TWI480362B - A liquid crystal composition, and a liquid crystal display device using the liquid crystal display device - Google Patents

Description

液晶組成物及使用其之液晶顯示元件

本案發明係關於一種可用作液晶顯示裝置等之構成構件之液晶組成物及液晶顯示元件

液晶顯示元件可用於以鐘錶、計算器為代表之各種測定機器、汽車用面板、文字處理機、電子記事本、印表機、電腦、電視、廣告顯示板等。作為液晶顯示方式，具代表性者有TN(Twisted Nematic，扭轉向列)型、STN(Super Twisted Nematic，超扭轉向列)型、使用TFT(Thin Film Transistor，薄膜電晶體)之VA(Vertical Alignment，垂直配向)型或IPS(In Plane Switching，共平面切換)型等。要求該等液晶顯示元件所使用之液晶組成物對於水分、空氣、熱、光等外界因素穩定，又，於以室溫為中心之儘可能廣之溫度範圍內顯示出液晶相，為低黏性並且驅動電壓較低。進而，為了將對應各顯示元件最合適之介電異向性(△ε)或/及折射率異向性(△n)等設為最佳值，使液晶組成物包含數種至數十種化合物。

於垂直配向型顯示器中，使用△ε為負之液晶組成物，而廣泛使用於液晶TV等中。另一方面，於所有驅動方式中，均要求低電壓驅動、高速應答、較廣之作動溫度範圍。即，要求△ε為正且絕對值較大、 黏度(η)較小、向列相-等向性液體相轉移溫度(T_ni )較高。又，需要根據△n與單元間隙(d)之乘積即△n×d之設定，根據單元間隙將液晶組成物之△n調節在適當範圍內。除此以外，於將液晶顯示元件應用於電視等中之情形時，由於重視高速應答性，故而要求γ₁ 較小之液晶組成物。

自先前以來，為了構成γ₁ 較小之液晶組成物，通常使用具有二烷基雙環己烷骨架之化合物(參照專利文獻1)。然而，雙環己烷系化合物雖對降低γ₁ 之效果較大，但通常蒸汽壓較高，烷基鏈長度較短之化合物之該傾向尤為明顯。又，有T_ni 亦較低之傾向，因此多數情況下烷基雙環己烷系化合物使用側鏈長度之合計為碳原子數7以上之化合物，實際情形為尚未對側鏈長度較短之化合物進行充分之研究。

另一方面，隨著液晶顯示元件之用途不斷擴大，於其使用方法、製造方法方面亦可見較大之變化，為了應對該等變化，要求將如先前所知之基本物性值以外之特性最佳化。即，使用一種液晶組成物以致利用液晶組成物之液晶顯示元件可廣泛使用VA(Vertical Alignment，垂直配向)型或IPS(In Plane Switching，共平面切換)型等，且可將大小為50吋以上之超大型尺寸之顯示元件實用化。隨著基板尺寸之大型化，液晶組成物向基板之注入方法亦自先前之真空注入法轉變為成為主流注入方法之滴注(ODF，One Drop Fill)法(參照專利文獻2)，將液晶組成物滴加於基板時之滴加痕會導致顯示品質之降低之問題已表面化。進而，基於藉由液晶顯示元件中之液晶材料之預傾角之生成而獲取高速應答性之目的，開發出PS液晶顯示元件(polymer stabilized，聚合物穩定化)、PSA液晶顯示元件(polymer sustained alignment，聚合物維持配向)(參照專利文獻3)，該問題 已成為更大之問題。即，該等顯示元件具有於液晶組成物添加單體並使組成物中之單體硬化之特徵。就維持高電壓保持率之必要性而言，主動矩陣用液成物可使用之化合物被特定，化合物中具有酯鍵之化合物之使用受限。PSA液晶顯示元件所使用之單體主要為丙烯酸酯系，通常係化合物中具有酯鍵者，此種化合物通常不用作主動矩陣用液晶化合物(參照專利文獻3)。此種異物會誘發滴加痕之產生，由顯示不良所致之液晶顯示元件之良率變差成為問題。又，於液晶組成物中添加抗氧化劑、光吸收劑等添加物時良率亦變差成為問題。

此處，所謂滴加痕，定義為於進行黑顯示之情形時，滴加液晶組成物之痕跡呈白色浮現之現象。

對於抑制滴加痕，揭示有如下方法：藉由使混合於液晶組成物中之聚合性化合物進行聚合，而於液晶層中形成聚合物層，藉此，抑制因與配向控制膜之關係所產生之滴加痕(專利文獻4)。然而，於該方法中存在因添加於液晶中之聚合性化合物所致之顯示殘像之問題，且對於滴加痕之抑制效果亦不足夠，要求開發一種維持作為液晶顯示元件之基本特性並且難以產生殘像或滴加痕之液晶顯示元件。

專利文獻1：日本專利特表2008-505235號公報

專利文獻2：日本專利特開平6-235925號公報

專利文獻3：日本專利特開2002-357830號公報

專利文獻4：日本專利特開2006-58755號公報

本發明所欲解決之課題在於提供一種液晶組成物及使用其之液晶顯示元件，該液晶組成物係不使介電異向性、黏度、向列相上限溫度、於低溫之向列相穩定性、γ₁ 等作為液晶顯示元件之各特性及顯示元件之殘像特性變差，製造時難以產生滴加痕，且於ODF步驟中實現穩定之液晶材料之噴出量的適於液晶顯示元件者。

本發明者等人為了解決上述課題而對最適合利用滴加法製作液晶顯示元件之各種液晶組成物之構成進行研究，發現藉由以特定之混合比例使用特定之液晶化合物而可抑制液晶顯示元件中產生滴加痕，從而完成本案發明。

本案發明提供一種液晶組成物及使用有該液晶組成物之液晶顯示元件，該液晶組成物係含有通式(I)、通式(II)及式(IIIb-1)所表示之化合物的介電異向性為負者。

本案發明提供一種液晶組成物及使用有該液晶組成物之液晶顯示元件，該液晶組成物係含有分別選自通式(I)及通式(II)所表示之化合物中之1種或2種以上之化合物的介電異向性為負者，

(式中，R¹ 為碳原子數1至8之烷基或碳原子數2至8之烷氧基，R² 為碳原子數2至8之烯基，R³ 及R⁴ 分別獨立為碳數2至8之烯基)。

本發明之液晶顯示元件具有高速應答性優異、殘像之產生較少之特徵，且具有因其製造所引起之滴加痕之產生較少之特徵，因此，可用於液晶TV、監視器(monitor)等之顯示元件。

1‧‧‧第二偏光板

2‧‧‧第二基板

3‧‧‧薄膜電晶體層或包含薄膜電晶體之電極層

4‧‧‧配向膜

5‧‧‧液晶層

6‧‧‧像素電極(共用電極)

7‧‧‧彩色濾光片

8‧‧‧第一基板

9‧‧‧第一偏光板

10‧‧‧液晶顯示元件

11‧‧‧閘極電極

12‧‧‧陽極氧化被膜

13‧‧‧閘極絕緣層

14‧‧‧透明電極(層)

15‧‧‧汲極電極

16‧‧‧歐姆接觸層

17‧‧‧半導體層

18‧‧‧保護膜

19a‧‧‧源極電極

19b‧‧‧源極電極

21‧‧‧像素電極

22‧‧‧儲存電容器

23‧‧‧汲極電極

24‧‧‧資料配線

25‧‧‧閘極配線

26‧‧‧源極電極

27‧‧‧閘極電極

101‧‧‧保護層

圖1係示意性地表示液晶顯示元件之構成的圖。

圖2係將該圖1中之形成於基板上之包含薄膜電晶體之電極層3的被II線包圍之區域放大的平面圖。

圖3係沿圖2中之III-III線方向切割圖1所示之液晶顯示元件的截面圖。

圖4係將圖3中之IV區域之薄膜電晶體放大的圖。

如上所述，產生滴加痕之機制(process)目前尚不明確。但是，很有可能與液晶化合物中之雜質與配向膜之相互作用、層析現象等有關。液晶化合物中之雜質對化合物之製造製程造成較大之影響，例如即便僅側鏈之碳原子數不同，化合物之製造方法亦未必相同。即，液晶化合物係藉由精密之製造製程進行製造，故而其成本於化成品中較高，而強烈要求製造效率之提昇。因此，為了使用儘可能廉價之原料，即便側鏈之碳原子數僅差一個，有時由完全不同之原料進行製造之效率亦更良好。因此，液晶原體之製造製程有時根據每個原體而不同，即便製程相同，大部分情形下原料亦不同，結果多數情形下會混入根據每種原體而不同之雜質。但 是，即便極微量之雜質亦有可能產生滴加痕，僅藉由原體之純化來抑制滴加痕產生之方面存在界限。

