液晶显示元件制造技术

本发明专利技术提供一种液晶显示元件，其具有相对配置的第一透明绝缘基板和第二透明绝缘基板且在第一基板与第二基板之间夹持含有液晶组合物的液晶层，并且具有：在第一基板上由透明导电性材料构成的第一共用电极、在第二基板上由透明导电性材料构成的第二共用电极、以及由透明导电性材料构成的像素电极，为了在像素电极与共用电极的电极间形成边缘电场，像素电极与共用电极之间的电极间距离：R小于前述第一基板与第二基板的距离：G，共用电极配置于在第一基板的几乎整面上比像素电极更靠近第一基板的位置，液晶组合物具有负的介电常数各向异性，且含有选自通式(i)、通式(ii)和通式(iii)所表示的化合物组的1种或2种以上的化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请专利技术涉及使用介电常数各向异性为负的向列晶组合物，具有高透射率、高开口率的特征的FFS模式的液晶显示装置。
技术介绍
由于显示品质优异，有源矩阵方式液晶显示元件出现在便携式终端、液晶电视、放映机、计算机等的市场中。有源矩阵方式在每个像素中使用TFT(薄膜晶体管)或MIM(金属-绝缘体-金属)等，该方式中使用的液晶化合物或液晶组合物重视的是高电压保持率。另外，为了获得更广的视角特性，提出了与VA(VerticalAlignment：垂直取向)模式、IPS(InPlaneSwitching)模式、OCB(OpticallyCompensatedBend，OpticallyCompensatedBirefringence)模式组合的液晶显示元件；为了获得更明亮的显示，提出了ECB(ElectricallyControlledBirefringence)模式的反射型液晶显示元件。为了应对这样的液晶显示元件，目前也提出了新的液晶化合物或液晶组合物。作为目前手机用的液晶显示器，广泛使用高品位且视觉特性优异的作为IPS模式的液晶显示元件的一种的边缘场切换模式液晶显示装置(FringeFieldSwitchingmodeLiquidCrystalDisplay；FFS模式液晶显示装置)(参照专利文献1、专利文献2)。FFS模式是为了改善IPS模式的低开口率和透射率而导入的方式，作为所使用的液晶组合物，容易进行低电压化，因此广泛使用利用了介电常数各向异性为正的p型液晶组合物的材料。另外，FFS模式的用途的大部分是便携式终端，因此更加省电化的要求强，液晶元件制造商正持续积极地开发使用了IGZO的阵列的采用等。另一方面，目前通过将使用了p型材料的液晶材料设为介电常数各向异性为负的n型材料，也能够改善透射率(参照专利文献3)。这是因为：FFS模式与IPS模式不同，并不会产生完全平行的电场，在使用p型材料的情况下，靠近像素电极的液晶分子沿着边缘电场，液晶分子的长轴倾斜，因此透射率恶化。相对于此，在使用n型液晶组合物的情况下，n型组合物的极化方向为分子短轴方向，因此边缘电场的影响仅使液晶分子沿着长轴旋转，分子长轴可维持平行排列，因此不发生透射率下降。但是，n型液晶组合物一般作为VA用液晶组合物，而在VA模式和FFS模式中，无论取向的方向、电场的方向、需要的光学特性中的哪一点均不同。进一步，FFS模式的液晶显示元件如后所述在电极的结构方面具有特征，在VA模式中在两个基板双方具有电极，而在FFS模式中仅在阵列基板上具有电极。因此，对于烧屏、滴痕这样的从以往技术难以预测效果的课题，是完全没有认识的状态。因此，即使单纯地转用用于VA用途的液晶组合物，也难以构成如今要求的高性能的液晶显示元件，要求提供最适合于FFS模式的n型液晶组合物。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平11-202356号公报专利文献2：日本特开2003-233083号公报专利文献3：日本特开2002-31812号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的课题在于提供一种使用了n型液晶组合物的液晶显示元件，该n型液晶组合物的介电常数各向异性(Δε)、粘度(η)、向列相-各向同性液体的转变温度(TNI)、低温下的向列相稳定性、旋转粘度(γ1)等作为液晶显示元件的各种特性优异，并且通过用于FFS模式的液晶显示元件而能够实现优异的显示特性。用于解决课题的方法本申请专利技术人等为了解决上述课题而积极研究，研究了最适于FFS模式的液晶显示元件的各种液晶组合物的构成，结果发现含有特定液晶化合物的液晶组合物的有用性，从而完成了本申请专利技术。