行於基板(即，水平方向)的電場來在平行於基板的面內移動液晶分子以控制灰階的方式。對於這樣的方法，可以採用如圖2A和圖2B及圖3A至圖3D所示的用於IPS模式的電極結構。
作為如IPS模式等示出的橫向電場模式，在液晶組成物的下方配置具有開口圖案的第一電極層(例如，電壓根據每個像素被控制的像素電極層)以及第二電極層(例如，共同電壓被提供給所有像素的共用電極層)。由此，在第一基板441上形成一方為像素電極層而另一方為共用電極層的第一電極層447以及第二電極層446，並且至少 第一電極層447和第二電極層446之一形成在絕緣膜上。第一電極層447及第二電極層446不是平面形狀，而具有各種開口圖案，包括彎曲部分或分叉的梳齒狀。由於第一電極層447以及第二電極層446在其電極層間產生電場，所以避免採用它們具有相同的形狀而彼此完全重疊的配置。
另外，作為第一電極層447及第二電極層446，也可以應用用於FFS模式的電極結構。作為如FFS模式示出的的橫向電場模式，在液晶組成物的下方配置具有開口圖案的第一電極層(例如，電壓根據每個像素被控制的像素電極層)以及該開口圖案的下方的平板形狀的第二電極層(例如，共同電壓被提供給所有像素的共用電極層)。此時，在第一基板441上形成一方為像素電極層而另一方為共用電極層的第一電極層以及第二電極層，並且像素電極層和共用電極層配置為隔著絕緣膜(或層間絕緣層)層疊。像素電極層和共用電極層中的一方形成在絕緣膜(或層間絕緣層)的下方，並且具有平板形狀，像素電極層和共用電極層中的另一方形成在絕緣膜(或層間絕緣層)的上方，並且具有各種開口圖案，包括彎曲部分或分叉的梳齒狀。由於第一電極層447以及第二電極層446在其電極層間產生電場，所以避免採用它們具有相同的形狀而彼此完全重疊的配置。
作為液晶組成物444，使用實施方式1所示的含有以通式(G1)表示的聚合性單體或以通式(H1)表示的聚 合性單體、向列液晶及手性試劑形成的液晶組成物。此外，液晶組成物444也可以包含有機樹脂。在本實施方式中，液晶組成物444使用含有以通式(G1)表示的聚合性單體或以通式(H1)表示的聚合性單體、向列液晶及手性試劑並呈現藍相的液晶組成物，並在藉由高分子穩定化處理呈現藍相的狀態(也稱為顯示藍相的狀態)下設置在液晶顯示裝置中。
藉由在像素電極層的第一電極層447與共用電極層的第二電極層446之間形成電場，控制液晶組成物444的液晶。由於在液晶中形成水平方向的電場，因此可以使用該電場控制液晶分子。由於可以在平行於基板的方向上控制被配向為呈現藍相的液晶分子，因此能夠擴大視角。
圖3A至圖3D示出第一電極層447及第二電極層446的其他例子。如圖3A至圖3D的俯視圖所示，第一電極層447a至447d以及第二電極層446a至446d交替地形成，在圖3A中第一電極層447a及第二電極層446a為具有起伏的波浪形狀，在圖3B中第一電極層447b以及第二電極層446b為具有同心圓狀的開口部的形狀，在圖3C中第一電極層447c以及第二電極層446c為其一部分彼此層疊的梳齒狀，在圖3D中第一電極層447d及第二電極層446d為電極彼此嚙合的梳齒狀。另外，如圖3A至3C所示，當第一電極層447a、447b、447c與第二電極層446a、446b、446c重疊時，在第一電極層447與第二電極層446之間形成絕緣膜，並在不同的膜上分別形成第一電 極層447以及第二電極層446。
注意，第一電極層447、第二電極層446為具有開口圖案的形狀，在圖2B的剖面圖中將它們表示為被分離的多個電極層。這是與本說明書的其他圖式同樣。
電晶體420是反交錯型的薄膜電晶體，其形成在具有絕緣表面的基板的第一基板441上，並包括閘極電極層401、閘極絕緣層402、半導體層403、用作源極電極層或汲極電極層的佈線層405a、405b。
對可以應用於本說明書所公開的液晶顯示裝置的電晶體的結構沒有特別的限定，例如可以使用頂閘極結構或者底閘極結構的交錯型和平面型等。另外，電晶體可以具有形成有一個通道形成區的單閘極結構、形成有兩個通道形成區的雙閘極結構或形成有三個通道形成區的三閘極結構。此外，也可以是具有隔著閘極絕緣層配置在通道區上下的兩個閘極電極層的雙閘型結構。
以覆蓋電晶體420並接觸於半導體層403的方式設置有絕緣膜407、絕緣膜409，並且在絕緣膜409上層疊有層間膜413。
對層間膜413的形成方法沒有特別的限制，可以根據其材料利用：旋塗、浸漬、噴塗、液滴噴射法(噴墨法等)、印刷法(絲網印刷、膠版印刷等)、輥塗、幕塗、刮刀塗佈等。
將第一基板441與對置基板的第二基板442以在兩者之間夾著液晶組成物444的方式用密封材料固定。作為形 成液晶組成物444的方法，可以使用分配器法(滴落法)或在將第一基板441與第二基板442貼合之後利用毛細現象等來注入液晶的注入法。
作為密封材料，較佳為典型地使用可見光固化性樹脂、紫外線固化性樹脂、熱固化性樹脂。典型的是，可以使用丙烯酸樹脂、環氧樹脂、胺樹脂等。此外，也可以包括光(典型為紫外線)聚合引發劑、熱固化劑、填料、耦合劑。
由於將含有光聚合引發劑、以通式(G1)表示的聚合性單體或以通式(H1)表示的聚合性單體、向列液晶及手性試劑形成的液晶組成物用於液晶組成物444，所以藉由照射光可以進行高分子穩定化處理。
將該液晶組成物充填在第一基板441與第二基板442之間的空隙中之後，照射光進行高分子穩定化處理，從而形成液晶組成物444。作為所照射的光採用用作液晶組成物444的液晶組成物所包含的以通式(G1)表示的聚合性單體或以通式(H1)表示的聚合性單體以及光聚合引發劑起反應的波長的光。藉由利用該光照射的高分子穩定化處理，可以改善液晶組成物444呈現藍相的溫度範圍以使其擴大。
當使用如紫外線固化性樹脂等的光固化性樹脂作為密封材料並利用滴落法形成液晶組成物時，還可以藉由高分子穩定化處理的光照射製程進行密封材料的固化。
在本實施方式中，在第一基板441的外側(與液晶組 成物444相反一側)上設置偏光板443a，而在第二基板442的外側(與液晶組成物444相反一側)上設置偏光板443b。另外，除了設置偏光板之外還可以設置相位差板、抗反射膜等的光學薄膜等。例如，也可以使用利用偏光板及相位差板的圓偏振。根據上述製程可以完成液晶顯示裝置。
另外，當使用大型的基板製造多個液晶顯示裝置(即，將一個基板分割成多個面板)時，可以在進行高分子穩定化處理之前或者在設置偏光板之前進行分割步驟。考慮到分割步驟對液晶組成物的影響(由於進行分割步驟時的施力等而引起的配向混亂等)，較佳為在進行第一基板和第二基板的貼合之後且在進行高分子穩定化處理之前進行分割步驟。
雖然未圖示，但是可以使用背光、側光燈等作為光源。光源以從元件基板的第一基板441一側向可見側的第二基板442透過的方式進行照射。
作為第一電極層447、第二電極層446，可以使用具有透光性的導電材料諸如包含氧化鎢的銦氧化物、包含氧化鎢的銦鋅氧化物、包含氧化鈦的銦氧化物、包含氧化鈦的銦錫氧化物、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、添加有氧化矽的銦錫氧化物、石墨烯等。
另外，可以使用選自鎢(W)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、鋁 (Al)、銅(Cu)或銀(Ag)等的金屬、以上金屬的合金和以上金屬的氮化物中的一種或多種形成第一電極層447及第二電極層446。
此外，第一電極層447、第二電極層446可以使用包含導電高分子(也稱為導電聚合物)的導電組成物形成。
作為導電高分子，可以使用所謂的π電子共軛類導電高分子。例如，可以舉出：聚苯胺或其衍生物；聚吡咯或其衍生物；聚噻吩或其衍生物；或者由苯胺、吡咯和噻吩中的兩種以上而成的共聚物或其衍生物等。
也可以在第一基板441與閘極電極層401之間設置用作基底膜的絕緣膜。基底膜用於防止雜質元素從第一基板441擴散，而且可以使用選自氮化矽膜、氧化矽膜、氮氧化矽膜以及氧氮化矽膜中的一種膜或多種膜形成具有單層結構或疊層結構的基底膜。閘極電極層401可以藉由使用鉬、鈦、鉻、鉭、鎢、鋁、銅、釹、鈧等的金屬材料或以這些金屬材料為主要成分的合金材料的單層或疊層來形成。此外，作為閘極電極層401，也可以使用以摻雜磷等雜質元素的多晶矽膜為代表的半導體膜、鎳矽化物等矽化物膜。當將具有遮光性的導電膜用作閘極電極層401時，可以防止來自背光的光(從第一基板441入射的光)入射到半導體層403中。
例如，作為閘極電極層401的雙層的疊層結構，較佳為採用：在鋁層上層疊有鉬層的雙層結構；在銅層上層疊有鉬層的雙層結構；在銅層上層疊有氮化鈦層或氮化鉭層 的雙層結構；或者層疊有氮化鈦層和鉬層的雙層結構。作為三層結構，較佳為採用層疊鎢層或氮化鎢層、鋁和矽的合金層或鋁和鈦的合金層與氮化鈦層或鈦層的疊層結構。
藉由利用電漿CVD法或濺射法等並使用氧化矽膜、氧化鎵膜、氧化鋁膜、氮化矽膜、氧氮化矽膜、氧氮化鋁膜或氮氧化矽膜等，可以形成閘極絕緣層402。或者，藉由作為閘極絕緣層402的材料也可以使用如下high-k材料：氧化鉿；氧化釔；氧化鑭；矽酸鉿(HfSixOy(x>0、y>0))；鋁酸鉿(HfAlxOy(x>0、y>0))；添加有氮的矽酸鉿、添加有氮的鋁酸鉿等。藉由使用這些high-k材料，可以降低閘極漏電流。
另外，作為閘極絕緣層402，還可以藉由使用有機矽烷氣體的CVD法而形成氧化矽層。作為有機矽烷氣體，可以使用如正矽酸乙酯(TEOS：化學式為Si(OC2H5)4)、四甲基矽烷(TMS：化學式為Si(CH3)4)、四甲基環四矽氧烷(TMCTS)、八甲基環四矽氧烷(OMCTS)、六甲基二矽氮烷(HMDS)、三乙氧基矽烷(SiH(OC2H5)3)、三(二甲基氨基)矽烷(SiH(N(CH3)2)3)等的含矽化合物。另外，閘極絕緣層402可以為單層結構或者疊層結構。
對用於半導體層403的材料沒有特別的限制，根據電晶體420所需的特性而適當地設定，即可。以下對可用於半導體層403的材料的例子進行說明。
作為形成半導體層403的材料，可以使用如下材料： 藉由利用使用以矽烷或鍺烷為代表的半導體材料氣體的化學氣相沉積法，或者利用濺射法等物理氣相沉積法製造的非晶半導體；藉由利用光能或熱能使該非晶半導體結晶化而形成的多晶半導體；微晶半導體等。可以藉由濺射法、LPCVD法或電漿CVD法等形成半導體層。