另一方面，通用之液晶原體之製造方法有於製造製程確立後固定地確定每個原體之傾向。即便於分析技術不斷發展之現在，亦不易完全明確混入有何種雜質，需要於混入有根據每種原體所確定之雜質之前提下設計組成物。本案發明者等人對液晶原體之雜質與滴加痕之關係進行了研究，結果憑經驗明確了即便包含於組成物中亦難以產生滴加痕之雜質與容易產生滴加痕之雜質。因此，為了抑制滴加痕之產生，重要的是以特定之混合比例使用特定之化合物，尤其明確了存在難以產生滴加痕之組成物。以下所記載之較佳實施態樣係基於上述觀點而發現者。

於本案發明之液晶組成物中，關於通式(I)所表示之化合物群之總含有率，作為下限值，較佳為15質量%，更佳為20質量%，進而較佳為25質量%，作為上限值，較佳為45質量%，更佳為40質量%，進而較佳為37質量%，更具體而言，於重視應答速度之情形時，較佳為含有20~45質量%，更佳為含有25~45質量%，於更重視驅動電壓之情形時，較佳為含有15~37質量%，更佳為含有15~25質量%。

通式(I)所表示之化合物較佳為自下述所記載之式(I-1)~式(I-5)

所表示之化合物群中選擇，更佳為自式(I-1)、式(I-3)及式(I-5)所表示之化合物群中選擇，進而較佳為自式(I-1)及式(I-5)所表示之化合物群中選擇，尤佳為選擇式(I-1)所表示之化合物。

於本案發明之液晶組成物中，關於通式(II)所表示之化合物群之總含有率，作為下限值，較佳為3質量%，更佳為4質量%，進而較佳為5質量%，作為上限值，較佳為25質量%，更佳為20質量%，進而較佳為15質量%。

通式(II)所表示之化合物較佳為自下述所記載之式(II-1)~式(II-3)

所表示之化合物群中選擇，更佳為式(II-1)及式(II-2)所表示之化合物。

本案發明之液晶組成物可進而含有選自下述所示之通式 (III)所表示之化合物群中之化合物，

(式中，R⁵ 及R⁶ 分別獨立表示碳原子數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，A¹ 表示1,4-伸環己基、1,4-伸苯基或四氫吡喃-2,5-二基，於A¹ 表示1,4-伸苯基之情形時，該1,4-伸苯基中之1個以上之氫原子可被取代為氟原子)。

於通式(III)所表示之化合物中，R⁵ 及R⁶ 分別獨立表示碳原子數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，R⁵ 較佳為碳原子數1~8之烷基或碳原子數2~8之烯基，更佳為碳原子數1~8之烷基，進而較佳為碳原子數2~5之烷基，R⁶ 較佳為碳原子數1~8之烷基、碳原子數1~8之烷氧基，更佳為碳原子數1~8之烷氧基，進而較佳為碳原子數2~5之烷氧基。

於通式(III)所表示之化合物中，A¹ 表示1,4-伸環己基、1,4-伸苯基或四氫吡喃-2,5-二基，較佳為表示1,4-伸環己基或1,4-伸苯基，於A¹ 表示1,4-伸苯基之情形時，較佳為2個以上之氫原子被取代為氟原子，更佳為1個氫原子被取代為氟原子，進而較佳為未經取代。

於本案發明之液晶組成物選擇通式(III)所表示之化合物之情形時，其含有率較佳為5~30質量%，更佳為7~25質量%，進而較佳為10~20質量%。

於通式(III)所表示之化合物中，於A¹ 以1,4-伸環己基表示之情形時，係以下述所記載之通式(IIIa)

(式中，R^5a 及R^6a 分別表示與通式(III)中之R⁵ 及R⁶ 相同含義)表示，於該化合物群中，較佳為式(IIIa-1)~式(IIIa-8)

所表示之化合物，更佳為式(IIIa-1)~式(IIIa-4)所表示之化合物，進而較佳為式(IIIa-1)及式(IIIa-4)所表示之化合物。

通式(IIIa)所表示之化合物較佳為含有1~30質量%，更佳為含有1~25質量%，進而較佳為含有1~20質量%。

於使用4種以上之通式(IIIa)所表示之化合物之情形時，較佳為組合使用式(IIIa-1)至式(IIIa-4)所表示之化合物，式(IIIa-1)至式(IIIa-4)所表示之化合物之含量較佳為通式(IIIa)所表示之化合物中之50質量%以上，更佳為70質量%以上，進而較佳為80質量%以上，尤佳為90質量%以上。

於使用3種通式(IIIa)所表示之化合物之情形時，較佳為組合使用式(IIIa-1)、式(IIIa-2)及式(IIIa-4)所表示之化合物，式(IIIa-1)、式(IIIa-2)及式(IIIa-4)所表示之化合物之含量較佳為通式(IIIa)所表示 之化合物中之50質量%以上，更佳為70質量%以上，進而較佳為80質量%以上，尤佳為90質量%以上。

於使用2種通式(IIIa)所表示之化合物之情形時，較佳為組合使用式(IIIa-1)及式(IIIa-4)所表示之化合物，式(IIIa-1)及式(IIIa-4)所表示之化合物之含量較佳為通式(IIIa)所表示之化合物中之50質量%以上，更佳為70質量%以上，進而較佳為80質量%以上，尤佳為90質量%以上。

於通式(III)所表示之化合物中，於A¹ 以1,4-伸苯基表示之情形時，係以下述所記載之通式(IIIb)

(式中，R^5b 及R^6b 分別表示與通式(III)中之R⁵ 及R⁶ 相同含義)表示，於該化合物群中，較佳為自式(IIIb-1)~式(IIIb-8)

所表示之化合物群中選擇，更佳為式(IIIb-1)~(IIIb-4)所表示之化合物，進而較佳為式(IIIb-1)及式(IIIb-3)所表示之化合物，尤佳為式(IIIb-1)所表示之化合物。

通式(IIIb)所表示之化合物較佳為含有3~30質量%，更佳為含有5~15質量%，進而較佳為含有7~12質量%。

於使用4種以上之通式(IIIb)所表示之化合物之情形時，較佳為組合使用式(IIIb-1)~式(IIIb-4)所表示之化合物，式(IIIb-1)~式(IIIb-4)所表示之化合物之含量較佳為通式(IIIb)所表示之化合物中之50質量%以上，更佳為70質量%以上，進而較佳為80質量%以上，尤佳為90質量%以上。

於使用3種通式(IIIb)所表示之化合物之情形時，較佳為組合使用式(IIIb-1)~式(IIIb-3)所表示之化合物，式(IIIb-1)~式(IIIb-3)所表示之化合物之含量較佳為通式(IIIb)所表示之化合物中之50質量%以上，更佳為70質量%以上，進而較佳為80質量%以上，尤佳為90質量%以上。

於使用2種通式(IIIb)所表示之化合物之情形時，較佳為組合使用式(IIIb-1)及式(IIIb-3)所表示之化合物，式(IIIb-1)及式(IIIb-3)所表示之化合物之含量較佳為通式(IIIb)所表示之化合物中之50質量%以上，更佳為70質量%以上，進而較佳為80質量%以上，尤佳為90質量%以上。

本案發明之液晶組成物可進而含有選自下述所示之通式(IV)所表示之化合物群中之化合物，

(式中，R⁷ 及R⁸ 分別獨立表示碳原子數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，A² 表示1,4-伸環己基、1,4-伸苯基或四氫吡喃-2,5-二基，於A² 表示1,4-伸苯基之情形時，該1,4-伸苯基中之1個以上之氫原子可被取代為氟原子)。

