专利名称：新型液晶显示装置及有用的液晶组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用介电常数各向异性为负的向列型晶体组合物的液晶显示装置。
背景技术：
现在，作为有源矩阵驱动方式的装置，OCB (光学补偿弯曲方式)、VA (垂直取向方式)、IPS (面内取向方式)等显示方式由于其显示质量而应用于便携式终端、液晶电视、投影仪、计算机等。有源矩阵显示方式提出了将每个像素都设计为非线形回路，且使用非晶硅、多晶硅的TFT(薄膜晶体管)、使用有机半导体材料的技术。另外，对应于显示的大型化、高精细化，作为液晶分子的取向方法提出了光取向技术。为了获得显示中更宽的视角特性而提出了使用相位差膜，为了达到更明亮的显示而提出了使用光聚合性单体(非专利文献I 8)。
但是，要想使液晶电视完全取代使用CRT的现有电视，并且还应对3D影像或场序显示的需求，则在应答速度、视角特性的方面依然有所不足。例如，所述IPS方式虽然视角特性优异，但是在应答速度方面有所不足，而所述VA方式虽然应答速度比较高，但是视角特性的方面有所不足。因此，在超速方式的基础上，进行了使帧频率为60Hz至120Hz、240Hz等高频率以提高显示元件视觉上应答速度的改良。但是，仅就这些液晶显示装置的电子回路的改良而言，要想超越液晶材料固有的应答速度的界限是有限的，要求通过对含有液晶材料的显示装置整体进行改良而从根本上改善应答速度。
另外，提出了在所述VA方式中，为了改善视角特性而将像素分割，通过改变每个分割的像素的液晶分子的取向方向从而改善视角特性的MVA (多畴垂直取向方式)。利用该方式能够改善视角特性，但在像素分割上，由于要求均一地制造具有复杂结构的液晶单元，因而不能避免制造效率的降低。
作为从根本上改善这种问题的方法，提出了与现有的驱动方式不同的新的驱动方式。例如，已知一种在未施加电压时，将介电常数各向异性为正的液晶材料(△ ε >0)相对于基板面垂直取向，利用由在基板面上配置的电极产生的横电场来驱动液晶分子的方法(专利文献I 7及非专利文献9 15)。该方法中，通过横向的电场弯曲，在施加电压时液晶分子朝着不同方向取向，由此不像所述MVA方式那样进行像素分割就能够形成多畴，因此制造效率方面优异。根据专利文献3 7、非专利文献9 15，这种方式的液晶显示装置有E0C, VA-1PS等各种叫法，本 发明中在以下简称为“VAIPS”。
但是，VAIPS方式中，由于液晶分子的物理行为与现有的液晶显示装置的驱动方法不同，因此在液晶材料的选择中要求以与现有不同的标准来选择液晶材料。
即，一般的TN方式中，Frederick’ s转移的阈值电压(Vc)以下式表不:
[数学式I]
权利要求
1.一种液晶显示装置，其特征在于，其是包括第一基板、第二基板以及夹持于所述第一基板和第二基板之间的具有负的介电常数各向异性的液晶组合物层的液晶显示装置，所述液晶显示装置具有多个像素，各个所述像素能够独立控制，并且所述像素具有一对像素电极和共通电极，该两电极被设于所述第一和第二两个基板中的至少一个基板，所述液晶组合物层的液晶分子的长轴为大致垂直取向或混合取向。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述像素电极和共通电极的间隔(dgap、μ )小于像素电极或共通电极的宽度(dITQ、μ )。
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其中，作为所述液晶组合物层，使用含有从通式(LCl)至通式(LC5)表示的化合物组中选出的两种以上化合物的液晶组合物: [化学式I]
4.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其中，作为所述液晶组合物层，使用含有通式(LC6)表示的化合物中的一种或两种以上的液晶组合物: [化学式3]
5.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其中，通式(LC2)为选自由下述通式(LC2)-1至通式(LC2) -3表示的化合物所组成的组中的一种或两种以上的化合物: [化学式5]
6.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其中，通式(LC3)为选自由下述通式(LC3)-1至通式(LC3) -13表示的化合物所组成的组中的一种或两种以上的化合物: [化学式6]
7.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其中，通式(LC4)为选自由下述通式(LC4)-1至通式(LC4) -6、通式(LC5)为选自由下述通式(LC5) -1至通式(LC5) -4表示的化合物所组成的组中的一种或两种以上的化合物:
8.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其中，通式(LC6)为选自由通式(LC6)-1至通式(LC6) -11表示的化合物所组成的组中的一种或两种以上的化合物: [化学式8]
9.根据权利要求4或8所述的液晶显示装置，其中，含有30 70质量％的通式(LC6)表示的化合物，液晶组合物在20°C的粘度η为20mPa.s以下。
10.根据权利要求6或7所述的液晶显示装置，其中，通式(LC3)-1至通式(LC3)-13、通式(LC4)-1至通式(LC4)-6及通式(LC5)-1至通式(LC5)_4中，Z1及Z2中的至少一个为-C2FO-或-OCF2-。
