[发明专利]向列液晶组合物和使用其的液晶显示元件

说明书

本发明涉及作为液晶显示材料有用的含有聚合性化合物的介电常数各向异性(Δε)显示负值的向列液晶组合物和使用其的液晶显示元件。本发明的液晶组合物不阻碍通过用于制作元件的紫外线照射生成液晶分子的预倾角而使聚合性化合物聚合，由此能够提供被赋予适当的预倾角，取向稳定性良好且没有显示不良或显示不良被抑制，显示品质优异、响应速度快的PSA型显示元件。使用了本发明的液晶组合物的液晶显示元件对有源矩阵驱动用液晶显示元件是有用的，可以适用于PSVA模式的液晶显示元件。

技术领域

本发明涉及作为液晶显示材料有用的介电常数各向异性(Δε)显示负值的向列液晶组合物和使用其的液晶显示元件。

背景技术

液晶显示元件被用于以时钟、计算器为首的家庭用各种电气设备、测定设备、汽车用面板、文字处理器、电子记事本、打印机、电脑、电视机等。作为液晶显示方式，其代表性方式可以列举TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型、DS(动态光散射)型、GH(宾主)型、IPS(平面转换)型、OCB(光学补偿双折射)型、ECB(电压控制双折射)型、VA(垂直取向)型、CSH(彩色超垂直)型或FLC(铁电性液晶)等。此外，作为驱动方式，也可以列举静态驱动、多工驱动、单纯矩阵方式、利用TFT(薄膜晶体管)、TFD(薄膜二极管)等驱动的有源矩阵(AM)方式。

这些显示方式中，IPS型、ECB型、VA型或CSH型等具有使用Δε显示负值的液晶材料的特征。其中，尤其是利用AM驱动的VA型显示方式，被用于要求高速且宽视角的显示元件、例如电视机等用途。

对于VA型等显示方式中使用的向列液晶组合物，要求低电压驱动、高速响应和宽工作温度范围。即，要求Δε为负且绝对值大、粘度低、向列相-各向同性液体相转变温度(T_ni)高。此外，由于折射率各向异性(Δn)与单元间隙(d)之积即Δn×d的设定，需要根据单元间隙将液晶材料的Δn调节至适当的范围。另外在将液晶显示元件应用于电视机等时重视高速响应性，因此需要粘度(η)低的液晶材料。

迄今为止，通过对Δε为负且其绝对值大的化合物进行各种研究，改善了液晶组合物的特性。

作为Δε为负的液晶材料，公开了使用如下的具有2,3-二氟亚苯基骨架的液晶化合物(A)和(B)(参照专利文献1)的液晶组合物。

[化1]

该液晶组合物使用作为Δε大体为0的化合物的液晶化合物(C)和(D)，但该液晶组合物并未在液晶电视机等的需要高速响应的液晶组合物中实现充分低的粘性。

[化2]

此外，还公开了通过使用30％以上的式(E)所表示的化合物来改善响应速度的液晶组合物。(参照专利文献2)

[化3]

另一方面，作为VA型显示模式之一，已知有PSA(Polymer Sustained Alignment，聚合物稳定取向)型液晶显示元件。该显示元件为了对液晶分子的预倾角进行控制而具有在单元内形成了聚合物结构物的结构，由于高速响应性、高对比度而推进了作为液晶显示元件的开发。

PSA型液晶显示元件的制造通过下述方法进行：将包含聚合性化合物和液晶化合物的含有聚合性化合物的液晶组合物注入到基板间，在施加电压使液晶分子发生了取向的状态下使聚合性化合物聚合，将液晶分子的取向固定。

PSA型液晶显示元件的制造通过下述方法进行：将包含聚合性化合物和液晶化合物的含有聚合性化合物的液晶组合物注入到基板间，在施加电压使液晶分子发生了取向的状态下使聚合性化合物聚合，将液晶分子的取向固定。