TWI639683B - 有機化合物、液晶組成物、液晶元件以及液晶顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明的一個方式的目的是提供以下述通式(G100)表示的有機化合物。本發明的一個方式的目的是提供一種含有該有機化合物的新穎液晶組成物。

Description

有機化合物、液晶組成物、液晶元件以及液晶顯示裝置
本發明係關於一種物體、方法或製造方法。此外，本發明係關於一種製程(process)、機器(machine)、產品(manufacture)或組成物(composition of matter)。本發明係關於一種半導體裝置、顯示裝置、上述裝置的驅動方法或它們的製造方法。尤其是，本發明係關於一種新穎有機化合物、包含該新穎有機化合物的液晶組成物、液晶元件、液晶顯示裝置以及它們的製造方法。
近年來，液晶應用於多種裝置，尤其是具有薄型且輕量的特徵的液晶顯示裝置(液晶顯示器)應用於各種領域的顯示器。
液晶顯示裝置被要求的附加價值之一是低耗電量。例如，已報告有一種主動矩陣型液晶顯示裝置，其中藉由作為具有對液晶元件施加電壓的功能的電晶體應用 關態電流(off-state current)小的電晶體，在顯示同一影像(靜態影像)的期間使改寫資料的間隔長期間化(減小更新速率)，來降低耗電量(專利文獻1)。
[專利文獻1]日本專利申請公開第2011-141522號公報
為了實現液晶顯示裝置的低耗電量化，需要儘量降低蓄積在液晶元件的電極之間的電荷的洩漏。這是因為如下緣故：電荷的洩漏導致施加到液晶層的電壓的變動，而像素的穿透率發生變化。
尤其是，在液晶顯示裝置中的減少更新速率的驅動中，需要不使使用者感到靜態影像的隨時變化，但是如果施加到液晶層的電壓變得比同一影像中的灰階級偏差的容許範圍大，則使用者感到影像的閃爍(flicker)，因此導致顯示品質的劣化。
為了抑制電荷的洩漏，作為適用於液晶顯示裝置的液晶元件較佳為使用電壓保持率(VHR：Voltage Holding ratio)高的元件。藉由採用電壓保持率高的液晶元件，能夠實現液晶顯示裝置的高對比化。
作為影響到液晶元件的電壓保持率的主要原因之一，可以舉出液晶層的電容(C)-電阻(R)時間常數所導致的電荷衰減。因此，藉由作為構成液晶層的液晶組成物使用電阻率高的材料，可以提高包含該液晶組成物的液晶元件的電壓保持率。
於是，本發明的一個方式的目的之一是提供一種可以應用於多種多樣的液晶裝置的新穎有機化合物。
或者，本發明的一個方式的目的之一是提供一種包含該新穎有機化合物的液晶組成物、使用該液晶組成物製造的液晶元件或液晶顯示裝置。
或者，本發明的一個方式的目的之一是提供一種電阻率高的液晶組成物。或者，本發明的一個方式的目的之一是提供一種電壓保持率高的液晶元件。
或者，本發明的一個方式的目的之一是提供一種可以降低耗電量的液晶顯示裝置。
注意，這些目的的記載不妨礙其他目的的存在。本發明的一個方式並不需要實現所有上述目的。另外，上述以外的目的從說明書等的記載看來顯而易見，且可以從說明書等的記載中抽出上述以外的目的。
本發明的一個方式是一種以下述通式(G100)表示的有機化合物。
在通式(G100)中，Ar101表示伸苯基、環伸烷基或環伸烯基。R101表示氫原子、碳原子數為1至11的烷基或碳原子數為1至11的烷氧基。R102表示氫原子、氟原子、碳原子數為1至11的烷基或碳原子數為1至11的烷氧基。m是0或1。a1-X101、a2-X102、a3-X103和a4-X104分別表示選自C-H、C-F、C-CH3和N中的任一個。X105和X106分別獨立地表示氫原子、氟原子或甲基。注意，X101至X106中的氟原子的個數是0以上且3以下。
本發明的另一個方式是以下述通式(G10)表示的有機化合物。
在通式(G10)中，Ar11表示伸苯基、環伸烷基或環伸烯基。R11表示碳原子數為2至11的烷基或烷氧基。X11及X15分別獨立地表示氫原子、氟原子或甲基。X12至X14分別獨立地表示氫原子或氟原子。注意，當X11和X15中的一方是甲基時，另一方也是甲基，X11至X15中的氟原子的個數是0以上且2以下。
本發明的另一個方式是以下述通式(G11)表 示的有機化合物。
在通式(G11)中，Ar21表示伸苯基、環伸烷基或環伸烯基。R21表示碳原子數為2至11的烷基或烷氧基。X21至X25分別獨立地表示氫原子或氟原子。注意，X21至X25中的氟原子的個數是0以上且2以下。
本發明的另一個方式是以下述通式(G12)表示的有機化合物。
在通式(G12)中，Ar31表示伸苯基、環伸烷基(cycloalkylene group)或環伸烯基(cycloalkenylene group)。R31表示碳原子數為2至11的烷基或烷氧基。X32至X34分別獨立地表示氫原子或氟原子。注意，X32至 X34中的氟原子的個數是0以上且2以下。
本發明的另一個方式是以下述通式(G20)表示的有機化合物。
在通式(G20)中，Ar41表示伸苯基、環伸烷基或環伸烯基，R41及R42分別獨立地表示氫原子、碳原子數為1至11的烷基或烷氧基。m是0或1。a1-X101、a2-X102、a3-X103和a4-X104分別表示選自C-H、C-F、C-CH3和N中的任一個。
本發明的另一個方式是包含以上述通式(G100)、(G10)、(G11)、(G12)或(G20)表示的有機化合物的液晶組成物。
本發明的另一個方式是一種包括上述液晶組成物的液晶元件、適合該液晶元件的液晶顯示裝置。
根據本發明的一個方式，可以提供一種可以應用於液晶裝置的新穎有機化合物。
根據本發明的一個方式，可以提供一種包含該新穎有機化合物的液晶組成物、使用該液晶組成物製造的液晶元件及液晶顯示裝置。
根據本發明的一個方式，可以提供一種電阻率高的液晶組成物。根據本發明的一個方式，可以提供一種電壓保持率高的液晶元件。
根據本發明的一個方式，可以提供一種可以降低耗電量的液晶顯示裝置。
200‧‧‧基板
201‧‧‧基板
202a‧‧‧配向膜
202b‧‧‧配向膜
208‧‧‧液晶組成物
230‧‧‧像素電極層
232‧‧‧共用電極層
401‧‧‧基板
402‧‧‧像素部
403‧‧‧信號線驅動電路
404‧‧‧掃描線驅動電路
405‧‧‧密封材料
406‧‧‧基板
408‧‧‧液晶層
410‧‧‧電晶體
411‧‧‧電晶體
413‧‧‧液晶元件
415‧‧‧連接端子電極
416‧‧‧端子電極
418‧‧‧FPC
419‧‧‧各向異性導電層
420a‧‧‧閘極絕緣層
420b‧‧‧閘極絕緣層
431‧‧‧電極層
432a‧‧‧絕緣層
432b‧‧‧絕緣層
433‧‧‧絕緣層
434‧‧‧電極層
435‧‧‧間隔物
438‧‧‧絕緣層
440‧‧‧平坦化絕緣層
442‧‧‧絕緣層
450‧‧‧佈線
452‧‧‧佈線
2701‧‧‧外殼
2703‧‧‧外殼
2705‧‧‧顯示部
2707‧‧‧顯示部
2711‧‧‧軸部
2721‧‧‧電源開關
2723‧‧‧操作鍵
2725‧‧‧揚聲器
2800‧‧‧外殼
2801‧‧‧外殼
2802‧‧‧顯示面板
2803‧‧‧揚聲器
2804‧‧‧麥克風
2805‧‧‧操作鍵
2806‧‧‧指向裝置
2807‧‧‧照相機用透鏡
2808‧‧‧外部連接端子
2810‧‧‧太陽能電池單元
2811‧‧‧外部儲存槽
3001‧‧‧主體
3002‧‧‧外殼
3003‧‧‧顯示部
3004‧‧‧鍵盤
3021‧‧‧主體
3022‧‧‧觸控筆
3023‧‧‧顯示部
3024‧‧‧操作按鈕
3025‧‧‧外部介面
3051‧‧‧主體
3053‧‧‧取景器
3054‧‧‧操作開關
3056‧‧‧電池
9601‧‧‧外殼
9603‧‧‧顯示部
9605‧‧‧支架
在圖式中：圖1A和圖1B是說明液晶元件及液晶顯示裝置的一個方式的圖；圖2A至圖2C是說明液晶顯示裝置的一個方式的圖；圖3A和圖3B是示出液晶顯示裝置的驅動方法的一個例子的示意圖；圖4A和圖4B是示出液晶顯示裝置的驅動方法的一個例子的示意圖；圖5A至圖5F是示出電子裝置的一個方式的圖；圖6A至圖6C是CPP-3FHHF的1H NMR譜；圖7A至圖7C是CPP-3MeHHHMe的1H NMR譜；圖8是示出CPP-3MeHHHMe、CPP-3、CPP-3FHHHF的吸收光譜的圖；圖9是N-CPP(F)-3的1H NMR譜；圖10是示出N-CPP(F)-3的吸收光譜的圖；圖11A和圖11B是示出在實施例中製造的液晶元件 的電壓保持率的圖；圖12A至圖12C是N-CPPy(F)-5的1H NMR譜；圖13是示出在實施例中製造的液晶元件的電壓保持率的圖。
