TWI466989B

TWI466989B - 液晶組成物及使用其之液晶顯示元件

Info

Publication number: TWI466989B
Application number: TW101138361A
Authority: TW
Inventors: Yoshinori Iwashita; Masahiro Niwa
Original assignee: Dainippon Ink & Chemicals
Priority date: 2012-10-18
Filing date: 2012-10-18
Publication date: 2015-01-01
Also published as: TW201416423A

Description

液晶組成物及使用其之液晶顯示元件

本發明係關於一種有用於作為液晶顯示裝置等之構成構件的液晶組成物及液晶顯示元件。

液晶顯示器係使用於手錶、電子計算機為首之各種測定機器、汽車用面板、文字處理機、電子記事本、印刷機、電腦、電視、手錶、廣告看板等。液晶顯示方式，其之代表者有TN(twisted nematic，扭轉向列)型、STN(super twisted nematic，超扭轉向列)型、使用TFT薄膜電晶體)之VA(垂直配向)型及IPS(in plane switching，橫向電場驅動)型等。該等液晶顯示元件所使用之液晶組成物，要求對於水分、空氣、熱、光等之外部因子為安定，以及以室溫為中心盡可能於廣溫度範圍顯示液晶相、低黏性、且驅動電壓為低。再者，液晶組成物，為了使對於各顯示元件之最佳介電常數異向性(△ε)或及折射率異向性(△n)等為最適之值，係由數種至數十種之化合物所構成。

於垂直配向型顯示器係使用△ε為負之液晶組成物，而廣泛使用於液晶TV。另一方面，於所有之驅動方式中，要求低電壓驅動、高速應答、廣動作溫度範圍。亦即，△ε要求為正且絕對值大、黏度(η)小、高向列相-等向性液相轉移溫度(T_ni )。又，必須由△n與胞間隙(d)之積之△n×d的設定，配合胞間隙將液晶組成物之△n調節為適當的範圍。此外，當將液晶組成物應用於電視等時，由於重視高速應答，故要求γ₁ 小之液晶組成物。

以往，為了構成γ₁ 小之液晶組成物，一般係使用具有二烷基二環己烷骨架的化合物(參照專利文獻1)。然而，二環己烷系化合物雖然γ₁ 之降低效果高，而一般蒸氣壓高之烷基鏈長為短之化合物，該傾向特別顯著。又，由於T_ni 亦為低的傾向，因此，烷基二環己烷系化合物多使用側鏈長之合計為碳原子數7以上之化合物，而實際上對於側鏈短之化合物並未充份探討。

雖亦已知有使用側鏈短之二烷基二環己烷系化合物之液晶組成物(參照專利文獻2)，介電常數為負之化合物多使用具有三環構造之化合物，並使用二氟乙烯骨架之化合物以取得整體之物性的平衡。然而，該組成物所使用之二氟乙烯骨架，有對光之安定性低的問題，而期盼不使用如此之化合物之液晶組成物的開發。

另一方面，由於液晶顯示元件之用途日益擴大，其之使用方法、製造方法亦可見大幅的變化，為了因應此，需要將習知之基本物性值以外的特性最佳化。亦即，使用液晶組成物之液晶顯示元件，變成廣泛使用VA(垂直配向)型或IPS(橫向電場驅動)型等，其之尺寸，50吋以上之超大型尺寸的顯示元件亦已實用化。伴隨基板尺寸之大型化，液晶組成物之於基板的注入方法亦由以往之真空注入法變成以滴下注入(ODF：One Drop Fill)法為主流(參照專利文獻3)，而浮現下述問題：於液晶組成物滴下至基板之際之滴下痕跡導致顯示品質的降低。再者，為了使液晶顯示元件中之液晶材料之預傾角之生成為高速應答性，而開發了PS液晶顯示元件(polymer stabilized，聚合物安定化)、PSA液晶顯示元件(polymer sustained alignment，聚合物維持配向)(參照專利文獻4)，但該問題成為更大的問題。亦即，該等之顯示元件，係具有下述特徵：於液晶組成物中添加單體，而使組成物中之單體硬化。主動矩陣用液晶組成物，由於其維持高電壓保持率的必要性，可使用之化合物需特定，化合物中具有酯鍵之化合物的使用受到限制。於PSA液晶顯示元件所使用之單體以丙烯酸酯系為主，一般於化合物中具有酯鍵，而如此之化合物並非通常作為主動矩陣用液晶組成物所使用者(參照專利文獻4)。如此之異物，會誘使滴下痕跡的產生，顯示不良所致之液晶顯示元件之製品良率的惡化成為問題。又，於液晶組成物添加抗氧化劑、光吸收劑等之添加物之際，亦有製品良率惡化之問題。

此處，所謂之滴下痕跡，係定義為於黑顯示情形下之滴下液晶組成物之痕跡成為白色浮現的現象。

為了抑制滴下痕跡，曾揭示下述方法：藉由於液晶組成物中所混合之聚合性化合物的聚合，於液晶層中形成聚合物層，藉由此與配向抑制膜的關係以抑制所產生之滴下痕跡的方法(專利文獻5)。然而，該方法中，有起因於添加於液晶中之聚合性化合物之顯示之烙印的問題，對於滴下痕跡之抑制的效果並不充分，而期盼開發一種液晶顯示元件，其能維持作為液晶顯示元件之基本特性，且不易產生烙印及滴下痕跡。

先前技術文獻專利文獻

專利文獻1 日本特表2008-505235號公報

專利文獻2 日本特開2012-136623號公報

專利文獻3 日本特開平6-235925

專利文獻4 日本特開2002-357839號公報

專利文獻5 日本特開2006-58755號公報

[發明之概要]

本發明欲解決之問題在於提供一種液晶組成物、以及使用其之液晶顯示元件，該液晶組成物，係不會使介電常數異向性、黏度、向列相上限溫度、低溫之向列相安定性、γ₁ 等作為液晶顯示元件之諸特性及顯示元件之烙印特性惡化，製造時不易產生滴下痕跡，於ODF步驟中可實現安定之液晶材料的吐出量之適於液晶顯示元件的液晶組成物。

本發明人等為了解決上述課題，探討於藉由滴下法之液晶顯示元件之製作最佳之各種液晶組成物的構成，發現藉由以特定之混和比例使用特定之液晶化合物，可抑制液晶顯示元件中之滴下痕跡的產生，而完成本發明。

本發明係提供一種液晶組成物、以及使用其之液晶顯示元件，該液晶組成物，其具有負的介電常數異向性，其特徵係，含有式(I)所表示之化合物並含有15質量%以上之通式(II)所表示之化合物 (式中，R¹ 及R² 分別獨立地表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基，該烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中之1個以上之氫原子，亦可以氟原子取代，該烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中之亞甲基，只要不與氧原子相連鍵結亦可以氧原子取代、只要不與羰基相連鍵結亦可以羰基取代)。

