專利名稱：含有聚合性化合物的液晶組合物和使用該液晶組合物的液晶顯示元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及向特定的液晶組合物中添加具有(甲基)丙烯酰基作為聚合性基團(tuán)的 聚合性液晶化合物而形成的液晶組合物、以及將該液晶組合物用基板夾持而制作的電子光 學(xué)顯示元件。
背景技術(shù)：
利用了作為液晶化合物的特性的光學(xué)(折射率)各向異性(Δη)(以下有時(shí)僅稱 為“Δη”)或介電各向異性(Δ O (以下有時(shí)僅稱為“Δ ε”)的液晶顯示元件至今為止 已經(jīng)制作了很多，從鐘表開始，廣泛應(yīng)用于臺式電子計(jì)算器、各種測定儀器、汽車用儀表板、 文字處理機(jī)、電子筆記本、手機(jī)、打印機(jī)、計(jì)算機(jī)、電視等中，對它的需求也在逐年增高。在液 晶化合物中，具有位于固體相和液體相中間的固有的液晶相，其相形態(tài)大致可分為向列相、 近晶相和膽甾相，其中，在用于顯示元件時(shí)，向列相目前被最廣泛地利用。另外，在應(yīng)用于液 晶顯示元件的方式中，作為顯示方式，可以舉出代表性的TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向 列)型、DS(動態(tài)光散射)型、GH(賓-主)型、IPS(平面開關(guān))型、OCB(光學(xué)補(bǔ)償雙折射) 型、ECB (電壓控制雙折射)型、VA(垂直取向)型、CSH(色彩超垂直取向)型或FLC(鐵電 液晶)型等。另外，作為驅(qū)動方式，從以往的靜態(tài)驅(qū)動到多路驅(qū)動變得普遍，單純矩陣方式、 以及最近通過TFT (薄膜晶體管)或MIM驅(qū)動的有源矩陣(AM)方式正成為主流。以往作為AM方式的液晶顯示器，是以將介電各向異性(Δ ε)為正的液晶材料平 行于基板面、且在相向的基板間以扭曲90度的方式取向而成的TN型液晶顯示裝置為主流。 然而，該TN型具有所謂視場角狹小的問題，進(jìn)行了增加視場角的各種各樣的研究。作為替代TN型的方式，開發(fā)了 VA型、尤其是非專利文獻(xiàn)1或非專利文獻(xiàn)2中記載 的MVA型、EVA型，成功地大幅度改善了視場角特性。這些方式是將介電各向異性為負(fù)的液 晶材料在2塊基板之間垂直取向，且通過基板表面設(shè)置的突起或狹縫來限制外加電壓時(shí)液 晶分子的傾斜方向。另外，正如專利文獻(xiàn)1中所記載的那樣，最近還提出了一種液晶顯示裝 置，其是將含有通過光或熱聚合的單體或低聚物等的液晶材料密封在基板間，一邊調(diào)整向 液晶層外加的電壓，一邊使聚合性成分聚合，從而確定液晶的取向方向。像這樣，進(jìn)行了增加視場角的研究，目前，其在以筆記本電腦、監(jiān)視器、進(jìn)而電視機(jī) 為代表的大型液晶顯示裝置中的應(yīng)用已經(jīng)實(shí)用化。然而，那些液晶顯示元件存在對電場的 響應(yīng)速度慢的難點(diǎn)，與響應(yīng)速度有關(guān)的要求仍然不少。特別是在用于動畫顯示的電視等中， 要求響應(yīng)的高速化。為了通過液晶顯示元件進(jìn)行高精細(xì)和高品質(zhì)的顯示，有必要開發(fā)、使用 響應(yīng)速度快的液晶。另外，在以一定的幀周期驅(qū)動的情況下，為了獲得對比度的良好顯示，希望液晶顯 示元件中的電壓保持率(幀周期間的電壓保持率)高。特別是對專利文獻(xiàn)1中記載的液晶 材料施加光或熱等能量的情況下，擔(dān)心伴隨著化合物的劣化，電壓保持率會下降。專利文獻(xiàn)1中公開了減少了燒結(jié)的VA液晶顯示裝置以及其中使用的組合物；專利文獻(xiàn)2中公開了提供電壓保持率高的VA液晶顯示元件的取向膜，但即使使用該取向膜， 仍不能獲得滿意的響應(yīng)速度。專利文獻(xiàn)3和4中公開了 VA液晶組合物，但沒有記載將(甲 基)丙烯?；鳛榫酆闲曰鶊F(tuán)而導(dǎo)入的聚合性液晶化合物的使用。專利文獻(xiàn)5中公開了聚 合性液晶化合物，但對于具有負(fù)介電各向異性(△ O的液晶組合物的使用，既沒有記載， 也沒有暗示。