下面，參照圖式詳細地說明所公開的發明的實施方式及實施例。但是，所屬技術領域的普通技術人員可以很容易地理解一個事實，就是本說明書所公開的發明的方式及詳細內容可以被變換為各種各樣的形式而不侷限於以下說明。本發明不應該被解釋為僅限定在以下所示的實施方式及實施例所記載的內容中。在以下所示的本發明的一個方式的結構中，在不同圖式之間共同使用同一符號表示同一部分或具有同樣功能的部分並省略其重複說明。
在本說明書等中，液晶顯示裝置是指影像顯示裝置或光源(包括照明設備)。另外，液晶顯示裝置還包括在液晶顯示裝置上設置有連接器諸如FPC(Flexible printed circuit：撓性印刷電路)或TCP(Tape Carrier Package：載帶封裝)的模組；在TCP的端部設置有印刷線路板的模組；IC(積體電路)藉由COG(Chip On Glass：玻璃覆晶)方式直接安裝在顯示元件上的模組。另外，在本說明書等中，液晶顯示裝置包括利用液晶特性的所有電子裝置，例如，不具有顯示功能的液晶電光學裝置也包括在其範疇內。
以下，為方便起見，附加了“第一”、“第二”等序數詞，而其並不表示製程順序或疊層順序。因此，例如可以將“第一”適當地替換為“第二”或“第三”等來進行說明。此外，本說明書等中所記載的序數詞與用來指定本發明的一個方式的序數詞有時不一致。
實施方式1
在本實施方式中，說明根據本發明的一個方式的新穎有機化合物。
根據本發明的一個方式的新穎有機化合物是以下述通式(G100)表示的有機化合物。
在通式(G100)中，Ar101表示伸苯基、環伸烷基或環伸烯基。R101表示氫原子、碳原子數為1至11的烷基或碳原子數為1至11的烷氧基。R102表示氫原子、氟原子、碳原子數為1至11的烷基或碳原子數為1至11的烷氧基。m是0或1。a1-X101、a2-X102、a3-X103和a4-X104分別表示選自C-H、C-F、C-CH3和N中的任一 個。X105和X106分別獨立地表示氫原子、氟原子或甲基。注意，X101至X106中的氟原子的個數是0以上且3以下。
可以將本實施方式的以通式(G100)表示的有機化合物用作液晶組成物的材料。
本發明的一個方式的液晶組成物除了以通式(G100)表示的有機化合物以外，還含有其他液晶化合物、非液晶化合物及/或手性試劑。
以通式(G100)表示的有機化合物具有高電阻率。藉由包含以通式(G100)表示的有機化合物，本發明的一個方式的液晶組成物具有高電阻率。
以上的本實施方式可以與其他實施方式所記載的結構適當地組合而實施。
實施方式2
在本實施方式中，說明根據本發明的一個方式的新穎有機化合物。
根據本發明的一個方式的新穎有機化合物是以下述通式(G10)表示的有機化合物。
在通式(G10)中，Ar11表示伸苯基、環伸烷基或環伸烯基。R11表示碳原子數為2至11的烷基或烷氧基。X11及X15分別獨立地表示氫原子、氟原子或甲基。X12至X14分別獨立地表示氫原子或氟原子。注意，當X11和X15中的一方是甲基時，另一方也是甲基，X11至X15中的氟原子的個數是0以上且2以下。
根據本發明的一個方式的新穎有機化合物是以下述通式(G11)表示的有機化合物。
在通式(G11)中，Ar21表示伸苯基、環伸烷基或環伸烯基。R21表示碳原子數為2至11的烷基或烷氧基。X21至X25分別獨立地表示氫原子或氟原子。注意，X21至X25中的氟原子的個數是0以上且2以下。
在以通式(G11)表示的有機化合物中，當X21和X25都是甲基時，與X21和X25都是氫原子的情況相比，可以使吸收光譜的峰值向短波長一側漂移。這樣的有機化合物具有對紫外光的高耐性，而其穩定性得到提高，所以是較佳的。因此，更佳的是，本發明的一個方式是以下述通式(G12)表示的有機化合物。
在通式(G12)中，Ar31表示伸苯基、環伸烷基或環伸烯基，R31表示碳原子數為2至11的烷基或烷氧基。X32至X34分別獨立地表示氫原子或氟原子。注意，X32至X34中的氟原子的個數是0以上且2以下。
作為以通式(G11)表示的有機化合物的具體例子，可以舉出以結構式(100)至結構式(111)以及結構式(200)至結構式(209)表示的結構。注意，本發明不侷限於此。
作為本實施方式的以通式(G10)表示的有機化合物的合成方法，可以採用各種反應。例如，可以藉由進行下述合成方案(A-1)合成以通式(G10)表示的有機化合物。
如合成方案(A-1)所示那樣，藉由鈴木-宮浦反應使苯基衍生物的鹵化物或具有三氟甲磺酸基作為取代基的苯基衍生物(化合物1)與苯基衍生物的有機硼化合物或硼酸(化合物2)耦合，可以合成以通式(G10)表示的本發明的一個方式的有機化合物。
在合成方案(A-1)中，X16表示鹵原子或三氟甲磺酸基。Ar11表示伸苯基、環伸烷基或環伸烯基，R11表示碳原子數為2至11的烷基或烷氧基。X11及X15分別獨立地表示氫原子、氟原子或甲基。X12至X14分別獨立地表示氫原子或氟原子。注意，當X11和X15中的一方是甲基時，另一方也是甲基，X11至X15中的氟原子的個數是0以上且2以下。
可以將藉由上述步驟得到的本實施方式的以通式(G10)表示的有機化合物用作液晶組成物的材料。
本發明的一個方式的液晶組成物除了以通式(G10)表示的有機化合物以外，還含有其他液晶化合物、非液晶化合物及/或手性試劑。
以通式(G10)表示的有機化合物具有高電阻率。藉由包含以通式(G10)表示的有機化合物，本發明的一個方式的液晶組成物具有高電阻率。
以上的本實施方式可以與其他實施方式所記載的結構適當地組合而實施。
實施方式3
在本實施方式中，說明根據本發明的一個方式的新穎有機化合物。
根據本發明的一個方式的新穎有機化合物是以下述通式(G20)表示的有機化合物。
在通式(G20)中，Ar41表示伸苯基、環伸烷基或環伸烯基，R41及R42分別獨立地表示氫原子、碳原子數為1至11的烷基或烷氧基。m是0或1。a1-X101、a2-X102、a3-X103和a4-X104分別表示選自C-H、C-F、C-CH3和N中的任一個。
作為以通式(G20)表示的有機化合物的具體例子，可以舉出以結構式(300)至結構式(309)表示的結構。注意，本發明不侷限於此。
作為本實施方式的以通式(G20)表示的有機化合物的合成方法，可以採用各種反應。
例如，在通式(G20)中，在a41-X41或a42-X42是氮原子時，即在以下述通式(G20-1)表示的有機化合物時，可以藉由進行合成方案(B-1)合成根據通式(G20)的有機化合物。
如合成方案(B-1)所示那樣，藉由鈴木-宮浦反應使吡啶衍生物的鹵化物或與具有三氟甲磺酸基作為取代基的吡啶衍生物(化合物3)與苯基衍生物的有機硼化合物或硼酸(化合物4)耦合，合成苯基吡啶衍生物(化合物5)。
接著，藉由利用格氏反應使苯基吡啶衍生物(化合物5)與使用鎂的格林納試劑(化合物6)起反應，可以合成以通式(G20-1)表示的有機化合物。
在合成方案(B-1)中，X45及X46分別獨立地表示鹵原子或三氟甲磺酸基。注意，以X45及X46表示的取代基互相不同。Ar41表示伸苯基、環伸烷基或環伸烯基，R41及R42分別獨立地表示氫原子、碳原子數為1至11的烷基或烷氧基。m是0或1。a1-X101、a2-X102、a3-X103和a4-X104分別表示選自C-H、C-F、C-CH3和N中的任一個。
例如，在通式(G20)中，在a43-X43或a44- X44是氮原子時，即在以下述通式(G20-2)表示的有機化合物時，可以藉由進行合成方案(B-2)合成根據通式(G20)的有機化合物。
如合成方案(B-2)所示那樣，藉由鈴木-宮浦反應使苯基衍生物的有機硼化合物或硼酸(化合物7)與吡啶衍生物的鹵化物或具有三氟甲磺酸基作為取代基的吡啶衍生物(化合物8)耦合，可以合成以通式(G20-2)表示的有機化合物。
在合成方案(B-2)中，X45表示鹵原子或三氟甲磺酸基。Ar41表示伸苯基、環伸烷基或環伸烯基，R41及R42分別獨立地表示氫原子、碳原子數為1至11的烷基或烷氧基。m是0或1。a1-X101、a2-X102、a3-X103和a4-X104分別表示選自C-H、C-F、C-CH3和N中的任一個。
如合成方案(B-2)所示那樣，在通式(G20)中，在a43-X43或a44-X44是氮原子時(即在以下述通式(G20-2)表示的有機化合物時)，可以縮減合成時的步驟數，而容易進行合成，所以是較佳的。
可以將藉由上述步驟得到的本實施方式的以通式(G20)表示的有機化合物用作液晶組成物的材料。
本發明的一個方式的液晶組成物除了以通式(G20)表示的有機化合物以外，還含有其他液晶化合物、非液晶化合物及/或手性試劑。
以通式(G20)表示的有機化合物具有高電阻率。藉由包含以通式(G20)表示的有機化合物，本發明的一個方式的液晶組成物具有高電阻率。
以上的本實施方式可以與其他實施方式所記載的結構適當地組合而實施。
實施方式4
在本實施方式中，參照圖式說明應用在實施方式1至實施方式3中示出的以通式(G100)、通式(G10)、通式(G11)、通式(G12)或通式(G20)表示的有機化合物或含有該有機化合物的液晶組成物的液晶元件及液晶顯示裝置。