本申请专利技术提供一种液晶显示元件，其具有相对配置的第一透明绝缘基板和第二透明绝缘基板并在前述第一基板与第二基板之间夹持含有液晶组合物的液晶层，并且在每个像素中具有：在前述第一基板上由透明导电性材料构成的第一共用电极、以矩阵状配置的多个栅极总线和数据总线、在第二基板上由透明导电性材料构成的第二共用电极、设于前述栅极总线与数据总线的交叉部的薄膜晶体管、以及由该晶体管驱动且由透明导电性材料构成的像素电极，并且在前述液晶层与前述第一基板和第二基板之间分别具有诱发均质取向的取向膜层，各取向膜的取向方向平行，为了在前述像素电极与共用电极的电极间形成边缘电场，前述像素电极与共用电极之间的电极间距离：R小于前述第一基板与第二基板的距离：G，前述共用电极配置于在前述第一基板的几乎整面上比前述像素电极更靠近第一基板的位置，前述液晶组合物具有负的介电常数各向异性，并且含有1种或2种以上的选自下述通式(i)、通式(ii)和通式(iii)所表示的化合物组的化合物。[化1](式中，Ri1、Ri2、Rii1、Rii2、Riii1和Riii2分别独立地表示碳原子数1～10的烷基，该烷基中的1个或不邻接的2个以上的-CH2-可以分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，Ai1、Ai2、Aii1、Aii2、Aiii1和Aiii2分别独立地表示选自由以下基团组成的组中的基团，(a)1,4-亚环己基(该基团中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-可以被-O-取代。)(b)1,4-亚苯基(该基团中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝可以被-N＝取代。)和(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基或十氢化萘-2,6-二基(萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝可以被-N＝取代。)上述的基团(a)、基团(b)和基团(c)可以分别独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，Zi1、Zi2、Zii1、Zii2、Ziii1和Ziii2分别独立地表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-CH2CH2-或-CF2CF2-，Ziii3表示-CH2-或氧原子，Xii1表示氢原子或氟原子，mi1、mi2、mii1、mii2、miii1和miii2分别独立地表示0～3的整数，mi1+mi2、mii1+mii2和miii1+miii2为1、2或3，Ai1～Aiii2、Zi1～Ziii2存在多个时，它们可以相同也可以不同。)专利技术效果本专利技术的FFS模式的液晶显示元件具有高速响应性优异、显示不良的产生少的特征，另外，能够抑制取向不均，具有优异的显示特性。本专利技术的液晶显示元件在液晶TV、监视器等显示元件中有用。附图说明图1是示意性表示本专利技术的液晶显示元件的构成的一例的图。图2是将图1中形成于基板2上的电极层3的由II线包围的区域放大所得的平面图。图3是在图2中的III-III线方向上切断图1所示的液晶显示元件所得的截面图。图4是示意性表示由取向膜4诱发的液晶的取向方向的图。图5是将图1中形成于基板2上的电极层3的由II线包围的区域的其他例放大所得的平面图。图6是在图2中的III-III线方向上切断图1所示的液晶显示元件所得的其他例的截面图。图7是将液晶显示元件的电极构成放大所得的平面图。具体实施方式如前所述，本申请专利技术发现了最适于FFS模式的液晶显示元件的n型液晶组合物。以下，首先对本专利技术中的液晶组合物的实施方式进行说明。(液晶层)本专利技术中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示元件，其具有相对配置的第一透明绝缘基板和第二透明绝缘基板且在所述第一基板与第二基板之间夹持含有液晶组合物的液晶层，并且在每个像素中具有：在所述第一基板上由透明导电性材料构成的第一共用电极、以矩阵状配置的多个栅极总线和数据总线、在第二基板上由透明导电性材料构成的第二共用电极、设于所述栅极总线与数据总线的交叉部的薄膜晶体管、以及由该晶体管驱动且由透明导电性材料构成的像素电极，并且在所述液晶层与所述第一基板和第二基板之间分别具有诱发均质取向的取向膜层，各取向膜的取向方向平行，为了在所述像素电极与共用电极的电极间形成边缘电场，所述像素电极与共用电极之间的电极间距离：R小于所述第一基板与第二基板的距离：G，所述共用电极配置于在所述第一基板的几乎整面上比所述像素电极更靠近第一基板的位置，所述液晶组合物具有负的介电常数各向异性，且含有1种或2种以上的选自下述通式(i)、通式(ii)和通式(iii)所表示的化合物组的化合物，[化1]式中，Ri1、Ri2、Rii1、Rii2、Riii1和Riii2分别独立地表示碳原子数1～10的烷基，该烷基中的1个或不邻接的2个以上的‑CH2‑可以分别独立地被‑CH＝CH‑、‑C≡C‑、‑O‑、‑CO‑、‑COO‑或‑OCO‑取代，Ai1、Ai2、Aii1、Aii2、Aiii1和Aiii2分别独立地表示选自由以下基团组成的