TWI468499B - Liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal display element

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TWI468499B
TWI468499B TW102136138A TW102136138A TWI468499B TW I468499 B TWI468499 B TW I468499B TW 102136138 A TW102136138 A TW 102136138A TW 102136138 A TW102136138 A TW 102136138A TW I468499 B TWI468499 B TW I468499B
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TW
Taiwan
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liquid crystal
group
carbon atoms
formula
mass
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TW102136138A
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TW201435063A (zh
Inventor
Shinji Ogawa
Yoshinori Iwashita
Makoto Negishi
Original Assignee
Dainippon Ink & Chemicals
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Description

液晶顯示元件
本案發明係關於一種使用介電各向導性為負之向列型液晶組成物，具有高透射率、高開口率之特徵的FFS模式之液晶顯示裝置。
由於顯示品質優異，故而主動矩陣方式液晶顯示元件於移動終端、液晶電視、投影儀、電腦等市場中出現。主動矩陣方式係於每個像素中使用TFT(Thin Film Transistor，薄膜電晶體)或MIM(Metal-Insulation-Metal，金屬-絕緣體-金屬)等，該方式中使用之液晶化合物或液晶組成物被認為重要的是高電壓保持率。又，為了獲得更廣之視角特性而提出與VA(Vertical Alignment，垂直排列)模式、IPS(In Plane Switching)模式、OCB(Optically Compensated Bend；Optically Compensated Birefringence)模式組合而成之液晶顯示元件，或者為了獲得更明亮之顯示而提出ECB(Electrically Controlled Birefringence)模式之反射型的液晶顯示元件。為了因應此種液晶顯示元件，現在亦提出新穎之液晶化合物或液晶組成物。
現在，作為智慧型手機用之液晶顯示器，廣泛地使用有作為高品質且視覺特性優異之IPS模式之液晶顯示元件之一種的邊緣電場(fringe electric field)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)(參照專利文獻1、專利文獻2)。FFS模式係為了改善IPS模式之低開口率及透射率而導入之方式，作為所用 之液晶組成物，就容易低電壓化而言，廣泛地利用使用有介電各向導性為正之p型液晶組成物的材料。又，由於FFS模式之用途之大部分為移動終端，故而進一步省電力化之要求強，液晶元件製造商持續進行使用有IGZO之陣列之採用等頻繁的開發。
另一方面，現在，藉由將使用p型材料之液晶材料設為介電各向導性為負的n型材料，亦可改善透射率(參照專利文獻3)。其原因在於：與IPS模式不同，FFS模式並不產生完整之平行電場，於使用有p型材料之情形時，靠近像素電極之液晶分子之長軸沿邊緣的電場傾斜，故而透射率惡化。相對於此，於使用有n型液晶組成物之情形時，n型組成物之極化方向位於分子短軸方向，因此邊緣電場之影響僅使液晶分子繞長軸旋轉且分子長軸維持平行排列，故而不產生透射率之降低。
然而，n型液晶組成物普遍係作為VA用液晶組成物，於VA模式與FFS模式中，無論取定向之方向、電場之朝向、及認為必要之光學特性的任一方面均不相同。進而，FFS模式之液晶顯示元件如下所述於電極之結構方面具有特徵，相對於VA模式於兩片基板之兩者具有電極的情形，FFS模式僅於陣列基板具有電極。因此，關於留痕或滴加痕跡等根據先前技術難以預測效果之課題，處於完全無見解之狀態。因此，即便單純地轉用VA用途中所用之液晶組成物，亦難以構成今日要求之高性能的液晶顯示元件，從而要求提供一種對FFS模式最佳之n型液晶組成物。
[專利文獻1]日本特開平11-202356號公報
[專利文獻2]日本特開2003-233083號公報
[專利文獻3]日本特開2002-31812號公報
本發明之課題在於提供一種使用有n型液晶組成物的液晶顯示元件，該n型液晶組成物之介電各向導性(△ε)、黏度(η)、向列相-各向同性液體之轉移溫度(TNI )、低溫之向列相穩定性、旋轉黏度(γ1 )等作為液晶顯示元件之各特性優異，藉由用於FFS模式之液晶顯示元件而可實現優異的顯示特性。
本案發明人等為了解決上述課題而進行潛心研究，研究了對FFS模式之液晶顯示元件最佳的各種液晶組成物之構成，結果發現了含有具有2種特徵性結構之液晶化合物的液晶組成物之有用性，以至完成本案發明。
本案發明提供一種液晶顯示元件，其具有對向配置之第一透明絕緣基板與第二透明絕緣基板，於上述第一基板與第二基板之間夾持含有液晶組成物之液晶層，於上述第一基板上具有由透明導電性材料構成之共用電極、及配置為矩陣狀之複數個閘極匯流排線與資料匯流排線，於各像素具有設置於上述閘極匯流排線與資料匯流排線之交叉部的薄膜電晶體、及由該電晶體驅動且由透明導電性材料構成的像素電極，分別於上述液晶層與上述第一基板及以上述第二基板之間具有誘發沿面排列(homogeneous alignment)之定向膜層，各定向膜之定向方向為平行，上述像素電極與共用電極於該等電極間形成邊緣電場，故而上述像素電極與共用電極之間的電極間距離：R小於上述第一基板與第二基板之距離：G，上述共用電極以配置在較上述像素電極更靠近第一基板之位置的方式配置於上述第一基板之大致整個面，上述液晶組成物具有負介電各向導性，向列相-各向同性液體之轉移 溫度為60℃以上，介電各向導性之絕對值為2以上，含有選自通式(I)
(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，A表示1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基，k表示1或2，於k為2之情形時，2個A可相同亦可不同)表示之化合物群中至少1種化合物、及選自下述通式(II)
