TW202034045A - 使用有配向助劑之液晶組成物及液晶顯示元件、以及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題在於提供一種即便不設置PI層亦可實現液晶分子之配向的液晶組成物。又,本發明之另一目的在於提供一種電壓保持率及可靠性優異之液晶組成物、以及使用該液晶組成物之液晶顯示元件。
本發明藉由提供一種下述之向列型液晶組成物而解決了上述課題,該向列型液晶組成物含有:含有液晶原基、及與上述液晶原基鍵結之光異構化基或二聚化基的化合物(i)、介電中性化合物且視需要含有選自介電正性及負性化合物中之化合物。
Description
本發明係關於一種使用有配向助劑之液晶組成物及液晶顯示元件、以及其製造方法。
液晶顯示元件正被用於以鐘錶、計算器為代表之各種測定機器、汽車用面板、印表機、電腦、電視、鐘錶、廣告顯示板等。作為液晶顯示方式,具代表性的有TN(Twisted Nematic)型、STN(Super Twisted Nematic)型、使用TFT(Thin-Film Transistor)之垂直配向型或IPS(In-Plane Switching)型等。針對該等液晶顯示元件所使用之液晶組成物,要求:其對水分、空氣、熱、光等外界刺激穩定,又,於以室溫為中心儘可能廣泛之溫度範圍內顯示液晶相,低黏性,且驅動電壓較低。
進而,液晶組成物由數種至數十種化合物構成,以使介電各向導性(∆ε)或/及折射率各向異性(∆n)等對於各個顯示元件而言成為最佳值。
於垂直配向(VA,Vertical Alignment)型顯示器中,使用∆ε為負之液晶組成物,於TN型、STN型或IPS(橫向電場效應)型等水平配向型顯示器中,使用∆ε為正之液晶組成物。又,亦報告有如下驅動方式,即,使∆ε為正之液晶組成物於未施加電壓時垂直配向且藉由施加橫向電場來進行顯示,從而∆ε為正之液晶組成物之必要性進一步提高。
另一方面,於所有驅動方式中均要求低電壓驅動、高速應答、廣泛之動作溫度範圍。即,要求∆ε為正且絕對值較大、黏度(η)較小、向列相-等向性液相轉移溫度(Tni)較高。又,必須根據∆n與液晶單元間隙(d)之乘積即∆n×d之設定,與液晶單元間隙配合地將液晶組成物之∆n調節為適當範圍。此外,於將液晶顯示元件應用於電視等之情形時,高速應答性受到重視,因此要求旋轉黏性(γ1)較小之液晶組成物。
作為獲得高速應答性之液晶組成物之構成,例如揭示有將∆ε為正之液晶化合物即式(A-1)、(A-2)或(A-3)所表示之化合物、及∆ε為中性之液晶化合物即(B)組合使用之液晶組成物。
另一方面,隨著液晶顯示元件之用途擴大,其使用方法、製造方法亦出現較大變化。為了應對該等變化,而要求使除以往已知之基本物性值以外之特性最佳化。即,使用液晶組成物之液晶顯示元件開始廣泛使用VA型或IPS型等,且其大小為50型以上之超大型尺寸之顯示元件亦開始實用化而被使用。伴隨著基板尺寸之大型化,關於液晶組成物向基板之注入方法,注入方法之主流亦自以往之真空注入法變為滴加注入(ODF,One Drop Fill)法,但將液晶組成物滴加至基板時之滴痕會導致顯示品質下降之問題浮現出來。
進而,於利用ODF法之液晶顯示元件製造步驟中,必須視液晶顯示元件之尺寸而滴加最佳之液晶注入量。若注入量偏離最佳值較多,則預先設計之液晶顯示元件之折射率或驅動電場之平衡會崩潰,而發生斑點產生或對比度不良等顯示不良。尤其是最近流行之智慧型手機所常用之小型液晶顯示元件由於液晶組成物之最佳注入量較少故而自身難以將自最佳值之偏離控制在一定範圍內。因此,為了保持液晶顯示元件之良率高,例如亦需要如下性能,即滴加液晶時所產生之滴加裝置內之急遽壓力變化或衝擊的影響較少而能夠長時間穩定地持續滴加液晶。
作為當前智慧型手機用之液晶顯示器,廣泛使用有高品質且視覺特性優異之作為IPS模式液晶顯示元件之一種的邊緣場切換模式液晶顯示裝置(Fringe Field Switching mode Liquid Crystal Display,FFS模式液晶顯示裝置)即FFS模式,其係為了改善IPS模式之較低開口率及穿透率而導入之方式,作為所使用之液晶組成物,由於容易進行低電壓化而廣泛利用使用介電各向導性為正之p型液晶組成物之材料。又,FFS模式之大部分用途為移動終端,因此,進一步強烈要求省電化,液晶元件製造商正持續積極進行使用IGZO之陣列的採用等開發。
於習知之液晶顯示元件中,為了於未施加電壓時獲得液晶分子之均一配向,而在與液晶組成物相接之基板界面設置有聚醯亞胺配向膜(PI)層。
但,PI層之製膜需要巨大成本,因此正在研究用以於省略PI層之同時實現液晶分子之配向之方法。又,作為液晶顯示元件,亦在研究穿透率之提昇、設計性之提昇等。
不具有PI層之液晶顯示元件於VA型之液晶顯示元件中已經進行大量研究開發,但於如以IPS方式、FFS方式等為代表之自發地誘發水平配向性之元件中的研究例幾乎不存在。
例如,於專利文獻1中揭示有一種液晶媒體,其特徵在於:以具有負之介電各向導性之極性化合物之混合物為基礎,含有至少1種自發配向性添加劑,且記載該液晶媒體很適於在不具有配向層之顯示器中使用。而且,於專利文獻1中,於VA方式之液晶顯示器中使用具有羥基之特定化合物作為自發配向性添加劑。
又,於專利文獻2中,揭示有具有聚合性基之特定化合物作為自發配向性添加劑。
另一方面,於IPS方式、FFS方式之液晶顯示器中亦尋求無需配向膜之配向性添加劑。因此,需要使液晶分子水平配向之配向性添加劑。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特表2014-524951號公報
專利文獻2:日本特開2015-168826號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明之課題在於提供一種即便不設置PI層亦能實現液晶分子之配向之液晶組成物。又,本發明之另一目的在於提供一種電壓保持率及可靠性優異之液晶組成物、以及使用該液晶組成物之液晶顯示元件。
同時提供一種該液晶顯示元件之製造方法。
[解決課題之技術手段]
本案發明人等為了解決上述課題而進行了努力研究,對最適於在元件之兩面或單面不具有PI層的IPS及FFS模式等之液晶顯示元件的各種液晶組成物之構成進行了研究,結果完成本案發明。
本發明提供一種向列型液晶組成物,其含有1種或2種以上之化合物(i),該化合物(i)含有液晶原基、及與上述液晶原基鍵結之光異構化基或二聚化基,
含有1種或2種以上之介電中性化合物,並且
含有1種或2種以上之選自介電正性及負性化合物中之化合物。
又,本發明提供一種液晶組成物及含有該液晶組成物之液晶顯示元件,該液晶組成物含有1種或2種以上之下述通式(i)所表示之化合物。
又,本發明提供一種液晶組成物及含有該液晶組成物之液晶顯示元件之製造方法,該液晶組成物含有1種或2種以上之下述通式(i)所表示之化合物。
[發明之效果]
根據本發明,可提供一種液晶組成物、以及使用該液晶組成物之液晶顯示元件,該液晶組成物保存性優異且即便不於元件之兩面或單面設置PI層亦能實現液晶分子之均一之水平配向,而且電壓保持率及可靠性優異。
本發明之組成物較佳為於室溫(25℃)呈液晶相,進而較佳為呈向列相。又,本發明之組成物含有介電大致中性之化合物(∆ε之值為-2~2)及正之化合物(∆ε之值大於2)。再者,化合物之介電各向導性係根據於25℃下述之組成物的介電各向導性之測定值外推所得之值,該組成物係添加至介電大致中性之組成物中所製備而成者。再者,以下,以%記載含量,其係指質量%。
本實施形態中之液晶組成物係一種向列型液晶組成物,
其含有1種或2種以上之包含液晶原基、及與上述液晶原鍵結之光異構化基或二聚化基之化合物(i)作為第一成分,
含有介電中性化合物作為第二成分,
含有介電正及/或負之化合物作為第三成分。
本發明之液晶組成物中之化合物(i)之特徵在於:在液晶原長軸方向上具有光異構化基或二聚化基之部分結構。藉此,於對本發明中之液晶組成物進行光照射時,僅「吸收及光反應朝著相對於液晶原平行之朝向的分子」會相對地反應,而促進選擇性之光異構化或光二聚化反應。藉由反覆進行該等反應,結果無歧異地確定整個系統之液晶組成物之配向軸。即,化合物(i)之分子結構成為確定配向軸之驅動力。
因此,根據使用本實施形態之化合物(i)之液晶組成物,即便不於元件之兩面或單面設置PI層,亦可使液晶分子配向(實現未施加電壓時之液晶分子之均一水平配向)。如此,通式(i)所表示之化合物適用於幫助液晶組成物中液晶分子之水平配向。
光異構化或光二聚化反應基較佳為下述(Z3-1)~(Z3-5)之任一者。式中,黑圓點即兩端之黑點表示鍵結鍵。
可藉由照射偏光來引起沿偏光方向之二聚化或異構化,從而保持使液晶分子水平配向之狀態。因此,根據使用本實施形態之化合物的液晶組成物,即便不於元件之兩面或單面設置PI層,亦能使液晶分子配向並藉由施加電壓進行切換。如此,通式(i)所表示之化合物適用於幫助液晶組成物中液晶分子之配向。於主要使用365 nm作為所使用之偏光之波長時,較佳為(Z3-1)、(Z3-3)、(Z3-5),於使用313 nm之波長時,較佳為(Z3-1)、(Z3-2)、(Z3-4),於配向穩定性及可靠性之方面,更佳為(Z3-1)、及(Z3-2)。
就與液晶組成物之相容性、合成上之簡便性等之觀點而言,較佳為(Z3-1)、(Z3-2)、(Z3-4),就耐久性之觀點而言,較佳為(Z3-1)、(Z3-2)、(Z3-3)。
又,就反應速度及水平配向性之觀點而言,上述光異構化或光二聚化反應基部位較佳為至少與芳香族部位相鄰地鍵結。另一方面,就與液晶之相容性之觀點而言,較佳為相鄰脂肪族基。於實際使用之情形時,較佳為適當平衡並良好地區分使用上述,可於同一化合物中具有不同之光異構化或光二聚化反應基,亦可併用複數種以上之各自具有結構不同之光異構化或光二聚化反應基之化合物。
液晶原基係指具備剛直之部分之基、例如具備1個以上之環式基的基,較佳為具備2~4個環式基之基,更佳為具備3~4個環式基之基。再者,亦可視需要將環式基以連結基連結。液晶原基較佳為具有與液晶層所使用之液晶分子(液晶化合物)類似之骨架。
再者,於本說明書中,「環式基」係指構成之原子呈環狀鍵結之原子團,包含碳環、雜環、飽和或不飽和環式結構、單環、二環式結構、多環式結構、芳香族、非芳香族等。
又,環式基亦可包含至少1個雜原子,進而,亦可經至少1個取代基(鹵素基、聚合性基、有機基(烷基、烷氧基、芳基等)取代。於環式基為單環之情形時,液晶原基較佳為包含2個以上之單環。
上述液晶原基較佳為由例如通式(AL)表示。
式中,ZAL1
表示單鍵、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-CF2
O-、-OCF2
-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2
-CH2
COO-、-OCOCH2
-CH2
-、-CH=C(CH3
)COO-、-OCOC(CH3
)=CH-、-CH2
-CH(CH3
)COO-、-OCOCH(CH3
)-CH2
-、-OCH2
CH2
O-或碳原子數1~20之伸烷基。其中,伸烷基中之1個或不相鄰之2個以上之-CH2
-亦可被取代為-O-、-COO-或-OCO-。
AAL1
及AAL2
分別獨立地表示2價環式基。
ZAL1
、AAL1
及AAL2
中之1個或2個以上之氫原子亦可分別獨立地被取代為鹵素基、吸附基、聚合基或1價有機基,再者,於在分子內存在複數個ZAL1
及AAL1
之情形時,各者可相同亦可不同。
mAL1
表示1~5之整數。
於通式(AL)中,ZAL1
較佳為單鍵或碳原子數2~20之伸烷基,更佳為單鍵或碳原子數2~10之伸烷基,進而較佳為單鍵、-(CH2
)2
-或-(CH2
)4
-。伸烷基中之1個或不相鄰之2個以上之-CH2
-亦可被取代為-O-、-COO-或-OCO-。
進而,於以提高棒狀分子之直線性為目的之情形時,ZAL1
較佳為環與環直接連結之形態即單鍵或將環與環直接連結的原子之數量為偶數個之形態。例如,於-CH2
-CH2
COO-之情形時,將環與環直接連結的原子之數量為4個。
於通式(AL)中,AAL1
及AAL2
分別獨立地表示2價環式基。作為2價環式基,較佳為選自由1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、1,4-環己烯基、四氫吡喃-2,5-二基、1,3-二烷-2,5-二基、四氫噻喃-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、1,4-二環(2,2,2)伸辛基、十氫化萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡-2,5-二基、噻吩-2,5-二基-、1,2,3,4-四氫化萘-2,6-二基、2,6-伸萘基、菲-2,7-二基、9,10-二氫菲-2,7-二基、1,2,3,4,4a,9,10a-八氫菲-2,7-二基、1,4-伸萘基、苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩-2,6-二基、苯并[1,2-b:4,5-b']二硒吩-2,6-二基、[1]苯并噻吩[3,2-b]噻吩-2,7-二基、[1]苯并硒吩并[3,2-b]硒吩-2,7-二基及茀-2,7-二基所組成之群中之1種,更佳為1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、2,6-伸萘基或菲-2,7-二基,進而較佳為1,4-伸苯基或1,4-伸環己基。
再者,該等基亦可未經取代或經取代基取代。作為該取代基,較佳為氟原子或碳原子數1~8之烷基。進而,烷基亦可被取代為氟原子或羥基。
又,環式基中之1個或2個以上之氫原子亦可被取代為鹵素基、吸附基、聚合基或1價有機基。
通式(AL)中,1價有機基係藉由有機化合物成為1價基之形態而構成化學結構之基,係指自有機化合物將氫原子去除1個而成之原子團。
作為該1價有機基,例如可列舉碳原子數1~15之烷基、碳原子數2~15之烯基、碳原子數1~14之烷氧基、碳原子數2~15之烯氧基等,較佳為碳原子數1~15之烷基或碳原子數1~14之烷氧基,更佳為碳原子數1~8之烷基或碳原子數1~8之烷氧基,進而較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~4之烷氧基,尤佳為碳原子數1~3之烷基或碳原子數1~2之烷氧基,最佳為碳原子數1或2之烷基或碳原子數1之烷氧基。
又,上述烷基、烯基、烷氧基、烯氧基中之1個或不相鄰之2個以上之-CH2
-亦可被取代為-O-、-COO-或-OCO-。進而,上述1價有機基亦可具有作為下述配向誘導基之作用。
於上述通式(AL)中,mAL1
較佳為1~4之整數,更佳為1~3之整數,進而較佳為2或3。
作為上述液晶原基之較佳形態,可列舉下述式(me-1)~(me-44)。
通式(AL)係自該等化合物脫離2個氫原子而成之結構。
於該等式(me-1)~(me-44)中,環己烷環、苯環或萘環中之1個或2個以上之氫原子亦可分別獨立地被取代為鹵素基、聚合基、1價有機基(例如,碳原子數1~15之烷基、碳原子數1~14之烷氧基)、吸附基或配向誘導基。
上述液晶原基中之較佳形態為式(me-8)~(me-44),更佳之形態為式(me-8)~(me-10)、式(me-12)~(me-18)、式(me-22)~(me-24)、式(me-26)~(me-27)及式(me-29)~(me-44),進而較佳之形態為式(me-12)、(me-15)~(me-16)、(me-22)~(me-24)、(me-29)、(me-34)、(me-36)~(me-37)、(me-42)~(me-44)。
通式(i)所表示之化合物較佳為具有聚合基。藉由於化合物內具有聚合基,除上述所記載之光異構化反應及光二聚化反應以外,亦進行聚合反應,而可於基板附近形成聚合物。藉此,能夠確保水平配向性之穩定性及耐久性。
聚合基較佳為Pi1
-Spi1
-。此處,Pi1
表示聚合性基,表示選自以下之通式(P-1)~通式(P-15)所表示之群中之取代基(式中,右端之黑點表示鍵結鍵),就操作之簡便性、反應性之方面而言,較佳為式(P-1)~(P-3)、(P-14)、(P-15)之任一種取代基,進而較佳為式(P-1)、(P-2)。
上述Spi1
表示間隔基,且表示單鍵、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-OOCO-、-CF2
O-、-OCF2
-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2
-CH2
COO-、-OCOCH2
-CH2
-、-CH=C(CH3
)COO-、-OCOC(CH3
)=CH-、-CH2
-CH(CH3
)COO-、-OCOCH(CH3
)-CH2
-、-OCH2
CH2
O-或碳原子數2~20之伸烷基,該伸烷基中之1個或不相鄰之2個以上之-CH2
-亦可被取代為-O-、-COO-或-OCO-。
進而,化合物(i)亦可鍵結有至少1個吸附基(Ki1
)。
吸附基(Ki1
)可根據與分子結構中其他部位之相對性,當用於液晶組成物時,選擇性地吸附於夾持液晶組成物(液晶層)之基板。因此,(Ki1
)之鍵結位置較為重要,可藉由鍵結於液晶原部位之側邊部分,保持使液晶分子於水平方向上配向之狀態。即,為了實現水平配向性,較佳為具有至少1個吸附基(Ki1
)。
「吸附基」
吸附基係具備如下作用之基,即與基板、膜、電極等與液晶組成物抵接之層即吸附介質進行吸附。
吸附通常分為化學吸附、及化學吸附以外之物理吸附,該化學吸附係形成化學鍵(共價鍵、離子鍵或金屬鍵)而於吸附介質與吸附質之間進行吸附。於本說明書中,吸附可為化學吸附或物理吸附之任一者,較佳為物理吸附。因此,吸附基較佳為能夠與吸附介質物理吸附之基,更佳為可藉由分子間力與吸附介質結合之基。
作為藉由分子間力與吸附介質結合之形態,可列舉基於永久偶極、永久四極、分散力、電荷遷移力或氫鍵等相互作用之形態。
作為吸附基之較佳形態,可列舉能夠藉由氫鍵與吸附介質結合之形態。於該情形時,吸附基可發揮介隔氫鍵之質子之供體及受體之任一者的作用,或者亦可發揮兩者之作用。
吸附基較佳為包含具有碳原子與雜原子相連結之原子團的極性要素之基(以下,將「吸附基」亦記作「極性基」)。於本說明書中,極性要素係指碳原子與雜原子直接連結之原子團。
作為雜原子,較佳為選自由N、O、S、P、B及Si所組成之群中之至少1種,更佳為選自由N、O及S所組成之群中之至少1種,進而較佳為選自由N及O所組成之群中之至少1種,尤佳為O。
又,於配向助劑中,極性要素之價數為1價、2價、3價等,並無特別限制,又,吸附基中極性要素之個數亦無特別限制。
配向助劑較佳為於一分子中具有1~8個吸附基,更佳為具有1~4個吸附基,進而較佳為具有1~3個吸附基。
再者,雖然吸附基中不包括聚合性基及配向誘導基,但吸附基包括吸附基中之任意氫原子被取代為Pi1
-Spi1
-之結構及Pi1
-Spi1
-中之氫原子被取代為-OH等之結構。
吸附基包含1或2種以上之極性要素,且大致分為環式基型與鏈式基型。
環式基型係包含環式基之形態,該環式基具備於其結構中含有極性要素之環狀結構者,鏈式基型係不含環式基之形態,該環式基具備於其結構中含有極性要素之環狀結構者。
鏈式基型係於直鏈或支鏈之鏈狀基中具有極性要素之形態,亦可其一部分具有不含極性要素之環狀結構。
環式基型之吸附基係指具有於環狀之原子排列內包含至少1個極性要素之結構的形態。
再者,於本說明書中,環式基係如上所述。因此,環式基型之吸附基只要含有「包含極性要素之環式基」即可,作為吸附基整體,可為支鏈亦可為直鏈狀。
另一方面,鏈式基型之吸附基係指具有如下結構之形態,即於分子內不含「包含極性要素之環狀之原子排列」且於線狀之原子排列(亦可分支)內包含至少1個極性要素。
再者,於本說明書中,鏈式基係指結構式中不含環狀之原子排列而構成之原子呈線狀(亦可分支)鍵結之原子團,係指非環式基。換言之,鏈式基係指直鏈狀或支鏈狀之脂肪族基,亦可包含飽和鍵或不飽和鍵之任一種。
因此,鏈式基包含例如烷基、烯基、烷氧基、酯、醚或酮等。再者,該等基中之氫原子亦可被至少1個取代基取代(反應性官能基(乙烯基、丙烯基、甲基丙烯基等)、鏈狀有機基(烷基、氰基等))。又,鏈式基可為直鏈狀或支鏈狀之任一者。
作為環式基型之吸附基,較佳為碳原子數3~20之雜芳基(包含縮合環)或碳原子數3~20之雜脂環族基(包含縮合環),更佳為碳原子數3~12之雜芳基(包含縮合環)或碳原子數3~12之雜脂環族基(包含縮合環),進而較佳為五員環之雜芳基、五員環之雜脂環族基、六員環之雜芳基或六員環之雜脂環族基。再者,該等環結構中之氫原子亦可被取代為鹵素基、碳原子數1~5之直鏈狀或支鏈狀之烷基或者烷氧基。
作為鏈式基型之吸附基,較佳為結構內之氫原子或-CH2
-被取代為極性要素的直鏈狀或支鏈狀之碳原子數1~20之烷基。再者,烷基中之1個或不相鄰之2個以上之-CH2
-亦可被取代為-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-。又,鏈式基型之吸附基較佳為於其端部包含1個或2個以上之極性要素。
吸附基中之氫原子亦可被取代為聚合性基。
作為極性要素之具體例,可列舉包含氧原子之極性要素(以下,含氧極性要素)、包含氮原子之極性要素(以下,含氮極性要素)、包含磷原子之極性要素(以下,含磷極性要素)、包含硼原子之極性要素(以下,含硼極性要素)、包含矽原子之極性要素(以下,含矽極性要素)或包含硫原子之極性要素(以下,含硫極性要素)。就吸附能之觀點而言,作為極性要素,較佳為含氮極性要素、含氮極性要素或含氧極性要素,更佳為含氧極性要素。
作為含氧極性要素,較佳為選自由羥基、羥烷基、烷醇(alkylol)基、甲醯基、羧基、醚基、羰基、碳酸酯基及酯基所組成之群中之至少1種基或該基與碳原子連結所成之基。
作為含氮極性要素,較佳為選自由氰基、一級胺基、二級胺基、三級胺基、吡啶基、胺甲醯基及脲基所組成之群中之至少1種基或該基與碳原子連結所成之基。
作為含磷極性要素,較佳為選自由氧膦(phosphinyl)基及磷酸基所組成之群中之至少1種基或該基與碳原子連結所成之基。
