含有聚合性化合物的液晶組合物以及使用其的液晶顯示元件的製作方法

2023-05-02 23:55:06

專利名稱：含有聚合性化合物的液晶組合物以及使用其的液晶顯示元件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種含有聚合性化合物的液晶組合物以及使用其的液晶顯示元件。
背景技術：
PSA (聚合物穩定取向)型液晶顯示元件，為了控制液晶分子的傾斜角而具有在單元內形成有聚合物結構體的結構，由於高速應答性、高對比度，因而作為液晶顯示元件被不斷開發。PSA型液晶顯示元件的製造，是通過將由聚合性化合物以及液晶化合物構成的含有聚合性化合物的液晶組合物注入到基板之間，在施加電壓使液晶分子取向的狀態下使聚合性化合物聚合，將液晶分子的取向固定來進行。作為該PSA型液晶顯示元件顯示不良的圖像保留的原因，已知是由於雜質以及液晶分子的取向的變化(預傾角的變化)。作為預傾角變化的原因，若作為聚合性化合物固化物的聚合物柔軟，則在構成液晶顯示元件的情況中，在長時間連續顯示同一圖案時有時聚合物的結構發生變化，結果預傾角發生變化。為此，形成具有聚合物結構不變化的剛直結構的聚合物的聚合性化合物是必要的。以往，為了通過提高聚合物的剛直性來防止圖像保留，研究了使用僅具有環結構和聚合性官能團的具有1，4-亞苯基等結構的聚合性化合物構成顯示元件(參照專利文獻I)、使用具有聯芳結構的聚合性化合物構成顯示元件(參照專利文獻2)。但是，這些聚合性化合物相對於液晶化合物的相溶性低，在配製含有聚合性化合物的液晶組合物時存在該聚合性化合物發生析出等的問題，有必要改善與液晶組合物的相溶性。

另外，為了通過提高聚合物的剛直性來防止圖像保留，提出了使用雙官能性的聚合性化合物與二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯等三官能以上的聚合性化合物的混合液晶組合物構成顯示元件(參照專利文獻3)。但是，由於二季戊四醇五丙烯酸酯以及二季戊四醇六丙烯酸酯在分子內不具有環結構，因此與液晶化合物的親和力弱，取向的約束力弱，因而存在不能獲得足夠的取向穩定性的問題。另外，這些聚合性化合物在聚合中必須添加聚合弓I發劑，若不添加聚合弓I發劑則聚合後聚合性化合物殘留。另外，作為應答速度的改良方法，公開了液晶組合物與聚合性化合物的各種組合(參照專利文獻4)。然而，預傾角和應答速度的關係一般是已知的，不能說確認了有顯著的改良效果，由於使用了含有烯基、氯原子的液晶化合物，因此引起顯示不良的可能性高，並不實用。由此，期望一種同時解決了在寬溫度範圍內不發生析出、應答速度快、不發生圖像保留等情況的含有聚合性化合物的液晶組合物以及使用其的液晶顯示元件。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2003-307720號公報
專利文獻2:日本特開2008-116931號公報專利文獻3:日本特開2004-302096號公報專利文獻4:W02010/08482
發明內容
發明要解決的問題本發明要解決的問題是提供一種在寬溫度範圍內不析出，具有對應於高速應答的低粘度，不發生圖像保留等顯示不良的含有聚合性化合物的液晶組合物以及使用其的沒有顯示不勻等的顯示品質優異的液晶顯示元件。解決問題的方法本發明人研究了各種聚合性化合物以及液晶化合物，結果發現由具有特定結構的聚合性化合物以及液晶化合物構成的含有聚合性化合物的液晶組合物能夠解決上述問題，從而完成了本發明。S卩，提供一種含有聚合性化合物的液晶組合物以及使用其的液晶顯示元件，所述含有聚合性化合物的液晶組合物的特徵是:含有一種或兩種以上由通式(I)表示的聚合性化合物作為第一成分，
權利要求
1.一種含有聚合性化合物的液晶組合物，其特徵在於: 含有一種或兩種以上由通式(I)表示的聚合性化合物作為第一成分，
2.根據權利要求1所述的含有聚合性化合物的液晶組合物，其中，通式(I)為通式(1-1)至通式(1-4)，
3.根據權利要求1所述的含有聚合性化合物的液晶組合物，其中，通式(I)為通式(1-1)。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的含有聚合性化合物的液晶組合物，其中，通式(I)中，R1以及R2各自獨立地為式(R-1)或(R-2)。
5.根據權利要求1至3中任一項所述的含有聚合性化合物的液晶組合物，其中，通式(I)中，R1以及R2為式(R-2)。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的含有聚合性化合物的液晶組合物，其中，通式(II)為通式(I1-A)以及通式(I1-B)，
7.根據權利要求1至6中任一項所述的含有聚合性化合物的液晶組合物，其中，含有一種或兩種以上由通式(III)表示的化合物作為第三成分，
8.根據權利要求7所述的含有聚合性化合物的液晶組合物，其中，通式(III)為通式(II1-A)，
9.根據權利要求1至8中任一項所述的含有聚合性化合物的液晶組合物，其中，由通式(I)表示的化合物的含量為0.01質量％至2.0質量％。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的含有聚合性化合物的液晶組合物，其中，由通式(II)表示的化合物的含量為5質量％至35質量％。
11.根據權利要求1至10中任一項所述的含有聚合性化合物的液晶組合物，其中，由通式(III)表示的化合物的含量為5質量％至35質量％。
12.根據權利要求1至11中任一項所述的含有聚合性化合物的液晶組合物，其中，同時含有由通式(1-1)表示的聚合性化合物、以及由通式(Π-Α)、(I1-B)和通式(II1-A)表示的化合物。
13.根據權利要求1至12中任一項所述的含有聚合性化合物的液晶組合物，其中，250C下的介電常數各向異性Λ ε在-6.0至-2.0的範圍內，25°C下的折射率各向異性An在0.08至0.13的範圍內，20°C下的粘度(η)在10至30mPa*s的範圍內，向列相-各向同性液體相轉移溫度(Tni)在60°C至120°C的範圍內。
14.一種液晶顯示元件，其特徵在於，使用權利要求1至13中任一項所述的含有聚合性化合物的液晶組合物。
15.根據權利要求14所述的液晶顯示元件，其為有源矩陣驅動。
16.根據權利要求14或15所述的液晶顯示元件，其為PSA模式、PSVA模式、VA模式、IPS模式或ECB模式。
17.根據權利要求14至16中任一項所述的液晶顯示元件，其中，預傾角為85至89.9度。
全文摘要
本發明的含有聚合性化合物的液晶組合物涉及含有由通式(I)表示的聚合性化合物以及由通式(II)表示的化合物的液晶組合物，是用於通過聚合而賦予液晶取向能力的液晶顯示元件。聚合性液晶組合物要求在寬溫度範圍內不析出，具有對應於高速應答的低粘度，並且使用該組合物的液晶顯示元件在聚合後的取向性更加穩定，顯示特性不發生不良狀況。本申請中通過使用特定的化合物解決了這些問題。
文檔編號G02F1/1337GK103180410SQ201180051489
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月15日 優先權日2010年12月24日
發明者須藤豪, 川上正太郎 申請人:Dic株式會社