TWI550068B - 液晶顯示元件及其製造方法 - Google Patents

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Description

液晶顯示元件及其製造方法
本發明係關於作為液晶TV等之構成構件極為有用的液晶顯示元件及其製造方法。
液晶顯示元件，以時鐘、計算機為始，已開始使用於各種測定機器、汽車用面板、文字處理機、電子記事本、印表機、電腦、電視、時鐘、廣告顯示板等。以液晶顯示方式而言，其代表性之物，可列舉使用TN(扭轉向列)型、STN(超扭轉向列)型、TFT(薄膜電晶體)的垂直配向型(VA)或IPS(平面內切換)型等。使用於該等液晶顯示元件之液晶組成物，相對於水分、空氣、熱、光等之外在要因呈穩定，又，謀求以室溫為中心在盡可能廣泛的溫度範圍顯示液晶相，為低黏性，且驅動電壓低者。進一步，液晶組成物，相對於各個液晶顯示元件，為了使介電率各向異性(△ε)或折射率各向異性(△n)等成為最適值，則由數種至數十種之化合物所構成。
在VA型顯示器，係使用△ε為負值之液晶組成物，廣泛使用於液晶TV等。一方面，在全部驅動方式中，謀求低電壓驅動、高速應答、廣泛動作溫度範圍。亦即，要求△ε之絕對值大、黏度(η)小、高向列相-各向同性液體相轉移溫度(Tni)。又，由為△n及晶格間隙(d)之乘積的△n×d之設定，有必要將液晶組成物之△n與晶格間隙匹配，並調節成適當的範圍。再加上，應用液晶顯示元件於電視等之情形，因重視高速應答性，故要求旋轉黏度(γ1) 小的液晶組成物。
一方面，為了改善VA型顯示器之視野角特性，故藉由在基板上設置突起結構物，而將像素中液晶分子之配向方向分割成複數方向之MVA(多域垂直定向)型之液晶顯示元件已臻廣泛使用。MVA型液晶顯示元件，雖然在視野角特性之點為優異，但在距離基板上之突起結構物附近之部位，與液晶分子之應答速度不相同，因遠離突起結構物之應答速度遲緩的液晶分子之影響，全體之應答速度有不充分之問題，有起因於突起結構物之透過率降低之問題。為了解決該問題，與通常MVA型液晶顯示元件不相同，作為不在晶格中設置非透過性之突起結構物，而在經分割的像素內提供均勻的預傾斜角之方法，有開發出PSA液晶顯示元件(包含polymer sustained alignment：聚合物維持配向、PS液晶顯示元件(polymer stabilised：聚合物穩定化))。PSA液晶顯示元件，係將少量反應性單體添加於液晶組成物，並將該液晶組成物導入液晶晶胞後，藉由在電極間外加電壓，同時以活性能量線之照射，而聚合液晶組成物中之反應性單體，來製造者。因此，在分割像素中可提供適切的預傾斜角，結果可達成透過率提高所致對比之提高及均勻的預傾斜角之提供所致高速應答性(參照例如專利文獻1)。但是，在PSA液晶顯示元件，有必要在液晶組成物中添加反應性單體，在被要求高電壓保持率之主動式矩陣液晶顯示元件，問題極多，亦有發生燒痕等顯示不良之問題。
作為改良PSA液晶顯示元件之缺點，不必混入液晶 材料以外之不純物於液晶組成物中，即可提供液晶分子均勻的預傾斜角之方法，已開發出使用根據紫外線等而具有反應性之聚合性液晶，以替代先前聚醯亞胺等之配向膜材料之方式(參照例如專利文獻2及3)。
一方面，伴隨液晶顯示元件之大畫面化，液晶顯示元件之製造方法亦獲致極大變化。亦即，先前之真空注入法，在製造大型面板之情形，因在製程需要極多時間，故在大型面板之製造，因ODF(液晶滴注法(one-drop-fill))方式之製造方法開始漸成主流(參照例如專利文獻4)。該方式，相較於真空注入法，因可縮短注入時間，故液晶顯示元件之製造方法蔚為主流。但是滴下液晶組成物之滴痕，即使在液晶顯示元件製作後，在滴下的形狀殘留於液晶顯示元件之現象開始造成新的問題。此外，滴痕係指在黑色顯示之情形，滴下液晶組成物之痕跡有白色浮起之現象。尤其是在使用前述聚合性液晶之方式，因會有未反應之聚合性液晶殘留微量之可能性，故易於發生滴痕之問題。又，一般滴痕之發生因液晶材料之選擇而多有發生，其原因並不明瞭。
以滴痕之抑制方法而言，有揭示一種藉由使混合於液晶組成物中聚合性化合物聚合，而在液晶組成物層中形成聚合物層，而抑制因與配向控制膜之關係發生之滴痕之方法(參照例如專利文獻5)。但是，在該方法，與PSA方式等相同，會有起因於添加在液晶組成物中的反應性單體的顯示之燒痕問題，就滴痕之抑制，其效果並不充分，為謀求開發出一種液晶顯示元件，其維持作為液晶 顯示元件之基本特性，同時，難以發生燒痕或滴痕。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2002-357830號公報
[專利文獻2]日本特開2009-139455號公報
[專利文獻3]日本特開2010-32860號公報
[專利文獻4]日本特開平6-235925號公報
[專利文獻5]日本特開2006-58755號公報
本發明係鑑於上述情事而完成者，其目的在於提供一種液晶顯示元件及其製造方法，不使介電率各向異性、黏度、向列相上限溫度、旋轉黏度(γ1)等之作為液晶顯示元件之諸特性及液晶顯示元件之燒痕特性惡化，而難以發生製造時之滴痕。
本發明人等，為了解決上述課題，經研討在各種液晶組成物與液晶顯示元件中提供預傾斜角之方法之組合，結果，首先發現使反應性單體含於垂直配向膜中，並導入液晶組成物於液晶晶胞後，藉由在電極間外加電壓，同時以活性能量線之照射，而使配向膜中反應性單體聚合之方式中，藉由組合特定之液晶組成物，而可解決該課題，因而完成本案發明。
亦即，本發明係一種液晶顯示元件，其具有：第一基板；第二基板；及液晶組成物層，其夾持於該第一基 板及第二基板之間；電極，其係在該第一基板及該第二基板之至少其一，控制該液晶組成物層中液晶分子；及垂直配向膜，其係在該第一基板及該第二基板之至少其一，控制該液晶組成物層中液晶分子之配向方向，相對於該第一基板及該第二基板中與該液晶組成物層鄰接之面呈大致垂直，其特徵為：該垂直配向膜，係由聚合性液晶化合物之硬化物所形成，該聚合性液晶化合物之與該液晶組成物層之鄰接面中之配向方向，相對於在該第一基板及該第二基板中與該液晶組成物層鄰接之面呈大致垂直，構成該液晶組成物層之液晶組成物，含有下述通式(I)所示之化合物 (式中，R1及R2係各自獨立，表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數2至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基或碳原子數2至8之烯氧基；A表示1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基；l表示1或2，而l為2之情形，二個A可為相同或相異)；及下述通式(II)所示之化合物 (式中，R3表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數2至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基或碳原子數2至8之烯氧基；R4表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數4至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基或碳原子數3至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，而m為2之情形，二個B可為相同或相異)。