(式中，R3 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，R4 表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數4~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數3~8之烯氧基，B表示1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基，m表示0、1或2，於m為2之情形時，2個B可相同亦可不同)表示之化合物群中至少1種化合物。
本發明之FFS模式之液晶顯示元件具有高速響應性優異、顯示不良之產生少的特徵，具有優異之顯示特性。本發明之液晶顯示元件對液晶TV、監視器(monitor)等之顯示元件有用。
1、8‧‧‧偏光板
2‧‧‧第一基板
3‧‧‧電極層
4‧‧‧定向膜
5‧‧‧液晶層
6‧‧‧彩色濾光片
7‧‧‧第二基板
11‧‧‧閘極電極
12‧‧‧閘極絕緣膜
13‧‧‧半導體層
14‧‧‧絕緣層
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‧‧‧共用電極
23‧‧‧儲存電容器
25‧‧‧資料匯流排線
26‧‧‧閘極匯流排線
29‧‧‧共用線
圖1係模式性地表示本發明之液晶顯示元件之構成之一例的圖。
圖2係將圖1中之形成於基板2上之電極層3之由II線包圍之區域放 大後的俯視圖。
圖3係於圖2中之III-III線方向將圖1所示之液晶顯示元件切斷後的剖面圖。
圖4係模式性地表示藉由定向膜4誘發之液晶之定向方向的圖。
圖5係將圖1中之形成於基板2上之電極層3之由II線包圍之區域之其他例放大後的俯視圖。
圖6係於圖2中之III-III線方向將圖1所示之液晶顯示元件切斷後之其他例的剖面圖。
如上所述，本案發明發現了對FFS模式之液晶顯示元件最佳之n型液晶組成物。以下，首先，對本發明中之液晶組成物之實施態樣進行說明。
(液晶層)
本發明中之液晶組成物含有1種或2種以上通式(I)表示之化合物作為第一成分。
(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，A表示1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基，k表示1或2，於k為2之情形時，2個A可相同亦可不同)
通式(I)表示之化合物之合計含量於組成物整體的含量中，作為下限值，較佳為5質量%，更佳為10質量%，進而更佳為15質量%， 尤佳為20質量%，最佳為25質量%，作為上限值，較佳為65質量%，更佳為55質量%，進而更佳為50質量%，尤佳為47質量%，最佳為45質量%。
作為通式(I)所表示之化合物，具體而言，例如可列舉下述通式(I-a)至通式(I-e)表示之化合物群表示之化合物。
(式中，R11 ~R15 及R21 ~R25 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)
選自通式(I-a)~通式(I-e)表示之化合物群中的化合物，較佳為含有1種~10種，尤佳為含有1種~8種，尤佳為含有1種~5種，亦較佳為含有2種以上化合物。
R11 ~R15 及R21 ~R25 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之烯基或碳原子數2~8之烷氧基，更佳為表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基或碳原子數2~5之烷氧基，於表示烯基之情形時，較佳為以下記載之式(i)~式(iv)
(式中，以右端鍵結於環結構上)
表示之結構。
又，R11 及R21 、R12 及R22 、R13 及R23 、R14 及R24 、R15 及R25 可相同亦可不同，但較佳為表示不同之取代基。
就該等方面而言，例如，作為通式(I)表示之化合物，較佳為含有選自下述通式(III)
(式中，R5 表示氫原子或甲基，R6 表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基、碳原子數1~4之烷氧基)表示之化合物群中至少1種化合物。
更具體而言，通式(III)表示之化合物較佳為以下記載之化合物。
於含有通式(III)表示之化合物的情形時，作為通式(III)表示之化合物於液晶組成物中的含有率，作為下限值，較佳為5質量%，更佳為15質量%，進而更佳為20質量%，尤佳為23質量%，最佳為25質量%，作為上限值，較佳為70質量%，更佳為60質量%，進而更佳為55質量%，尤佳為52質量%，最佳為50質量%。更具體而言，於重視響應速度之情形時，作為下限值，較佳為20質量%，更佳為30質量%，進而更佳為35質量%，尤佳為38質量%，最佳為35質量%，作為上限值，較佳為70質量%，更佳為60質量%，進而更佳為55質量%，尤佳為52質量%，最佳為50質量%，於進一步重視驅動電壓之情形時，作為下限值，較佳為5質量%，更佳為15質量%，進而更佳為20質量%，尤佳為23質量%，最佳為25質量%，作為上限值，較佳為60質量%，更佳為50質量%，進而更佳為45質量%，尤佳為42質量%，最佳為40質量%。通式(III)表示之化合物的比率於液晶組成物中之通式(I)表示之化合物的合計含量中，作為通式(III)表示之化合物之含量的下限值，較佳為60質量%，更佳為70質量%，進而更佳為75質量%，尤佳為78質量%，最佳為80質量%，作為上限值，較佳為90質量%，更佳為95質量%，進而更佳為97質量%，尤佳為99質量%，較佳為100質量%。
又，作為除通式(III)表示之化合物以外的通式(I-a)至 通式(I-e)表示之化合物，更具體而言，較佳為以下記載之化合物。
於該等之中，較佳為式(III-a2)、式(III-b2)、式(I-a1)~式(I-a6)、式(I-b2)、式(I-b6)、式(I-d1)、式(I-d2)、式(I-d3)、及式(I-e2)表示之化合物。
本發明中之液晶組成物含有1種或2種以上通式(II)表示之化合物作為第二成分。
(式中，R3 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，R4 表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數4~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數3~8之烯氧基，B表示1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基，m表示0、1或2，於m為2之情形時，2個B可相同亦可不同)
作為通式(II)表示之化合物於液晶組成物中的含有率，作為下限值，較佳為10質量%，更佳為20質量%，進而更佳為25質量%，尤佳為28質量%，最佳為30質量%，作為上限值，較佳為85質量%，更佳為75質量%，進而更佳為70質量%，尤佳為67質量%，最佳為65質量%。
通式(II)表示之化合物較佳為自以下記載之通式(IIa)~通式(IIc)
(式中，R31 ~R33 及R41 ~R43 表示與通式(II)中之R3 及R4 相同之含義)表示之化合物群中選擇至少1種以上，更佳為選擇2種以上。
