TWI541330B - 液晶組成物、液晶顯示元件及液晶顯示器 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種液晶組成物、使用該液晶組成物之液晶顯示元件及液晶顯示器。
液晶顯示元件係以鐘錶、桌上型電子計算機為首,逐漸成為被用於各種測定機器、汽車用面板、文字處理機、個人數位助理(PDA)、印表機、電腦、電視、鐘錶、廣告顯示板等。作為液晶顯示方式,有將TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型、TFT(薄膜電晶體)用於該代表性物之VA(垂直定向)型或IPS(面內切換)型等。被用於該等液晶顯示元件的液晶組成物係尋求對於水分、空氣、熱、光等之外在因素為穩定,又,在盡可能以室溫作為中心之廣的溫度範圍內顯示液晶相,為低黏度且驅動電壓低。還有,液晶組成物係用以針對各個顯示元件而使得因應最適之介電常數各向異性(△ε)及/或折射率各向異性(△n)等成為最適之值,由數種至數十種之化合物所構成。
於垂直定向型顯示中,係使用△ε為負的液晶組成物,並廣泛用於液晶TV等。另一方面,於全部之驅動方式中,要求低電壓驅動、高速應答、廣的動作溫度範圍。亦即,已要求△ε為正且絕對值為大、黏度(η)為小、高的向列相-各向同性液相轉移溫度(Tni)。又,從△n與液晶胞間隙(d)乘積的△n×d之設定,有將液晶組成物之△n因應液晶胞間隙而調節至適當之範圍內的必要。加之,將液晶
顯示元件應用於電視等之情形下,由於高速應答性受到重視而要求旋轉黏度(γ1)小的液晶組成物。
以往,為了構成γ1小的液晶組成物,一般使用具有二烷基雙環烷骨架之化合物(參閱專利文獻1)。然而,雖然雙環烷系化合物係對γ1之減低具高的效果,一般而言,蒸氣壓高且烷基鏈長度短的化合物,其傾向特別顯著。又,Tni也有低的傾向。因此,烷基雙環烷系化合物大多使用側鏈長度合計為碳原子數7以上之化合物,針對側鏈長度短的化合物,實際上尚未進行充分之探討。
習知使用側鏈長度短的二烷基雙環烷系化合物之液晶組成物(參閱專利文獻2),大多將具有三個環結構之化合物作為介電常數各向異性為負的化合物使用,使用具有二氟乙烯骨架之化合物而取得組成物全體之均衡。但是,以此組成物所用之二氟乙烯骨架對於光具有安定性低的問題,期望開發未使用如此化合物之液晶組成物。
另一方面,達到擴大液晶顯示元件用途之狀態,於其使用方法、製造方法中皆觀察到大的變化,為了對應於其變化,於是尋求使如所習知的基本物性值以外之特性予以最適化。亦即,使用液晶組成物之液晶顯示元件已達成廣泛使用VA(垂直定向)型或IPS(面內切換)型等,其大小也達到使得50型以上之超大型尺寸的顯示元件被實用化之狀態,並且逐漸被使用。隨著基板尺寸之大型化,液晶組成物對基板的注入方法也從習知之真空注入法至滴下注入(ODF:One Drop Fill)法成為注入方法之主流(參閱專利文獻3),將液晶組成物滴至基板之際的滴
痕會招致顯示品質降低之問題已逐漸明朗化。於此,所謂滴痕係定義為黑色顯示之情形下,滴下液晶組成物之痕跡將會浮現出白色之現象。
以控制液晶顯示元件中之液晶材料的預傾斜角之高速應答性為目的,已開發出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,聚合物維持定向)(參閱專利文獻4),該問題已成為一大問題。通常,該等顯示元件係具有將單體添加於液晶組成物中而使組成物中之單體硬化的特徵。另一方面,由於主動式矩陣用液晶組成物係具有維持高的電壓保持率之必要性,具有酯鍵之化合物的使用受到限制,可使用之化合物的種類少。
使用於PSA液晶顯示元件之單體係以丙烯酸酯系為主,一般而言,丙烯酸酯系化合物係具有酯鍵。丙烯酸酯系化合物通常不作為主動式矩陣用液晶化合物使用(參閱專利文獻4)。於主動式矩陣用液晶組成物中含有大量丙烯酸酯系化合物之情形,會誘導發生滴痕,且因顯示不良所造成的液晶顯示元件之產率惡化已成為問題。又,於將抗氧化劑、光吸收劑等之添加物添加於該液晶組成物中之際,產率之惡化也成為問題。
作為抑制滴痕之方法,揭示有藉由使混入液晶組成物中之聚合性化合物聚合後,在液晶層中形成聚合物層而抑制與定向控制膜之關係下所發生的滴痕之方法(參閱專利文獻5)。然而,於此方法中,將有起因於添加在液晶組成物中之聚合性化合物的顯示殘留影像之問題,
抑制滴痕之效果不足。因此,正尋求維持作為液晶顯示元件之基本特性,同時開發難以發生殘留影像或滴痕之液晶顯示元件。
[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號公報
[專利文獻4]日本特開2002-357830號公報
[專利文獻5]日本特開2006-58755號公報
本發明之課題係提供一種液晶組成物、使用該液晶組成物之液晶顯示元件及液晶顯示器,該液晶組成物之介電常數各向異性(△ε)、黏度(η)、向列相之上限溫度(Tni)、低溫下之向列相的安定性(溶解性)、旋轉黏度(γ1)、殘留影像特性為良好,難以發生液晶顯示元件製造時之滴痕,在ODF步驟可穩定地噴出。
本發明人等為了解決上述課題,探討最適合利用滴下法製作液晶顯示元件之各種液晶組成物結構,發現藉由以特定之混合比例來使用特定之液晶化合物,可以抑制在液晶顯示元件中發生滴痕,於是完成本發明。亦即,本發明之第一實施形態係下列之(i)至(iv)之液晶組成物。
(i)一種液晶組成物,其係具有負的介電常數各向異性之液晶組成物,其特徵為包含含有下列通式(1)所表示的化合物之介電性負的成分(A)、與含有下式(2.1)或式(2.2)所表示的化合物中之至少一種的介電中性成分的成分(B):
[式中,R1及R2係各自獨立地表示碳原子數1至5之烷基]。
(ii)如該(i)記載之液晶組成物,其中該通式(1)所表示的化合物為下式(1.1)所表示的化合物。
(iii)如該(i)或(ii)記載之液晶組成物,其中相對於該液晶組成物之總量而言,該式(2.2)所表示的化合物之含量為14質量%以上。
(iv)在該(ii)記載之液晶組成物,其中相對於該液晶組成物之總量而言,該式(1.1)所表示的化合物之含量為23質量%以上。
本發明之第二實施形態係一種液晶顯示元件,其特徵為使用第一實施形態之液晶組成物。
本發明之第三實施形態係一種液晶顯示器,其特徵為使用第二實施形態之液晶顯示元件。
本發明之液晶組成物係介電常數各向異性(△ε)、黏度(η)、向列相之上限溫度(Tni)、在低溫下之向列相的安定性(溶解性)、旋轉黏度(γ1)等之各種特性為良好,在液晶顯示元件製造時之ODF步驟中能夠穩定地噴出。
又,使用本發明之液晶組成物之液晶顯示元件係具優越之高速應答性、較少發生殘留影像、且較少發生起因於製造時之ODF步驟的滴痕。因而,本發明之液晶組成物係有用於液晶TV、監視器等之顯示元件。