又，本發明係一種液晶顯示元件之製造方法，該方法係藉由在具有共通電極之第一基板及具有像素電極之第二基板之至少其一，塗布配向材料，其含有具有反應性基之聚合性化合物，予以加熱，而形成配向膜後，藉由以該第一基板及第二基板夾持液晶組成物，在該共通電極及該像素電極間，於外加電壓之狀態下，照射活性能量線，而聚合該配向膜中聚合性化合物，其特徵為：該液晶組成物含有下述通式(I)所示之化合物 (式中，R1及R2表示各自獨立的碳原子數1至8之烷基、碳原子數2至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基或碳原子數2至8之烯氧基；A表示1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基；l表示1或2，而l為2之情形，二個A可為相同或相異)；及下述通式(II)所示之化合物 (式中，R3表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數2至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基或碳原子數2至8之烯氧基；R4表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數4至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基或碳原子數3至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，而m為2之情形，二個B可為相同或相異)。
根據本發明，作為液晶顯示元件之高速應答性優異、燒痕發生少，其製造時滴痕發生少，故作為液晶TV、 監視器等之顯示元件可有效地使用。
又，根據本發明可製造滴痕難以發生，有效率的液晶顯示元件。
[實施發明之形態]
茲就本發明之液晶顯示元件及其製造方法之實施之形態加以說明。
此外，本實施之形態係為了更加理解本發明之宗旨，而加以具體說明，只要無特別指定，則並無限定本發明。
[液晶顯示元件]
本發明之液晶顯示元件，係一種具有夾持於一對基板之間的液晶組成物層的液晶顯示元件，其係藉由在液晶組成物層外加電壓，並將液晶組成物層中液晶分子進行夫瑞德里克斯轉移(Freedericksz Transition)，而作用作為光學的開關之原理，就此點可使用周知慣用技術。
二個基板，在通常的垂直配向液晶顯示元件，其具有用以進行液晶分子之夫瑞德里克斯轉移之電極，一般係採用在二個基板間垂直地外加電荷的方式。在此情形，其一之電極成為共通電極，另一電極成為像素電極。茲表示該方式之最典型的實施形態如下。
第1圖係表示本發明液晶顯示元件之一實施形態之概略斜視圖。
本實施形態之液晶顯示元件10，係由：第一基板11；第二基板12；液晶組成物層13，其夾持於第一基板11 及第二基板12間；共通電極14，其設置於第一基板11中與液晶組成物層13相向之面上；像素電極15，其設置於第二基板12中與液晶組成物層13相向之面上；垂直配向膜16，其設置於共通電極14中與液晶組成物層13相向之面上；垂直配向膜17，其設置於像素電極15中與液晶組成物層13相向之面上；及濾色片18，其設置於第一基板11與共通電極14間，所概略構成。
以第一基板11及第二基板12而言，可使用玻璃基板或塑膠基板。
以塑膠基板而言，可使用包含丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、環狀烯烴樹脂等之樹脂之基板。
共通電極14通常係由銦錫氧化物(ITO)等之具有透明性之材料所構成。
像素電極15通常係由銦錫氧化物(ITO)等之具有透明性之材料所構成。
像素電極15，在第二基板12配設成矩陣狀。像素電極15係由TFT開關元件所代表之主動元件之汲電極所控制，其TFT開關元件，具有為位址信號線之閘線及為數據線之源線成矩陣狀。此外，在此TFT開關元件之構成並無圖示。
為了提高視野角特性，在進行像素分割，將像素內液晶分子倒下方向分割成幾個區域之情形，在各像素內，亦可設置像素電極，其具有條帶狀或V字狀圖案之縫隙(電極無形成之部分)。
第2圖，係將像素內分割為四個區域之情形之縫隙電極(梳子形電極)之典型形態之概略平面圖。該縫隙電極，係藉由具有自像素中央朝向四方向成為櫛齒狀之縫隙，而在無外加電壓時，相對於基板呈大致垂直配向之各像素內液晶分子，伴隨電壓之外加，使液晶分子之指向矢(director)朝向四個不同方向，而逐漸接近於水平配向。其結果，因像素內液晶之配向方位可分割為複數方位，故具有極廣闊的視野角特性。
以用以分割像素之方法而言，除了在該像素電極設置縫隙之方法之外，亦可使用：在像素內設置線狀突起等之結構物之方法；設置像素電極或共通電極以外之電極之方法等。藉由該等方法，而亦可分割液晶分子之配向方向，不過由透過率、製造之容易性觀之，較佳為使用縫隙電極之構成。設置縫隙之像素電極，在無外加電壓時，因相對於液晶分子不具驅動力，故無法提供液晶分子預傾斜角。但是，藉由與本發明所使用之配向膜材料併用，而可提供預傾斜角，同時藉由與經像素分割的縫隙電極組合，而可達成分割像素所致廣視野角。
在本發明，具有預傾斜角，係指在無外加電壓狀態，相對於基板面(第一基板11及第二基板12中與液晶組成物層13鄰接之面)，垂直方向與液晶分子之指向矢稍微不同之狀態之意。
本發明之液晶顯示元件，因係垂直配向(VA)型液晶顯示元件，故在無外加電壓時，液晶分子之指向矢，相對於基板面呈大致垂直配向。為了使液晶分子進行垂直 配向，一般使用垂直配向膜。以形成垂直配向膜之材料(垂直配向膜材料)而言，可使用聚醯亞胺、聚醯胺、聚矽氧烷等，而該等中較佳為聚醯亞胺。
垂直配向膜材料亦可含有液晶元性部位，不過與後述之聚合性化合物不相同，較佳為不含液晶元性部位。若垂直配向膜材料含有液晶元性部位，則藉由重複外加電壓，而有發生起因於分子排列散亂之燒痕等之情形。
在垂直配向膜包含聚醯亞胺之情形，較佳為使用溶解或分散四羧酸二酐及二異氰酸酯之混合物、聚醯胺酸(polyamic acid)、聚醯亞胺於溶劑之聚醯亞胺溶液，在該情形，在聚醯亞胺溶液中聚醯亞胺含量較佳為1質量%以上10質量%以下，更佳為3質量%以上5質量%以下，再佳為10質量%以下。
一方面，在使用聚矽氧烷系之垂直配向膜之情形，可使用聚矽氧烷溶液，其係藉由以預定調配量比混合具有烷氧基之矽化合物、醇衍生物及草酸衍生物予以加熱，而製造的聚矽氧烷，並將該聚矽氧烷溶解的聚矽氧烷溶液。
在本發明之液晶顯示元件，由聚醯亞胺等所形成之該垂直配向膜，係包含以具有反應性之聚合性化合物之聚合而形成之聚合物。該聚合性化合物，係提供使液晶分子之預傾斜角固定之功能之物。亦即，使用縫隙電極等，在外加電壓於像素內液晶分子之指向矢時，可在不同的方向傾斜。但是，即使使用縫隙電極的構成，在無外加電壓時，液晶分子相對於基板面大部分呈垂直配向 ，不發生預傾斜角。
在上述PSA方式之情形，藉由在電極間外加電壓，且在使液晶分子稍微傾斜之狀態下，照射紫外線等，聚合液晶組成物之反應性單體，而提供適切的預傾斜角。