圖1A和圖1B示出根據本實施方式的液晶元件及液晶顯示裝置的例子。
注意，在本說明書等中，液晶元件是利用液 晶的光學調變作用來控制光的透過或非透過的元件，並至少包含一對電極及夾在其間的液晶層。液晶層由液晶組成物構成。
圖1A和圖1B示出以夾持液晶組成物208而對置的方式配置有第一基板200和第二基板201的液晶顯示裝置。
在本實施方式中，液晶元件至少在一對電極(電位不同的像素電極層230和共用電極層232)之間具有包含在實施方式1至實施方式3中示出的以通式(G100)、通式(G10)、通式(G11)、通式(G12)或通式(G20)表示的有機化合物的液晶組成物208。
圖1A和圖1B所示的液晶元件及液晶顯示裝置是對於液晶組成物208的像素電極層230和共用電極層232的配置不同的例子。
在圖1A中，在第一基板200與液晶組成物208之間，相鄰地設置有像素電極層230和共用電極層232。當採用圖1A所示的結構時，可以採用藉由產生大致平行於基板的電場來在平行於基板的面內移動液晶分子以控制灰階的方式。
在圖1B中，夾持液晶組成物208而在第一基板200一側設置有像素電極層230，且在第二基板201一側設置有共用電極層232。當採用圖1B所示的結構時，可以採用藉由產生大致垂直於基板的電場來在垂直於基板的面內移動液晶分子以控制灰階的方式。
另外，也可以在液晶組成物208與像素電極層230之間設置配向膜202a，在液晶組成物208與共用電極層232之間設置配向膜202b。可以將根據本發明的一個方式的液晶組成物用於各種結構的液晶元件以及各種顯示模式的液晶顯示裝置。
液晶組成物208的厚度(膜厚度)的最大值較佳為1μm以上且20μm以下。
作為形成液晶組成物208的方法，可以使用分配器法(滴落法)或在將第一基板200與第二基板201彼此貼合之後利用毛細現象等注入液晶的注入法。
另外，雖然在圖1A和圖1B中未圖示，但是適當地設置偏光板、相位差板、抗反射膜等的光學薄膜等。例如，也可以利用使用偏光板及相位差板的圓偏振。此外，也可以使用背光等作為光源。
在本說明書中，將形成有半導體元件(例如電晶體)、像素電極層以及共用電極層的基板稱為元件基板(第一基板)，而將隔著液晶組成物與該元件基板對置的基板稱為反基板(第二基板)。
作為根據本發明的一個方式的液晶顯示裝置，可以提供藉由使來自光源的光透過來進行顯示的透過型液晶顯示裝置、藉由反射入射光來進行顯示的反射型液晶顯示裝置或具有透過型和反射型的兩者的半透過型液晶顯示裝置。
在透過型液晶顯示裝置的情況下，存在於光 透過的像素區域中的像素電極層、共用電極層、第一基板、第二基板、其他絕緣膜、導電膜等對可見光波長區域中的光具有透光性。在圖1A所示的結構的液晶顯示裝置中，像素電極層和共用電極層較佳為具有透光性，但是，在具有開口圖案的情況下根據其形狀也可以使用金屬膜等非透光材料。
另一方面，在反射型液晶顯示裝置的情況下，在與液晶組成物的可見側相反一側設置反射透過液晶組成物的光的反射性構件(具有反射性的膜或基板等)即可。設置在液晶組成物的可見側與反射性構件之間的基板、絕緣膜及導電膜使用具有透光性的材料，即可。注意，在本說明書中透光性是指至少使可見光區域中的光透過的性質。在圖1B所示的結構的液晶顯示裝置中，可以使與可見側相反一側的像素電極層或共用電極層具有反射性而將其用作反射性構件。
像素電極層230和共用電極層232可以使用選自如下物質中的一種或多種材料來形成：氧化銦錫(ITO)、對氧化銦混入氧化鋅(ZnO)而成的銦鋅氧化物(IZO)、對氧化銦混入氧化矽(SiO2)而成的導電材料、有機銦、有機錫、包含氧化鎢的銦氧化物、包含氧化鎢的銦鋅氧化物、包含氧化鈦的銦氧化物、包含氧化鈦的銦錫氧化物；石墨烯；諸如鎢(W)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、鋁 (Al)、銅(Cu)或銀(Ag)之類的金屬；上述金屬的合金；以及上述金屬的氮化物。
作為第一基板200和第二基板201可以使用如硼矽酸鋇玻璃或硼矽酸鋁玻璃等玻璃基板、石英基板或者塑膠基板等。
包含以通式(G100)、通式(G10)、通式(G11)、通式(G12)或通式(G20)表示的有機化合物的液晶組成物具有高電阻率。藉由將具有高電阻率的液晶組成物應用於液晶元件，該液晶元件可以具有高電壓保持率。
在作為液晶元件包含具有高電壓保持率的元件的液晶顯示裝置中，經過該液晶元件的電荷的洩漏被抑制，而該液晶顯示裝置可以實現低耗電量化或對比度的提高。
以上，本實施方式所示的結構、方法等可以與其他實施方式所示的結構、方法等適當地組合而使用。
實施方式5
作為根據本發明的一個方式的液晶顯示裝置，可以提供被動矩陣型液晶顯示裝置和主動矩陣型液晶顯示裝置。在本實施方式中，使用圖2A至圖2C對根據本發明的一個方式的主動矩陣型液晶顯示裝置的例子進行說明。
圖2A是本實施方式的液晶顯示裝置的平面圖。圖2B示出包括在顯示部的像素中的一個像素的平面 圖。圖2C相當於沿圖2A的線M-N的剖面圖。
在圖2A中，以圍繞設置在基板401上的像素部402和掃描線驅動電路404的方式設置有密封材料405。此外，在像素部402和掃描線驅動電路404上設置有基板406。因此，像素部402和掃描線驅動電路404與液晶元件一起被基板401、密封材料405以及基板406密封。
在圖2A中，在基板401的與被密封材料405圍繞的區域不同的區域上安裝有IC晶片或者使用單晶半導體膜或多晶半導體膜形成在另行準備的基板上的信號線驅動電路403。藉由信號線驅動電路403及掃描線驅動電路404供應到像素部402的各種信號及電位由FPC(Flexible printed circuit：撓性印刷電路)418供應。
此外，圖2A示出另行形成信號線驅動電路403並將其安裝到基板401的例子，但是並不侷限於該結構。既可以另行形成掃描線驅動電路並進行安裝，又可以僅另行形成信號線驅動電路的一部分或者掃描線驅動電路的一部分並進行安裝。
注意，對另行形成的驅動電路的連接方法沒有特別的限制，而可以採用COG(Chip On Glass，玻璃上晶片)法、打線接合法或者TAB(Tape Automated Bonding，捲帶式自動接合)法等。圖2A示出藉由COG法安裝信號線驅動電路403的例子。
液晶顯示裝置包括液晶元件為密封狀態的面 板以及包括控制器的IC等安裝在該面板上的模組。就是說，本說明書中的液晶顯示裝置是指影像顯示裝置或光源(包括照明設備)。另外，液晶顯示裝置不但包括液晶元件為密封狀態的面板而且包括在該面板上設置有連接器諸如FPC或TCP的模組；在TCP的端部設置有印刷線路板的模組；IC(積體電路)藉由COG方式直接安裝在發光元件上的模組。
設置在基板上的像素部及掃描線驅動電路具有多個電晶體。作為電晶體，較佳為適用在氧化物半導體中形成通道的電晶體。
氧化物半導體具有3.0eV以上的高能隙。在包括以適當的條件對氧化物半導體進行加工充分降低其載子密度來獲得的氧化物半導體膜的電晶體中，可以使關閉狀態下的源極與汲極之間的洩漏電流(關態電流)為比習知的使用矽的電晶體極小。
在本實施方式中，適用於液晶顯示裝置的電晶體410、電晶體411的關態電流，尤其是適用於像素部的電晶體410的關態電流越小越好。較佳的是，每通道長度1μm的關態電流為100zA以下的電晶體。由於關態電流越小越好，所以該歸一化的關態電流較佳為10zA/μm以下，更佳為1zA/μm以下，進一步較佳為10yA/μm以下。
藉由減少用作電子予體(施體)的水分或氫等雜質且減少氧缺陷，可以使氧化物半導體i型(本質半 導體)化或無限趨近於i型。在此，將上述氧化物半導體稱為高度純化氧化物半導體。藉由使用高度純化氧化物半導體形成通道，可以將歸一化的關態電流降低到幾yA/μm至幾zA/μm左右。
能夠應用的氧化物半導體較佳為至少含有銦(In)或鋅(Zn)。尤其是較佳為包含In及Zn。另外，作為用來減少使用該氧化物半導體的電晶體的電特性不均勻的穩定劑，較佳為除了包含上述元素以外，還包含選自鎵(Ga)、錫(Sn)、鉿(Hf)、鋯(Zr)、鈦(Ti)、鈧(Sc)、釔(Y)、鑭系元素(例如，鈰(Ce)、釹(Nd)、釓(Gd))中的一種或多種。注意，在實施方式4中將詳細地描述使用氧化物半導體的電晶體。
在圖2C中，作為電晶體410、電晶體411採用底閘極型電晶體，但是本實施方式不侷限於此，也可以採用頂閘極型電晶體。也可以採用夾著通道具有兩個閘極電極的雙閘極(dual gate)型電晶體。藉由作為包含氧化物半導體的電晶體410、電晶體411採用雙閘極型電晶體，可以提高電流驅動特性並/或抑制臨界電壓的變動。
在根據本發明的一個方式的液晶顯示裝置中，可以應用垂直電場方式或水平電場方式。圖2C示出採用FFS(Fringe Field Switching：邊緣場切換)模式的例子。
如圖2A和圖2C所示那樣，液晶顯示裝置包括連接端子電極415及端子電極416，連接端子電極415 和端子電極416隔著各向異性導電層419與FPC418所具有的端子電連接。
連接端子電極415由與第一電極層434相同的導電層形成，並且，端子電極416由與電晶體410、電晶體411的閘極電極層相同的導電層形成。
在電晶體410、電晶體411上設置有絕緣層432a、絕緣層432b。
在圖2C中，在絕緣層432b上設置有平坦化絕緣層440，在第一電極層434和第二電極層431之間設置有絕緣層442。
包括在電晶體410、電晶體411的閘極絕緣層可以具有單層結構或疊層結構。在本實施方式中，具有閘極絕緣層420a、閘極絕緣層420b的疊層結構。在圖2C中，閘極絕緣層420a和絕緣層432b以覆蓋端子電極416的邊緣的方式延伸到密封材料405下，絕緣層432b覆蓋閘極絕緣層420b及絕緣層432a的側面。
作為平坦化絕緣層440，可以使用有機樹脂諸如聚醯亞胺類樹脂、丙烯酸類樹脂、苯並環丁烯類樹脂、聚醯胺類樹脂、環氧樹脂等。另外，除了上述有機材料之外，還可以使用低介電常數材料(low-k材料)、矽氧烷類樹脂等。
在圖2C中，液晶元件413包括第一電極層434、第二電極層431以及液晶層408。液晶層408由包含在實施方式1至實施方式3中示出的以通式(G100)、 通式(G10)、通式(G11)、通式(G12)或通式(G20)表示的有機化合物的液晶組成物形成。另外，以夾持液晶層408的方式設置有用作配向膜的絕緣層438、絕緣層433。
液晶元件413在液晶層408的下方包括具有開口圖案的第二電極層431，隔著絕緣層442在第二電極層431的更下方具有平板狀的第一電極層434。具有開口圖案的第二電極層431具有包括彎曲部分或分叉的梳齒狀的形狀。由於在第二電極層431中形成有開口圖案，第一電極層434以及第二電極層431在之間可以產生電場。另外，也可以採用如下結構：與平坦化絕緣層440上接觸地形成平板狀的第二電極層431，隔著絕緣層442在第二電極層431上包括用作像素電極且具有開口圖案的第一電極層434。
作為第一電極層434、第二電極層431，可以使用含有氧化鎢的銦氧化物、含有氧化鎢的銦鋅氧化物、含有氧化鈦的銦氧化物、含有氧化鈦的銦錫氧化物、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、添加有氧化矽的銦錫氧化物、石墨烯等具有透光性的導電材料。
第一電極層434、第二電極層431可以使用鎢(W)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、鋁(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)等金屬、其合金或者其氮化物中的一種或多種來形成。
另外，還可以使用含有導電高分子(也稱為導電聚合物)的導電組成物來形成第一電極層434、第二電極層431。
此外，間隔物435是藉由對絕緣層選擇性地進行蝕刻而得到的柱狀間隔物，並且它是為了控制液晶層408的膜厚度(單元間隙(cell gap))而設置的。另外，也可以使用球狀間隔物。
考慮到配置在像素部中的電晶體的洩漏電流等而以能夠在規定的期間中保持電荷的方式設定設置在液晶顯示裝置中的儲存電容器的大小。根據電晶體的關態電流等設定儲存電容器的大小即可。由於本實施方式所示的液晶顯示裝置包含電壓保持率高的液晶元件而可以抑制藉由該液晶元件的電荷的洩漏，因此可以將儲存電容器設計為其尺寸小。藉由作為電晶體使用具有氧化物半導體的電晶體，可以縮小儲存電容器的尺寸。因此，可以提高各像素中的孔徑比而實現液晶顯示裝置的高清晰化。
尤其是，較佳為採用不設置用作儲存電容器的電容元件的結構，將產生在第一電極層434和第二電極層431之間的寄生電容用作儲存電容器。如此，藉由採用不設置電容元件的結構，可以進一步提高像素的孔徑比。
圖2B示出在像素中不設置用作儲存電容器的電容元件時的像素結構的一個例子。像素具有電連接到電晶體410的閘極電極層的佈線450與電連接到電晶體410的源極電極層和汲極電極層中的一個的佈線452的交叉 部。因為圖2B所示的像素不具有用作儲存電容器的電容元件，所以可以使對像素的佔有面積的具有開口圖案的第二電極層431的面積比例極大，而實現極高的孔徑比。
如上所述，使用氧化物半導體的電晶體可以將關閉狀態下的電流值(關態電流值)抑制為低。因此，可以延長影像信號等電信號的保持時間，而可以延長寫入間隔。
藉由適用關態電流值低的電晶體，本實施方式的液晶顯示裝置能夠至少以兩種驅動方法(模式)進行顯示。第一驅動模式是習知的液晶顯示裝置的驅動方法，即每1個圖框逐次改寫資料的驅動方法。第二模式是在執行資料的寫入處理之後，停止資料的改寫的驅動方法。就是說，減小更新速率的驅動模式。
以第一驅動模式進行動態影像的顯示。當顯示靜態影像時，每1個圖框的影像資料沒有變化，而不需要每1個圖框進行資料的改寫。因此，在顯示靜態影像時，藉由以第二驅動模式使液晶顯示裝置進行工作，可以去掉畫面的閃爍，同時可以降低耗電量。
適用於本實施方式的液晶顯示裝置的液晶元件具有高電壓保持率，因此可以抑制藉由液晶元件的電荷的洩漏。因此，例如即使在以減小更新速率的驅動模式使用液晶顯示裝置的情況下，也可以長期間抑制施加到液晶層的電壓發生變化，而可以進一步防止使使用者認識影像的閃爍。因此，可以實現低耗電量化以及顯示品質的提 高。
此外，在本發明的一個方式的液晶顯示裝置中，適當地設置黑矩陣(遮光層)、偏振構件、相位差構件、抗反射構件等的光學構件(光學基板)等。例如，也可以使用利用偏光板以及相位差板的圓偏振。此外，作為光源，也可以使用背光、側光等。
此外，作為像素部中的顯示方式，可以採用逐行掃描方式或隔行掃描方式等。此外，作為當進行彩色顯示時在像素中控制的顏色因素，不侷限於RGB(R表示紅色，G表示綠色，B表示藍色)這三種顏色。例如，也可以採用RGBW(W表示白色)或對RGB追加黃色(yellow)、青色(cyan)、洋紅色(magenta)等中的一種顏色以上的顏色。另外，也可以按每個顏色因素的點使其顯示區域的大小不同。但是，所公開的發明不侷限於彩色顯示的顯示裝置，而也可以應用於單色顯示的顯示裝置。
液晶顯示裝置也可以具備觸控感測器。藉由將與像素部402重疊地設置有觸控感測器的液晶顯示裝置用於電子裝置等，可以進一步直覺地進行操作。
以上，本實施方式所示的結構、方法等可以與其他實施方式所示的結構、方法等適當地組合而使用。
實施方式6
在本實施方式中，說明可以應用於本發明的一個方式 的液晶顯示裝置的包含氧化物半導體的電晶體。
作為形成電晶體的通道的氧化物半導體，例如可以使用氧化銦、氧化錫、氧化鋅、In-Zn類氧化物、Sn-Zn類氧化物、Al-Zn類氧化物、Zn-Mg類氧化物、Sn-Mg類氧化物、In-Mg類氧化物、In-Ga類氧化物、In-Ga-Zn類氧化物、In-Al-Zn類氧化物、In-Sn-Zn類氧化物、Sn-Ga-Zn類氧化物、Al-Ga-Zn類氧化物、Sn-Al-Zn類氧化物、In-Hf-Zn類氧化物、In-Zr-Zn類氧化物、In-Ti-Zn類氧化物、In-Sc-Zn類氧化物、In-Y-Zn類氧化物、In-La-Zn類氧化物、In-Ce-Zn類氧化物、In-Pr-Zn類氧化物、In-Nd-Zn類氧化物、In-Sm-Zn類氧化物、In-Eu-Zn類氧化物、In-Gd-Zn類氧化物、In-Tb-Zn類氧化物、In-Dy-Zn類氧化物、In-Ho-Zn類氧化物、In-Er-Zn類氧化物、In-Tm-Zn類氧化物、In-Yb-Zn類氧化物、In-Lu-Zn類氧化物、In-Sn-Ga-Zn類氧化物、In-Hf-Ga-Zn類氧化物、In-Al-Ga-Zn類氧化物、In-Sn-Al-Zn類氧化物、In-Sn-Hf-Zn類氧化物、In-Hf-Al-Zn類氧化物。
在此，“In-Ga-Zn類氧化物”是指以In、Ga以及Zn為主要成分的氧化物，對In、Ga以及Zn的比率沒有限制。此外，也可以包含In、Ga、Zn以外的金屬元素。
另外，作為氧化物半導體，可以使用由InMO3(ZnO)m(m>0)表示的材料。注意，M表示選自Ga、Fe、Mn及Co中的一種或多種金屬元素或者上述用 作穩定劑的元素。作為氧化物半導體，也可以使用表示為In2SnO5(ZnO)n(n>0)的材料。
例如，可以使用其原子數比為In：Ga：Zn=1：1：1、In：Ga：Zn=1：3：2、In：Ga：Zn=3：1：2或In：Ga：Zn=2：1：3的In-Ga-Zn類氧化物或接近於該組成的氧化物。
當氧化物半導體膜包含大量的氫時，由於氫與氧化物半導體鍵合而氫的一部分成為施體，並產生作為載子的電子。由此，包含氧化物半導體的電晶體的臨界電壓向負方向漂移。因此，在形成氧化物半導體膜之後較佳為進行脫水化處理(脫氫化處理)，從氧化物半導體膜去除氫或水分將氧化物半導體膜高度純化以使其儘量不包含雜質。