日本特開2003-307720號公報(bào) 日本特開2006-215184號公報(bào) 日本特開2005-48007號公報(bào) 日本特開2007-23071號公報(bào) 日本特開2007-119415號公報(bào)

專利文獻(xiàn)1 專利文獻(xiàn)2 專利文獻(xiàn)3 專利文獻(xiàn)4 專利文獻(xiàn)5 非專利文獻(xiàn)1 非專利文獻(xiàn)2
‘液晶，，vol. 3No. 2 117 (1999 年) ‘液晶，，vol. 3No. 4 272 (1999 年)

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種在紫外線等能量線照射后，可靠性(電壓保持率) 不會降低、并能夠高速響應(yīng)的液晶顯示元件的液晶組合物。本發(fā)明通過提供一種液晶組合物，達(dá)成了上述目的，該液晶組合物相對于100質(zhì) 量份的介電各向異性(A O為負(fù)的向列型液晶組合物，含有0.01 3質(zhì)量份的由下述通 式(I)表示的聚合性化合物。
權(quán)利要求
一種液晶組合物，其相對于100質(zhì)量份的介電各向異性Δε為負(fù)的向列型液晶組合物，含有0.01～3質(zhì)量份的由下述通式(I)表示的聚合性化合物，通式(I)中，環(huán)C1、C2和C3分別獨(dú)立地表示苯環(huán)、環(huán)己烷環(huán)或萘環(huán)，這些環(huán)中的氫原子可以被碳原子數(shù)為1～3的烷基、碳原子數(shù)為1～3的烷氧基、碳原子數(shù)為1～3的酰基或鹵素原子取代；M1和M2分別獨(dú)立地表示氫原子或甲基；Z1是直接鍵合、 L1 、 L1O 、 L1O CO 或 L1CO O ，Z4是直接鍵合、 L2 、 OL2 、 O COL2 或 CO OL2 ，至少Z1和Z4中的任意一方不是直接鍵合；L1和L2分別獨(dú)立地表示可以具有支鏈的碳原子數(shù)為1～10的亞烷基，該亞烷基可以被氧原子中斷1～3次，但不連續(xù)被中斷，而且用于中斷的氧原子和與亞烷基相鄰的氧原子也不連續(xù)；當(dāng)Z1和Z4為相同基團(tuán)時(shí)，環(huán)C1、環(huán)C2和環(huán)C3中的1個(gè)以上的氫原子被碳原子數(shù)為1～3的烷基、碳原子數(shù)為1～3的烷氧基、碳原子數(shù)為1～3的?；螓u素原子取代；Z2和Z3各自獨(dú)立地表示直接鍵合、酯鍵、醚鍵、或可以具有支鏈也可以具有不飽和鍵的碳原子數(shù)為2～8的亞烷基、或由它們的組合構(gòu)成的連接基；p和q分別獨(dú)立地為0或1，且p+q≥1。FPA00001206219000011.tif
2.如權(quán)利要求1所述的液晶組合物，在所述通式(I)中，Z1和Z4是不同的基團(tuán)，或L1 和L2是不同的基團(tuán)。
3.如權(quán)利要求2所述的液晶組合物，在所述通式⑴中，Z1和Z4中的任意一個(gè)為直接鍵合。
4.如權(quán)利要求1 3中任意一項(xiàng)所述的液晶組合物，在所述通式(I)中，ρ和q均為1。