具體而言，通式(IIa)表示之化合物較佳為以下記載之式(IIa-1)~式(IIa-8)
表示之化合物，更佳為式(IIa-1)~式(IIa-4)表示之化合物，進而更佳為式(IIa-1)及式(IIa-3)表示之化合物。
作為通式(IIa)表示之化合物之下限值，較佳為2質量%，更佳為3質量%，作為上限值，較佳為45質量%，更佳為35質量%，進而更佳為30質量%，尤佳為27質量%，最佳為25質量%。
於使用4種以上通式(IIa)表示之化合物的情形時，較佳為組合使用式(IIa-1)~式(IIa-4)表示之化合物，式(IIa-1)~式(IIa-4)表示之化合物的含量，較佳為通式(IIa)表示之化合物中的50質量%以上，更佳為70質量%以上，進而更佳為80質量%以上。
於使用3種通式(IIa)表示之化合物之情形時，較佳為組合使用式(IIa-1)、式(IIa-2)及式(IIa-3)表示之化合物，且式(IIa-1)、式(IIa-2)及式(IIa-3)表示之化合物的含量，較佳為通式(IIa)表示之化合物中的50質量%以上，更佳為70質量%以上，進而更佳為80質量%以上，尤佳為85質量%以上，最佳為90質量%以上。
於使用2種通式(IIa)表示之化合物的情形時，較佳為組合使用式(IIa-1)及式(IIa-3)表示之化合物，式(IIa-1)及式(IIa-3) 表示之化合物的含量，較佳為通式(IIa)表示之化合物中的50質量%以上，更佳為70質量%以上，進而更佳為80質量%以上，尤佳為85質量%以上，最佳為90質量%以上。
具體而言，通式(IIb)表示之化合物較佳為以下記載之式(IIb-1)~式(IIb-6)
表示之化合物，更佳為式(IIb-1)~式(IIb-4)表示之化合物，進而更佳為式(IIb-1)~式(IIb-3)表示之化合物，尤佳為式(IIb-1)及式(IIb-3)表示之化合物。
於使用4種以上通式(IIb)表示之化合物的情形時，較佳為組合使用式(IIb-1)~式(IIb-4)表示之化合物，式(IIb-1)~式(IIb-4)表示之化合物的含量，較佳為(IIb)表示之化合物中的50質量%以上，更佳為70質量%以上，進而更佳為80質量%以上，尤佳為85質量%以上，最佳為90質量%以上。
於使用3種通式(IIb)表示之化合物的情形時，較佳為組合使用(IIb-1)~式(IIb-3)表示之化合物，式(IIb-1)~式(IIb-3)所表示之化合物的含量，較佳為通式(IIb)表示之化合物中的50質量%以 上，更佳為70質量%以上，進而更佳為80質量%以上，尤佳為85質量%以上，最佳為90質量%以上。
於使用2種通式(IIb)表示之化合物的情形時，較佳為組合使用式(IIb-1)及式(IIb-3)表示之化合物，式(IIb-1)及式(IIb-3)表示之化合物的含量，較佳為通式(IIb)表示之化合物中的50質量%以上，更佳為70質量%以上，進而更佳為80質量%以上，尤佳為85質量%以上，最佳為90質量%以上。
具體而言，通式(IIc)表示之化合物較佳為以下記載之式(IIc-1)~(IIc-4)
表示之化合物，更佳為式(IIc-1)或式(IIc-2)表示之化合物。
於使用2種以上通式(IIc)表示之化合物的情形時，較佳為組合使用式(IIc-1)及式(IIc-2)所表示之化合物，且式(IIc-1)及式(IIc-2)表示之化合物的含量較佳為通式(IIc)所表示之化合物中之50質量%以上，更佳為70質量%以上，進而更佳為80質量%以上，尤佳為85質量%以上，最佳為90質量%以上。
本發明之組成物較佳為進而含有通式(IV)表示之化合物。其中，通式(IV)表示之化合物係除通式(II)表示之化合物以外者。
(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個以上氫原子亦可經氟原子取代，該烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中之亞甲基只要氧原子未連續地鍵結則亦可經氧原子取代，只要羰基未連續地鍵結則亦可經羰基取代，A1 及A2 分別獨立地表示1,4-伸環己基、1,4-伸苯基或四氫吡喃-2,5-二基，於A1 或/及A2 表示1,4-伸苯基之情形時，該1,4-伸苯基中之1個以上氫原子可經氟原子取代，Z1 及Z2 分別獨立地表示單鍵、-OCH2 -、-OCF2 -、-CH2 O-、或-CF2 O-，n1 及n2 分別獨立地表示0、1、2或3，且n1 +n2 為1~3，於A1 、A2 、Z1 及/或Z2 存在複數個之情形時，該等可相同亦可不同，但n1 為1或2、n2 為0、A1 之至少1個為1,4-伸環己基且全部Z1 為單鍵之化合物除外)
作為通式(IV)表示之化合物於液晶組成物中之含有率，作為下限值，較佳為2質量%，更佳為3質量%，進而更佳為4質量%，尤佳為5質量%，作為上限值，較佳為45質量%，更佳為35質量%，進而更佳為30質量%，尤佳為27質量%，最佳為25質量%。
於通式(IV)中，R7 及R8 於鍵結之環結構為環己烷或四氫吡喃時，較佳為烷基或烯基，於鍵結之環結構為苯時較佳為烷基、烷氧基或烯基。於為環己烷或四氫吡喃時，較佳為表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數2~8之烯基，更佳為表示碳原子數1~8之烷基，更佳為表示碳原子數3~5之烷基，進而更佳為表示碳原子數3或5之烷基，較佳為直鏈。又，於通式(IV)中，R7 及R8 於鍵結之環結構為苯時，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，較佳為表示碳原子數1~8之烷基或碳原子數1~8之烷氧基，更佳為表示碳原子數3~5之烷基或碳原子數2~4之烷氧基，更佳為表 示碳原子數3或5之烷基或碳原子數2或4之烷氧基，進而更佳為表示碳原子數2或4之烷氧基，較佳為直鏈。
於重視顯示元件之響應速度之改善的情形時，較佳為烯基，於重視電壓保持率等之可靠性的情形時，較佳為烷基。作為烯基，較佳為以下記載之式(i)~式(iv)
(式中，以右端鍵結於環結構上)
表示之結構。
A1 及A2 較佳為分別獨立地為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基或四氫吡喃-2,5-二基。
於重視降低黏度之情形時，Z1 及Z2 較佳為分別獨立地為單鍵，於重視△ε之絕對值之增大的情形時，Z1 及Z2 較佳為分別獨立地為-OCH2 -、-OCF2 -、-CH2 O-、或-CF2 O-，較佳為以氧原子與2,3-二氟苯-1,4-二基連結之方式配置。
n1 +n2 較佳為2以下，於重視降低黏度之情形時較佳為1，於重視Tni 之情形或重視增大△n之情形時較佳為2。
通式(IV)表示之化合物較佳為自以下記載之通式(IVa1)及(IVa2)
(式中，R7a1 及R7a2 、R8a1 及R8a2 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個以上氫原子亦可經氟原子取代，該烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中之亞甲基只要氧原子未連續地鍵結則亦可經氧原子取代，只要羰基未連續地鍵結則亦可經羰基取代，