在本發明之液晶顯示元件，亦與PSA方式相同，在電極間外加電壓，並使液晶分子稍微傾斜之狀態下，照射紫外線等，而提供預傾斜角，與PSA方式不相同，在液晶組成物中並不含有聚合性化合物。在本發明的情況下，在該聚醯亞胺等之垂直配向膜材料中，預先含有具有反應性基之聚合性化合物，並將液晶組成物夾持於基板間後，藉由一面外加電壓，一面使聚合性化合物硬化，則提供預傾斜角之物，在不利用聚合性化合物之相分離之點，本質上與PSA方式不同。
在本發明，大致垂直係指使垂直配向的液晶分子之指向矢，自垂直方向稍微倒下而提供預傾斜角之狀態之意。在預傾斜角為完全的垂直配向之情形設為90°，為勻相配向(homogeneous orientation)(在基板面呈水平配向)之情形設為0°時，大致垂直較佳為89至85°，更佳為89至87°。
含有具有反應性基之聚合性化合物之聚合物的垂直配向膜，係因混合於垂直配向膜材料的聚合性化合物之效果而形成者。因此，推定垂直配向膜與聚合性化合物複雜地相互纏繞，形成一種聚合物合金，但不可能顯示其正確的結構。
(具有反應性基之聚合性化合物)
具有反應性基之聚合性化合物可含有或不含液晶元性部位。又，由耐久性之觀點觀之，具有反應性基之聚合性化合物之聚合物，較佳為具有交聯結構，由耐久性之觀點觀之，具有反應性基之聚合性化合物，較佳為具有二官能或三官能等之二個以上反應性基之聚合性化合物。
在具有反應性基之聚合性化合物中，反應性基較佳為具有光所致聚合性之取代基。尤其是，在垂直配向膜以熱聚合而產生時，在垂直配向膜材料之熱聚合時，因可抑制具有反應性基之聚合性化合物之反應，故特佳為反應性基具有光所致聚合性之取代基。
作為具有反應性基之聚合性化合物，具體言之，較佳為下述通式(V)所示聚合性化合物 (式中，X1表示氫原子或甲基；Sp1及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-(式中，s表示2至7之整數；氧原子則鍵結於芳香環)；Z1表示OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CH2CH2-、-OCO-CH2CH2-、-CH2CH2-COO-、-CH2CH2-OCO-、-COO-CH2-、-OCO-CH2-、-CH2-COO-、-CH2-OCO-、-CY1=CY2-、-C≡C-或單鍵；Y表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數2至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基、碳原 子數2至8之烯氧基、氫原子、氟原子或者氰基、或下述結構 (式中，X2表示氫原子或甲基)；C表示1,4-伸苯基、反式-1,4-伸環己基或單鍵；D表示1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基，而C或D中，1,4-伸苯基之任意氫原子可被氟原子所取代)。
上述通式(V)中，X1及X2係各自獨立表示氫原子或甲基，而在重視反應速度之情形，較佳為氫原子，在重視減低反應殘留量之情形，較佳為甲基。
在上述通式(V)中，Sp1及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-(式中，s表示2至7之整數；氧原子則鍵結於芳香環)，而較佳為碳鏈不太長，亦佳為單鍵或碳原子數1至5之伸烷基，更佳為單鍵或碳原子數1至3之伸烷基。又，即使在Sp1及Sp2表示-O-(CH2)s-之情形，s較佳為1至5，更佳為1至3，最佳為Sp1及Sp2之至少其一為單鍵，特佳為均為單鍵。
上述通式(V)中，Z1表示-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CH2CH2-、-OCO-CH2CH2-、-CH2CH2-COO-、-CH2CH2-OCO-、-COO-CH2-、-OCO-CH2-、-CH2-COO-、-CH2-OCO-、-CY1=CY2-、-C≡C-或單鍵，而較佳為-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2- 、-CH2CH2-、-CF2CF2-或單鍵，更佳為-COO-、-OCO-或單鍵，特佳為單鍵。
上述通式(V)中，C表示任意之氫原子可被氟原子所取代之1,4-伸苯基、反式-1,4-伸環己基或單鍵，而較佳為1，4-伸苯基或單鍵。
C表示單鍵以外之環結構之情形，Z1較佳為單鍵以外之連結基；C為單鍵之情形，Z1較佳為單鍵。
Y表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數2至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基、碳原子數2至8之烯氧基、氫原子、氟原子或氰基之化合物係單官能聚合性液晶化合物，Y則不具有聚合性骨架。一方面，Y表示前述聚合性骨架之化合物係二官能聚合性液晶化合物。在本發明，可使用單官能聚合性液晶化合物或二官能聚合性液晶化合物之任一種，不過由耐熱性之觀點觀之，較佳為二官能聚合性液晶化合物，該等亦可兩者同時使用。
由上述，以具有環結構之聚合性化合物而言，較佳為下述通式(V-1)至(V-6)所示之化合物，特佳為通式(V-1)至(V-4)所示之化合物，最佳為通式(V-2)所示之化合物。
(液晶組成物)
本發明之液晶組成物中，第一成分較佳為含有30至65質量%下述通式(I)所示之化合物，更佳為含有30至50質量%，再佳為含有35至45質量%，最佳為含有38至42質量%。
(式中，R1及R2係各自獨立，表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數2至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基或碳原子數2至8之烯氧基；A表示1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基；l表示1或2，而l為2之情形，二個A可為相同或相異)。
上述通式(I)中，R1及R2係各自獨立，表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數2至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧 基或碳原子數2至8之烯氧基，而較佳為表示碳原子數1至5之烷基、碳原子數2至5之烯基、碳原子數1至5之烷氧基或碳原子數2至5之烯氧基，更佳為表示碳原子數2至5之烷基、碳原子數2至4之烯基、碳原子數1至4之烷氧基或碳原子數2至4之烯氧基，特佳為表示碳原子數2至5之烷基、碳原子數2至4之烯基。
在R1表示烷基之情形，特佳為碳原子數1、3或5之烷基。在R1表示烯基之情形，較佳為下述結構。
(式中，則以右端鍵結於環結構)。
上述結構中，再佳為碳原子數2或3之烯基的乙烯基或1-丙烯基。
上述通式(I)中，R1及R2可為相同或相異，較佳為相異，R1及R2均為烷基之情形，特佳為互為不同原子數之碳原子數1、3或5之烷基。
R1及R2之至少其一之取代基為碳原子數3至5之烷基的上述通式(I)所示化合物之含量，較佳為上述通式(I)所示化合物中之50質量%以上，更佳為70質量%以上，最佳為80質量%以上。