因此,作為吸附基,較佳為選自由具備含氧極性要素之環式基(以下,含氧環式基)、具備含氮極性要素之環式基(以下,含氮環式基)、具備含硫極性要素之環式基(以下,含硫環式基)、具備含氧極性要素之鏈式基(以下,含氧鏈式基)及具備含氮極性要素之鏈式基(以下,含氮鏈式基)所組成之群中之1種或2種以上的基本身、或含有該基,就吸附能之觀點而言,更佳為包含選自由含氧環式基、含硫環式基、含氧鏈式基及含氮鏈式基所組成之群中之1種或2種以上之基。
作為含氧環式基,較佳為包含於環結構內具有氧原子作為醚基之下述基之任一者。
又,作為含氧環式基,較佳為包含於環結構內具有氧原子作為羰基、碳酸酯基及酯基之下述基之任一者。
作為含氮環式基,較佳為包含下述基之任一者。
作為含氧鏈式基,較佳為包含下述基之任一者。
式中,Rat1
表示氫原子或碳原子數1~5之烷基。
Zat1
表示單鍵、碳原子數1~15之直鏈狀或支鏈狀之伸烷基或者碳原子數2~18之直鏈狀或支鏈狀之伸烯基。但,伸烷基或伸烯基中之-CH2
-亦能以氧原子不直接相鄰之方式被取代為-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-。
Xat1
表示碳原子數1~15之烷基。但,烷基中之-CH2
-亦能以氧原子不直接相鄰之方式被取代為-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-。mat1
、mat2
、mat3
表示0~5。
作為含氮鏈式基,較佳為包含下述基之任一者。
式中,Rat
、Rbt
、Rct
及Rdt
分別獨立地表示氫原子或碳原子數1~5之烷基。但,烷基中之-CH2
-亦能以氧原子不直接相鄰之方式被取代為-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-。
進而較佳為,上述化合物(i)中之上述吸附基(Ki1
)由下述通式(K-1)~(K-18)之任一者表示。
WK1
表示次甲基或氮原子,但次甲基中之氫原子亦可被取代為碳原子數1~6之直鏈或支鏈之烷基,
XK1
及YK1
分別獨立地表示-CH2
-、氧原子或硫原子,
ZK1
表示氧原子或硫原子,UK1
、VK1
及SK1
分別獨立地表示次甲基或氮原子,TK1
分別獨立地表示選自通式(T-1)~(T-6)中之基,
ST1
表示單鍵、碳原子數1~15之直鏈狀或支鏈狀之伸烷基或者碳原子數2~18之直鏈狀或支鏈狀之伸烯基,該伸烷基或該伸烯基之-CH2
-亦能以氧原子不直接相鄰之方式被取代為-O-、-COO-、-C(=O)-、-C(=CH2
)-或-OCO-,RT1
表示碳原子數1~5之烷基,該烷基之-CH2
-亦能以氧原子不直接相鄰之方式被取代為-O-、-COO-、-C(=O)-、-C(=CH2
)-或-OCO-,RT2
及RT3
分別獨立地表示氫原子或碳原子數1~5之烷基,通式(i)所表示之化合物具有至少一個Pi1
-Spi1
-基,於存在複數個A、C、D、Z1
、Z2
、Z3
、Z4
、Ki1
、WK1
、XK1
、YK1
、ZK1
、TK1
、UK1
、VK1
、SK1
、ST1
、RT1
、RT2
、RT3
、Pi1
及Spi1
之情形時,其等可相同亦可不同)。
作為通式(K-1)~(K-18)所表示之部分結構,於重視液晶配向性之情形時,較佳為通式(K-1)、(K-2)、(K-5)、(K-8)、(K-11)、(K-13)、(K-14)、(K-15)、(K-17)、及(K-18),於重視可靠性之情形時,較佳為(K-1)、(K-9)、(K-11)、(K-13)、及(K-15)。於考慮兼顧配向性與可靠性之情形時,更佳為(K-11)、(K-13)及(K-15)。又,於(K-13)~(K-18)中,TK1
較佳為通式(T-1)、(T-3)及(T-4)所表示之基,尤佳為(T-1)及(T-3)。通式(T-3)中之ST1
較佳為表示單鍵、碳原子數1~10之直鏈狀或支鏈狀之伸烷基或者碳原子數2~10之直鏈狀或支鏈狀之伸烯基,較佳為碳原子數1~7之直鏈狀或支鏈狀之烷基或者碳原子數2~7之直鏈狀或支鏈狀之伸烯基,較佳為碳原子數1~3之直鏈狀烷基,較佳為該烷基或伸烷基中之-CH2
-以氧原子不直接相鄰之方式被取代為-O-、-C(=O)-或-C(=CH2
)-。通式(T-3)中之RT1
表示直鏈狀或支鏈狀之碳原子數1~5之烷基,較佳為該烷基之-CH2
-以氧原子不直接相鄰之方式被取代為-O-、-C(=O)-、-C(=CH2
)-或-OCO-,較佳為碳原子數1~3之直鏈狀烷基。於通式(T-3)中,較佳為至少2個以上之二級碳原子包含-C(=O)。
通式(T-6)中之RT2
及RT3
分別獨立地表示氫原子或碳原子數1~5之烷基,較佳為表示氫原子。
作為通式(K-13)(K-17)之較佳例,就配向性或反應性之方面而言,較佳為列舉以下之(K-1-1)~(K-1-4)、(K-3-1)、及(K-5-1),尤佳為列舉式(K-1-1)、(K-1-3)、及(K-3-1)。
(式中,Pi1
表示聚合性基,RT4
、RT5
及RT6
分別獨立地表示氫、碳原子數1~3之烷基,RK1
表示氫原子、碳原子數1~6之直鏈或支鏈之烷基,該烷基中之-CH2
-亦可被取代為-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-NH-、-OCOO-、-COO-或-OCO-但-O-不連續,
nT1
及nT2
分別獨立地表示0或1,nT3
分別獨立地表示0~3之整數,複數個存在之RT4
、RT5
、RT6
、nT1
、nT2
及nT 3
可相同亦可不同)。
式(i)中之Z1
及Z2
較佳為分別表示單鍵、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-CF2
O-、-OCF2
-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-OCH2
CH2
O-或碳原子數1~10之伸烷基、或者該伸烷基中之1個或不相鄰之2個以上之-CH2
-被取代為-O-、-COO-或-OCO-之基,更佳為表示單鍵、-COO-、-OCO-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-OCH2
CH2
O-、碳原子數1~6之直鏈狀或支鏈狀之伸烷基、或者該伸烷基中之1個或不相鄰之2個以上之-CH2
-被取代為-O-、-COO-或-OCO-之基,Z1
及Z2
進而較佳為單鍵、-COO-、-OCO-、-OCH2
CH2
O-或碳原子數2之伸烷基(伸乙基(-CH2
CH2
-))或者伸乙基中之1個-CH2
-被取代為-O-之基(-CH2
O-、-OCH2
-)或者伸乙基中之1個-CH2
-被取代為-COO-、-OCO-之基(-CH2
-CH2
COO-、-OCOCH2
-CH2
-)。Z4
表示單鍵、-O-、-CH=CH-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-CH2
-CH(CH3
)COO-、-OCOCH(CH3
)-CH2
-或者碳原子數1~20之直鏈或支鏈伸烷基(該伸烷基中之1個或不相鄰之2個以上之-CH2
-亦可被取代為-O-、-COO-或-OCO-),較佳為-COO-、-OCO-、-OCH2
CH2
O-或碳原子數2之伸烷基(伸乙基(-CH2
CH2
-))或者伸乙基中之1個-CH2
-被取代為-O-之基(-CH2
O-、-OCH2
-)或者碳數2~8烷基中之1個-CH2
-被取代為-O-、-COO-、-OCO-之基。
就水平配向性之觀點而言,較佳為上述吸附基(Ki1
)選自上述(K-13)~(K-18)且TK1
之至少一個為(T-1)。作為具體之部分結構,可列舉下述基,但並不受限於此。
式中,Rtc
表示氫原子、碳原子數1~20之烷基或Pi1
-Spi1
-。其中,烷基中之氫原子亦可被取代為碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之鹵化烷基、碳原子數1~12之烷氧基、碳原子數1~12之鹵化烷氧基、鹵素原子、氰基、硝基或者Pi1
-Spi1
-基、-Z4
-Ki1
,
烷基中之-CH2
-亦能以氧原子不直接相鄰之方式被取代為環式基、-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-或-CH=CH-。
*表示鍵結鍵。
另一方面,就配向性與溶液穩定性之平衡而言,較佳為上述吸附基(Ki1
)選自上述(K-13)~(K-18)且TK1
之至少一個為(T-3)。作為具體之部分結構,可列舉下述基,但並不受限於此。
式中,Rtc
表示與上述相同之含義。
又,就配向性與電壓保持率之平衡之觀點而言,較佳為上述吸附基(Ki1
)為(K-1)~(K-12)之任一者。
化合物(i)進而較佳為由下述通式(i)表示。
(式中,Ri1
及Ri2
較佳為表示Pi1
-Spi1
-基、氫原子、碳原子數1~20之直鏈或支鏈之烷基、鹵化烷基,
該烷基中之-CH2
-亦可被取代為-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-COO-、-OCO-或-OCOO-但-O-不連續,更佳為Pi1
-Spi1
基、碳原子數1~18之直鏈或支鏈之烷基,該烷基中之-CH2
-被取代為-CH=CH-、-O-、-OCO-(其中-O-不連續),
A、C及D分別獨立地表示2價芳香族基、2價雜芳基、
2價脂肪族基、2價雜脂肪族基,
B表示芳香族基,該等A~D之該環結構中之任意氫原子亦可未經取代或被取代為碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之鹵化烷基、碳原子數1~12之烷氧基、碳原子數1~12之鹵化烷氧基、鹵素原子、氰基、硝基或者Pi1
-Spi1
-、-Z4
-Ki1
,
Z1
及Z2
分別獨立地表示單鍵、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-CF2
O-、-OCF2
-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2
-CH2
COO-、-OCOCH2
-CH2
-、-CH=C(CH3
)COO-、-OCOC(CH3
)=CH-、-CH2
-CH(CH3
)COO-、-OCOCH(CH3
)-CH2
-、-OCH2
CH2
O-或碳原子數2~20之伸烷基,該伸烷基中之1個或不相鄰之2個以上之-CH2
-亦可被取代為-O-、-COO-或-OCO-,
Z31
及Z32
係光異構化或光二聚化反應基,分別獨立地表示選自下述(Z3-1)~(Z3-5)中之基或單鍵,Z31
及/或Z32
之至少一個係上述(Z3-1)~(Z3-5)之任一者,兩端之黑點表示鍵結鍵,
l、m及n分別獨立地表示0、1、2之整數,
k表示0、1、2之整數,
Z4
表示單鍵、-O-、-CH=CH-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-CH2
-CH(CH3
)COO-、-OCOCH(CH3
)-CH2
-或者碳原子數1~20之直鏈或支鏈伸烷基,該伸烷基中之1個或不相鄰之2個以上之-CH2
-亦可被取代為-O-、-COO-或-OCO-,
Ki1
與上述記載同樣地表示極性基,表示選自上述通式(K-1)~(K-18)之任一者中之基。
式(i)中,Ri1
及Ri2
較佳為表示Pi1
-Spi1
-、氫原子、碳原子數1~20之直鏈或支鏈之烷基、鹵化烷基,該烷基中之-CH2
-亦可被取代為-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-COO-、-OCO-或-OCOO-但-O-不連續,更佳為Pi1
-Spi1
-、碳原子數1~18之直鏈或支鏈之烷基,該烷基中之-CH2
-亦可被取代為-CH=CH-、-O-、-OCO-(其中-O-不連續)。就提昇液晶顯示元件之可靠性之觀點而言,Ri1
及Ri2
尤佳為Pi1
-Spi1
-、碳原子數2~6之烷基。
通式(i)所表示之化合物具有至少一個Pi1
-Spi1
基,但就提昇配向性之觀點而言,較佳為具有2個以上或3個以上之Pi1
-Spi1
基。於通式(i)中存在2個以上或3個以上之Pi1
-Spi1
基之情形時,更佳為R2
表示碳原子數1~40之直鏈或支鏈之烷基、鹵化烷基,更佳為2個或3個以上之Pi1
-Spi1
基存在於通式(i)中之較選自式(Z3-1)~(Z3-5)中之基更靠Ri1
側之位置。就配向性、可靠性之觀點而言,進而較佳為Ri1
及Ri2
兩者均為Pi1
-Spi1
基,進而較佳為至少一個Spi1
為單鍵。
通式(i)中之環B較佳為伸苯基或伸萘基,更佳為1,2,4-伸苯基三基、1,3,4-伸苯基三基。
環A、C及環D較佳為2價環芳香族基、2價環雜芳基、2價環脂肪族基或2價環雜脂肪族基、2價環芳香族基、2價環雜芳基、2價環脂肪族基或2價環雜脂肪族基,具體而言,較佳為1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、蒽-2,6-二基、菲-2,7-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、茚烷-2,5-二基、二氫苯并哌喃-3,7-二基、1,2,3,4-四氫化萘-2,6-二基及1,3-二烷-2,5-二基,該環結構較佳為未經取代或被取代為L1
。L1
較佳為碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之鹵化烷基、碳原子數1~12之烷氧基、碳原子數1~12之鹵化烷氧基、鹵素原子、氰基、硝基、P-Sp-或者Z4
-Ki1
,更佳為碳原子數1~6之烷基、碳原子數1~6之烷氧基或經鹵素原子取代之基。
環A、C及環D更佳為亦可被取代為碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之鹵化烷基、碳原子數1~12之烷氧基、鹵素原子或者P-Sp-,為1,4-伸苯基、萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、1,4-伸環己基或1,3-二烷-2,5-二基。l、m及n表示0、1、2之整數,較佳為l+m+n≦1,較佳為l+m+n≦2,更佳為l+m+n≦3。
就溶液穩定性之觀點而言,k較佳為0,就配向性之觀點而言,較佳為1或2。
Ki1
之較佳之樣態、及進而較佳之樣態與上述相同。
作為通式(i)之更具體之例,由下述式(R-1)~(R-57)表示,但並不受限於該等。又,下述式中,省略取代基之記載。
(式中,Ri1
、Ri2
、Z4
、Ki1
及k分別獨立地表示與通式(i)中之Ri1
、Ri2
、Z4
、Ki1
及k分別相同之含義)。
於添加至液晶組成物中之情形時,可添加1種或2種以上之本發明之通式(i)所表示之化合物,亦可除了通式(i)所表示之化合物以外進而含有液晶組成物所使用之公知的聚合性化合物、抗氧化劑等。作為化合物(i)之更具體之化合物之例,由下述(P-0-1)~(P-0-30)、及(P-1-1)~(P-1-45)表示。
(液晶組成物)
本實施形態之液晶組成物含有1種或2種以上之上述化合物(i)。該液晶組成物較佳為具有正或負性介電各向導性(∆ε)。再者,液晶組成物中所含有之通式(i)所表示之化合物包含式(R-1-1)~(R-1-25)所示之化合物在內與上述化合物(i)相同,因此,此處省略說明。
化合物(i)之含量較佳為0.01~50質量%,但其下限值就使液晶分子進而較佳地配向之觀點而言,以液晶組成物總量為基準,較佳為0.01質量%以上、0.1質量%以上、0.5質量%以上、0.7質量%以上或1質量%以上。化合物(i)之含量之上限值就應答特性優異之觀點而言,以液晶組成物總量為基準,較佳為50質量%以下、30質量%以下、10質量%以下、7質量%以下、5質量%以下、4質量%以下或3質量%以下。
本發明之組成物可使用具有正介電各向異性之液晶組成物,亦可使用介電負性之液晶組成物。
於使用介電正性液晶組成物之情形時,該液晶組成物含有1種或2種以上之介電正性之化合物(∆ε為+2以上),較佳為進而含有1種或2種以上之介電中性之化合物(∆ε大於-2且小於+2)。
介電正性之化合物較佳為選自通式(2-A)及/或通式(2-B)所表示之群中之化合物。
(於通式(2-A)及(2-B)中,R2
為碳數1~7之烷基、碳數1~7之烷氧基或碳數2~7之烯基,環C於存在複數個之情形時相互獨立,為環上之-CH2
基之至少一個亦可被取代為O或S之1,4-伸環己基或環狀之-CH-基之至少一個亦可被取代為N之1,4-伸苯基,該等環上之H原子亦可至少一個經鹵素取代,L2
於存在複數個之情形時相互獨立,為單鍵、-C2
H4
-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-CH2
O-、-OCH2
-、-CF2
O-、OCF2
-,X1
為-F、-Cl、-CN、-NCS、-CF3
、-OCF3
或至少1個H被取代為鹵素原子之碳數1~6之烷基或烷氧基,Y1
及Y2
相互獨立地為-H或-F,b為1、2、3或4)。
於通式(2-A)及通式(2-B)中,R2
較佳為碳原子數1~8之烷基、碳原子數1~8之烷氧基、碳原子數2~8之烯基或碳原子數2~8之烯氧基,較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數1~5之烷氧基、碳原子數2~5之烯基或碳原子數2~5之烯氧基,進而較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,進而較佳為碳原子數2~5之烷基或碳原子數2~3之烯基,尤佳為碳原子數3之烯基(丙烯基)。
於重視可靠性之情形時,R2
較佳為烷基,於重視黏性之下降之情形時,較佳為烯基。
又,於其所鍵結之環結構為苯基(芳香族)之情形時,較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4之烷氧基及碳原子數4~5之烯基,於其所鍵結之環結構為環己烷、吡喃及二烷等飽和環結構之情形時,較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4之烷氧基及直鏈狀之碳原子數2~5之烯基。
為了使向列相穩定,碳原子及存在之情形時氧原子的合計較佳為5以下,較佳為直鏈狀。
作為烯基,較佳為自上述式(R1)~式(R5)之任一者所表示之基進行選擇。
環C分別獨立,於要求增大∆n之情形時較佳為芳香族,為了改善應答速度而較佳為脂肪族,更佳為表示下述結構。
於本發明之組成物中,通式(2-A)及/或通式(2-B)所表示之化合物之含量必須根據低溫時之溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率、介電各向導性等所要求之性能適當調整。
通式(2-A)及通式(2-B)所表示之化合物之較佳含量之下限值相對於本發明之組成物之總量為1質量%、10質量%、20質量%、30質量%、40質量%、50質量%、55質量%、60質量%、65質量%、70質量%、75質量%、80質量%。較佳含量之上限值相對於本發明之組成物之總量,例如於本發明之一個形態中為95質量%、85質量%、75質量%、65質量%、55質量%、45質量%、35質量%、25質量%。
於需要使本發明之組成物之黏度保持較低且應答速度較快之組成物之情形時,較佳為降低上述下限值並降低上限值。進而,於需要保持本發明之組成物之Tni較高且溫度穩定性良好之組成物之情形時,較佳為降低上述下限值並降低上限值。又,於欲增大介電各向導性以使驅動電壓保持較低時,較佳為提高上述下限值並提高上限值。
作為通式(2-A)所表示之化合物,較佳為通式(2-A-1)~(2-A-28)所表示之化合物。
(R2
表示碳數1~7之烷基、碳數1~7之烷氧基或碳數2~7之烯基)。
作為通式(2-B)所表示之化合物,較佳為通式(2-B-1)~(2-B-5)所表示之化合物。
(R2
表示碳數1~7之烷基、碳數1~7之烷氧基或碳數2~7之烯基)。
通式(2-A)及(2-B)所表示之化合物可僅自任意一個群選擇使用,亦可自各個群選擇並組合使用。
於重視液晶組成物之可靠性之情形時,較佳為使用選自通式(2-A-1)~(2-A-11)、(2-A-16)~(2-A-20)及通式(2-B-1)~(2-B-4)所表示之群中之化合物,其中,更佳為選自通式(2-A-1)、(2-A-2)、(2-A-4)、(2-A-17)及(2-A-20)所表示之群。於重視較低黏性之情形時,較佳為使用選自通式(2-A-12)~(2-A-15)、(2-A-21)~(2-A-28)及(2-B-5)~(2-B-6)所表示之群中之化合物,其中,更佳為選自(2-A-12)、(2-A-13)、(2-A-22)、(2-A-23)及(2-A-26)所表示之群。於重視較低黏性並進而重視FFS模式時之穿透率提昇之情形時,較佳為使用選自(2-A-14)、(2-A-15)、(2-A-25)、(2-A-27)及(2-A-28)所表示之群中之化合物。為了縮短本案發明之液晶顯示元件之製作步驟中之UV照射之步驟時間,較佳為使用選自通式(2-A-4)~(2-A-7)、(2-A-20)及(2-B-4)所表示之群中之化合物,其中,尤佳為選自(2-A-4)或(2-A-20)中之化合物,藉由使用該等群之化合物,可不使下述之不良情況發生或降低其等之程度,上述之不良情況為:UV照射時之液晶組成物之劣化或液晶顯示元件之電壓保持率之下降、殘影之產生等。
通式(2-A-1)~(2-A-28)及通式(2-B-1)~(2-B-6)所表示之化合物可根據對液晶顯示元件要求之特性適當選擇並視需要將複數種組合使用,較佳為使用1~12種,更佳為使用2~10種,尤佳為使用3~8種。液晶組成物中各化合物單獨之較佳含量如下所示。再者,表中之數字係指質量%。
[表1]
較佳之含量 | 更佳之含量 | 尤佳之含量 | |
(2-A-1) | 1~20 | 3~15 | 5~12 |
(2-A-2) | 1~25 | 3~20 | 5~16 |
(2-A-3) | 1~15 | 2~12 | 3~8 |
(2-A-4) | 1~15 | 3~12 | 5~10 |