如上所述,目前發生滴痕之詳細步驟尚未明確。但是,認為液晶化合物(液晶組成物)中之雜質、定向膜的相互作用、色譜現象等與發生滴痕有關聯之可能性高。液晶化合物中有無雜質,將深受化合物製程之影響。通常,液晶化合物之製法係進行最適合於各個化合物之步驟及原料的探討。即使為製造類似於習知化合物之化合物,僅側鏈數目不同的化合物之情形,該步驟也不一定與習知化合物之步驟類似或相同。由於液晶性化合物係依照精密之製程所製造,其成本在化學品中為高價,而極力要求提高製造效率。因此,為了使用盡可能便宜的原料,即使製造側鏈數僅一個不同的類似化合物之情形,也有取代已知的原料而從完全不同種的原料進行製造而為更有效率之情形。因而,液晶原聚物(液晶組成物)之製程係根據各個原聚物而有所不同,即使步驟相同,
也大多為原料不同。其結果,各個原聚物大多已混入不同的雜質。另一方面,滴痕有即使極為微量之雜質亦會發生的可能性,僅依照原聚物之精製來抑制發生滴痕有其限制。
另一方面,於製程確立後,所泛用的液晶原聚物之製造方法係各個原聚物具有固定為一定之傾向。即使在分析技術已發達的現在,完全確認混入何種雜質並非容易,將雜質已確定混入各個原聚物作為前提而進行組成物之設計成為必要。
又,於液晶顯示面板之製程中,有將液晶注入面板之步驟。此步驟一般係利用真空注入法或ODF法。於液晶注入步驟中,液晶組成物係曝露於減壓下。雖然液晶組成物在常溫常壓下並不容易揮發,但有在減壓下根據所用之化合物、其含量及其組合而揮發之情形。所揮發的低分子成分不僅招致液晶組成物之組成變化而直接成為液晶特性變化之原因,也由於附著於製造裝置之各種零件而污染製造裝置、引起間接之特性變化。如此之製造污染係隨著增加面板製造批量而更加顯著,例如改變在減壓步驟下之揮發物質的分壓,或是將所揮發的成分混入後段批量(後段所製的批量)之液晶組成物中而造成特性變化。由於如此之現象將會對液晶顯示元件之可靠性造成不良的影響,因應需要將進行製造裝置之洗淨。一旦洗淨製造裝置,由於洗淨期間無法製造,故洗淨次數越增加則製造效率變得越差。亦即,使用難以揮發之液晶係與減少製造裝置之洗淨次數有關,藉由減少因洗
淨所造成的製造裝置之停止時間而能達成製造效率提高。
本發明人等係針對液晶原聚物之雜質與滴痕的關係而進行探討之結果,於液晶組成物中所含之雜質中,經驗上明確得知有難以發生滴痕的雜質、與容易發生滴痕的雜質。還有,為了抑制發生滴痕,發現使用以特定之混合比例含有特定之化合物的液晶組成物係重要。
還有,仔細探討具有優異的特性、且難以發生滴痕之液晶組成物的結構成分之組合後,發現難以揮發、裝置污染性極低的液晶組成物。極為有趣的是,即使為單獨是被認為容易揮發之低分子量且非極性的液晶化合物,在以某特定之含量含有某特定之極性化合物的液晶組成物中,也能確認極難發生裝置污染之現象。
亦即,本發明之液晶組成物係具優越之作為液晶顯示面板的特性,特別是難以發生滴痕、裝置污染性低的組成物。從上述之觀點,發現記載於下列之較佳的實施形態。
以下,針對本發明而具體加以說明,但本發明並不受該等所限定。
以下,只要無特別申明,「%」係意指質量%。
本發明之第一實施形態之液晶組成物係具有負的介電常數各向異性(介電各向異性)之液晶組成物,含有成分(A)及成分(B)。該液晶組成物之介電各向異性為-2以下。
成分(A)係含有下列通式(1)所表示的化合物之介電性負的成分。於此,「介電性負的成分」係「介電各向異性為-2以下的成分」。
成分(B)係含有以下式(2.1)或式(2.2)所表示的化合物之中至少一種的介電中性成分的成分。於此,「介電中性成分」係「介電各向異性較-2為大且較+2為小」。
各成分之介電常數各向異性及該液晶組成物之介電常數各向異性係依照通常方法且在25℃下所測出的值。
構成成分(A)之化合物係介電性負的化合物。構成成分(A)之各個化合物的介電各向異性適宜為-1以下,較佳為-1.5以下,更佳為-2以下,進一步較佳為-2.5以下,依序特佳為-3.0以下、-3.5以下、-4.0以下、-4.5以下、-5.0以下,介電各向異性越低越好。雖然該介電各向異性之下限並未予以特別限制,但認為-10.0左右為該下限之一個基準。
構成成分(B)之化合物係介電中性的化合物。構成成分(B)之各個化合物的介電各向異性較佳為-2.0至2.0,更佳為-1.5至1.5,進一步較佳為-1.0至1.0。
該液晶組成物中之以該通式(1)所表示的化合物族群之合計含量並未被特別限制。於本發明之一實施形態
中,該含量為5至60%。於本發明之其他實施形態中,該含量為20至50%。於本發明之另一個其他實施形態中,該含量為25至40%。
該通式(1)中,R1之烷基較佳為直鏈狀烷基。該烷基之碳原子數較佳為2至5,更佳為3至5,進一步較佳為3或5。
該通式(1)中,R2之烷基較佳為直鏈狀烷基。該烷基之碳原子數較佳為2至5,更佳為2至4,進一步較佳為2或4。
在以該通式(1)所表示的化合物族群中,特佳為以下式(1.1)至式(1.3)所表示的化合物。
以下,該式(1.1)、該式(1.2)、該式(1.3)、該式(2.1)及該式(2.2)所表示的化合物係各自表示化合物(1.1)、化合物(1.2)、化合物(1.3)、化合物(2.1)及化合物(2.2)。
該液晶組成物中之化合物(1.1)的含量並未被特別限制。含有化合物(1.1)之情形,相對於該液晶組成物之總質量而言,該液晶組成物中之化合物(1.1)的含量較佳為23%以上。於本發明之一實施形態中,該含量為5至50%。於本發明之其他實施形態中,該含量為15至45%。於本發明之另一個其他實施形態中,該含量為23至40%。
該液晶組成物中之化合物(1.2)的含量並未被特別限制。於本發明之一實施形態中,該含量為3至30%。於本發明之其他實施形態中,該含量為6至20%。於本發明之另一個其他實施形態中,該含量為10至15%。
該液晶組成物中之化合物(1.3)的含量並未被特別限制。含有化合物(1.3)之情形,相對於該液晶組成物之總質量而言,該液晶組成物中之化合物(1.3)的含量較佳為大於16%。於本發明之一實施形態中,該含量為1至40%。於本發明之其他實施形態中,該含量為10至35%。於本發明之另一個其他實施形態中,該含量為17至30%。
該液晶組成物中之化合物(2.1)的含量並未被特別限制。於本發明之一實施形態中,該含量為1至4%。於本發明之其他實施形態中,該含量為4至9%。於本發明之另一個其他實施形態中,該含量為9至20%。
於本發明之其他實施形態中,該含量為21至38%或40%以上。
該液晶組成物中之化合物(2.2)的含量並未被特別限制。含有化合物(2.2)之情形,相對於該液晶組成物之總質量而言,該液晶組成物中之化合物(2.2)的含量較佳為14%以上。於本發明之一實施形態中,該含量為1至50%。於本發明之其他實施形態中,該含量為9至40%。於本發明之另一個其他實施形態中,該含量為14至35%。
