专利名称：含有聚合性化合物的液晶组合物及使用其的液晶显示元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及含有聚合性化合物的液晶组合物以及使用其的液晶显示元件。
背景技术：
就PSA(Polymer Sustained Alignment,聚合物稳定取向)型液晶显示装置是为了控制液晶分子的预倾角(Pretilt angle)而具有在盒内形成聚合物结构物的结构的装置，由于其高速响应性、高对比度，因而作为液晶显示元件进行开发。PSA型液晶显示元件的制造如下进行将由液晶性化合物和聚合性化合物组成的聚合性组合物注入到基板间，施加电压，在使液晶分子取向了的状态下，使聚合性化合物聚合，固定液晶分子的取向。作为该PSA型液晶显示元件的显示不良即图像残留(焼t付t )的原因，已知由杂质导致以及液晶分子的取向变化(预倾角的变化)。 由杂质导致的图像残留是由因聚合不完全而残留的聚合性化合物和为了促进聚合的进行而添加的聚合引发剂引起的。因此，有必要将聚合终止后的聚合性化合物的残留量抑制在最小限度，抑制添加的聚合引发剂的量。例如，如果为了使聚合完全进行而添加大量的聚合引发剂，则残留的聚合引发剂造成显示元件的电压保持率下降，对显示品质造成不良影响。此外，如果为了抑制电压保持率的下降而减少聚合时使用的聚合引发剂的量，则聚合进行不完全，因而聚合性化合物残留，无法避免发生由残留的聚合性化合物导致的图像残留。另外，为了通过少量添加聚合引发剂使聚合性化合物完全固化，抑制聚合性化合物的残留，还有如下方法在聚合时长时间照射强紫外线等，由此施加大量的能量。但是，在这种情况下，会导致制造装置的大型化、制造效率的降低，并且发生由紫外线导致的液晶材料的劣化等。因此，在以往的含有聚合性化合物的液晶组合物中，同时降低未固化的聚合性化合物和聚合引发剂两者的残留量是困难的。因此，谋求含有不使用聚合引发剂就能完成聚合的聚合性化合物的液晶组合物。另一方面，还已知图像残留的发生是含有聚合性化合物的液晶组合物中的液晶分子的预倾角发生变化所引起的。即，如果聚合性化合物的固化物即聚合物柔软，则在构成显示元件的情况下，长时间持续显示同一图案时，聚合物的结构发生变化，其结果预倾角发生变化。由于预倾角的变化成为图像残留的原因，因而需要可形成具有聚合物结构不发生变化的刚直结构的聚合物的聚合性化合物。以往，为了通过提高聚合物的刚性来防止图像残留，对于使用具有仅有环结构和聚合性官能团的1，4 一亚苯基等结构的聚合性化合物来构成显示元件(参见专利文献I)、使用具有联芳基结构的聚合性化合物来构成显示元件(参见专利文献2)已有研究。但是，由于这些聚合性化合物相对于液晶化合物的相溶性低，因而存在如下问题在制备液晶组合物时，产生该聚合性化合物的析出。此外，为了通过提高聚合物的刚性来防止图像残留，提出了如下方案使用2官能性聚合性化合物与二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯等3官能以上的聚合性化合物的混合液晶组合物来构成显示元件(参见专利文献3)。但是，二季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯在分子内不具有环结构，因此与液晶化合物的亲和力弱，控制取向的能力弱，存在得不到充分的取向稳定性的问题。另外，这些聚合性化合物在聚合时必须添加聚合弓I发剂，如果不添加聚合弓I发剂，则在聚合后聚合性化合物会残留。另外，PSA型液晶显示元件用于液晶电视等，因此，为了进一步改善动画显示性能，对快速响应化的要求强烈。作为响应速度的改良方法，公开了各种含有具有烯基的非聚合性液晶化合物的含有聚合性化合物的液晶组合物(专利文献4和专利文献5)，但是只不过进行了仅着眼于非聚合性液晶化合物的研究，并没有进行关于非聚合性液晶化合物和聚合性化合物的组合的研究。因此，产生了发生化合物的析出等问题。如上所述，难以满足对含有聚合性化合物的液晶组合物要求的快速响应特性、显示元件的图像残留特性、取向稳定性、作为不发生析出的组合物的稳定性以及制作PSA型液晶显示元件时的制造效率等特性，需要进行进一步改善。现有技术文献
专利文献专利文献I :日本特开2003 - 307720号公报专利文献2 :日本特开2008 - 116931号公报专利文献3 :日本特开2004 - 302096号公报专利文献4 :日本特开2009 - 102639号公报专利文献5 W02010/084823号公报
发明内容
发明要解决的课题本发明要解决的课题在于提供具有高速响应性、在广的温度范围内不发生析出、聚合速度快、聚合后的液晶取向控制力高、不会产生图像残留等显示特性不良情况的含有聚合性化合物的液晶组合物。课题还在于，通过使用含有聚合性化合物的液晶组合物，提供无显示不均等的显示品质优异的液晶显示元件。解决课题的手段本申请发明人等对各种聚合性化合物和各种非聚合性液晶化合物进行研究，结果发现，含有具有特定结构的聚合性化合物和非聚合性液晶化合物的含有聚合性化合物的液晶组合物能够解决上述课题，从而完成本发明。S卩，提供含有聚合性化合物的液晶组合物，其特征在于，含有一种或二种以上的选自由通式(I)所示的聚合性化合物组成的组中的化合物作为第一成分，并且含有一种或二种以上的具有烯基的非聚合性液晶化合物作为第二成分，还提供使用该液晶组合物的液晶显示元件。
权利要求
1.一种含有聚合性化合物的液晶组合物，其特征在于，含有一种或二种以上的选自由通式(I)所示的聚合性化合物组成的组中的化合物作为第一成分，并且含有一种或二种以上的具有烯基的非聚合性液晶化合物作为第二成分，
2.根据权利要求I所述的含有聚合性化合物的液晶组合物，其含有一种或二种以上的通式(II)所示的化合物作为第二成分，
3.根据权利要求I或2所述的含有聚合性化合物的液晶组合物，其中，在通式(I)中，X11至X22中的至少一个表示氟原子或甲基。
4.根权利要求I 3中任一项所述的含有聚合性化合物的液晶组合物，其特征在于，含有至少一种选自通式(II - I)至通式(II 一 4)所示的化合物中的化合物作为第二成分，
5.根据权利要求I 4中任一项所述的含有聚合性化合物的液晶组合物，其特征在于，含有至少一种选自通式(II - 5)至通式(II - 10)所示的化合物中的化合物作为第二成分，
6.根据权利要求I 5中任一项所述的含有聚合性化合物的液晶组合物，其特征在于， 含有一种或二种以上的选自由通式(III - I)至通式(III 一 4)所示的化合物组成的组中的化合物作为第三成分，含有一种或二种以上的选自通式(III - 5)至通式(III - 8)所示的化合物中的化合物作为第四成分，
7.根据权利要求I 6中任一项所述的含有聚合性化合物的液晶组合物，其特征在于，通式(I)所示的化合物的含量为O. 01质量％至2. O质量％。
8.根据权利要求I 7中任一项所述的含有聚合性化合物的液晶组合物，其特征在于，通式(II — I)至通式(II — 4)所示的化合物的含量为5质量％至40质量％。
9.根据权利要求I 8中任一项所述的含有聚合性化合物的液晶组合物，其在25°C的介电常数各向异性Λ ε为一 2. O至一 6. O的范围，在25°C的折射率各向异性An为O. 08至O. 13的范围，向列相一各向同性液体相转变温度(Tni)为60°C至120°C的范围。
10.根据权利要求I 9中任一项所述的含有聚合性化合物的液晶组合物，其用于如下液晶显示元件具有在一对基板之间夹持有液晶的结构，该基板至少具备透明电极和偏振板，通过将液晶组合物中所含有的聚合性化合物聚合来赋予液晶取向能力。
11.一种液晶显示元件，其特征在于，使用权利要求I 10中任一项所述的含有聚合性化合物的液晶组合物，通过将含有聚合性化合物的液晶组合物中的聚合性化合物聚合而赋予了液晶取向能力。
12.—种有源矩阵驱动用液晶显示元件，其使用权利要求I 10中任一项所述的含有聚合性化合物的液晶组合物。
13.—种VA模式、PSVA模式、IPS模式或ECB模式用液晶显示元件，其使用权利要求I 10中任一项所述的含有聚合性化合物的液晶组合物。
全文摘要
本发明为含有聚合性化合物的液晶组合物及使用其的液晶显示元件。本发明要解决的课题在于，提供具有高速响应性、在广的温度范围内不会析出、聚合速度快、聚合后的液晶取向控制力高、图像残留等显示特性不会产生不良情况的含有聚合性化合物的液晶组合物。课题还在于，通过使用含有聚合性化合物的液晶组合物，提供无显示不均等显示品质优异的液晶显示元件。本发明提供含有聚合性化合物的液晶组合物，其特征在于，含有一种或二种以上的通式(I)所示的聚合性化合物作为第一成分，并且含有一种或二种以上的具有烯基的非聚合性液晶化合物作为第二成分，本发明还提供使用该液晶组合物的液晶显示元件。
文档编号C09K19/56GK102786937SQ20121015666
公开日2012年11月21日 申请日期2012年5月18日 优先权日2011年5月20日
发明者川上正太郎, 栗山毅, 栗泽和树 申请人:Dic株式会社