(2-A-5) | 1~12 | 2~8 | 3~6 |
(2-A-6) | 1~12 | 2~8 | 3~6 |
(2-A-7) | 1~16 | 2~12 | 3~10 |
(2-A-8) | 1~10 | 2~8 | 3~6 |
(2-A-9) | 1~10 | 2~8 | 3~6 |
(2-A-10) | 1~15 | 3~12 | 5~10 |
(2-A-11) | 1~10 | 2~8 | 3~6 |
(2-A-12) | 1~20 | 3~16 | 5~12 |
(2-A-13) | 1~24 | 3~20 | 5~16 |
(2-A-14) | 1~14 | 2~10 | 3~6 |
(2-A-15) | 1~14 | 2~10 | 3~6 |
(2-A-16) | 1~10 | 2~8 | 3~6 |
(2-A-17) | 1~10 | 2~8 | 3~6 |
(2-A-18) | 1~10 | 2~8 | 3~6 |
(2-A-19) | 1~10 | 2~8 | 3~6 |
(2-A-20) | 0.1~6 | 0.5~5 | 1~3 |
[表2]
較佳之含量 | 更佳之含量 | 尤佳之含量 | |
(2-A-21) | 1~15 | 2~12 | 3~9 |
(2-A-22) | 1~16 | 2~13 | 5~10 |
(2-A-23) | 1~12 | 2~10 | 4~8 |
(2-A-24) | 3~12 | 4~10 | 5~8 |
(2-A-25) | 1~12 | 2~10 | 3~8 |
(2-A-26) | 1~12 | 3~10 | 4~8 |
(2-A-27) | 1~10 | 2~8 | 3~6 |
(2-A-28) | 1~12 | 3~10 | 4~8 |
(2-B-1) | 1~25 | 3~20 | 5~16 |
(2-B-2) | 1~18 | 3~15 | 5~12 |
(2-B-3) | 1~20 | 3~16 | 5~12 |
(2-B-4) | 1~12 | 2~9 | 3~6 |
(2-B-5) | 3~16 | 2~13 | 3~10 |
(2-B-6) | 1~10 | 2~9 | 3~8 |
於使用介電負性液晶組成物之情形時,該液晶組成物較佳為含有1種或2種以上之介電負性化合物(∆ε為-2以下),進而含有1種或2種以上之介電中性之化合物(∆ε大於-2且小於+2)。
介電負性化合物較佳為選自通式(5)所表示之群中之化合物。
(R51
及R52
相互獨立地為碳數1~7之烷基、碳數1~7之烷氧基、碳數2~7之烯基、碳數2~7之烯氧基,環D及F相互獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基、1,4-伸苯基、至少1個氫被取代為鹵素原子或甲基之1,4-伸苯基或四氫吡喃-2,5-二基,環E為2,3-二氟-1,4-伸苯基、2-氯-3-氟-1,4-伸苯基、3,4,5-三氟萘-2,6-二基、7,8-二氟二氫苯并哌喃-2,6-二基或下述結構:
L4
及L5
相互獨立地為單鍵、-C2
H4
-、-COO-、-OCO-、-CH2
O-、-OCH2
-、-CF2
O、-OCF2
-、-CH=CH-或-C≡C,c為0、1、2或3,d為0或1,c與d之和為3以下)。
通式(5)所表示之化合物較佳為∆ε為負且其絕對值大於3之化合物。
於通式(5)中,R51
、R52
分別獨立,較佳為碳原子數1~8之烷基、碳原子數1~8之烷氧基、碳原子數2~8之烯基或碳原子數2~8之烯氧基,較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數1~5之烷氧基、碳原子數2~5之烯基或碳原子數2~5之烯氧基,進而較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,進而較佳為碳原子數2~5之烷基或碳原子數2~3之烯基,尤佳為碳原子數3之烯基(丙烯基)。
又,於其所鍵結之環結構為苯基(芳香族)之情形時,較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4之烷氧基及碳原子數4~5之烯基,於其所鍵結之環結構為環己烷、吡喃及二烷等飽和環結構之情形時,較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4之烷氧基及直鏈狀之碳原子數2~5之烯基。
為了使向列相穩定,碳原子及存在之情形時氧原子之合計較佳為5以下,較佳為直鏈狀。
作為烯基,較佳為自上述式(R1)~式(R5)之任一者所表示之基進行選擇。
D及F分別獨立,於要求增大∆n之情形時較佳為芳香族,為了改善應答速度而較佳為脂肪族,較佳為表示反式-1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、3-氟-1,4-伸苯基、3,5-二氟-1,4-伸苯基、2,3-二氟-1,4-伸苯基、1,4-伸環己烯基、1,4-二環[2.2.2]伸辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氫化萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫化萘-2,6-二基,更佳為表示下述結構:
更佳為表示反式-1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基或1,4-伸苯基。
L4
及L5
分別獨立,較佳為表示-CH2
O-、-CF2
O-、-CH2
CH2
-、-CF2
CF2
-或單鍵,進而較佳為-CH2
O-、-CH2
CH2
-或單鍵,尤佳為-CH2
O-或單鍵。
c+d較佳為1、2或3,更佳為1或2。
式(5)所表示之化合物之較佳含量之下限值相對於本實施形態之組成物之總量為1質量%以上、10質量%以上、20質量%以上、30質量%以上、40質量%以上、50質量%以上、55質量%以上、60質量%以上、65質量%以上、70質量%以上、75質量%以上、80質量%以上。較佳含量之上限值為95質量%以下、85質量%以下、75質量%以下、65質量%以下、55質量%以下、45質量%以下、35質量%以下、25質量%以下、20質量%以下。
於需要使本實施形態之組成物之黏度保持較低且應答速度較快之組成物之情形時,較佳為上述下限值較低且上限值較低。進而,於需要保持本實施形態之組成物之Tni較高且溫度穩定性良好之組成物之情形時,較佳為上述下限值較低且上限值較低。又,於欲增大介電各向導性以使驅動電壓保持較低時,較佳為上述下限值較高且上限值較高。
作為通式(5)所表示之化合物,可列舉下述通式(5-1)~(5-15)所表示之化合物群。
(R51
及R52
表示與通式(5)中之含義相同之含義)。
於重視液晶組成物之可靠性之情形時,較佳為使用選自通式(5-1)、(5-2)、(5-6)、(5-8)~(5-10)、(5-11)~(5-13)所表示之群中之化合物,其中,尤佳為通式(5-1)、(5-6)、(5-9)、(5-10)。於重視較低黏性之情形時,較佳為使用選自通式(5-3)~(5-5)、(5-9)、(5-10)、(5-12)、(5-13)、(5-15)所表示之群中之化合物,其中,尤佳為(5-3)、(5-4)、(5-9)、(5-10)、(5-13)、(5-15)。為了縮短本發明之液晶顯示元件之製作步驟中之UV照射之步驟時間,較佳為使用選自通式(5-11)~(5-13)所表示之群中之化合物,其中,尤佳為選自(5-13)中之化合物,藉由使用該等化合物,可不使下述不良情況發生或降低其等之程度,上述不良情況為:UV照射時之液晶組成物之劣化或液晶顯示元件之電壓保持率之下降、殘影之產生等。
通式(5-1)~(5-15)所表示之化合物可根據對液晶顯示元件要求之特性適當選擇並視需要將複數種組合使用,較佳為使用1~12種,更佳為使用2~10種,尤佳為使用3~8種。液晶組成物中之各化合物單獨之較佳含量如下所示。再者,表中之數字係指質量%。
[表3]
較佳之含量 | 更佳之含量 | 尤佳之含量 | |
(5-1) | 1~25 | 3~20 | 5~15 |
(5-2) | 1~20 | 2~16 | 3~12 |
(5-3) | 1~18 | 3~14 | 4~10 |
(5-4) | 1~20 | 3~17 | 5~14 |
(5-5) | 1~14 | 2~11 | 3~8 |
(5-6) | 1~18 | 2~15 | 3~12 |
(5-7) | 1~15 | 2~12 | 3~9 |
(5-8) | 1~12 | 2~10 | 3~8 |
(5-9) | 1~20 | 3~18 | 5~16 |
(5-10) | 1~14 | 2~11 | 3~8 |
(5-11) | 1~10 | 2~8 | 3~6 |
(5-12) | 1~12 | 2~10 | 3~8 |
(5-13) | 1~20 | 3~16 | 5~12 |
(5-14) | 1~14 | 2~12 | 3~10 |
(5-15) | 1~10 | 2~8 | 3~6 |
於使用介電正性液晶組成物之情形時,或者,於使用介電負性液晶組成物之情形時,均較佳為使用選自通式(L)所表示之群中之化合物作為介電中性化合物。
(於通式(L)中,RL1
及RL2
分別獨立地表示碳原子數1~7之烷基,但基中存在之任意1個或不相鄰之2個以上之-CH2
-亦可分別獨立地被取代為-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-,nL1
表示0、1、2或3,AL1
、AL2
及AL3
分別獨立地表示選自由
(a)1,4-伸環己基(該基中存在之任意1個或不相鄰之2個以上之-CH2
-亦可被取代為-O-)、
(b)1,4-伸苯基(該基中存在之任意1個或不相鄰之2個以上之-CH=亦可被取代為-N=)、及
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫化萘-2,6-二基或十氫化萘-2,6-二基(該等基中存在之任意1個或不相鄰之2個以上之-CH=亦可被取代為-N=)
所組成之群中之基,上述基(a)、基(b)及基(c)亦可分別獨立地被取代為氰基、氟原子或氯原子,ZL1
及ZL2
分別獨立地表示單鍵、-CH2
CH2
-、-(CH2
)4
-、-OCH2
-、-CH2
O-、-COO-、-OCO-、-OCF2
-、-CF2
O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-,於nL1
為2以上之情形時,AL2
及ZL 2
可彼此相同亦可不同)。
通式(L)所表示之化合物相當於介電大致中性之化合物(∆ε之值為-2~2)。該化合物可單獨使用1種,亦可組合使用。組合之化合物之種類並無特別限定,根據低溫時之溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等所需之性能適當選擇。使用之化合物之種類例如為1種、3種、4種、5種、6種、7種、8種、9種、10種以上。
液晶組成物中所含之通式(L)所表示之化合物之量根據低溫時之溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率、製程適用性、滴痕、殘影、介電各向導性等所要求之性能適當調整。
其較佳之下限值為1質量%、10質量%、20質量%、30質量%、40質量%、50質量%、55質量%、60質量%、65質量%、70質量%、75質量%、80質量%。另一方面,其較佳之上限值為95質量%、85質量%、75質量%、65質量%、55質量%、45質量%、35質量%、25質量%。
於使液晶組成物之黏度(η)保持較低且提高應答速度之情形時,通式(L)所表示之化合物之量較佳為下限值較高且上限值亦較高。進而,於保持液晶組成物之Tni較高且改善溫度穩定性之情形時,其量較佳為下限值較高且上限值亦較高。又,於增大液晶組成物之∆ε以使液晶顯示元件之驅動電壓保持較低之情形時,其量較佳為下限值較低且上限值亦較低。
於重視可靠性之情形時,RL1
及RL2
分別獨立較佳為烷基,於重視降低化合物之揮發性之情形時,RL1
及RL2
分別獨立較佳為烷氧基,於重視黏性之下降之情形時,RL1
及RL2
之中之至少一者較佳為烯基。
通式(L)所表示之化合物中存在之鹵素原子之數量較佳為0、1、2或3個,更佳為0或1個。又,於重視與其他液晶分子之相容性之情形時,鹵素原子之數量較佳為1個。
又,於其等所鍵結之環結構為苯環(芳香族環)之情形時,RL1
及RL2
分別獨立較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4之烷氧基或碳原子數4~5之烯基。
為了使向列相穩定,RL1
及RL2
分別獨立較佳為碳原子及氧原子(於存在之情形時)之合計為5以下,亦較佳為直鏈狀。
作為烯基,較佳為選自下述式(R1)~(R5)所表示之群中之基。
各式中之黑點表示鍵結鍵。
關於nL1
,於重視液晶分子之應答速度之情形時較佳為0,於改善液晶分子之向列相之上限溫度之情形時較佳為2或3,於獲得該等之平衡之情形時較佳為1。又,為了滿足作為液晶組成物所要求之特性,較佳為將nL1
為不同值之化合物組合。
AL1
、AL2
及AL3
分別獨立,於增大液晶分子之∆n之情形時較佳為芳香族基,於改善液晶分子之應答速度之情形時較佳為脂肪族基。
作為該芳香族基或脂肪族基,較佳為反式-1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、3-氟-1,4-伸苯基、3,5-二氟-1,4-伸苯基、1,4-伸環己烯基、1,4-雙環[2.2.2]伸辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氫化萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫化萘-2,6-二基,更佳為下述化學式所表示之結構,進而較佳為反式-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基。
ZL1
及ZL2
分別獨立,於重視液晶分子之應答速度之情形時較佳為單鍵。
通式(L)所表示之化合物較佳為下述通式(L-1)~(L-7)所表示之化合物。
通式(L-1)所表示之化合物為下述化合物。
式中,RL11
及RL12
分別表示與通式(L)中之RL1
及RL2
相同之含義。
RL11
及RL12
分別獨立較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4之烷氧基或直鏈狀之碳原子數2~5之烯基。
通式(L-1)所表示之化合物可單獨使用1種,亦可將2種以上組合使用。組合之化合物之種類並無特別限定,根據低溫時之溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等所要求之性能適當選擇。使用之化合物之種類例如為1種、2種、3種、4種、5種以上。
液晶組成物中所含之通式(L-1)所表示之化合物之量較佳為如下所述。即,其較佳之下限值為1質量%、2質量%、3質量%、5質量%、7質量%、10質量%、15質量%、20質量%、25質量%、30質量%、35質量%、40質量%、45質量%、50質量%、55質量%。另一方面,其較佳之上限值為95質量%、90質量%、85質量%、80質量%、75質量%、70質量%、65質量%、60質量%、55質量%、50質量%、45質量%、40質量%、35質量%、30質量%、25質量%。
於使液晶組成物之黏度(η)保持較低且提高應答速度之情形時,通式(L-1)所表示之化合物之量較佳為下限值較高且上限值亦較高。進而,於保持液晶組成物之Tni較高且改善溫度穩定性之情形時,其量較佳為下限值中等且上限值亦中等。又,於增大液晶組成物之∆ε以使液晶顯示元件之驅動電壓保持較低之情形時,其量較佳為下限值較低且上限值亦較低。
通式(L-1)所表示之化合物較佳為下述通式(L-1-1)所表示之化合物。
式中,RL12
表示與通式(L-1)中之含義相同之含義。
通式(L-1-1)所表示之化合物較佳為下述式(L-1-1.1)~(L-1-1.3)所表示之化合物,更佳為式(L-1-1.2)或式(L-1-1.3)所表示之化合物,尤佳為式(L-1-1.3)所表示之化合物。若使用式(L-1-1.3)所表示之化合物,則可對液晶組成物賦予較低之黏性及較高之彈性常數,不僅有利於顯示元件之高速應答化,而且於不存在因製造步驟中之UV照射所致之烯基化合物特有之劣化並可抑制顯示品質或可靠性下降之方面而言亦為佳。
液晶組成物中所含之式(L-1-1.3)所表示之化合物之量較佳為如下所述。即,其較佳之下限值為1質量%、2質量%、3質量%、5質量%、7質量%、10質量%。另一方面,其較佳之上限值為20質量%、15質量%、13質量%、10質量%、8質量%、7質量%、6質量%、5質量%、3質量%。
通式(L-1)所表示之化合物較佳為下述通式(L-1-2)所表示之化合物。
式中,RL12
表示與通式(L-1)中之含義相同之含義。
液晶組成物中所含之通式(L-1-2)所表示之化合物之量較佳為如下所述。即,其較佳之下限值為1質量%、5質量%、10質量%。另一方面,其較佳之上限值為60質量%、54質量%、48質量%、42質量%、36質量%、30質量%、24質量%、20質量%、18質量%、15質量%。
通式(L-1-2)所表示之化合物較佳為下述式(L-1-2.1)~(L-1-2.4)所表示之化合物,更佳為式(L-1-2.2)~(L-1-2.4)所表示之化合物。尤其是,式(L-1-2.2)所表示之化合物由於改善液晶組成物之應答速度之效果較高故而較佳,而且藉由將組成物中之含量之上限抑制於24重量%以下,可抑制因製造步驟中之UV照射所致之烯基化合物特有之劣化並且可抑制顯示品質或可靠性之下降,於該方面而言為佳。
又,於較液晶組成物之應答速度更要求提昇Tni之情形時,較佳為使用式(L-1-2.3)或式(L-1-2.4)所表示之化合物。液晶組成物中所含之式(L-1-2.3)或式(L-1-2.4)所表示之化合物之量較佳為設為未達30質量%以提高低溫時之溶解度。
通式(L-1)所表示之化合物較佳為下述通式(L-1-3)所表示之化合物。
式中,RL13
及RL14
分別獨立地表示碳原子數1~8之烷基或碳原子數1~8之烷氧基。
RL13
及RL14
分別獨立較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4之烷氧基或直鏈狀之碳原子數2~5之烯基。
液晶組成物中所含之通式(L-1-3)所表示之化合物之量較佳為如下所述。即,其較佳之下限值為1質量%、5質量%、10質量%、13質量%、15質量%、17質量%、20質量%、23質量%、25質量%、30質量%。另一方面,其較佳之上限值為60質量%、55質量%、50質量%、45質量%、40質量%、37質量%、35質量%、33質量%、30質量%、27質量%、25質量%、23質量%、20質量%、17質量%、15質量%、13質量%、10質量%。
通式(L-1-3)所表示之化合物較佳為下述式(L-1-3.1)~(L-1-3.4)或式(L-1-3.11)~(L-1-3.13)所表示之化合物,更佳為式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)或式(L-1-3.4)所表示之化合物。尤其是,式(L-1-3.1)所表示之化合物由於改善液晶組成物之應答速度之效果較高故而較佳,而且於用於介電負性液晶組成物之情形時,藉由與式(L-1-1.3)組合使用而獲得應答速度更快且可抑制因UV步驟所致之顯示品質或可靠性下降的顯示元件,故而更佳。於用於介電正性液晶組成物之情形時及/或藉由與24質量%以下之式(L-1-2.2)組合使用而獲得應答速度更快且可抑制顯示品質或可靠性下降的顯示元件,故而較佳。
又,於較液晶組成物之應答速度更要求提昇Tni之情形時,較佳為使用式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)或式(L-1-3.12)所表示之化合物。液晶組成物中所含之式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)及式(L-1-3.12)所表示之化合物之合計量較佳為設為未達20%以提高低溫時之溶解度。
通式(L-1)所表示之化合物較佳為下述通式(L-1-4)或(L-1-5)所表示之化合物。
式中,RL15
及RL16
分別獨立地表示碳原子數1~8之烷基或碳原子數1~8之烷氧基。
RL15
及RL16
分別獨立較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4之烷氧基或直鏈狀之碳原子數2~5之烯基。
液晶組成物中所含之通式(L-1-4)所表示之化合物之量較佳為如下所述。即,其較佳之下限值為1質量%、5質量%、10質量%、13質量%、15質量%、17質量%、20質量%。另一方面,其較佳之上限值為25質量%、23質量%、20質量%、17質量%、15質量%、13質量%、10質量%。
液晶組成物中所含之通式(L-1-5)所表示之化合物之量較佳為如下所述。即,其較佳之下限值為1質量%、5質量%、10質量%、13質量%、15質量%、17質量%、20質量%。另一方面,其較佳之上限值為25質量%、23質量%、20質量%、17質量%、15質量%、13質量%、10質量%。
通式(L-1-4)或(L-1-5)所表示之化合物較佳為下述式(L-1-4.1)~(L-1-4.3)或式(L-1-5.1)~(L-1-5.3)所表示之化合物,更佳為式(L-1-4.2)或式(L-1-5.2)所表示之化合物。
通式(L-1)所表示之化合物較佳為將選自式(L-1-1.3)、式(L-1-2.2)、式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)及式(L-1-3.12)所表示之化合物中之2種以上組合,更佳為將選自式(L-1-1.3)、式(L-1-2.2)、式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)及式(L-1-4.2)所表示之化合物中之2種以上組合。