於通式(IV)所表示之化合物中，R⁷ 及R⁸ 分別獨立表示碳原子數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，R⁷ 較佳為碳原子數1~8之烷基或碳原子數2~8之烯基，更佳為碳原子數1~8之烷基，進而較佳為碳原子數2~5之烷基，尤佳為碳原子數2或3之烷基，R⁸ 較佳為碳原子數1~8之烷基、碳原子數1~8之烷氧基，更佳為碳原子數1~8之烷氧基，進而較佳為碳原子數2~5之烷氧基，尤佳為碳原子數2或3之烷氧基，最佳為碳原子數2之烷氧基。

於通式(IV)所表示之化合物中，A² 表示1,4-伸環己基、1,4-伸苯基或四氫吡喃-2,5-二基，較佳為表示1,4-伸環己基或1,4-伸苯基，於A² 表示1,4-伸苯基之情形時，較佳為2個以上之氫原子被取代為氟原子，更佳為1個氫原子被取代為氟原子，進而較佳為未經取代。

於通式(IV)所表示之化合物中，於A² 表示1,4-伸環己基之情形時，可進而含有選自下述所記載之通式(IVa)所表示之化合物群中之化合物，

(式中，R^7a 及R^8a 分別表示與通式(IV)中之R⁷ 及R⁸ 相同含義)。

於本案發明之液晶組成物中，關於通式(IVa)所表示之化合物群之總含有率，作為下限值，較佳為3質量%，更佳為5質量%，進而 較佳為10質量%，作為上限值，較佳為30質量%，更佳為25質量%，進而較佳為20質量%，更具體而言，於欲增大液晶組成物之折射率異向性之值之情形時，較佳為含有3~15質量%，於欲降低折射率異向性之值之情形時，較佳為含有15~30質量%。

通式(IVa)所表示之化合物較佳為下述所記載之式(IVa-1)~式(IVa-6)

所表示之化合物，更佳為式(IVa-1)~式(IVa-4)所表示之化合物，進而較佳為式(IVa-1)~式(IVa-3)所表示之化合物，尤佳為式(IVa-1)及式(IVa-3)所表示之化合物，最佳為式(IVa-1)所表示之化合物。

又，於對本案發明之液晶組成物要求較高之向列相-等向相轉移溫度(T_ni )之情形時，較佳為自式(IVa-5)及式(IVa-6)所表示之化合物群中選擇至少1種。

於使用4種以上之通式(IVa)所表示之化合物之情形時，較佳為組合使用式(IVa-1)~式(IVa-4)所表示之化合物，式(IVa-1)~式(IVa-4)所表示之化合物之含量較佳為通式(IVa)所表示之化合物中之50質量%以上，更佳為70質量%以上，進而較佳為80質量%以上，尤佳為 90質量%以上。

於併用3種通式(IVa)所表示之化合物之情形時，較佳為組合使用式(IVa-1)~式(IVa-3)所表示之化合物，式(IVa-1)~式(IVa-3)所表示之化合物之含量較佳為通式(IVa)所表示之化合物中之50質量%以上，更佳為70質量%以上，進而較佳為80質量%以上。

於併用2種通式(IVa)所表示之化合物之情形時，較佳為組合使用式(IVa-1)及(IVa-3)所表示之化合物，式(IVa-1)及式(IVa-3)所表示之化合物之含量較佳為通式(IVa)所表示之化合物中之50質量%以上，更佳為70質量%以上，進而較佳為80質量%以上，尤佳為90質量%以上。

於通式(IV)所表示之化合物中，於A² 表示1,4-伸苯基之情形時，可進而含有選自通式(IVb)

(式中，R^7b 及R^8b 分別表示與通式(IV)中之R⁷ 及R⁸ 相同含義)所表示之化合物群中之化合物。

於本案發明之液晶組成物中，關於通式(IVb)所表示之化合物群之總含有率，作為下限值，較佳為5質量%，更佳為8質量%，進而較佳為10質量%，作為上限值，較佳為35質量%，更佳為30質量%，進而較佳為25質量%，更具體而言，於欲降低液晶組成物之折射率異向性之值之情形時，較佳為含有5~15質量%，於欲增大折射率異向性之值之情形時，較佳為含有15~35質量%。

通式(IVb)所表示之化合物較佳為下述所記載之式(IVb-1)~(IVb-4)

所表示之化合物，更佳為式(IVb-1)或式(IVb-2)所表示之化合物。

於使用2種以上之通式(IVb)所表示之化合物之情形時，較佳為組合使用式(IVb-1)及式(IVb-2)所表示之化合物，式(IVb-1)及式(IVb-2)所表示之化合物之含量較佳為通式(IVb)所表示之化合物中之50質量%以上，更佳為70質量%以上，進而較佳為80質量%以上，尤佳為90質量%以上。

本案發明之液晶組成物可進而含有選自下述所示之通式(V)所表示之化合物群中之化合物，

(式中，R^a 及R^b 分別獨立表示碳原子數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、烷氧基及/或烯氧基中之1個以上之氫原子可被取代為氟原子，該烷基、烯基、烷氧基及/或烯氧基中之亞甲基只要氧原子不連續地鍵結則可被取代為氧原子，只要羰基不連續地鍵結則可被取代為羰基，A³ 表示1,4-伸環己基、1,4-伸苯基或四氫吡喃-2,5-二基，於A³ 表示1,4-伸苯基之情形時，該1,4-伸苯基中之1個以上之氫原子可被取代為氟原子， Z¹ 表示單鍵、-OCH₂ -、-OCF₂ -、-CH₂ O-、或-CF₂ O-，n表示0或1，X¹ ~X⁶ 分別獨立表示氫原子或氟原子，但X¹ ~X⁶ 中之至少1個表示氟原子)。

具體而言，通式(V)所表示之化合物較佳為下述所記載之通式(V-1)~(V-16)

(式中，R^a 及R^b 表示與通式(V)中之R^a 及R^b 相同含義)所表示之化合物，更佳為式(V-1)、式(V-3)~式(V-9)及式(V-12)~式(V-15)， 進而較佳為式(V-1)、式(V-3)、式(V-5)、式(V-6)、式、(V-9)、式(V-12)及式(V-15)，尤佳為式(V-1)、式(V-5)、式(V-6)，最佳為式(V-5)。

於本案發明之液晶組成物中，關於通式(V)所表示之化合物群之總含有率，作為下限值，較佳為3質量%，更佳為5質量%，進而較佳為8質量%，作為上限值，較佳為35質量%，更佳為30質量%，進而較佳為25質量%，更具體而言，於欲降低液晶組成物之折射率異向性之值之情形時，較佳為含有5~15質量%，於欲增大折射率異向性之值之情形時，較佳為含有15~35質量%。

於選擇通式(V)所表示之化合物之情形時，最佳為選擇式(V-5)所表示之化合物，式(V-5)所表示之化合物之含量較佳為通式(V)所表示之化合物中之50質量%以上，更佳為70質量%以上，進而較佳為80質量%以上，尤佳為90質量%以上。

通式(V)中之R^a 及R^b 分別獨立表示碳原子數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，進而較佳為表示碳原子數2~5之烷基，且較佳為直鏈，於R^a 及R^b 均為烷基之情形時，較佳為各自之碳原子數不同。

若更詳細說明，則較佳為R^a 表示丙基且R^b 表示乙基之化合物，或者R^a 表示丁基且R^b 表示乙基之化合物。

又，本案發明之液晶組成物可進而含有選自通式(VI-a)至通式(VI-e)所表示之化合物群中之化合物，

(式中，R⁹¹ 至R^9a 分別獨立表示碳原子數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，但於通式(VI-a)所表示之化合物中，不包括R⁹¹ 為碳原子數1至8之烷基或碳原子數2至8之烷氧基且R⁹² 表示碳原子數2至8之烯基的化合物、及R⁹¹ 及R⁹² 分別獨立表示碳數2至8之烯基的化合物)。

於含有選自通式(VI-a)至通式(VI-e)所表示之化合物群中之化合物之情形時，較佳為含有1種~10種，更佳為含有1種~8種，尤佳為含有1種~5種，亦較佳為含有2種以上之化合物，亦更佳為含有1種化合物，於該情形時之含量較佳為3~20質量%，更佳為4~15質量%，進而較佳為5~9質量%。