作為非晶半導體，可以典型地舉出氫化非晶矽等。作為結晶半導體，可以典型地舉出多晶矽等。多晶矽包括：使用藉由800℃以上的製程溫度形成的多晶矽作為主要材料的所謂高溫多晶矽；使用藉由600℃以下的製程溫度形成的多晶矽作為主要材料的所謂低溫多晶矽；以及使用促進結晶化的元素等使非晶矽結晶化而成的多晶矽等。當然，如上所述，也可以使用微晶半導體或在半導體層的一部分包含結晶相的半導體。
另外，也可以使用氧化物半導體，氧化物半導體至少包含銦(In)，尤其較佳為包含In和鋅(Zn)。此外，作為用來降低使用該氧化物半導體的電晶體的電特性偏差的穩定劑，除了上述元素以外較佳為還包含鎵(Ga)。此外，作為穩定劑較佳為包含錫(Sn)。另外，作為穩定劑較佳為包含鉿(Hf)。此外，作為穩定劑較佳為包含鋁(Al)。另外，作為穩定劑較佳為具有鋯(Zr)。
此外，作為其他穩定劑，也可以包含鑭系元素的鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、鑥(Lu)中 的一種或多種。
例如，作為氧化物半導體可以使用氧化銦；氧化錫；氧化鋅；二元金屬氧化物如In-Zn類氧化物、In-Mg類氧化物、In-Ga類氧化物；三元金屬氧化物如In-Ga-Zn類氧化物(也稱為IGZO)、In-Al-Zn類氧化物、In-Sn-Zn類氧化物、In-Hf-Zn類氧化物、In-La-Zn類氧化物、In-Ce-Zn類氧化物、In-Pr-Zn類氧化物、In-Nd-Zn類氧化物、In-Sm-Zn類氧化物、In-Eu-Zn類氧化物、In-Gd-Zn類氧化物、In-Tb-Zn類氧化物、In-Dy-Zn類氧化物、In-Ho-Zn類氧化物、In-Er-Zn類氧化物、In-Tm-Zn類氧化物、In-Yb-Zn類氧化物、In-Lu-Zn類氧化物；以及四元金屬氧化物如In-Sn-Ga-Zn類氧化物、In-Hf-Ga-Zn類氧化物、In-Al-Ga-Zn類氧化物、In-Sn-Al-Zn類氧化物、In-Sn-Hf-Zn類氧化物、In-Hf-Al-Zn類氧化物。
在此，例如，In-Ga-Zn類氧化物是指作為主要成分包含In、Ga、Zn的氧化物，對In、Ga、Zn的比率沒有限制。此外，也可以包含In、Ga、Zn以外的金屬元素。
另外，作為氧化物半導體，也可以使用表示為InMO3(ZnO)m(m>0且m不是整數)的材料。注意，M表示選自Ga、Fe、Mn和Co中的一種或多種金屬元素。另外，作為氧化物半導體，也可以使用表示為In2SnO5(ZnO)n(n>0且n是整數)的材料。
例如，可以使用原子數比為In：Ga：Zn=1：1：1(=1/3：1/3：1/3)、In：Ga：Zn=2：2：1(=2/5：2/5：1/5)或 In：Ga：Zn=3：1：2(=1/2：1/6：1/3)的In-Ga-Zn類氧化物或與其類似的組成的氧化物。或者，較佳為使用其原子數比為In：Sn：Zn=1：1：1(=1/3：1/3：1/3)、In：Sn：Zn=2：1：3(=1/3：1/6：1/2)或In：Sn：Zn=2：1：5(=1/4：1/8：5/8))的In-Sn-Zn氧化物或其組成附近的氧化物。
但是，氧化物半導體不侷限於此，而可以根據需要的半導體特性(遷移率、臨界值、變化等)採用適當的組成材料。另外，較佳為採用適當的載流子濃度、雜質濃度、缺陷密度、金屬元素及氧的原子數比、原子間距離、密度等，以得到所需要的半導體特性。
例如，In-Sn-Zn氧化物比較容易得到高遷移率。但是，當使用In-Ga-Zn類氧化物時也可以藉由減小塊內缺陷密度提高遷移率。
注意，例如In、Ga、Zn的原子數比為In：Ga：Zn=a：b：c(a+b+c=1)的氧化物的組成近於原子數比為In：Ga：Zn=A：B：C(A+B+C=1)的氧化物的組成是指a、b、c滿足(a-A)2+(b-B)2+(c-C)2 r2的關係。r例如可以為0.05。其他氧化物也是同樣的。
氧化物半導體膜例如可以處於非單晶狀態。非單晶狀態例如由c-axis aligned crystal(CAAC：c軸配向結晶)、多晶、微晶和非晶部中的至少任一個構成。非晶部的缺陷態密度高於微晶和CAAC的缺陷態密度。微晶的缺陷態密度高於CAAC的缺陷態密度。注意，將包括CAAC 的氧化物半導體稱為CAAC-OS(c-axis aligned crystalline oxide semiconductor：c軸配向結晶氧化物半導體)。例如，氧化物半導體膜可以包括CAAC-OS。在CAAC-OS中，例如c軸配向且a軸及/或b軸不宏觀地一致。例如，氧化物半導體膜可以包括微晶。注意，將包括微晶的氧化物半導體稱為微晶氧化物半導體。微晶氧化物半導體膜例如包括大於或等於1nm且小於10nm的尺寸的微晶(也稱為奈米晶)。
例如，氧化物半導體膜可以包括非晶部。注意，將包括非晶部的氧化物半導體稱為非晶氧化物半導體。非晶氧化物半導體膜例如具有無秩序的原子排列且不具有結晶成分。或者，非晶氧化物半導體膜例如是完全的非晶，並且不具有結晶部。
另外，氧化物半導體膜可以是包括CAAC-OS、微晶氧化物半導體和非晶氧化物半導體中的任一個的混合膜。混合膜例如包括非晶氧化物半導體的區域、微晶氧化物半導體的區域和CAAC-OS的區域。並且，混合膜例如可以具有包括非晶氧化物半導體的區域、微晶氧化物半導體的區域和CAAC-OS的區域的疊層結構。
另外，氧化物半導體膜例如可以處於單晶狀態。
氧化物半導體膜較佳為包括多個結晶部。在結晶部的每一個中，c軸較佳為在平行於形成有氧化物半導體膜的表面的法線向量或氧化物半導體膜的表面的法線向量的方向上一致。注意，在結晶部之間，一個結晶部的a軸和b 軸的方向可以與另一個結晶部的a軸和b軸的方向不同。這種氧化物半導體膜的一個例子是CAAC-OS膜。另外，在大多情況下，CAAC-OS膜中的結晶部適合在一個邊長小於100nm的立方體內。在利用透射電子顯微鏡(TEM：Transmission Electron Microscope)所得到的影像中，不能明確地觀察到CAAC-OS膜中的結晶部與結晶部之間的邊界。另外，利用TEM，不能明確地觀察到CAAC-OS膜中的晶界(grain boundary)。因此，在CAAC-OS膜中，起因於晶界的電子遷移率的降低得到抑制。
在包括在CAAC-OS膜中的結晶部的每一個中，例如c軸在平行於形成有CAAC-OS膜的表面的法線向量或CAAC-OS膜的表面的法線向量的方向上一致。並且，在結晶部的每一個中，當從垂直於ab面的方向看時金屬原子排列為三角形或六角形的結構，且當從垂直於c軸的方向看時，金屬原子排列為層狀或者金屬原子和氧原子排列為層狀。注意，在結晶部之間，一個結晶部的a軸和b軸的方向可以與另一個結晶部的a軸和b軸的方向不同。在本說明書中，“垂直”的用語包括從80°到100°的範圍，較佳為包括從85°到95°的範圍。並且，“平行”的用語包括從-10°到10°的範圍，較佳為包括從-5°到5°的範圍。在CAAC-OS膜中，結晶部的分佈不一定是均勻的。例如，在CAAC-OS膜的形成製程中，在從氧化物半導體膜的表面一側產生結晶生長的情況下，有時氧化物半導體膜的表面附近的結晶部的比例高於形成有氧化物半導體膜的 表面附近的結晶部的比例。另外，當將雜質添加到CAAC-OS膜時，有時添加有雜質的區域中的結晶部的結晶性降低。
因為包括在CAAC-OS膜中的結晶部的c軸在平行於形成有CAAC-OS膜的表面的法線向量或CAAC-OS膜的表面的法線向量的方向上一致，所以有時根據CAAC-OS膜的形狀(形成有CAAC-OS膜的表面的剖面形狀或CAAC-OS膜的表面的剖面形狀)c軸的方向可以彼此不同。另外，伴隨成膜會形成結晶部，或者在成膜之後藉由諸如加熱處理等晶化處理形成結晶部。因此，結晶部的c軸在平行於形成有CAAC-OS膜的表面的法線向量或CAAC-OS膜的表面的法線向量的方向上一致。在使用CAAC-OS膜的電晶體中，起因於可見光或紫外光的照射的電特性的變動小。因此，該電晶體具有高可靠性。
另外，構成氧化物半導體膜的氧的一部分也可以用氮取代。
另外，像CAAC-OS那樣的具有結晶部的氧化物半導體可以進一步降低塊體內缺陷，藉由提高表面的平坦性，可以得到處於非晶狀態的氧化物半導體的遷移率以上的遷移率。明確而言，在平均面粗糙度(Ra)為1nm以下，較佳為0.3nm以下，更佳為0.1nm以下的表面上形成氧化物半導體。
在形成半導體層和佈線層的製程中，使用蝕刻製程來將薄膜加工成所希望的形狀。作為蝕刻製程，可以使用乾 蝕刻或濕蝕刻。
根據材料適當地調節蝕刻條件(諸如蝕刻劑、蝕刻時間以及溫度等)，以蝕刻為所希望的形狀。
作為用作源極電極層或汲極電極層的佈線層405a、405b的材料，可以舉出：選自Al、Cr、Ta、Ti、Mo、W中的元素；以上述元素為成分的合金；組合上述元素的合金膜等。另外，當進行熱處理時，較佳為使該導電膜具有承受該熱處理的耐熱性。例如，因為Al單質有耐熱性低並且容易腐蝕等的問題，所以將Al與耐熱性導電材料組合而形成導電膜。作為與Al組合的耐熱導電材料，使用選自鈦(Ti)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、釹(Nd)、鈧(Sc)中的元素、以上述元素為成分的合金、組合上述元素的合金膜或者以上述元素為成分的氮化物，而形成導電膜。
可以在不接觸於大氣的情況下連續地形成閘極絕緣層402、半導體層403、用作源極電極層或汲極電極層的佈線層405a、405b。藉由不接觸於大氣地連續進行成膜，可以在不被大氣成分或浮游在大氣中的污染雜質元素污染的狀態下形成各疊層介面，因此，可以降低電晶體的特性的不均勻性。
另外，半導體層403僅被部分性地蝕刻，而具有槽部(凹部)。
覆蓋電晶體420的絕緣膜407、絕緣膜409可以使用利用乾處理或濕處理形成的無機絕緣膜或有機絕緣膜。例 如，可以使用利用CVD法或濺射法等形成的氮化矽膜、氧化矽膜、氧氮化矽膜、氧化鋁膜、氧化鉭膜等。另外，可以使用如聚醯亞胺、丙烯酸樹脂、苯並環丁烯類樹脂、聚醯胺或環氧樹脂等有機材料。另外，除了使用上述有機材料之外，還可以使用低介電常數材料(low-k材料)、矽氧烷類樹脂、PSG(磷矽玻璃)、BPSG(硼磷矽玻璃)等。此外，作為絕緣膜407也可以使用氧化鎵膜。