又，R1及R2之至少其一之取代基為碳原子數3之烷基的上述通式(I)所示化合物之含量，較佳為上述通式(I)所示化合物中之50質量%以上，更佳為70質量%以上，再佳為80質量%以上，最佳為100%。
上述通式(I)中，A表示1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基，而較佳為表示反式-1,4-伸環己基。又，A表示反式-1,4-伸環己基的上述通式(I)所示化合物之含量，較佳為上述通式(I)所示化合物中之50質量%以上，更佳為70質量%以上，再佳為80質量%以上。
上述通式(I)所示之化合物，具體言之，較佳為下述通式(Ia)至通式(Ik)所示之化合物。
(式中，R1及R2係各自獨立，表示碳原子數1至5之烷基或碳原子數1至5之烷氧基，而較佳為通式(I)中與R1及R2相同之實施態樣)。
在上述通式(Ia)至通式(Ik)，較佳為通式(Ia)、通式(Ib)及通式(Ig)，更佳為通式(Ia)及通式(Ig)，為了均衡性良好地改善應答速度、燒痕特性之減低、以及滴痕之抑制，特佳為通式(Ia)，在重視應答速度之情形，較佳為通式(Ib)，在更重視應答速度之情形，較佳為通式(Ib)、通式(Ie)、通式(If)及通式(Ih)，通式(Ie)及通式(If)之二烯化合物，在特別重視應答速度之情形較佳。
由該等之點觀之，上述通式(Ia)及通式(Ig)所示化合物含量，較佳為上述通式(I)所示化合物中50質量%以上，更佳為70質量%以上，再佳為80質量%以上，最佳為100質量%。又，上述通式(Ia)所示化合物含量，較佳為上述通式(I)所示化合物中之50質量%以上，更佳為70質量%以上，再佳為80質量%以上。
在本發明之液晶組成物中，第二成分較佳為含有5至20質量%下述通式(II-1)所示化合物，更佳為含有10至15質量%，再佳為含有12至14質量%。
(式中，R3表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數2至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基或碳原子數2至8之烯氧基；R4表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數4至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基或碳原子數3至8之烯氧基)。
在上述通式(II-1)，R3表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數2至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基或碳原子數2至8之烯氧基，較佳為表示碳原子數1至5之烷基或碳原子數2至5之烯基，更佳為表示碳原子數2至5之烷基或碳原子數2至4之烯基，再佳為表示碳原子數3至5之烷基或碳原子數2之烯基，特佳為表示碳原子數3之烷基。
上述通式(II-1)中，R4表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數4至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基或碳原子數3至8之烯氧基，而較佳為表示碳原子數1至5之烷基或碳原子數1至5之烷氧基，更佳為表示碳原子數1至3之烷基或碳原子數1至3之烷氧基，再佳為表示碳原子數3之烷基或碳原子數2之烷氧基，特佳為表示碳原子數2之烷氧基。
上述通式(II-1)所示之化合物，具體言之，較佳為下述通式(II-1a)及通式(II-1b)所示之化合物。
(式中，R3表示碳原子數1至5之烷基或碳原子數2至5之烯基；R4a表示碳原子數1至5之烷基)。
在上述通式(II-1a)中，R3較佳為上述通式(II-1)中相同之實施態樣。
在上述通式(II-1a)中，R4較佳為碳原子數1至3之烷基，更佳為碳原子數1或2之烷基，特佳為碳原子數2之烷基。
在上述通式(II-1b)中，R3較佳為上述通式(II-1)中相同之實施態樣。
在上述通式(II-1a)中，R4較佳為碳原子數1至3之烷基，更佳為碳原子數1或3之烷基，特佳為碳原子數3之烷基。
在上述通式(II-1a)及通式(II-1b)中，為了增大介電率各向異性之絕對值，較佳為通式(II-1a)。
本發明之液晶組成物中，作為第三成分，較佳為含有25至45質量%下述通式(II-2)所示化合物，更佳為含有30至40質量%，最佳為含有31至36質量%。
(式中，R3表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數2至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基或碳原子數2至8之烯氧基；R4表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數4至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基或碳原子數3至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，而m為2之情形，二個B可為相同或相異)。
在上述通式(II-2)中，R5較佳為表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數2至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基或碳原子數2至8之烯氧基，而較佳為表示碳原子數1至5之烷基或碳原子數2至5之烯基，更佳為表示碳原子數2至5之烷基或碳原子數2至4之烯基，再佳為表示碳原子數3至5之烷基或碳原子數2之烯基，特佳為表示碳原子數3之烷基。
在上述通式(II-2)中，R6較佳為表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數4至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基或 碳原子數3至8之烯氧基，而較佳為表示碳原子數1至5之烷基或碳原子數1至5之烷氧基，更佳為表示碳原子數1至3之烷基或碳原子數1至3之烷氧基，再佳為表示碳原子數3之烷基或碳原子數2之烷氧基，特佳為表示碳原子數2之烷氧基。
在上述通式(II-2)中，B表示可被氟取代之1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基，而較佳為無取代之1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基，更佳為反式-1,4-伸環己基。
上述通式(II-2)所示之化合物，具體言之，較佳為下述通式(II-2a)至通式(II-2d)所示之化合物。
(式中，R5表示碳原子數1至5之烷基或碳原子數2至5之烯基；R6a表示碳原子數1至5之烷基，而較佳為通式(II-2)中與R5及R6相同之實施態樣)。
在上述通式(II-2a)及通式(II-2b)中，R5較佳為通式(II-2)中相同之實施態樣。
在上述通式(II-2a)及通式(II-2b)中，R6a較佳為碳原子數1至3之烷基，更佳為碳原子數1或2之烷基，特佳為碳原子數2之烷基。