此外，有時因對氧化物半導體膜進行脫水化處理(脫氫化處理)而使氧化物半導體膜的氧也同時減少。因此，為了填補因對氧化物半導體膜的脫水化處理(脫氫化處理)而增加的氧缺陷，較佳為將氧添加到氧化物半導體膜。在此，有時將對氧化物半導體膜供應氧的處理稱為加氧化處理或過氧化處理。
像這樣，藉由進行脫水化處理(脫氫化處理)從氧化物半導體膜去除氫或水分，並進行加氧化處理填補氧缺陷，可以得到i型(本質)或無限趨近於i型的實質上呈i型(本質)的高度純化氧化物半導體膜。此外，實質上呈本質是指氧化物半導體膜中的來源於施體的載子極少(近於零)，載子密度為1×1017/cm3以下， 1×1016/cm3以下，1×1015/cm3以下，1×1014/cm3以下，1×1013/cm3以下。
以下說明氧化物半導體膜的結構。
氧化物半導體膜大致分為單晶氧化物半導體膜和非單晶氧化物半導體膜。非單晶氧化物半導體膜包括非晶氧化物半導體膜、微晶氧化物半導體膜、多晶氧化物半導體膜及CAAC-OS(C-Axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor：c軸配向結晶氧化物半導體)膜等。
非晶氧化物半導體膜具有無序的原子排列並不具有結晶成分。其典型例子是在微小區域中也不具有結晶部而膜整體具有完全的非晶結構的氧化物半導體膜。
微晶氧化物半導體膜例如包括1nm以上且小於10nm的尺寸的微晶(也稱為奈米晶)。因此，微晶氧化物半導體膜的原子排列的規律性比非晶氧化物半導體膜高。因此，微晶氧化物半導體膜的缺陷態密度低於非晶氧化物半導體膜。
CAAC-OS膜是包含多個結晶部的氧化物半導體膜之一，大部分的結晶部的尺寸為能夠容納於一邊短於100nm的立方體內的尺寸。因此，有時包括在CAAC-OS膜中的結晶部的尺寸為能夠容納於一邊短於10nm、短於5nm或短於3nm的立方體內的尺寸。CAAC-OS膜的缺陷態密度低於微晶氧化物半導體膜。下面，對CAAC-OS膜進行詳細的說明。
在CAAC-OS膜的穿透式電子顯微鏡(TEM： Transmission Electron Microscope)影像中，觀察不到結晶部與結晶部之間的明確的邊界，即晶界(grain boundary)。因此，在CAAC-OS膜中，不容易發生起因於晶界的電子移動率的降低。
根據從大致平行於樣本面的方向觀察的CAAC-OS膜的TEM影像(剖面TEM影像)可知在結晶部中金屬原子排列為層狀。各金屬原子層具有反映形成CAAC-OS膜的面(也稱為被形成面)或CAAC-OS膜的頂面的凸凹的形狀並以平行於CAAC-OS膜的被形成面或頂面的方式排列。
另一方面，根據從大致垂直於樣本面的方向觀察的CAAC-OS膜的TEM影像(平面TEM影像)可知在結晶部中金屬原子排列為三角形狀或六角形狀。但是，在不同的結晶部之間金屬原子的排列沒有規律性。
由剖面TEM影像及平面TEM影像可知，CAAC-OS膜的結晶部具有配向性。
使用X射線繞射(XRD：X-Ray Diffraction)裝置對CAAC-OS膜進行結構分析。例如，當利用out-of-plane法分析包括InGaZnO4的結晶的CAAC-OS膜時，在繞射角(2θ)為31°附近時常出現峰值。由於該峰值來源於InGaZnO4結晶的(009)面，由此可以確認CAAC-OS膜中的結晶具有c軸配向性，並且c軸朝向大致垂直於CAAC-OS膜的被形成面或頂面的方向。
另一方面，當利用從大致垂直於c軸的方向 使X射線入射到樣本的in-plane法分析CAAC-OS膜時，在2θ為56°附近時常出現峰值。該峰值來源於InGaZnO4結晶的(110)面。在此，將2θ固定為56°附近並在以樣本面的法線向量為軸(Φ軸)旋轉樣本的條件下進行分析(Φ掃描)。當該樣本是InGaZnO4的單晶氧化物半導體膜時，出現六個峰值。該六個峰值來源於相等於(110)面的結晶面。另一方面，當該樣本是CAAC-OS膜時，即使在將2θ固定為56°附近的狀態下進行Φ掃描也不能觀察到明確的峰值。
由上述結果可知，在具有c軸配向的CAAC-OS膜中，雖然a軸及b軸的方向在結晶部之間不同，但是c軸都朝向平行於被形成面或頂面的法線向量的方向。因此，在上述剖面TEM影像中觀察到的排列為層狀的各金屬原子層相當於與結晶的ab面平行的面。
注意，結晶部在形成CAAC-OS膜或進行加熱處理等晶化處理時形成。如上所述，結晶的c軸朝向平行於CAAC-OS膜的被形成面或頂面的法線向量的方向。由此，例如，當CAAC-OS膜的形狀因蝕刻等而發生改變時，結晶的c軸不一定平行於CAAC-OS膜的被形成面或頂面的法線向量。
此外，CAAC-OS膜中的結晶度不一定均勻。例如，當CAAC-OS膜的結晶部是由CAAC-OS膜的頂面附近的結晶成長而形成時，有時頂面附近的結晶度高於被形成面附近的結晶度。另外，當對CAAC-OS膜添加雜質 時，被添加了雜質的區域的結晶度改變，所以有時CAAC-OS膜中的結晶度根據區域而不同。
注意，當利用out-of-plane法分析包括InGaZnO4結晶的CAAC-OS膜時，除了在2θ為31°附近的峰值之外，有時還在2θ為36°附近觀察到峰值。2θ為36°附近的峰值意味著CAAC-OS膜的一部分中含有不具有c軸配向的結晶。較佳的是，在CAAC-OS膜中在2θ為31°附近時出現峰值而在2θ為36°附近時不出現峰值。
在使用CAAC-OS膜的電晶體中，起因於可見光或紫外光的照射的電特性的變動小。因此，該電晶體具有高可靠性。
注意，氧化物半導體膜例如也可以是包括非晶氧化物半導體膜、微晶氧化物半導體膜和CAAC-OS膜中的兩種以上的疊層膜。
注意，在本說明書等中，“平行”是指兩條直線形成的角度為-10°以上且10°以下，因此也包括角度為-5°以上且5°以下的情況。另外，“垂直”是指兩條直線形成的角度為80°以上且100°以下，因此也包括85°以上且95°以下的角度的情況。
另外，在本說明書等中，六方晶系包括三方晶系和菱方晶系。
以上，本實施方式所示的結構、方法等可以與其他實施方式所示的結構、方法等適當地組合而使用。
實施方式7
在本實施方式中，說明在上述實施方式中說明的“降低更新頻率”的意義。
眼睛疲勞被大致分為兩種，即神經疲勞和肌肉疲勞。神經疲勞是：由於長時間一直觀看液晶顯示裝置的發光、閃爍螢幕，使得該亮度刺激視網膜、視神經、腦子而引起的。肌肉疲勞是：由於過度使用在調節焦點時使用的睫狀肌而引起的。
圖3A是示出習知的液晶顯示裝置的顯示的示意圖。如圖3A所示，在習知的液晶顯示裝置的顯示中，進行每秒60次的影像改寫。長時間一直觀看這種螢幕，恐怕會刺激使用者的視網膜、視神經、腦子而引起眼睛疲勞。
在本發明的一個方式中，將關態電流極小的電晶體，例如，使用氧化物半導體的電晶體應用於液晶顯示裝置的像素部。作為液晶元件，應用電壓保持率高的液晶元件。由於這些構成要素而可以抑制施加到液晶層的電荷的洩漏，因此即使降低框頻也可以保持液晶顯示裝置的亮度。
也就是說，如圖3B所示，例如可以進行每5秒鐘1次的影像改寫，由此可以盡可能地在長時間看到相同影像，這使得使用者所感到的影像閃爍減少。由此，可以減少對使用者的視網膜、視神經、腦子的刺激而減輕神經疲勞。
另外，如圖4A所示，在一個像素的尺寸大的情況下(例如，在清晰度低於150ppi的情況下)，液晶顯示裝置所顯示的文字變得模糊。長時間一直觀看顯示在液晶顯示裝置上的模糊的文字，即連續處於即使睫狀肌不斷運動以調節焦點也不容易調節焦點的狀態，這恐怕會對眼睛造成負擔。
與此相反，如圖4B所示，在根據本發明的一個方式的液晶顯示裝置中，因為一個像素的尺寸小而能夠進行高清晰顯示，所以可以實現細緻且流暢的顯示。由此，睫狀肌的焦點調節變得容易，而可以減輕使用者的肌肉疲勞。
注意，已在研討定量地測量眼睛疲勞的方法。例如，作為神經疲勞的評價指標，已知有臨界閃爍(融合)頻率(CFF：Critical Flicker(Fusion)Frequency)等。作為肌肉疲勞的評價指標，已知有調節時間、調節近點距離等。
除了上述以外，作為測量眼睛疲勞的方法，已知有腦波測量、溫度圖法、眨眼次數的測量、淚液量的評價、瞳孔的收縮反應速度的評價、用來調查自覺症狀的問卷調查等。
根據本發明的一個方式，可以提供對眼睛刺激少的液晶顯示裝置。
實施方式8
可以將本說明書中公開的液晶顯示裝置應用於多種電子裝置(包括遊戲機)。作為電子裝置，例如可以舉出電視機(也稱為電視或電視接收機)、用於電腦等的監視器、數位相機、數位攝影機等影像拍攝裝置、數位相框、行動電話機(也稱為行動電話、行動電話裝置)、可攜式遊戲機、移動資訊終端、音頻再生裝置、彈珠機等大型遊戲機等。
圖5A示出膝上型個人電腦，該膝上型個人電腦由主體3001、外殼3002、顯示部3003以及鍵盤3004等構成。藉由將上述實施方式中的任一個所示的液晶顯示裝置應用於顯示部3003，可以提供一種能夠進行低電壓驅動而實現低耗電量化的膝上型個人電腦。