另外，矽氧烷類樹脂相當於以矽氧烷類材料為起始材料而形成的包含Si-O-Si鍵的樹脂。矽氧烷類樹脂還可以使用有機基(例如烷基或芳基)或氟基作為取代基。此外，有機基也可以包括氟基團。矽氧烷類樹脂藉由塗敷法形成膜並藉由焙燒而可以用作絕緣膜407。
另外，還可以藉由層疊多個由這些材料形成的絕緣膜來形成絕緣膜407、絕緣膜409。例如，還可以採用在無機絕緣膜上層疊有機樹脂膜的結構。
另外，藉由使用由多色調遮罩形成的具有多種(典型的是兩種)厚度的區域的光阻遮罩，可以縮減光阻遮罩數，因而可以實現製程的簡化及低成本化。
如上所述，藉由使用含有以通式(G1)表示的聚合性單體或以通式(H1)表示的聚合性單體、向列液晶及手性試劑形成的液晶組成物，可以提供一種進一步實現低驅動電壓化的液晶元件及液晶顯示裝置。因此，可以提供一種耗電量低的液晶顯示裝置。
另外，由於包含以通式(G1)表示的聚合性單體或以 通式(H1)表示的聚合性單體、向列液晶及手性試劑且呈現藍相的液晶組成物能夠進行高速回應，因此可以實現液晶顯示裝置的高性能化。
本實施方式可以與其他實施方式所記載的結構適當地組合而實施。
實施方式3
藉由製造電晶體並將該電晶體用於像素部及驅動電路，可以製造具有顯示功能的液晶顯示裝置。此外，可以藉由將使用電晶體的驅動電路的一部分或整個部分一起形成在與像素部同一基板上來形成系統整合型面板(syytem-on-panel)。
液晶顯示裝置包括作為顯示元件的液晶元件(也稱為液晶顯示元件)。
另外，液晶顯示裝置包括密封有顯示元件的面板和在該面板中安裝有包括控制器的IC等的模組。再者，在相當於製造該液晶顯示裝置的過程中的顯示元件完成之前的一個方式的元件基板中，多個像素的每一個分別具備用來將電流供給到顯示元件的單元。明確而言，元件基板既可以是只形成有顯示元件的像素電極的狀態，又可以是形成成為像素電極的導電膜之後且藉由蝕刻形成像素電極之前的狀態，可以採用所有方式。
注意，本說明書中的液晶顯示裝置是指影像顯示裝置、顯示裝置、或光源(包括照明設備)。另外，液晶顯 示裝置還包括安裝有連接器諸如FPC(Flexible printed circuit：撓性印刷電路)、TAB(Tape Automated Bonding：捲帶自動接合)帶或TCP(Tape Carrier Package：載帶封裝)的模組；將印刷線路板設置於TAB帶或TCP端部的模組；藉由COG(Chip On Glass：玻璃上晶片)方式將IC(積體電路)直接安裝到顯示元件上的模組。
參照圖4A1、圖4A2和圖4B說明相當於液晶顯示裝置的一個方式的液晶顯示面板的外觀及剖面。圖4A1和圖4A2是使用密封材料4005將形成在第一基板4001上的電晶體4010、4011以及液晶元件4013密封在第二基板4006與第一基板4001之間的面板的俯視圖，圖4B相當於沿著圖4A1和圖4A2的線M-N的剖面圖。
以圍繞設置在第一基板4001上的像素部4002和掃描線驅動電路4004的方式設置有密封材料4005。此外，在像素部4002和掃描線驅動電路4004上設置有第二基板4006。因此，像素部4002和掃描線驅動電路4004與液晶組成物4008一起由第一基板4001、密封材料4005以及第二基板4006密封。
此外，在圖4A1中，在第一基板4001上的與由密封材料4005圍繞的區域不同的區域中安裝有信號線驅動電路4003，該信號線驅動電路4003使用單晶半導體膜或多晶半導體膜形成在另行準備的基板上。另外，圖4A2是使用設置在第一基板4001上的電晶體形成信號線驅動電路 的一部分的例子，其中在第一基板4001上形成有信號線驅動電路4003b，並且在另行準備的基板上安裝有由單晶半導體膜或多晶半導體膜形成的信號線驅動電路4003a。
另外，對於另行形成的驅動電路的連接方法沒有特別的限制，而可以採用COG方法、打線接合方法或TAB方法等。圖4A1是藉由COG方法安裝信號線驅動電路4003的例子，而圖4A2是藉由TAB方法安裝信號線驅動電路4003的例子。
此外，設置在第一基板4001上的像素部4002和掃描線驅動電路4004包括多個電晶體。在圖4B中例示像素部4002所包括的電晶體4010和掃描線驅動電路4004所包括的電晶體4011。在電晶體4010、4011上設置有絕緣層4020、層間膜4021。
電晶體4010、4011可以使用實施方式2或實施方式3所示的電晶體。
此外，導電層也可以在層間膜4021或者絕緣層4020上設置，使得與用於驅動電路的電晶體4011的半導體層的通道形成區重疊。導電層可以具有與電晶體4011的閘極電極層相同的電位或者不同的電位，並且可以用作第二閘極電極層。此外，導電層的電位可以是GND，0V或者導電層可以處於浮動狀態中。
此外，在層間膜4021上形成像素電極層4030及共用電極層4031，像素電極層4030與電晶體4010電連接。液晶元件4013包括像素電極層4030、共用電極層4031 以及液晶組成物4008。注意，在第一基板4001及第二基板4006的外側分別設置有偏光板4032a、4032b。
作為液晶組成物4008，使用實施方式1所示的含有以通式(G1)表示的聚合性單體或以通式(H1)表示的聚合性單體、向列液晶及手性試劑形成的液晶組成物。作為像素電極層4030和共用電極層4031，可以應用實施方式1或實施方式2所示那樣的像素電極層及共用電極層的結構。
在本實施方式中，液晶組成物4008使用含有以通式(G1)表示的聚合性單體或以通式(H1)表示的聚合性單體、向列液晶及手性試劑並呈現藍相的液晶組成物，並在藉由高分子穩定化處理呈現藍相的狀態(也稱為顯示藍相的狀態)下設置在液晶顯示裝置中。從而，在本實施方式中，實施方式1中的圖1A、實施方式2中的圖3A至圖3D所示那樣的像素電極層4030和共用電極層4031具有開口圖案的形狀。
藉由在像素電極層4030與共用電極層4031之間形成電場，可以控制液晶組成物4008的液晶。由於在液晶中形成水平方向的電場，因此可以使用該電場控制液晶分子。由於可以在平行於基板的方向上控制被配向為呈現藍相的液晶分子，因此能夠擴大視角。
另外，作為第一基板4001、第二基板4006可以使用具有透光性的玻璃、塑膠等。作為塑膠，可以使用FRP(Fiberglass-Reinforced Plastics；纖維增強塑膠)板、 PVF(聚氟乙烯)薄膜、聚酯薄膜或丙烯酸樹脂薄膜。此外，也可以採用由PVF薄膜或聚酯薄膜夾有鋁箔的薄片。
另外，元件符號4035是藉由選擇性地蝕刻絕緣膜而得到的柱狀間隔物，並且是為控制液晶組成物4008的厚度(單元間隙)而設置的。另外，還可以使用球狀的間隔物。使用液晶組成物4008的液晶顯示裝置較佳為將液晶組成物的厚度的單元間隔設定為1μm以上且20μm以下。注意，在本說明書中，單元間隙的厚度是指液晶組成物的最厚部分的厚度(膜厚度)。
另外，雖然圖4A1、圖4A2和圖4B示出透過型液晶顯示裝置的例子，但本發明也可以應用於半透過型液晶顯示裝置或反射型液晶顯示裝置。
另外，在圖4A1、圖4A2和圖4B的液晶顯示裝置中，雖然示出在基板的外側(可見側)設置偏光板的例子，但也可以將偏光板設置在基板的內側。根據偏光板的材料或製程的條件適當地進行設定即可。另外，還可以設置用作黑矩陣的遮光層。
也可以作為層間膜4021的一部分形成濾色層或遮光層。在圖4A1、圖4A2和圖4B中示出遮光層4034以覆蓋電晶體4010、4011上方的方式設置在第二基板4006一側的例子。藉由設置遮光層4034可以進一步地提高對比度及薄膜電晶體的穩定性。
電晶體還可以採用由用作保護膜的絕緣層4020覆蓋 的結構，但沒有特別的限制。
另外，因為保護膜用來防止大氣中浮動的有機物、金屬物、水蒸氣等的污染雜質的侵入，所以較佳為採用緻密的膜。使用濺射法並利用氧化矽膜、氮化矽膜、氧氮化矽膜、氮氧化矽膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜或氮氧化鋁膜的單層或疊層而形成保護膜，即可。
另外，當形成具有透光性的絕緣層作為平坦化絕緣膜時，可以使用具有耐熱性的有機材料如聚醯亞胺、丙烯酸樹脂、苯並環丁烯類樹脂、聚醯胺或環氧樹脂等。另外，除了上述有機材料之外，還可以使用低介電常數材料(low-k材料)、矽氧烷類樹脂、PSG(磷矽玻璃)、BPSG(硼磷矽玻璃)等。另外，也可以藉由層疊多個由這些材料形成的絕緣膜，來形成絕緣層。
對層疊的絕緣層的形成方法沒有特別的限制，可以根據其材料利用：濺射法、旋塗、浸漬法、噴塗法、液滴噴射法(噴墨法等)、印刷法(絲網印刷、膠版印刷等)、輥塗、幕塗、刮刀塗佈等。
作為像素電極層4030及共用電極層4031，可以使用具有透光性的導電材料諸如包含氧化鎢的銦氧化物、包含氧化鎢的銦鋅氧化物、包含氧化鈦的銦氧化物、包含氧化鈦的銦錫氧化物、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、添加有氧化矽的銦錫氧化物、石墨烯等。
此外，像素電極層4030及共用電極層4031可以使用選自：鎢(W)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩 (V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、鋁(Al)、銅(Cu)以及銀(Ag)等的金屬；上述金屬的合金；和上述金屬的氮化物中的一種或多種來形成。
此外，像素電極層4030及共用電極層4031可以使用包含導電高分子(也稱為導電聚合物)的導電組成物形成。
此外，供給到另行形成的信號線驅動電路4003、掃描線驅動電路4004或像素部4002的各種信號及電位是從FPC4018供給的。
此外，因為電晶體容易由於靜電等發生損壞，所以較佳為將閘極線或源極線與驅動電路保護用的保護電路設置在同一基板上。保護電路較佳為使用非線性元件構成。
在圖4A1、圖4A2和圖4B中，連接端子電極4015由與像素電極層4030相同的導電膜形成，並且端子電極4016由與電晶體4010、4011的源極電極層和汲極電極層相同的導電膜形成。
連接端子電極4015藉由各向異性導電膜4019電連接到FPC4018所具有的端子。