本發明之液晶顯示元件，具有高速應答性優異、烙印之產生少的特徵，亦具有起因於其之製造所產生之滴下痕跡少的特徵，故有用於液晶TV、螢幕等之顯示元件。

[用以實施發明之形態]

如上述，滴下痕跡之產生的過程，現今尚未明瞭，然而，與液晶化合物中之雜質與配向膜的交互作用、層析現象等有關係的可能性高。液晶化合物中之雜質，受到化合物之製造製程很大的影響，而化合物之製造方法，例如即使僅側鏈之碳原子數不同也不一定相同。亦即，由於液晶化合物係以精密之製程所製造，故其之成本於化成品中屬高價者，而非常需要提升製造效率。因此，為了使用即使便宜一點點的原料，例如即使一個側鏈之碳原子數不同，也以全部由其他原料進行製造效率較佳。因此，液晶原體之製造製程，各原體皆不同，例如即使製程相同，但大部分原料皆不同，其之結果，於各原體經常會混入不同之雜質。然而，即使極微量之雜質亦有產生滴下痕跡的可能性，僅以原體之精製對於抑制滴下痕跡的產生有其界限。

另一方面，汎用之液晶原體之製造方法，當製造製程確立後，各原體有固定成一定的傾向。即使分析技術更發展的現在，亦難以完全明白混入何種雜質，而必須以混入各原體之雜質為固定的前提下進行組成物的設計。本發明人等，對液晶原體之雜質與滴下痕基的關係進行探討的結果，經驗上明白組成物中所含者有不易產生滴下痕跡的雜質、與容易產生的雜質。因此，為了抑制滴下痕跡的產生，以特定之比例使用特定之組成物為重要，特別是明白不易產生滴下痕跡之雜質的存在。以下所記載之較佳實施樣態，係由上述之觀點所完成者。

本發明之液晶組成物中，含有作為第一成分之式(I)所表示之化合物，而以含有10~40%為佳、含有10~35%為更佳、含有15~35%又更佳、含有15~30%再更佳、含有15~25%為特佳，更具體而言，當重視應答速度時以含有20~30%為佳、含有20~25%為更佳，當更重視驅動電壓、或重視電壓保持率等可靠性時，以含有15%~20%為佳。

作為第二成分之通式(II)所表示之化合物係含有15%以上，而以含有15~25%為佳、含有15~20%為更佳。通式(II)中，R¹ 表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基，而以表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基為佳，表示碳原子數1~8之烷基為更佳，又更佳為表示碳原子數3~5之烷基，再更佳為表示碳原子數為3或5之烷基。

通式(11)中，R² 表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基，而以表示碳原子數1~8之烷基或碳原子數1~8之烷氧基為佳，表示碳原子數3~5之烷基或碳原子數2~4之烷氧基為更佳，又更佳為表示碳原子數為3或5之烷基或碳原子數為2或4之烷氧基，再更佳為表示碳原子數為2或4之烷氧基。

當重視顯示元件之應答速度之改善時，以烯基為佳，當重視電壓保持率等之可靠性時以烷基為佳。當R¹ 、及R² 表示烯基時，以下述之構造為佳。

(式中，係鍵結於環結構之右端者。)

R¹ 表示碳原子數3~5之烷基、R² 表示碳原子數2~4之烷氧基之通式(II)化合物之含量，較佳為，通式(II)所表示之化合物中之50%以上、70%以上為更佳、80%以上又更佳。

通式(II)所表示之化合物，具體而言，以記載如下之式(II-1)~式(II-8)所表示之化合物為佳，更佳為式(II-1)~式(II-4)所表示之化合物、又更佳為式(II-1)及式(II-3)所表示之化合物、特佳為式(II-1)表示之化合物。

通式(II)所表示之化合物係含有15%以上，而較佳為含有式(II-1)所表示之化合物15%以上。

本發明之液晶組成物，較佳為，含有作為第三成分之通式(III)所表示之化合物。

(式中，R³ 及R⁴ 分別獨立地表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基；該烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中之1個以上之氫原子，亦可以氟原子取代；該烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中之亞甲基，只要不與氧原子相連鍵結亦可以氧原子取代、只要不與羰基相連鍵結亦可以羰基取代。)

當含有通式(III)所表示之化合物時，以含有5~35%為佳、含有10~30%為較佳、含有15~20%為更佳。

通式(III)中，R³ 較佳為表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基，而以表示碳原子數1~8之烷基或碳原子數2~8之烯基為佳，更佳為表示碳原子數1~8之烷基，特佳為表示碳原子數3~5之烷基。通式(III)中，R⁴ 較佳為表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基，而以表示碳原子數1~8之烷基或碳原子數1~8之烷氧基為佳，更佳為表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~4之烷氧基，再更佳為表示碳原子數1~4之烷氧基，特佳為表示碳原子數2或3之烷氧基。

當重視顯示元件之應答速度之改善時，以烯基為佳，當重視電壓保持率等之可靠性時以烷基為佳。當R³ 、及R⁴ 表示烯基時，以下述之構造為佳。

(式中，係鍵結於環結構之右端者。)

通式(III)所表示之化合物，具體而言，以記載如下之式(III-1)~式(III-6)所表示之化合物為佳，更佳為式(III-1)~式(III-4)所表示之化合物、又更佳為式(III-1)~式(III-3)所表示之化合物。

本發明之液晶組成物，以含有作為第四成分之通式(IV)所表示之化合物為佳。

(式中，R⁵ 及R⁶ 分別獨立地表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基；該烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中之1個以上之氫原子，亦可以氟原子取代；該烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中之亞甲基，只要不與氧原子相連鍵結亦可以氧原子取代、只要不與羰基相連鍵結亦可以羰基取代。)

當含有通式(IV)所表示之化合物時，以含有5~30%為佳、含有10~25%為更佳、含有10~20%再更佳。

通式(IV)中，R⁵ 較佳為表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基，而以表示碳原子數1~8之烷基或碳原子數2~8之烯基為佳，更佳為表示碳原子數1~8之烷基，又更佳為表示碳原子數2~5之烷基，特佳為表示碳原子數2或3之烷基。

通式(IV)中，R⁶ 較佳為表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基，而以表示碳原子數1~8之烷基或碳原子數1~8之烷氧基為佳，更佳為表示碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~4之烷氧基，再更佳為表示碳原子數1~4之烷氧基，特佳為表示碳原子數2或3之烷氧基，最佳為表示碳原子數2之烷氧基。

當重視顯示元件之應答速度之改善時，以烯基為佳，當重視電壓保持率等之可靠性時以烷基為佳。當R⁵ 、及R⁶ 表示烯基時，以下述之構造為佳。

(式中，係鍵結於環結構之右端者。)