該液晶組成物中之化合物(1.1)、化合物(1.2)及化合物(1.3)之合計含量並未被特別限制。於本發明之一實施形態中,該含量為5至60%。於本發明之其他實施形態中
,該含量為20至50%。於本發明之另一個其他實施形態中,該含量為25至40%。
該液晶組成物中之以該通式(1)所表示的化合物族群與化合物(2.1)之合計含量並未被特別限制。於本發明之一實施形態中,該含量為10至70%。於本發明之其他實施形態中,該含量為25至60%。於本發明之另一個其他實施形態中,該含量為35至55%。
該液晶組成物中之以該通式(1)所表示的化合物族群與化合物(2.2)之合計含量並未被特別限制。於本發明之一實施形態中,該含量為10至75%。於本發明之其他實施形態中,該含量為30至70%。於本發明之另一個其他實施形態中,該含量為40至65%。
該液晶組成物中之化合物(2.1)及化合物(2.2)之合計含量並未被特別限制。於本發明之一實施形態中,該含量為1至40%。於本發明之其他實施形態中,該含量為5至30%。於本發明之另一個其他實施形態中,該含量為10至20%。
組合化合物(1.1)與化合物(2.1)而使用之情形,作為該液晶組成物中之各化合物的含量可舉例下列之實施形態。
於本發明之一實施形態中,化合物(1.1)之該含量為8至16%,化合物(2.1)之該含量為16至24%。
於本發明之其他實施形態中,化合物(1.1)之該含量為24至32%,化合物(2.1)之該含量為1至4%。
於本發明之另一個其他實施形態中,化合物(1.1)之
該含量為18至26%,化合物(2.1)之該含量為12至20%。
組合化合物(1.1)與化合物(2.2)而使用之情形,作為該液晶組成物中之各化合物的含量可舉例下列之實施形態。
於本發明之一實施形態中,化合物(1.1)之該含量為15至35%,化合物(2.2)之該含量為10至20%。
於本發明之其他實施形態中,化合物(1.1)之該含量為22至35%,化合物(2.2)之該含量為13至18%。
於本發明之另一個其他實施形態中,化合物(1.1)之該含量為25至35%,化合物(2.2)之該含量為13至18%。
組合化合物(1.2)與化合物(2.1)而使用之情形,作為該液晶組成物中之各化合物的含量可舉例下列之實施形態。
於本發明之一實施形態中,化合物(1.2)之該含量為6至14%,化合物(2.1)之該含量為1至9%。
於本發明之其他實施形態中,化合物(1.2)之該含量為6至14%,化合物(2.1)之該含量為10至18%。
於本發明之另一個其他實施形態中,化合物(1.2)之該含量為2至10%,化合物(2.1)之該含量為7至15%。
組合化合物(1.2)與化合物(2.2)而使用之情形,作為該液晶組成物中之各化合物的含量可舉例下列之實施形態。
於本發明之一實施形態中,化合物(1.2)之該含量為7至15%,化合物(2.2)之該含量為10至18%。
於本發明之其他實施形態中,化合物(1.2)之該含量
為2至10%,化合物(2.2)之該含量為9至17%。
於本發明之另一個其他實施形態中,化合物(1.2)之該含量為2至10%,化合物(2.2)之該含量為1至4%。
組合化合物(1.3)與化合物(2.1)而使用之情形,作為該液晶組成物中之各化合物的含量可舉例下列之實施形態。
於本發明之一實施形態中,化合物(1.3)之該含量為6至14%,化合物(2.1)之該含量為1至9%。
於本發明之其他實施形態中,化合物(1.3)之該含量為2至10%,化合物(2.1)之該含量為1至9%。
於本發明之另一個其他實施形態中,化合物(1.3)之該含量為2至14%,化合物(2.1)之該含量為1至9%。
組合化合物(1.3)與化合物(2.2)而使用之情形,作為該液晶組成物中之各化合物的含量可舉例下列之實施形態。
於本發明之一實施形態中,化合物(1.3)之該含量為13至21%,化合物(2.2)之該含量為6至14%。
於本發明之其他實施形態中,化合物(1.3)之該含量為8至16%,化合物(2.2)之該含量為10至18%。
於本發明之另一個其他實施形態中,化合物(1.3)之該含量為15至23%,化合物(2.2)之該含量為1至5%。
附加地,該成分(A)亦可含有以下式(a1)所表示的化合物。
含有以式(a1)所表示的化合物之情形,該液晶組成物中,其含量較佳為6至11%,更佳為7至10%,進一步較佳為8至9%。
以式(a1)所表示的化合物較佳為與化合物(1.1)組合後使用。以該組合而使用之情形,該液晶組成物中之以式(a1)所表示的化合物與化合物(1.1)之合計含量更佳為30至50%。又,以該組合而使用之情形,該液晶組成物中,化合物(1.1)之含量為22至40%,且以式(a1)所表示的化合物之含量進一步較佳為8至20%。又,組合以式(a1)所表示的化合物與化合物(1.1)而使用之情形,進一步特佳為組合化合物(2.1)而使用。如此組合化合物(2.1)之情形,該液晶組成物中之化合物(2.1)的含量最佳為15至20%。
組合以式(a1)所表示的化合物與化合物(2.2)而使用之情形,該液晶組成物中之以式(a1)所表示的化合物與化合物(2.2)之合計含量較佳為15至30%。又,以該組合而使用之情形,該液晶組成物中,更佳為以式(a1)所表示的化合物之含量為6至12%,且化合物(2.2)之含量為8至18%。又,組合以式(a1)所表示的化合物與化合物(2.2)而使用之情形,進一步較佳為組合以式(b7)所表示的化合物而使用。如此組合以式(b7)所表示的化合物之情形,該液晶組成物中之以式(b7)所表示的化合物之含量特佳為6至14%。
附加地,該成分(A)亦可含有以下式(a2)所表示的化合物。
含有以式(a2)所表示的化合物之情形,作為該液晶組成物中之含量可舉例下列之實施形態。
於本發明之一實施形態中,該含量為3至15%。於本發明之其他實施形態中,該含量為4至10%。於本發明之另一個其他實施形態中,該含量為6至8%。
附加地,該成分(A)亦可含有以下式(a3)所表示的化合物。
含有以式(a3)所表示的化合物之情形,作為該液晶組成物中之含量可舉例下列之實施形態。
於本發明之一實施形態中,該含量為1至10%。於本發明之其他實施形態中,該含量為1至8%。於本發明之另一個其他實施形態中,該含量為4至8%。
附加地,該成分(A)亦可含有以下式(a4)所表示的化合物。
含有以式(a4)所表示的化合物之情形,作為該液晶組成物中之含量可舉例下列之實施形態。
於本發明之一實施形態中,該含量為1至12%。於本發明之其他實施形態中,該含量為2至6%。於本發明之另一個其他實施形態中,該含量為6至12%。