R⁹¹ 至R^9a 較佳為分別獨立表示碳原子數1至10之烷基、碳原子數2至10之烯基或碳原子數2至10之烷氧基，更佳為表示碳原子數1至5之烷基、碳原子數2至5之烯基或碳原子數2至5之烷氧基，於表示烯基之情形時，較佳為下述所記載之式(i)~式(iv)

(式中，以右端鍵結於環結構)

所表示之結構，於本案發明之液晶組成物含有反應性單體之情形時，較佳為式(ii)及式(iv)所表示之結構，更佳為式(ii)所表示之結構。

又，R⁹¹ 及R⁹² 可相同亦可不同，較佳為表示不同之取代基。

就該等方面而言，式(VI-a)至式(VI-e)所表示之化合物，更具體而言，較佳為下述所記載之化合物。

該等中，較佳為式(VI-a1)~式(VI-a5)、式(VI-b2)、式(VI-b6)、式(VI-c2)、式(VI-c4)、式(VI-c5)、式(VI-d1)~式(VI-d4)及式(VI-e2)所表示之化合物。

於自式(VI-a3)~式(VI-a5)所表示之化合物群中選擇1種、2種或3種作為本案發明中之液晶組成物之其他成分之一部分之情形時，其總含量較佳為15~40質量%，更佳為18~35質量%，進而較佳為20~33質量%，更具體而言，於選擇式(VI-a3)所表示之化合物之情形時，其含量較佳為5~30質量%，更佳為10~25質量%，進而較佳為13~20質量%，於選擇式(VI-a4)所表示之化合物之情形時，其含量較佳為1~15質量%，更佳為2~12質量%，進而較佳為3~9質量%，於選擇式(VI-a5)所表示之化合物之情形時，其含量較佳為3~15質量%，更佳為5~10質量 %，進而較佳為7~9質量%。

於自式(VI-a3)~式(VI-a5)所表示之化合物群中選擇2種作為本案發明中之液晶組成物之其他成分之一部分之情形時，較佳為選擇式(VI-a3)及式(VI-a4)，於選擇1種之情形時，更佳為選擇式(VI-a3)。

通式(VI)所表示之化合物於介電異向性大致為0之方面與通式(I)及通式(II)所表示之化合物共通，關於通式(I)、通式(II)及通式(VI)所表示之化合物之總含有率，較佳為25~65質量%，更佳為30~60質量%，進而較佳為35~55質量%。

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)、通式(II)所表示之化合物作為必須成分，可進而含有通式(III)、通式(IV)、通式(V)及通式(VI-a)~通式(VI-e)所表示之化合物。關於液晶組成物中所含有之通式(I)、通式(II)、通式(III)、通式(IV)、通式(V)及通式(VI-a)~通式(VI-e)所表示之化合物之合計含量，作為下限值，較佳為60質量%，較佳為65質量%，較佳為70質量%，更佳為75質量%，更佳為80質量%，更佳為85質量%，進而較佳為90質量%，進而較佳為92質量%，進而較佳為95質量%，尤佳為98質量%，尤佳為99質量%，作為上限值，較佳為100質量%，更佳為99.5質量%。

更具體而言，通式(I)、通式(II)及通式(III)所表示之化合物之合計含量較佳為40~75質量%，更佳為45~70質量%，進而較佳為50~65質量%。

通式(I)、通式(II)及通式(IV)所表示之化合物之合計 含量較佳為55~95質量%，更佳為60~90質量%，進而較佳為65~85質量%。

通式(I)、通式(II)及通式(V)所表示之化合物之合計含量較佳為40~70質量%，更佳為45~65質量%，進而較佳為50~60質量%。

通式(I)、通式(II)及通式(VI)所表示之化合物之合計含量較佳為35~65質量%，更佳為40~60質量%，進而較佳為45~55質量%。

通式(I)、通式(II)、通式(III)及通式(IV)所表示之化合物之合計含量較佳為75~99質量%，更佳為80~97質量%，進而較佳為85~97質量%。

通式(I)、通式(II)、通式(III)及通式(V)所表示之化合物之合計含量較佳為55~85質量%，更佳為60~80質量%，進而較佳為65~75質量%。

通式(I)、通式(II)、通式(III)及通式(VI)所表示之化合物之合計含量較佳為45~75質量%，更佳為50~70質量%，進而較佳為55~65質量%。

通式(I)、通式(II)、通式(IV)及通式(V)所表示之化合物之合計含量較佳為70~99質量%，更佳為75~95質量%，進而較佳為80~90質量%。

通式(I)、通式(II)、通式(IV)及通式(V)所表示之化合物之合計含量較佳為70~99質量%，更佳為75~95質量%，進而較佳為 80~90質量%。

於重視液晶組成物之可靠性及長期穩定性之情形時，較佳為將具有羰基之化合物之含量相對於上述組成物之總質量設為5質量%以下，更佳為設為3質量%以下，進而較佳為設為1質量%以下，最佳為實質上不含有。

於重視利用UV(ultraviole，紫外線)照射之穩定性之情形時，較佳為將取代有氯原子之化合物之含量相對於上述組成物之總質量設為15質量%以下，更佳為設為10質量%以下，進而較佳為設為5質量%以下，最佳為實質上不含有。

較佳為增大分子內之環結構均為六員環之化合物之含量，較佳為將分子內之環結構均為六員環之化合物之含量相對於上述組成物之總質量設為80質量%以上，更佳為設為90質量%以上，進而較佳為設為95質量%以上，最佳為實質上僅由分子內之環結構均為六員環之化合物構成液晶組成物。

為了抑制由液晶組成物之氧化引起之劣化，較佳為減少具有環己烯基作為環結構之化合物之含量，較佳為將具有環己烯基之化合物之含量相對於上述組成物之總質量設為10質量%以下，更佳為設為5質量%以下，進而較佳為實質上不含有。

於重視黏度之改善及T_ni 之改善之情形時，較佳為減少分子內具有氫原子可被取代為鹵素之2-甲基苯-1,4-二基之化合物之含量，較佳為將分子內具有上述2-甲基苯-1,4-二基之化合物之含量相對於上述組成物之總質量設為10質量%以下，更佳為設為5質量%以下，進而較佳為實質上 不含有。

於本發明之第一實施形態之組成物所含有之化合物具有烯基作為側鏈之情形時，於上述烯基與環己烷鍵結之情形時，該烯基之碳原子數較佳為2~5，於上述烯基與苯鍵結之情形時，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不直接鍵結。

本案發明中之液晶組成物之介電異向性△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，若更詳細說明，則於重視應答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異向性△n之值於25℃較佳為0.08至0.13，更佳為0.09至0.12。若更詳細說明，則於與較薄之單元間隙對應之情形時較佳為0.10至0.12，於與較厚之單元間隙對應之情形時較佳為0.08至0.10。

本發明中之液晶組成物之旋轉黏度(γ₁ )較佳為150以下，更佳為130以下，尤佳為120以下。

於本發明之液晶組成物中，較佳為旋轉黏度與折射率異向性之函數Z表示特定之值。

(式中，γ₁ 表示旋轉黏度，△n表示折射率異向性)

Z較佳為13000以下，更佳為12000以下，尤佳為11000以下。

在用於主動矩陣顯示元件之情形時，本發明之液晶組成物必 需具有10¹² (Ω．m)以上之電阻率，較佳為10¹³ (Ω．m)以上，更佳為10¹⁴ (Ω．m)以上。

除上述化合物以外，本發明之液晶組成物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、聚合性單體等，於要求液晶組成物之化學穩定性之情形時，較佳為其分子內不具有氯原子，於要求液晶組成物對紫外線等光之穩定性之情形時，理想的是於該分子內不具有以萘環等為代表之共軛長度較長且於紫外線區域存在吸收波峰之縮合環等。

作為聚合性單體，較佳為通式(VII)所表示之二官能單體，

(式中，X⁷ 及X⁸ 分別獨立表示氫原子或甲基，Sp¹ 及Sp² 分別獨立表示單鍵、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，氧原子設為鍵結於芳香環)，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 分別獨立表示氟原子或氫原子)、-C≡C-或單鍵，B表示1,4-伸苯基、反式-1,4-伸環己基或單鍵，式中之全部1,4-伸苯基中之任意氫原子可被取代為氟原子)。