在上述通式(II-2c)及通式(II-2d)中，R5較佳為通式(II-2)中相同之實施態樣。
在上述通式(II-2c)及通式(II-2d)中，R6a較佳為碳原子數1至3之烷基，更佳為碳原子數1或3之烷基，特佳為碳原子數3之烷基。
上述通式(II-2a)及通式(II-2b)中，為了增大介電率各向異性之絕對值，較佳為通式(II-2a)，在△n較大的組成物中，較佳為通式(II-2b)。
在本發明之液晶組成物中，第四成分較佳為含有5至20質量%下述通式(III)所示之化合物，更佳為含有8至15質量%，再佳為含有10至13質量%。
(式中，R7及R8係各自獨立，表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數2至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基或碳原子數2至8之烯氧基；Y1及Y2係各自獨立，表示氫原子或氟原子；D、E及F係各自獨立，表示1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基；Z2表示單鍵、-OCH2-、-OCO-、-CH2O-或-COO-；n表示0或1)。
在上述通式(III)中，R7表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數2至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基或碳原子數2至8之烯氧基， 而在D表示反式-1,4-伸環己基之情形，較佳為表示碳原子數1至5之烷基或碳原子數2至5之烯基，更佳為表示碳原子數2至5之烷基或碳原子數2至4之烯基，再佳為表示碳原子數3至5之烷基或碳原子數2之烯基，特佳為表示碳原子數3之烷基，D表示可被氟取代之1,4-伸苯基之情形，較佳為表示碳原子數1至5之烷基或碳原子數4或5之烯基，更佳為表示碳原子數2至5之烷基或碳原子數4之烯基，特佳為表示碳原子數2至4之烷基。
上述通式(III)中，R8表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數4至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基或碳原子數3至8之烯氧基，而F表示反式-1,4-伸環己基之情形，較佳為表示碳原子數1至5之烷基或碳原子數2至5之烯基，更佳為表示碳原子數2至5之烷基或碳原子數2至4之烯基，再佳為表示碳原子數3至5之烷基或碳原子數2之烯基，特佳為表示碳原子數3之烷基，F表示可被氟取代之1,4-伸苯基之情形，較佳為表示碳原子數1至5之烷基或碳原子數4或5之烯基，更佳為表示碳原子數2至5之烷基或碳原子數4之烯基，再佳為表示碳原子數2至4之烷基。
在上述通式(III)中，R7及R8表示烯基；在鍵結之D或F表示可被氟取代之1,4-伸苯基之情形，以碳原子數4或5之烯基而言，較佳為下述式所示之結構。
(式中，則以右端鍵結於環結構)。
在此情形，再佳為碳原子數4之烯基。
在上述通式(III)中，Y1及Y2係各自獨立，表示氫原子或氟原子，而Y1及Y2之任一者，較佳為表示氟原子，在視介電率各向異性之絕對值為重要之情形，較佳為Y1及Y2均表示氟原子。
上述通式(III)中，D、E及F係各自獨立，表示可被氟取代之1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基，而較佳為無取代之1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基。
上述通式(III)中，Z2表示單鍵、-OCH2-、-OCO-、-CH2O-或-COO-，而較佳為表示單鍵、-CH2O-或-COO-，更佳為單鍵。
在上述通式(III)中，n表示0或1，而Z2表示單鍵以外取代基之情形，較佳為表示0。
上述通式(III)所示之化合物，在n表示0之情形，具體言之，較佳為下述通式(III-1a)至通式(III-1h)所示之化合物。
(式中，R7及R8係各自獨立，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1至5之烷氧基，而較佳為通式(III)中與R7及R8相同之實施態樣)。
上述通式(III)所示之化合物，在n表示1之情形，具體言之，較佳為下述通式(III-2a)至通式(III-2l)所示之化合物。
(式中，R7及R8係各自獨立，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1至5之烷氧基，而較佳為通式(III)中與R7及R8相同之實施態樣)。
本發明中液晶組成物則為以上述通式(I)至通式(III)所示化合物之組合所構成之物，以該等組合而言，較佳為下述之含量。
上述通式(II-1)及通式(II-2)所示之化合物，介電率各向異性均為負值，這當中其絕對值為比較大的化合物，而在液晶組成物中，該等化合物之合計含量，較佳為30至65質量%，更佳為40至55質量%，特佳為43至50質量%。
上述通式(III)所示之化合物，就介電率各向異性，包含正的化合物亦包含負的化合物，介電率各向異性為負，這當中其絕對值係使用0.3以上化合物之情形，在液晶組成物中，以通式(II-1)、通式(II-2)及通式(III)所示化合物之合計含量，較佳為35至70質量%，更佳為45至65質量%，特佳為50至60質量%。
又，本發明中液晶組成物，較佳為含有30至50質量%上述通式(I)所示之化合物，亦佳為含有35至70質量%通式(II-1)、通式(II-2)及通式(III)所示之化合物，更佳為含有35至45質量%上述通式(I)所示之化合物，亦更佳為含有45至65質量%通式(II-1)、通式(II-2)及通式(III)所示之化合物，特佳為含有38至42質量%上述通式(I)所示之化合物，亦特佳為含有50至60質量%通式(II-1)、通式(II-2)及通式(III)所示之化合物。
又，相對於液晶組成物全體，上述通式(I)、通式(II-1)、通式(II-2)及通式(III)所示化合物之合計含量較佳為80至100質量%，更佳為90至100質量%，特佳為95至100質量%。
本發明中液晶組成物，可在廣泛範圍使用向列相-各向同性液體相轉移溫度(Tni)，不過較佳為向列相-各向同性液體相轉移溫度(Tni)為60至120℃，更佳為70至100℃，特佳為70至85℃。
在本發明中液晶組成物之介電率各向異性，在25℃較佳為-2.0至-6.0，更佳為-2.5至-5.0，特佳為-2.5至-3.5。
本發明中液晶組成物之折射率各向異性，在25℃較佳為0.08至0.13，而更佳為0.09至0.12。進一步詳言之，在對應於薄的晶格間隙之情形，本發明中液晶組成物之折射率各向異性，在25℃中較佳為0.10至0.12，在對應於厚的晶格間隙之情形，本發明中液晶組成物之折射率各向異性，在25℃中較佳為0.08至0.10。
[液晶顯示元件之製造方法]
其次，參照第1圖，說明本發明之液晶顯示元件之製造方法。
在形成第一基板11之共通電極14之面及形成第二基板12之像素電極15之面，塗布具有反應性基之聚合性化合物及含有垂直配向材料之配向材料，予以加熱，而形成垂直配向膜16、17。
在此，首先調製配向材料，其含有：成為第一高分子化合物之高分子化合物先質(聚合性化合物)；與上述通式(V)所示化合物等之聚合性化合物，或者具有光聚合性及光交聯性之化合物。
第一高分子化合物在聚醯亞胺之情形，以高分子化合物先質而言，可列舉例如將四羧酸二酐及二異氰酸酯之混合物，或聚醯胺酸、或聚醯亞胺溶解或者分散於溶劑的聚醯亞胺溶液等。在該聚醯亞胺溶液中聚醯亞胺之含量較佳為1質量%以上10質量%以下，更佳為3質量%以上5質量%以下。
又，第一高分子化合物為聚矽氧烷之情形，以高分子化合物先質而言，可列舉例如以預定調配量比混合具 有烷氧基之矽化合物、具有鹵化烷氧基之矽化合物、醇及草酸予以加熱，而合成聚矽氧烷，使其溶解於溶劑之聚矽氧烷溶液等。
此外，在配向材料，亦可依照需要，添加具有光交聯性之化合物、光聚合引發劑、溶劑等。
在配向材料調整後，塗布或者印刷該配向材料，以在第一基板11及第二基板12之各基板，包覆共通電極14、以及像素電極15及其縫隙部(圖示省略)後，予以加熱等之處理。藉此，經塗布或者印刷的配向材料所含高分子化合物先質，予以聚合及硬化成為第一高分子化合物，並形成第一高分子化合物及聚合性化合物混在其中的垂直配向膜16、17。
在此，予以加熱處理之情形，其溫度較佳為80℃以上，更佳為150至200℃。
此外，含有第一高分子化合物之配向控制部，在該階段被形成。此後，可依照需要，實施研磨等之處理。
其次，疊合第一基板11及第二基板12，在該等之間，將含有液晶分子之液晶組成物層13封閉。
具體言之，在第一基板11及第二基板12之任一基板中，相對於形成有垂直配向膜16、17之面，用以確保晶格間隙之間隔突起物，例如在散布塑膠珠等之同時，例如以網版印刷法，使用環氧接著劑等，來印刷密封部。
其後，將第一基板11及第二基板12經由間隔突起物及密封部予以貼合，以使垂直配向膜16、17相向，並注入含有液晶分子之液晶組成物。
其後，以加熱等，藉由硬化密封部，而將液晶組成物封閉於第一基板11及第二基板12之間。
其次，在共通電極14及像素電極15之間，使用外加電壓之方法，外加電壓。電壓係以例如5至30(V)大小外加。藉此，相對於第一基板11中與液晶組成物層13鄰接之面(與液晶組成物層13相向之面)，及第二基板12中與液晶組成物層13鄰接之面(與液晶組成物層13相向之面)，產生成為預定角度之方向的電場，液晶分子19就自第一基板11及第二基板12之法線方向朝向預定方向傾斜而配向。此時，液晶分子19之傾斜角，與在後述步驟所提供於液晶分子19之預傾斜θ大致相等。因此，藉由適宜調節電壓大小，而可控制液晶分子19之預傾斜θ大小(參照第3圖)。
進一步，在照樣外加電壓之狀態，藉由將紫外光UV，例如自第一基板11外側照射於液晶組成物層13，而聚合垂直配向膜16、17中聚合性化合物，並產生第二高分子化合物。
在此情形，照射之紫外光UV之強度可為一定也可非一定，在改變照射強度時之各強度中照射時間亦為任意，不過在採用二階段以上照射步驟之情形，較佳為選擇第二階段後續之照射步驟之照射強度較第一階段之照射強度更弱之強度，亦佳為第二階段後續之總照射時間較第一階段之照射時間更長且照射總能量大者。又，在使照射強度不連續地變化之情形，全照射步驟時間之前半部分之平均照射光強度較後半部分之平均照射強度更強 為理想，剛照射開始之後之強度為最強更理想，再佳為與照射時間之經過同時，至某一定值為止經常持續減少照射強度。此情形之紫外線UV強度較佳為2mW/cm-2至100mW/cm-2，而在多階段照射之情形之第一階段、或不連續地改變照射強度之情形之全照射步驟中最高照射強度為10mW/cm-2至100mW/cm-2，且在多階段照射之情形之第二階段後續，或不連續地改變照射強度之情形之最低照射強度更佳為2mW/cm-2至50mW/cm-2。又，照射總能量較佳為10J至300J，更佳為50J至250J，最佳為100J至250J。
在此情形，外加電壓可為交流，亦可為直流。
其結果，配向規範部(圖示省略)被形成，其含有與垂直配向膜16、17之配向控制部固定的第二高分子化合物。該配向規範部，在非驅動狀態中，在位於液晶組成物層13中與垂直配向膜16、17之界面附近位置之液晶分子19中，具有提供預傾斜θ之功能。此外，在此係將紫外光UV自第一基板11之外側照射，不過亦可自第二基板12之外側照射，亦可自第一基板11及第二基板12之雙方基板外側照射。
如此，在本發明之液晶顯示元件，在液晶組成物層13中，液晶分子19具有預定之預傾斜θ。藉此，相較於完全無實施預傾斜處理之液晶顯示元件及具備此元件之液晶顯示裝置，可大幅提高相對於驅動電壓之應答速度。
在本發明之液晶顯示元件，以構成垂直配向膜16、17之高分子化合物先質而言，較佳為非感光性的聚醯亞 胺先質。
聚合性化合物，尤其是上述通式(V)所示化合物之該高分子化合物先質中之含量較佳為0.5至4質量%，更佳為1至2質量%。
[實施例]
茲根據實施例及比較例進一步具體說明本發明如下，不過本發明並非限定於下述實施例。又，下述實施例及比較例之組成物中「%」係「質量%」之意。
在下述實施例及比較例中，Tni、△n、△ε、η、γ1各自如下述定義。
Tni：向列相-各向同性液體相轉移溫度(℃)
△n：25℃中折射率各向異性
△ε：25℃中介電率各向異性
η：20℃中黏度(mPa‧s)
γ1：25℃中旋轉黏度(mPa‧s)
在下述實施例及比較例中，藉由下述方法評價液晶顯示元件之燒痕、滴痕。
(燒痕)
液晶顯示元件之燒痕評價，係在顯示區域內顯示預定固定圖案1000小時後，進行全畫面均勻顯示時固定圖案之殘影等級，以目視進行下述四階段評價。
◎：無殘影
○：即使有極少殘影也可容許之等級
△：有殘影而無法容許之等級
×：有殘影，相當惡劣
(滴痕)
液晶顯示裝置之滴痕評價，在全面黑色顯示之情形，將白色浮起之滴痕以目視進行下述四階段評價。
◎：無殘影
○：極少殘影也為可容許之等級
△：有殘影而為無法容許之等級
×：有殘影，相當惡劣
此外，在實施例中，就化合物之記載，係使用下述簡稱。
(側鏈)
-n表示-CnH2n+1(碳原子數n之直鏈狀烷基)。
-On表示-OCnH2n+1(碳原子數n之直鏈狀烷氧基)。
(環結構)
(實施例1)
製作：第一基板(共通電極基板)，其具備包含透明的共通電極之透明電極層及濾色片層；及第二基板(像素電極基板)，其具備像素電極層，其具有被主動元件所驅動之透明像素電極。
在共通電極基板及像素電極基板之各基板，以旋轉 塗布法塗布含有聚合性液晶化合物及聚合引發劑之垂直配向膜材料，並形成厚度200nm之垂直配向膜之先質層。以垂直配向膜形成材料而言，係使用UCL-011-K1(DIC股份有限公司製)。
將塗布了垂直配向膜形成材料之基板的各基板，藉由在70℃之恆溫槽加熱15分鐘，而將已塗布的垂直配向膜形成材料中聚合性液晶化合物製成各向同性液體。
其後，以10℃/分鐘之速度，將溫度降至室溫，並使聚合性液晶化合物之配向成為垂直配向。
在像素電極基板及共通電極基板之各基板，自基板面外加傾斜70°的磁場，對聚合性液晶化合物提供預傾斜角。在該狀態，照射紫外線，將聚合性液晶化合物硬化，形成垂直配向膜。
在形成了垂直配向膜的共通電極基板及像素電極基板，夾持含有以下所表示化學式所示化合物之液晶組成物後，將密封材料硬化，並形成液晶組成物層。此時，使用厚度4μm之間隔件，將液晶組成物層之厚度定為4μm。