附加地,該成分(A)亦可含有以下式(a5)所表示的化
合物。
含有以式(a5)所表示的化合物之情形,作為該液晶組成物中之含量可舉例下列之實施形態。
於本發明之一實施形態中,該含量為2至12%。於本發明之其他實施形態中,該含量為3至10%。於本發明之另一個其他實施形態中,該含量為6至9%。
附加地,該成分(A)亦可含有以下式(a6)所表示的化合物。
含有以式(a6)所表示的化合物之情形,作為該液晶組成物中之含量可舉例下列之實施形態。
於本發明之一實施形態中,該含量為2至12%。於本發明之其他實施形態中,該含量為3至10%。於本發明之另一個其他實施形態中,該含量為6至9%。
附加地,該成分(A)亦可含有以下式(a7)所表示的化合物。
含有以式(a7)所表示的化合物之情形,該液晶組成物中,其含量較佳為2至25%,更佳為7至25%,進一步較佳為10至20%,特佳為12至18%。
以式(a7)所表示的化合物較佳為與以式(a1)所表示的化合物組合而使用。利用該組合而使用之情形,該液
晶組成物中之以式(a7)所表示的化合物與以式(a1)所表示的化合物之合計含量更佳為15至25%。又,利用該組合而使用之情形,更佳為該液晶組成物中之以式(a7)所表示的化合物之含量為12至20%,且以式(a1)所表示的化合物之含量為4至12%,組合以式(a7)所表示的化合物與以式(a1)所表示的化合物而使用之情形,進一步特佳為組合以式(a8)所表示的化合物而使用。如此組合以式(a8)所表示的化合物之情形,該液晶組成物中之以式(a8)所表示的化合物之含量最佳為1至3%。
附加地,該成分(A)亦可含有以下式(a8)所表示的化合物。
含有以式(a8)所表示的化合物之情形,作為該液晶組成物中之含量可舉例下列之實施形態。
於本發明之一實施形態中,該含量為1至10%。於本發明之其他實施形態中,該含量為1至7%。於本發明之另一個其他實施形態中,該含量為1至3%。
附加地,該成分(A)亦可含有以下式(a9)所表示的化合物。
含有以式(a9)所表示的化合物之情形,該液晶組成物中之該化合物之含量並未被特別限制,例如可舉例1至18%之含量。
附加地,該成分(A)亦可含有以下式(a10)所表示的化合物。
含有以式(a10)所表示的化合物之情形,該液晶組成物中之該化合物之含量並未被特別限制,例如可舉例1至16%之含量。
附加地,該成分(A)亦可含有以下式(a11)所表示的化合物。
含有以式(a11)所表示的化合物之情形,作為該液晶組成物中之含量可舉例下列之實施形態。
於本發明之一實施形態中,該含量為4至15%。於本發明之其他實施形態中,該含量為7至12%。於本發明之另一個其他實施形態中,該含量為9至11%。
附加地,該成分(A)亦可含有以下式(a12)所表示的化合物。
含有以式(a12)所表示的化合物之情形,作為該液晶組成物中之含量可舉例下列之實施形態。
於本發明之一實施形態中,該含量為3至18%。於本發明之其他實施形態中,該含量為7至13%。於本發明之另一個其他實施形態中,該含量為9至11%。
附加地,該成分(A)亦可含有以下式(a13)所表示的化
合物。
含有以式(a13)所表示的化合物之情形,該液晶組成物中,其含量較佳為1至12%,更佳為2至10%,進一步較佳為4至8%。
附加地,該成分(A)亦可含有以下式(a14)所表示的化合物。
含有以式(a14)所表示的化合物之情形,該液晶組成物中,其含量較佳為2至14%,更佳為4至12%,進一步較佳為6至10%。
附加地,該成分(A)亦可含有以下式(a15)所表示的化合物。
含有以式(a15)所表示的化合物之情形,作為該液晶組成物中之含量可舉例下列之實施形態。
於本發明之一實施形態中,以式(a15)所表示的化合物之該含量較佳為2至5%,更佳為3至5%,進一步較佳為4至5%。
於本發明之其他實施形態中,以式(a15)所表示的化合物之該含量較佳為5至15%,更佳為7至13%,進一步較佳為8至11%。
以式(a15)所表示的化合物較佳為與化合物(1.1)、化
合物(2.1)及化合物(2.2)之中的至少任一種化合物組合而使用;更佳為組合化合物(1.1)及化合物(2.1)或是組合化合物(1.1)及化合物(2.2)而使用;進一步較佳為組合化合物(1.1)、化合物(2.1)及化合物(2.2)之3種化合物而使用。
組合以式(a15)所表示的化合物、化合物(1.1)、化合物(2.1)及化合物(2.2)之4種化合物而使用之情形,該液晶組成物中之化合物(2.1)之含量較佳為少於5%,更佳為1至4%。
組合以式(a15)所表示的化合物、化合物(1.1)、化合物(2.1)及化合物(2.2)之4種化合物而使用之情形,該液晶組成物中之化合物(2.2)之含量較佳為大於12%,更佳為13至20%。
組合以式(a15)所表示的化合物、化合物(1.1)、化合物(2.1)及化合物(2.2)之4種化合物而使用之情形,該液晶組成物中之以式(a15)所表示的化合物之含量較佳為少於5%,更佳為1至4%。
以式(a15)所表示的化合物較佳為與後述之以式(a16)所表示的化合物組合而使用。此情形下,該液晶組成物中,兩化合物之含量較佳為2至26%,更佳為6至22%,進一步較佳為10至18%。
附加地,該成分(A)亦可含有以下式(a16)所表示的化合物。
含有以式(a16)所表示的化合物之情形,作為該液晶組成物中之含量可舉例下列之實施形態。
於本發明之一實施形態中,以式(a16)所表示的化合物之該含量較佳為2至5%,更佳為3至5%,進一步較佳為4至5%。
於本發明之其他實施形態中,以式(a16)所表示的化合物之該含量較佳為5至15%,更佳為7至13%,進一步較佳為9至11%。
以式(a16)所表示的化合物較佳為與化合物(1.1)、化合物(2.1)及化合物(2.2)之中的至少任一種化合物組合而使用;更佳為組合化合物(1.1)及化合物(2.1)、或是組合化合物(1.1)及化合物(2.2)而使用;進一步較佳為組合化合物(1.1)、化合物(2.1)及化合物(2.2)之3種化合物而使用。
組合以式(a16)所表示的化合物、化合物(1.1)、化合物(2.1)及化合物(2.2)之4種化合物而使用之情形,該液晶組成物中之化合物(2.1)之含量較佳為少於5%,更佳為1至4%。
組合以式(a16)所表示的化合物、化合物(1.1)、化合物(2.1)及化合物(2.2)之4種化合物而使用之情形,該液晶組成物中之化合物(2.2)之含量較佳為大於12%,更佳為13至20%。
組合以式(a16)所表示的化合物、化合物(1.1)、化合物(2.1)及化合物(2.2)之4種化合物而使用之情形,該液晶組成物中之以式(a16)所表示的化合物之含量較佳為大
於8%,更佳為9至20%。
以式(a16)所表示的化合物較佳為與以式(a15)所表示的化合物組合而使用。此情形下,該液晶組成物中,兩化合物之含量較佳為2至26%,更佳為6至22%,進一步較佳為10至18%。
附加地,該成分(B)亦可含有以下式(b1)所表示的化合物。
含有以式(b1)所表示的化合物之情形,作為該液晶組成物中之含量可舉例下列之實施形態。
於本發明之一實施形態中,該含量為2至18%。於本發明之其他實施形態中,該含量為5至12%。於本發明之另一個其他實施形態中,該含量為8至12%。
附加地,該成分(B)亦可含有以下式(b2)所表示的化合物。
含有以式(b2)所表示的化合物之情形,該液晶組成物中,其含量較佳為5至18%,更佳為10至16%,進一步較佳為13至16%。
附加地,該成分(B)亦可含有以下式(b3)所表示的化合物。
含有以式(b3)所表示的化合物之情形,該液晶組成物中,其含量較佳為1至25%,更佳為5至20%,進一步較
佳為8至15%。
附加地,該成分(B)亦可含有以下式(b4)所表示的化合物。
含有以式(b4)所表示的化合物之情形,該液晶組成物中,其含量較佳為1至15%,更佳為1至10%,進一步較佳為1至5%。
附加地,該成分(B)亦可含有以下式(b5)所表示的化合物。
含有以式(b5)所表示的化合物之情形,該液晶組成物中,其含量較佳為1至25%,更佳為3至20%,進一步較佳為5至10%。
附加地,該成分(B)亦可含有以下式(b6)所表示的化合物。
含有以式(b6)所表示的化合物之情形,該液晶組成物中,其含量較佳為1至25%,更佳為3至20%,進一步較佳為5至15%。
附加地,該成分(B)亦可含有以下式(b7)所表示的化合物。
含有以式(b7)所表示的化合物之情形,該液晶組成物中,其含量較佳為1至25%,更佳為6至15%,進一步較
佳為8至12%。
附加地,該成分(B)亦可含有以下式(b8)所表示的化合物。
含有以式(b8)所表示的化合物之情形,該液晶組成物中,其含量較佳為5至25%,更佳為10至20%,進一步較佳為12至17%。
以式(b8)所表示的化合物較佳為與化合物(1.3)組合而使用。以該組合而使用之情形,以該液晶組成物中之式(b8)所表示的化合物與化合物(1.3)之合計含量更佳為30至50%。又,以該組合而使用之情形,該液晶組成物中,化合物(1.3)之含量為18至30%,且以式(b8)所表示的化合物之含量進一步較佳為12至20%。又,組合以式(b8)所表示的化合物與化合物(1.3)而使用之情形,進一步特佳為組合以式(a4)所表示的化合物而使用。如此組合以式(a4)所表示的化合物之情形,該液晶組成物中之以式(a4)所表示的化合物之含量最佳為1至5%。
附加地,該成分(B)亦可含有以下式(b9)所表示的化合物。
含有以式(b9)所表示的化合物之情形,該液晶組成物中,其含量較佳為1至25%,更佳為5至18%,進一步較佳為8至13%。
該液晶組成物中,氟原子數為2個以上之化合物,具體而言,以通式(1)所表示的化合物族群及以式(a1)至
(a16)所表示的化合物所占之比例並未被特別限制。於本發明之一實施形態中,該比例為50至95%。於本發明之其他實施形態中,該比例為60至85%。於本發明之另一個其他實施形態中,該比例為65至80%。
在該液晶組成物中,只要該液晶組成物具有負的介電係數各向異性,介電性負的成分(A)與介電中性的成分(B)之含有比(混合比)並未被特別限制,但較佳為含有較成分(B)更多的成分(A)。
具體而言,在該液晶組成物中,較佳為含有50%以上之具有負的介電係數各向異性的成分(A),更佳為60至85%,進一步較佳為65至80%。
在25℃下,本發明之液晶組成物之介電常數各向異性(△ε)較佳為-2.0至-8.5,更佳為-3.0至-7.5,進一步較佳為-3.5至-6.0。若更詳述之,重視應答速度之情形下,較佳為-2.6至-4.0;重視驅動電壓之情形下,較佳為-3.7至-7.5。
在25℃下,本發明之液晶組成物之折射率各向異性(△n)較佳為0.08至0.13,更佳為0.085至0.125,進一步較佳為0.09至0.12。若更詳述之,對應於薄的液晶胞間隙之情形,較佳為0.10至0.12;對應於厚的液晶胞間隙之情形,較佳為0.08至0.10。
在25℃下,本發明之液晶組成物之旋轉黏度(γ1)較佳為290mPa‧s以下,更佳為260mPa‧s以下,進一步較佳為230mPa‧s以下,特佳為200mPa‧s以下。
於本發明之液晶組成物中,旋轉黏度與折射率各向異性之函數的Z較佳為顯示特定之值。
Z較佳為32000以下,更佳為22000以下,特佳為19000以下。
在20℃下,本發明之液晶組成物之黏度(η)較佳為40mPa‧s以下,更佳為35mPa‧s以下,進一步較佳為32mPa‧s以下,特佳為30mPa‧s以下。
本發明之液晶組成物之比電阻係在使用於主動式矩陣顯示元件之情形下,較佳為1011(Ω‧m)以上,更佳為1012(Ω‧m)以上,進一步較佳為1013(Ω‧m)以上,特佳為1014(Ω‧m)以上。
本發明之液晶組成物亦可含有不相當於成分(A)或成分(B)的成分(C)。成分(C)之該液晶組成物中之含量並未被特別限制,較佳為20%以下,更佳為1至10%,進一步較佳為1至6%。
作為成分(C)亦可含有介電係數各向異性為「+2以上」之介電各向異性正的化合物,例如亦可含有以下式(c1)
所表示的化合物。
含有以式(c1)所表示的化合物之情形,該液晶組成物中,其含量較佳為1至20%,更佳為2至10%,進一步較佳為3至7%。
除了上述之化合物以外,本發明之液晶組成物亦可按照用途含有通常之向列型液晶、層列型液晶、膽固醇型液晶、抗氧化劑、紫外線吸收劑、聚合性單體等。
作為該聚合性單體較佳為以下列通式(VI)所表示的二官能單體。
較佳為X7與X8皆表示氫原子之二丙烯酸酯衍生物、皆表示具有甲基之二甲基丙烯酸酯衍生物中任一種,一者表示氫原子、另一者表示甲基之化合物亦較佳。該等化合物之聚合速度係二丙烯酸酯衍生物為最快、二甲基丙烯酸酯衍生物為最慢、非對稱化合物介於其中,能夠根據其用途而使用較佳的形態。於PSA顯示元件中,特佳為二甲基丙烯酸酯衍生物。
Sp1與Sp2係各自獨立表示單鍵、碳原子數1至8之伸烷基或-O-(CH2)s-,於PSA顯示元件中,較佳為至少一種單鍵,較佳為皆表示單鍵之化合物或是一者為單鍵而另一者為碳原子數1至8之伸烷基或-O-(CH2)s-之形態。此情形下,較佳為1至4之烷基,s較佳為1至4。
Z2較佳為-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-或單鍵,更佳為-COO-、-OCO-或單鍵,特佳為單鍵。
B係表示任意之氫原子亦可被氟原子所取代之1,4-伸苯基、反-1,4-伸環己基或單鍵,較佳為1,4-伸苯基或單鍵。B係表示單鍵以外之環結構之情形,Z2也較佳為單鍵以外之連結基;B為單鍵之情形,Z2較佳為單鍵。