11.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于，使用含有两种以上的通式(LCl) (LC5)中Λ ε在-4以下的化合物的液晶组合物。
12.根据权利要求3至12中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，使用含有两种以上的通式(LCl) (LC5)中Λ ε在-4以下的化合物70 30质量％、且含有通式(LC6)表示的化合物30 70质量％的液晶组合物。
13.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其中，含有两种以上的通式(LC2) (LC5)中Λ ε在-4以下的化合物70 30质量％、且含有通式(LC6)表示的化合物30 70质量％。
14.根据权利要求3至13中任一项所述的液晶显示装置，其中，作为所述液晶组合物层，使用含有一种或两种以上聚合性化合物的液晶组合物。
15.根据权利要求14所述的液晶显示装置，其中，聚合性化合物为具有如下结构的圆盘状液晶化合物:以苯衍生物、三亚苯衍生物、三聚茚衍生物、酞菁衍生物或环己烷衍生物作为分子中心母核，并且直链烷基、直链烷氧基或取代苯甲酰氧基作为其侧链以放射状取代。
16.根据权利要求14所述的液晶显示装置，其中，聚合性化合物为通式(PCl)表示的聚合性化合物: [化学式9]
17.根据权利要求16所述的液晶显示装置，其中，通式(PCl)中MG由以下结构表示: [化学式10]
18.根据权利要求16或17所述的液晶显示装置，其中，在通式(PCl)中，Sp1及Sp2各自独立地表示亚烷基，该亚烷基可以被一个以上的卤原子或CN取代，该基团中存在的一个或两个以上 CH2 基团可以被 -0-、-S-、-NH-、-N (CH3)-、-C0-、-C00-、-0C0-、-0C00-、-SC0-、-COS-或-C = C-取代但氧原子不直接相邻。
19.根据权利要求16或17所述的液晶显示装置，其中，在通式(PCl)中，P1及P2各自独立地为选自由以下的通式(PCl-a)至通式(PCl-d)表示的化合物所组成的组的结构: [化学式11]
20.根据权利要求17至19中任一项所述的液晶显示装置，其中，通式(PCl)为通式(PCl)-1或通式(PCl)-2表示的聚合性化合物: [化学式12]
21.根据权利要求16至20中任一项所述的液晶显示装置，其中，通式(PCl)为选自由通式(PCl) -3至通式(PCl) -8表示的化合物所组成的组中的一种或两种以上的化合物: [化学式13]
22.根据权利要求16至21中任一项所述的液晶显示装置，其中，通式(PCl)及通式(PCl)-1至通式(PCl) 8中，SPl、Sp^Q1及Q2均为单键。
23.根据权利要求21或22所述的液晶显示装置，其中，通式(PCl)-1至通式(PCl)-8中，n3+n4为3 6。
24.根据权利要求19至23中任一项所述的液晶显示装置，其中，通式(PCl)及通式(PCl)-1 至通式(PCl)-8 中，P1&P2 为通式(PCl-b)。
25.根据权利要求21至23中任一项所述的液晶显示装置，其中，通式(PCl)-1至通式(PCl)-8 中，W1SFJFp 0CF3、CH3 或 OCH3,116为 1、2、3 或 4。
26.根据权利要求16所述的液晶显示装置，其特征在于，使用含有一种或两种以上通式(PCl)中MG为通式(PCl) -9表示的圆盘状化合物的液晶组合物: [化学式14]
27.根据权利要求14至26中任一项所述的液晶显示装置，其中，液晶组合物不含有聚合引发剂。
28.根据权利要求14至26中任一项所述的液晶显示装置，其中，聚合性化合物的含量为0.05 2.0质量％。
29.根据权利要求1至28中任一项所述的液晶显示装置，其中，液晶组合物的折射率各向异性(Λη)与显示装置的第一基板和第二基板之间的间隔(d)的乘积(Λη.(!)为0.30 0.40。
30.根据权利要求1至30中任一项所述的液晶显示装置，其中，在显示装置的第一基板和第二基板上的与液晶组合物接触的面设有由聚酰亚胺(ΡΙ)、聚酰胺、查耳酮、肉桂酸酯或肉桂酰形成的取向膜。
31.根据权利要求30所述的液晶显示装置，其中，在显示装置的第一基板和第二基板上的与液晶组合物接触的面设有使用光取向技术制成的取向膜。
32.根据权利要求1至31中任一项所述的液晶显示装置，其中，基板面上的液晶组合物的倾斜角为85 90°。
33.根据权利要求1至31中任一项所述的液晶显示装置，其中，第一基板和第二基板中的一个基板面上的液晶组合物的倾斜角为85 90°，另一个基板面上的液晶组合物的倾斜角为3 20°。
全文摘要
本发明提供一种使用负的介电常数各向异性(Δε<0)的液晶材料的、应答速度快、视角宽、光透过时的透过率高且光遮断时的黑度水平高的对比度优异的VAIPS方式的液晶显示装置。本发明提供一种电光显示装置，其是一种包括第一基板、第二基板以及夹持于所述第一基板和第二基板之间的具有负的介电常数各向异性的液晶组合物层的液晶显示装置，所述液晶显示装置具有多个像素，各个所述像素能够独立控制，并且所述像素具有一对像素电极和共通电极，该两个电极被设于所述第一和第二两个基板中的至少一个基板，所述液晶组合物层的液晶分子的长轴大致垂直于所述基板面而取向或混合取向。
文档编号G02F1/13GK103154811SQ201180046460
公开日2013年6月12日 申请日期2011年9月22日 优先权日2010年9月28日
发明者竹内清文, 金亲昌和 申请人:Dic株式会社