X⁷ 及X⁸ 均表示氫原子之二丙烯酸酯衍生物、X⁷ 及X⁸ 均表示 具有甲基之二甲基丙烯酸酯衍生物中之任一者均較佳，一者表示氫原子另一者表示甲基之化合物亦較佳。關於該等化合物之聚合速度，二丙烯酸酯衍生物最快，二甲基丙烯酸酯衍生物緩慢，非對稱化合物居中，可根據其用途使用較佳之態樣。於PSA顯示元件中尤佳為二甲基丙烯酸酯衍生物。

Sp¹ 及Sp² 分別獨立表示單鍵、碳原子數1~8之伸烷基或-O-(CH₂ )_s -，於PSA顯示元件中較佳為至少一者為單鍵，較佳為均表示單鍵之化合物、或一者為單鍵另一者表示碳原子數1~8之伸烷基或-O-(CH₂ )_s -之態樣。於該情形時，較佳為1~4之烷基，s較佳為1~4。

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

B表示任意氫原子可被取代為氟原子之1,4-伸苯基、反式-1,4-伸環己基或單鍵，較佳為1,4-伸苯基或單鍵。於B表示單鍵以外之環結構之情形時，Z² 亦較佳為除單鍵以外之連結基，於B為單鍵之情形時，Z² 較佳為單鍵。

就該等方面而言，通式(VII)中，Sp¹ 及Sp² 之間之環結構，具體而言較佳為下述所記載之結構。

通式(VII)中，於B表示單鍵且環結構由兩個環所形成之情形時，較佳為表示下述式(VIIa-1)至式(VIIa-5)

(式中，將兩端設為與Sp¹ 或Sp² 鍵結)，更佳為表示式(VIIa-1)至式(VIIa-3)，尤佳為表示式(VIIa-1)。

由於包含該等骨架之聚合性化合物於聚合後之配向限制力最適合於PSA型液晶顯示元件，可獲得良好之配向狀態，故而會抑制顯示不均，或完全不會發生顯示不均。

就上述方面而言，作為聚合性單體，尤佳為通式(VII-1)~通式(VII-4)，其中，最佳為通式(VII-2)。

(式中，Sp² 表示碳原子數2至5之伸烷基)

於本發明之液晶組成物添加單體之情形時，雖然於不存在聚合起始劑之情形時亦會進行聚合，但為了促進聚合，亦可含有聚合起始劑。作為聚合起始劑，可列舉：安息香醚類、二苯基酮類、苯乙酮類、苯偶醯縮酮類、醯基氧化膦類等。又，為了提高保存穩定性，亦可添加穩定劑。作為可使用之穩定劑，例如可列舉：對苯二酚類、對苯二酚單烷基醚類、第三丁基兒茶酚類、鄰苯三酚類、苯硫酚類、硝基化合物類、β-萘胺類、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可用於液晶顯示元件，尤其可用於主動矩陣驅動用液晶顯示元件，並可使用於PSA模式、PSVA(Polymer Stabilized Vertically Alignment，聚合物穩定垂直配向)模式、VA模式、IPS模式或ECB(Electrically Controlled Birefringence，電控雙折射)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因藉由紫外線照射使其所包含之聚合性化合物進行聚合，而被賦予液晶配向能力，可用於利用液晶組成物之雙折射來控制光之透光量的液晶顯示元件。作為液晶顯示元件，可使用於AM-LCD(Active Matrix-Liquid Crystal Display，主動矩陣液晶顯示元件)、TN(扭轉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(共平面切換液晶顯示元件)，尤其可用於AM-LCD，且可使用於透射型或反射型之液晶顯示元件。

又，若以下述液晶顯示元件及圖1~4之內容作為參考，則液晶顯示元件中所使用之液晶單元之2片基板2、8可使用玻璃或如塑膠般 具有柔軟性之透明材料，另一方面，亦可為矽等不透明之材料。包含透明電極(層)6、14之透明基板2、8例如可藉由於玻璃板2、8等透明基板上濺鍍氧化銦錫(ITO，Indium Tin Oxide)而獲得。

以透明電極(層)6、14成為內側之方式使形成有上述透明電極(層)或TFT之基板2、8相對向。此時，亦可經由間隔件(未圖示)調整基板間距(參照圖1~4)。此時，較佳為以所獲得之調光層之厚度成為1~100μm之方式進行調整。進而較佳為1.5至10μm，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異向性△n與單元厚度d之乘積。又，於具有兩片偏光板1、9之情形時，亦可調整各偏光板之偏光軸而使視野角或對比度成為良好之方式進行調整(參照圖1~4)。進而亦可使用用以擴大視野角之相位差膜。作為間隔件，例如可列舉：玻璃粒子、塑膠粒子、氧化鋁粒子、光阻材料等。其後，以設置液晶注入口之形式將環氧系熱硬化性組成物等密封劑絲網印刷於該基板，並將該基板彼此貼合，進行加熱使密封劑熱硬化。

對收容有藉由以上述方式使2片基板相對向地貼合所形成之液晶組成物的液晶組成物收容空間導入含聚合性單體之液晶組成物的方法，可使用通常之真空注入法或ODF法等，雖然真空注入法不會產生滴加痕，但有注入後殘留之問題，於本案發明中，藉由使用ODF法所製造之顯示元件而可更適宜地使用。

作為使聚合性化合物聚合之方法，為了獲得液晶之良好配向性能，理想的是適度之聚合速度，故而較佳為藉由單獨使用、併用或者依序照射紫外線或電子束等活性能量線而進行聚合之方法。於使用紫外線 之情形時，可使用偏光光源，亦可使用非偏光光源。又，於在2片基板間夾持含有聚合性化合物之液晶組成物之狀態進行聚合之情形時，必須對至少照射面側之基板賦予對活性能量線之適當之透明性。又，亦可使用如下方法：藉由於光照射時使用遮罩而僅使特定之部分聚合後，改變電場、磁場或溫度等條件，而使未聚合部分之配向狀態發生變化，進而照射活性能量線進行聚合。尤其於進行紫外線曝光時，較佳為一面對含有聚合性化合物之液晶組成物施加交流電場一面進行紫外線曝光。所施加之交流電場較佳為頻率10Hz至10kHz之交流，更佳為頻率60Hz至10kHz，電壓可依據液晶顯示元件所需之預傾角進行選擇。即，可藉由所施加之電壓控制液晶顯示元件之預傾角。於MVA(Multi-Domain Vertical Alignment，多域垂直配向)模式之液晶顯示元件中，就配向穩定性及對比度之觀點而言，較佳為將預傾角控制在80度~89.9度。

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之溫度範圍內。較佳為於接近室溫之溫度即典型為15~35℃之溫度進行聚合。作為產生紫外線之燈，可使用金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈等。又，作為所照射之紫外線之波長，較佳為照射非液晶組成物之吸收波長區域之波長區域之紫外線，較佳為視需要截止紫外線而使用。所照射之紫外線強度較佳為0.1mW/cm² ~100W/cm² ，更佳為2mW/cm² ~50W/cm² 。可適宜調整所照射之紫外線能量，較佳為10mJ/cm² 至500J/cm² ，更佳為100mJ/cm² 至200J/cm² 。亦可於照射紫外線時改變強度。照射紫外線之時間可根據所照射之紫外線強度進行適宜選擇，較佳為10秒至3600秒，更佳為10秒至600秒。

本發明之第二發明係使用有本發明之液晶組成物之液晶顯示元件。圖1係示意性地表示液晶顯示元件之構成的圖。又，圖1中，為了進行說明，方便起見分離各構成要素而進行記載。圖2係將該圖1中之形成於基板上之包含薄膜電晶體之電極層3(或亦稱為薄膜電晶體層3)以II線所包圍之區域加以放大的平面圖。圖3係沿該圖2中之III-III線方向切割圖1所示之液晶顯示元件的截面圖。圖4係將該圖3中之IV區域之薄膜電晶體放大的圖。以下，參照圖1~4，對本發明之液晶顯示元件進行說明。