從該等之觀點,在通式(VI),具體而言,Sp1與Sp2之間的環結構較佳為下列記載之結構。
於通式(VI),B係表示單鍵,環結構為以二個環所形成的情形下,較佳為表示下列之式(VIa-1)至式(VIa-5),更佳為表示下列之式(VIa-1)至式(VIa-3),特佳為表示式(VIa-1)。
由於含有該等骨架之聚合性化合物在聚合後之定向限制力最適合於PSA型液晶顯示元件,可獲得良好之定向狀態,因此顯示不均將受到抑制,或完全未發生。
由以上之事實,作為聚合性單體,特佳為下式(VI-1)至(VI-4),其中,最佳為下式(VI-2)。
將以通式(VI)所表示的二官能單體作為該聚合性單體使用之情形,作為該液晶組成物中該二官能單體之含
量,較佳為2%以下,更佳為1.5%以下,進一步較佳為1%以下,特佳為0.5%以下,最佳為0.4%以下。若為2%以下時,能夠減低該滴痕之發生。
將單體添加於本發明之液晶組成物中之情形下,即使不存在聚合起始劑之情形亦會進行聚合,而為了加速聚合亦可含有聚合起始劑。作為聚合起始劑,可舉例:苯偶因醚類、二苯甲酮、苯乙酮類、苄基縮酮類、氧化醯基膦類等。又,為了使保存安定性提高,亦可添加安定劑。作為能使用之安定劑,例如,可舉例:氫醌類、氫醌單烷基醚類、第三丁基鄰苯二酚類、焦棓酚類、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的液晶組成物係有用於液晶顯示元件,特別有用於主動式矩陣驅動用液晶顯示元件,能夠用於PSA模式、PSVA模式、VA模式、ISP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被使用於藉由利用紫外線照射而使其中所含之聚合性化合物聚合來賦予液晶定向能、利用液晶組成物之雙折射而控制光穿透光量的液晶顯示元件。作為液晶顯示元件係有用於AM-LCD(主動式矩陣液晶顯示元件)、TN(向列型液晶顯示元件)、STN-LCD(超向列型液晶顯示元件)、OCB-LCD及IPS-LCD(面內切換液晶顯示元件),特別有用於AM-LCD,能夠用於穿透型或反射型之液晶顯示元件。
液晶顯示元件所使用的液晶胞之2片基板能夠使用玻璃或如塑膠般之具有柔軟性的透明材料,一側亦可為矽等之不透明材料。具有透明電極層之透明基板例如可藉由將氧化銦錫(ITO)濺鍍於玻璃板等之透明基板上而獲得。
使透明電極層成為內側的方式來使該基板對向。此時,亦可使間隔物介於中間而調整基板之間隔。此時,較佳為使所得之調光層的厚度成為1至100μm的方式來調整,更佳為1.5至10μm;使用偏光板之情形,較佳為使對比成為最大的方式來調整液晶之折射率各向異性△n與液晶胞厚度d的乘積。又,具有二片偏光板之情形,也能夠調整各偏光板之偏光軸而使視角或對比成為良好的方式來調整。還有,也能夠使用為了擴大視角之相位差膜。作為間隔物,例如,可舉例:玻璃粒子、塑膠粒子、氧化鋁粒子、光阻材料等。之後,以設置液晶注入口之形狀來將環氧系熱硬化性組成物等之密封劑網板印刷於該基板上,使該基板彼此貼合,進行加熱而使密封劑熱硬化。
使含有聚合性化合物之液晶組成物挾持於2片基板間之方法能夠利用通常之真空注入法或ODF法等。但是,於真空注入法中,雖然未發生滴痕,但仍有注入之痕跡將會殘留的問題。於本發明中,能夠更適用於利用ODF法所製造的顯示元件。
作為使聚合性化合物聚合之方法,為了獲得液晶之良好定向性能,期望為可獲得適度聚合速度之方法。具
體而言,較佳為單獨使用或併用紫外線、電子線等之活性能量線,或是依序照射複數種之活性能量線而使其聚合之方法。使用紫外線之情形,可使用偏光光源,亦可使用非偏光光源。又,在使含有聚合性化合物之液晶組成物挾持於2片基板間之狀態下而進行聚合之情形下,照射面側之基板至少必須對於活性能量線賦予適當之透明性。又,亦可採用如下之手段:於光照射時,使用光罩而僅使特定之部分聚合後,藉由使電場、磁場或溫度等之條件改變而使未聚合部分之定向狀態改變,進一步照射活性能量線而使其聚合。尤其於進行紫外線曝光之際,較佳為將交流電場外加於含有聚合性化合物之液晶組成物,同時進行紫外線曝光。所外加的交流電場較佳為頻率10Hz至10kHz之交流電場,更佳為頻率60Hz至10kHz,電壓係視液晶顯示元件所期望的預傾斜角而選擇。亦即,藉由所外加的電壓而能夠控制液晶顯示元件之預傾斜角。在MVA模式之液晶顯示元件中,從定向安定性及對比之觀點,較佳為將預傾斜角控制於80度至89.9度。
照射時之溫度較佳為保持本發明之液晶組成物液晶狀態的溫度範圍內。較佳為在接近室溫之溫度下,亦即典型而言,在15至35℃之溫度下使其聚合。作為產生紫外線之燈,能夠使用金屬鹵素燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈等。又,作為所照射的紫外線之波長,較佳為照射非液晶組成物之吸收波長區域的紫外線,必要時,較佳為濾除紫外線後使用。所照射的紫外線之強度較佳為0.1mW/cm2至100W/cm2,更佳為2mW/cm2至50W/cm2。所
照射的紫外線之能量能夠適當調整,較佳為10mJ/cm2至500J/cm2,更佳為100mJ/cm2至200J/cm2。於照射紫外線之際,亦可使強度改變。照射紫外線之時間係根據所照射的紫外線強度而予以適當選擇,較佳為10秒鐘至3600秒鐘,更佳為10秒鐘至600秒鐘。
如第1圖所示,本發明之第二實施形態之液晶顯示元件的構造較佳為具有:具備由透明導電性材料所構成的共通電極的第一基板、具備由透明導電性材料所構成的像素電極與控制各像素中所具備的像素電極之薄膜電晶體的第二基板、與在該第一基板與第二基板之間所挾持的液晶組成物。將第一實施形態之液晶組成物作為該液晶組成物使用。該液晶顯示元件中,液晶分子未外加電壓時之定向係相對於該基板約略呈垂直。
如上所述,滴痕之發生係深受構成所注入之液晶材料(液晶組成物)的液晶化合物之種類及組合的影響。還有,構成顯示元件之構件的種類或組合也對滴痕之發生造成影響。尤其,由於隔開在液晶顯示元件中所形成的彩色濾光板或薄膜電晶體與液晶組成物的構件僅為定向膜或透明電極等之薄的構件,該彩色濾光板或薄膜電晶體具有對液晶組成物造成影響而使滴痕發生之可能性。
尤其,液晶顯示元件中之薄膜電晶體為逆交錯型之情形下,由於汲極係欲覆蓋閘極所形成,有增大該薄膜電晶體面積之傾向。汲極係利用銅、鋁、鉻、鈦、鉬、鉭等之金屬材料所形成,一般而言,實施鈍化保護處理
係通常的形態。但是,由於一般之保護膜為薄、定向膜也為薄、不遮斷離子性物質之可能性高,於使用習知液晶組成物之情形下,頻繁地形成因金屬材料與液晶組成物之相互作用所造成的滴痕發生。