na2 表示0或1，A1a2 表示1,4-伸環己基、1,4-伸苯基或四氫吡喃-2,5-二基，通式(IVa1)及通式(IVa2)中之1,4-伸苯基中之1個以上氫原子可經氟原子取代)
表示之化合物群之中選擇。
具體而言，通式(IVa1)表示之化合物較佳為以下記載之式(IVa1-1)~式(IVa1-8)
表示之化合物，更佳為式(IVa1-1)~式(IVa1-4)表示之化合物，進而更佳為式(IVa1-1)及式(IVa1-3)表示之化合物，尤佳為式(IVa1-1)表示之化合物。
於使用4種以上通式(IVa1)表示之化合物的情形時，較佳為組合使用式(IVa1-1)~式(IVa1-4)表示之化合物，且式(IVa1-1)~式(IVa1-4)表示之化合物的含量，較佳為通式(IVa1)表示之化合物中之50質量%以上，更佳為70質量%以上，進而更佳為80質量%以上，尤 佳為85質量%以上，最佳為90質量%以上。
於使用3種通式(IVa1)表示之化合物的情形時，較佳為組合使用式(IVa1-1)~式(IVa1-3)表示之化合物，式(IVa1-1)~式(IVa1-3)表示之化合物的含量，較佳為通式(IVa1)表示之化合物中之50質量%以上，更佳為70質量%以上，進而更佳為80質量%以上，尤佳為85質量%以上，最佳為90質量%以上。
於使用2種通式(IVa1)表示之化合物的情形時，較佳為組合使用式(IVa1-1)及式(IVa1-3)表示之化合物，式(IVa1-1)及式(IVa1-3)表示之化合物的含量，較佳為通式(IVa1)表示之化合物中之50質量%以上，更佳為70質量%以上，進而更佳為80質量%以上，尤佳為85質量%以上，最佳為90質量%以上。
具體而言，通式(IVa2)表示之化合物較佳為以下記載之通式(IVa2-1)~通式(IVa2-9)
(式中，R7 表示與通式(IV)中之R7 相同之含義，R8 表示與通式(IV)中之R8 相同之含義)
表示之化合物。
於使用通式(IVa2)表示之化合物的情形時，較佳為使用式(IVa2-1)表示之化合物，式(IVa2-1)表示之化合物的含量，較佳為通式(IVa2)表示之化合物中的50質量%以上，更佳為70質量%以上，進而更佳為80質量%以上，尤佳為85質量%以上，最佳為90質量%以上。
通式(IVa2)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，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，進而更佳為表示碳原子數2~5之烷基，較佳為直鏈，於R7 及R8 均為烷基之情形時，較佳為各自之碳原子數不同。
若進一步詳細敍述，則較佳為R7 表示丙基、R8 表示乙基的化合物，或者R7 表示丁基、R8 表示乙基的化合物。
本案中之1,4-環己基較佳為反式-1,4-環己基。
本發明中之液晶組成物係以通式(I)及通式(II)表示之化合物作為必須成分者，可進而含有通式(IV)表示之化合物(其中，通式(II)表示之化合物除外)。液晶組成物中含有的式(I)、式(II)、及通式(IV)表示之化合物的合計含量，較佳為80~100質量%，更佳為85~100質量%，進而更佳為90~100質量%，尤佳為95~100質量%，最佳為97~100質量%。
作為本案液晶組成物中含有的通式(I)及通式(II)表示之化合物之合計含量的下限值，較佳為55質量%，更佳為65質量%，進而更佳為70質量%，尤佳為73質量%，最佳為75質量%，作為上限值，較佳為85質量%，更佳為90質量%，進而更佳為92質量%，尤佳為94質量%，最佳為95質量%。
本案發明之液晶組成物較佳為不含有於分子內具有過酸(-CO-OO-)結構等氧原子彼此鍵結而成之結構之化合物。
於重視液晶組成物之可靠性及長期穩定性的情形時，較佳為相對於上述組成物之總質量，將具有羰基之化合物的含量設為5質量%以下，更佳為設為3質量%以下，進而更佳為設為1質量%以下，最佳為實質上不含有。
較佳為增多分子內之環結構全部為6員環之化合物的含 量，較佳為相對於上述組成物之總質量，將分子內之環結構全部為6員環之化合物的含量設為80質量%以上，更佳為設為90質量%以上，進而更佳為設為95質量%以上，最佳為實質上僅以分子內之環結構全部為6員環之化合物構成液晶組成物。
為了抑制因液晶組成物之氧化引起的劣化，較佳為減少具有作為環結構之伸環己烯基之化合物的含量，較佳為相對於上述組成物之總質量，將具有伸環己烯基之化合物的含量設為10質量%以下，更佳為設為5質量%以下，進而更佳為實質上不含有。
為了抑制因液晶組成物之氧化所引起的劣化，較佳為減少具有作為連結基之-CH=CH-之化合物的含量，較佳為相對於上述組成物之總質量，將該化合物之含量設為10質量%以下，更佳為設為5質量%以下，進而更佳為實質上不含有。
於重視黏度之改善及TNI 之改善的情形時，較佳為減少於分子內具有氫原子可經鹵素取代之2-甲基苯-1,4-二基之化合物的含量，較佳為相對於上述組成物之總質量，將上述於分子內具有2-甲基苯-1,4-二基之化合物的含量設為10質量%以下，更佳為設為5質量%以下，進而更佳為實質上不含有。
於本發明之組成物中含有之化合物具有烯基作為側鏈的情形時，於上述烯基鍵結於環己烷之情形時，該烯基之碳原子數較佳為2~5，於上述烯基鍵結於苯之情形時，該烯基之碳原子數較佳為4~5，較佳為上述烯基之不飽和鍵與苯未直接鍵結。又，於重視液晶組成物之穩定性的情形時，較佳為減少具有烯基作為側鏈且具有2,3-二氟苯-1,4-二基之化合物的含量，較佳為相對於上述組成物之總質量，將該化合物之含量設為10質量%以下，更佳為設為5質量%以下，進而更佳為實質上不含有。
本發明中之液晶組成物之介電各向導性△ε的值具有負之 介電各向導性，介電各向導性之絕對值為2以上。介電各向導性△ε之值於25℃較佳為-2.0至-6.0，更佳為-2.5至-5.0，尤佳為-2.5至-4.0，若進一步詳細敍述，則於重視響應速度之情形時較佳為-2.5~-3.4，於重視驅動電壓之情形時較佳為-3.4~-4.0。
本發明中之液晶組成物之折射率各向異性△n的值，於25℃較佳為0.08至0.13，更佳為0.09至0.12。若進一步詳細敍述，則於因應薄單元間隙之情形時，較佳為0.10至0.12，於因應厚單元間隙之情形，時較佳為0.08至0.10。
本發明中之液晶組成物的旋轉黏度(γ1 )較佳為150以下，更佳為130以下，尤佳為120以下。
於本發明中之液晶組成物中，較佳為作為旋轉黏度與折射率各向異性之函數之Z顯示特定的值。
(式中，γ1 表示旋轉黏度，△n表示折射率各向異性)
Z較佳為13000以下，更佳為12000以下，尤佳為11000以下。
本發明中之液晶組成物之向列相-各向同性液體相轉移溫度(Tni )為60℃以上，較佳為75℃以上，更佳為80℃以上，進而更佳為90℃以上。