通式(IV)所表示之化合物，具體而言，以記載如下之式(IV-1)~式(IV-4)所表示之化合物為佳，更佳為式(IV-1)或式(IV-2)所表示之化合物。

本發明之液晶組成物，以含有作為第五成分之通式(V)所表示之化合物為佳。

(式中，R⁷ 及R⁸ 分別獨立地表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基；該烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中之1個以上之氫原子，亦可以氟原子取代；該烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中之亞甲基，只要不與氧原子相連鍵結亦可以氧原子取代、只要不與羰基相連鍵結亦可以羰基取代；A表示1,4-環伸己基、1,4-伸苯基或四氫呋喃-2.5-二基，而當A表示1,4-伸苯基時，該1,4-伸苯基中之1個以上之氫原子，亦可以氟原子取代； Z¹ 表示單鍵、-OCH₂ -、-OCF₂ -、-CH₂ O-、或CF₂ O-；n表示0或1；X¹ ~X⁶ 分別獨立地表示氫原子或氟原子，但X¹ ~X⁶ 之至少一者表示氟原子。)

當含有通式(V)所表示之化合物時，以含有3~20%為佳、含有5~15%為更佳，通式(V)所表示之化合物中，式(IV-1)及式(IV-2)所表示之化合物所佔之比例以50%以上為佳、75%以上為更佳、90%以上又更佳。

通式(V)中，R⁷ 及R⁸ 較佳為分別獨立地表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基，而以表示碳原子數1~8之烷基或碳原子數2~8之烯基為佳，較佳為表示碳原子數1~8之烷基，更佳為表示碳原子數2~5之烷基，特佳為表示碳原子數3~5之烷基，R⁷ 及R⁸ 之碳原子數亦分別不同為最佳。

當重視顯示元件之應答速度之改善時，以烯基為佳，當重視電壓保持率等之可靠性時以烷基為佳。當R⁷ 、及R⁸ 表示烯基時，以下述之構造為佳。

(式中，係鍵結於環結構之右端者。)

通式(V)中，X¹ ~X⁶ 較佳為分別獨立地表示氫原子或氟原子，而以1個~5個為氟原子為佳，更佳為1個~4個為氟原子，又更佳為為1個~3個為氟原子，再更佳為為1個~2個為氟原子，最佳為2個為氟原子。

於該場合中，當氟原子為1個時，較佳為X³ ~X⁶ 之任一者為氟，更佳為X³ 或X⁴ 為氟原子；當氟原子為2個時，較佳為X³ ~X⁶ 之任兩者為氟原子，更佳為X³ 及X⁴ 或X⁵ 及X⁶ 為氟原子，又更佳為X³ 及X⁴ 為氟原子；當氟原子為3個以上時，較佳為至少X³ 及X⁴ 或至少X⁵ 及X⁶ 為氟原子，更佳為至少X³ 及X⁴ 為氟原子。

通式(V)中，A較佳為表示1,4-環伸己基、1,4-伸苯基或四氫呋喃-2.5-二基，而當使用該液晶組成物所製作之顯示元件及液晶顯示器重視應答速度時，以表示1,4-伸苯基或四氫呋喃-2.5-二基為佳，更佳為表示1,4-伸苯基；當重視驅動電壓時，以表示1,4-伸苯基或四氫呋喃-2.5-二基為佳，更佳為表示四氫呋喃-2.5-二基；當重視動作溫度範圍時、亦即必須為高動作溫度範圍時，以表示1,4-環伸己基或四氫呋喃-2.5-二基為佳，更佳為表示1,4-環伸己基；當表示1,4-伸苯基時，苯環中之1個以上之氫原子亦可以氟取代，而以無取代、1取代或2取代為佳，當1取代時以表示2-氟苯為佳，當2取代時以表示2,3-二氟苯為佳。

通式(V)中，Z¹ 較佳為表示單鍵、-OCH₂ -、-OCF₂ -、-CH₂ O-、或CF₂ O-，但以表示單鍵、-OCF₂ -或CF₂ O-為佳，更佳為表示單鍵。

通式(V)中，n較佳為表示0或1，但當重視應答速度時以表示0為佳，當重視動作溫度範圍時、亦即必須為高動作溫度範圍時，以表示1為佳。

通式(V)所表示之化合物，具體而言，以記載如下之式(V-1)~式(V-14)所表示之化合物為佳，更佳為式(V-1)、式(V-3)~式(V-9)及式(V-12)~式(V-15)，又更佳為式(V-1)、式(V-3)、式(V-5)、式(V-6)、式(V-9)、式(V-12)、式(V-13)及式(V-15)，特佳為式(V-1)、式(V-5)、式(V-6)，最佳為式(V-5)。

通式(V)中，R⁷ 及R⁸ 係分別獨立地表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基，較佳為表示碳原子數1~8之烷基或碳原子數2~8之烯基，更佳為表示碳原子數2~5之烷基或碳原子數2~5之烯基，又更佳為表示碳原子數2~5之烷基，當R⁷ 及R⁸ 皆為烷基時，較佳為各別之碳原子數為不同。

更詳而言之，較佳為，R⁷ 表示丙基、R⁸ 表示乙基之化合物、或R⁷ 表示丁基、R⁸ 表示乙基之化合物

本發明之液晶組成物，係能以廣範圍之向列相-等向性液體相轉移溫度(T_NI )使用者，而以60~120℃為佳、70~100℃為更佳、70~90℃為特佳。

本發明之液晶組成物，必須含有式(I)及通式(II)之化合物，較佳之樣態下，可含有通式(III)~(V)所表示之化合物。於該情形下之含量，以如下所記載之含量為佳。

當含有式(I)、通式(II)及(III)所表示之化合物時，該等化合物之合計含量以25~80%為佳、30~75%為更佳、35~70%又更佳、35~65%為特佳、38~60%為最佳。

當含有式(I)、通式(II)及(IV)所表示之化合物時，該等化合物之合計含量以30~90%為佳、35~85%為更佳、40~80%又更佳、45~75%為特佳、50~70%為最佳。

當含有式(I)、通式(II)及(V)所表示之化合物時，該等化合物之合計含量以25~70%為佳、25~65%為更佳、25~60%又更佳、25~55%為特佳、30~50%為最佳。

當含有式(I)、通式(II)、(III)及(IV)所表示之化合物時，該等化合物之合計含量以45~95%為佳、50~95%為更佳、55~95%又更佳、60~90%為特佳、65~85%為最佳。

當含有式(I)、通式(II)、(III)及(V)所表示之化合物時，該等化合物之合計含量以35~90%為佳、35~85%為更佳、35~80%又更佳、35~75%為特佳、40~70%為最佳。