本發明之液晶顯示元件10之構成如下所述，該液晶顯示元件具有：具備由透明導電性材料構成之透明電極(層)6(或亦稱為共用電極6)之第一基板8、包含由透明導電性材料構成之像素電極及形成有控制各像素所具備之上述像素電極之薄膜電晶體的薄膜電晶體層3之第二基板2、及夾持於上述第一基板8與第二基板2之間之液晶組成物(或液晶層5)，該液晶組成物中之液晶分子於未施加電壓時之配向相對於上述基板2、8大致垂直，該液晶顯示元件具有使用上述本發明之液晶組成物作為該液晶組成物之特徵。又，如圖1及圖3所示，上述第二基板2及上述第一基板8亦可夾持於一對偏光板1、9之間。進而，圖1中，於上述第一基板8與共用電極6之間設置有彩色濾光片7。又，進而亦可於透明電極(層)6、14表面以與本發明之液晶層5鄰接且與構成該液晶層5之液晶組成物直接抵接之方式形成一對配向膜4。

即，本發明之液晶顯示元件10係依序積層有第二偏光板1、第二基板2、包含薄膜電晶體之電極層(或亦稱為薄膜電晶體層)3、配向膜4、包含液晶組成物之層5、配向膜4、共用電極6、彩色濾光片7、第一 基板8、及第一偏光板9的構成。

又，如圖2所示，形成於第二基板2之表面之包含薄膜電晶體之電極層3之用以供給掃描信號之閘極配線25與用以供給顯示信號之資料配線24相互交叉，並且於上述複數個閘極配線25與複數個資料配線24所包圍之區域，像素電極21係形成為矩陣狀。作為對像素電極21供給顯示信號之開關元件，於上述閘極配線25與上述資料配線24所相互交叉之交叉部附近，與上述像素電極21連結設置有包含源極電極26、汲極電極23及閘極電極27的薄膜電晶體。進而，於上述複數個閘極配線25與複數個資料配線24所包圍之區域設置有保存經由資料配線24所供給之顯示信號的儲存電容器22。

於本發明中，尤佳為如下情形：如圖2~4所記載般，可適宜地用於薄膜電晶體為反向交錯型的液晶顯示元件，且閘極配線25或資料配線24等較佳為使用金屬膜，尤佳為使用鋁配線。進而，閘極配線及資料配線經由閘極絕緣膜而重疊。

又，就防止漏光之觀點而言，該彩色濾光片7較佳為於與薄膜電晶體及儲存電容器22對應之部分形成黑色矩陣(未圖示)。

本發明之液晶顯示元件之薄膜電晶體之構造之一較佳態樣如下所述，例如圖3及圖4所示，具有：形成於基板2表面之閘極電極11、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所設置之閘極絕緣層13、與上述閘極電極11相對向地形成於上述閘極絕緣層13之表面之半導體層17、以覆蓋上述半導體層17之表面之一部分之方式所設置之保護膜18、以覆蓋上述保護層18及上述半導體層17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13接觸之方式所設置之汲極電極15、以覆蓋上述保護膜18及上述半導體層17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13接觸之方式所設置之源極電極19a、19b、以覆蓋上述源極電極19a、19b且效仿上述閘極絕緣層13覆蓋上述閘極絕緣層13之大致整個面之方式所設置之透明電極14、及以覆蓋上述透明電極14之一部分及上述源極電極19a、19b之方式所設置之保護層101(圖3中未圖示)。

又，如圖3及4所示，基於消除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12。進而，為了降低肖特基能障(Schottky barrier)之寬度或高度，亦可於半導體層17與汲極電極15之間設置歐姆接觸層16。

如上所述，於製造液晶顯示元件之過程中，滴加痕之產生受所注入之液晶材料之影響較大，藉由液晶顯示元件之構成亦無法避免其影響。尤其是形成於液晶顯示元件內部之彩色濾光片7或薄膜電晶體等，如圖3所示，係僅較薄之配向膜4或透明電極6、14等與液晶組成物隔開之構件，因此例如因彩色濾光片所使用之顏料之化學結構或彩色濾光片樹脂之化學結構與具有特定化學結構之液晶化合物之組合而會對滴加痕之產生造成影響。

尤其於使用如上述反向交錯型作為本發明之液晶顯示元件之薄膜電晶體之情形時，如圖2~4所示，由於汲極電極15係以覆蓋閘極電極11之方式形成，故而有汲極電極15之面積增大之傾向。一般而言，汲極電極通常之形態係由銅、鋁、鉻、鈦、鉬、鉭等金屬材料形成，且實施鈍化處理。但是，例如圖3及圖4所示，保護膜18通常較薄，配向膜4亦較 薄，很有可能不會阻斷離子性物質，因此，無法避免因金屬材料與液晶組成物之相互作用導致滴加痕之產生。

但是，認為本發明之包含液晶組成物之液晶顯示元件例如就液晶顯示元件之構件與本發明之液晶組成物之表面自由能或吸附能等之間之微妙之平衡性之觀點而言，亦可降低滴加痕之產生之問題。

使用有本發明之液晶組成物之液晶顯示元件對同時實現高速應答與抑制顯示不良有用，尤其可用於主動矩陣驅動用液晶顯示元件，並可應用於VA模式、PSVA模式、PSA模式、IPS模式或ECB模式之用途。

[實施例]

以下，列舉實施例更詳細說明本發明，但本發明並不限定於該等實施例。又，於下述實施例及比較例之組成物中之「%」意指「質量%」。

於實施例中，所測定之特性如下所述。

T_ni ：向列相-等向性液體相轉移溫度(℃)

△n：於25℃之折射率異向性

△ε：於25℃之介電異向性

η：於20℃之黏度(mPa．s)

γ₁ ：於25℃之旋轉黏度(mPa．s)

VHR(Voltage Holding Ratio，電壓保持率)：於頻率60Hz、施加電壓1V之條件下，於60℃之電壓保持率(%)

殘像：

液晶顯示元件之殘像評價係於顯示區域內顯示特定之固定圖案1000小時後，利用目視以下述4個等級對於整個畫面均勻顯示時之固定圖案之殘 影之等級進行評價。

◎無殘影

○雖有稍許殘影但可容許之等級

△有殘影且無法容許之等級

×有殘影且相當嚴重

滴加痕：

液晶顯示裝置之滴加痕之評價係利用目視以下述4個等級對於整個面進行黑顯示之情形時呈白色浮現之滴加痕進行評價。

◎無殘影

○雖有稍許殘影但可容許之等級

△有殘影且無法容許之等級

×有殘影且相當嚴重

製程適合性：

製程適合性係於ODF製程中，使用等容計量泵進行100000次每1次滴加50pL液晶之操作，以下述4個等級對以下「0~100次、101~200次、201~300次、…99901~100000次」之每100次所滴加之液晶量之變化進行評價。

◎變化極小(可穩定地製造液晶顯示元件)

○雖稍有變化但可容許之等級

△有變化且無法容許之等級(因產生斑痕而良率變差)

×有變化且相當嚴重(產生液晶洩漏或真空氣泡)

於低溫之溶解性：

於低溫之溶解性評價係於製備液晶組成物後，於2mL之試樣瓶稱取1g液晶組成物，將其置於溫度控制式試驗槽中，將以下操作設為一個循環「-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℃」並持續賦予溫度變化，利用目視觀察來自液晶組成物之析出物之產生，以下述4個等級進行評價。

◎於600小時以上未觀察到析出物。

○於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，關於化合物之記載使用下述簡稱。

(側鏈)

-n -C_n H_2n+1 碳原子數為n之直鏈狀烷基

-On -OC_n H_2n+1 碳原子數為n之直鏈狀烷氧基

-V -C=CH₂ 乙烯基

-Vn -C=C-C_n H_2n+1 碳原子數(n+1)之1-烯烴基

(環結構)

(實施例1)

製備具有下述所示組成之液晶組成物(實施例1)，並測定其物性值。將該結果示於下表。

使用實施例1之液晶組成物，製作VA液晶顯示元件。該液晶顯示元件具有反向交錯型薄膜電晶體作為主動元件。液晶組成物之注入係利用滴加法進行，並對殘像、滴加痕、製程適合性及於低溫之溶解性進行評價。