本發明之液晶組成物必須具有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化合物以外，根據用途，亦可含有通常之向列型液晶、層列型液晶、膽固醇狀液晶、抗氧化劑、紫外線吸收劑等，於要求有液晶組成物之化學穩定性的情形時，較佳為於其分子內 不具有氯原子，於要求有液晶組成物對紫外線等光之穩定性的情形時，較理想為於其分子內不具有由萘環等代表之共軛長長且於紫外區域存在吸收波峰之縮合環等。
(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。
圖1係模式性地表示液晶顯示元件之構成的圖。於圖1中，為了說明而方便起見將各構成要素隔開記載。如圖1記載般，本發明之液晶顯示元件10之構成係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，具有如下特徵：使用上述本發明之液晶組成物作為該液晶組成物。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，分別於液晶層5與第一透明絕緣基板2及與第二透明絕緣基板7之間，與構成液晶層5之液晶組成物直接抵接地具有誘發沿面排列之一對定向膜4，該液晶組成物中之液晶分子係以於未施加電壓時，相對於上述基板2、7大致平行之方式定向。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，在圖1中，於上述第二基板7與定向膜4之間設置有彩色濾光片6。
即，本發明之液晶顯示元件10係依序積層有如下之構成：第一偏光板1、第一基板2、含有薄膜電晶體之電極層3、定向膜4、含有液晶組成物之液晶層5、定向膜4、彩色濾光片6、第二基板7、及第二偏光板8。第一基板2與第二基板7可使用玻璃或如塑膠般具有柔軟性的透明之材料，另一方面，亦可為矽等不透明之材料。2片基板2、7係藉由配置於周邊區域之環氧系熱硬化性組成物等封閉材料及密封材料而貼合，且為了於 其間保持基板間距離，亦可配置例如玻璃粒子、塑膠粒子、氧化鋁粒子等粒狀間隔物或利用光蝕刻法形成之由樹脂構成之間隔柱。
圖2係將圖1中形成於基板2上之電極層3之由II線包圍之區域放大後的俯視圖。圖3係於圖2中III-III線方向將圖1所示之液晶顯示元件切斷後的剖面圖。如圖2所示，形成於第一基板2之表面之含有薄膜電晶體的電極層3，係用以供給掃描信號之複數條閘極匯流排線26與用以供給顯示信號之複數條資料匯流排線25互相交叉而配置為矩陣狀。再者，於圖2中，僅顯示一對閘極匯流排線26及一對資料匯流排線25。
藉由經複數條閘極匯流排線26與複數條資料匯流排線25包圍之區域而形成液晶顯示裝置的單元像素，於該單元像素內形成有像素電極21及共用電極22。於閘極匯流排線26與資料匯流排線25互相交叉的交叉部附近，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。該薄膜電晶體係作為對像素電極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平行地設置有共用線29。該共用線29係為了對共用電極22供給共用信號，而與共用電極22連結。
例如圖3所示，薄膜電晶體之結構的較佳一態樣具有：閘極電極11，其形成於基板2表面；閘極絕緣層12，其以覆蓋該閘極電極11且覆蓋上述基板2之大致整個面之方式設置；半導體層13，其以與上述閘極電極11對向之方式，形成於上述閘極絕緣層12之表面；保護膜14，其以覆蓋上述半導體層17之表面之一部分的方式設置；汲極電極16，其以覆蓋上述保護膜14及上述半導體層13之一側端部且與形成於上述基板2表面之上述閘極絕緣層12接觸的方式設置；源極電極17，其以覆蓋上述保護膜14及上述半導體層13之另一側端部且與形成於上述基板2表面之上述閘極絕緣層12接觸的方式設置；及絕緣保護層18，其以覆蓋上述汲極電極16及上述源極電極17之方式設置。根據去掉與閘極電極之階差等原因，亦可 於閘極電極11之表面形成陽極氧化被膜(未圖示)。
於上述半導體層13中，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，則就可抑制因光吸收引起之光載波的弊病，增大元件之開口率的觀點而言亦較佳。
進而，亦可以降低肖特基能障(Schottky barrier)之寬度或高度為目的，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。於歐姆接觸層，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、共用線29較佳為金屬膜，更佳為Al、Cu、Au、Ag、Cr、Ta、Ti、Mo、W、Ni或其合金，尤佳為使用Al或其合金之配線的情形。又，絕緣保護層18係具有絕緣功能之層，由氮化矽、二氧化矽、氮氧化矽膜等形成。
於圖2及圖3所示之實施形態中，共用電極22係形成於閘極絕緣層12之大致整個面上的平板狀電極，另一方面，像素電極21係形成於覆蓋共用電極22之絕緣保護層18上之梳狀的電極。即，共用電極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而互相重疊地配置。像素電極21與共用電極22係由例如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與共用電極22由透明導電性材料形成，故而以單元像素面積開口之面積變大，開口率及透射率增加。
像素電極21與共用電極22由於在該等電極間形成邊緣電場，故而以像素電極21與共用電極22之間的電極間距離：R小於第一基板2與第二基板7之距離：G的方式形成。此處，電極間距離：R係表示各電極間之與基板水平方向的距離。於圖3中，顯示由於平板狀之共用電極22與梳狀之像素電極21相互重疊，故而電極間距離：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的距離(即，單元間隙)：G，故而形成邊緣之電場E。因此，FFS型之液晶顯示元件可利用在相對於形成像素電極21之梳狀之線垂直之方向形成的水平方向之電場、與抛物線狀之電場。像素電極21之梳狀部分的電極寬度：l、及像素電極21之梳狀部分的間隙寬度：m，較佳為形成為可利用產生之電場將液晶層5內之全部液晶分子驅動之程度的寬度。
就防止光之洩漏的觀點而言，彩色濾光片6較佳為於與薄膜電晶體及儲存電容器(storage capacitor)23對應之部分形成黑矩陣(未圖示)。
於電極層3、及彩色濾光片6上，與構成液晶層5之液晶組成物直接抵接地設置有誘發沿面排列之一對定向膜4。定向膜4例如為經摩擦(rubbing)處理之聚醯亞胺膜，各定向膜之定向方向為平行。此處，使用圖4，對本實施形態中之定向膜4之摩擦方向(液晶組成物之定向方向)進行說明。圖4係模式性地表示藉由定向膜4誘發之液晶之定向方向的圖。於本發明中，使用有具有負之介電各向導性的液晶組成物。因此，於將相對於形成像素電極21之梳狀之線垂直之方向(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之長軸方向形成的角θ成為大約0~45°之方式定向。於圖3所示之例中，顯示x軸與液晶分子30之長軸方向形成的角θ為大約0°之例。如此誘發液晶之定向方向的原因在於：提高液晶顯示裝置之最大透射率。