當含有式(I)、通式(II)、(IV)及(V)所表示之化合物時，該等化合物之合計含量以35~95%為佳、40~95%為更佳、45~90%又更佳、50~85%為特佳、55~75%為最佳。

當含有式(I)、所有通式(II)~(V)所表示之化合物時，該等化合物之合計含量以60~98%為佳、65~98%為更佳、70~98%又更佳、73~98%為特佳、80~95%為最佳。

構成本發明之液晶組成物之各化合物中，氟原子數為2以上之化合物、具體而言通式(II)、(III)、(IV)及含有2個以上氟原子之通式(V)所表示之化合物所佔之比例以40~80%為佳、45~75%為更佳、50~70%又更佳，更詳而言之，當重視應答速度時以50%~60%為佳，當重視驅動電壓時以60~70%為佳。

本發明之液晶組成物，亦可進一步含有選自通式(VII-a)至通式(VII-e)所表示之化合物群之化合物。

(式中，R⁹¹ 及R⁹² 分別獨立地表示碳原子數1至10之烷基、碳原子數1至10之烷氧基或碳原子數2至10之烯基，於通式(VII-a)中，除去R⁹¹ 表示碳原子數3之烷基、R⁹² 表示碳原子數2之烷基的化合物。)

當含有選自通式(VII-a)至通式(VII-d)所表示之化合物群之化合物時，以含有1種~10種為佳，更佳為含有1種~8種，特佳為含有1種~5種，亦可含有2種以上之化合物，該情形下之含量以5~40%為佳、5~35%為更佳、7~30%為特佳。

R⁹¹ 及R⁹² 較佳為分別獨立地表示碳原子數1至10之烷基或碳原子數2至10之烯基，更佳為表示碳原子數1至5之烷基或碳原子數2至5之烯基，當表示烯基時，以下述之結構為佳。

(式中，係鍵結於環結構之右端者。)特佳為以下之結構。

(式中，係鍵結於環結構之右端者。)

又，R⁹¹ 及R⁹² 可為相同或相異，而以表示相異之取代基為佳。

由該等觀點考量，通式(VII-a)至通式(VII-e)所表示之化合物，更具體而言以如下所記載之化合物為佳。

該等之中，以(VII-a1)、(VII-a2)、(VII-a16)、(VII-a-18)、(VII-b2)、(VII-b6)、(VII-c2)、(VII-c4)、(VII-c5)、(VII-d1)~(VII-d4)或(VII-e2)為佳。

通式(VII)之化合物與式(I)之化合物於介電常數異向性大至為0上為共通，而式(I)之化合物、與通式(VII)之化合物的比例，於式(I)與通式(VII)之合計含量之內，式(I)以40~85%為佳、更佳為45~80%、特佳為50~75%。又，式(I)與通式(VII)之合計含量，於組成物整體之含量之內，以含有10~70%為佳、更佳為含有15~65%、又更佳為含有20~60%、再更佳為含有25~55%、特佳為含有30~50%。

本發明中之1,4-環己基，以反-1,4-環己基為佳。

本發明中之液晶組成物之介電常數異向性，於25℃下，以-2.0~-6.0為佳、更佳為-2.5~-5.0、特佳為-2.5~-4.0，更詳而言之，當重視應答速度時以-2.5~-3.4為佳，當重視驅動電壓時以-3.4~-4.0為佳。

本發明中之液晶組成物之折射率異向性，於25℃下，以0.08~0.13為佳、更佳為0.09~0.12。更詳而言之，當因應薄胞間隙時以0.10~0.12為佳，當因應厚胞間隙時以0.08~0.10為佳。

本發明中之液晶組成物之旋轉黏度(γ₁ )以150以下為佳、更佳為130以下、特佳為120以下。

本發明中之液晶組成物，旋轉黏度與折射率異向性之函數之Z以顯示特定的值為佳。

(式中，γ₁ 表示旋轉黏度，△n表示折射率異向性。)

Z以13000以下為佳、更佳為12000以下、特佳為11000以下。

本發明之液晶組成物，當使用於主動矩陣顯示元件時，必須具有10¹² (Ω．m)以上之比電阻，較佳為10¹³ (Ω．m)以上、更佳為10¹⁴ (Ω．m)以上。

本發明之液晶組成物，除上述之化合物以外，視用途亦可含有一般之向列液晶、矩列液晶、膽固醇液晶、抗氧化劑、紫外線吸收劑、聚合性單體等。

聚合性單體，以通式(VI)所表示之二官能單體為佳。

(式中，X⁷ 及X⁸ 係分別獨立地表示氫原子或甲基，Sp¹ 及Sp² 係分別獨立地表示單鍵、碳原子數1~8之伸烷基或-O-(CH₂ )_s -(式中，s表示2至7之整數，氧原子係鍵結於芳香環。)，Z² 表示-OCH₂ -、-CH₂ O-、-COO-、-OCO-、-CF₂ O-、-OCF₂ -、-CH₂ CH₂ -、-CF₂ CF₂ -、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CH₂ CH₂ -、-OCO-CH₂ CH₂ -、-CH₂ CH₂ -COO-、-CH₂ CH₂ -OCO-、-COO-CH₂ -、-OCO-CH₂ -、-CH₂ -COO-、 -CH₂ -OCO-、-CY¹ =CY² -(式中，Y¹ 及Y² 分別獨力地表示氟原子或氫原子。)、-C≡C-或單鍵，B表示1,4-伸苯基、反-1,4-環伸己基或單鍵，式中之所有之1,4-伸苯基，任意之氫原子皆可以氟原子取代。)

X⁷ 及X⁸ ，較佳為，任一者表示氫原子之二丙烯酸酯衍生物、或任一者為具有甲基之二甲基丙烯酸酯衍生物，一者表示氫原子而另一者表示甲基之化合物亦較佳。該等化合物之聚合速度，以二丙烯酸酯衍生物為最快，二甲基丙烯酸酯衍生物最慢，非對稱之化合物居中，可視其之用途使用較佳之樣態。於PSA顯示元件，以二甲基丙烯酸酯衍生物為特佳。

Sp¹ 及Sp² 係分別獨立地表示單鍵、碳原子數1~8之伸烷基或-O-(CH₂ )_s -，而於PSA顯示元件，較佳為至少一者為單鍵，而以皆表示單鍵之化合物或一者單鍵另一者表示碳原子數1~8之伸烷基或-O-(CH₂ )_s -之樣態為佳。於該情形下，以1~4之烷基為佳，s以1~4為佳。

Z² ，較佳為-OCH₂ -、-CH₂ O-、-COO-、-OCO-、-CF₂ O-、-OCF₂ -、-CH₂ CH₂ -、-CF₂ CF₂ -或單鍵，更佳為-COO-、-OCO-或單鍵，特佳為單鍵。

