专利名称：含有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元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及向特定的液晶组合物中添加具有(甲基)丙烯酰基作为聚合性基团的 聚合性液晶化合物而形成的液晶组合物、以及将该液晶组合物用基板夹持而制作的电子光 学显示元件。
背景技术：
利用了作为液晶化合物的特性的光学(折射率)各向异性(Δη)(以下有时仅称 为“Δη”)或介电各向异性(Δ O (以下有时仅称为“Δ ε”)的液晶显示元件至今为止 已经制作了很多，从钟表开始，广泛应用于台式电子计算器、各种测定仪器、汽车用仪表板、 文字处理机、电子笔记本、手机、打印机、计算机、电视等中，对它的需求也在逐年增高。在液 晶化合物中，具有位于固体相和液体相中间的固有的液晶相，其相形态大致可分为向列相、 近晶相和胆甾相，其中，在用于显示元件时，向列相目前被最广泛地利用。另外，在应用于液 晶显示元件的方式中，作为显示方式，可以举出代表性的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(平面开关)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(色彩超垂直取向)型或FLC(铁电 液晶)型等。另外，作为驱动方式，从以往的静态驱动到多路驱动变得普遍，单纯矩阵方式、 以及最近通过TFT (薄膜晶体管)或MIM驱动的有源矩阵(AM)方式正成为主流。以往作为AM方式的液晶显示器，是以将介电各向异性(Δ ε)为正的液晶材料平 行于基板面、且在相向的基板间以扭曲90度的方式取向而成的TN型液晶显示装置为主流。 然而，该TN型具有所谓视场角狭小的问题，进行了增加视场角的各种各样的研究。作为替代TN型的方式，开发了 VA型、尤其是非专利文献1或非专利文献2中记载 的MVA型、EVA型，成功地大幅度改善了视场角特性。这些方式是将介电各向异性为负的液 晶材料在2块基板之间垂直取向，且通过基板表面设置的突起或狭缝来限制外加电压时液 晶分子的倾斜方向。另外，正如专利文献1中所记载的那样，最近还提出了一种液晶显示装 置，其是将含有通过光或热聚合的单体或低聚物等的液晶材料密封在基板间，一边调整向 液晶层外加的电压，一边使聚合性成分聚合，从而确定液晶的取向方向。像这样，进行了增加视场角的研究，目前，其在以笔记本电脑、监视器、进而电视机 为代表的大型液晶显示装置中的应用已经实用化。然而，那些液晶显示元件存在对电场的 响应速度慢的难点，与响应速度有关的要求仍然不少。特别是在用于动画显示的电视等中， 要求响应的高速化。为了通过液晶显示元件进行高精细和高品质的显示，有必要开发、使用 响应速度快的液晶。另外，在以一定的帧周期驱动的情况下，为了获得对比度的良好显示，希望液晶显 示元件中的电压保持率(帧周期间的电压保持率)高。特别是对专利文献1中记载的液晶 材料施加光或热等能量的情况下，担心伴随着化合物的劣化，电压保持率会下降。专利文献1中公开了减少了烧结的VA液晶显示装置以及其中使用的组合物；专利文献2中公开了提供电压保持率高的VA液晶显示元件的取向膜，但即使使用该取向膜， 仍不能获得满意的响应速度。专利文献3和4中公开了 VA液晶组合物，但没有记载将(甲 基)丙烯酰基作为聚合性基团而导入的聚合性液晶化合物的使用。专利文献5中公开了聚 合性液晶化合物，但对于具有负介电各向异性(△ O的液晶组合物的使用，既没有记载， 也没有暗示。
日本特开2003-307720号公报 日本特开2006-215184号公报 日本特开2005-48007号公报 日本特开2007-23071号公报 日本特开2007-119415号公报
专利文献1 专利文献2 专利文献3 专利文献4 专利文献5 非专利文献1 非专利文献2
‘液晶，，vol. 3No. 2 117 (1999 年) ‘液晶，，vol. 3No. 4 272 (1999 年)
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种在紫外线等能量线照射后，可靠性(电压保持率) 不会降低、并能够高速响应的液晶显示元件的液晶组合物。本发明通过提供一种液晶组合物，达成了上述目的，该液晶组合物相对于100质 量份的介电各向异性(A O为负的向列型液晶组合物，含有0.01 3质量份的由下述通 式(I)表示的聚合性化合物。
权利要求
一种液晶组合物，其相对于100质量份的介电各向异性Δε为负的向列型液晶组合物，含有0.01～3质量份的由下述通式(I)表示的聚合性化合物，通式(I)中，环C1、C2和C3分别独立地表示苯环、环己烷环或萘环，这些环中的氢原子可以被碳原子数为1～3的烷基、碳原子数为1～3的烷氧基、碳原子数为1～3的酰基或卤素原子取代；M1和M2分别独立地表示氢原子或甲基；Z1是直接键合、 L1 、 L1O 、 L1O CO 或 L1CO O ，Z4是直接键合、 L2 、 OL2 、 O COL2 或 CO OL2 ，至少Z1和Z4中的任意一方不是直接键合；L1和L2分别独立地表示可以具有支链的碳原子数为1～10的亚烷基，该亚烷基可以被氧原子中断1～3次，但不连续被中断，而且用于中断的氧原子和与亚烷基相邻的氧原子也不连续；当Z1和Z4为相同基团时，环C1、环C2和环C3中的1个以上的氢原子被碳原子数为1～3的烷基、碳原子数为1～3的烷氧基、碳原子数为1～3的酰基或卤素原子取代；Z2和Z3各自独立地表示直接键合、酯键、醚键、或可以具有支链也可以具有不饱和键的碳原子数为2～8的亚烷基、或由它们的组合构成的连接基；p和q分别独立地为0或1，且p+q≥1。FPA00001206219000011.tif
2.如权利要求1所述的液晶组合物，在所述通式(I)中，Z1和Z4是不同的基团，或L1 和L2是不同的基团。
3.如权利要求2所述的液晶组合物，在所述通式⑴中，Z1和Z4中的任意一个为直接键合。
4.如权利要求1 3中任意一项所述的液晶组合物，在所述通式(I)中，ρ和q均为1。
5.如权利要求1 4中任意一项所述的液晶组合物，在所述通式(I)中，环C1、环C2和 环C3中的1个以上的氢原子被碳原子数为1 3的烷基、碳原子数为1 3的烷氧基、碳 原子数为1 3的酰基或卤素原子取代。
6.如权利要求1 5中任意一项所述的液晶组合物，在所述通式(I)中，Z2和Z3分别 为酯键。
7.如权利要求1 6中任意一项所述的液晶组合物，在所述通式(I)中，L1和/或L2 为碳原子数为2 8的亚烷基。
8.如权利要求1 7中任意一项所述的液晶组合物，在所述通式(I)中，M1和M2中的 任意一个为甲基。
9.如权利要求1 8中任意一项所述的液晶组合物，在所述通式(I)中，M1和M2均为甲基。
10.如权利要求1 9中任意一项所述的液晶组合物，其相对于100质量份的介电各向 异性Δ ε为负的所述向列型液晶组合物，含有0.05 2质量份的由所述通式(I)表示的 聚合性化合物。
11.如权利要求1 10中任意一项所述的液晶组合物，介电各向异性Δε为负的所述向列型液晶组合物含有30 100质量％的由下述通式(II)表示的液晶化合物，
12.如权利要求11所述的液晶组合物，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.如权利要求12所述的液晶组合物，在所述通式(III)中，E\E2、E3和E4是氢原子 或氟原子。
14.如权利要求12所述的液晶组合物，在所述通式(III)中，E3和E4是氟原子，Y2是 直接键合，k是l，m是0。
15.如权利要求11 14中任意一项所述的液晶组合物，介电各向异性Δε为负的所 述向列型液晶组合物进一步含有5 50质量％的由下述通式(IV)表示的液晶化合物，
16. 一种电子光学显示元件，其是通过下述形成的将权利要求1 15中任意一项所 述的液晶组合物用一对基板夹持，在该一对基板中的至少一方的基板上具备用于对液晶分 子外加电压的电极，然后向该液晶组合物照射能量线，使该液晶组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
本发明的液晶组合物相对于100质量份的介电各向异性为负的向列型液晶组合物，含有0.01～3质量份的由下述通式(I)表示的聚合性化合物；在紫外线等能量线照射后，该液晶组合物的可靠性(电压保持率)不会降低，并能提供可以高速响应的液晶显示元件。其中，环C1～C3表示苯环、环己烷环或萘环；M1和M2表示氢原子或甲基；Z1是直接键合、-L1-、-L1O-等，Z4是直接键合、-L2-、-OL2-等，至少Z1和Z4中的一方不是直接键合；L1和L2表示碳原子数为1～10的亚烷基；当Z1和Z4为相同基团时，环C1～C3中的1个以上的氢原子可以被取代；Z2和Z3表示直接键合、酯键等；p和q为0或1，且p+q≥1，
文档编号C09K19/34GK101952390SQ20098010580
公开日2011年1月19日 申请日期2009年2月2日 优先权日2008年2月22日
发明者入泽正福, 松本健 申请人:株式会社艾迪科