再者，含量之左側記號係上述化合物之簡稱之記載。

實施例1

可知實施例1之液晶組成物具有作為TV用液晶組成物而實用之75.3℃之液晶相溫度範圍，具有較大之介電異向性之絕對值，且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VA液晶顯示元件，並藉由上述方法對殘像、滴加痕、製程適合性及於低溫之溶解性進行評價，結果顯示極優異之評價結果。

(比較例1)

製備不含有通式(II)所表示之化合物，且以具有與實施例1之組成物同等之液晶相溫度範圍、同等之折射率異向性之值及同等之介電異向性之值之方式設計之以下所示之液晶組成物(比較例1)，並測定其物性值。將該結果示於下表。

使用比較例1之液晶組成物，以與實施例1相同之方式製作VA液晶顯 示元件，並對殘像、滴加痕、製程適合性及於低溫之溶解性進行評價，將結果示於相同表中。

再者，含量左側之記號與實施例1同樣為上述化合物簡稱之記載。

比較例1

以上顯示，不含有通式(II)所表示之化合物之液晶組成物(比較例1)具有與含有11%質量之通式(II)所表示之化合物的液晶組成物(實施例1)同等之液晶相溫度範圍、同等之折射率異向性之值及同等之介電異向性之值，但黏度η上升。關於γ₁ ，比較例1之值之111mPa．s與實施例1之值之106mPa．s相比，顯示出較高之值，即便以表示液晶顯示元件及顯示器之有效應答速度之參數即γ₁ /△n² 之值進行比較，亦成為較差之結果。比較例1之初始VHR為99.3%，相對於此，於150℃高溫放置1小時後之VHR為98.5%，為遜於實施例1之結果。對製程適合性進行評價，結果與實施例1相比成為無法容許變化之等級。對於低溫之溶解性進行評價，結果比實施例1更早觀察到析出。

(比較例2)

製備不含有式(I-1)所表示之化合物，且以具有與實施例1之組成物同等之液晶相溫度範圍、同等之折射率異向性之值及同等之介電異向性之 值之方式設計之以下所示之液晶組成物(比較例2)，並測定其物性值。將該結果示於下表。

使用比較例2之液晶組成物，以與實施例1相同之方式製作VA液晶顯示元件，並對殘像、滴加痕、製程適合性及於低溫之溶解性進行評價，將結果示於相同表中。

以上顯示，不含有通式(I)所表示之化合物之液晶組成物(比較例2)具有與含有28%質量之通式(I)所表示之化合物的液晶組成物(實施例1)同等之液晶相溫度範圍、同等之折射率異向性之值及同等之介電異向性之值，但黏度η上升。關於γ₁ ，比較例2之值的132mPa．s與實施例1之值之106mPa．s相比，顯示出較高之值，即便以表示液晶顯示元件及顯示器之有效應答速度之參數即γ₁ /△n² 之值進行比較，亦成為較差之結果。比較例2之初始VHR為99.3%，相對於此，於150℃下高溫放置1小時後之VHR為98.6%，為遜於實施例1之結果。對製程適合性進行評價，結果與實施例1相比成為無法容許變化之等級。對於低溫之溶解性進行評價，結果比實施例1更早觀察到析出。

(實施例2)

製備以具有與實施例1之組成物同等之液晶相溫度範圍、同等之折射率異向性之值及同等之介電異向性之值之方式設計之具有下述所示組成的液晶組成物(實施例2)，並測定其物性值。將該結果示於下表。

使用實施例2之液晶組成物，以與實施例1相同之方式製作VA液晶顯示元件，並對殘像、滴加痕、製程適合性及於低溫之溶解性進行評價，將結果示於相同表中。

可知實施例2之液晶組成物具有作為TV用液晶組成物而實用之液晶相溫度範圍，具有較大之介電異向性之絕對值，且具有低黏性及最佳之△n。使用實施例2所記載之液晶組成物製作VA液晶顯示元件，並藉由上述方法對殘像、滴加痕、製程適合性及於低溫之溶解性進行評價，結果顯示出優異之評價結果。

(比較例3)

製備不含有通式(II)所表示之化合物，且以具有與實施例2之組成物同等之液晶相溫度範圍、同等之折射率異向性之值及同等之介電異向性之值之方式設計之以下所示之液晶組成物(比較例3)，並測定其物性值。將該結果示於下表。

使用比較例3之液晶組成物，以與實施例2相同之方式製作VA液晶顯示元件，並對殘像、滴加痕、製程適合性及於低溫之溶解性進行評價，將結果示於相同表中。

以上顯示，不含有通式(II)所表示之化合物之液晶組成物(比較例3)具有與含有11%質量之通式(I)所表示之化合物的液晶組成物(實施例2)同等之液晶相溫度範圍、同等之折射率異向性之值及同等之介電異向性之值，但黏度η上升。關於γ₁ ，比較例3之值之114mPa．s與實施例2之值之105mPa．s相比，顯示出較高之值，即便以表示液晶顯示元件及顯示器之有效應答速度之參數即γ₁ /△n² 之值進行比較，亦成為較差之結果。比較例3之初始VHR為99.4%，相對於此，於150℃高溫放置1小時後之VHR為98.7%，為遜於實施例2之結果。對製程適合性進行評價，結果與實施例2相比成為無法容許變化之等級。對於低溫之溶解性進行評價，結果比實施例2更早觀察到析出。

(實施例3及實施例4)

製備以具有與實施例1之組成物同等之液晶相溫度範圍、同等之折射率異向性之值及同等之介電異向性之值之方式設計之具有下述所示組成的液晶組成物(實施例3及實施例4)，並測定其物性值。將該結果示於下表。

使用實施例3及實施例4之液晶組成物，以與實施例1相同之方式製作VA液晶顯示元件，並對殘像、滴加痕、製程適合性及於低溫之溶解性進行評價，將結果示於相同表中。

可知實施例3之液晶組成物具有作為TV用液晶組成物而實用之液晶相溫度範圍，具有較大之介電異向性之絕對值，且具有低黏性及最佳之△n。使用實施例3所記載之液晶組成物製作VA液晶顯示元件，並藉由上述方法對殘像、滴加痕、製程適合性及於低溫之溶解性進行評價，結果顯示出優異之評價結果。

可知實施例4之液晶組成物具有作為TV用液晶組成物而實用之液晶相溫度範圍，具有較大之介電異向性之絕對值，且具有低黏性及最佳之△n。使用實施例4所記載之液晶組成物製作VA液晶顯示元件，並藉由上述方法對殘像、滴加痕、製程適合性及於低溫之溶解性進行評價，結果顯示出優 異之評價結果。

(實施例5及實施例6)

製備以具有與實施例1之組成物同等之液晶相溫度範圍、同等之折射率異向性之值及同等之介電異向性之值之方式設計之具有下述所示組成的液晶組成物(實施例5及實施例6)，並測定其物性值。將該結果示於下表。

使用實施例5及實施例6之液晶組成物，以與實施例1相同之方式製作VA液晶顯示元件，並對殘像、滴加痕、製程適合性及於低溫之溶解性進行評價，將結果示於相同表中。

可知實施例5之液晶組成物具有作為TV用液晶組成物而實用之液晶相溫度範圍，具有較大之介電異向性之絕對值，且具有低黏性及最佳之△n。使用實施例5所記載之液晶組成物製作VA液晶顯示元件，並藉由上述方法對殘像、滴加痕、製程適合性及於低溫之溶解性進行評價，結果顯示出優異之評價結果。

可知實施例6之液晶組成物具有作為TV用液晶組成物而實用之液晶相溫度範圍，具有較大之介電異向性之絕對值，且具有低黏性及最佳之△n。使用實施例6所記載之液晶組成物製作VA液晶顯示元件，並藉由上述方法對殘像、滴加痕、製程適合性及於低溫之溶解性進行評價，結果顯示出優異之評價結果。

(實施例7)

製備以具有與實施例1之組成物同等之液晶相溫度範圍、同等之折射率異向性之值及同等之介電異向性之值之方式設計之具有下述所示組成的液晶組成物(實施例7)，並測定其物性值。將該結果示於下表。