B表示任意之氫原子亦可以氟原子取代之1,4-伸苯基、反-1,4-環伸己基或單鍵，而以1,4-伸苯基或單鍵為佳。當C表示單鍵以外之環結構時，Z² 亦可為單鍵以外之連結基，當C為單鍵時，Z² 以單鍵為佳。

由該等觀點考量，通式(VI)中，Sp¹ 及Sp² 之間之環結構，具體係以如下所記載之結構為佳。

通式(VI)中，當C表示單鍵、環結構係形成兩個環時，較佳為表示以下式(VIa-1)至式(VIa-5)，更佳為表示式(VIa-1)至式(VIa-3)，特佳為表示式(VIa-1)。

(式中，兩端係鍵結於Sp¹ 或Sp² 。)

含有該等骨架之聚合性化合物，聚合後之配向規制力(anchoring force)最適於PSA型液晶顯示元件，可得良好之配向狀態，故可抑制、或不會產生顯示不均。

由以上所知，聚合性單體，以通式(VI-1)~通式(VI-4)為特佳，其中以通式(VI-2)為最佳。

(式中，Sp² 表示碳原子數2至5之伸烷基。)

當於本發明之液晶組成物添加單體時，即使不存在聚合起始劑亦可進行聚合，但為了促進聚合亦可含有聚合起始劑。聚合起始劑，可舉例如安息香醚類、二苯基酮類、苯乙酮類、聯苯醯縮酮(benzil ketal)類、醯基膦氧化物類等。又，為了提升保存安定性，亦可添加安定劑。可使用之安定劑，可舉例如氫醌類、氫醌單烷基醚類、三級丁基兒茶酚類、焦沒食子酚類、苯硫酚類、硝基化合物類、β-萘基胺類、β-萘酚類、亞硝基化合物等。

本發明之含有聚合性化合物之液晶組成物，有用於液晶顯示元件，特別有用於主動矩陣驅動用液晶顯示元件，可使用於PSA模式、PSVA模式、VA模式、IPS模式或ECB模式用液晶顯示元件。

本發明之含有聚合性化合物之液晶組成物，係使用於其所含之聚合性化合物，藉由照射紫外線進行聚合以賦予液晶配向能力，利用液晶組成物之雙折射而控制光的透光量的液晶顯示元件。作為液晶顯示元件，於AM-LCD(主動矩陣型液晶顯示元件)、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(橫向電場驅動型液晶顯示元件)為有用，於AM-LCD特別有用，可使用於透過型或反射型之液晶顯示元件。

使用於液晶顯示元件之液晶單元之2片基板，可使用如玻璃或塑膠等具柔軟性的透明材料，其一亦可使用矽等不透明材料。具有透明電極之透明基板，例如，可藉由於玻璃板等透明基板上將銦錫氧化物(ITO)進行濺鍍而製得。

將上述基板，以使透明電極層為內側的方式相對向。此時，亦可透過間隔物調整基板的間隔。此時，較佳為以使所得的調光層之厚度為1~100μm的方式調整。1.5~10μm為更佳，當使用偏光板時，較佳為以使對比為最大的方式調整液晶之折射率異向性△n與胞厚度d的積。又，當有兩片偏光板時，亦可調整各偏光板之偏光軸以使視角或對比調整為良好。再者，亦可使用用以增廣視角之相位差膜。間隔物，可舉例如玻璃粒子、塑膠粒子、氧化鋁粒子、光阻材料等。之後，將環氧系熱硬化性組成物等之密封劑，以設計過之液晶注入口之形狀網版印刷於該基板，貼合該基板彼此，加熱密封劑使用熱硬化。

於2片基板間夾持含有聚合性化合物之液晶組成物的方法，可使用通常之真空注入法或ODF法等，於真空注入法雖無產生滴下痕跡，但於注入之後有殘餘的問題，本發明中，較佳可使用用ODF所製造之顯示元件。

使聚合性化合物聚合的方法，為了得到液晶之良好的配向性能，期盼適度之聚合速度，故較佳為藉由單一使用、併用或依序照射紫外線或電子線等活性能量線使其聚合的方法。當使用紫外線時，可使用偏光光源、亦可使用非偏光光源。又，當以於2片基板間夾持含有聚合性化合物之液晶組成物的狀態進行聚合時，必須至少照射面側之積板對於活性能量線有適當之透明性。又，亦可使用下述手段：於光照射時使用光罩僅使特定部分聚合後，藉由改變電場、磁場或溫度等條件，使未聚合部分之配向狀態改變，再照射活性能量線使其聚合。特別是於紫外線曝光之際，較佳為，於對含有聚合性化合物之液晶組成物施加交流電場之下進行紫外線曝光。所施加之交流電場，以頻率10Hz~10kHz之交流為佳、頻率60Hz~10kHz為更佳，電壓可視液晶顯示元件所欲之預傾角來選擇。亦即，可藉由所施加之電壓控制液晶顯示元件之預傾角。於MVA模式之液晶顯示元件，由配向安定性及對比的觀點，預傾角以控制為80度~89.9度為佳。

照射時之溫度，較佳為可保持本發明之液晶組成物之液晶狀態的溫度範圍內。以接近於室溫之溫度、亦即典型為15~35℃之溫度進行聚合為佳。產生紫外線之燈，可使用金屬鹵素燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈等。又，所照射之紫外線的波長，較佳為照射具有非液晶組成物之吸收波長域之波長範圍的紫外線，視需要可截斷紫外線使用。所照射之紫外線的強度，以0.1mW/cm² ~100mW/cm² 為佳、2mW/cm² ~50mW/cm² 為更佳。所照射之紫外線的能量，可適當地加以調整，而以10mJ/cm² ~500mJ/cm² 為佳、100mJ/cm² ~200mJ/cm² 為更佳。於照射紫外線之際，亦可改變強度。照射紫外線之時間，可視所照射之紫外線強度適當地選擇，而以10秒~3600秒為佳、10秒~600秒為更佳。

本發明之液晶顯示元件之構成，係如圖1所記載之液晶顯示元件，其具有：具備由透明導電性材料所構成之共通電極(common electrode)之第一基板、具備控制於透明導電性材料所構成之像素電極與各像素所具備之像素電極的薄膜電晶體之第二基板、夾持於上述第一基板與第二基板間之液晶組成物，該液晶組成物中之液晶分子之未施加電壓時之配向，相對於上述基板為略垂直，其特徵係，該液晶組成物係使用有上述本發明之液晶組成物。

滴下痕跡的產生受到所注入之液晶材料很大的影響，而顯示元件之構成所造成的影響則無法避免。特別是，由於液晶顯示元件中所形成之彩色濾光鏡、薄膜電晶體等，除薄的配向膜、透明電極等之外並無將液晶組成物隔開的構件，故組合亦會對滴下痕跡的產生造成影響。

