[发明专利]液晶组成物以及液晶显示元件

说明书

技术领域

本发明主要关于一种适于主动矩阵(AM)元件等的液晶组成物及含有该组成物的主动矩阵元件等，特别关于一种介电各向异性(dielectric anisotropy)为负的液晶组成物，以及含该组成物的横向电场切换(In-Plane Switching，IPS)、垂直配向(VA)或聚合物保持配向(Polymer Sustained Alignment，PSA)等模式的元件。

背景技术

液晶显示元件依液晶运作模式可分类为相变化(Phase Change，PC)、扭转向列(TN)、超扭转向列(STN)、电控双折射(Electrically Controlled Birefringence，ECB)、光学补偿弯曲(Optically Compensated Bend，OCB)、横向电场切换、垂直配向及聚合物保持配向模式等。依元件驱动方式可分类为被动矩阵(PM)与主动矩阵(AM)型。被动矩阵型可分类为静态(static)与多任务(multiplex)等型态，主动矩阵型可分类为薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)、金属-绝缘体-金属(Metal Insulator Metal，MIM)等型态。TFT可分类为非晶硅与多晶硅型，后者依制造工艺可分类为高温型与低温型。依光源可分类为利用自然光的反射型、利用背光的穿透型，以及利用自然光与背光两者的半穿透型。

这些元件含有具适当特性的液晶组成物，其具有向列相(nematic phase)。为得具良好一般特性的主动矩阵元件，须提升组成物的一般特性，两者的一般特性的关系汇总于下表1。此处是依市售主动矩阵元件进一步说明组成物的一般特性。向列相的温度范围与元件的可使用温度范围有关。向列相的上限温度较佳在70℃以上，下限温度较佳在-10℃以下。组成物的黏度与元件的响应时间有关。为使元件显示动态图像，响应时间以短者较佳。因此，组成物以黏度小者较佳，低温度下黏度小者更佳。

表1.组成物与AM元件的一般特性

  编号  组成物的一般特性  主动矩阵元件的一般特性  1  向列相的温度范围广  可使用的温度范围广  2  黏度小¹⁾  响应时间短  3  光学各向异性适当  对比度高  4  正或负值介电各向异性大  临界电压低、消耗电力小、对比度高  5  电阻率大  电压保持率大、对比度高  6  对紫外线及热稳定  寿命长

¹⁾可缩短组成物注入液晶单元中的时间