於重視液晶組成物之可靠性之情形時,較佳為將選自式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)及式(L-1-3.4)所表示之化合物中之2種以上組合,於重視液晶組成物之應答速度之情形時,較佳為將選自式(L-1-1.3)及式(L-1-2.2)所表示之化合物中之2種以上組合。
通式(L-1)所表示之化合物亦較佳為下述通式(L-1-6)所表示之化合物。
式中,RL17
及RL18
分別獨立地表示甲基或氫原子。
液晶組成物中所含之通式(L-1-6)所表示之化合物之量較佳為如下所述。即,其較佳之下限值為1質量%、5質量%、10質量%、15質量%、17質量%、20質量%、23質量%、25質量%、27質量%、30質量%、35質量%。另一方面,其較佳之上限值為60質量%、55質量%、50質量%、45質量%、42質量%、40質量%、38質量%、35質量%、33質量%、30質量%。
通式(L-1-6)所表示之化合物較佳為下述式(L-1-6.1)~(L-1-6.3)所表示之化合物。
通式(L-2)所表示之化合物為下述化合物。
式中,RL21
及RL22
分別表示與通式(L)中之RL1
及RL2
相同之含義。
RL21
較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基。
RL22
較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數4~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基。
通式(L-2)所表示之化合物可單獨使用1種,亦可將2種以上組合使用。組合之化合物之種類並無特別限定,根據低溫時之溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等所要求之性能適當選擇。使用之化合物之種類例如為1種、2種、3種、4種、5種以上。
液晶組成物中所含之通式(L-2)所表示之化合物之量較佳為如下所述。即,其較佳之下限值為1質量%、2質量%、3質量%、5質量%、7質量%、10質量%。另一方面,其較佳之上限值為20質量%、15質量%、13質量%、10質量%、8質量%、7質量%、6質量%、5質量%、3質量%。
於重視液晶分子之低溫時之溶解性之情形時,將通式(L-2)所表示之化合物之量設定得較多則效果較高,於重視液晶組成物之應答速度之情形時,將其量設定得較少則效果較高。進而,於改良滴痕或殘影特性之情形時,較佳為將通式(L-2)所表示之化合物之量設定為上述範圍之中間。
通式(L-2)所表示之化合物較佳為下述式(L-2.1)~(L-2.6)所表示之化合物,更佳為式(L-2.1)、式(L-2.3)、式(L-2.4)或式(L-2.6)所表示之化合物。
通式(L-3)所表示之化合物為下述化合物。
式中,RL31
及RL32
分別表示與通式(L)中之RL1
及RL2
相同之含義。
RL31
及RL32
分別獨立較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數4~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基。
通式(L-3)所表示之化合物可單獨使用1種,亦可將2種以上組合使用。組合之化合物之種類並無特別限定,根據低溫時之溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等所要求之性能適當選擇。使用之化合物之種類例如為1種、2種、3種、4種、5種以上。
液晶組成物中所含之通式(L-3)所表示之化合物之量較佳為如下所述。即,其較佳之下限值為1質量%、2質量%、3質量%、5質量%、7質量%、10質量%。另一方面,其較佳之上限值為20質量%、15質量%、13質量%、10質量%、8質量%、7質量%、6質量%、5質量%、3質量%。
再者,於獲得較高之雙折射率之情形時,將通式(L-3)所表示之化合物之量設定得較多則效果較高,於重視較高之Tni之情形時,將其量設定得較少則效果較高。進而,於改良滴痕或殘影特性之情形時,較佳為將通式(L-3)所表示之化合物之量設定為上述範圍之中間。
通式(L-3)所表示之化合物較佳為下述式(L-3.1)~(L-3.4)、式(L-3.6)或式(L-3.7)所表示之化合物,較佳為式(L-3.2)~(L-3.4)、式(L-3.6)或式(L-3.7)所表示之化合物。
通式(L-4)所表示之化合物為下述化合物。
式中,RL41
及RL42
分別表示與通式(L)中之RL1
及RL2
相同之含義。
RL41
較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基。
RL42
較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數4~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基。
通式(L-4)所表示之化合物可單獨使用1種,亦可將2種以上組合使用。組合之化合物之種類並無特別限定,根據低溫時之溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等所要求之性能適當選擇。使用之化合物之種類例如為1種、2種、3種、4種、5種以上。
液晶組成物中所含之通式(L-4)所表示之化合物之量根據低溫時之溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率、製程適用性、滴痕、殘影、介電各向導性等所要求之性能適當調整。
其較佳之下限值為1質量%、2質量%、3質量%、5質量%、7質量%、10質量%、14質量%、16質量%、20質量%、23質量%、26質量%、30質量%、35質量%、40質量%。另一方面,其較佳之上限值為50質量%、40質量%、35質量%、30質量%、20質量%、15質量%、10質量%、5質量%。
通式(L-4)所表示之化合物較佳為下述式(L-4.1)~(L-4.3)所表示之化合物。
根據低溫時之溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等所要求之性能,液晶組成物可僅包含式(L-4.1)所表示之化合物,亦可僅包含式(L-4.2)所表示之化合物,亦可包含式(L-4.1)所表示之化合物及式(L-4.2)所表示之化合物這兩者,亦可包含式(L-4.1)~(L-4.3)所表示之化合物全部。
通式(L-4)所表示之化合物亦較佳為下述式(L-4.4)~(L-4.6)所表示之化合物,更佳為式(L-4.4)所表示之化合物。
根據低溫時之溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等所要求之性能,液晶組成物可僅包含式(L-4.4)所表示之化合物,亦可僅包含式(L-4.5)所表示之化合物,亦可包含式(L-4.4)所表示之化合物及式(L-4.5)所表示之化合物這兩者。
通式(L-4)所表示之化合物亦較佳為下述式(L-4.7)~(L-4.10)所表示之化合物,更佳為式(L-4.9)所表示之化合物。
通式(L-5)所表示之化合物為下述化合物。
式中,RL51
及RL52
分別表示與通式(L)中之RL1
及RL2
相同之含義。
RL51
較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基。
RL52
較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數4~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基。
通式(L-5)所表示之化合物可單獨使用1種,亦可將2種以上組合使用。組合之化合物之種類並無特別限定,根據低溫時之溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等所要求之性能適當選擇。使用之化合物之種類例如為1種、2種、3種、4種、5種以上。
液晶組成物中所含之通式(L-5)所表示之化合物之量根據低溫時之溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率、製程適用性、滴痕、殘影、介電各向導性等所要求之性能適當調整。
其較佳之下限值為1質量%、2質量%、3質量%、5質量%、7質量%、10質量%、14質量%、16質量%、20質量%、23質量%、26質量%、30質量%、35質量%、40質量%。另一方面,其較佳之上限值為50質量%、40質量%、35質量%、30質量%、20質量%、15質量%、10質量%、5質量%。
通式(L-5)所表示之化合物較佳為下述式(L-5.1)或式(L-5.2)所表示之化合物,更佳為式(L-5.1)所表示之化合物。
通式(L-5)所表示之化合物亦較佳為下述式(L-5.3)或式(L-5.4)所表示之化合物。
通式(L-5)所表示之化合物亦較佳為下述式(L-5.5)~(L-5.7)所表示之化合物,更佳為式(L-5.7)所表示之化合物。
通式(L-6)所表示之化合物為下述化合物。
式中,RL61
及RL62
分別表示與通式(L)中之RL1
及RL2
相同之含義,XL61
及XL62
為氫原子或者其中一者表示氟原子。
RL61
及RL62
分別獨立較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,較佳為XL61
及XL62
中之一者為氟原子且另一者為氫原子,更佳為XL62
為氟原子。
通式(L-6)所表示之化合物可單獨使用1種,亦可將2種以上組合使用。組合之化合物之種類並無特別限定,根據低溫時之溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等所要求之性能適當選擇。使用之化合物之種類例如為1種、2種、3種、4種、5種以上。又,亦較佳為自通式(L-6)所表示之群中之化合物,以縮短本案發明之液晶顯示元件之製作步驟中之UV照射之步驟時間。藉此,可不使下述不良情況發生或降低其等之程度,上述不良情況為:UV照射時之液晶組成物之劣化或液晶顯示元件之電壓保持率之下降、殘影之產生等。
液晶組成物中所含之通式(L-6)所表示之化合物之量較佳為如下所述。即,其較佳之下限值為1質量%、2質量%、3質量%、5質量%、7質量%、10質量%、14質量%、16質量%、20質量%、23質量%、26質量%、30質量%、35質量%、40質量%。另一方面,其較佳之上限值為50質量%、40質量%、35質量%、30質量%、20質量%、15質量%、10質量%、5質量%。
再者,於重點在於增大∆n之情形時,較佳為增加通式(L-6)所表示之化合物之量,於重點在於低溫時之析出之情形時,較佳為減少其量。
通式(L-6)所表示之化合物較佳為下述式(L-6.1)~(L-6.9)所表示之化合物。
組合之化合物之種類並無特別限定,較佳為使用1種至3種,更佳為使用1種至4種。又,選擇之化合物之分子量分佈較寬亦對溶解性有效,因此,例如較佳為自式(L-6.1)及式(L-6.2)所表示之化合物選擇1種,自式(L-6.4)及式(L-6.5)所表示之化合物選擇1種,自式(L-6.6)及式(L-6.7)所表示之化合物選擇1種,自式(L-6.8)及式(L-6.9)所表示之化合物選擇1種,並將該等適當組合。其中,更佳為式(L-6.1)、式(L-6.3)、式(L-6.4)、式(L-6.6)及式(L-6.9)所表示之化合物之組合。
通式(L-6)所表示之化合物亦較佳為下述式(L-6.10)~(L-6.17)所表示之化合物,更佳為式(L-6.11)所表示之化合物。
通式(L-7)所表示之化合物為下述化合物。
式中,RL71
及RL72
分別表示與通式(L)中之RL1
及RL2
相同之含義。
AL71
及AL72
分別表示與通式(L)中之AL2
及AL3
相同之含義。其中,AL71
及AL72
中存在之任意氫原子亦可被取代為氟原子。
ZL71
表示與通式(L)中之ZL2
相同之含義。
XL71
及XL72
分別獨立地表示氟原子或氫原子。
式中,RL71
及RL72
分別獨立較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基。
AL71
及AL72
分別獨立較佳為1,4-伸環己基或1,4-伸苯基。其中,AL71
及AL72
中存在之任意氫原子亦可被取代為氟原子。
ZL71
較佳為單鍵或COO-,更佳為單鍵。
XL71
及XL72
分別較佳為氫原子。
組合之化合物之種類並無特別限定,根據低溫時之溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等所要求之性能適當選擇。使用之化合物之種類例如為1種、2種、3種、4種。
液晶組成物中所含之通式(L-7)所表示之化合物之量根據低溫時之溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率、製程適用性、滴痕、殘影、介電各向導性等所要求之性能適當調整。
其較佳之下限值為1質量%、2質量%、3質量%、5質量%、7質量%、10質量%、14質量%、16質量%、20質量%。另一方面,其較佳之上限值為30質量%、25質量%、23質量%、20質量%、18質量%、15質量%、10質量%、5質量%。
於要求液晶組成物之較高之Tni之情形時,較佳為增加通式(L-7)所表示之化合物之量,於期望低黏度之情形時,較佳為減少其量。
通式(L-7)所表示之化合物較佳為下述式(L-7.1)~(L-7.4)所表示之化合物,更佳為式(L-7.2)所表示之化合物。
通式(L-7)所表示之化合物亦較佳為下述式(L-7.11)~(L-7.13)所表示之化合物,更佳為式(L-7.11)所表示之化合物。
通式(L-7)所表示之化合物亦較佳為下述式(L-7.21)~(L-7.23)所表示之化合物,更佳為式(L-7.21)所表示之化合物。
通式(L-7)所表示之化合物亦較佳為下述式(L-7.31)~(L-7.34)所表示之化合物,更佳為式(L-7.31)或式(L-7.32)所表示之化合物。
又,通式(L-7)所表示之化合物亦較佳為下述式(L-7.41)~(L-7.44)所表示之化合物,更佳為式(L-7.41)或式(L-7.42)所表示之化合物。
進而,通式(L-7)所表示之化合物亦較佳為下述式(L-7.51)~(L-7.53)所表示之化合物。
於使用介電正性液晶組成物之情形時,該液晶組成物除了含有1種或2種以上之介電正性化合物(∆ε為+2以上)以外,亦可含有1種或2種以上之介電負性(∆ε大於-2且小於+2)之化合物。於該情形時,介電正性化合物亦較佳為使用選自通式(2-A)及通式(2-B)所表示之群中之化合物,介電負性化合物亦較佳為使用通式(5)所表示之化合物。更佳為進而含有至少1種之通式(L)所表示之介電中性化合物。若將介電正性及負性化合物組合,則可使液晶組成物之平均介電常數增大。藉此,於獲得以橫向電場成分驅動之液晶模式時具備較高穿透率的液晶顯示元件之方面而言為佳,可尤佳地用於FFS或者電極寬度或電極間距離較窄之IPS等容易產生橫向邊緣電場之模式。於同時使用介電正性及負性化合物之情形時,組成物整體中之各化合物之較佳含量亦可按照上述記載適當確定。
又,本發明之液晶組成物亦可進而含有與通式(i)所表示之化合物不同之其他聚合性化合物。聚合性化合物可為液晶組成物所使用之公知之聚合性化合物。作為聚合性化合物之例,較佳為通式(P)所表示之化合物:
(上述通式(P)中,Rp1
表示氫原子、氟原子、氰基、碳原子數1~15之烷基或-Spp2
-Pp2
,該烷基中之1個或未相鄰之2個以上之-CH2
-亦可分別獨立地被取代為-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-,該烷基中之1個或2個以上之氫原子亦可分別獨立地被取代為氰基、氟原子或氯原子,
Pp1
及Pp2
分別獨立地表示通式(Pp1
-1)~式(Pp1
-9)之任一者,
(式中,Rp11
及Rp12
分別獨立地表示氫原子、碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~5之鹵化烷基,Wp11
表示單鍵、-O-、-COO-或亞甲基,tp11
表示0、1或2,於在分子內存在複數個Rp11
、Rp12
、Wp11
及/或tp11
之情形時,其等可相同亦可不同),
Spp1
及Spp2
分別獨立地表示單鍵或間隔基,Zp1
及Zp2
分別獨立地表示單鍵、-O-、-S-、-CH2
-、-OCH2
-、-CH2
O-、-CO-、-C2
H4
-、-COO-、-OCO-、-OCOOCH2
-、-CH2
OCOO-、-OCH2
CH2
O-、-CO-NRZP1
-、-NRZP1
-CO-、-SCH2
-、-CH2
S-、-CH=CRZP1
-COO-、-CH=CRZP1
-OCO-、-COO-CRZP1
=CH-、-OCO-CRZP1
=CH-、-COO-CRZP1
=CH-COO-、-COO-CRZP1
=CH-OCO-、-OCO-CRZP1
=CH-COO-、-OCO-CRZP1
=CH-OCO-、-(CH2
)2
-COO-、-(CH2
)2
-OCO-、-OCO-(CH2
)2
-、-(C=O)-O-(CH2
)2
-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF2
-、-CF2
O-、-OCF2
-、-CF2
CH2
-、-CH2
CF2
-、-CF2
CF2
-或-C≡C-(式中,RZP1
分別獨立地表示氫原子或碳原子數1~4之烷基,於在分子內存在複數個RZP1
之情形時,其等可相同亦可不同),
Ap1
、Ap2
及Ap3
分別獨立地表示選自由
(ap
)1,4-伸環己基(該基中存在之1個-CH2
-或不相鄰之2個以上之-CH2
-亦可被取代為-O-)
(bp
)1,4-伸苯基(該基中存在之1個-CH=或不相鄰之2個以上之-CH=亦可被取代為-N=)及
(cp
)萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、1,2,3,4-四氫化萘-2,6-二基、十氫化萘-2,6-二基、菲-2,7-二基或蒽-2,6-二基(該等基中存在之1個-CH=或不相鄰之2個以上之-CH=亦可被取代為-N=,該基中存在之氫原子亦可被取代為鹵素原子、碳原子數1~8之烷基或碳原子數1~8之烯基)
所組成之群中之基,上述基(ap
)、基(bp
)及基(cp
)分別獨立地使該等基中存在之氫原子亦可被取代為鹵素原子、碳原子數1~8之烷基或碳原子數1~8之烯基,亦可被取代為氰基、氟原子、氯原子或-Spp2
-Pp2
,
mp1
表示0、1、2或3,於在分子內存在複數個Zp 1
、Ap2
、Spp2
及/或Pp2
之情形時,其等可相同亦可不同,但Ap3
於mp1
為0且Ap1
為菲-2,7-二基或蒽-2,6-二基之情形時表示單鍵。其中,於化合物(i)之k為0之情形時,不包括通式(i)所表示之化合物(i))。又,該聚合性化合物較佳為含有1種或2種以上。
於本發明之通式(P)中,Rp1
較佳為-Spp2
-Pp2
。
Pp1
及Pp2
分別獨立較佳為式(Pp1
-1)~式(Pp1
-3)之任一者,較佳為(Pp1
-1)。
Rp11
及Rp12
分別獨立較佳為氫原子或甲基。
tp11
較佳為0或1。
Wp11
較佳為單鍵、亞甲基或伸乙基。
mp1
較佳為0、1或2,較佳為0或1。
Zp1
及Zp2
分別獨立較佳為單鍵、-OCH2
-、-CH2
O-、-CO-、-C2
H4
-、-COO-、-OCO-、-COOC2
H4
-、-OCOC2
H4
-、-C2
H4
OCO-、-C2
H4
COO-、-CH=CH-、-CF2
-、-CF2
O-、-(CH2
)2
-COO-、-(CH2
)2
-OCO-、-OCO-(CH2
)2
-、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-OCOCH=CH-、-COO-(CH2
)2
-、-OCF2
-或-C≡C-,較佳為單鍵、-OCH2
-、-CH2
O-、-C2
H4
-、-COO-、-OCO-、-COOC2
H4
-、-OCOC2
H4
-、-C2
H4
OCO-、-C2
H4
COO-、-CH=CH-、-(CH2
)2
-COO-、-(CH2
)2
-OCO-、-OCO-(CH2
)2
-、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-OCOCH=CH-、-COO-(CH2
)2
-或-C≡C-,較佳為分子內存在之僅1個為-OCH2
-、-CH2
O-、-C2
H4
-、-COO-、-OCO-、-COOC2
H4
-、-OCOC2
H4
-、-C2
H4
OCO-、-C2
H4
COO-、-CH=CH-、-(CH2
)2
-COO-、-(CH2
)2
-OCO-、-OCO-(CH2
)2
-、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-OCOCH=CH-、-COO-(CH2
)2
-或-C≡C-且其他全部為單鍵,較佳為分子內存在之僅1個為-OCH2
-、-CH2
O-、-C2
H4
-、-COO-或-OCO-且其他全部為單鍵,較佳為全部為單鍵。
又,較佳為分子內存在之Zp1
及Zp2
中之僅1個為選自由-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-(CH2
)2
-COO-、-(CH2
)2
-OCO-、-O-CO-(CH2
)2
-、-COO-(CH2
)2
-所組成之群中之連結基且另一個為單鍵。
Spp1
及Spp2
分別獨立地表示單鍵或間隔基,間隔基較佳為碳原子數1~30之伸烷基,該伸烷基中之-CH2
-只要氧原子彼此不直接連結則亦可被取代為-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-或-C≡C-,該伸烷基中之氫原子亦可被取代為鹵素原子,但較佳為直鏈之碳原子數1~10之伸烷基或單鍵。