特別是當該薄膜電晶體為反交錯型時，汲電極係以被覆閘電極的方式形成，故其之面積有增大的傾向。汲電極，係以銅、鋁、鉻、鈦、鉬、鉭等之金屬材料形成，一般而言，施以鈍化處理係通常的形態。然而，保護薄一般係薄，配向膜亦薄，無法遮斷離子性物質的可能性高，故無法避免金屬材料與液晶組成物之交互作用所致之滴下痕跡的產生。

本發明中，較佳為使用圖2所記載之薄膜電晶體為反交錯型之液晶顯示元件，於使用鋁配線時為佳。

使用本發明之液晶組成物之液晶顯示元件，係兼顧高速應答與抑制顯示不佳之有用者，特別有用於主動矩陣驅動用液晶顯示元件，可使用於VA模式、PSVA模式、PSA模式、IPS模式或ECB模式。

[實施例]

以下舉實施例以更詳述本發明，但本發明並不限定於該等實施例。又，以下實施例及比較例之組成物中之「%」係「質量%」之意。

實施例中，所測定之特性係如以下所述。

T_ni ：向列相-等向性液相轉移溫度(℃)

△n：25℃下之折射率異向性

△ε：25℃下之介電常數異向性

η：20℃下之黏度(mPa．s)

γ₁ ：25℃下之旋轉黏度(mPa．s)

VHR：頻率60Hz、施加電壓1V條件下之60℃之電壓保持率(%)

烙印：液晶顯示元件之烙印評價，係於顯示區域內顯示既定之固定圖型1000小時後，以目視依以下之4階段評價進行全畫面均一顯示時之固定圖型的殘像等級。

◎無殘像

○僅有些微殘像為可容許的等級

△有殘像為無法容許的等級

×有殘像、非常差

滴下痕跡：液晶顯示裝置之滴下痕跡的評價，以目視依以下之4階段評價全面顯示黑時之浮現白色的滴下痕跡。

◎無滴下痕跡

○僅有些微滴下痕跡為可容許的等級

△有滴下痕跡為無法容許的等級

×有滴下痕跡、非常差

製程適性：製程適性，係於ODF製程中，使用定容積計量泵，進行100000次之每次將液晶滴下50L，依以下之4階段評價以下之「0~100次、101~200次、201~300次、...99901~100000次」之每各100次所滴下之液晶量的變化。

◎變化極小(可安定地製造液晶顯示元件)

○僅有些微變化為可容許的等級

△有變化為無法容許的等級(由於產生斑點使良率變差)

×有變化、非常差(產生漏液晶或真空氣泡)

低溫下之溶解性：低溫下之溶解性評價，係調製液晶組成物之後，秤量1g之液晶組成物至2mL之樣品瓶中，將其置於溫度控制式試驗槽中，接著持續給予1循環「-20℃(保持1小時)→升溫(0.1℃/每分)→0℃(保持1小時)→升溫(0.1℃/每分)→20℃(保持1小時)→降溫(-0.1℃/每分)→-20℃」之溫度變化，以目視觀察液晶組成物之析出物的產生，依以下之4階段進行評價。

◎600小時以上未觀察到析出物

○300小時以上未觀察到析出物

△150小時以內觀察到析出物

×75小時以內觀察到析出物

又，實施例中關於化合物之記載係使用以下之簡稱。

(側鏈)

-n -C_n H_2n+1 碳原子數n之直鏈狀烷基

-On -OC_n H_2n+1 碳原子數n之直鏈狀烷氧基

-V -C=CH₂ 乙烯基

(環結構)

(實施例1)

調製具有以下所示組成之液晶組成物，測定其之物性值。將結果示於以下之表。

使用實施例1之液晶組成物，製作圖1所示之VA液晶顯示元件。該液晶顯示元件，具有反交錯型之薄膜電晶體作為主動元件。液晶組成物之注入，係以滴下法進行，進行烙印、滴下痕跡、製程適性及低溫下之溶解性的評價。

又，含量之左側的記號，係記載上述化合物之簡稱。

實施例1之液晶組成物，可知具有作為TV用液晶組成物實用之76.5℃之液晶層溫度範圍，具有大的介電常數異向性之絕對值，具有低黏性及最佳之△n。使用實施例1所記載之液晶組成物，製作圖1所記載之VA液晶顯示元件，以上述之方法，進行烙印、滴下痕跡、製程適性及低溫下之溶解性之評價的結果，顯示極為優異之評價結果。

(實施例2及3)

使用實施例2及3之液晶組成物，與實施例1同樣地製作VA液晶顯示元件，將進行烙印、滴下痕跡、製程適性及低溫下之溶解性之評價的結果示於同表中。

實施例2及3之液晶組成物，可知具有作為TV用液晶組成物實用之液晶層溫度範圍，具有大的介電常數異向性之絕對值，具有低黏性及最佳之△n。使用實施例2及3所記載之液晶組成物，製作圖1所記載之VA液晶顯示元件，以上述之方法，進行烙印、滴下痕跡、製程適性及低溫下之溶解性之評價的結果，顯示優異之評價結果。

(比較例1)

不含式(I)所表示之化合物，調製以下所示之液晶組成物，測定其之物性質。將其之結果示於以下之表。

又，含量之左側的記號，係與實施例1同樣地記載上述化合物之簡稱。

不含式(I)所表示之化合物的液晶組成物(比較例1)，與含有式(I)所表示之化合物的液晶組成物(實施例1~3)相比，顯示黏度η上升。關於γ₁ ，比較例1之值為154mPa．s，係顯示較實施例2之值157mPa．s低的值，若比較液晶顯示元件及顯示器中表示實效上之應答速度的參數之γ₁ /△n² 之值，則為較差的結果。比較例1初期之VHR為98.7%，相對於此，以150℃高溫放置1小時後之VHR為97.6%。針對製程適性評價的結果，與實施例1~3相比為無法容許之變化的等級。評價低溫下之溶解性的結果，與實施例1~3相比觀察到較早期之析出。

(比較例2)

僅含有12%之式(II)所表示之化合物，調製以下所示之液晶組成物，測定其之物性質。將其之結果示於以下之表。

僅含有12%之通式(II)所表示之化合物的液晶組成物(比較例2)，與含有15%以上之通式(II)所表示之化合物的液晶組成物(實施例1~3)相比，顯示黏度η上升。比較例2初期之VHR為99.0%，相對於此，以150℃高溫放置1小時後之VHR為98.2%。針對製程適性評價的結果，與實施例1~3相比為無法容許之變化的等級。評價低溫下之溶解性的結果，與實施例1~3相比觀察到較早期之析出。

