[发明专利]液晶组合物、液晶元件及液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶组合物、液晶元件、液晶显示装置及它们的制造方法。

背景技术

近年来，液晶被应用于多种装置，尤其是具有薄型且轻量的特征的液晶显示装置（液晶显示器）被应用于各种领域的显示器。

为了实现更大且更高清晰度的显示画面，需要使液晶的响应速度高速化，因此对其进行加速开发（例如，参照专利文献1）。

作为能够进行高速响应的液晶的显示模式，可以举出使用呈现蓝相（blue phase）的液晶的显示模式。使用呈现蓝相的液晶的模式不但能够实现高速响应且不需要取向膜并能够实现广视角化，因此进一步展开迈向实用化的研究（例如，参照专利文献2）。

现有技术文献

[专利文献1] 日本专利申请公开2008-303381号公报

[专利文献2] 国际专利申请公开第2005-090520号。

发明内容

本发明的一个方式的目的之一是提供一种能够用于多种液晶装置的新颖的液晶组合物。

另外，液晶元件适当地用于触摸显示画面来进行操作的触摸屏、便携移动装置、室外大型显示屏幕。在这样使用的情况下，通常液晶元件受到物理冲击，因此要求液晶元件的抗物理冲击性强。

本发明的一个方式的目的之一是通过使用该新颖的液晶组合物提供驱动电压低且抗物理冲击性强的稳定的液晶元件。

本发明的一个方式的目的之一是通过使用该液晶元件提供耗电量低且能够保持高质量的显示特性的可靠性高的液晶显示装置。

本发明的一个方式提供如下呈现蓝相的液晶组合物，该液晶组合物包含：向列液晶；作为第一手性试剂的由下述结构式（100）表示的1,4：3,6-二脱水（dianhydro）-2,5-双[4-（正己基-1-氧基（oxy））苯甲酸]山梨醇（简称：ISO-（6OBA）₂）；以及作为第二手性试剂的由下述结构式（101）表示的（4R,5R）-4,5-双[羟基-二（菲-9-基）甲基]-2,2-二甲基-1,3-二氧戊环（简称：R-DOL-Pn）。

蓝相呈现于扭曲力（twisting power）强的液晶组合物并具有双扭转结构。该液晶组合物根据条件而呈现胆甾相、胆甾蓝相、各向同性相等。

蓝相的胆甾蓝相从低温侧呈现蓝相I、蓝相II、蓝相III三种结构。蓝相的胆甾蓝相具有光学各向同性，而蓝相I具有体心立方对称性，蓝相II具有简单立方对称性。蓝相I及蓝相II在紫外至可见光区中呈现布拉格衍射。

作为扭曲力强度的指标，可以举出螺距、选择反射波长、HTP（Helical Twisting Power；螺旋扭曲力）、衍射波长。螺旋扭曲力（HTP）高的液晶组合物是扭曲力高的液晶组合物。

当液晶组合物的扭曲力强时，可以将没有电压施加时（施加电压为0V时）的液晶组合物的透过率抑制为较低，由此使用该液晶组合物的液晶表示装置可以具有高对比度。

手性试剂用来引起液晶组合物的扭曲并使液晶组合物取向为螺旋结构而呈现蓝相。作为手性试剂，使用具有手性中心的化合物，该化合物与液晶组合物的相容性良好且扭曲力强。此外，手性试剂是光学活性物质，其光学纯度越高越好，最优选为99%以上。

由于R-DOL-Pn为扭曲力强的手性试剂，所以可以降低包含于液晶组合物中的手性试剂的比例。当为了提高液晶组合物的扭曲力而添加大量的手性试剂时，会导致用来驱动液晶组合物的驱动电压上升。如果能够如上述液晶组合物那样降低所添加的手性试剂的量，可以将驱动电压抑制得较低，从而可以实现低耗电量化。

另外，使用作为手性试剂包含ISO-（6OBA）₂的液晶组合物的液晶元件具有耐冲压力性及耐电压性，并能够稳定地保持呈现蓝相的状态。例如，该液晶元件具有强的抗物理冲击性，并在高压力下也能够保持呈现蓝相的状态。

具有如下液晶组合物的液晶元件的可靠性高且耗电量低，该液晶组合物作为手性试剂使用赋予稳定性的ISO-（6OBA）₂及赋予高扭曲力的R-DOL-Pn。

本发明的一个方式提供螺旋扭曲力是80μm^-1以上的液晶组合物。

本发明的一个方式提供含有聚合性单体和聚合引发剂的液晶组合物。

本发明的一个方式提供呈现蓝相的温度的范围大于3.9℃且小于5.1℃的液晶组合物。

本发明的一个方式提供在冲压力为3N的情况下保持蓝相的液晶元件。