Ap1
、Ap2
及Ap3
分別獨立較佳為1,4-伸苯基或1,4-伸環己基,較佳為1,4-伸苯基。1,4-伸苯基較佳為被取代為1個氟原子、1個甲基或1個甲氧基,以改善與液晶化合物之相容性。
通式(P)所表示之化合物之合計含量相對於本案之含通式(P)所表示之化合物的組成物,較佳含0.05~10%,較佳含0.1~8%,較佳含0.1~5%,較佳含0.1~3%,較佳含0.2~2%,較佳含0.2~1.3%,較佳含0.2~1%,較佳含0.2~0.56%。
通式(P)所表示之化合物之合計含量之較佳下限值相對於本案之含通式(P)所表示之化合物的組成物為0.01%、0.03%、0.05%、0.08%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%、0.3%。
通式(P)所表示之化合物之合計含量之較佳上限值相對於本案之含通式(P)所表示之化合物的組成物為10%、8%、5%、3%、1.5%、1.2%、1%、0.8%、0.5%。
若含量較少,則不易表現出添加通式(P)所表示之化合物之效果,會產生液晶組成物之配向控制力較弱或經時性變弱等問題,若過多,則會產生硬化後殘留量變多、硬化耗費時間、液晶可靠性下降等問題。因此,考慮該等之平衡而設定含量。
通式(i)所表示之化合物及通式(P)所表示之化合物的合計含量相對於含該等化合物之組成物,較佳含0.05~10%,較佳含0.1~8%,較佳含0.1~5%,較佳含0.1~3%,較佳含0.2~2%,較佳含0.2~1.3%,較佳含0.2~1%,較佳含0.2~0.56%。
通式(i)所表示之化合物及通式(P)所表示之化合物的合計含量之較佳下限值相對於含該等化合物之組成物為0.01%、0.03%、0.05%、0.08%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%、0.3%。
通式(i)所表示之化合物及通式(P)所表示之化合物的合計含量之較佳上限值相對於含該等化合物之組成物為10%、8%、5%、3%、1.5%、1.2%、1%、0.8%、0.5%。
若含量較少,則難以表現出添加通式(i)所表示之化合物及通式(P)所表示之化合物的效果,會產生液晶組成物之配向控制力較弱或經時性變弱等問題,若過多,則會產生硬化後殘留量變多、硬化耗費時間、液晶可靠性下降等問題。因此,考慮該等之平衡而設定含量。
作為本發明之通式(P)所表示之化合物之較佳例,可列舉下述式(P-1-1)~式(P-1-46)所表示之聚合性化合物。
(式中,Pp11
、Pp12
、Spp11
及Spp12
表示與通式(P-1)中之Pp11
、Pp12
、Spp11
及Spp12
相同之含義)。
作為本發明之通式(P)所表示之化合物之較佳例,可列舉下述式(P-2-1)~式(P-2-12)所表示之聚合性化合物。
(式中,Pp21
、Pp22
、Spp21
及Spp22
表示與通式(P-2)中之Pp21
、Pp22
、Spp21
及Spp22
相同之含義)。
作為本發明之通式(P)所表示之化合物之較佳例,可列舉下述式(P-3-1)~式(P-3-15)所表示之聚合性化合物。
(式中,Pp31
、Pp32
、Spp31
及Spp32
表示與通式(P-3)中之Pp31
、Pp32
、Spp31
及Spp32
相同之含義)。
作為本發明之通式(P)所表示之化合物之較佳例,可列舉下述式(P-4-1)~式(P-4-15)所表示之聚合性化合物。
(式中,Pp41
、Pp42
、Spp41
及Spp42
表示與通式(P-4)中之Pp41
、Pp42
、Spp41
及Spp42
相同之含義)。
本發明中之組成物為了提昇可靠性,可進而含有1種或2種以上之化合物(Q)作為添加劑。化合物(Q)較佳為具有下述結構。
(式中,RQ
表示羥基、氫原子、碳原子數1~22之直鏈烷基或支鏈烷基,該烷基中之1個或2個以上之CH2
基能以氧原子不直接相鄰之方式被取代為-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF2
O-、-OCF2
-,以*與其他結構鍵結)
RQ
表示碳原子數1~22之直鏈烷基或支鏈烷基,該烷基中之1個或2個以上之CH2
基能以氧原子不直接相鄰之方式被取代為-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF2
O-、-OCF2
-,但較佳為碳原子數1~10之直鏈烷基、直鏈烷氧基、1個CH2
基被取代為-OCO-或-COO-之直鏈烷基、支鏈烷基、支鏈烷氧基、1個CH2
基被取代為-OCO-或-COO-之支鏈烷基,進而較佳為碳原子數1~20之直鏈烷基、1個CH2
基被取代為-OCO-或-COO-之直鏈烷基、支鏈烷基、支鏈烷氧基、1個CH2
基被取代為-OCO-或-COO-之支鏈烷基。MQ
表示反式-1,4-伸環己基、1,4-伸苯基或單鍵,較佳為反式-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基。
更具體而言,化合物(Q)較佳為下述通式(Q-a)至通式(Q-d)所表示之化合物。
式中,RQ1
較佳為碳原子數1~10之直鏈烷基或支鏈烷基,RQ2
較佳為碳原子數1~20之直鏈烷基或支鏈烷基,RQ3
較佳為碳原子數1~8之直鏈烷基、支鏈烷基、直鏈烷氧基或支鏈烷氧基,LQ
較佳為碳原子數1~8之直鏈伸烷基或支鏈伸烷基。通式(Q-a)至通式(Q-d)所表示之化合物中,進而較佳為通式(Q-c)及通式(Q-d)所表示之化合物。
於本案發明之組成物中,較佳為含有1種或2種之通式(Q)所表示之化合物,進而較佳為含有1種至5種,其含量較佳為0.001~1%,進而較佳為0.001~0.1%,尤佳為0.001~0.05%。
又,作為可用於本發明之抗氧化劑或光穩定劑,更具體而言,較佳為以下之(Q-1)~(Q-44)所表示之化合物。
(式中,n表示0~20之整數)。
為了提高本發明中之液晶組成物之熱穩定性,尤佳為添加抗氧化劑。作為更具體之抗氧化劑,可列舉氫醌衍生物、亞硝胺系聚合抑制劑、受阻酚系抗氧化劑等,更具體而言,可列舉第三丁基對苯二酚、甲基對苯二酚、和光純藥工業股份有限公司製造之「Q-1300」、「Q-1301」、BASF公司之「IRGANOX1010」、「IRGANOX1035」、「IRGANOX1076」、「IRGANOX1098」、「IRGANOX1135」、「IRGANOX1330」、「IRGANOX1425」、「IRGANOX1520」、「IRGANOX1726」、「IRGANOX245」、「IRGANOX259」、「IRGANOX3114」、「IRGANOX3790」、「IRGANOX5057」、「IRGANOX565」等。
抗氧化劑之添加量相對於聚合性液晶組成物較佳為0.01~2.0質量%,更佳為0.05~1.0質量%。
為了提高本發明中之液晶組成物之穩定性,較佳為添加UV吸收劑。作為UV吸收劑,就波長370 nm以下之紫外線之吸收能優異且良好之液晶顯示性之觀點而言,較佳為波長400 nm以上之可見光之吸收較少者。更具體而言,例如可列舉受阻酚系化合物、羥基二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、水楊酸酯系化合物、二苯甲酮系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、鎳錯鹽系化合物、三系化合物,作為受阻酚系化合物,可列舉2,6-二-第三丁基對甲酚、新戊四醇基-四[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、N,N'-六亞甲基雙(3,5-二-第三丁基-4-羥基-苯丙醯胺)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)苯、三-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)-異氰尿酸酯。作為苯并三唑系化合物,可列舉2-(2'-羥基-5'-甲基苯基)苯并三唑、2,2-亞甲基雙(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚)、(2,4-雙-(n-辛硫基)-6-(4-羥基-3,5-二-第三丁基苯胺基)-1,3,5-三、三乙二醇-雙[3-(3-第三丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸酯]、N,N'-六亞甲基雙(3,5-二-第三丁基-4-羥基-苯丙醯胺)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)苯、2-(2'-羥基-3',5'-二-第三丁基苯基)-5-氯苯三唑、(2-(2'-羥基-3',5'-二-第三戊基苯基)-5-氯苯三唑、2,6-二-第三丁基對甲酚、新戊四醇基-四[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯],亦可較佳地使用BASF Japan(股)製造之TINUVIN109、TINUVIN171、TINUVIN326、TINUVIN327、TINUVIN328、TINUVIN770、TINUVIN900、TINUVIN928、CHEMIPRO KASEI(股)製造之KEMISORB71、KEMISORB73、KEMISORB74。
作為光穩定劑,例如可列舉「TINUVIN 111FDL」、「TINUVIN 123」、「TINUVIN 144」、「TINUVIN 152」、「TINUVIN 292」、「TINUVIN 622」、「TINUVIN 770」、「TINUVIN 765」、「TINUVIN 780」、「TINUVIN 905」、「TINUVIN 5100」、「TINUVIN 5050」、「TINUVIN 5060」、「TINUVIN 5151」、「CHIMASSORB 119FL」、「CHIMASSORB 944FL」、「CHIMASSORB 944LD」(以上由BASF股份有限公司製造)、「ADK STAB LA-52」、「ADK STAB LA-57」、「ADK STAB LA-62」、「ADK STAB LA-67」、「ADK STAB LA-63P」、「ADK STAB LA-68LD」、「ADK STAB LA-77」、「ADK STAB LA-82」、「ADK STAB LA-87」(以上由ADEKA股份有限公司製造)等。
又,本發明之液晶組成物亦可進而含有界面活性劑。
其中,較佳為具有聚合性基之界面活性劑,例如,作為具有聚合性基之界面活性劑中之陰離子系者,可列舉:「Antox SAD」、「Antox MS-2N」(以上由日本乳化劑股份有限公司製造)、「Aqualon KH-05」、「Aqualon KH-10」、「Aqualon KH-20」、「Aqualon KH-0530」、「Aqualon KH-1025」(以上由第一工業製藥股份有限公司製造)、「ADEKA REASOAP SR-10N」、「ADEKA REASOAP SR-20N」(以上由ADEKA股份有限公司製造)、「Latemul PD-104」(花王股份有限公司製造)等烷基醚系;「Latemul S-120」、「Latemul S-120A」、「Latemul S-180P」、「Latemul S-180A」(以上由花王股份有限公司製造)、「Eleminol JS-2」(三洋化成股份有限公司製造)等磺基琥珀酸酯系;「Aqualon H-2855A」、「Aqualon H-3855B」、「Aqualon H-3855C」、「Aqualon H-3856」、「Aqualon HS-05」、「Aqualon HS-10」、「Aqualon HS-20」、「Aqualon HS-30」、「Aqualon HS-1025」、「Aqualon BC-05」、「Aqualon BC-10」、「Aqualon BC-20」、「Aqualon BC-1025」、「Aqualon BC-2020」(以上由第一工業製藥股份有限公司製造)、「ADEKA REASOAP SDX-222」、「ADEKA REASOAP SDX-223」、「ADEKA REASOAP SDX-232」、「ADEKA REASOAP SDX-233」、「ADEKA REASOAP SDX-259」、「ADEKA REASOAP SE-10N」、「ADEKA REASOAP SE-20N」(以上由ADEKA股份有限公司製造)等烷基苯基醚或者烷基苯基酯系;「Antox MS-60」、「Antox MS-2N」(以上由日本乳化劑股份有限公司製造)、「Eleminol RS-30」(三洋化成股份有限公司製造)等(甲基)丙烯酸酯硫酸酯系;「H-3330P」(第一工業製藥股份有限公司製造)、「ADEKA REASOAP PP-70」(ADEKA股份有限公司製造)等磷酸酯系。
另一方面,作為具有聚合性基之界面活性劑中之非離子系者,例如可列舉:「Antox LMA-20」、「Antox LMA-27」、「Antox EMH-20」、「Antox LMH-20、「Antox SMH-20」(以上由日本乳化劑股份有限公司製造)、「ADEKA REASOAP ER-10」、「ADEKA REASOAP ER-20」、「ADEKA REASOAP ER-30」、「ADEKA REASOAP ER-40」(以上由ADEKA股份有限公司製造)、「Latemul PD-420」、「Latemul PD-430」、「Latemul PD-450」(以上由花王股份有限公司製造)等烷基醚系;「Aqualon RN-10」、「Aqualon RN-20」、「Aqualon RN-30」、「Aqualon RN-50」、「Aqualon RN-2025」(以上由第一工業製藥股份有限公司製造)、「ADEKA REASOAP NE-10」、「ADEKA REASOAP NE-20」、「ADEKA REASOAP NE-30」、「ADEKA REASOAP NE-40」(以上由ADEKA股份有限公司製造)等烷基苯基醚系或者烷基苯基酯系;「RMA-564」、「RMA-568」、「RMA-1114」(以上由日本乳化劑股份有限公司製造)等(甲基)丙烯酸酯硫酸酯系。
又,本發明之液晶組成物含有通式(i)所表示之化合物,並且亦可進而含有公知之液晶組成物用自發配向助劑。
(液晶顯示元件)
本實施形態之液晶組成物適用於液晶顯示元件。液晶顯示元件可為主動矩陣驅動用液晶顯示元件。液晶顯示元件10可為IPS型、FFS型或PSA型、PSVA型、VA型、ECB型之液晶顯示元件,更佳為IPS型、FFS型之液晶顯示元件。
於本實施形態之液晶顯示元件中,使用有含有通式(i)所表示之化合物之液晶組成物,因此,無須於第一基板及第二基板之液晶層側設置聚醯亞胺配向膜等配向膜。即,本實施形態之液晶顯示元件可採用兩片基板中至少一片基板不具有聚醯亞胺配向膜等配向膜之構成。
(液晶顯示元件)
如上所述之本發明之液晶組成物適用於FFS模式之液晶顯示元件。以下,參照圖1~6,對本發明之FFS模式之液晶顯示元件之例進行說明,但如上所述,並不限定於FFS模式之液晶顯示元件。
於本發明中,可為具有正或負的介電各向導性之液晶組成物中任一者,但以下記載有關具有負性介電各向導性之液晶組成物之情況。
圖1係示意性地表示液晶顯示元件之構成之圖。於圖1中,為了便於說明,將各構成要素分開進行記載。如圖1所記載,本發明之液晶顯示元件10之構成為具有夾持於對向配置之第一透明絕緣基板2與第二透明絕緣基板7之間之液晶組成物(或液晶層5)的FFS模式之液晶顯示元件,且具有使用上述本發明之液晶組成物作為該液晶組成物的特徵。第一透明絕緣基板2於液晶層5側之面形成有電極層3。又,於液晶層5與第一透明絕緣基板2及第二透明絕緣基板7各者之間,具有與構成液晶層5之液晶組成物直接抵接並誘發水平配向之一對聚合物4,該液晶組成物中之液晶分子於未施加電壓時以相對於上述基板2、7大致平行之方式配向。如圖1及圖3所示,上述第一基板2及上述第二基板7亦可由一對偏光板1、8夾持。進而,於圖1中,於上述第二基板7與聚合物4之間設置有彩色濾光片6。但,於本發明之液晶顯示元件中,其特徵在於未設置以往設置的一對配向膜任一者或者兩者。
即,本發明之液晶顯示元件10係依序積層有第一偏光板1、第一基板2、含薄膜電晶體之電極層3、聚合物4、含液晶組成物之液晶層5、聚合物4、彩色濾光片6、第二基板7、及第二偏光板8之構成。
即,本發明之液晶顯示元件10係依序積層有第一偏光板1、第一基板2、含薄膜電晶體之電極層3、含液晶組成物之液晶層5、彩色濾光片6、第二基板7、及第二偏光板8之構成。第一基板2及第二基板7可使用玻璃或如塑膠般具有柔軟性之透明材料,其中一者亦可為矽等不透明材料。2片基板2、7藉由配置於周邊區域之環氧系熱固性組成物等密封材及封閉材而貼合,亦可於其間配置例如玻璃粒子、塑膠粒子、氧化鋁粒子等粒狀間隔件或藉由光微影法形成之由樹脂所組成之間隔柱,以保持基板間距離。
圖2係將圖1中形成於基板2上之電極層3的由II線包圍之區域放大所得之俯視圖。圖3係沿圖2中之III-III線方向將圖1所示之液晶顯示元件切斷所得之剖視圖。如圖2所示,形成於第一基板2之表面之含薄膜電晶體之電極層3中,用以供給掃描信號之複數個閘極匯流排線26與用以供給顯示信號之複數個資料匯流排線25相互交叉地呈矩陣狀配置。再者,於圖2中,僅示出一對閘極匯流排線25及一對資料匯流排線24。
藉由被複數個閘極匯流排線26及複數個資料匯流排線25包圍之區域,形成液晶顯示裝置之單位像素,於該單位像素內,形成有像素電極21及共通電極22。於閘極匯流排線26與資料匯流排線25相互交叉之交叉部附近,設置有包含源極電極27、汲極電極24及閘極電極28之薄膜電晶體。該薄膜電晶體作為對像素電極21供給顯示信號之開關元件,與像素電極21連結。又,與閘極匯流排線26並排地設置共通線路29。該共通線路29與共通電極22連結,以對共通電極22供給共通信號。
薄膜電晶體結構的較佳之一態樣例如如圖3所示,具有形成於基板2表面之閘極電極11、以將該閘極電極11覆蓋且將上述基板2之大致整面覆蓋之方式設置之閘極絕緣層12、以與上述閘極電極11對向之方式形成於上述閘極絕緣層12之表面之半導體層13、以將上述半導體層13之表面一部分覆蓋之方式設置之保護膜14、以將上述保護層14及上述半導體層13之一側端部覆蓋且與上述形成於基板2表面之上述閘極絕緣層12接觸之方式設置之汲極電極16、以將上述保護膜14及上述半導體層13之另一側端部覆蓋且與上述形成於基板2表面之上述閘極絕緣層12接觸之方式設置之源極電極17、以及以將上述汲極電極16及上述源極電極17覆蓋之方式設置之絕緣保護層18。亦可為了使與閘極電極之階差消除等理由,於閘極電極11之表面形成陽極氧化被膜(未圖示)。
上述半導體層13可使用非晶矽、多晶矽等,若使用ZnO、IGZO(In-Ga-Zn-O)、ITO等透明半導體膜,則可抑制起因於光吸收之光載子的弊病,就增大元件之開口率之觀點而言亦較佳。
進而,亦可於半導體層13與汲極電極16或源極電極17之間設置歐姆接觸層15,以減小蕭特基障壁之寬度或高度。歐姆接觸層可使用n型非晶矽或n型多晶矽等高濃度地添加有磷等雜質之材料。
閘極匯流排線26或資料匯流排線25、共通線路29較佳為金屬膜,更佳為Al、Cu、Au、Ag、Cr、Ta、Ti、Mo、W、Ni或其等之合金,尤佳為使用Al或其合金之配線之情形。又,絕緣保護層18係具有絕緣功能之層,由氮化矽、二氧化矽、矽酸氮化膜等形成。
於圖2及圖3所示之實施形態中,共通電極22係形成於閘極絕緣層12上之幾乎整面之平板狀電極,另一方面,像素電極21係形成於將共通電極22覆蓋之絕緣保護層18上之梳形電極。即,共通電極22配置於較像素電極21更靠近第一基板2之位置,該等電極介隔絕緣保護層18相互重疊地配置。像素電極21及共通電極22例如由ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、IZTO(Indium Zinc Tin Oxide)等透明導電性材料形成。由於像素電極21及共通電極22由透明導電性材料形成,故而以單位像素面積開口之面積變大,開口率及穿透率增加。
像素電極21與共通電極22以於像素電極21與共通電極22之間之基板上,水平方向之電極間距離:R小於第一基板2與第二基板7之距離:G之方式形成,以於該等電極間形成橫向邊緣電場。此處,電極間距離:R表示各電極間之基板上水平方向之距離。於圖3中,顯示因平板狀之共通電極22與梳形之像素電極21重疊故電極間距離:R=0之例,由於電極間距離:R小於第一基板2與第二基板7之距離(即,液晶單元間隙):G,故形成橫向邊緣之電場E。因此,FFS型之液晶顯示元件可利用水平方向之電場、及拋物線狀之電場,該水平方向之電場形成於與形成像素電極21之梳形線垂直之方向。像素電極21之梳狀部分之電極寬度:l、及像素電極21之梳狀部分之間隙之寬度:m較佳為形成為可藉由產生之電場將液晶層5內之液晶分子全部驅動之程度之寬度。
就防止光洩漏之觀點而言,彩色濾光片6較佳為於與薄膜電晶體及儲能電容器23對應之部分形成黑矩陣(未圖示)。
於在單面設置配向膜之情形時,該配向膜位於與聚合物4相接之層。其例如為經摩擦處理之聚醯亞胺膜,各配向膜之配向方向平行。此處,使用圖4對本實施形態中之配向膜之摩擦方向(液晶組成物之配向方向)進行說明。圖4係示意性地表示由配向膜誘發之液晶之配向方向之圖。
於兩面均不含配向膜之情形時,可藉由進行對液晶顯示元件之(偏光)UV處理或對基板之摩擦處理等,來實現液晶分子均一之單軸配向。
其中,此處必須注意:沿UV照射之偏光軸之分子選擇性地反應並逐漸被消耗,因此液晶分子之配向軸相對地垂直於UV偏光軸。另外,於摩擦處理之情形時,液晶分子之配向軸相對於摩擦軸平行。
於將垂直於形成像素電極21之梳形線之方向(形成水平電場之方向)設為x軸時,較佳為以該x軸與液晶分子30之長軸方向所成之角θ大致成為0~45°之方式配向。於考慮配向性之情形時,角度較佳為5~45°,就黑顯示時之穿透率之觀點而言,較佳為0~10°,若考慮兩者之平衡,則較佳為3~8°。