另一方面,如下列實施例中之滴痕評估結果所示,藉由使用本發明之第一實施形態的液晶組成物,雖然詳細的機構並未明確,能夠充分地減低成為習知問題之滴痕發生。
本發明之第一實施形態之液晶組成物係適合於例如第2圖所示之薄膜電晶體為逆交錯型之液晶顯示元件。此情形下,較佳為使用鋁配線之情形。
使用本發明之第一實施形態之液晶組成物的液晶顯示元件係一種兼具高速應答與抑制顯示不良之有用物,特別有用於主動式矩陣驅動用液晶顯示元件,能適用於VA模式、PSVA模式、PSA模式、ISP模式或ECB模式用。
本發明之液晶顯示器係利用習知之方法而將本發明之液晶顯示元件應用於顯示器(顯示裝置)。
以下,列舉實施例而進一步詳述本發明,但本發明並不受該等實施例所限定。又,在下列實施例及比較例之組成物的「%」係意指『質量%』。
實施例中,所測定的特性係如下所示:
Tni:向列相-各向同性液相轉移溫度(℃)
△n:在298K之折射率各向異性
△ε:在298K之介電常數各向異性
η:在298K之黏度(mPa‧s)
γ1:在298K之旋轉黏度(mPa‧s)
初期電壓保持率(初期VHR):在頻率60Hz、外加電壓4V之條件下,在50℃之電壓保持率(%)
120℃ 0.5小時後電壓保持率:在120℃之環境下保持0.5小時後,利用與初期VHR相同條件下測得之電壓保持率(%)
液晶顯示元件之殘留影像評估係在顯示區域內使既定的固定圖案顯示1440小時後,利用目視來進行全畫面均勻顯示時的固定圖案殘留影像等級之下列4階段評估:
◎:無殘留影像
○:僅有極少的殘留影像,能容許之等級
△:有殘留影像,無法容許之等級
×:有殘留影像,相當的劣質
液晶顯示裝置之滴痕評估係利用目視來進行全面黑色顯示之情形浮現出白色滴痕之下列4階段評估:
◎:無殘留影像
○:僅有極少的殘留影像,能容許之等級
△:有殘留影像,無法容許之等級
×:有殘留影像,相當的劣質
步驟適合性係於ODF步驟中,使用定體積計量泵,
進行100000次之每1次滴下40pL之液晶,利用下列4階段評估以下之「0至100次、101至200次、201至300次、…、99901至100000次」之每各100次所滴下的液晶量變化:
◎:變化極小(能夠穩定地製造液晶顯示元件)
○:僅有些微的變化,能容許之等級
△:有變化,無法容許之等級(發生不均而使產率惡化)
×:有變化,相當的劣質(發生液晶滲漏或真空氣泡)
在低溫下溶解性之評估係於調製液晶組成物後,於2mL之試樣瓶中稱取1g之液晶組成物,於溫度控制式試驗槽之中,將如下設為1循環:「-25℃(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)→-25℃」而對該液晶組成物持續給予溫度變化,利用目視來觀察從液晶組成物之析出物的產生,進行下列4階段評估:
◎:500小時以上未觀察到析出物。
○:250小時以上未觀察到析出物。
△:125小時以內觀察到析出物。
×:75小時以內觀察到析出物。
液晶材料之揮發性評估係藉由一面利用頻閃觀測器(stroboscope)照射真空攪拌去泡混合機之運轉狀態、一
面觀察,利用目視觀察液晶材料之起泡而進行。具體而言,將0.75kg之液晶組成物置入容量2.0L之真空攪拌去泡混合機的專用容器中,以3kPa之抽真空下,公轉速度20S-1、自轉速度10S-1來運轉真空攪拌去泡混合機,根據直到開始起泡之時間,進行下列4階段評估:
◎:2分鐘以上開始起泡。因揮發所造成的裝置污染之可能性低。
○:1分鐘以上且少於2分鐘開始起泡。有因揮發所造成的輕微裝置污染之虞。
△:20秒鐘以上且少於1分鐘開始起泡。引起因揮發所造成的裝置污染。
×:20秒鐘以內開始起泡。有因揮發所造成的重大裝置污染之虞。
調製顯示於表1之組成的液晶組成物,測定其物性值。
又,使用實施例1及比較例1之液晶組成物而分別製作顯示於第1圖之VA液晶顯示元件。此液晶顯示元件係具有作為主動元件之逆交錯型的薄膜電晶體。液晶組成物之注入係利用滴下法(ODF法)進行。進一步利用上述之方法,針對所獲得的顯示元件而進行殘留影像、滴痕、揮發性之評估、步驟適合性及在低溫下溶解性之評估。將其結果一併記載於表1中。
實施例1之液晶組成物係具有作為TV用液晶組成物為實用的88.4℃之液晶相溫度範圍,具有大的介電係數各向異性之絕對值,且具有低的旋轉黏度及最適合之△n。又,也具優越之揮發性及在低溫下之溶解性。還有,具有使用實施例1之液晶組成物所製作的顯示於第1圖之構造的VA液晶顯示元件係在殘留影像、滴痕及步驟適合性之評估,顯示極為優異的結果。該VA液晶顯示元件係針對初期電壓保持率及150℃ 1小時後之電壓保持率也優異。
調製顯示於表2之組成的液晶組成物,測定其物性值。
又,使用實施例2及比較例2之液晶組成物而針對相同於實施例1所製作的顯示元件而進行殘留影像、滴痕、揮發性之評估、步驟適合性及在低溫下溶解性之評估。將其結果一併記載於表2中。
實施例2之液晶組成物係具有作為TV用液晶組成物為實用的68.0℃之液晶相溫度範圍,具有大的介電係數各向異性之絕對值且具有低的旋轉黏度及最適之△n。又,也具優越之揮發性及在低溫下之溶解性。還有,具有使用實施例2之液晶組成物所製作的顯示於第1圖之構造
的VA液晶顯示元件係在殘留影像、滴痕及步驟適合性之評估,顯示極為優異的結果。該VA液晶顯示元件係針對初期電壓保持率及150℃ 1小時後之電壓保持率也優異。
調製顯示於表3之組成的液晶組成物,測定其物性值。
又,使用實施例3至6之液晶組成物而針對相同於實施例1所製作的顯示元件而進行殘留影像、滴痕、揮發性之評估、步驟適合性及在低溫下溶解性之評估。將其結果一併記載於表3中。
實施例3至6之液晶組成物係具有作為TV用液晶組成物為實用的72.2至83.7℃之液晶相溫度範圍,折射率各向異性及介電常數各向異性也為良好。實施例3、4、5、6之液晶組成物係在低溫下溶解性評估極為優異。
實施例3之VA液晶顯示元件係在殘留影像、滴痕及步驟適合性之評估極為優異。實施例4之VA液晶顯示元件係在殘留影像、滴痕及步驟適合性之評估極為優異。實施例5之VA液晶顯示元件係在殘留影像、滴痕及步驟適合性之評估極為優異。實施例6之VA液晶顯示元件係在殘留影像、滴痕及步驟適合性之評估極為優異。
實施例3至6之VA液晶顯示元件係針對初期電壓保持率及150℃ 1小時後之電壓保持率顯示優異的結果。
調製顯示於表4之組成的液晶組成物,測定其物性值。
又,使用實施例7至10之液晶組成物而針對相同於實施例1所製作的顯示元件而進行殘留影像、滴痕、揮發性之評估、步驟適合性及在低溫下溶解性之評估。將其結果一併記載於表4中。
實施例7至10之液晶組成物係具有作為TV用液晶組成物為實用的74.4至82.5℃之液晶相溫度範圍,折射率各向異性及介電常數各向異性也為良好。實施例7、8、9之液晶組成物係在低溫下溶解性評估極為優異。