又，偏光板1及偏光板8可以調整各偏光板之偏光軸而使視野角或對比度變得良好之方式進行調整，為了使該等之透射軸以常黑模式作動，較佳為具有互相正交之透射軸。尤佳為偏光板1及偏光板8中之任一者以具有與液晶分子30之定向方向平行之透射軸的方式配置。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d之積。進而，亦可使用用以擴大視野角之相位差膜。
如上所述之構成之FFS型的液晶顯示裝置10係藉由經由薄膜TFT對像素電極21供給圖像信號(電壓)，而於像素電極21與共用電極22之間產生邊緣電場，並藉由該電場而驅動液晶。即，於未施加電壓之狀態下，液晶分子30係以其長軸方向與定向膜4之定向方向平行的方式配置。若施加電壓，則於像素電極21與共用電極22之間，抛物線形之電場的等電位線形成至像素電極21與共用電極22之上部，液晶層5內之液晶分子30沿形成之電場於液晶層5內旋轉。於本發明中，由於使用具有負之介電各向導性之液晶分子30，故而以液晶分子30之長軸方向與產生之電場方向正交之方式旋轉。位於像素電極21之附近的液晶分子30容易受到邊緣電場之影響，但由於具有負之介電各向導性之液晶分子30的極化方向位於分子之短軸，故而不會於其長軸方向相對於定向膜4正交之方向旋轉，液晶層5內之全部液晶分子30之長軸方向可相對於定向膜4維持平行方向。因此，與使用有具有正之介電各向導性之液晶分子30的FFS型之液晶顯示元件相比，可獲得優異之透射率特性。
使用圖1~圖4說明之FFS型之液晶顯示元件為一例，只要未脫離本發明之技術思想，則可以其他各種形態實施。例如，圖5係將圖1中之形成於基板2上之電極層3之由II線包圍之區域放大後的俯視圖之其他例。如圖5所示，像素電極21亦可設為具有狹縫(slit)之構成。又，亦可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狹縫的圖案。
又，圖6係於圖2中之III-III線方向將圖1所示之液晶顯示元件切斷後的剖面圖之其他例。於圖6所示之例中，使用梳狀或具有狹縫之共用電極22，像素電極21與共用電極22之電極間距離成為R=α。進而，圖3顯示了共用電極22形成於閘極絕緣膜12上之例，亦可如圖6所示，於第一基板2上形成共用電極22，介隔閘極絕緣膜12設置像素電極 21。像素電極21之電極寬度：l、共用電極22之電極寬度：n、及電極間距離：R，較佳為適當調整為可利用產生之電場將液晶層5內之全部液晶分子驅動之程度的寬度。
本發明之FFS模式之液晶顯示元件係使用特定之液晶組成物，故而可同時實現高速響應與抑制顯示不良。
又，FFS模式之液晶顯示元件係於在第一基板2與第二基板7之間注入液晶層5時，例如進行真空注入法或滴加注入(ODF：One Drop Fill)法等方法，於本案發明中，於ODF法中，可抑制將液晶組成物滴加至基板時產生滴加痕跡。再者，所謂滴加痕跡，係定義為於進行黑色顯示之情形時，滴加液晶組成物後之痕跡呈白色浮現的現象。
滴加痕跡之產生受注入之液晶材料重大影響，進而，其影響亦因顯示元件之構成而無法避免。於FFS模式之液晶顯示元件中，形成於顯示元件中之薄膜電晶體、及梳狀或具有狹縫之像素電極21等僅有薄定向膜4、或薄定向膜4與薄絕緣保護層18等隔開液晶組成物之構件，故而未完全遮斷離子性物質之可能性高，無法避免因構成電極之金屬材料與液晶組成物之相互作用而產生滴加痕跡，但藉由在FFS型之液晶顯示元件中組合使用本案發明之液晶組成物，可有效地抑制滴加痕跡之產生。
又，於利用ODF法之液晶顯示元件之製造步驟中，必須根據液晶顯示元件之尺寸滴加最佳的液晶注入量，但本案發明之液晶組成物對例如液晶滴加時產生之滴加裝置內的急遽之壓力變化或衝擊的影響少，可長時間穩定地持續滴加液晶，故而亦可保持高液晶顯示元件產率。尤其是最近流行之智慧型手機中常用之小型液晶顯示元件由於最佳之液晶注入量少，故而自身難以將自最佳值之偏差控制於固定範圍內，但藉由使用本案發明之液晶組成物，而於小型液晶顯示元件中亦可實現穩定之液晶材料之吐出量。
[實施例]
以下，列舉實施例對本發明進行進一步詳細敍述，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的「%」意指『質量%』。
實施例中，測定到之特性如下。
TNI ：向列相-各向同性液體相轉移溫度(℃)
△n：25℃之折射率各向異性
△ε：25℃之介電各向導性
η：20℃之黏度(mpa．s)
γ1 ：25℃之旋轉黏度(mPa．s)
VHR：於頻率60Hz、施加電壓1V之條件下的60℃之電壓保持率(%)
留痕：
液晶顯示元件之留痕評價係於在顯示區域內使規定之固定圖案顯示1000小時後，藉由目視以如下4個等級對整個畫面進行均勻之顯示時的固定圖案之殘像的級別進行評價。
◎無殘像
○有極少之殘像但仍為可容許之級別
△有殘像且為無法容許之級別
×有殘像且相當惡劣
滴加痕跡：
液晶顯示裝置之滴加痕跡之評價係藉由目視以如下4個等級，對整個面進行黑色顯示之情形時的呈白色浮現之滴加痕跡進行評價。
◎無殘像
○有極少之殘像但仍為可容許之級別
△有殘像且為無法容許之級別
×有殘像且相當惡劣
製程適應性：
製程適應性係於ODF製程中，使用定積計量泵進行100000次每次滴加為50pL之液晶滴加，以如下4個等級對以下「0~100次、101~200次、201~300次、…99901~100000次」之每各100次滴加之液晶量的變化進行評價。
◎變化極小(可穩定地製造液晶顯示元件)
○稍有變化但仍為可容許之級別
△有變化且為無法容許之級別(因產生斑點故產率惡化)
×有變化且相當惡劣(產生液晶洩漏或真空氣泡)
低溫下之溶解性：
低溫下之溶解性評價係於製備液晶組成物後，於2mL之樣品瓶中稱量1g之液晶組成物，於溫度控制式試驗槽中，將以下設為1個循環「-20℃(保持1小時)→升溫(0.1℃/每分鐘)→0℃(保持1小時)→升溫(0.1℃/每分鐘)→20℃(保持1小時)→降溫(-0.1℃/每分鐘)→0℃(保持1小時)→降溫(-0.1℃/每分鐘)→-20℃」，對其持續賦予溫度變化，以目視觀察來自液晶組成物之析出物的產生，並以如下4個等級進行評價。
◎600小時以上未觀察到析出物。
○300小時以上未觀察到析出物。
△於150小時以內觀察到析出物。
×於75小時以內觀察到析出物。
再者，於實施例中對化合物之記載使用以下省略符號。
(側鏈)
-n -Cn H2n+1 碳原子數n之直鏈狀烷基
-On -OCn H2n+1 碳原子數n之直鏈狀烷氧基
-V -C=CH2 乙烯基
-Vn -C=C-Cn H2n+1 碳原子數(n+1)之1-烯烴
(環結構)
(實施例1(液晶組成物1))
製備具有以下所示之組成的液晶組成物(液晶組成物1)，並測定其物性值。將其結果示於下表。
使用液晶組成物1，製作通常之單元厚3.0μm之FFS模式的液晶顯示元件作為TV用。液晶組成物之注入係利用滴加法進行，並進行留痕、滴加痕跡、製程適應性及低溫之溶解性的評價。
再者，含量之左側之記號係上述化合物之省略符號的記載。
實施例1