於圖3所示之例中,顯示x軸與液晶分子30之長軸方向所成之角θ大致為0°之例。如此誘發液晶之配向方向係為了提高液晶顯示裝置之最大穿透率。
又,偏光板1及偏光板8可以調整各偏光板之偏光軸以使視角或對比度變得良好之方式進行調整,較佳為以其等之穿透軸以常黑模式作動之方式具有相互正交之穿透軸。尤佳為偏光板1及偏光板8之任一者以具有與液晶分子30之配向方向平行之穿透軸之方式配置。又,較佳為以對比度成為最大之方式調整液晶之折射率各向異性∆n與單元厚度d之乘積。進而,亦可使用用以擴大視角之相位差膜。
如上所述之構成之FFS型之液晶顯示裝置10藉由經由薄膜TFT對像素電極21供給圖像信號(電壓),而使像素電極21與共通電極22之間產生橫向邊緣電場,並利用該電場驅動液晶。即,於不施加電壓之狀態下,液晶分子30以其等之長軸方向平行之方式配置。當施加電壓時,於像素電極21與共通電極22之間拋物線形電場之等電位線會形成至像素電極21及共通電極22之上部為止,液晶層5內之液晶分子30沿所形成之電場於液晶層5內旋轉。於本發明中,使用具有負性介電各向導性之液晶分子30,因此,液晶分子30之長軸方向以與所產生之電場方向正交之方式旋轉。位於像素電極21之附近之液晶分子30雖容易受到橫向邊緣電場之影響,但由於具有負性介電各向導性之液晶分子30之極化方向位於分子之短軸,故其長軸方向不會旋轉為相對於配向膜4正交之方向,液晶層5內之全部液晶分子30之長軸方向可維持相對於配向膜4平行之方向。因此,與使用具有正性介電各向導性之液晶分子30之FFS型之液晶顯示元件相比,可獲得優異之穿透率特性。
使用圖1~圖4所說明之FFS型之液晶顯示元件係一例,只要不脫離本發明之技術的思想,則可以其他各種形態實施。例如,圖5係將圖1中形成於基板2上之電極層3之由II線包圍之區域放大所得之俯視圖之另一例。如圖5所示,亦可設為像素電極21具有狹縫之構成。又,亦可使狹縫之圖案以相對於閘極匯流排線26或資料匯流排線25具有傾斜角之方式形成。
又,圖6係沿圖2中III-III線方向將圖1所示之液晶顯示元件切斷所得之剖視圖之另一例。於圖6所示之例中,使用梳形或者具有狹縫之共通電極22,且像素電極21與共通電極22之基板上水平方向之電極間距離為R=α。進而,於圖3中顯示共通電極22形成於閘極絕緣膜12上之例,但如圖6所示,亦可使共通電極22形成於第一基板2上並介隔閘極絕緣膜12而設置像素電極21。較佳為像素電極21之電極寬度:l、共通電極22之電極寬度:n、及電極間距離:R適當調整為可藉由產生之電場將液晶層5內之液晶分子全部驅動之程度的寬度。
又,如圖7所示,像素電極41及共通電極42亦能以分開並嚙合之狀態設置於同一面上。於圖7所示之構造之FFS型顯示元件中,亦以基板上水平方向之電極間距離R小於第一基板2與第二基板7之距離:G之方式形成。
本發明之FFS模式之液晶顯示元件使用有特定之液晶組成物,因此,可兼顧高速應答與顯示不良之抑制。
(液晶顯示元件之製造方法)
本發明之液晶組成物係用於下述之液晶顯示元件,該液晶顯示元件藉由紫外線照射使其所含之化合物(i)聚合從而被賦予液晶配向能,並利用組成物之雙折射來控制光之穿透光量。作為液晶顯示元件,可用於對AM-LCD(主動矩陣液晶顯示元件)、TN(向列型液晶顯示元件)、STN-LCD(超扭轉向列型液晶顯示元件)、OCB-LCD及IPS-LCD(橫向電場效應液晶顯示元件)有用,對AM-LCD尤其有用,且可用於穿透型或者反射型之液晶顯示元件。
本實施形態之液晶顯示元件之製造方法具有:準備基板及液晶組成物之準備步驟[1]、對基板實施親水化處理之親水化處理步驟[2]、組裝液晶顯示元件10之組裝步驟[3]、使配向助劑及/或聚合性化合物聚合之聚合步驟[4]、及使密封材硬化之硬化步驟[5]。關於親水化處理步驟[2],較佳為實施該步驟,但亦可省略。
[1]準備步驟
首先,準備主動矩陣基板AM、彩色濾光片基板CF、及上述液晶組成物。
液晶顯示元件所使用之2片基板可使用玻璃或如塑膠般具有柔軟性之透明材料,另一方面亦可為矽等不透明材料。具有透明電極層之透明基板例如可藉由於玻璃板等透明基板上濺鍍銦錫氧化物(ITO)而獲得。
彩色濾光片例如可藉由顏料分散法、印刷法、電沈積法或染色法等而製成。若以利用顏料分散法製成彩色濾光片之方法為一例進行說明,則將彩色濾光片用之硬化性著色組成物塗佈於該透明基板上,實施圖案化處理,然後藉由加熱或光照射使其硬化。可藉由對紅、綠、藍3色分別進行該步驟來製成彩色濾光片用之像素部。此外,亦可於該基板上設置設有TFT、薄膜二極體、金屬絕緣體、金屬比電阻元件等主動元件之像素電極。
[2]親水化處理步驟(第1個步驟)
然後,亦可對主動矩陣基板AM及彩色濾光片基板CF之與液晶層接觸之面(基板AM、CF之接觸面)之各者實施親水化處理。再者,本步驟視需要進行即可,亦可省略。
藉由實施親水化處理,可提高基板AM、CF之接觸面(以下,亦簡稱作「接觸面」)之親水性。因此,可將液晶組成物中所含之配向助劑之極性基牢固地固定於內側面。又,能以液晶原基自接觸面離開之方式使配向助劑配向。其結果,於液晶層中,可更確實地保持使液晶分子配向之狀態。
作為親水化處理(極性提昇處理),例如可列舉:臭氧處理、電暈處理、氧電漿處理之類之物理處理;賦予界面活性劑、聚乙二醇、聚乙烯醇等、導入具有親水性之官能基之類的化學處理等。該等處理可單獨使用1種或將2種以上組合使用。
其中,作為親水化處理,較佳為物理處理,更佳為臭氧處理。根據臭氧處理,可於接觸面導入羥基而提高親水性(極性)。又,臭氧處理(物理處理)之洗淨效果亦較高,因此可將附著於內側面之雜質(例如,抗蝕劑殘渣等)去除。因此,配向助劑之極性基更容易吸附於接觸面。
<臭氧處理>
臭氧處理係藉由紫外線(UV)照射將空氣中之氧轉換為臭氧而利用含有臭氧之環境進行表面改質之方法。
作為UV光源,較佳為低壓水銀燈。已知低壓水銀燈於185 nm附近及254 nm附近之波長具有發光光譜,利用具有185 nm附近之波長之光產生臭氧,利用具有254 nm附近之波長之光將臭氧分解而產生活性氧。因此,藉由使用低壓水銀燈,可高效率地對接觸面實施親水化處理。
成為臭氧之產生源之氣體只要為包含氧之氣體即可,可使用氧氣、乾燥空氣等。
又,臭氧處理之環境壓力可為減壓及大氣壓之任一者。
臭氧處理之時間(UV之照射時間)並無特別限定,較佳為5~100秒鐘左右,更佳為10~60秒鐘左右。
<電暈處理>
電暈處理係利用藉由於大氣壓下對一對電極施加高電壓之交流而激發之電暈放電來進行表面改質之方法。
<氧電漿處理>
氧電漿處理係藉由電弧放電使含氧氣之處理氣體游離,利用此時產生之氧電漿進行表面改質之方法。
處理氣體可使用氧氣與如氮氣、氬氣、氦氣之非活性氣體之混合氣體。
氧氣之供給量較佳為0.5~50 sccm左右,環境之壓力較佳為0.1~50 Pa左右。
於電弧放電時,來自電源之施加電力較佳為10~500 W左右,電源之頻率較佳為1~50 k Hz左右。
於親水化處理後之接觸面之整個區域中,25℃時之水之靜態接觸角較佳為70°以下,更佳為60°以下。
於像素電極層5及共通電極層9包含有機絕緣膜之情形時,有機絕緣膜之表面之25℃時水之靜態接觸角較佳為70°以下,更佳為40~55°左右。ITO膜(金屬氧化物膜)之表面之25℃時水之靜態接觸角較佳為30°以下,更佳為10~20°左右。
又,於親水化處理後之接觸面之整個區域中,表面自由能較佳為50 mN/m以上,更佳為60 mN/m以上。
於像素電極層及共通電極層包含有機絕緣膜之情形時,有機絕緣膜表面之表面自由能較佳為50 mN/m以上,更佳為55~65 mN/m左右。ITO膜(金屬氧化物膜)表面之表面自由能較佳為70 mN/m以上,更佳為75~85 mN/m左右。
藉由將靜態接觸角及表面自由能設定為上述範圍,可將配向助劑均勻地供給至接觸面之大致整面,並且可使配向助劑更牢固地吸附(固定)於接觸面。
[3]組裝步驟(第2個步驟)
然後,沿主動矩陣基板AM及彩色濾光片基板CF中之至少一者之緣部,使用分注器,呈閉環堤狀描繪密封材。
此處,使上述基板以透明電極層成為內側之方式對向。此時,亦可經由間隔件調整基板之間隔。此時,較佳為以獲得之調光層之厚度d成為1~100 μm之方式進行調整。進而較佳為1.5~10 μm,尤佳為2.5~4.0 μm。於使用偏光板之情形時,較佳為以對比度成為最大之方式調整液晶之折射率各向異性∆n與單元厚度d之積。又,於存在二片偏光板之情形時,亦可調整各偏光板之偏光軸,以使視角或對比度變得良好之方式進行調整。進而,亦可使用用以擴大視角之相位差膜。作為間隔件,例如可列舉由玻璃粒子、塑膠粒子、氧化鋁粒子、光阻劑材料等構成之柱狀間隔基等。
其後,於減壓狀態下,將特定量之液晶組成物滴加至密封材之內側,使液晶組成物夾持於2片基板間。該方法可使用通常之真空注入法或ODF(One Drop Fill)法、噴墨法等,於真空注入法中,雖不會產生滴痕,但具有殘留注入之痕跡之問題,而於本案發明中,可更合適使用「利用ODF法來製造之顯示元件」。於ODF法之液晶顯示元件製造步驟中,對底板或前板中之任一個基板,使用分注器呈閉環堤狀描繪環氧系光熱併用硬化性等之密封劑,於其中,於脫氣下滴加特定量之組成物後,將前板與底板接合,藉此可製造液晶顯示元件。本發明之組成物可穩定地進行ODF步驟中之組成物之滴加,因此,可較佳地使用。
於ODF法中,必須視液晶顯示元件10之尺寸而滴加最佳之注入量。如上所述之液晶組成物例如滴加時所產生之滴加裝置內之急遽之壓力變化或衝擊之影響較少,而能夠長時間穩定地持續滴加。因此,可使液晶顯示元件10之良率維持較高。
尤其是,智慧型手機所常用之小型液晶顯示元件由於液晶組成物之最佳注入量較少,故自身難以將其偏差量控制在一定範圍內。然而,藉由使用如上所述之液晶組成物,於小型液晶顯示元件中亦可準確地滴加穩定且最佳之注入量。
又,根據ODF法,可抑制將液晶組成物滴加至基板時產生滴痕。再者,滴痕係指於進行黑顯示及白顯示之情形時由於滴加液晶組成物之痕跡散射而浮現白色之現象。
藉由上述,可以與液晶組成物接觸之方式使主動矩陣基板AM與彩色濾光片基板CF對向配置。
[4]聚合步驟(第3個步驟)
於配向助劑含有聚合性基之情形時及/或液晶組成物含有聚合性化合物之情形時,藉由對液晶組成物照射如紫外線、電子束之活性能量線,來使配向助劑及/或聚合性化合物聚合。
藉此,形成液晶層而獲得液晶顯示元件。此時,配向助劑被固定於2個基板AM、CF,因此,配向助劑及/或聚合性化合物之聚合物於液晶層中偏集存在於基板AM、CF側。
再者,於如本實施形態般於以與液晶組成物接觸之方式使2個基板對向之狀態下進行聚合之情形時,至少位於照射面側之基板必須相對於活性能量線具有適當之穿透性。
又,聚合亦可如下般以複數個階段進行。具體而言,首先,使用遮罩使僅存在於液晶組成物之特定區域之配向助劑及/或聚合性化合物聚合。其後,調整電場、磁場或溫度等之條件,使未聚合區域中之液晶分子之配向狀態變化。於該狀態下,進而照射活性能量線,使存在於未聚合區域之配向助劑及/或聚合性化合物聚合。
本步驟係為了獲得液晶分子之良好之水平配向性、殘留單體量之減小,較理想為適度之聚合速度。又,就簡便性、效率之觀點而言,上述活性能量線尤佳為紫外線區域。
又,亦可使用偏光光源,亦可使用非偏光光源,但為了誘發水平配向性,較佳為偏光光源,進而較佳為直線偏光。另一方面,為了減小殘留單體量,較佳為非偏光光源。為了實現該等之平衡,亦可單個、併用或依序照射活性能量線。
於活性能量線為紫外線之情形時,可使用金屬鹵素燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈等作為光源燈。
又,照射之紫外線較佳為具有非液晶組成物之吸收波長域之波長的紫外線,更佳為視需要切割特定之波長來使用。
照射之活性能量線(尤其紫外線)之強度較佳為0.1 mW/cm2
~100 W/cm2
左右,更佳為2 mW/cm2
~50 W/cm2
左右。再者,亦可一面使強度變化一面照射活性能量線。
照射之活性能量線(尤其紫外線)之能量可適當調整,較佳為10 mJ/cm2
~500 J/cm2
左右,更佳為100 mJ/cm2
~200 J/cm2
左右。
又,照射活性能量線(尤其紫外線)之時間根據其強度適當選擇,較佳為10~7200秒左右,更佳為10~3600秒左右,進而較佳為10~600秒左右。
此時,可藉由適當調整例如照射之活性能量線之照射時間、液晶組成物中所含之配向助劑之量等,來設定因聚合性單體之聚合物所致之表面粗糙度(Ra)。
照射紫外線時之溫度就電壓保持率或扭轉角穩定性等可靠性之觀點而言,較佳為液晶組成物之Tni以下之溫度,就液晶組成物之均一配向性、殘留單體之觀點而言,較佳為Tni以上,進而,溫度進而較佳為Tni+30℃以上。
於如上所述之液晶組成物中,配向助劑不會阻礙聚合性化合物之聚合反應,因此,可使聚合性化合物彼此較佳地聚合而抑制未反應之聚合性化合物殘留於液晶組成物中。
再者,於[3]組裝步驟中,亦可使用真空注入法代替滴加注入(ODF)法。例如,於真空注入法中,首先,沿主動矩陣基板AM及彩色濾光片基板CF之至少一者之緣部,以殘留注入口之方式網版印刷密封材。其後,使2個基板AM、CF貼合,藉由加熱使密封材熱硬化。然後,將注入口封閉後,移至[4]聚合步驟。
以此方式獲得之液晶顯示元件較佳為PSA型、PSVA型、VA型、IPS型、FFS型或ECB型之液晶顯示元件,更佳為IPS型、FFS型或ECB型之液晶顯示元件。
以上,對本發明之液晶顯示元件及液晶顯示元件之製造方法進行了說明,但本發明並不限定於上述實施形態。
例如,本發明之液晶顯示元件亦可將其一部分之構成置換為發揮相同功能之其他構成,亦可追加任意構成。又,本發明之液晶顯示元件之製造方法亦可包括具有任意目的之追加步驟,亦可置換為可獲得相同作用、效果之任意步驟。
又,於上述實施形態之液晶顯示元件中,為主動矩陣基板AM及彩色濾光片基板CF這兩者不經由聚醯亞胺(PI)配向膜而直接與液晶層4接觸之構成,但亦可於其中一者設置PI配向膜。於該情形時,可對PI配向膜之表面實施親水化處理,亦可不實施。
若設置PI配向膜,則根據形成PI配向膜時對CF之熱之影響、及配向性,較佳為主動矩陣基板AM(具有像素電極之基板)側,就殘留DC、殘影之觀點而言,較佳為彩色濾光片基板CF側。
實施例
以下,基於實施例更具體地對本發明進行說明,但本發明並不限定於實施例。又,以下之實施例及比較例之組成物中之「%」係指「質量%」。
再者,實施例中化合物之記載使用以下縮寫。
<環結構>
<側鏈結構及連結結構>
[表4]
末端之n(數字) | Cn H2n+1 - |
-2- | -CH2 CH2 - |
-1O- | -CH2 O- |
-O1- | -OCH2 - |
-V- | -CO- |
-VO- | -COO- |
-CFFO- | -CF2 O- |
-F | -F |
-Cl | -Cl |
-CN | -C≡N |
-OCFFF | -OCF3 |
-CFFF | -CF3 |
-On | -OCn H2n+1 - |
-T- | -C≡C- |
-N- | -CH=N-N=CH- |
ndm- | Cn H2n+l -HC=CH-(CH2 )m-1 - |
-ndm- | -(CH2 )n-1 -HC=CH-Cm H2m+1 |
ndmO- | Cn H2n+1 -HC=CH-(CH2 )m-1 O- |
-Ondm | -O-(CH2 )n-1 -HC=CH-Cm H2m+1 |
-ndm- | -(CH2 )n-1 -HC=CH-(CH2 )m-1 - |
(其中,表中之n為自然數)
實施例中,所測定之特性如下所述。
Tni:向列相-等向性液相轉移溫度(℃)
∆n:20℃時之折射率各向異性
η:20℃時之黏度(mPa・s)
γ1
:20℃時之旋轉黏性(mPa・s)
∆ε:20℃時之介電各向導性
K33
:20℃時之彈性常數K33
(pN)
對實施例及比較例之各液晶組成物進行以下各種評價試驗。又,將各實施例及比較例中之各液晶組成物之各評價試驗之結果分別記載於下述各表中。
(低溫穩定性之評價試驗)
利用薄膜過濾器(Agilent Technologies公司製造,PTFE 13mm-0.2 μm)對液晶組成物進行過濾,於真空減壓條件下靜置15分鐘而進行溶存空氣之去除。將其利用丙酮洗淨,秤取0.5 g至充分乾燥之小瓶中,於-20℃之低溫環境下靜置。其後,利用目視觀察有無析出,並按照以下4個等級進行判定。
A:靜置14天後,無法確認析出。
B:靜置7天後,確認到析出。
C:靜置3天後,可確認析出。
D:靜置1天後,可確認析出。
(水平配向性之評價試驗)
製作不具有配向膜之第一基板(共通電極基板)、及不具有配向膜之第二基板(像素電極基板),上述第一基板具備由透明共通電極構成之透明電極層及彩色濾光片層,上述第二基板具有像素電極層,該像素電極層具有由以L/S=5.0/5.0 μm圖案化之主動元件驅動之透明像素電極。對該等第一基板及第一基板中之與液晶層相接之側,分別進行時間為30秒鐘之臭氧處理。
於第一基板上滴加液晶組成物,夾持於第二基板上,於常壓、110℃2小時之條件使密封材硬化,而獲得液晶單元間隙3.5 μm之IPS型液晶單元。
進而,將所獲得之液晶單元加熱至Tni+30℃之溫度,於該溫度下,照射365 nm之照度為50 mW/cm2
之直線偏光UV光600秒鐘。此時,光源係設為高壓水銀燈,藉由經由線柵而進行直線偏光UV之照射。
使用偏光顯微鏡觀察此時之配向性及滴痕等配向不均,按照以下4個等級進行評價。
A:亦包括端部等在內,遍及整面均一地單軸水平配向
B:即便有極少之配向缺陷亦為可容許之水準
C:亦包括端部等在內,配向缺陷較多,為無法容許之水準
D:配向不良相當惡劣
(殘留單體量之評價試驗)
對上述試驗中所使用之單元進而照射Toshiba Lighting & Technology公司製造之UV螢光燈120分鐘(313 nm之照度1.7 mW/cm2
)後,利用HPLC對聚合性化合物(R1-1-1)之殘留量進行定量,確定殘留單體量。視單體之殘留量,按照以下4個等級進行評價。
A:未達30 ppm
B:30 ppm以上且未達50 ppm。
C:50 ppm以上且未達200 ppm
D:200 ppm以上
(殘影(顯示不良)評價試驗)
對藉由進行與上述(殘留單體量之評價試驗)相同之處理(UV處理後)而製作之單元,進行因扭轉角變化所致之顯示不良(殘影)評價。首先,測定液晶顯示元件之扭轉角,設為扭轉角(初始)。對該液晶顯示元件以頻率100 Hz施加±30 V之矩形波電壓,同時照射2小時背光。其後,測定扭轉角,設為扭轉角(試驗後)。將自測得之扭轉角(初始)減去扭轉角(試驗後)所得之值設為扭轉角變化量(=角變化之絕對值)[°]。扭轉角係使用SINTEC製造之OPTIPRO所測得。再者,30 V電壓之大小比通常之驅動電壓大數倍,而成為加速試驗。
扭轉角變化量越接近0[°],則產生因扭轉角變化所致之顯示不良之可能性越低。
視扭轉角之變化量,按照以下4個等級進行評價。
按照以下4個等級進行評價。
A:未達0.10[°]
B:0.10[°]以上且未達0.15[°]
C:0.15[°]以上且未達0.20[°]
D:0.20[°]以上
(VHR之評價試驗)
對藉由進行與上述(殘留單體量之評價試驗)相同之處理而製作之單元,於頻率0.6 Hz、施加電壓1 V之條件下測定333 K時之電壓保持率VHR(%)。裝置係使用日本東陽技術公司製造之LCM-2。基於所獲得之測定結果,按照以下4個等級對VHR之性能進行評價。
A:98.0%以上
B:95.0%以上且未達98.0%
C:75.0%以上且未達95.0%
D:75.0%以下
(實施例1)液晶組成物之製備
秤取由下述表5所示之化合物及混合比率所構成之主體液晶組成物,於Tni以上之溫度加熱處理15分鐘以上,並於室溫冷卻15分鐘以上,藉此獲得基底液晶組成物HLC1。
進而,將相當於化合物(i)之化合物(P-J-1):
相對於100質量份之HLC-1添加0.5質量份,並進行加熱溶解,藉此製備液晶組成物。各種評價試驗之結果如下述表所述。
(實施例2~34)
代替實施例1中之添加量0.5質量份之化合物(P-J-1),將下述表6、表7所示之化合物以表6、表7所示之添加量添加至HLC-1中,除此以外,以與實施例1相同之方式製備液晶組成物。各種評價試驗之結果如下述表8、表9所述。
[表6]
基底組成物 | 添加化合物 | 添加量(重量%) | |
實施例1 | HLC-1 | (P-J-1) | 0.5 |
實施例2 | HLC-1 | (P-J-1) | 1 |
實施例3 | HLC-1 | (P-J-2) | 0.5 |
實施例4 | HLC-1 | (P-J-2) | 1 |
實施例5 | HLC-1 | (P-J-3) | 0.5 |
實施例6 | HLC-1 | (P-J-3) | 1 |
實施例7 | HLC-1 | (P-J-4) | 0.5 |
實施例8 | HLC-1 | (P-J-4) | 1 |
實施例9 | HLC-1 | (P-J-5) | 0.5 |
實施例10 | HLC-1 | (P-J-5) | 1 |
實施例11 | HLC-1 | (P-J-6) | 0.5 |
實施例12 | HLC-1 | (P-J-6) | 1 |
實施例13 | HLC-1 | (P-J-7) | 0.5 |
實施例14 | HLC-1 | (P-J-7) | 1 |
實施例15 | HLC-1 | (P-J-8) | 0.5 |
[表7]
基底組成物 | 添加化合物 | 添加量(重量%) | |
實施例16 | HLC-1 | (P-J-8) | 1 |
實施例17 | HLC-1 | (P-J-9) | 0.5 |
實施例18 | HLC-1 | (P-J-9) | 1 |
實施例19 | HLC-1 | (P-J-10) | 0.5 |
實施例20 | HLC-1 | (P-J-10) | 1 |
實施例21 | HLC-1 | (P-J-11) | 0.5 |
實施例22 | HLC-1 | (P-J-11) | 1 |
實施例23 | HLC-1 | (P-J-12) | 0.5 |
實施例24 | HLC-1 | (P-J-12) | 1 |
實施例25 | HLC-1 | (P-J-13) | 0.5 |
實施例26 | HLC-1 | (P-J-13) | 1 |
實施例27 | HLC-1 | (P-J-14) | 0.5 |
