[发明专利]液晶组合物和包含该液晶组合物的液晶显示元件

说明书

技术领域

本发明涉及液晶组合物及包含该液晶组合物的液晶显示器件，尤其是负介电各向异性液晶组合物及液晶显示器件。更确切地，本发明涉及具有较低的粘度、适当高的光学各向异性(Δn)和介电各向异性(Δε)的液晶组合物以及含有该组合物的液晶显示元件。

背景技术

作为最重要的平板显示器件，近年来，液晶显示装置(LCD)发展迅速，且用途日益广泛。LCD具有重量轻、外形薄、功耗小等优点。液晶显示模式可以分为很多种：相变(phase change，以下简称PC)、扭转向列(twisted nematic，以下简称TN)、超扭转向列(super nematic，以下简称STN)、电控双折射(electrically controlled birefringence，以下简称ECB)、光学补偿弯曲(optically compensatedbend，以下简称为OCB)、IPS、VA等。随着技术的日益更新，液晶显示装置对响应的要求日趋严格。但是，在VA模式中，响应不够一直是一个难以解决的问题。特别是应用在场序显示中，对响应的要求更加的严格。

对开启和关闭时间的计算公式如下：

开启时间

T_on＝C₁η/(εΔεV²-Kπ²/d²)

关闭时间

T_off＝C₂ηd²/Kπ²

其中，C₁和C₂为常数，η为粘度系数，Δε为介电常数差，K为弹性系数，d为液晶层厚度。由上式可以得出，T_on和T_off都随着η增大而大幅度增大，所以降低粘度系数可以提高响应速度。同样，减小液晶层厚度可大幅度减小响应时间的开启时间。

从上述关系式中可以看出，通过降低液晶组合物的粘度系数或提高其弹性系数，可缩短响应时间。然而，如果降低粘度以改善响应时间，则液晶的弹性系数和各向同性相变温度也将随之下降。并且，如果弹性系数增加，则阈值电压和粘度将趋于增大。因此，为改善响应时间，这两个性能间的平衡关系必须减少到最小。

在VA模式中，为使显示器的获得较大的对比度，须将组合物的光学各向异性(Δn)与器件的单元间隙(d)的乘积(Δn.d)设计为固定值。该固定值为0.30μm到0.40μm的范围。由于单元间隙(d)通常为2μm至6μm的范围，故而组合物的光学各项异性主要为0.05到0.20的范围。我们知道极性越强阈值就越低，功耗也就越小，粘度也随之增加，所以为了实现较快的响应我们需要平衡各个参数之间的关系，在选择适当的折射率及介电的基础上，降低体系的粘度，实现快响应。

在VA模式中，驱动路数提高也是当今世界发展的方向，目前较常用的办法是通过提高Δn.d的值来提改善陡度，同样Δn.d的提高必然带来粘度的增加，所以急需一个低粘度液晶混合物来满足市场需求。

目前，没有一种物质能够作为单一化合物来满足前述性能。对于液晶组合物的制备来说，应该满足所有这些性能，这样就出现了由于小Δn或大粘度而不能满足前述性能的情形。如中国专利公开号CN101072847A公开的负性液晶组合物中，粘度可以做到17.6(mPa·s)，但是其折射率为0.076，清亮点为76℃，在VA模式中不能用到小盒厚中；中国专利号CN101407719A公开的负性液晶组合物中，折射率为0.186，其粘度为49.1(mPa·s)，但是阈值不够低。

本发明的目的在于，提供一种液晶组合物，该液晶组合物特别地为VA型显示器、并且特别地为该液晶显示器提供液晶组合物，所提供的液晶组合物应当没有上述提及的缺点，或只有轻微程度的上述缺点。进一步地，要求本发明的液晶组合物同时具有高的比电阻，宽的视角，高清亮点，较好的低温互溶性，尤其是要求提供的液晶组合物的cell在-30℃存放30天都不能够出现晶析现象。

发明内容

为了实现上述目的，本发明的一个方面提供了一种液晶组合物，包括以下重量百分比的各组分：

(1)2-25％通式I的化合物

(2)3-40％通式II的化合物

(3)5-60％通式III的化合物