[发明专利]液晶组合物和液晶显示器

说明书

本发明涉及液晶组合物和液晶显示器。液晶组合物含有(A)式[I]的环己烷化合物；(R、R’各自独立地表示碳原子数1至6的直链状烷基。)(B)除上述(A)以外的液晶化合物；(C)选自由式[II]的聚合性化合物和式[III]的聚合性化合物组成的组中的至少1种聚合性化合物，P¹‑Sp¹‑E‑Sp²‑P² [II](P¹、P²表示丙烯酰氧基等，Sp¹、Sp²表示亚烷基氧基或直接键合，E表示亚芳基。)A‑(L‑W)_i‑(M‑Z)_j‑(N)_k‑B [III](A和B表示P‑Q‑等，P表示聚合性基团，Q表示间隔基团或单键，i个L和k个N表示亚苯基等，j个M表示亚苯基等，i个W和j个Z表示‑O‑等，i和k表示0或1，i+k＞0，j表示0、1、2或3，n表示1、2、3或4。)任选含有(D)光聚合引发剂。

技术领域

本发明涉及：含有特定的环己烷化合物和聚合性化合物的液晶组合物、和使用该液晶组合物的液晶显示器。

背景技术

迄今已经制成了许多利用了作为液晶化合物的特征的光学各向异性(Δn)(以下有时称为“Δn”)、介电常数各向异性(Δε)(以下有时称为“Δε”)的液晶显示元件，它们已经被用于时钟、进而计算器、测定设备、汽车用面板、文字处理器、电子笔记本、移动电话、打印机、计算机、TV等。该液晶显示元件中使用的液晶化合物中存在特有的液晶相，其相形态大致分为向列相、近晶相和胆甾相。其中，最广泛地利用了向列相。

任一显示元件中使用的液晶化合物都不仅需要对水分、空气、热、光等稳定，还需要如下特性等：以室温为中心在尽量宽的温度范围内体现液晶相，具有适当的介电常数各向异性(Δε)和折射率各向异性(Δn)，响应速度快，能进行低电压驱动。为了满足该特性，需要粘度低、且具有低的阈值电压的液晶。目前，不存在凭借单一化合物满足上述那样的全部条件的物质，现状是，将几种至几十种的液晶化合物混合来符合要求特性。进而，为了应对近年来的高清晰TV、3D的显示等，要求响应速度的进一步的改良。

对于使用环己烷化合物的响应性优异的向列液晶组合物，也提出了很多方案。例如有：一种向列液晶组合物，其能形成的预倾角大，条状域(strip domain)的发生率明显低，进而，在化学上稳定，能进行低电压驱动，能应对高分时驱动的高速响应性优异(专利文献1)；一种作为新型环己烷化合物、且从反铁电状态至铁电状态的响应速度得到改善的反铁电性液晶组合物，其提供对于期望的双折射率的大小，能驱动的温度范围宽，响应性优异，对比度良好的向列液晶组合物，提供使用其的、电光学特性得到改善的TN-LCD、STN-LCD、TFT-LCD等液晶显示装置(专利文献2)。另外，有一种液晶显示单元的材料，其具有环己烷环，混合在目前通用的液晶组合物中时，可以在不使粘度上升的情况下有效地降低阈值电压(专利文献3)。然而，至此的各提案中，关于响应速度，无法令人满意。

使用聚合性化合物使液晶材料事先具有倾斜角(预倾)的PSA(聚合物稳定取向(Polymer Sustained Alignment))技术中，一般而言，在形成有取向膜的TFT基板与对置基板之间，填充包含液晶化合物、聚合性化合物等的液晶组合物，从而制作液晶单元，在施加了规定电压的状态下进行光照射，使液晶组合物中的聚合性化合物聚合，从而在取向膜上形成取向控制层，对无施加电压时的液晶化合物分子赋予倾角。该技术的响应时间据说比PVA方式优异。另外，作为使液晶组合物取向的一个方法，有如下方法：预先在基板上涂布感光性聚酰亚胺(PI)而形成取向膜后，从倾斜方向照射紫外光，使聚酰亚胺分子取向，之后导入液晶组合物并使其取向，该技术也在高的响应速度方面具有特征。另外，还开发了如下技术(以下称为无PI技术)：在液晶材料中包含聚合性化合物，将该液晶组合物注入到未形成由聚酰亚胺等构成的取向膜的液晶单元中，照射紫外光，从而使聚合性化合物聚合，在基板上形成取向控制层，使液晶化合物分子取向。这些任一技术中均要求响应速度的进一步的高速化。