實施例28 | HLC-1 | (P-J-14) | 1 |
實施例29 | HLC-1 | (P-J-15) | 0.5 |
實施例30 | HLC-1 | (P-J-15) | 1 |
實施例31 | HLC-1 | (P-J-16) | 0.5 |
實施例32 | HLC-1 | (P-J-16) | 1 |
實施例33 | HLC-1 | (P-J-17) | 0.5 |
實施例34 | HLC-2 | (P-J-17) | 1 |
[表8]
低溫保存性 | 配向性 | 殘留單體量 | 顯示不良 (殘影) | VHR (%) | |
實施例1 | A | B | A | C | B |
實施例2 | B | A | A | C | A |
實施例3 | A | B | A | C | B |
實施例4 | B | A | A | C | A |
實施例5 | A | B | A | C | B |
實施例6 | B | B | A | C | A |
實施例7 | B | A | B | C | B |
實施例8 | C | A | C | C | A |
實施例9 | B | A | B | C | B |
實施例10 | C | A | C | C | A |
實施例11 | B | A | B | C | B |
實施例12 | C | A | C | C | A |
實施例13 | A | A | A | B | B |
實施例14 | B | B | A | B | A |
實施例15 | A | A | A | B | B |
[表9]
低溫保存性 | 配向性 | 殘留單體量 | 顯示不良 (殘影) | VHR (%) | |
實施例16 | B | B | A | B | A |
實施例17 | B | A | A | A | B |
實施例18 | B | B | A | A | A |
實施例19 | B | A | A | A | B |
實施例20 | C | A | A | A | A |
實施例21 | B | A | A | A | B |
實施例22 | C | A | A | A | A |
實施例23 | B | B | A | A | B |
實施例24 | C | A | A | A | A |
實施例25 | B | B | A | A | B |
實施例26 | C | A | A | A | A |
實施例27 | A | B | A | A | B |
實施例28 | B | A | A | A | A |
實施例29 | A | A | A | B | B |
實施例30 | B | B | A | B | A |
實施例31 | A | A | A | B | B |
實施例32 | B | B | A | B | A |
實施例33 | A | A | A | B | B |
實施例34 | B | B | A | B | A |
(實施例35~實施例68)
相對於100質量份之HLC-1添加0.3質量份之下述化合物(P-1),並進行加熱溶解,藉此製備新的基底液晶組成物LC-1。
關於基底液晶,使用LC-1代替HLC1,並以表10、表11所示之化合物及添加量添加至HLC-1中,除此以外,以與實施例1~34相同之方式分別製備液晶組成物。各種評價試驗之結果如表12、表13所述。
[表10]
基底組成物 | 基底組成物 | 添加化合物 | 添加量(重量%) |
實施例35 | LC-1 | (P-J-1) | 0.5 |
實施例36 | LC-1 | (P-J-1) | 1 |
實施例37 | LC-1 | (P-J-2) | 0.5 |
實施例38 | LC-1 | (P-J-2) | 1 |
實施例39 | LC-1 | (P-J-3) | 0.5 |
實施例40 | LC-1 | (P-J-3) | 1 |
實施例41 | LC-1 | (P-J-4) | 0.5 |
實施例42 | LC-1 | (P-J-4) | 1 |
實施例43 | LC-1 | (P-J-5) | 0.5 |
實施例44 | LC-1 | (P-J-5) | 1 |
實施例45 | LC-1 | (P-J-6) | 0.5 |
實施例46 | LC-1 | (P-J-6) | 1 |
實施例47 | LC-1 | (P-J-7) | 0.5 |
實施例48 | LC-1 | (P-J-7) | 1 |
實施例49 | LC-1 | (P-J-8) | 0.5 |
[表11]
基底組成物 | 基底組成物 | 添加化合物 | 添加量(重量%) |
實施例50 | LC-1 | (P-J-8) | 1 |
實施例51 | LC-1 | (P-J-9) | 0.5 |
實施例52 | LC-1 | (P-J-9) | 1 |
實施例53 | LC-1 | (P-J-10) | 0.5 |
實施例54 | LC-1 | (P-J-10) | 1 |
實施例55 | LC-1 | (P-J-11) | 0.5 |
實施例56 | LC-1 | (P-J-11) | 1 |
實施例57 | LC-1 | (P-J-12) | 0.5 |
實施例58 | LC-1 | (P-J-12) | 1 |
實施例59 | LC-1 | (P-J-13) | 0.5 |
實施例60 | LC-1 | (P-J-13) | 1 |
實施例61 | LC-1 | (P-J-14) | 0.5 |
實施例62 | LC-1 | (P-J-14) | 1 |
實施例63 | LC-1 | (P-J-15) | 0.5 |
實施例64 | LC-1 | (P-J-15) | 1 |
實施例65 | LC-1 | (P-J-16) | 0.5 |
實施例66 | LC-1 | (P-J-16) | 1 |
實施例67 | LC-1 | (P-J-17) | 0.5 |
實施例68 | LC-1 | (P-J-17) | 1 |
[表12]
低溫保存性 | 配向性 | 殘留單體量 | 顯示不良 (殘影) | VHR (%) | |
實施例35 | A | B | A | B | B |
實施例36 | B | A | A | B | A |
實施例37 | A | B | A | B | B |
實施例38 | B | A | A | B | A |
實施例39 | A | B | A | B | B |
實施例40 | B | B | A | B | A |
實施例41 | B | A | B | B | B |
實施例42 | C | A | C | B | A |
實施例43 | B | A | B | B | B |
實施例44 | C | A | C | B | A |
實施例45 | B | A | B | B | B |
實施例46 | C | A | C | B | A |
實施例47 | A | A | A | A | B |
實施例48 | B | B | A | A | A |
實施例49 | A | A | A | A | B |
[表13]
低溫保存性 | 配向性 | 殘留單體量 | 顯示不良 (殘影) | VHR (%) | |
實施例50 | B | B | A | A | A |
實施例51 | B | A | A | A | B |
實施例52 | B | B | A | A | A |
實施例53 | B | A | A | A | B |
實施例54 | C | A | A | A | A |
實施例55 | B | A | A | A | B |
實施例56 | C | A | A | A | A |
實施例57 | B | B | A | A | B |
實施例58 | C | A | A | A | A |
實施例59 | B | B | A | A | B |
實施例60 | C | A | A | A | A |
實施例61 | A | B | A | A | B |
實施例62 | B | A | A | A | A |
實施例63 | A | A | A | A | B |
實施例64 | B | B | A | A | A |
實施例65 | A | A | A | A | B |
實施例66 | B | B | A | A | A |
實施例67 | A | A | A | A | B |
實施例68 | B | B | A | A | A |
(實施例69~實施例100)
製備由對應HLC-2~HLC-17之下述表14~表29所示之化合物及混合比率所構成之主體液晶組成物,而獲得各基底液晶組成物HLC-2~HLC-17。
又,與HLC-1同樣地,相對於100質量份之各基底液晶組成物HLC-2~HLC-17,添加0.3質量份之下述化合物(P-1),並進行加熱溶解,藉此獲得新的基底液晶組成物LC-2~LC-17。
關於基底液晶,使用表30、表31所示之基底液晶代替HLC-1,且將與表30、表31對應之化合物以對應之添加量進行添加,除此以外,以與實施例1~34相同之方式分別製備液晶組成物。各種評價試驗之結果如表32、表33所述。
[表30]
基底組成物 | 添加化合物 | 添加量(重量%) | |
實施例69 | HLC-2 | (P-J-1) | 0.5 |
實施例70 | HLC-3 | (P-J-1) | 0.5 |
實施例71 | HLC-4 | (P-J-1) | 0.5 |
實施例72 | HLC-5 | (P-J-1) | 0.5 |
實施例73 | HLC-6 | (P-J-1) | 0.5 |
實施例74 | HLC-7 | (P-J-1) | 0.5 |
實施例75 | HLC-8 | (P-J-1) | 0.5 |
實施例76 | HLC-9 | (P-J-1) | 0.5 |
實施例77 | HLC-10 | (P-J-1) | 0.5 |
實施例78 | HLC-11 | (P-J-1) | 0.5 |
實施例79 | HLC-12 | (P-J-1) | 0.5 |
實施例80 | HLC-13 | (P-J-1) | 0.5 |
實施例81 | HLC-14 | (P-J-1) | 0.5 |
實施例82 | HLC-15 | (P-J-1) | 0.5 |
實施例83 | HLC-16 | (P-J-1) | 0.5 |
實施例84 | HLC-17 | (P-J-1) | 0.5 |
實施例85 | LC-2 | (P-J-10) | 0.5 |
[表31]
基底組成物 | 添加化合物 | 添加量(重量%) | |
實施例86 | LC-3 | (P-J-10) | 0.5 |
實施例87 | LC-4 | (P-J-10) | 0.5 |
實施例88 | LC-5 | (P-J-10) | 0.5 |
實施例89 | LC-6 | (P-J-10) | 0.5 |
實施例90 | LC-7 | (P-J-10) | 0.5 |
實施例91 | LC-8 | (P-J-10) | 0.5 |
實施例92 | LC-9 | (P-J-10) | 0.5 |
實施例93 | LC-10 | (P-J-10) | 0.5 |
實施例94 | LC-11 | (P-J-10) | 0.5 |
實施例95 | LC-12 | (P-J-10) | 0.5 |
實施例96 | LC-13 | (P^J-10) | 0.5 |
實施例97 | LC-14 | (P-J-10) | 0.5 |
實施例98 | LC-15 | (P-J-10) | 0.5 |
實施例99 | LC-16 | (P-J-10) | 0.5 |
實施例100 | LC-17 | (P-J-10) | 0.5 |
[表32]
低溫保存性 | 配向性 | 殘留單體量 | 顯示不良 (殘影) | VHR (%) | |
實施例69 | A | B | A | C | B |
實施例70 | A | B | A | C | B |
實施例71 | A | B | A | C | B |
實施例72 | A | B | A | C | B |
實施例73 | A | B | A | C | B |
實施例74 | A | B | A | C | B |
實施例75 | A | B | A | C | B |
實施例76 | A | B | A | C | B |
實施例77 | A | B | A | C | B |
實施例78 | B | B | B | C | B |
實施例79 | A | B | B | C | A |
實施例80 | B | B | B | C | B |
實施例81 | B | B | B | C | B |
實施例82 | B | B | B | C | B |
實施例83 | B | B | B | C | B |
實施例84 | B | B | B | C | B |
實施例85 | A | A | A | B | A |
[表33]
低溫保存性 | 配向性 | 殘留單體量 | 顯示不良 (殘影) | VHR (%) | |
實施例86 | A | A | A | B | A |
實施例87 | A | A | A | B | A |
實施例88 | A | A | A | B | A |
實施例89 | A | A | A | B | A |
實施例90 | A | A | A | B | A |
實施例91 | A | A | A | B | A |
實施例92 | A | A | A | B | A |
實施例93 | A | A | A | B | A |
實施例94 | B | A | B | C | A |
實施例95 | A | A | B | C | A |
實施例96 | B | A | B | C | B |
實施例97 | B | A | B | C | B |
實施例98 | B | A | B | C | B |
實施例99 | B | A | B | C | B |
實施例100 | B | A | B | C | B |
如以上般,本發明之化合物除了配向性及保存穩定性以外,亦兼具電壓保持率、扭轉角穩定等耐久性,而可提供一種優異之液晶組成物。
[添加劑之添加]
於將實施例中製作之各種液晶組成物設為100重量%時,將下述化合物(A-1)添加0.0050重量%。其結果,顯示出與實施例相同之優異結果。
與上述同樣地,於將實施例中製作之各種液晶組成物設為100重量%時,添加0.2 wt%之KEMISORB 71(BASF公司製造)。其結果,顯示出與對應之實施例相同之優異結果。
與上述同樣地,於將實施例中製作之各種液晶組成物設為100重量%時,添加0.0050重量%之TINUVIN 770(BASF公司製造)。其結果,顯示出與對應之實施例相同之優異結果。
製作於使用本發明中之液晶組成物所製作之顯示元件進而具備彩色濾光片的顯示元件,結果判明作為顯示元件顯示出優異之性能。
製作於使用本發明中之液晶組成物所製作之顯示元件進而具備觸控面板的顯示元件,結果判明作為顯示元件顯示出優異之性能。
(比較例)
(比較例1~33)
於將表35、表36所示之基底液晶設為100質量份時,分別以表34、表35添加量添加表34、表35所示之化合物,除此以外,以與實施例1相同之方式製備液晶組成物。各種評價試驗之結果如表36、表37所述。
[表34]
基底組成物 | 添加化合物 | 添加量 (重量%) | |
比較例1 | HLC-1 | - | - |
比較例2 | HLC-1 | Ref-1 | 0.5 |
比較例3 | HLC-1 | Ref-2 | 0.5 |
比較例4 | HLC-1 | Ref-3 | 0.5 |
比較例5 | HLC-1 | Ref-4 | 0.5 |
比較例6 | HLC-1 | Ref-5 | 0.5 |
比較例7 | HLC-1 | Ref-6 | 0.5 |
比較例8 | HLC-1 | Ref-7 | 0.5 |
比較例9 | LC-1 | - | - |
比較例10 | LC-1 | Ref-1 | 0.5 |
比較例11 | LC-1 | Ref-2 | 0.5 |
比較例12 | LC-1 | Ref-3 | 0.5 |
比較例13 | LC-1 | Ref-4 | 0.5 |
比較例14 | LC-1 | Ref-5 | 0.5 |
比較例15 | LC-1 | Ref-6 | 0.5 |
[表35]
基底組成物 | 添加化合物 | 添加量 (重量%) | |
比較例16 | LC-1 | Ref-7 | 0.5 |
比較例17 | LC-2 | Ref-4 | 0.5 |
比較例18 | LC-3 | Ref-4 | 0.5 |
比較例19 | LC-4 | Ref-4 | 0.5 |
比較例20 | LC-5 | Ref-4 | 0.5 |
比較例21 | LC-6 | Ref-4 | 0.5 |
比較例22 | LC-7 | Ref-4 | 0.5 |
比較例23 | LC-8 | Ref-4 | 0.5 |
比較例24 | LC-9 | Ref-4 | 0.5 |
比較例25 | LC-10 | Ref-4 | 0.5 |
比較例26 | LC-11 | Ref-4 | 0.5 |
比較例27 | LC-12 | Ref-4 | 0.5 |
比較例28 | LC-13 | Ref-4 | 0.5 |
比較例29 | LC-14 | Ref-4 | 0.5 |
比較例30 | LC-15 | Ref-4 | 0.5 |
比較例31 | LC-16 | Ref-4 | 0.5 |
比較例32 | LC-17 | Ref-4 | 0.5 |
比較例33 | LC-18 | Ref-4 | 0.5 |
[表36]
低溫保存性 | 配向性 | 殘留單體量 | 殘影試驗 | VHR (%) | |
比較例1 | A | D | - | D | D |
比較例2 | B | D | C | D | D |
比較例3 | B | D | C | D | C |
比較例4 | B | B | C | D | D |
比較例5 | B | A | C | D | D |
比較例6 | B | A | C | D | D |
比較例7 | B | A | C | D | D |
比較例8 | B | A | C | D | D |
比較例9 | A | D | - | D | D |
比較例10 | B | D | A | D | D |
比較例11 | B | D | C | D | C |
比較例12 | C | B | A | D | D |
比較例13 | B | A | A | D | D |
比較例14 | B | A | A | D | D |
比較例15 | B | A | A | D | D |
[表37]
低溫保存性 | 配向性 | 殘留單體量 | 殘影試驗 | VHR (%) | |
比較例16 | B | A | A | D | D |
比較例17 | B | D | A | D | D |
比較例18 | B | D | A | D | D |
比較例19 | B | D | A | D | D |
比較例20 | B | D | A | D | D |
比較例21 | B | D | A | D | D |
比較例22 | B | D | A | D | D |
比較例23 | B | D | A | D | D |
比較例24 | B | D | A | D | D |
比較例25 | B | D | A | D | D |
比較例26 | B | D | A | D | D |
比較例27 | B | D | A | D | D |
比較例28 | B | D | A | D | D |
比較例29 | B | D | A | D | D |
比較例30 | B | D | A | D | D |
比較例31 | B | D | A | D | D |
比較例32 | B | D | A | D | D |
比較例33 | B | D | A | D | D |
如上,確認到與比較例相比,本發明之液晶組成物作為元件顯示出優異之性能。
[製造方法]
[實施例D-1~D-33]
又,與實施例1~100同樣地,變更液晶組成物、UV光照射溫度、臭氧處理之有無、UV光照度、照射時間、UV照射光源之偏光度等,以表38、表39中之製作條件製作各種元件。將該等之評價試驗示於下述表40、表41中。表中,液晶組成物表示各自使用之液晶組成物與已有實施例之對應狀況,照射溫度表示照射UV光之溫度,表示較Tni高50℃之溫度(+50)、較Tni高30℃之溫度(+30)、較Tni高10℃之溫度(+10),處理表示經臭氧處理者(〇)或未經臭氧處理者(×),UV光表示所照射之UV光為直線偏光或非偏光,照度表示所照射之UV光之照度(mW/cm2
),照射時間表示照射UV光之時間(秒)。
[表38]
實施例 | 液晶組成物 | 照射溫度 | 處理 | UV光 | 照度 | 照射時間 |