此外，雖然在圖4A1、圖4A2以及圖4B中示出另行形成信號線驅動電路4003並將它安裝在第一基板4001的例子，但是不侷限於該結構。既可以另行形成掃描線驅動電路而安裝，又可以另行僅形成信號線驅動電路的一部分或掃描線驅動電路的一部分而安裝。
如上所述，藉由使用含有以通式(G1)表示的聚合性單體或以通式(H1)表示的聚合性單體、向列液晶及手性試劑形成的液晶組成物，可以提供一種進一步實現低驅動電壓化的液晶元件及液晶顯示裝置。因此，可以提供一種耗電量低的液晶顯示裝置。
另外，由於包含以通式(G1)表示的聚合性單體或以通式(H1)表示的聚合性單體、向列液晶及手性試劑且呈現藍相的液晶組成物能夠進行高速回應，因此可以實現液晶顯示裝置的高性能化。
本實施方式可以與其他實施方式所記載的結構適當地組合而實施。
實施方式4
可將本說明書中公開的液晶顯示裝置應用於多種電子裝置(包括遊戲機)。作為電子裝置，例如可以舉出電視機(也稱為電視或電視接收機)、用於電腦等的監視器、數位相機、數位攝影機等影像拍攝裝置、數位相框、行動電話機(也稱為行動電話、行動電話裝置)、可攜式遊戲機、移動資訊終端、音頻再生裝置、彈子機等大型遊戲機等。
圖5A示出筆記本型個人電腦，由主體3001、外殼3002、顯示部3003以及鍵盤3004等構成。藉由將實施方式1至3中的任一個所示的液晶顯示裝置應用於顯示部3003，可以提供耗電量低的膝上型個人電腦。
圖5B示出可攜式資訊終端(PDA)，在主體3021中 設置有顯示部3023、外部介面3025以及操作按鈕3024等。另外，作為操作用附屬部件，有觸控筆3022。藉由將實施方式1至3中的任一個所示的液晶顯示裝置應用於顯示部3023，可以提供耗電量低的可攜式資訊終端(PDA)。
圖5C示出電子書閱讀器，該電子書閱讀器由兩個外殼，即外殼2701及外殼2703構成。外殼2701及外殼2703由軸部2711形成為一體，且可以以該軸部2711為軸進行開閉工作。藉由採用這種結構，可以進行如紙的書籍那樣的工作。
外殼2701組裝有顯示部2705，而外殼2703組裝有顯示部2707。顯示部2705及顯示部2707的結構既可以是顯示連屏畫面的結構，又可以是顯示不同的畫面的結構。藉由採用顯示不同的畫面的結構，例如在右邊的顯示部(圖5C中的顯示部2705)中可以顯示文章，而在左邊的顯示部(圖5C中的顯示部2707)中可以顯示影像。藉由將實施方式1至3中的任一個所示的液晶顯示裝置應用於顯示部2705和顯示部2707，可以提供耗電量低的電子書閱讀器。當作為顯示部2705使用半透過型或反射型液晶顯示裝置時，預料在較明亮的情況下的使用，因此可以設置太陽能電池而進行利用太陽能電池的發電及利用電池的充電。另外，當作為電池使用鋰離子電池時，有可以實現小型化等的優點。
此外，在圖5C中示出外殼2701具備操作部等的例 子。例如，在外殼2701中具備電源開關2721、操作鍵2723、揚聲器2725等。利用操作鍵2723可以翻頁。注意，在與外殼的顯示部相同的平面上可以設置鍵盤、指向裝置等。另外，也可以採用在外殼的背面或側面具備外部連接端子(耳機端子、USB端子等)、儲存介質插入部等的結構。再者，電子書閱讀器也可以具有電子詞典的功能。
此外，電子書閱讀器也可以採用能夠以無線的方式收發資訊的結構。還可以採用以無線的方式從電子書伺服器購買所希望的書籍資料等，然後下載的結構。
圖5D示出行動電話，該行動電話由外殼2800及外殼2801的兩個外殼構成。外殼2801具備顯示面板2802、揚聲器2803、麥克風2804、指向裝置2806、影像拍攝用透鏡2807、外部連接端子2808等。此外，外殼2800具備對行動電話進行充電的太陽能電池2810、外部儲存槽2811等。另外，在外殼2801內組裝有天線。藉由將實施方式1至3中的任一個所示的液晶顯示裝置應用於顯示面板2802，可以提供耗電量低的行動電話。
另外，顯示面板2802具備觸摸屏，圖5D使用虛線示出作為影像而被顯示出來的多個操作鍵2805。另外，還安裝有用來將由太陽能電池2810輸出的電壓升壓到各電路所需的電壓的升壓電路。
顯示面板2802根據使用方式適當地改變顯示的方向。另外，由於在與顯示面板2802同一面上設置影像拍 攝用透鏡2807，所以可以實現可視電話。揚聲器2803及麥克風2804不侷限於音頻通話，還可以進行可視通話、錄音、再生等。再者，滑動外殼2800和外殼2801而可以處於如圖5D那樣的展開狀態和重疊狀態，所以可以實現適於攜帶的小型化。
外部連接端子2808可以與AC轉接器及各種電纜如USB電纜等連接，並可以進行充電及與個人電腦等的資料通訊。另外，藉由將儲存介質插入外部儲存槽2811中，可以對應於更大量資料的保存及移動。
另外，除了上述功能以外，行動電話還可以具有紅外線通信功能、電視接收功能等。
圖5E示出數位攝影機，該數位攝影機由主體3051、顯示部A3057、取景器3053、操作開關3054、顯示部B3055以及電池3056等構成。藉由將實施方式1至3中的任一個所示的液晶顯示裝置應用於顯示部A3057及顯示部B3055，可以提供耗電量低的數位攝影機。
圖5F示出電視機，該電視機由外殼9601和顯示部9603等構成。利用顯示部9603可以顯示影像。此外，在此示出利用支架9605支撐外殼9601的結構。藉由將實施方式1至3中的任一個所示的液晶顯示裝置應用於顯示部9603，可以提供耗電量低的電視機。
可以藉由利用外殼9601所具備的操作開關或另行提供的遙控器進行電視機的操作。或者，也可以採用在遙控器中設置顯示部的結構，該顯示部顯示從該遙控器輸出的 資訊。
另外，電視機採用具備接收機、數據機等的結構。可以藉由利用接收機接收一般的電視廣播。再者，藉由數據機連接到有線或無線方式的通信網路，從而也可以進行單向(從發送者到接收者)或雙向(發送者和接收者之間或接收者之間等)的資訊通信。
本實施方式可以與其他實施方式所記載的結構適當地組合而實施。
實施例1
在本實施例中，示出在實施方式1中以結構式(102)表示的1，4-雙-[4-(3-丙烯醯氧基(Acryloyloxy)-n-丙基-1-氧基(oxy))苯甲醯氧基(Benzoyloxy)]-2，3-二氟苯(簡稱：o2F-RM257-O3)的合成例子。
1，4-雙-[4-(3-丙烯醯氧基-n-丙基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2，3-二氟苯(簡稱：o2F-RM257-O3)的合成方法
在下述(A-1)中示出以結構式(102)表示的o2F-RM257-O3(簡稱)的合成圖解。
將2.0g(8.0mmol)的4-(3-丙烯醯氧基-n-丙基-1-氧基)苯甲酸、0.53g(3.6mmol)的2，3-二氟-1，4-苯二酚、0.29g(2.4mmol)的4-二甲基氨基吡啶(DMAP)、1.5g(8.0mmol)的1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)、80mL的丙酮、40mL的二氯甲烷放在300mL茄形燒瓶中，並在大氣室溫下將該溶液攪拌18小時。然後，利用薄層層析(TLC)確認反應結束。濃縮所得到的溶液，加入二氯甲烷、飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和食鹽水，抽出有機層，然後使用二氯甲烷萃取水層三次。混合有機層和萃取液，使用硫酸鎂乾燥，並藉由自然過濾分離該混合物。濃縮濾液，藉由利用矽膠管柱層析法(展開劑：氯仿)精製所得到的固體。濃縮所獲得的餾分而得到白色固體物質。藉由利用高效液相層析法(HPLC)精製所得到的白色固體物質，以40%的產率得到0.87g的白色固體。
藉由核磁共振法(NMR)，確認到上述化合物是目的物的1，4-雙-[4-(3-丙烯醯氧基-n-丙基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2，3-二氟苯(簡稱：o2F-RM257-O3)。
以下示出所得到的物質的1H NMR資料。1H NMR(CDCl3,300MHz)：δ(ppm)=2.18-2.27(m,4H)，4.17(t,J=6.0Hz,4H)，4.39(t,J=6.2Hz,4H)，5.86(dd,J1=10.5Hz,J2=1.8Hz,2H)，6.14(dd,J1=10.5Hz,J2=17.4Hz,2H)，6.43(dd,J1=1.5Hz,J2=17.1Hz,2H)，7.00(d,J=8.7Hz，4H)， 7.09(d,J=4.5Hz，2H)，8.16(d,J=8.7Hz,4H)。另外，圖7A至圖7C示出1H NMR圖。此外，圖7B是在圖7A中的5.5ppm至8.5ppm的範圍的放大圖。另外，圖7C是圖7A中的1.5ppm至4.5ppm的範圍的放大圖。
另外，圖8示出o2F-RM257-O3的二氯甲烷溶液的吸收光譜。當測量吸收光譜時，使用紫外可見分光光度計(日本分光株式會社製造，V550型)。將溶液放在石英皿中而進行測量。吸收光譜示出減去在石英皿中僅放入二氯甲烷而測量的吸收光譜後的吸收光譜。在圖8中，橫軸表示波長(nm)，縱軸表示吸收強度(任意單位)。在吸收光譜中，在267nm附近觀察到吸收峰值。
實施例2
在本實施例中，示出在實施方式1中以結構式(105)表示的1，4-雙-[4-(6-丙烯醯氧基-n-己基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2，3-二氟苯(簡稱：o2F-RM257-O6)的合成例子。
1，4-雙-[4-(6-丙烯醯氧基-n-己基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2，3-二氟苯(簡稱：o2F-RM257-O6)的合成方法
在下述(A-2)中示出以結構式(105)表示的o2F-RM257-O6(簡稱)的合成圖解。