可知液晶組成物1具有作為TV用液晶組成物而實用之75.6℃的TNI ，具有大之△ε之絕對值，具有低之η及最佳之△n。使用液晶組成物1製作FFS模式之液晶顯示元件，並利用上述方法評價留痕、滴加痕跡、製程適應性及低溫之溶解性，結果顯示極優異之評價結果。
(實施例2(液晶組成物2))
製備以具有與液晶組成物1同等之TNI 、同等之△n之值及同等之△ε之值之方式設計而成的具有以下所示之組成之液晶組成物(液晶組成物2)，並測定其物性值。將其結果示於下表。
使用液晶組成物2，與實施例1同樣地製作FFS模式之液晶顯示元件，將進行留痕、滴加痕跡、製程適應性及低溫之溶解性之評價的結果示於同一表中。
可知液晶組成物2具有作為TV用液晶組成物而實用之液晶相溫度範圍，具有大之介電各向導性的絕對值，具有低黏性及最佳之△n。使用液晶組成物2製作與實施例1同樣之FFS模式的液晶顯示元件，並利用上述方法評價留痕、滴加痕跡、製程適應性及低溫之溶解性，結果顯示優異之評價結果。
(實施例3(液晶組成物3))
製備以具有與液晶組成物1、2同等之TNI 、同等之△n之值及同等之△ε之值之方式設計而成的具有以下所示之組成的液晶組成物 (液晶組成物3)，並測定其物性值。將其結果示於下表。
使用液晶組成物3，與實施例1同樣地製作FFS模式之液晶顯示元件，將進行留痕、滴加痕跡、製程適應性及低溫之溶解性之評價的結果示於同一表中。
可知液晶組成物3具有作為TV用液晶組成物而實用之TNI ，具有大之△ε之絕對值，具有低之η及最佳之△n。使用液晶組成物3製作與實施例1同樣之FFS模式的液晶顯示元件，並利用上述方法評價留痕、滴加痕跡、製程適應性及低溫之溶解性，結果顯示優異之評價結果。
(比較例1~3)
使用液晶組成物1~3，製作通常之單元厚3.5μm之垂直定向液晶顯示元件(VA模式之液晶顯示元件)作為TV用。
對分別於實施例1~3中製作而成之FFS模式的液晶顯示元件、與分別於比較例1~3中製作而成之VA模式的液晶顯示元件進行透射率、對比率、響應速度之比較。將其結果示於以下。再者，實施例1~3及比較例1~3之液晶顯示元件中的透射率，係將各自之模式中之液晶組成物注入前之元件的透射率設為100%時的值。
使用液晶組成物1~3製作而成之FFS模式之顯示元件(實施例1~3)與分別使用相同之液晶組成物製作而成之VA模式之液晶顯示元件(比較例1~3)相比，最高透射率、對比率及響應速度均顯示優異之特性。
於液晶分子相對於基板平行地定向且產生邊緣之電場之FFS模式的液晶顯示元件中，要求有與液晶分子相對於基板垂直地定向，且垂直地產生電場之VA模式之液晶顯示元件不同的液晶之基本特性。液晶組成物1~3含有作為本案必須成分之通式(I)及通式(II)之化合物，藉此不會損害作為液晶顯示元件之基本的特性，而達成作為FFS模式之重要特徵的透射率之提高。另一方面，藉由FFS模式之該等差異，留痕或滴加痕跡等之效果成為根據先前之見解難以預測者。於本發明之液晶顯示元件中，該等方面亦顯示良好之特性。
(實施例4(液晶組成物4))
製備以具有與組成物1~3同等之TNI 、同等之△n之值及同等之△ε之值之方式設計而成的具有以下所示之組成的液晶組成物(液晶組成物4)，並測定其物性值。將其結果示於下表。
可知液晶組成物4具有作為TV用液晶組成物而實用之TNI ，具有大之△ε之絕對值，具有低之η及最佳之△n。使用液晶組成物4製作FFS模式之液晶顯示元件，結果顯示與實施例1~3同等之優異之顯示特性。
(實施例5(液晶組成物5))
製備以具有與液晶組成物1~4同等之TNI 、同等之△n之值及同等之△ε之值之方式設計而成的具有以下所示之組成的液晶組成物 (液晶組成物5)，並測定其物性值。將其結果示於下表。
可知液晶組成物5具有作為TV用液晶組成物而實用之TNI ，具有大之△ε之絕對值，具有低之η及最佳之△n。使用液晶組成物5製作FFS模式之液晶顯示元件，結果顯示與實施例1~3同等之優異之顯示特性。
(實施例6(液晶組成物6))
製備以具有與液晶組成物1~5同等之TNI 、同等之△n之值及同等之△ε之值之方式設計而成的具有以下所示之組成之液晶組成物(液晶組成物6)，並測定其物性值。將其結果示於下表。
可知液晶組成物6具有作為TV用液晶組成物而實用之TNI ，具有大之△ε之絕對值，具有低之η及最佳之△n。使用液晶組成物6製作FFS模式之液晶顯示元件，結果顯示與實施例1~3同等之優異之顯示特性。
(實施例7(液晶組成物7))
製備以具有與液晶組成物1~6同等之△n之值、具有更高之TNI 及△ε之值之方式設計而成的具有以下所示之組成的液晶組成物(液晶組成物7)，並測定其物性值。將其結果示於下表。
可知液晶組成物7具有作為TV用液晶組成物而實用之TNI ，具有大之△ε之絕對值，具有低之η及最佳之△n。使用液晶組成物7製作與實施例1同樣之FFS模式的液晶顯示元件，並利用上述方法評價留痕、滴加痕跡、製程適應性及低溫之溶解性，結果顯示優異之評價結果。
(實施例8(液晶組成物8))
製備以具有與液晶組成物7同等之TNI 、同等之△n之值及同等之△ε之值之方式設計而成的具有以下所示之組成之液晶組成物(液晶組成物8)，並測定其物性值。將其結果示於下表。
可知液晶組成物8具有作為TV用液晶組成物而實用之TNI ，具有大之△ε之絕對值，具有低之η及最佳之△n。使用液晶組成物8製作與實施例1同樣之FFS模式之液晶顯示元件，並利用上述方法評價留痕、滴加痕跡、製程適應性及低溫之溶解性，結果顯示優異之評價結果。
(實施例9(液晶組成物9))
製備以具有與液晶組成物7、8同等之TNI 、同等之△n之值及同等之△ε之值之方式設計而成的具有以下所示之組成的液晶組成物(液晶組成物9)，並測定其物性值。將其結果示於下表。
可知液晶組成物9具有作為TV用液晶組成物而實用之TNI ，具有大之△ε之絕對值，具有低之η及最佳之△n。使用液晶組成物9製作與實施例1同樣之FFS模式的液晶顯示元件，並利用上述方法評價留痕、滴加痕跡、製程適應性及低溫之溶解性，結果顯示優異之評價結果。
(比較例4~6)
使用液晶組成物7~9，製作與比較例1~3同樣之VA模式之液晶顯示元件。
對分別於實施例7~9中製作而成之FFS模式之液晶顯示元 件、與分別於比較例4~6中製作而成之VA模式之液晶顯示元件進行透射率、對比率、響應速度之比較。將其結果示於以下。
使用液晶組成物7~9製作而成之FFS模式之顯示元件(實施例7~9)與分別使用相同之液晶組成物製作而成之VA模式之液晶顯示元件(比較例4~6)相比，最高透射率、對比率及響應速度均顯示優異之特性。
(實施例10(液晶組成物10))
製備以具有與液晶組成物7~9同等之TNI 、同等之△n之值及同等之△ε之值之方式設計而成的具有以下所示之組成的液晶組成物(液晶組成物10)，並測定其物性值。將其結果示於下表。
可知液晶組成物10具有作為TV用液晶組成物而實用之TNI ，具有大之△ε之絕對值，具有低之η及最佳之△n。使用液晶組成物10製作FFS模式之液晶顯示元件，並利用上述方法評價留痕、滴加痕跡、製程適應性及低溫之溶解性，結果顯示優異之評價結果。
(實施例11(液晶組成物11))
製備以具有與液晶組成物7~10同等之TNI 、同等之△n之值及同等之△ε之值之方式設計而成的具有以下所示之組成的液晶組成物，並測定其物性值。將其結果示於下表。