圖5B示出可攜式資訊終端(PDA)，在主體3021中設置有顯示部3023、外部介面3025以及操作按鈕3024等。另外，作為操作用附屬部件，有觸控筆3022。藉由將上述實施方式中的任一個所示的液晶顯示裝置應用於顯示部3023，可以提供一種能夠進行低電壓驅動而實現低耗電量化的可攜式資訊終端(PDA)。
圖5C示出電子書閱讀器，該電子書閱讀器由兩個外殼，即外殼2701及外殼2703構成。外殼2701及外殼2703由軸部2711形成為一體，且可以以該軸部2711為軸進行開閉工作。藉由採用這種結構，可以進行如紙的書籍那樣的工作。
外殼2701組裝有顯示部2705，而外殼2703 組裝有顯示部2707。顯示部2705及顯示部2707的結構既可以是顯示連屏畫面的結構，又可以是顯示不同的畫面的結構。藉由採用顯示不同的畫面的結構，例如在右邊的顯示部(圖5C中的顯示部2705)中可以顯示文章，而在左邊的顯示部(圖5C中的顯示部2707)中可以顯示影像。藉由將上述實施方式中的任一個所示的液晶顯示裝置應用於顯示部2705和顯示部2707，可以提供一種能夠進行低電壓驅動而實現低耗電量化的電子書閱讀器。當作為顯示部2705使用半透過型或反射型液晶顯示裝置時，預料在較明亮的情況下的使用，因此可以設置太陽能電池而進行利用太陽能電池的發電及利用電池的充電。另外，當作為電池使用鋰離子電池時，有可以實現小型化等的優點。
此外，在圖5C中示出外殼2701具備操作部等的例子。例如，在外殼2701中具備電源開關2721、操作鍵2723、揚聲器2725等。利用操作鍵2723可以翻頁。注意，在與外殼的顯示部相同的平面上可以設置鍵盤、指向裝置等。另外，也可以採用在外殼的背面或側面具備外部連接端子(耳機端子、USB端子等)、儲存介質插入部等的結構。再者，電子書閱讀器也可以具有電子詞典的功能。
此外，電子書閱讀器也可以採用能夠以無線的方式收發資訊的結構。還可以採用以無線的方式從電子書伺服器購買所希望的書籍資料等，然後下載的結構。
圖5D示出行動電話，該行動電話由外殼2800及外殼2801的兩個外殼構成。外殼2801具備顯示面板2802、揚聲器2803、麥克風2804、指向裝置2806、影像拍攝用透鏡2807、外部連接端子2808等。此外，外殼2800具備對行動電話進行充電的太陽能電池2810、外部儲存槽2811等。另外，在外殼2801內組裝有天線。藉由將上述實施方式中的任一個所示的液晶顯示裝置應用於顯示面板2802，可以提供一種能夠進行低電壓驅動而實現低耗電量化的行動電話。
另外，顯示面板2802具備觸控面板，圖5D使用虛線示出作為影像而被顯示出來的多個操作鍵2805。另外，還安裝有用來將由太陽能電池2810輸出的電壓升壓到各電路所需的電壓的升壓電路。
顯示面板2802根據使用方式適當地改變顯示的方向。另外，由於在與顯示面板2802同一面上設置有影像拍攝用透鏡2807，所以可以實現視頻電話。揚聲器2803及麥克風2804不侷限於音訊通話，還可以進行視頻通話、錄音、再生等。再者，滑動外殼2800和外殼2801而可以處於如圖5D那樣的展開狀態和重疊狀態，所以可以實現適於攜帶的小型化。
外部連接端子2808可以與AC轉接器及各種電纜如USB電纜等連接，並可以進行充電及與個人電腦等的資料通訊。另外，藉由將儲存介質插入外部儲存槽2811中，可以對應更大量資料的保存及移動。
另外，除了上述功能以外，行動電話還可以具有紅外線通信功能、電視接收功能等。
圖5E示出數位攝影機，該數位攝影機由主體3051、顯示部A3057、取景器3053、操作開關3054、顯示部B3055以及電池3056等構成。藉由將上述實施方式中的任一個所示的液晶顯示裝置應用於顯示部A3057及顯示部B3055，可以提供一種能夠進行低電壓驅動而實現低耗電量化的數位攝影機。
圖5F示出電視機，該電視機由外殼9601和顯示部9603等構成。利用顯示部9603可以顯示影像。此外，在此示出利用支架9605支撐外殼9601的結構。藉由將上述實施方式中的任一個所示的液晶顯示裝置應用於顯示部9603，可以提供一種能夠進行低電壓驅動而實現低耗電量化的電視機。
可以藉由利用外殼9601所具備的操作開關或另行提供的遙控器進行電視機的操作。或者，也可以採用在遙控器中設置顯示部的結構，該顯示部顯示從該遙控器輸出的資訊。
另外，電視機採用具備接收機、數據機等的結構。可以藉由利用接收機接收一般的電視廣播。再者，藉由數據機連接到有線或無線方式的通信網路，從而也可以進行單向(從發送者到接收者)或雙向(發送者和接收者之間或接收者之間等)的資訊通信。
以上，本實施方式所示的結構、方法等可以 與其他實施方式所示的結構、方法等適當地組合而使用。
實施例1
在本實施例中，示出合成在實施方式2中以結構式(100)表示的2,5-二氟-4’-(反式-4-n-丙基環己基)聯苯(簡稱：CPP-3FHHF)的例子。
下述(E1-1)示出以結構式(100)表示的2,5-二氟-4-(反式-4-n-丙基環己基)聯苯(簡稱：CPP-3FHHF)的合成方案。
將2.7g(9.5mmol)的1-溴-4-(反式-4-n-丙基環己基)苯、1.8g(11mmol)的2,5-二氟苯基硼酸、0.14g(0.48mmol)的三(2-甲基苯基)膦、23mL的甲苯、23mL的乙醇以及9.5mL的2M碳酸鉀水溶液放入燒瓶中，在減壓下進行攪拌的同時將燒瓶脫氣，在脫氣之後對該燒瓶進行氮氣置換。
對該混合物添加21mg(0.10mmol)的醋酸鈀(II)，以90℃攪拌3.5小時。對所得到的混合物添加乙酸乙酯和水，抽出有機層，使用乙酸乙酯萃取水層。混合所得到的萃取溶液和有機層，使用水和飽和食鹽水進行洗滌，然後使用硫酸鎂進行乾燥。藉由自然過濾分離該混合物，濃縮濾液，藉由矽藻土(日本和光純藥工業株式會社、目錄號碼：531-16855)、礬土、矽酸鎂(日本和光純藥工業株式會社、目錄號碼：540-00135)對該濾液進行抽濾。藉由利用矽膠管柱層析法(展開溶劑：氯仿)精煉該混合物。
濃縮所得到的餾分並對其進行真空乾燥，而得到無色油狀物。藉由利用高效液相層析法(HPLC)(展開溶劑：氯仿)精煉該油狀物。濃縮所得到的餾分，而以14%的產率得到0.41g的目的物的白色固體。利用梯度昇華方法(train sublimation method)對該固體進行昇華精煉。在昇華精煉中，在壓力為2.6Pa且氬流量為10mL/分鐘的條件下，以115℃加熱該白色固體。在昇華 精煉之後，以34%的收集率得到0.14g的白色固體的目的物2,5-二氟-4’-(反式-4-n-丙基環己基)聯苯。
藉由核磁共振法(NMR)，確認到該化合物是目的物2,5-二氟-4’-(反式-4-n-丙基環己基)聯苯(簡稱：CPP-3FHHF)。
下面示出所得到的物質CPP-3FHHF(簡稱)的1H NMR資料。圖6A至圖6C示出NMR譜。圖6B是放大圖6A中的0ppm至5.0ppm的範圍而示出的圖。圖6C是放大圖6A中的5.0ppm至10ppm的範圍而示出的圖。
1H NMR(CDCl3，300MHz)：δ(ppm)=0.91(t,3H)、1.00-1.51(m,9H)、1.87-1.95(m,4H)、2.47-2.56(m,1H)、6.96-7.16(m,3H)、7.29(d,2H)、7.46(d,2H)。
實施例2
在本實施例中，合成在實施方式2中以結構式(200)表示的2,6-二甲基-4’-(反式-4-n-丙基環己基)聯苯(簡稱：CPP-3MeHHHMe)的例子。
下述(E2-1)示出以結構式(200)表示的2,6-二甲基-4’-(反式-4-n-丙基環己基)聯苯(簡稱：CPP-3MeHHHMe)的合成方案。
將2.8g(9.8mmol)的1-溴-4-(反式-4-n-丙基環己基)苯、1.8g(12mmol)的2,6-二甲基苯硼酸、0.15g(0.49mmol)的三(2-甲基苯基)膦、25mL的甲苯、25mL的乙醇以及9.8mL的2M碳酸鉀水溶液放入燒瓶中，在減壓下進行攪拌的同時將燒瓶脫氣，在脫氣之後對該燒瓶進行氮氣置換。
對該混合物添加22mg(0.10mmol)的醋酸鈀(II)，以90℃攪拌2.5小時。對所得到的混合物添加乙酸乙酯和水，抽出有機層，使用乙酸乙酯萃取水層。混合所得到的萃取溶液和有機層，使用水和飽和食鹽水進行洗滌，然後使用硫酸鎂進行乾燥。藉由自然過濾分離該混合 物，濃縮濾液，藉由矽藻土、礬土、矽酸鎂對該濾液進行抽濾。藉由利用矽膠管柱層析法(展開溶劑：氯仿)精煉該混合物。
濃縮所得到的餾分並對其進行真空乾燥，而得到黃色固體。藉由利用高效液相層析法(HPLC)(展開溶劑：氯仿)精煉該固體。濃縮所得到的餾分，而以73%的產率得到2.2g的目的物的淡黃色固體。