此外，在以下所示化學式中，屬於(I)群之化合物，係上述通式(I)所示之化合物，屬於(II)群之化合物，係上述通式(II)所示之化合物。
在所得之液晶顯示元件，在外加矩形之交流電場之狀態下，照射紫外線，將該具有反應性基之聚合性化合物硬化。以照射裝置而言，與Ushio電機公司製UIS-S2511RZ一起，使用作為紫外線燈之Ushio電機公司製USH-250BY，於20mW照射紫外線於液晶顯示元件10分鐘，獲得實施例1之液晶顯示元件。藉由該步驟，形成垂直配向膜，其含有具有反應性基之聚合性化合物之聚合物，並提供預傾斜角於液晶組成物層中液晶分子。
在此，預傾斜角係如第3圖所示之定義。在成為完全的垂直配向之情形，預傾斜角(θ)成為90°，在提供預傾斜角之情形，預傾斜角(θ)較90°為小。
實施例1之液晶顯示元件，係依照第2圖所示之像素電極之縫隙，在4個劃分中於不同方向具有預傾斜角，在該聚合性化合物之硬化後，即使在切斷交流電場之狀態，亦可維持預傾斜角。所維持之預傾斜角為87°。
如此所得實施例1之液晶顯示元件，係如表1所示，明顯可知顯示優良應答速度，難以發生滴痕，即使燒痕之點也極優異。
(比較例1)
除了調製含有下述化學式所示化合物之液晶組成物，並使用該液晶組成物以外，其他與實施例1相同，獲得比較例1之液晶顯示元件。
就比較例1之液晶顯示元件，與實施例1同樣地測定燒痕及滴痕。結果如表2所示。
其結果，在比較例1調製的液晶組成物，相較於在實施例1調製的液晶組成物，顯示不良結果。又，在比較例1調製的液晶組成物，相較於在實施例1調製的液晶組成物，應答速度不良。
(比較例2)
除了調製包含表3所示組成之液晶組成物，並使用該液晶組成物以外，其他與實施例1相同，獲得比較例2之液晶顯示元件。
就比較例2之液晶顯示元件，與實施例1同樣地測定燒痕及滴痕。結果如表3所示。
其結果，在比較例2調製的液晶組成物，相較於在實施例1調製的液晶組成物，顯示不良結果。又，在比較例2調製的液晶組成物，相較於在實施例1調製的液晶組成物，應答速度不良。
(比較例3)
除了調製包含表4所示組成之液晶組成物，並使用該液晶組成物以外，其他與實施例1相同，獲得比較例3之液晶顯示元件。
就比較例3之液晶顯示元件，與實施例1同樣地測定燒痕及滴痕。結果如表4所示。
其結果，在比較例3調製的液晶組成物，相較於在實 施例1調製的液晶組成物，顯示不良結果。又，在比較例3調製的液晶組成物，相較於在實施例1調製的液晶組成物，應答速度不良。
(比較例4)
除了調製包含表5所示組成之液晶組成物，並使用該液晶組成物以外，其他與實施例1相同，獲得比較例4之液晶顯示元件。
就比較例4之液晶顯示元件，與實施例1同樣地測定燒痕及滴痕。結果如表5所示。
結果，在比較例4調製的液晶組成物，相較於在實施例1調製的液晶組成物，顯示不良結果。又，在比較例4調製的液晶組成物，相較於以實施例1調製的液晶組成物，應答速度不良。
(比較例5)
除了調製包含表6所示組成之液晶組成物，並使用該液晶組成物以外，其他與實施例1相同，獲得比較例5之液晶顯示元件。
就比較例5之液晶顯示元件，與實施例1同樣地測定燒痕及滴痕。結果如表6所示。
其結果，在比較例5調製的液晶組成物，相較於在實施例1調製的液晶組成物，顯示不良結果。又，在比較例 5調製的液晶組成物，相較於在實施例1調製的液晶組成物，應答速度不良。
(比較例6)
除了調製包含表7所示組成之液晶組成物，並使用該液晶組成物以外，其他與實施例1相同，獲得比較例6之液晶顯示元件。
就比較例6之液晶顯示元件，與實施例1同樣地測定燒痕及滴痕。結果如表7所示。
其結果，在比較例6調製的液晶組成物，相較於在實施例1調製的液晶組成物，顯示不良結果。又，在比較例6調製的液晶組成物，相較於在實施例1調製的液晶組成物，應答速度不良。
(實施例2)
除了使用在含有3%聚醯亞胺先質之聚醯亞胺溶液(商品名：JALS2131-R6，JSR公司製)中，含有3%下述式(V-2)所示具有反應性基之聚合性化合物之溶液作為垂直配向膜形成材料以外，其他與實施例1相同，獲得實施例2之液晶顯示元件。
就實施例2之液晶顯示元件，與實施例1同樣地測定燒痕及滴痕。結果如表8所示。
其結果，明顯可知實施例2之液晶顯示元件，相較於實施例1之液晶顯示元件，雖有若干不良，但顯示優良應答速度，難以發生滴痕，即使燒痕之點也極優異。
(實施例3)
除了使用在含有3%聚醯亞胺先質之聚醯亞胺溶液(商品名：JALS2131-R6、JSR公司製)中，含有3%下述式(V-3)所示具有反應性基之聚合性化合物之溶液作為垂直配向膜形成材料以外，其他與實施例1相同，獲得實施例3之液晶顯示元件。
就實施例3之液晶顯示元件，與實施例1同樣地測定燒痕及滴痕。結果如表9所示。
其結果，明顯可知實施例3之液晶顯示元件，相較於實施例1之液晶顯示元件，雖有若干不良，但顯示優良應答速度，難以發生滴痕，即使燒痕之點，也極優異。
(實施例4)
除了調製包含表10所示組成之液晶組成物，並使用該液晶組成物以外，其他與實施例1相同，獲得實施例4之液晶顯示元件。
就實施例4之液晶顯示元件，與實施例1同樣地測定燒痕及滴痕。結果如表10所示。
其結果，明顯可知實施例4之液晶顯示元件，相較於實施例1之液晶顯示元件，雖有若干不良，但顯示比較優良的應答速度，難以發生滴痕，即使燒痕之點，也極優異。
(實施例5)
除了調製包含表11所示組成之液晶組成物，並使用該液晶組成物以外，其他與實施例1相同，獲得實施例5之液晶顯示元件。
就實施例5之液晶顯示元件，與實施例1同樣地測定燒痕及滴痕。結果如表11所示。
其結果，明顯可知實施例5之液晶顯示元件，相較於實施例1之液晶顯示元件，雖有若干不良，但顯示比較優良的應答速度，難以發生滴痕，即使燒痕之點也極優異。
(實施例6)
除了調製包含表12所示組成之液晶組成物，並使用該液晶組成物以外，其他與實施例1相同，獲得實施例6之液晶顯示元件。
就實施例6之液晶顯示元件，與實施例1同樣地測定燒痕及滴痕。結果如表12所示。
其結果，明顯可知實施例6之液晶顯示元件，相較於實施例1之液晶顯示元件，雖有若干不良，但顯示比較優良的應答速度，難以發生滴痕，即使燒痕之點也極優異。
(實施例7)
除了調製包含表13所示組成之液晶組成物，並使用該液晶組成物以外，其他與實施例1相同，獲得實施例7之液晶顯示元件。
就實施例7之液晶顯示元件，與實施例1同樣地測定燒痕及滴痕。結果如表13所示。
其結果，明顯可知實施例7之液晶顯示元件，相較於實施例1之液晶顯示元件，雖有若干不良，但顯示比較優良的應答速度，難以發生滴痕，即使燒痕之點，也極優異。
10‧‧‧液晶顯示元件
11‧‧‧第一基板
12‧‧‧第二基板
13‧‧‧液晶組成物層
14‧‧‧共通電極
15‧‧‧像素電極
16‧‧‧垂直配向膜
17‧‧‧垂直配向膜
18‧‧‧濾色片
19‧‧‧液晶分子
第1圖表示本發明之液晶顯示元件一實施形態之概略斜視圖。
第2圖表示使用於本發明之液晶顯示元件之縫隙電極(梳子形電極)之一例之概略平面圖。
第3圖表示本發明液晶顯示元件中預傾斜角之定義圖。

Claims (12)