可知液晶組成物11具有作為TV用液晶組成物而實用之TNI ，具有大之△ε之絕對值，具有低之η及最佳之△n。使用液晶組成物11製作FFS模式之液晶顯示元件，並利用上述方法評價留痕、滴加痕跡、製程適應性及低溫之溶解性，結果顯示優異之評價結果。
(實施例12(液晶組成物12))
製備以具有與液晶組成物7~11同等之TNI 、同等之△n之值及同等之△ε之值之方式設計而成的具有以下所示之組成的液晶組成物(液晶組成物12)，並測定其物性值。將其結果示於下表。
可知液晶組成物12具有作為TV用液晶組成物而實用之TNI ，具有大之△ε之絕對值，具有低之η及最佳之△n。使用液晶組成物12製作FFS模式的液晶顯示元件，並利用上述方法評價留痕、滴加痕跡、製程適應性及低溫之溶解性，結果顯示優異之評價結果。
(實施例13(液晶組成物13))
製備以具有與液晶組成物7~12同等之TNI 、同等之△n之值及同等之△ε之值之方式設計而成的具有以下所示之組成的液晶組成物(液晶組成物13)，並測定其物性值。將其結果示於下表。
可知液晶組成物13具有作為TV用液晶組成物而實用之TNI ，具有大之△ε之絕對值，具有低之η及最佳之△n。使用液晶組成物13製作FFS模式的液晶顯示元件，並利用上述方法評價留痕、滴加痕跡、製程適應性及低溫之溶解性，結果顯示優異之評價結果。
(實施例14(液晶組成物14))
製備以具有與液晶組成物7~13同等之TNI 、同等之△n之值及同等之△ε之值之方式設計而成的具有以下所示之組成的液晶組成物(液晶組成物14)，並測定其物性值。將其結果示於下表。
可知液晶組成物14具有作為TV用液晶組成物而實用之TNI ，具有大之△ε之絕對值，具有低之η及最佳之△n。使用液晶組成物14製作與實施例1同樣之FFS模式的液晶顯示元件，並利用上述方法評價留痕、滴加痕跡、製程適應性及低溫之溶解性，結果顯示優異之評價結果。
21‧‧‧像素電極
22‧‧‧共用電極
23‧‧‧儲存電容器
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‧‧‧共用線

Claims (6)

  1. 一種液晶顯示元件，其具有對向配置之第一透明絕緣基板與第二透明絕緣基板，於該第一基板與第二基板之間夾持含有液晶組成物之液晶層，於該第一基板上具有由透明導電性材料構成之共用電極、及配置為矩陣狀之複數個閘極匯流排線與資料匯流排線，於各像素具有設置於該閘極匯流排線與資料匯流排線之交叉部的薄膜電晶體、及由該電晶體驅動且由透明導電性材料構成的像素電極，分別於該液晶層與該第一基板及與該第二基板之間具有誘發沿面排列(homogeneous alignment)之定向膜層，各定向膜之定向方向為平行，該像素電極與共用電極於該等電極間形成邊緣電場(fringe electric field)，故而該像素電極與共用電極之間的電極間距離：R小於該第一基板與第二基板之距離：G，該共用電極以配置在較該像素電極更靠近第一基板之位置的方式配置於該第一基板之大致整個面，該液晶組成物具有負介電各向導性，向列相-各向同性液體之轉移溫度為60℃以上，介電各向導性之絕對值為2以上，含有選自通式(I) (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，A表示1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基，k表示1或2，於k為2之情形時，2個A可相同亦可不同)表示之化合物群中至少1種化合物、及選自下述通式(II) (式中，R3 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，R4 表示碳原子數1~8之烷基、碳原子數4~8之烯基、碳原子數1~8之烷氧基或碳原子數3~8之烯氧基，B表示1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基，m表示0、1或2，於m為2之情形時，2個B可相同亦可不同)表示之化合物群中至少1種化合物。
  2. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示元件，其含有選自下述通式(III) (式中，R5 表示氫原子或甲基，R6 表示碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基、碳原子數1~4之烷氧基)表示之化合物群中至少1種化合物作為該通式(I)表示之化合物。
  3. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示元件，其含有1種以上之下述通式(IV) (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個以上氫原子亦可經氟原子取代，該烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中之亞甲基(methylene)只要氧原子未連續地鍵結則亦可經氧原子取代，只要羰基未連續地鍵結則亦可經羰基取代，A1 及A2 分別獨立地表示1,4-伸環己基、1,4-伸苯基或四氫吡喃-2,5-二基，於A1 或/及A2 表示1,4-伸苯基之情形時，該1,4-伸苯基中之1個以上氫原子亦可經氟原子取代， Z1 及Z2 分別獨立地表示單鍵、-OCH2 -、-OCF2 -、-CH2 O-、或-CF2 O-，n1 及n2 分別獨立地表示0、1、2或3，且n1 +n2 為1~3，於A1 、A2 、Z1 及/或Z2 存在複數個之情形時，該等可相同亦可不同，但n1 為1或2、n2 為0、A1 之至少1個為1,4-伸環己基且全部Z1 為單鍵之化合物除外)表示之化合物。
  4. 如申請專利範圍第3項之液晶顯示元件，其含有選自以下通式(IVa1)及通式(IVa2) (式中，R7a1 及R7a2 、R8a1 及R8a2 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個以上氫原子亦可經氟原子取代，該烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中之亞甲基只要氧原子未連續地鍵結則亦可經氧原子取代，只要羰基未連續地鍵結則亦可經羰基取代，na2 表示0或1，A1a2 表示1,4-伸環己基、1,4-伸苯基或四氫吡喃-2,5-二基，通式(IVa1)及通式(IVa2)中之1,4-伸苯基中之1個以上氫原子亦可經氟原子取代)表示之化合物群中至少1種化合物作為通式(IV)表示之化合物。
  5. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示元件，其中，該像素電極為梳狀或具有狹縫。
  6. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示元件，其中，電極間距離(R) 為0。
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