(實施例4及5)

使用實施例4及5之液晶組成物，與實施例1同樣地製作VA液晶顯示元件，將進行烙印、滴下痕跡、製程適性及低溫下之溶解性之評價的結果示於同表中。

實施例4及5之液晶組成物，可知具有作為TV用液晶組成物實用之液晶層溫度範圍，具有大的介電常數異向性之絕對值，具有低黏性及最佳之△n。使用實施例4及5所記載之液晶組成物，製作圖1所記載之VA液晶顯示元件，以上述之方法，進行烙印、滴下痕跡、製程適性及低溫下之溶解性之評價的結果，顯示優異之評價結果。

(實施例6及7)

使用實施例6及7之液晶組成物，與實施例1同樣地製作VA液晶顯示元件，將進行烙印、滴下痕跡、製程適性及低溫下之溶解性之評價的結果示於同表中。

實施例6及7之液晶組成物，可知具有作為TV用液晶組成物實用之液晶層溫度範圍，具有大的介電常數異向性之絕對值，具有低黏性及最佳之△n。使用實施例6及7所記載之液晶組成物，製作圖1所記載之VA液晶顯示元件，以上述之方法，進行烙印、滴下痕跡、製程適性及低溫下之溶解性之評價的結果，顯示優異之評價結果。

(實施例8及9)

使用實施例8及9之液晶組成物，與實施例1同樣地製作VA液晶顯示元件，將進行烙印、滴下痕跡、製程適性及低溫下之溶解性之評價的結果示於同表中。

實施例8及9之液晶組成物，可知具有作為TV用液晶組成物實用之液晶層溫度範圍，具有大的介電常數異向性之絕對值，具有低黏性及最佳之△n。使用實施例 8及9所記載之液晶組成物，製作圖1所記載之VA液晶顯示元件，以上述之方法，進行烙印、滴下痕跡、製程適性及低溫下之溶解性之評價的結果，顯示優異之評價結果。

(實施例10及11)

使用實施例10及11之液晶組成物，與實施例1同樣地製作VA液晶顯示元件，將進行烙印、滴下痕跡、製程適性及低溫下之溶解性之評價的結果示於同表中。

實施例10及11之液晶組成物，可知具有作為TV用液晶組成物實用之液晶層溫度範圍，具有大的介電常數異向性之絕對值，具有低黏性及最佳之△n。使用實施例10及11所記載之液晶組成物，製作圖1所記載之VA液晶顯示元件，以上述之方法，進行烙印、滴下痕跡、製程適性及低溫下之溶解性之評價的結果，顯示優異之評價結果。

(實施例12及13)

使用實施例12及13之液晶組成物，與實施例1同樣地製作VA液晶顯示元件，將進行烙印、滴下痕跡、製程適性及低溫下之溶解性之評價的結果示於同表中。

實施例12及13之液晶組成物，可知具有作為TV用液晶組成物實用之液晶層溫度範圍，具有大的介電常數異向性之絕對值，具有低黏性及最佳之△n。使用實施例12及13所記載之液晶組成物，製作圖1所記載之VA液晶顯示元件，以上述之方法，進行烙印、滴下痕跡、製程適性及低溫下之溶解性之評價的結果，顯示優異之評價結果。

(實施例14)

使用實施例14之液晶組成物，與實施例1同樣地製作VA液晶顯示元件，將進行烙印、滴下痕跡、製程適性及低溫下之溶解性之評價的結果示於同表中。

實施例14之液晶組成物，可知具有作為TV用液晶組成物實用之液晶層溫度範圍，具有大的介電常數異向性之絕對值，具有低黏性及最佳之△n。使用實施例14所記載之液晶組成物，製作圖1所記載之VA液晶顯示元件，以上述之方法，進行烙印、滴下痕跡、製程適性及低溫下之溶解性之評價的結果，顯示優異之評價結果。

(比較例3及4)

不含式(I)所表示之化合物的液晶組成物(比較例3)，與含有式(I)所表示之化合物的液晶組成物(實施例12~14)相比，顯示黏度η及旋轉黏度γ₁ 的上升。比較例3初期之VHR為98.9%，相對於此，以150℃高溫放置1小時後之VHR為97.9%。針對製程適性評價的結果，與實施例12~14相比為無法容許之變化的等級。評價低溫下之溶解性的結果，與實施例12~14相比觀察到較早期之析出。

僅含有9%之通式(I1)所表示之化合物的液晶組成物(比較例4)，與含有15%以上之通式(II)所表示之化合物的液晶組成物(實施例12~14)相比，顯示黏度η及旋轉黏度γ₁ 的上升。比較例4初期之VHR為99.1%，相對於此，以150℃高溫放置1小時後之VHR為98.0%。針對製程適性評價的結果，與實施例12~14相比為無法容許之變化的等級。評價低溫下之溶解性的結果，與實施例12~14相比觀察到較早期之析出。

(實施例15及16)

使用實施例15及16之液晶組成物，與實施例1同樣地製作VA液晶顯示元件，將進行烙印、滴下痕跡、製程適性及低溫下之溶解性之評價的結果示於同表中。

實施例15及16之液晶組成物，可知具有作為TV用液晶組成物實用之液晶層溫度範圍，具有大的介電常數異向性之絕對值，具有低黏性及最佳之△n。使用實施例15及16所記載之液晶組成物，製作圖1所記載之VA液晶顯示元件，以上述之方法，進行烙印、滴下痕跡、製程適性及低溫下之溶解性之評價的結果，顯示優異之評價結果。

(實施例17及18)

使用實施例17及18之液晶組成物，與實施例1同樣地製作VA液晶顯示元件，將進行烙印、滴下痕跡、製程適性及低溫下之溶解性之評價的結果示於同表中。

實施例17及18之液晶組成物，可知具有作為TV用液晶組成物實用之液晶層溫度範圍，具有大的介電常數異向性之絕對值，具有低黏性及最佳之△n。使用實施例17及18所記載之液晶組成物，製作圖1所記載之VA液晶顯示元件，以上述之方法，進行烙印、滴下痕跡、製程適性及低溫下之溶解性之評價的結果，顯示優異之評價結果。

(實施例19及20)

使用實施例19及20之液晶組成物，與實施例1同樣地製作VA液晶顯示元件，將進行烙印、滴下痕跡、製程適性及低溫下之溶解性之評價的結果示於同表中。

實施例19及20之液晶組成物，可知具有作為TV用液晶組成物實用之液晶層溫度範圍，具有大的介電常數異向性之絕對值，具有低黏性及最佳之△n。使用實施例19及20所記載之液晶組成物，製作圖1所記載之VA液晶顯示元件，以上述之方法，進行烙印、滴下痕跡、製程適性及低溫下之溶解性之評價的結果，顯示優異之評價結果。