D-1 | 實施例45 | 50 | 〇 | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-2 | 實施例47 | 50 | 〇 | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-3 | 實施例51 | 50 | 〇 | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-4 | 實施例19 | 50 | 〇 | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-5 | 實施例23 | 50 | 〇 | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-6 | 實施例73 | 50 | 〇 | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-7 | 實施例74 | 50 | 〇 | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-8 | 實施例75 | 50 | 〇 | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-9 | 實施例76 | 50 | 〇 | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-10 | 實施例77 | 50 | 〇 | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-11 | 實施例78 | 50 | 〇 | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-12 | 實施例79 | 50 | 〇 | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-13 | 實施例80 | 50 | 〇 | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-14 | 實施例81 | 50 | 〇 | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-15 | 實施例82 | 50 | 〇 | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-16 | 實施例83 | 50 | 〇 | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-17 | 實施例84 | 50 | 〇 | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-18 | 實施例85 | 50 | 〇 | 直線偏光 | 100 | 100 |
[表39]
實施例 | 液晶組成物 | 照射溫度 | 處理 | UV光 | 照度 | 照射時間 |
D-19 | 實施例86 | 50 | 〇 | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-20 | 實施例87 | 50 | 〇 | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-21 | 實施例88 | 50 | 〇 | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-22 | 實施例45 | 30 | 〇 | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-23 | 實施例45 | 30 | 〇 | 直線偏光 | 50 | 200 |
D-24 | 實施例45 | 30 | 〇 | 直線偏光 | 10 | 1000 |
D-25 | 實施例45 | 10 | 〇 | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-26 | 實施例47 | 10 | 〇 | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-27 | 實施例51 | 10 | 〇 | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-28 | 實施例45 | 50 | 〇 | 非偏光 | 100 | 100 |
D-29 | 實施例47 | 50 | 〇 | 非偏光 | 100 | 100 |
D-30 | 實施例51 | 50 | 〇 | 非偏光 | 100 | 100 |
D-31 | 實施例45 | 50 | × | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-32 | 實施例47 | 50 | × | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-33 | 實施例51 | 50 | × | 直線偏光 | 100 | 100 |
[表40]
實施例 | 水平配向性 | 殘影試驗 | VHR (%) |
D-1 | A | A | B |
D-2 | A | A | B |
D-3 | A | A | B |
D-4 | A | A | B |
D-5 | A | A | B |
D-6 | A | A | B |
D-7 | A | A | B |
D-8 | A | A | B |
D-9 | A | A | B |
D-10 | A | A | B |
D-11 | A | A | B |
D-12 | A | A | B |
D-13 | A | A | B |
D-14 | A | A | B |
D-15 | A | A | B |
D-16 | A | A | B |
D-17 | A | A | B |
D-18 | A | A | B |
[表41]
實施例 | 水平配向性 | 殘影試驗 | VHR (%) |
D-19 | A | A | B |
D-20 | A | A | B |
D-21 | A | A | B |
D-22 | B | A | B |
D-23 | B | A | B |
D-24 | A | B | B |
D-25 | B | B | B |
D-26 | B | B | B |
D-27 | B | B | B |
D-28 | B | A | A |
D-29 | B | A | A |
D-30 | B | A | A |
D-31 | B | A | A |
D-32 | B | A | A |
D-33 | B | A | A |
如上,判明藉由本發明中之製造方法所製作之面板於配向性等各種評價結果中為優異結果,作為液晶顯示元件優異。
製作於藉由本發明中之製造方法所製作之顯示元件進而具備彩色濾光片的顯示元件,結果判明作為顯示元件顯示出優異之性能。
製作於藉由本發明中之製造方法所製作之顯示元件進而具備觸控面板的顯示元件,結果判明作為顯示元件顯示出優異之性能。
如上,判明藉由本發明中之製造方法所製作之液晶顯示元件於配向性等各種評價結果中為優異結果,作為液晶顯示元件優異。
[比較例]
又,與實施例D-1~D-33同樣地,改變下述表42所示之製造方法中之因素而製作各種元件。將所製作之單元之性能評價示於下述表42中。
[表42]
液晶組成物 | 照射溫度 | 處理 | UV光 | 照度 | 照射時間 | |
D-Ref-1 | 實施例17 | Tni以下 | 〇 | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-Ref-2 | 實施例45 | Tni以下 | 〇 | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-Ref-3 | 實施例17 | Tni以下 | × | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-Ref-4 | 實施例45 | Tni以下 | × | 直線偏光 | 100 | 100 |
D-Ref-5 | 實施例17 | Tni以下 | 〇 | 非偏光 | 100 | 100 |
D-Ref-6 | 實施例45 | Tni以下 | 〇 | 非偏光 | 100 | 100 |
[表43]
水平配向性 | 殘影試驗 | VHR (%) | |
D-Ref-1 | D | D | D |
D-Ref-2 | D | D | D |
D-Ref-3 | D | D | D |
D-Ref-4 | D | D | D |
D-Ref-5 | D | D | D |
D-Ref-6 | D | D | D |
如上,判明藉由非本發明中之製造方法之方法所製作之單元其配向性等各種評價結果不充分,不適合作為元件。
1:偏光板
2:第一透明絕緣基板
3:電極層
4:聚合物
5:液晶層
6:彩色濾光片
7:第二透明絕緣基板
8:偏光板
10:液晶顯示元件
11:閘極電極
12:閘極絕緣層
13:半導體層
14:保護膜
15:歐姆接觸層
16:汲極電極
17:源極電極
18:絕緣保護層
21:像素電極
22:共通電極
23:儲能電容器
24:汲極電極
25:資料匯流排線
26:閘極匯流排線
27:源極電極
28:閘極電極
29:共通線路
30:液晶分子
41:像素電極
42:共通電極
E:電場
G:第一基板與第二基板之距離
l:電極寬度
m:間隙之寬度
n:電極寬度
R:水平方向之電極間距離
圖1係示意性地表示液晶顯示元件之構成之圖。
圖2係將電極層3之由II線包圍之區域放大所得之俯視圖。
圖3係沿III-III線方向將圖1所示之液晶顯示元件切斷所得之剖視圖。
圖4係示意性地表示液晶之配向方向之圖。
圖5係將電極層3之由II線包圍之區域放大所得之俯視圖之另一例。
圖6係沿III-III線方向將圖1所示之液晶顯示元件切斷所得之剖視圖的另一例。
圖7係表示FFS型顯示元件之電極構造之圖。
1:偏光板
2:第一透明絕緣基板
3:電極層
4:聚合物
5:液晶層
6:彩色濾光片
7:第二透明絕緣基板
8:偏光板
10:液晶顯示元件
Claims (38)
- 一種向列型液晶組成物,其含有1種或2種以上之化合物(i),該化合物(i)含有液晶原基、及與上述液晶原基鍵結之光異構化基或二聚化基, 含有1種或2種以上之介電中性化合物,並且 含有1種或2種以上之選自介電正性及負性化合物中的化合物。
- 如請求項1或2所述之向列型液晶組成物,其中,化合物(i)具有2個以上之Pi1 -Spi1 - (式中,Pi1 及Spi1 表示與請求項2記載之Pi1 及Spi1 相同之含義)。
- 如請求項1至3中任一項所述之向列型液晶組成物,其中,化合物(i)於分子內所具有之Pi1 -Spi1 -中之Spi1 為單鍵 (式中,Pi1 表示與請求項2記載之Pi1 相同之含義)。
- 如請求項1至4中任一項所述之向列型液晶組成物,其中,於化合物(i)中之液晶原基鍵結有1個或2個以上之吸附基(-Ki1 )。
- 如請求項5所述之向列型液晶組成物,其中,化合物(i)中之吸附基(-Ki1 )為通式(K-1)~(K-18)之任一者所表示之基, (式中,WK1 表示次甲基或氮原子,次甲基中之氫原子可被取代為碳原子數1~6之直鏈或支鏈之烷基, RK1 表示氫原子、碳原子數1~6之直鏈或支鏈之烷基,該烷基中之-CH2 -可被取代為-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-NH-、-OCOO-、-COO-或-OCO-但-O-不連續, XK1 及YK1 分別獨立地表示-CH2 -、氧原子或硫原子, ZK1 表示氧原子或硫原子,UK1 、VK1 及SK1 分別獨立地表示次甲基或氮原子,TK1 分別獨立地為通式(T-1)~(T-6)之任一者所表示之基, (式中,ST1 表示單鍵、碳原子數1~15之直鏈狀或支鏈狀之伸烷基或者碳原子數2~18之直鏈狀或支鏈狀之伸烯基,該伸烷基或該伸烯基之-CH2 -能以氧原子不直接相鄰之方式被取代為-O-、-COO-、-C(=O)-、-C(=CH2 )-或-OCO-,RT1 表示碳原子數1~5之烷基,該烷基之-CH2 -能以氧原子不直接相鄰之方式被取代為-O-、-COO-、-C(=O)-、-C(=CH2 )-或-OCO-,RT2 及RT3 分別獨立地表示氫原子或碳原子數1~5之烷基,通式(i)所表示之化合物具有至少一個Pi1 -Spi1 -基))。
- 如請求項1所述之向列型液晶組成物,其中,吸附基(-Ki1 )選自通式(K-13)~(K-18),且TK1 之至少一個為通式(T-1)。
- 如請求項6或7所述之向列型液晶組成物,其中,吸附基(-Ki1 )選自(K-13)~(K-18),且TK1 之至少一個為(T-3)。
- 如請求項6或7所述之向列型液晶組成物,其中,吸附基(Ki1 )為(K-1)~(K-12)之任一者。
- 如請求項1至9中任一項所述之向列型液晶組成物,其中,化合物(i)為通式(i)所表示之化合物, (式中,Ri1 及Ri2 分別獨立地表示氫原子、碳原子數1~40之直鏈或支鏈之烷基、鹵化烷基或Pi1 -Spi1 -,該烷基中之-CH2 -可被取代為-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-NH-、-OCOO-、-COO-或-OCO-但-O-不連續,Pi1 表示聚合性基,Spi1 表示間隔基或單鍵, A、C及D分別獨立地表示2價芳香族基、2價雜芳基、2價脂肪族基、2價雜脂肪族基, B表示芳香族基,該等A~D之環結構未經取代或可被取代為碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之鹵化烷基、碳原子數1~12之烷氧基、碳原子數1~12之鹵化烷氧基、鹵素原子、氰基、硝基、Pi1 -Spi1 -及-Z4 -Ki1 , Z1 及Z2 分別獨立地表示單鍵、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2 -CH2 COO-、-OCOCH2 -CH2 -、-CH=C(CH3 )COO-、-OCOC(CH3 )=CH-、-CH2 -CH(CH3 )COO-、-OCOCH(CH3 )-CH2 -、-OCH2 CH2 O-或碳原子數2~20之伸烷基,該伸烷基中之1個或不相鄰之2個以上之-CH2 -可分別獨立地被取代為-O-、-COO-或-OCO-, Z31 及Z32 分別獨立地表示選自通式(Z3-1)~(Z3-5)中之基或單鍵,Z31 及/或Z32 之至少一個為(Z3-1)~(Z3-5)之任一者, (式中,兩端之黑點表示鍵結鍵), l、m及n分別獨立地表示0、1、2之整數, k表示0、1、2之整數, Z4 表示單鍵、-O-、-CH=CH-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-CH2 -CH(CH3 )COO-、-OCOCH(CH3 )-CH2 -或者碳原子數1~20之直鏈或支鏈伸烷基,該伸烷基中之1個或不相鄰之2個以上之-CH2 -可被取代為-O-、-COO-或-OCO-, Ki1 表示選自請求項6中記載之通式(K-1)~(K-18)中之任一者)。
- 如請求項1至10中任一項所述之向列型液晶組成物,其具有正介電各向導性,且含有1種或2種以上之選自通式(2-A)及通式(2-B)所表示之化合物群中之化合物作為介電正性化合物, (式中,R2 為碳原子數1~7之烷基、碳原子數1~7之烷氧基或碳原子數2~7之烯基,環C於存在複數個之情形時相互獨立,表示環上之-CH2 -基之1個或2個以上可被取代為-O-或-S-之1,4-伸環己基、或環狀之-CH=基之1個或2個以上可被取代為-N=之1,4-伸苯基,該等環上之氫原子之1個或2個以上可被取代為鹵素原子,L2 於存在複數個之情形時相互獨立,表示單鍵、-C2 H4 -、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CF2 O-或-OCF2 -,X1 表示-F、-Cl、-CN、-NCS、-CF3 、-OCF3 、至少1個氫原子被取代為鹵素原子的碳原子數1~6之烷基或至少1個氫原子被取代為鹵素原子的碳原子數1~6之烷氧基,Y1 及Y2 相互獨立地表示氫原子或氟原子,b表示1、2、3或4)。
- 如請求項12至14中任一項所述之向列型液晶組成物,其含有1種或2種以上之通式(2-A-4)所表示之化合物。
- 如請求項1至16中任一項所述之向列型液晶組成物,其具有負介電各向導性,且含有1種或2種以上之通式(5)所表示之化合物作為介電負性化合物, (式中,R51 及R52 分別獨立地為碳原子數1~7之烷基、碳原子數1~7之烷氧基、碳原子數2~7之烯基、碳原子數2~7之烯氧基,環D及F分別獨立地表示1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基、1,4-伸苯基、至少1個氫原子被取代為鹵素原子或甲基之1,4-伸苯基或四氫吡喃-2,5-二基,環E表示2,3-二氟-1,4-伸苯基、2-氯-3-氟-1,4-伸苯基、3,4,5-三氟萘-2,6-二基、7,8-二氟二氫苯并哌喃-2,6-二基或, L4 及L5 分別獨立地表示單鍵、-C2 H4 -、-COO-、-OCO-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH=CH-或-C≡C-,c表示0、1、2或3,d表示0或1,c與d之和為3以下,於環D及L4 存在複數個之情形時,其等可相同、可不同)。
- 如請求項1至21中任一項所述之向列型液晶組成物,其具有正介電各向導性,且含有1種或2種以上之選自請求項11中記載之通式(2-A)及(2-B)所表示之群中之化合物作為介電正性化合物,且含有1種或2種以上之請求項17中記載之通式(5)所表示之化合物作為介電負性化合物,。
- 如請求項1至23中任一項所述之向列型液晶組成物,其進而含有聚合性化合物(P)。
- 如請求項24所述之向列型液晶組成物,其含有1種或2種以上之通式(P)所表示之化合物作為聚合性化合物(P): (式中,Rp1 表示氫原子、氟原子、氰基、碳原子數1~15之烷基或-Spp2 -Pp2 ,該烷基中之1個或未相鄰之2個以上之-CH2 -可分別獨立地被取代為-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-,該烷基中之1個或2個以上之氫原子可分別獨立地被取代為氰基、氟原子或氯原子, Pp1 及Pp2 分別獨立地表示通式(Pp1 -1)~式(Pp1 -9)之任一者, (式中,Rp11 及Rp12 分別獨立地表示氫原子、碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~5之鹵化烷基,Wp11 表示單鍵、-O-、-COO-或亞甲基,tp11 表示0、1或2,於在分子內存在複數個Rp11 、Rp12 、Wp11 及/或tp11 之情形時,其等可相同、可不同), Spp1 及Spp2 分別獨立地表示單鍵或間隔基, Zp1 及Zp2 分別獨立地表示單鍵、-O-、-S-、-CH2 -、-OCH2 -、-CH2 O-、-CO-、-C2 H4 -、-COO-、-OCO-、-OCOOCH2 -、-CH2 OCOO-、-OCH2 CH2 O-、-CO-NRZP1 -、-NRZP1 -CO-、-SCH2 -、-CH2 S-、-CH=CRZP1 -COO-、-CH=CRZP1 -OCO-、-COO-CRZP1 =CH-、-OCO-CRZP1 =CH-、-COO-CRZP1 =CH-COO-、-COO-CRZP1 =CH-OCO-、-OCO-CRZP1 =CH-COO-、-OCO-CRZP1 =CH-OCO-、-(CH2 )2 -COO-、-(CH2 )2 -OCO-、-OCO-(CH2 )2 -、-(C=O)-O-(CH2 )2 -、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-CF2 CF2 -或-C≡C-(式中,RZP1 分別獨立地表示氫原子或碳原子數1~4之烷基,於在分子內存在複數個RZP1 之情形時,其等可相同、可不同), Ap1 、Ap2 及Ap3 分別獨立地表示選自由 (ap )1,4-伸環己基(該基中存在之1個-CH2 -或不相鄰之2個以上之-CH2 -可被取代為-O-)、 (bp )1,4-伸苯基(該基中存在之1個-CH=或不相鄰之2個以上之-CH=可被取代為-N=)及 (cp )萘-2,6-二基、萘-1、4-二基、1,2,3,4-四氫化萘-2,6-二基、十氫化萘-2,6-二基、菲-2,7-二基或蒽-2,6-二基(該等基中存在之1個-CH=或不相鄰之2個以上之-CH=可被取代為-N=,該基中存在之氫原子可被取代為鹵素原子、碳原子數1~8之烷基或碳原子數1~8之烯基) 所組成之群中之基,基(ap )、基(bp )及基(cp )分別獨立,該基中所存在之氫原子可被取代為鹵素原子、氰基、碳原子數1~8之烷基或碳原子數1~8之烯基或-Spp2 -Pp2 , mp1 表示0、1、2或3,於在分子內存在複數個Zp1 、Ap2 、Spp2 及/或Pp2 之情形時,其等可相同、可不同,但Ap3 於mp1 為0且Ap1 為菲-2,7-二基或蒽-2,6-二基之情形時表示單鍵;其中,於化合物(i)之k為0之情形時,不包括通式(i)所表示之化合物(i))。
- 如請求項1至25中任一項所述之向列型液晶組成物,其進而含有抗氧化劑。
- 如請求項1至25中任一項所述之向列型液晶組成物,其進而含有UV吸收劑。
- 一種液晶顯示元件,其具備兩片基板、及設置於該兩片基板之間之包含請求項1至27中任一項所述之向列液晶組成物之液晶層。
- 如請求項28所述之液晶顯示元件,其為主動矩陣驅動用。
- 如請求項28或29所述之液晶顯示元件,其為PSA型、PSVA型、VA型、IPS型、FFS型或ECB型。
- 如請求項28至30中任一項所述之液晶顯示元件,其中,兩片基板中之至少一片基板不具有配向膜。
- 如請求項28至31中任一項所述之液晶顯示元件,其具備藉由UV線之照射而聚合之聚合性化合物的聚合物,且該聚合物與液晶層接觸。
- 如請求項32所述之液晶顯示元件,其中,上述UV線為偏光UV。
- 一種請求項32或33所述之液晶顯示元件之製造方法,其係於向列型液晶組成物之Tni以上之溫度進行UV照射。
- 如請求項34所述之液晶顯示元件之製造方法,其中,於較向列型液晶組成物之Tni高30℃以上之溫度照射UV線。
- 如請求項32或34所述之液晶顯示元件之製造方法,其中,於較向列型液晶組成物之Tni高50℃以上之溫度照射UV線。
- 如請求項34至36中任一項所述之液晶顯示元件之製造方法,其中,照射UV線之時間為10~7200秒。
- 如請求項34至37中任一項所述之液晶顯示元件之製造方法,其中,向列型液晶組成物被2片基板所夾持,該2片基板中至少1片基板實施了臭氧處理。
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