利用梯度昇華方法對該固體進行昇華精煉。在昇華精煉中，在壓力為2.6Pa且氬流量為10mL/分鐘的條件下，以126℃加熱該淡黃色固體。在昇華精煉之後，以50%的收集率得到1.1g的白色固體的目的物2,6-二甲基-4’-(反式-4-n-丙基環己基)聯苯。
藉由核磁共振法(NMR)，確認到該化合物是目的物2,6-二甲基-4’-(反式-4-n-丙基環己基)聯苯(簡稱：CPP-3MeHHHMe)。
下面示出所得到的物質CPP-3MeHHHMe(簡稱)的1H NMR資料。圖7A至圖7C示出NMR譜。圖7B是放大圖7A中的0ppm至5.0ppm的範圍而示出的圖。圖7C是放大圖7A中的5.0ppm至10ppm的範圍而示出的圖。
1H NMR(CDCl3,300MHz)：δ(ppm)=0.91(t,3H)、1.01-1.59(m,9H)、1.87-1.98(m,4H)、2.03(s,6H)、2.47-2.55(m,1H)、7.03-7.17(m,5H)、7.24(d,2H)。
圖8示出CPP-3MeHHHMe(簡稱)的二氯甲烷溶液的吸收光譜。在圖8中，作為比較例子示出在苯基的2位及6位不具有甲基的4-(反式-4-n-丙基環己基)聯苯(簡稱：CPP-3)、2,6-二氟-4’-(反式-4-n-丙基環己基)聯苯(簡稱：CPP-3FHHHF)的二氯甲烷溶液的吸收光譜。以下，示出在圖8中用作比較例子的有機化合物的結構式。
在圖8中，使用紫外可見分光光度計(日本分光株式會社製造，V550型)測量吸收光譜。將溶液放在石英皿中而進行測量，在圖8中示出減去在石英皿中僅放入二氯甲烷而測量的吸收光譜後的吸收光譜。在圖8中，橫軸表示波長(nm)，縱軸表示吸收強度(任意單位)。
根據圖8確認到：本實施例的CPP- 3MeHHHMe(簡稱)的吸收光譜在230nm附近呈現峰值。比較例子的CPP-3(簡稱)的吸收光譜在255nm附近呈現峰值。CPP-3FHHHF(簡稱)的吸收光譜在260nm附近呈現峰值。因此，確認到：與在苯基的2位及6位不具有甲基的化合物的吸收光譜的峰值相比，本實施例所示的在苯基的2位及6位具有甲基的CPP-3MeHHHMe(簡稱)的吸收光譜的峰值向短波長一側漂移。
實施例3
在本實施例中，示出合成在實施方式2中以結構式(112)表示的2-氟-4’-(反式-4-n-丙基環己基)聯苯(簡稱：N-CPP(F)-3)的例子。
[步驟1：2-氟-4’-(反式-4-n-丙基環己基)聯苯(簡稱：N-CPP(F)-3)的合成]
將1.0g(4.1mmol)的4-(反式-4-n-丙基環己基)苯基硼酸、0.85g(4.9mmol)的2-溴氟苯、0.062g(0.20mmol)的三(2-甲基苯基)膦、20mL的甲苯、20mL的乙醇以及4.9mL的2M碳酸鉀水溶液放入燒瓶 中，在減壓下進行攪拌的同時將燒瓶脫氣，在脫氣之後對該燒瓶進行氮氣置換。
對該混合物添加9.1mg(0.041mmol)的醋酸鈀(II)，以90℃攪拌3小時。對所得到的混合物添加甲苯和水，抽出有機層，使用甲苯萃取水層。混合所得到的萃取溶液和有機層，使用水和飽和食鹽水進行洗滌，然後使用硫酸鎂進行乾燥。藉由自然過濾分離該混合物，濃縮濾液，藉由矽藻土、礬土、矽酸鎂對該濾液進行抽濾。藉由利用矽膠管柱層析法(展開溶劑：己烷)精煉該混合物。
濃縮所得到的餾分，而得到白色固體。藉由利用高效液相層析法(HPLC)(展開溶劑：氯仿)精煉該固體。濃縮所得到的餾分，而以67%的產率得到0.80g的目的物的白色固體。
利用梯度昇華方法對該固體進行昇華精煉。在昇華精煉中，在壓力為5.0Pa且氬流量為10mL/分鐘的條件下，以80℃加熱該白色固體。在昇華精煉之後，以73%的收集率得到0.58g的白色固體的目的物2-氟-4’-(反式-4-n-丙基環己基)聯苯(簡稱：N-CPP(F)-3)。下述(E3-1)示出上述步驟1的合成方案。
以下，示出所得到的物質N-CPP(F)-3(簡稱)的1H NMR資料。圖9示出NMR譜。
1H NMR(CDCl3,300MHz)：δ(ppm)=0.91(t,3H)、1.01-1.56(m,9H)、1.87-1.96(m,4H)、2.47-2.55(m,1H)、7.10-7.32(m,5H)、7.40-7.50(m,2H)。
圖10示出N-CPP(F)-3(簡稱)的二氯甲烷溶液的吸收光譜。
實施例4
在本實施例中，使用如下兩個液晶組成物製造液晶元件，並且評價每一個的電壓保持特性。一個是使用在實施例2中製造的本發明的一個方式的有機化合物CPP-3MeHHHMe(簡稱)和在實施例3中製造的本發明的一個方式的有機化合物N-CPP(F)-3(簡稱)的液晶組 成物(實施例樣本11至實施例樣本14)，另一個是作為比較例子使用不含有本發明的一個方式的有機化合物的液晶組成物(比較例樣本11及比較例樣本12)。
表1(實施例樣本11)、表2(實施例樣本12)、表3(實施例樣本13)以及表4(實施例樣本14)示出用於在本實施例中製造的液晶元件的液晶組成物的結構。比例(混合比)都以重量比表示。
作為比較例樣本，將沒有添加有CPP-3MeHHHMe(簡稱)或N-CPP(F)-3(簡稱)並用作實施例樣本11及實施例樣本13的母體材料的混合液晶MLC-7030(默克(Merck)株式會社製造)用作比較例樣本11，並且將沒有添加有CPP-3MeHHHMe(簡稱)或N-CPP(F)-3(簡稱)並用作實施例樣本12及實施例樣本14的母體材料的混合液晶E-8(LCC公司製造)用作比較例樣本12。混合液晶MLC-7030和混合液晶E-8都是其介電常數的各向異性是正的混合液晶。
在使用密封材料以使配向膜位於內側並具有間隙(2μm)的方式貼合形成有透明電極層及配向膜的玻璃基板之後，藉由注入法在基板之間注入在各向同性相的狀態下攪拌的以表1至表4表示的比率混合表1至表4表示的材料而成的液晶組成物，來製造實施例樣本11至實施例樣本14的液晶元件。
比較例樣本11及比較例樣本12的液晶元件也對同樣的單元分別注入混合液晶MLC-7030或混合液晶E-8而製造。
利用濺射法並使用包含氧化矽的銦錫氧化物 (ITSO)形成透明電極層。將其膜厚度設定為110nm。作為密封材料使用熱固性密封材料，邊施加0.3kgf/cm2的壓力邊以160℃進行6小時的加熱處理，來使該密封材料固化。
接著，藉由使用6254型液晶物性評價裝置(株式會社東陽特克尼卡(TOYO corporation)製造)，測量這些樣本的電壓保持率。測量條件是如下：選擇期間為60μsec；非選擇期間為16.67msec；選擇期間中的施加電壓為5V；以及測量溫度為30℃。測量施加電壓為5V時的16.67msec之後的保持電壓的比例作為電壓保持率。
圖11A示出測量實施例樣本11、實施例樣本12、比較例樣本11及比較例樣本12的電壓保持率的結果。
根據圖11A可知：對具有高電壓保持率的MLC-7030(比較例樣本11)添加CPP-3MeHHHMe(簡稱)而成的實施例樣本11得到與比較例樣本11相同的電壓保持特性。由此可知：即使添加CPP-3MeHHHMe(簡稱)也MLC-7030的電壓保持特性沒有受到影響，而可以保持高電壓保持特性。另一方面，可以確認到：對具有低電壓保持率的E-8(比較例樣本12)添加CPP-3MeHHHMe(簡稱)而成的實施例樣本12的電壓保持特性與比較例樣本12相比得到提高。由此可知：藉由添加CPP-3MeHHHMe(簡稱)，可以形成不依賴於液晶組成物的母體材料而具有高電壓保持率的液晶元件。
接著，圖11B示出測量實施例樣本13、實施例樣本14、比較例樣本11及比較例樣本12的電壓保持率的結果。
根據圖11B可知：對具有高電壓保持率的MLC-7030(比較例樣本11)添加N-CPP(F)-3(簡稱)而成的實施例樣本13得到與比較例樣本11相同的電壓保持特性。由此可知：即使添加N-CPP(F)-3(簡稱)也MLC-7030的電壓保持特性沒有受到影響，而以保持高電壓保持特性。另一方面，可以確認到：對具有低電壓保持率的E-8(比較例樣本12)添加N-CPP(F)-3(簡稱)而成的實施例樣本14的電壓保持特性與比較例樣本12相比得到提高。由此可知：藉由添加N-CPP(F)-3(簡稱)，可以形成不依賴於液晶組成物的母體材料而具有高電壓保持率的液晶元件。
如上所述，藉由將包含本發明的一個方式的有機化合物CPP-3MeHHHMe(簡稱)或N-CPP(F)-3(簡稱)的液晶組成物應用於液晶元件，可以實現電壓保持率高的液晶元件。這可能是因為包含本發明的一個方式的有機化合物CPP-3MeHHHMe(簡稱)或N-CPP(F)-3(簡稱)的液晶組成物具有高電阻率的緣故。
本實施例所示的實施例樣本11至實施例樣本14具有高電壓保持率，因此藉由將使用該實施例樣本的液晶元件應用於液晶顯示裝置，可以實現液晶顯示裝置的低耗電量化。即使在採用減小更新速率的驅動方法的情況 下，也可以不損失顯示品質而驅動液晶顯示裝置。
實施例5