(實施例21及22)

使用實施例21及22之液晶組成物，與實施例1同樣地製作VA液晶顯示元件，將進行烙印、滴下痕跡、製程適性及低溫下之溶解性之評價的結果示於同表中。

實施例21及22之液晶組成物，可知具有作為TV用液晶組成物實用之液晶層溫度範圍，具有大的介電常數異向性之絕對值，具有低黏性及最佳之△n。使用實施例21及22所記載之液晶組成物，製作圖1所記載之VA液晶顯示元件，以上述之方法，進行烙印、滴下痕跡、製程適性及低溫下之溶解性之評價的結果，顯示優異之評價結果。

(實施例23及24)

使用實施例23及24之液晶組成物，與實施例1同樣地製作VA液晶顯示元件，將進行烙印、滴下痕跡、製程適性及低溫下之溶解性之評價的結果示於同表中。

實施例23及24之液晶組成物，可知具有作為TV用液晶組成物實用之液晶層溫度範圍，具有大的介電常數異向性之絕對值，具有低黏性及最佳之△n。使用實施例23及24所記載之液晶組成物，製作圖1所記載之VA液晶顯示元件，以上述之方法，進行烙印、滴下痕跡、製程適性及低溫下之溶解性之評價的結果，顯示優異之評價結果。

1‧‧‧偏光板

2‧‧‧基板

3‧‧‧透明電極或伴隨主動元件之透明電極

4‧‧‧配向膜

5‧‧‧液晶

11‧‧‧閘電極

12‧‧‧陽極氧化被膜

13‧‧‧閘絕緣層

14‧‧‧透明電極

15‧‧‧汲電極

16‧‧‧歐姆接觸層

17‧‧‧半導體層

18‧‧‧保護膜

19a‧‧‧源電極1

19b‧‧‧源電極2

100‧‧‧基板

101‧‧‧保護層

圖1 本發明之液晶顯示元件之構造之一例。

圖2 反交錯型薄膜電晶體之構成例。

Claims

一種液晶組成物，其具有負的介電常數異向性，其特徵為：含有10~40質量%之式(I)所表示之化合物：含有5~40質量%之通式(VII-a2)所表示之化合物：含有15質量%以上之通式(II)所表示之化合物： (式中，R¹ 及R² 分別獨立地表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基；該烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中之1個以上之氫原子，亦可以氟原子取代；該烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中之亞甲基，只要不與氧原子相連鍵結亦可以氧原子取代、只要不與羰基相連鍵結亦可以羰基取代)，並且，含有5~35質量%之通式(III)所表示之化合物： (式中，R³ 及R⁴ 分別獨立地表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基；該烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中之1個以上之氫原子，亦可以氟原子取代；該烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中之亞甲基，只要不與氧原子相連鍵結亦可以氧原子取代、只要不與羰基相連鍵結亦可以羰基取代)。
如申請專利範圍第1項之液晶組成物，其係含有10~35質量%之通式(I)所表示之化合物。
如申請專利範圍第1項之液晶組成物，其係含有25~40質量%之通式(II)所表示之化合物。
如申請專利範圍第1至3項中任一項之液晶組成物，其至少含有2種以上之通式(II)所表示之化合物。
如申請專利範圍第1項之液晶組成物，其中，通式(II)中之R¹ 表示碳原子數3~5之烷基或碳原子數2~5之烯基，R² 表示碳原子數2~4之烷氧基或碳原子數3~5之烯基。
如申請專利範圍第1項之液晶組成物，其中該通式(II)所表示之化合物為式(II-1)所表示之化合物：
如申請專利範圍第1項之液晶組成物，其進一步含有通式(IV)所表示之化合物： (式中，R⁵ 及R⁶ 分別獨立地表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基；該烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中之1個以上之氫原子，亦可以氟原子取代；該烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中之亞甲基，只要不與氧原子相連鍵結亦可以氧原子取代、只要不與羰基相連鍵結亦可以羰基取代)。
如申請專利範圍第1項之液晶組成物，其進一步含有通式(V)所表示之化合物： (式中，R⁷ 及R⁸ 分別獨立地表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數2~8之烯氧基；該烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中之1個以上之氫原子，亦可以氟原子取代；該烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中之亞甲基，只要不與氧原子相連鍵結亦可以氧原子取代、只要不與羰基相連鍵結亦可以羰基取代；A表示1,4-環伸己基、1,4-伸苯基或四氫呋喃-2,5-二基，而當A表示1,4-伸苯基時，該1,4-伸苯基中之1個以上之氫原子，亦可以氟原子取代；Z¹ 表示單鍵、-OCH₂ -、-OCF₂ -、-CH₂ O-、或CF₂ O-；n表示0或1；X¹ ~X⁶ 分別獨立地表示氫原子或氟原子，但X¹ ~X⁶ 之至少一者表示氟原子)。
如申請專利範圍第1項之液晶組成物，其進一步含有聚合性單體，且該聚合性單體係通式(VI)所表示之二官能單體： (式中，X⁷ 及X⁸ 係分別獨立地表示氫原子或甲基，Sp¹ 及Sp² 係分別獨立地表示單鍵、碳原子數1~8之伸烷基或-O-(CH₂ )_s -(式中，s表示2至7之整數，氧原子係鍵結於芳香環)，Z² 表示-OCH₂ -、-CH₂ O-、-COO-、-OCO-、-CF₂ O-、-OCF₂ -、-CH₂ CH₂ -、-CF₂ CF₂ -、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CH₂ CH₂ -、-OCO-CH₂ CH₂ -、-CH₂ CH₂ -COO-、-CH₂ CH₂ -OCO-、-COO-CH₂ -、-OCO-CH₂ -、-CH₂ -COO-、-CH₂ -OCO-、-CY¹ =CY² -(式中，Y¹ 及Y² 分別獨立地表示氟原子或氫原子)、-C≡C-或單鍵，B表示1,4-伸苯基、反-1,4-環伸己基或單鍵，式中之所有之1,4-伸苯基，任意之氫原子皆可以氟原子取代)。
一種液晶組成物，其係含有15~30質量%之如申請專利範圍第1項之式(I)所表示之化合物，含有15~25質量%之如申請專利範圍第6項之式(II-1)所表示之化合物，含有10~20質量%之如申請專利範圍第1項之式(III)所表示之化合物，含有10~25質量%之如申請專利範圍第7項之式(IV)所表示之化合物，並含有0~20質量%之如申請專利範圍第8項之式(V)所表示之化合物。
一種液晶顯示元件，其係使用如申請專利範圍第1項之液晶組成物。
一種液晶顯示元件，其係使用如申請專利範圍第10項之液晶組成物。
一種液晶顯示器，其係使用如申請專利範圍第11或12項之液晶顯示元件。