實施例7之VA液晶顯示元件係在殘留影像、滴痕及步驟適合性之評估極為優異。實施例8之VA液晶顯示元件係在步驟適合性之評估極為優異。實施例9之VA液晶顯示元件係在殘留影像、滴痕及步驟適合性之評估極為優異。實施例10之VA液晶顯示元件係在殘留影像及滴痕
之評估極為優異。
實施例7至10之VA液晶顯示元件係針對初期電壓保持率及150℃ 1小時後之電壓保持率顯示優異的結果。
調製顯示於表5之組成的液晶組成物,測定其物性值。
又,使用實施例11至14之液晶組成物而針對相同於實施例1所製作的顯示元件而進行殘留影像、滴痕、揮發性之評估、步驟適合性及在低溫下溶解性之評估。將其結果一併記載於表5中。
實施例11至14之液晶組成物係具有作為TV用液晶組成物為實用的88.9至97.6℃之液晶相溫度範圍,折射率各向異性及介電常數各向異性也為良好。實施例11、12、13之液晶組成物係在低溫下溶解性評估極為優異。
實施例11之VA液晶顯示元件係在殘留影像、滴痕及步驟適合性之評估極為優異。實施例12之VA液晶顯示元件係在步驟適合性之評估極為優異。實施例13之VA液晶顯示元件係在殘留影像、滴痕及步驟適合性之評估極為優異。實施例14之VA液晶顯示元件係在殘留影像及滴痕之評估極為優異。
實施例11至14之VA液晶顯示元件係針對初期電壓保持率及150℃ 1小時後之電壓保持率顯示優異的結果。
調製顯示於表6之組成的液晶組成物,測定其物性值。
又,使用實施例15至18之液晶組成物而針對相同於實施例1所製作的顯示元件而進行殘留影像、滴痕、揮發性之評估、步驟適合性及在低溫下溶解性之評估。將其結果一併記載於表6中。
實施例15至18之液晶組成物係具有作為TV用液晶組成物為實用的88.4至104.9℃之液晶相溫度範圍,折射率各向異性及介電常數各向異性也為良好。實施例15、16、17之液晶組成物係在低溫下溶解性評估極為優異。
實施例15之VA液晶顯示元件係在殘留影像、滴痕及步驟適合性之評估極為優異。實施例16之VA液晶顯示元件係在步驟適合性之評估極為優異。實施例17之VA液晶顯示元件係在殘留影像、滴痕及步驟適合性之評估極為優異。實施例18之VA液晶顯示元件係在殘留影像及滴痕
之評估極為優異。
實施例15至18之VA液晶顯示元件係針對初期電壓保持率及150℃ 1小時後之電壓保持率顯示優異的結果。
調製顯示於表7之組成的液晶組成物,測定其物性值。
又,使用實施例19至22之液晶組成物而針對相同於實施例1所製作的顯示元件而進行殘留影像、滴痕、揮發性之評估、步驟適合性及在低溫下溶解性之評估。將其結果一併記載於表7中。
實施例19至22之液晶組成物係具有作為TV用液晶組成物為實用的99.2至99.7℃之液晶相溫度範圍,折射率各向異性及介電常數各向異性也為良好。實施例19、20、21之液晶組成物係在低溫下溶解性評估極為優異。
實施例19之VA液晶顯示元件係在殘留影像、滴痕及步驟適合性之評估極為優異。實施例20之VA液晶顯示元件係在步驟適合性之評估極為優異。實施例21之VA液晶顯示元件係在殘留影像、滴痕及步驟適合性之評估極為優異。實施例22之VA液晶顯示元件係在殘留影像及滴痕之評估極為優異。
實施例19至22之VA液晶顯示元件係針對初期電壓保持率及150℃ 1小時後之電壓保持率顯示優異的結果。
調製顯示於表8之組成的液晶組成物,測定其物性值。
又,使用實施例23至26之液晶組成物而針對相同於實施例1所製作的顯示元件而進行殘留影像、滴痕、揮發性之評估、步驟適合性及在低溫下溶解性之評估。將其結果一併記載於表8中。
實施例23至26之液晶組成物係具有作為TV用液晶組成物為實用的78.3至87.1℃之液晶相溫度範圍,折射率各向異性及介電常數各向異性也為良好。實施例23、24、25之液晶組成物係在低溫下溶解性評估極為優異。
實施例23之VA液晶顯示元件係在殘留影像、滴痕及步驟適合性之評估極為優異。實施例24之VA液晶顯示元件係在步驟適合性之評估極為優異。實施例25之VA液晶顯示元件係在殘留影像、滴痕及步驟適合性之評估極為
優異。實施例26之VA液晶顯示元件係在殘留影像及滴痕之評估極為優異。
實施例23至26之VA液晶顯示元件係針對初期電壓保持率及150℃ 1小時後之電壓保持率顯示優異的結果。
在以上所說明的各實施形態之各結構及該等之組合等係一例,在不脫離本發明之意旨的範圍內,能夠為結構之加成、省略、取代、及其他之變更。又,本發明並不受各實施形態所限定,僅受申請專利之範圍所限定。
有關本發明之液晶組成物係可廣泛適用於液晶顯示元件及液晶顯示器之領域。
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‧‧‧定向膜
5‧‧‧液晶
11‧‧‧閘極
12‧‧‧陽極氧化皮膜
13‧‧‧閘絕緣膜層
14‧‧‧透明電極
15‧‧‧汲極
16‧‧‧歐姆接觸層
17‧‧‧半導體層
18‧‧‧保護膜
19a‧‧‧源極1
19b‧‧‧源極2
100‧‧‧基板
101‧‧‧保護層
第1圖係顯示本發明之第二實施形態之液晶顯示元件構造之一例的示意圖。
第2圖係顯示逆交錯型薄膜電晶體構造之一例的剖面圖。
Claims (7)
- 一種液晶組成物,其特徵為包含含有下述通式(1)所表示之化合物,且含有至少2種選自包含下述式(a11)~(a14)之群組中的化合物之介電性負的成分(A);與含有下述式(2.2)所表示之化合物及下述式(2.1)所表示之化合物之介電中性成分的成分(B);具有負的介電常數各向異性;且不包含二氫茚環;
- 如申請專利範圍第1項之液晶組成物,其中該通式(1)所表示的化合物為下式(1.1)所表示的化合物:
- 如申請專利範圍第1項之液晶組成物,其中相對於該液晶組成物之總量而言,該式(2.2)所表示的化合物之含量為14質量%以上。
- 如申請專利範圍第2項之液晶組成物,其中相對於該液晶組成物之總量而言,該式(1.1)所表示的化合物之含量為23質量%以上。
- 如申請專利範圍第1項之液晶組成物,其包含80%以上的前述式(a11)~(a14)、下述式(a1)~(a10)、式(a15)、式(a16)及式(b1)~(b9)所表示之化合物;
- 一種液晶顯示元件,其特徵為使用如申請專利範圍第1至5項中任一項之液晶組成物。
- 一種液晶顯示器,其特徵為使用如申請專利範圍第6項之液晶顯示元件。
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- 2012-11-30 TW TW101144891A patent/TWI541330B/zh not_active IP Right Cessation
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