將2.2g(7.5mmol)的4-(6-丙烯醯氧基-n-己基-1-氧基)苯甲酸、0.53g(3.6mmol)的2，3-二氟-1，4-苯二酚、0.14g(1.1mmol)的4-二甲基氨基吡啶(DMAP)、1.4g(7.5mmol)的1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)、100mL的丙酮、50mL的二氯甲烷放在300mL茄形燒瓶中，並在大氣室溫下將該溶液攪拌115小時。然後，利用薄層層析(TLC)確認反應結束。濃縮所得到的溶液，加入氯仿、飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和食鹽水，抽出有機層，然後使用氯仿萃取水層三次。混合有機層和萃取液，使用硫酸鎂乾燥，並藉由自然過濾分離該混合物。濃縮濾液，藉由利用矽膠管柱層析法(展開劑：氯仿)精製所得到的固體。濃縮所獲得的餾分而得到白色固體物質。藉由利用高效液相層析法(HPLC)精製所得到的白色固體物質，以65%的產率得到1.6g的白色固體。
藉由核磁共振法(NMR)，確認到上述化合物是目的物的1,4-雙-[4-(6-丙烯醯氧基-n-己基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2，3-二氟苯(簡稱：o2F-RM257-O6)。
以下示出所得到的物質的1H NMR資料。1H NMR(CDCl3,300MHz)：δ(ppm)=1.43-1.61(m,8H)，1.69-1.78(m,4H)，1.81-1.90(m,4H)，4.06(t,J=6.5Hz,4H)，4.19(t,J=6.6Hz,4H)，5.83(dd,J1=10.4Hz,J2=1.4Hz,2H)，6.13(dd,J1=10.2Hz,J2=17.1Hz,2H)，6.41(dd,J1=1.5Hz,J2=17.1Hz,2H)，6.98(d,J=6.9Hz,4H)，7.09(d,J=4.5Hz，2H)，8.15(d,J=8.7Hz,4H)。另外，圖9A至圖9C示出1H NMR圖。此外，圖9B是在圖9A中的5.5ppm至8.5ppm的範圍的放大圖。另外，圖9C是圖9A中的1.5ppm至4.5ppm的範圍的放大圖。
另外，圖10示出o2F-RM257-O6的二氯甲烷溶液的吸收光譜。當測量吸收光譜時，使用紫外可見分光光度計(日本分光株式會社製造，V550型)。將溶液放在石英皿中而進行測量。吸收光譜示出減去在石英皿中僅放入二氯甲烷而測量的吸收光譜後的吸收光譜。在圖10中，橫軸表示波長(nm)，縱軸表示吸收強度(任意單位)。在吸收光譜中，在269nm附近觀察到吸收峰值。
實施例3
在本實施例中，示出在實施方式1中以結構式(305)表示的1，4-雙-[4-(3-丙烯醯氧基-n-丙基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2，5-二氟苯(簡稱：p2F-RM257-O3)的合成例子。
1，4-雙-[4-(3-丙烯醯氧基-n-丙基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2，5-二氟苯(簡稱：p2F-RM257-O3)的合成方法
在下述(B-1)中示出以結構式(302)表示的p2F-RM257-O3的合成圖解。
將1.5g(6.0mmol)的4-(3-丙烯醯氧基-n-丙基-1-氧基)苯甲酸、0.44g(3.0mmol)的2，5-二氟-1，4-苯二酚、0.22g(1.8mmol)的4-二甲基氨基吡啶(DMAP)、1.2g(6.0mmol)的1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)、100mL的丙酮、50mL的二氯甲烷放在500mL茄形燒瓶中，並在大氣室溫下將該溶液攪拌67小時。然後，利用薄層層析(TLC)確認反應結束。濃縮所得到的溶液，加入氯仿、飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和食鹽水，抽出有機層，然後使用氯仿萃取水層三次。混合有機層和萃取液，使用硫酸鎂乾燥，並藉由自然過濾分離該混合物。濃縮濾液，藉由利用矽膠管柱層析法(展開劑：氯仿)精製所得到的固體。濃縮所獲得的餾分而得到白色固體物質。藉由利用高效液相層析法(HPLC)精製所得到的白色固體物質，以20%的產率得到0.36g的白色固體。
藉由核磁共振法(NMR)，確認到上述化合物是目的物的1，4-雙-[4-(3-丙烯醯氧基-n-丙基-1-氧基)苯甲醯 氧基]-2，5-二氟苯(簡稱：p2F-RM257-O3)。
以下示出所得到的物質的1H NMR資料。1H NMR(CDCl3,300MHz)：δ(ppm)=2.18-2.27(m,4H)，4.17(t,J=6.3Hz,4H)，4.39(t,J=6.2Hz,4H)，5.86(dd,J1=10.2Hz,J2=1.5Hz,2H)，6.14(dd,J1=10.5Hz,J2=17.4Hz,2H)，6.43(dd,J1=1.5Hz,J2=17.1Hz,2H)，7.00(d,J=9.0Hz，4H)，7.19(t,J=8.6Hz,2H)，8.15(d,J=8.7Hz,4H)。另外，圖11A至圖11C示出1H NMR圖。此外，圖11B是在圖11A中的5.5ppm至8.5ppm的範圍的放大圖。另外，圖11C是圖11A中的1.5ppm至4.5ppm的範圍的放大圖。
另外，圖12示出p2F-RM257-O3的二氯甲烷溶液的吸收光譜。當測量吸收光譜時，使用紫外可見分光光度計(日本分光株式會社製造，V550型)。將溶液放在石英皿中而進行測量。吸收光譜示出減去在石英皿中僅放入二氯甲烷而測量的吸收光譜後的吸收光譜。在圖12中，橫軸表示波長(nm)，縱軸表示吸收強度(任意單位)。在吸收光譜中，在275nm附近觀察到吸收峰值。
實施例4
在本實施例中，示出在實施方式1中以結構式(305)表示的1，4-雙-[4-(6-丙烯醯氧基-n-己基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2，5-二氟苯(簡稱：p2F-RM257-O6)的合成例子。
1，4-雙-[4-(6-丙烯醯氧基-n-己基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2，5-二氟苯(簡稱：p2F-RM257-O6)的合成方法
在下述(B-2)中示出以結構式(305)表示的p2F-RM257-O6的合成圖解。
將2.0g(6.8mmol)的4-(6-丙烯醯氧基-n-己基-1-氧基)苯甲酸、0.45g(3.1mmol)的2，5-二氟-1，4-苯二酚、0.13g(1.0mmol)的4-二甲基氨基吡啶(DMAP)、1.3g(6.8mmol)的1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)、80mL的丙酮、40mL的二氯甲烷放在500mL茄形燒瓶中，並在大氣室溫下將該溶液攪拌18小時。然後，利用薄層層析(TLC)確認反應結束。濃縮所得到的溶液，加入氯仿、飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和食鹽水，抽出有機層，然後使用氯仿萃取水層三次。混合有機層和萃取液，使用硫酸鎂乾燥，並藉由自然過濾分離該混合物。濃縮濾液，藉由利用矽膠管柱層析法(展開劑：氯仿)精製所得到的固體。濃縮所獲得的餾分而得到白色固體物質。藉由利用高效液相層析法(HPLC)精製所得到的白色固體物質，以9.3%的產率得到0.20g的白色固體。
藉由核磁共振法(NMR)，確認到上述化合物是目的 物的1，4-雙-[4-(6-丙烯醯氧基-n-己基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2，5-二氟苯(簡稱：p2F-RM257-O6)。
以下示出所得到的物質的1H NMR資料。1H NMR(CDCl3,300MHz)：δ(ppm)=1.47-1.54(m,8H)，1.69-1.76(m,4H)，1.71-1.87(m,4H)，4.06(t,J=6.3Hz,4H)，4.19(t,J=6.6Hz,4H)，5.83(dd,J1=10.5Hz,J2=1.2Hz,2H)，6.13(dd,J1=10.5Hz,J2=17.4Hz,2H)，6.41(dd,J1=1.4Hz,J2=17.3Hz,2H)，6.98(d,J=8.7Hz，4H)，7.19(t,J=8.3Hz,2H)，8.14(d,J=8.7Hz,4H)。另外，圖13A至圖13C示出1H NMR圖。此外，圖13B是在圖13A中的5.5ppm至8.5ppm的範圍的放大圖。另外，圖13C是圖13A中的1.5ppm至4.5ppm的範圍的放大圖。
另外，圖14示出p2F-RM257-O6的二氯甲烷溶液的吸收光譜。當測量吸收光譜時，使用紫外可見分光光度計(日本分光株式會社製造，V550型)。將溶液放在石英皿中而進行測量。吸收光譜示出減去在石英皿中僅放入二氯甲烷而測量的吸收光譜後的吸收光譜。在圖14中，橫軸表示波長(nm)，縱軸表示吸收強度(任意單位)。在吸收光譜中，在276nm附近觀察到吸收峰值。
實施例5
在本實施例中，示出在實施方式1中以結構式(307)表示的1，4-雙-[4-(8-丙烯醯氧基-n-辛基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2，5-二氟苯(簡稱：p2F-RM257-O8) 的合成例子。
1，4-雙-[4-(8-丙烯醯氧基-n-辛基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2，5-二氟苯(簡稱：p2F-RM257-O8)的合成方法
在下述(B-3)中示出以結構式(309)表示的p2F-RM257-O8的合成圖解。
將1.5g(4.7mmol)的4-(8-丙烯醯氧基-n-辛基-1-氧基)苯甲酸、0.68g(2.3mmol)的2，5-二氟-1，4-苯二酚、0.17g(1.4mmol)的4-二甲基氨基吡啶(DMAP)、0.90g(4.7mmol)的1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)、100mL的丙酮、50mL的二氯甲烷放在300mL茄形燒瓶中，並在大氣室溫下將該溶液攪拌24小時。然後，利用薄層層析(TLC)確認反應結束。濃縮所得到的溶液，加入氯仿、飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和食鹽水，抽出有機層，然後使用氯仿萃取水層三次。混合有機層和萃取液，使用硫酸鎂乾燥，並藉由自然過濾分離該混合物。濃縮濾液，藉由利用矽膠管柱層析法(展開劑：氯仿)精製所得到的固體。濃縮所獲得的餾分而得到白色固體物質。藉由利用高效液相層析法(HPLC)精製所得 到的白色固體物質，以36%的產率得到0.63g的白色固體。