  1. 一種液晶顯示元件，其具有：第一基板；第二基板；及液晶組成物層，其夾持於該第一基板及第二基板之間；電極，其係在該第一基板及該第二基板之至少其一，控制該液晶組成物層中之液晶分子；及垂直配向膜，其係在該第一基板及該第二基板之至少其一，控制該液晶組成物層中液晶分子之配向方向，以相對於該第一基板及該第二基板中與該液晶組成物層鄰接之面呈大致垂直，其特徵為該垂直配向膜係由聚合性液晶化合物之硬化物所形成，該聚合性液晶化合物之與該液晶組成物層之鄰接面中配向方向，相對於該第一基板及該第二基板中與該液晶組成物層鄰接之面呈大致垂直，構成該液晶組成物層之液晶組成物含有：下述通式(I)所示之化合物 (式中，R1及R2係各自獨立，表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數2至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基或碳原子數2至8之烯氧基；A表示1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基；l表示1或2，而l為2之情形，二個A可為相同或相異)；及下述通式(II)所示之化合物 (式中，R3表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數2至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基或碳原子數2至8之烯氧 基；R4表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數4至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基或碳原子數3至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或1)。
  2. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示元件，其具有複數個像素，在該像素中具有預傾斜角為不同之2個以上區域。
  3. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示元件，其中該垂直配向膜係串聯式(Homeotropic)配向或混合配向。
  4. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示元件，其中該第一基板具有共通電極，且該第二基板具有以薄膜電晶體所驅動之像素電極。
  5. 如申請專利範圍第4項之液晶顯示元件，其中該像素電極具有自像素中央朝向四方向呈櫛齒狀之縫隙，並具有在該液晶組成物層中液晶分子在不同方向配向之四個區域。
  6. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示元件，其中該液晶組成物層係以滴下法所形成。
  7. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示元件，其中該液晶組成物含有30至50質量%該通式(I)所示之化合物，且含有30至50質量%該通式(II)所示之化合物。
  8. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示元件，其中該聚合性化合物含有下述通式(V)所示之聚合性化合物 (式中，X1表示氫原子或甲基；Sp1及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-(式中， s表示2至7之整數；氧原子則鍵結於芳香環)；Z1表示-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CH2CH2-、-OCO-CH2CH2-、-CH2CH2-COO-、-CH2CH2-OCO-、-COO-CH2-、-OCO-CH2-、-CH2-COO-、-CH2-OCO-、-CY1=CY2-、-C≡C-或單鍵；Y表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數2至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基、碳原子數2至8之烯氧基、氫原子、氟原子或者氰基、或表示下述結構 (式中，X2表示氫原子或甲基)；C表示1,4-伸苯基、反式-1,4-伸環己基或單鍵；D表示1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基，而在C或D中，1,4-伸苯基之任意氫原子可被氟原子所取代)。
  9. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示元件，其中該液晶組成.物含有5至20%下述通式(III)所示之化合物 (式中，R7及R8係各自獨立，表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數2至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基或碳原子數2至8之烯氧基；Y1及Y2係各自獨立，表示氫原子或氟原子；D、E及F係各自獨立，表示1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基；Z2表示單鍵、-OCH2-、-OCO-、-CH2O-或-COO-；n表示0或1)。
  10. 一種液晶顯示元件之製造方法，該方法係藉由在具有共通電極之第一基板及具有像素電極之第二基板之至少其一，塗布配向材料，其含有具有反應性基之聚合性化合物，予以加熱，而形成配向膜後，藉由以該第一基板及第二基板夾持液晶組成物，在該共通電極及該像素電極間，於外加電壓之狀態下，照射活性能量線，而聚合該配向膜中聚合性化合物，其特徵為該液晶組成物含有：下述通式(I)所示之化合物 (式中，R1及R2係各自獨立，表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數2至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基或碳原子數2至8之烯氧基；A表示1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基；l表示1或2，而l為2之情形，二個A可為相同或相異)；及下述通式(II)所示之化合物 (式中，R3表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數2至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基或碳原子數2至8之烯氧基；R4表示碳原子數1至8之烷基、碳原子數4至8之烯基、碳原子數1至8之烷氧基或碳原子數3至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或1)。
  11. 如申請專利範圍第10項之液晶顯示元件之製造方法，其中該活性能量線為紫外線，其強度為2mW/cm-2至100mW/cm-2，照射總能量為10J至200J。
  12. 如申請專利範圍第10項之液晶顯示元件之製造方法，其中該液晶組成物含有30至50質量%該通式(I)所示之化合物、且含有30至50質量%該通式(II)所示之化合物。
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