5.如權(quán)利要求1 4中任意一項(xiàng)所述的液晶組合物，在所述通式(I)中，環(huán)C1、環(huán)C2和 環(huán)C3中的1個(gè)以上的氫原子被碳原子數(shù)為1 3的烷基、碳原子數(shù)為1 3的烷氧基、碳 原子數(shù)為1 3的?；螓u素原子取代。
6.如權(quán)利要求1 5中任意一項(xiàng)所述的液晶組合物，在所述通式(I)中，Z2和Z3分別 為酯鍵。
7.如權(quán)利要求1 6中任意一項(xiàng)所述的液晶組合物，在所述通式(I)中，L1和/或L2 為碳原子數(shù)為2 8的亞烷基。
8.如權(quán)利要求1 7中任意一項(xiàng)所述的液晶組合物，在所述通式(I)中，M1和M2中的 任意一個(gè)為甲基。
9.如權(quán)利要求1 8中任意一項(xiàng)所述的液晶組合物，在所述通式(I)中，M1和M2均為甲基。
10.如權(quán)利要求1 9中任意一項(xiàng)所述的液晶組合物，其相對于100質(zhì)量份的介電各向 異性Δ ε為負(fù)的所述向列型液晶組合物，含有0.05 2質(zhì)量份的由所述通式(I)表示的 聚合性化合物。
11.如權(quán)利要求1 10中任意一項(xiàng)所述的液晶組合物，介電各向異性Δε為負(fù)的所述向列型液晶組合物含有30 100質(zhì)量％的由下述通式(II)表示的液晶化合物，
12.如權(quán)利要求11所述的液晶組合物，所述通式(II)表示的液晶化合物是下述通式 (III)表示的液晶化合物，
13.如權(quán)利要求12所述的液晶組合物，在所述通式(III)中，E\E2、E3和E4是氫原子 或氟原子。
14.如權(quán)利要求12所述的液晶組合物，在所述通式(III)中，E3和E4是氟原子，Y2是 直接鍵合，k是l，m是0。
15.如權(quán)利要求11 14中任意一項(xiàng)所述的液晶組合物，介電各向異性Δε為負(fù)的所 述向列型液晶組合物進(jìn)一步含有5 50質(zhì)量％的由下述通式(IV)表示的液晶化合物，
16. 一種電子光學(xué)顯示元件，其是通過下述形成的將權(quán)利要求1 15中任意一項(xiàng)所 述的液晶組合物用一對基板夾持，在該一對基板中的至少一方的基板上具備用于對液晶分 子外加電壓的電極，然后向該液晶組合物照射能量線，使該液晶組合物所含有的由所述通 式(I)表示的聚合性化合物聚合。
全文摘要
本發(fā)明的液晶組合物相對于100質(zhì)量份的介電各向異性為負(fù)的向列型液晶組合物，含有0.01～3質(zhì)量份的由下述通式(I)表示的聚合性化合物；在紫外線等能量線照射后，該液晶組合物的可靠性(電壓保持率)不會降低，并能提供可以高速響應(yīng)的液晶顯示元件。其中，環(huán)C1～C3表示苯環(huán)、環(huán)己烷環(huán)或萘環(huán)；M1和M2表示氫原子或甲基；Z1是直接鍵合、-L1-、-L1O-等，Z4是直接鍵合、-L2-、-OL2-等，至少Z1和Z4中的一方不是直接鍵合；L1和L2表示碳原子數(shù)為1～10的亞烷基；當(dāng)Z1和Z4為相同基團(tuán)時(shí)，環(huán)C1～C3中的1個(gè)以上的氫原子可以被取代；Z2和Z3表示直接鍵合、酯鍵等；p和q為0或1，且p+q≥1，
文檔編號C09K19/34GK101952390SQ20098010580
公開日2011年1月19日 申請日期2009年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月22日
發(fā)明者入澤正福, 松本健 申請人:株式會社艾迪科