使用實施例7之液晶組成物，以與實施例1相同之方式製作VA液晶顯示元件，並對殘像、滴加痕、製程適合性及於低溫之溶解性進行評價，將結果示於相同表中。

可知實施例7之液晶組成物具有作為TV用液晶組成物而實用之液晶相溫度範圍，具有較大之介電異向性之絕對值，且具有低黏性及最佳之△n。使用實施例7所記載之液晶組成物製作VA液晶顯示元件，並藉由上述方法對殘像、滴加痕、製程適合性及對於低溫之溶解性進行評價，結果顯示出優異之評價結果。

(比較例4)

製備不含有通式(I)所表示之化合物，且以具有與實施例7之組成物 同等之液晶相溫度範圍、同等之折射率異向性之值及同等之介電異向性之值之方式設計之以下所示之液晶組成物(比較例4)，並測定其物性值。將該結果示於下表。

使用比較例4之液晶組成物，以與實施例7相同之方式製作VA液晶顯示元件，並對殘像、滴加痕、製程適合性及於低溫之溶解性進行評價，將結果示於相同表中。

以上顯示，不含有通式(I)所表示之化合物之液晶組成物(比較例4)具有與含有29%質量之通式(I)所表示之化合物的液晶組成物(實施例7)同等之液晶相溫度範圍、同等之折射率異向性之值及同等之介電異向性之值，但黏度η上升。關於γ₁ ，比較例4之值之132mPa．s與實施例7之值之108mPa．s相比，顯示出較高之值，即便以表示液晶顯示元件及顯示器之有效應答速度之參數即γ₁ /△n² 之值進行比較，亦成為較差之結果。比較例4之初始VHR為99.3%，相對於此，於150℃高溫放置1小時後之VHR為98.6%，為遜於實施例7之結果。對製程適合性進行評價，結果與實施例7相比成為無法容許變化之等級。對於低溫之溶解性進行評價，結果比實施例7更早觀察到析出。

(實施例8及實施例9)

製備以具有與實施例7之組成物同等之液晶相溫度範圍、同等之折射率異向性之值及同等之介電異向性之值之方式設計之具有下述所示組成的液晶組成物(實施例8及實施例9)，並測定其物性值。將該結果示於下表。

使用實施例8及實施例9之液晶組成物，以與實施例1相同之方式製作VA液晶顯示元件，並對殘像、滴加痕、製程適合性及於低溫之溶解性進行評價，將結果示於相同表中。

可知實施例8之液晶組成物具有作為TV用液晶組成物而實用之液晶相溫度範圍，具有較大之介電異向性之絕對值，且具有低黏性及最佳之△n。使用實施例8所記載之液晶組成物製作VA液晶顯示元件，並藉由上述方法對殘像、滴加痕、製程適合性及於低溫之溶解性進行評價，結果顯示出優異之評價結果。

可知實施例9之液晶組成物具有作為TV用液晶組成物而實用之液晶相溫度範圍，具有較大之介電異向性之絕對值，且具有低黏性及最佳之△n。使用實施例9所記載之液晶組成物製作VA液晶顯示元件，並藉由上述方法對殘像、滴加痕、製程適合性及於低溫之溶解性進行評價，結果顯示出優異之評價結果。

(實施例10及實施例11)

製備以具有與實施例7之組成物同等之液晶相溫度範圍、同等之折射率異向性之值及同等之介電異向性之值之方式設計之具有下述所示組成的液晶組成物(實施例10及實施例11)，並測定其物性值。將該結果示於下表。

使用實施例10及實施例11之液晶組成物，以與實施例1相同之方式製作VA液晶顯示元件，並對殘像、滴加痕、製程適合性及於低溫之溶解性進行評價，將結果示於相同表中。

可知實施例10之液晶組成物具有作為TV用液晶組成物而實用之液晶相溫度範圍，具有較大之介電異向性之絕對值，且具有低黏性及最佳之△n。使用實施例10所記載之液晶組成物製作VA液晶顯示元件，並藉由上述方法對殘像、滴加痕、製程適合性及於低溫之溶解性進行評價，結果顯示出優異之評價結果。

可知實施例11之液晶組成物具有作為TV用液晶組成物而實用之液晶相溫度範圍，具有較大之介電異向性之絕對值，且具有低黏性及最佳之△n。使用實施例11所記載之液晶組成物製作VA液晶顯示元件，並藉由上述方法對殘像、滴加痕、製程適合性及於低溫之溶解性進行評價，結果顯示出優異之評價結果。

(實施例12)

製備以具有與實施例7之組成物同等之液晶相溫度範圍、同等之折射率異向性之值及同等之介電異向性之值之方式設計之具有下述所示組成的液晶組成物(實施例12)，並測定其物性值。將該結果示於下表。

使用實施例12及實施例11之液晶組成物，以與實施例1相同之方式製作VA液晶顯示元件，並對殘像、滴加痕、製程適合性及於低溫之溶解性進行評價，將結果示於相同表中。

可知實施例12之液晶組成物具有作為TV用液晶組成物而實用之液晶相溫度範圍，具有較大之介電異向性之絕對值，且具有低黏性及最佳之△n。使用實施例12所記載之液晶組成物製作VA液晶顯示元件，並藉由上述方法對殘像、滴加痕、製程適合性及於低溫之溶解性進行評價，結果顯示出優異之評價結果。

Claims (9)

1. 一種液晶組成物，其介電異向性為負，其特徵在於：含有1種或2種以上之通式(I)所表示之化合物，且含有1種或2種以上之通式(II)所表示之化合物，並含有通式(IVb-1)所表示之化合物， (式中，R¹ 為碳原子數1至8之烷基或碳原子數2至8之烷氧基，R² 為碳原子數2至8之烯基) (式中，R³ 及R⁴ 分別獨立為碳數2至8之烯基)
2. 如申請專利範圍第1項之液晶組成物，其進而含有1種或2種以上之選自通式(III)所表示之化合物群中之化合物， (式中，R⁵ 及R⁶ 分別獨立表示碳原子數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，A¹ 表示1,4-伸環己基、1,4-伸苯基或四氫吡喃-2,5-二基，於A¹ 表示1,4-伸苯基之情形時，該1,4-伸苯基中之1個以上之氫原子可被取代為氟原子)。
3. 如申請專利範圍第1項之液晶組成物，其進而含有1種或2種以上之選自通式(IV)所表示之化合物群中之化合物， (式中，R⁷ 及R⁸ 分別獨立表示碳原子數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，A² 表示1,4-伸環己基、1,4-伸苯基或四氫吡喃-2,5-二基，於A² 表示1,4-伸苯基之情形時，該1,4-伸苯基中之1個以上之氫原子可被取代為氟原子，但不包含式(IVb-1)表示之化合物)。
4. 如申請專利範圍第1項之液晶組成物，其進而含有1種或2種以上之選自通式(V)所表示之化合物群中之化合物， (式中，R^a 及R^b 分別獨立表示碳原子數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、烷氧基及/或烯氧基中之1個以上之氫原子可被取代為氟原子，該烷基、烯基、烷氧基及/或烯氧基中之亞甲基只要氧原子不連續地鍵結則可被取代為氧原子，只要羰基不連續地鍵結則可被取代為羰基，A³ 表示1,4-伸環己基、1,4-伸苯基或四氫吡喃-2,5-二基，於A³ 表示1,4-伸苯基之情形時，該1,4-伸苯基中之1個以上之氫原子可被取代為氟原子，Z¹ 表示單鍵、-OCH₂ -、-OCF₂ -、-CH₂ O-、或-CF₂ O-，n表示0或1，X¹ ~X⁶ 分別獨立表示氫原子或氟原子，但X¹ ~X⁶ 中之至少1個表示氟原子)。
5. 如申請專利範圍第1項之液晶組成物，其中通式(I)所表示之化合物係 自下述式(I-1)~式(I-5)所表示之化合物中選擇1種或2種以上，通式(II)所表示之化合物係自下述式(II-1)~式(II-3)所表示之化合物中選擇1種或2種以上，
6. 如申請專利範圍第1項之液晶組成物，其進而含有反應性單體。
7. 一種液晶顯示元件，其使用有申請專利範圍第1項之液晶組成物。
8. 一種液晶顯示元件，其使用有申請專利範圍第6項之液晶組成物。
9. 一種液晶顯示器，其使用有申請專利範圍第7項或第8項之液晶顯示元件。