组中的基团，(a)1,4‑亚环己基，该基团中存在的1个‑CH2‑或不邻接的2个以上的‑CH2‑可以被‑O‑取代；(b)1,4‑亚苯基，该基团中存在的1个‑CH＝或不邻接的2个以上的‑CH＝可以被‑N＝取代；以及(c)萘‑2,6‑二基、1,2,3,4‑四氢化萘‑2,6‑二基或十氢化萘‑2,6‑二基，萘‑2,6‑二基或1,2,3,4‑四氢化萘‑2,6‑二基中存在的1个‑CH＝或不邻接的2个以上的‑CH＝可以被‑N＝取代，上述的基团(a)、基团(b)和基团(c)可以分别独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，Zi1、Zi2、Zii1、Zii2、Ziii1和Ziii2分别独立地表示单键、‑OCH2‑、‑CH2O‑、‑OCF2‑、‑CF2O‑、‑CH2CH2‑或‑CF2CF2‑，Ziii3表示‑CH2‑或氧原子，Xii1表示氢原子或氟原子，mi1、mi2、mii1、mii2、miii1和miii2分别独立地表示0～3的整数，mi1+mi2、mii1+mii2和miii1+miii2为0、1、2或3，Ai1～Aiii2、Zi1～Ziii2存在多个时，它们可以相同也可以不同。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.29 JP 2014-1538261.一种液晶显示元件，其具有相对配置的第一透明绝缘基板和第二透明绝缘基板且在所述第一基板与第二基板之间夹持含有液晶组合物的液晶层，并且在每个像素中具有：在所述第一基板上由透明导电性材料构成的第一共用电极、以矩阵状配置的多个栅极总线和数据总线、在第二基板上由透明导电性材料构成的第二共用电极、设于所述栅极总线与数据总线的交叉部的薄膜晶体管、以及由该晶体管驱动且由透明导电性材料构成的像素电极，并且在所述液晶层与所述第一基板和第二基板之间分别具有诱发均质取向的取向膜层，各取向膜的取向方向平行，为了在所述像素电极与共用电极的电极间形成边缘电场，所述像素电极与共用电极之间的电极间距离：R小于所述第一基板与第二基板的距离：G，所述共用电极配置于在所述第一基板的几乎整面上比所述像素电极更靠近第一基板的位置，所述液晶组合物具有负的介电常数各向异性，且含有1种或2种以上的选自下述通式(i)、通式(ii)和通式(iii)所表示的化合物组的化合物，[化1]式中，Ri1、Ri2、Rii1、Rii2、Riii1和Riii2分别独立地表示碳原子数1～10的烷基，该烷基中的1个或不邻接的2个以上的-CH2-可以分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，Ai1、Ai2、Aii1、Aii2、Aiii1和Aiii2分别独立地表示选自由以下基团组成的组中的基团，(a)1,4-亚环己基，该基团中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-可以被-O-取代；(b)1,4-亚苯基，该基团中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝可以被-N＝取代；以及(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基或十氢化萘-2,6-二基，萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基中存在的1个-CH＝或不邻接的2个以上的-CH＝可以被-N＝取代，上述的基团(a)、基团(b)和基团(c)可以分别独立地被氰基、氟原子或氯原子取代，Zi1、Zi2、Zii1、Zii2、Ziii1和Ziii2分别独立地表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-CH2CH2-或-CF2CF2-，Ziii3表示-CH2-或氧原子，Xii1表示氢原子或氟原子，mi1、mi2、mii1、mii2、miii1和miii2分别独立地表示0～3的整数，mi1+mi2、mii1+mii2和miii1+miii2为0、1、2或3，Ai1～Aiii2、Zi1～Ziii2存在多个时，它们可以相同也可以不同。2.根据权利要求2所述的液晶显示元件，进一步含有1种或2种以上的通式(IV)所表示的化合物，[化2]式中，R44和R45分别独立地表示碳原子数1～8的烷基，该基团中的1个或2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF2O-或-OCF2-取代，该基团中的1个或2个以上的氢原子可以分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：丸山和则，岩下芳典，小川真治，
申请(专利权)人：DIC株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP