[发明专利]一种向列相液晶组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶组合物，具体涉及一种用于快速响应的有源矩阵薄膜晶体管(AM-TFT)液晶显示器的液晶组合物。

背景技术

自1888年奥地利植物学家Friedrich Reinitzer发现了第一种液晶材料安息香酸胆固醇(cholesteryl benzoate)开始，液晶的发展经历了漫长的道路。七十年代初，Helfrich及Schadt发明了TN(Twisted Nematic，扭曲向列型)原理，人们利用TN光电效应和集成电路相结合，将其做成显示器件(TN-LCD)，为液晶的应用开拓了广阔的前景。1983～1985年T.Scheffer等人先后提出超扭曲向列型(Super Twisted Nematic：STN)模式以及P.Brody在1972年提出的有源矩阵(Active matrix：AM)方式被重新采用。特别是薄膜晶体管液晶显示器件逐渐显露出优势的地位，其应用领域不断扩展，从手机、笔记本电脑、监视器到电视机，应用尺寸跨越了1.8-50in的主要显示领域。TFT-LCD行业也在不断的发展和变化。

TFT-LCD技术和最初的产品在欧洲和美国生产，但其大规模产业化应用由日本完成，1993年韩国开始介入TFT-LCD产业，并很快获得了较强的竞争力，1998年中国的台湾地区开始加入了该行业，到2005年在产业规模上几乎占据半壁江山，但从整体布局来看，目前中国在该产业中的重要地位不断显现。

液晶显示产品要求所有液晶材料同时具有较宽的向列相温度范围、较低的驱动电压，合适的折射率和较高的介电各向异性，及稳定的化学、光学稳定性，因此通常要通过多种性能各异的液晶材料混配来实现所需的目的。特别对于现下液晶显示器件对于响应时间的高要求，为了追求更快的响应速度，对材料的要求是使得混合液晶不仅要具有较大的光学各向异性值来匹配盒厚，同时尽量使体系具有较低的粘度来实现快速的响应。

目前，TFT-LCD产品技术虽然日渐成熟，能成功地解决视角、分辨率、色饱和度和亮度等技术难题，其显示性能已经接近或超过CRT显示器，大尺寸和中小尺寸TFT-LCD显示器在各自的领域已逐渐占据平板显示器的主流地位，但是受液晶材料本身的限制，TFT-LCD仍然诸多缺陷。通常用于TFT-LCD的液晶化合物要具有非常高的对于光、热及化学的稳定性，因此所用的液晶材料受到了很大的限制，众所周知的，含有氰基、炔基的液晶化合物是无法用于TFT-LCD。从材料本身出发，使混合液晶其具有较大的光学各向异性值和低粘度是一个矛盾的参数调配过程。要得到大的Δn数值，混合物中包含共轭体系或集团的组分含量就要相对增加，如炔类、联苯类、嘧啶类、酯类、多元环类等化合物，而此类化合物的增加会对混合液晶的粘度带来不利的影响，为平衡粘度所加入的低粘度的组分通常又是光学各向异性很小的化合物，因此从液晶材料本身出发，开发出快速响应、高电荷保持率、较大Δn的TFT液晶混合物成为行业中的热点也是难点。

现有技术里用于TFT-LCD的液晶组合物要得到较大Δn数值常使用联苯类或多元环的液晶化合物进行调配，鲜少用嘧啶类的化合物作为TFT显示用液晶使用的。日本chisso公司的专利US4882086、US4900473、US4963288等涉及很多嘧啶结构的化合物，但其中绝大多数作为光活性或铁电性液晶使用。

本发明液晶组合物中含有嘧啶结构的液晶化合物，得到了低粘度、快速响应、高电荷保持率、较大Δn数值的混合液晶材料，特别适用于TN-TFT模式的液晶显示。

发明内容

本发明涉及一种液晶组合物，其含有通式Ⅰ～Ⅳ所表示的化合物：

上述结构中R₁～R₆彼此独立的表示1-12个碳原子的烷基其中部分CH₂基团可被-O-替代或2-12个碳原子烯基；n、m、o和p独立的表示0～2的整数；Z₁～Z₃各自独立表示-CH₂CH₂-、-CF₂O-或单键；L₁～L₄各自独立的表示-H或-F；X₁X₂各自独立的表示卤素、-CF₃、-OCF₃；A和B各自独立的表示：

C和D彼此独立的表示反式1，4-环己基或1，4-亚苯基；通式Ⅰ～Ⅳ在液晶组合物中的含量为：Ⅰ1-50％，Ⅱ1-80％，Ⅲ1-20％，Ⅳ1-70％。