藉由核磁共振法(NMR)，確認到上述化合物是目的物的1，4-雙-[4-(8-丙烯醯氧基-n-辛基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2，5-二氟苯(簡稱：p2F-RM257-O8)。
以下示出所得到的物質的1H NMR資料。1H NMR(CDCl3,300MHz)：δ(ppm)=1.39-1.48(m,16H)，1.64-1.71(m,4H)，1.78-1.87(m,4H)，4.05(t,J=6.3Hz,4H)，4.16(t,J=6.9Hz,4H)，5.82(dd,J1=10.2Hz,J2=1.5Hz,2H)，6.13(dd,J1=10.5Hz,J2=17.1Hz,2H)，6.41(dd,J1=1.5Hz,J2=17.7Hz,2H)，6.98(d,J=8.7Hz，4H)，7.19(t,J=8.3Hz,2H)，8.14(d,J=8.7Hz,4H)。另外，圖15A至圖15C示出1H NMR圖。此外，圖15B是在圖15A中的5.5ppm至8.5ppm的範圍的放大圖。另外，圖15C是圖15A中的1.0ppm至4.5ppm的範圍的放大圖。
另外，圖16示出p2F-RM257-O8的二氯甲烷溶液的吸收光譜。當測量吸收光譜時，使用紫外可見分光光度計(日本分光株式會社製造，V550型)。將溶液放在石英皿中而進行測量。吸收光譜示出減去在石英皿中僅放入二氯甲烷而測量的吸收光譜後的吸收光譜。在圖16中，橫軸表示波長(nm)，縱軸表示吸收強度(任意單位)。在吸收光譜中，在269nm附近觀察到吸收峰值。
實施例6
在本實施例中，製造使用實施例1至5所示的本發明的一個方式的液晶組成物的液晶元件(液晶元件1至5)，並作為比較例製造不使用本發明的一個方式的液晶組成物的比較液晶元件1，而對它們分別進行了特性評價。
表1示出用於在本實施例中製造的液晶元件1至5及比較液晶元件1的液晶組成物的結構。在表1中，所有混合比例都以重量百分率(wt%)表示。
在液晶元件1至5及比較液晶元件1中，作為液晶1使用混合液晶E-8(LCC公司製造)，作為液晶2使用4-(反式-4-n-丙基環己基)-3’，4’-二氟-1，1’-聯苯 (簡稱：CPP-3FF)(臺灣大立高分子工業股份有限公司製造)，作為液晶3使用4-n-正戊基苯甲酸4-氰-3-二氟苯基(簡稱：PEP-5CNF)(臺灣大立高分子工業股份有限公司製造)，作為手性試劑使用1，4：3，6-二脫水(dianhydro)-2，5-雙[4-(n-己基-1-氧基)苯甲酸]山梨醇(簡稱：ISO-(6OBA)2)(日本綠化學株式會社(Midori Kagaku Co.,Ltd)製造)，作為聚合性單體使用非液晶性紫外線聚合的聚合性單體的甲基丙烯酸十二烷基酯(簡稱：DMeAc)(日本東京化成工業株式會社製造)，作為聚合引發劑使用DMPAP(簡稱)(日本東京化成工業株式會社製造)。
另外，以下示出在本實施例中使用的液晶2：CPP-3FF(簡稱)、液晶3：PEP-5CNF(簡稱)、手性試劑：ISO-(6OBA)2(簡稱)、甲基丙烯酸十二烷基酯(DMeAc)(簡稱)以及聚合引發劑：DMPAP(簡稱)的結構式。
此外，表1所示的液晶元件1至5以及比較液晶元件1中的液晶組成物還包含如下聚合性單體：以下述結構式(302)表示的p2F-RM257-O3(簡稱)；以下述結構式(305)表示的p2F-RM257-O6(簡稱)；以下述結構式(307)表示的p2F-RM257-O8(簡稱)；以下述結構式(102)表示的o2F-RM257-O3(簡稱)；以下述結構式(105)表示的o2F-RM257-O6(簡稱)；以及RM257(簡稱)(默克公司製造)。
液晶元件1至5及比較液晶元件1藉由如下步驟來製造：將形成有如圖3D所示那樣的梳齒狀的像素電極層及共用電極層的玻璃基板與成為對置基板的玻璃基板以其間具有空隙(4μm)的方式用密封材料貼合，然後利用注入法在基板之間注入在各向同性相的狀態下攪拌的以表1所示的比率混合表1所示的材料的各液晶組成物。
像素電極層及共用電極層利用濺射法使用包含氧化矽的銦錫氧化物形成。此外，將其厚度設定為110nm，將像 素電極層及共用電極層的各個寬度以及像素電極層與共用電極層之間的距離設定為5μm。此外，作為密封材料使用紫外線及熱固化型密封材料，作為固化處理進行90秒的紫外線(放射照度為100mW/cm2)的照射處理，然後在120℃下進行1小時的加熱處理。
此外，在液晶元件1至5及比較液晶元件1各個中，在如下條件下進行高分子穩定化處理：在呈現藍相的溫度範圍的任意溫度下將液晶元件1至5及比較液晶元件設定為恆溫；照射6分鍾紫外線(光源為金屬鹵化物燈，波長為365nm，放射照度為9mW/cm2)。
對液晶元件1至5及比較液晶元件1施加電壓，並對施加電壓的穿透率的特性進行評價。在如下條件下以正交尼科耳的偏振器夾住液晶元件1至5及比較液晶元件1來進行特性評價：光源是鹵燈；溫度是室溫。
圖6示出液晶元件1至5及比較液晶元件1的施加電壓與穿透率的關係。注意，在圖6中，白色圓形的點示出液晶元件1的特性，白色菱形的點示出液晶元件2的特性，白色四角形的點示出液晶元件3的特性，黑色圓形的點示出液晶元件4的特性，黑色三角形的點示出液晶元件5的特性，叉符號的點示出比較液晶元件1的特性。
如圖6所示那樣，與比較液晶元件1相比，液晶元件1至5在更低的施加電壓下示出高穿透率，因此可以確認液晶元件1至5可以進行低電壓驅動。
如上所述，使用包含本實施例的新穎的聚合性單體的 液晶組成物的液晶元件可以進行低電壓驅動，從而使用該液晶元件的液晶顯示裝置、電子裝置也可以進一步實現低耗電量化。
實施例7
在本實施例中，示出在實施方式1中以結構式(502)表示的1，4-雙-[4-(3-丙烯醯氧基-n-丙基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2，3，5，6-四氟苯(簡稱：4F-RM257-O3)的合成例子。
1，4-雙-[4-(3-丙烯醯氧基-n-丙基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2，3，5，6-四氟苯(簡稱：4F-RM257-O3)的合成方法
在下述(G-1)中示出以結構式(502)表示的4F-RM257-O3(簡稱)的合成圖解。
將2.0g(8.0mmol)的4-(3-丙烯醯氧基-n-丙基-1-氧基)苯甲酸、0.66g(3.6mmol)的四氟-1，4-苯二酚、0.29g(2.4mmol)的4-二甲基氨基吡啶(DMAP)、1.5g(8.0mmol)的1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺 鹽酸鹽(EDC)、80mL的丙酮、40mL的二氯甲烷放在300mL茄形燒瓶中，並在大氣室溫下將該溶液攪拌21小時。然後，利用薄層層析(TLC)確認反應結束。濃縮所得到的溶液，加入二氯甲烷、飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和食鹽水，抽出有機層，然後使用二氯甲烷萃取水層三次。混合有機層和萃取液，使用硫酸鎂乾燥，並藉由自然過濾分離該混合物。濃縮濾液，藉由利用矽膠管柱層析法(展開劑：氯仿)精製所得到的固體。濃縮所獲得的餾分而得到白色固體物質。藉由利用高效液相層析法(HPLC)精製所得到的白色固體物質，以34%的產率得到0.79g的白色固體。
藉由核磁共振法(NMR)，確認到上述化合物是目的物的1，4-雙-[4-(3-丙烯醯氧基-n-丙基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2，3，5，6-四氟苯(簡稱：4F-RM257-O3)。
以下示出所得到的物質的1H NMR資料。1H NMR(CDCl3,300MHz)：δ(ppm)=2.19-2.27(m,4H)，4.18(t,J=6.2Hz,4H)，4.39(t,J=6.3Hz,4H)，5.85(dd,J1=10.5Hz,J2=1.2Hz,2H)，6.14(dd,J1=10.7Hz,J2=17.3Hz,2H)，6.43(dd,J1=1.5Hz,J2=17.1Hz,2H)，7.01(d,J=9.0Hz，4H)，8.17(d,J=8.7Hz,4H)。另外，圖18A至圖18C示出1H NMR圖。此外，圖18B是在圖18A中的5.5ppm至8.5ppm的範圍的放大圖。另外，圖18C是圖18A中的1.5ppm至4.5ppm的範圍的放大圖。
另外，圖19示出4F-RM257-O3的二氯甲烷溶液的吸收光譜。當測量吸收光譜時，使用紫外可見分光光度計(日本分光株式會社製造，V550型)。將溶液放在石英皿中而進行測量。吸收光譜示出減去在石英皿中僅放入二氯甲烷而測量的吸收光譜後的吸收光譜。在圖19中，橫軸表示波長(nm)，縱軸表示吸收強度(任意單位)。在吸收光譜中，在269nm附近觀察到吸收峰值。
實施例8
在本實施例中，示出在實施方式1中以結構式(505)表示的1，4-雙-[4-(6-丙烯醯氧基-n-己基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2，3，5，6-四氟苯(簡稱：4F-RM257-O6)的合成例子。
1，4-雙-[4-(6-丙烯醯氧基-n-己基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2，3，5，6-四氟苯(簡稱：4F-RM257-O6)的合成方法
在下述(G-4)中示出以結構式(505)表示的4F-RM257-O6(簡稱)的合成圖解。