在本實施例中，示出合成在實施方式3中以結構式(301)表示的2-氟-3-[4-(反式-4-n-戊基環己基)苯基]吡啶(簡稱：N-CPPy(F)-5)的例子。
[步驟1：4-(反式-4-n-戊基環己基)苯基硼酸的合成]
將6.8g(22mmol)的1-溴-4-(反式-4-n-戊基環己基)苯、118mL的四氫映喃(THF)放入300mL的三頸燒瓶中，以-80℃進行攪拌。對該混合物滴落15mL(24mmol)的丁基鋰，以-80℃進行2小時的攪拌。對該混合物添加3.2mL(29mmol)的硼酸三甲酯，在室溫下進行24小時的攪拌。對該混合物添加稀鹽酸在室溫下進行1小時的攪拌。
對所得到的混合物添加飽和碳酸氫鈉水溶液而使其中和，抽出有機層，使用乙酸乙酯萃取水層。混合所得到的萃取溶液和有機層，使用水和飽和食鹽水進行洗 滌，然後使用硫酸鎂進行乾燥。藉由自然過濾分離該混合物，濃縮濾液來得到白色固體。對所得到的固體添加己烷，照射超音波，藉由抽濾分離固體，而以48%的產率得到2.9g的目的物4-(反式-4-n-戊基環己基)苯基硼酸的白色固體。下述(E4-1)示出上述步驟1的合成方案。
[步驟2：2-氟-3-[4-(反式-4-n-戊基環己基)苯基]吡啶的合成]
將0.90g(5.1mmol)的3-溴-2-氟吡啶、1.4g(5.1mmol)的4-(反式-4-n-戊基環己基)苯基硼酸、80mg(0.26mmol)的三(2-甲基苯基)膦、13mL的甲苯、13mL的乙醇以及5.1mL的2M碳酸鉀水溶液放入燒瓶中，在減壓下進行攪拌的同時將燒瓶脫氣，在脫氣之後對該燒瓶進行氮氣置換。對該混合物添加12mg(51μmol)的醋酸鈀(II)，以90℃攪拌17.5小時。
對所得到的混合物添加乙酸乙酯和水，抽出有機層，使用乙酸乙酯萃取水層。混合所得到的萃取溶液和有機層，使用水和飽和食鹽水進行洗滌，然後使用硫酸 鎂進行乾燥。藉由自然過濾分離該混合物，濃縮濾液，藉由矽藻土(日本和光純藥工業株式會社、目錄號碼：531-16855)、礬土、矽酸鎂(日本和光純藥工業株式會社、目錄號碼：540-00135)、矽膠對該濾液進行抽濾。濃縮所得到的濾液，得到淡褐色固體。藉由利用高效液相層析法(HPLC)(展開溶劑：氯仿)精煉該固體。濃縮所得到的餾分，而以46%的產率得到0.74g的目的物的白色固體。利用梯度昇華方法對該固體進行昇華精煉。在昇華精煉中，在壓力為2.6Pa且氬流量為10mL/分鐘的條件下，以135℃加熱該白色固體。在昇華精煉之後，以45%的收集率得到0.33g的白色固體的目的物2-氟-3-[4-(反式-4-n-戊基環己基)苯基〕吡啶。下述(E4-2)示出上述步驟2的合成方案。
藉由核磁共振法(NMR)，確認到該化合物是目的物2-氟-3-[4-(反式-4-n-戊基環己基)苯基]吡啶(簡稱：N-CPPy(F)-5)。
下面示出所得到的物質N-CPPy(F)-5(簡稱)的1H NMR資料。圖12A至圖12C示出NMR譜。圖12B是放大圖12A中的0ppm至5.0ppm的範圍而示出的圖。圖12C是放大圖12A的5.0ppm至10ppm的範圍而示出的圖。
1H NMR(CDCl3,300MHz)：δ(ppm)=0.90(t,3H)、1.05-1.54(m,13H)、1.87-1.95(m,4H)、2.48-2.57(m,1H)、7.24-7.28(m,1H)、7.31(d,2H)、7.50(d,2H)、7.87(t,1H)、8.17(d,1H)。
實施例6
在本實施例中，使用如下兩個液晶組成物製造液晶元件，並且評價每一個的電壓保持特性。一個是使用在實施例5中製造的本發明的一個方式的有機化合物(N-CPPy(F)-5)(簡稱)的液晶組成物(實施例樣本21至實施例樣本23)，另一個是作為比較例子使用不含有本發明的一個方式的有機化合物的液晶組成物(比較例樣本21至比較例樣本23)。
表5(實施例樣本21)、表6(實施例樣本22)以及表7(實施例樣本23)示出用於在本實施例中製造的液晶元件的液晶組成物的結構。比例(混合比)都以重量比表示。
作為比較例樣本，將實施例樣本21中的沒有添加有(N-CPPy(F)-5)(簡稱)的混合液晶MLC-7030(默克(Merck)株式會社製造)用作比較例樣本21，將實施例樣本22中的沒有添加有(N-CPPy(F)-5)(簡稱)的混合液晶E-8(LCC公司製造)用作比較例樣本22，並且將實施例樣本23中的沒有添加有(N-CPPy(F)-5)(簡稱)的混合液晶MLC-3006(默克(Merck)株式會社製造)用作比較例樣本23。混合液晶MLC-7030和混合液晶E-8都具有正的介電常數各向異性。混合液晶MLC-3006是其介電常數的各向異性是負的 混合液晶。
在使用密封材料以使配向膜位於內側並具有間隙(2μm)的方式貼合形成有透明電極層及配向膜的玻璃基板之後，藉由注入法在基板之間注入在各向同性相的狀態下攪拌的以表5至表7表示的比率混合表5至表7表示的材料而成的液晶組成物，來製造實施例樣本21至實施例樣本23的液晶元件。
比較例樣本21至比較例樣本23的液晶元件也對同樣的單元分別注入混合液晶MLC-7030、混合液晶E-8或MLC-3006而製造。
利用濺射法並使用包含氧化矽的銦錫氧化物(ITSO)形成透明電極層。將其膜厚度設定為110nm。作為密封材料使用熱固性密封材料，邊施加0.3kgf/cm2的壓力邊以160℃進行6小時的加熱處理，來使該密封材料固化。
接著，藉由使用6254型液晶物性評價裝置(株式會社東陽特克尼卡製造)，測量這些樣本的電壓保持率。測量條件是如下：選擇期間為60μsec；非選擇期間為16.67msec；選擇期間中的施加電壓為5V；以及測量溫度為30℃。測量施加電壓為5V時的16.67msec之後的保持電壓的比例作為電壓保持率。
圖13示出測量實施例樣本21至實施例樣本23、比較例樣本21至比較例樣本23的電壓保持率的結果。
根據圖13可知：對具有高電壓保持率的MLC-7030(比較例樣本21)添加N-CPPy(F)-5(簡稱)而成的實施例樣本21得到與比較例樣本21相同的電壓保持特性。由此可知：即使添加N-CPPy(F)-5(簡稱)也MLC-7030的電壓保持特性沒有受到影響，可以保持高電壓保持特性。另一方面，可以確認到：對具有低電壓保持率的E-8(比較例樣本22)添加N-CPPy(F)-5(簡稱)而成的實施例樣本22的電壓保持特性與比較例樣本22相比得到提高。對其介電常數的各向異性是負的MLC-3006(比較例樣本23)添加N-CPPy(F)-5(簡稱)而成的實施例樣本23得到與比較例樣本23相同的電壓保持特性。由此可知：藉由添加N-CPPy(F)-5(簡稱)，可以形成不依賴於液晶組成物的母體材料而具有高電壓保持率的液晶元件。
如上所述，藉由將包含本發明的一個方式的有機化合物N-CPPy(F)-5(簡稱)的液晶組成物適用於液晶元件，可以實現電壓保持率高的液晶元件。這是因為包含本發明的一個方式的有機化合物N-CPPy(F)-5(簡稱)的液晶組成物具有高電阻率的緣故。
本實施例所示的實施例樣本21至實施例樣本23具有高電壓保持率，因此藉由將使用該實施例樣本的液晶元件適用於液晶顯示裝置，可以實現液晶顯示裝置的耗電量化。即使在採用減小更新速率的驅動方法的情況下，也可以不損失顯示品質而驅動液晶顯示裝置。

Claims (7)

  1. 一種以通式(G100)表示的有機化合物： 其中：m是0或1；Ar101表示伸苯基、環伸烷基和環伸烯基中的任一個；R101表示氫原子、碳原子數為1至11的烷基和碳原子數為1至11的烷氧基中的任一個；R102表示氫原子、氟原子、碳原子數為1至11的烷基、碳原子數為1至11的烷氧基中的任一個；a1-X101、a2-X102和a4-X104分別表示C-H、C-F、C-CH3和N中的任一個；a3-X103表示C-CH3；X105表示氫原子、氟原子和甲基中的任一個；X106表示甲基；以及X101至X106中的0個以上且3個以下各表示該氟原子。
  2. 一種以通式(G10)表示的有機化合物： 其中：Ar11表示伸苯基、環伸烷基和環伸烯基中的任一個；R11表示碳原子數為2至11的烷基和碳原子數為2至11的烷氧基中的任一個；X11及X15各表示甲基；X12至X14分別表示氫原子和氟原子中的任一個；以及X11至X15中的0個以上且2個以下各表示該氟原子。
  3. 根據申請專利範圍第1項之有機化合物，其中X105和X106各表示該氫原子。
  4. 一種包括根據申請專利範圍第1或2項之有機化合物的液晶組成物。
  5. 一種包括根據申請專利範圍第4項之液晶組成物的液晶元件。
  6. 一種包括根據申請專利範圍第5項之液晶元件的液晶顯示裝置。
  7. 根據申請專利範圍第1項之有機化合物，其中該有機化合物以結構式(201)表示，
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