將2.0g(6.8mmol)的4-(6-丙烯醯氧基-n-己基-1-氧基)苯甲酸、0.53g(3.2mmol)的四氟-1，4-苯二酚、0.15g(1.2mmol)的4-二甲基氨基吡啶(DMAP)、1.5g(8.0mmol)的1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)、100mL的丙酮、50mL的二氯甲烷放在300mL茄形燒瓶中，並在大氣室溫下將該溶液攪拌23小時。然後，利用薄層層析(TLC)確認反應結束。濃縮所得到的溶液，加入氯仿、飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和食鹽水，抽出有機層，然後使用氯仿萃取水層三次。混合有機層和萃取液，使用硫酸鎂乾燥，並藉由自然過濾分離該混合物。濃縮濾液，藉由利用矽膠管柱層析法(展開劑：氯仿)精製所得到的固體。濃縮所獲得的餾分而得到白色固體物質。藉由利用高效液相層析法(HPLC)精製所得到的白色固體物質，以56%的產率得到1.1g的白色固體。
藉由核磁共振法(NMR)，確認到上述化合物是目的物的1，4-雙-[4-(6-丙烯醯氧基-n-己基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2，3，5，6-四氟苯(簡稱：4F-RM257-O6)。
以下示出所得到的物質的1H NMR資料。1H NMR(CDCl3,300MHz)：δ(ppm)=1.48-1.51(m,8H)，1.69-1.88(m,8H)，4.07(t,J=6.5Hz,4H)，4.19(t,J=6.8Hz,4H)，5.83(dd,J1=10.2Hz,J2=1.5Hz,2H)，6.13(dd,J1=10.4Hz,J2=17.6Hz,2H)，6.41(dd,J1=1.7Hz,J2=17.3Hz,2H)，7.00(d,J=9.3Hz，4H)，8.16(d,J=9.3Hz,4H)。另外，圖20A至圖20C示出1H NMR圖。此外，圖20B是在圖20A中的5.5ppm至8.5ppm的範圍的放大圖。另外，圖20C是圖20A中的1.5ppm至4.5ppm的範圍的放大圖。
另外，圖21示出4F-RM257-O6的二氯甲烷溶液的吸收光譜。當測量吸收光譜時，使用紫外可見分光光度計(日本分光株式會社製造，V550型)。將溶液放在石英皿中而進行測量。吸收光譜示出減去在石英皿中僅放入二氯甲烷而測量的吸收光譜後的吸收光譜。在圖21中，橫軸表示波長(nm)，縱軸表示吸收強度(任意單位)。在吸收光譜中，在275nm附近觀察到吸收峰值。
實施例9
在本實施例中，示出在實施方式1中以結構式(509)表示的1，4-雙-[4-(10-丙烯醯氧基-n-癸基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2，3，5，6-四氟苯(簡稱：4F-RM257-O10)的合成例子。
1，4-雙-[4-(10-丙烯醯氧基-n-癸基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2，3，5，6-四氟苯(簡稱：4F-RM257-O10)的合成方法
在下述(G-5)中示出以結構式(509)表示的4F-RM257-O10(簡稱)的合成圖解。
將1.0g(2.9mmol)的4-(10-丙烯醯氧基-n-癸基-1-氧基)苯甲酸、0.24g(1.3mmol)的四氟-1，4-苯二酚、0.11g(0.86mmol)的4-二甲基氨基吡啶(DMAP)、0.55g(2.9mmol)的1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)、80mL的丙酮、40mL的二氯甲烷放在200mL茄形燒瓶中，並在大氣室溫下將該溶液攪拌19小時。然後，利用薄層層析(TLC)確認反應結束。濃縮所得到的溶液，加入氯仿、飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和食鹽水，抽出有機層，然後使用氯仿萃取水層三次。混合有機層和萃取液，使用硫酸鎂乾燥，並藉由自然過濾分離該混合物。濃縮濾液，藉由利用矽膠管柱層析法(展開劑：氯仿)精製所得到的固體。濃縮所獲得的餾分而得到白色固體物質。藉由利用高效液相層析法(HPLC)精製所得到的白色固體物質，以59%的產率得到0.65g的白色固體。
藉由核磁共振法(NMR)，確認到上述化合物是目的物的1，4-雙-[4-(10-丙烯醯氧基-n-癸基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2，3，5，6-四氟苯(簡稱：4F-RM257-O10)。
以下示出所得到的物質的1H NMR資料。1H NMR(CDCl3,300MHz)：δ(ppm)=1.26-1.48(m,24H)，1.63- 1.70(m,4H)，1.78-1.87(m,4H)，4.06(t,J=6.3Hz,4H)，4.16(t,J=6.6Hz,4H)，5.82(dd,J1=10.5Hz,J2=1.2Hz,2H)，6.12(dd,J1=10.2Hz,J2=17.7Hz,2H)，6.40(dd,J1=1.2Hz,J2=17.4Hz,2H)，7.00(d,J=9.0Hz，4H)，8.16(d,J=9.0Hz,4H)。另外，圖22A至圖22C示出1H NMR圖。此外，圖22B是在圖22A中的5.5ppm至8.5ppm的範圍的放大圖。另外，圖22C是圖22A中的1.5ppm至4.5ppm的範圍的放大圖。
另外，圖23示出4F-RM257-O10的二氯甲烷溶液的吸收光譜。當測量吸收光譜時，使用紫外可見分光光度計(日本分光株式會社製造，V550型)。將溶液放在石英皿中而進行測量。吸收光譜示出減去在石英皿中僅放入二氯甲烷而測量的吸收光譜後的吸收光譜。在圖23中，橫軸表示波長(nm)，縱軸表示吸收強度(任意單位)。在吸收光譜中，在276nm附近觀察到吸收峰值。
實施例10
在本實施例中，示出在實施方式1中以結構式(511)表示的1，4-雙-[4-(12-丙烯醯氧基-n-十二烷基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2，3，5，6-四氟苯(簡稱：4F-RM257-O12)的合成例子。
1，4-雙-[4-(12-丙烯醯氧基-n-十二烷基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2，3，5，6-四氟苯(簡稱：4F-RM257-O12)的合成方法
在下述(G-6)中示出以結構式(511)表示的4F-RM257-O12(簡稱)的合成圖解。
將1.5g(4.0mmol)的4-(12-丙烯醯氧基-n-十二烷基-1-氧基)苯甲酸、0.35g(1.9mmol)的四氟-1，4-苯二酚、0.15g(1.2mmol)的4-二甲基氨基吡啶(DMAP)、0.76g(4.0mmol)的1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)、100mL的丙酮、40mL的二氯甲烷放在200mL茄形燒瓶中，並在大氣室溫下將該溶液攪拌24小時。然後，利用薄層層析(TLC)確認反應結束。濃縮所得到的溶液，加入氯仿、飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和食鹽水，抽出有機層，然後使用氯仿萃取水層三次。混合有機層和萃取液，使用硫酸鎂乾燥，並藉由自然過濾分離該混合物。濃縮濾液，藉由利用矽膠管柱層析法(展開劑：氯仿)精製所得到的固體。濃縮所獲得的餾分而得到白色 固體物質。藉由利用高效液相層析法(HPLC)精製所得到的白色固體物質，以70%的產率得到1.2g的白色固體。
藉由核磁共振法(NMR)，確認到上述化合物是目的物的1，4-雙-[4-(12-丙烯醯氧基-n-十二烷基-1-氧基)苯甲醯氧基]-2，3，5，6-四氟苯(簡稱：4F-RM257-O12)。
以下示出所得到的物質的1H NMR資料。1H NMR(CDCl3,300MHz)：δ(ppm)=1.12-1.48(m,32H)，1.63-1.69(m,4H)，1.78-1.88(m,4H)，4.06(t,J=6.6Hz,4H)，4.15(t,J=6.6Hz,4H)，5.82(dd,J1=10.2Hz,J2=1.2Hz,2H)，6.12(dd,J1=10.2Hz,J2=17.4Hz,2H)，6.40(dd,J1=1.2Hz,J2=17.4Hz,2H)，6.73(d,J=8.4Hz，4H)，8.16(d,J=9.0Hz,4H)。另外，圖24A至圖24C示出1H NMR圖。此外，圖24B是在圖24A中的5.5ppm至8.5ppm的範圍的放大圖。另外，圖24C是圖24A中的1.0ppm至4.5ppm的範圍的放大圖。
另外，圖25示出4F-RM257-O12的二氯甲烷溶液的吸收光譜。當測量吸收光譜時，使用紫外可見分光光度計(日本分光株式會社製造，V550型)。將溶液放在石英皿中而進行測量。吸收光譜示出減去在石英皿中僅放入二氯甲烷而測量的吸收光譜後的吸收光譜。在圖25中，橫軸表示波長(nm)，縱軸表示吸收強度(任意單位)。在吸收光譜中，在275nm附近觀察到吸收峰值。
實施例11
在本實施例中，製造使用實施例8至實施例10所示的本發明的一個方式的液晶組成物的液晶元件(液晶元件6、液晶元件7及液晶元件8)，並作為比較例製造不使用本發明的一個方式的液晶組成物的比較液晶元件2，而對它們分別進行了特性評價。
表2及表3示出用於在本實施例中製造的液晶元件6、液晶元件7、液晶元件8及比較液晶元件2的液晶組成物的結構。在表2及表3中，所有混合比例都以重量百分率表示。
在液晶元件6、液晶元件7及比較液晶元件2中，作為液晶1使用混合液晶E-8(LCC公司製造)，作為液晶2使用4-(反式-4-n-丙基環己基)-3’，4’-二氟-1，1’-聯苯(簡稱：CPP-3FF)(臺灣大立高分子工業股份有限公司製造)，作為液晶3使用4-n-正戊基苯甲酸4-氰-3-二氟苯基(簡稱：PEP-5CNF)(臺灣大立高分子工業股份有限公司製造)，作為手性試劑使用1，4：3，6-二脫水(dianhydro)-2，5-雙[4-(n-己基-1-氧基)苯甲酸]山梨醇(簡稱：ISO-(6OBA)2)(日本綠化學株式會社(Midori Kagaku Co.,Ltd)製造)。
在液晶元件8中，作為液晶1使用MDA-00-3506(默克公司製造)，作為液晶2使用4-(反式-4-n-丙基環己基)苯甲酸4-氰-3，5-二氟苯基(簡稱：CPEP-3FCNF)，作為液晶3使用4-n-丙基苯甲酸4-氰-3，5-二氟苯基(簡稱：PEP-3FCNF)，作為液晶4使用4-n-乙基苯甲酸4-氰-3，5-二氟苯基(簡稱：PEP-2FCNF)，作為手性試劑使用(4R，5R)-4，5-雙[羥基-二(菲-9-基)甲基]-2，2-二甲基-1，3-二氧戊環(簡稱：R-DOL-Pn)。
另外，在液晶元件6至8及比較液晶元件2中，作為聚合性單體使用非液晶性紫外線聚合的聚合性單體的甲基 丙烯酸十二烷基酯(簡稱：DMeAc)(日本東京化成工業株式會社製造)，作為聚合引發劑使用DMPAP(簡稱)(日本東京化成工業株式會社製造)。
另外，以下示出在本實施例中使用的CPP-3FF(簡稱)，PEP-5CNF(簡稱)，CPEP-3FCNF(簡稱)，PEP-3FCNF(簡稱)，PEP-2FCNF(簡稱)，ISO-(6OBA)2(簡稱)，R-DOL-Pn(簡稱)，DMeAc(簡稱)及DMPAP(簡稱)的結構式。
此外，表2所示的液晶元件6、液晶元件7、液晶元件8及比較液晶元件2中的液晶組成物還包含如下聚合性單體：以下述結構式(505)表示的4F-RM257-O6(簡稱)；以下述結構式(509)表示的4F-RM257-O10(簡稱)；以下述結構式(511)表示的4F-RM257-O12(簡稱)；以及RM257(簡稱)(默克公司製造)。
液晶元件6、液晶元件7、液晶元件8及比較液晶元件2藉由如下步驟來製造：將形成有如圖3D所示那樣的梳齒狀的像素電極層及共用電極層的玻璃基板與成為對置基板的玻璃基板以其間具有空隙(4μm)的方式用密封材料貼合，然後利用注入法在基板之間注入在各向同性相的 狀態下攪拌的以表2及表3所示的比率混合表2及表3所示的材料的各液晶組成物。
像素電極層及共用電極層利用濺射法使用包含氧化矽的銦錫氧化物形成。此外，將其厚度設定為110nm，將像素電極層及共用電極層的各個寬度以及像素電極層與共用電極層之間的距離設定為5μm。此外，作為密封材料使用紫外線及熱固化型密封材料，作為固化處理進行90秒的紫外線(放射照度為100mW/cm2)的照射處理，然後在120℃下進行1小時的加熱處理。
此外，在液晶元件6、液晶元件7、液晶元件8及比較液晶元件2各個中，在如下條件下進行高分子穩定化處理：在呈現藍相的溫度範圍的任意溫度下將液晶元件1至5及比較液晶元件設定為恆溫；照射30分鍾紫外線(光源為金屬鹵化物燈，波長為365nm，放射照度為8mW/cm2)。
對液晶元件6、液晶元件7、液晶元件8及比較液晶元件2施加電壓，並對施加電壓的穿透率的特性進行評價。在如下條件下以正交尼科耳的偏振器夾住液晶元件6、液晶元件7、液晶元件8及比較液晶元件2來進行特性評價：光源是鹵燈；溫度是室溫。
圖17示出液晶元件6、液晶元件7及比較液晶元件2的施加電壓與穿透率的關係。注意，在圖17中，圓形的點示出液晶元件6的特性，三角形的點示出液晶元件7的特性，叉符號的點示出比較液晶元件2的特性。
如圖17所示那樣，與比較液晶元件2相比，液晶元件6及液晶元件7在更低的施加電壓下示出高穿透率，因此可以確認液晶元件6及液晶元件7可以進行低電壓驅動。
圖26示出液晶元件8的施加電壓與穿透率的關係。注意，在圖26中，圓形的點示出液晶元件8的特性。如圖26所示那樣，液晶元件8也在低施加電壓下示出高穿透率，因此可以確認液晶元件8可以進行低電壓驅動。
如上所述，使用本實施例的新穎的液晶組成物的液晶元件可以進行低電壓驅動，從而使用該液晶元件的液晶顯示裝置、電子裝置也可以進一步實現低耗電量化。
實施例12
下面，記載在實施例11中使用的CPEP-3FCNF(簡稱)、PEP-3FCNF(簡稱)、PEP-2FCNF(簡稱)及R-DOL-Pn(簡稱)的合成方法。
4-(反式-4-n-丙基環己基)苯甲酸4-氰-3，5-二氟苯基(簡稱：CPEP-3FCNF)的合成方法
在下述(J-1)中示出CPEP-3FCNF(簡稱)的合成圖解。
4-n-丙基苯甲酸4-氰-3，5-二氟苯基(簡稱：PEP-3FCNF)的合成方法
在下述(K-1)中示出PEP-3FCNF(簡稱)的合成圖解。
4-n-乙基苯甲酸4-氰-3，5-二氟苯基(簡稱：PEP-2FCNF)的合成方法
在下述(K-2)中示出PEP-2FCNF(簡稱)的合成圖解。
(4R,5R)-4,5-雙[羥基-二(菲-9-基)甲基]-2,2-二甲基-1,3-二氧戊環(簡稱：R-DOL-Pn)的合成方法
在下述(L-1)中示出R-DOL-Pn(簡稱)的合成圖 解。
200‧‧‧第一基板
201‧‧‧第二基板
208‧‧‧液晶組成物
230‧‧‧像素電極層
232‧‧‧共用電極層

Claims (19)

  1. 一種以如下通式(G1)表示的化合物： 其中，k是2或3，n及m分別是1至20中的整數，並且，R1和R2分別表示氫或甲基。
  2. 根據申請專利範圍第1項之化合物，其中，R1和R2分別表示氫。
  3. 根據申請專利範圍第1項之化合物，其中，n=m。
  4. 根據申請專利範圍第1項之化合物，其中，n=m，並且，R1和R2分別表示氫。
  5. 一種以如下通式(G11)、通式(G12)、通式(G13)或通式(G14)表示的化合物： 其中，n及m分別是1至20中的整數，並且，R1和R2分別表示氫或甲基。
  6. 根據申請專利範圍第5項之化合物，其中，R1和R2分別表示氫。
  7. 根據申請專利範圍第5項之化合物，其中，n=m。
  8. 根據申請專利範圍第5項之化合物，其中，n=m，並且，R1和R2分別表示氫。
  9. 一種液晶組成物，包括：根據申請專利範圍第1項之化合物；向列液晶；以及手性試劑。
  10. 根據申請專利範圍第9項之液晶組成物， 其中，該液晶組成物呈現藍相。
  11. 一種包括根據申請專利範圍第9項之液晶組成物的液晶元件。
  12. 一種包括根據申請專利範圍第9項之液晶組成物的液晶顯示裝置。
  13. 一種液晶組成物，包括：以如下通式(H1)表示的化合物；向列液晶；以及手性試劑， 其中，n及m分別是1至20中的整數，並且，R1和R2分別表示氫或甲基。
  14. 根據申請專利範圍第13項之液晶組成物，其中，R1和R2分別表示氫。
  15. 根據申請專利範圍第13項之液晶組成物，其中，n=m。
  16. 根據申請專利範圍第13項之液晶組成物，其中，n=m，並且，R1和R2分別表示氫。
  17. 根據申請專利範圍第13項之液晶組成物，其中，該液晶組成物呈現藍相。
  18. 一種包括根據申請專利範圍第13項之液晶組成物的液晶元件。
  19. 一種包括根據申請專利範圍第13項之液晶組成物的液晶顯示裝置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI490557B (zh) * 2013-11-15 2015-07-01 Ligxtal Technology Inc 液晶透鏡
US11245039B2 (en) 2015-01-26 2022-02-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method thereof

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130047588A (ko) * 2011-10-31 2013-05-08 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 액정 조성물, 고분자/액정 복합체, 액정 소자, 및 액정 표시 장치
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Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4408171A1 (de) * 1994-03-11 1995-09-14 Basf Ag Neue polymerisierbare flüssigkristalline Verbindungen
JP2006348133A (ja) * 2005-06-15 2006-12-28 Asahi Glass Co Ltd 液晶／高分子複合体および光学素子
WO2009139330A1 (ja) * 2008-05-15 2009-11-19 チッソ株式会社 光学的に等方性の液晶媒体及び光素子
JP2010083947A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Fujifilm Corp 液晶組成物及び位相差膜
JP5367662B2 (ja) * 2010-09-02 2013-12-11 株式会社東芝 液晶組成物、それを用いた液晶パネル、および液晶シャッターメガネ
KR101882534B1 (ko) * 2010-11-30 2018-07-26 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 액정 조성물, 고분자/액정 복합체, 액정 소자, 및 액정 표시 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI490557B (zh) * 2013-11-15 2015-07-01 Ligxtal Technology Inc 液晶透鏡
US11245039B2 (en) 2015-01-26 2022-02-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method thereof
TWI761301B (zh) * 2015-01-26 2022-04-21 日商半導體能源研究所股份有限公司 半導體裝置及其製造方法

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