[发明专利]液晶组合物及其液晶显示器件

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶组合物，特别涉及一种具有合适的折射率各向异性、合适的介电各向异性以及相对小的旋转粘度的液晶组合物及其在有源矩阵液晶显示器件中的应用。

背景技术

液晶显示元件是利用液晶材料本身所具备的光学各向异性和介电各向异性来进行工作的，目前已经得到了广泛的应用。利用液晶材料不同的特性和工作方式，可以将器件设计成各种不同的工作模式，其中常规显示器普遍使用的有TN模式（即扭曲向列模式——液晶混合物具有扭曲约90度的向列型结构）、STN（即超扭曲向列模式）、SBE模式（即超扭曲双折射模式）、EBC模式（即电控双折射模式）、VA模式（及垂直排列模式）、ⅠPS模式（即面内转换模式）等，含有很多根据以上模式所做的改进模式。工作在TN、STN、SBE模式下的元件一般使用正介电各向异性液晶，EBC、VA模式使用负介电各向异性液晶，ⅠPS模式即可使用正介电各向异性液晶，也可使用负介电各向异性液晶。

在低信息量中，一般采用无源方式驱动，但是随着信息量的加大，显示尺寸和显示路数的增多，串扰和对比度降低现象变得严重，因此一般采用有源矩阵（AM）方式驱动，目前使用较多的采用薄膜晶体管（TFT）来进行驱动。在AM-TFT元件中，TFT开关器件在二维网格中寻址，在处于导通的有限时间内对像素电极进行充电，之后又变成截止状态，直至下一周期中再被寻址。因此，在两个寻址周期之间，不希望像素点上的电压发生改变，否则像素点的透光率会发生改变，导致显示的不稳定。像素点的放电速度取决于电极容量和电极间介电材料的电阻率。因此要求液晶材料有较高的电阻率，通式要求材料有合适的光学双折射值Δn（Δn值一般在0.08～0.15左右），以及较低的阈值电压，以达到降低的驱动电压，降低功耗的目的；还要求具有较低的粘度，以满足快速响应的需要。这类液晶组合物已经有很多文献报道，例如国外专利文献WO9202597、WO9116398、WO9302153、WO9116399，中国专利文献CN1157005A等。

随着液晶显示技术的发展，新的液晶显示模式的开发，对液晶组合物参数的新的要求也在不断提出。液晶显示元件一方面要求显示效果趋于完美，要求宽视角，高对比度，快速响应等；一方面也要求适合更多场合下的应用，例如要求提高在强光下显示的可读性，使显示元件更适合于户外使用。因此工作在半透半反模式的液晶元件相对于传统的透射式元件在这方面更有优势。但同时也对液晶组合物的参数提出了更高的要求，例如更低的光学双折射值。但是从液晶组合物材料调制的角度来考虑，材料的各方面性能（低的光学双折射值，高的介电各向异性值，高的电阻率，低的旋转粘度，低的熔点，良好的热稳定性和紫外稳定性等）之间是相互牵制的，提高一些方面的性能往往伴随着另一些方面性能的降低，调制各方面性能都合适的液晶组合物往往非常困难。

发明内容

本发明的目的是提供适用于TN、STN、IPS、FFS和VA等显示模式的液晶介质，其具有如上所述的期望性质且不显示出或仅仅很小程度显示出如上所述的缺点。特别是，提供一种在具有快速响应时间和低粘度的同时具有较低的双折射率的组合物及适用于主动矩阵薄膜晶体管（AM-TFT）模式下工作的液晶组合物及液晶显示元件。

本发明一方面提供一种液晶组合物，包含：

一种或多种通式Ⅰ-1和/或通式Ⅰ-2的化合物

一种或多种通式Ⅱ-1和/或通式Ⅱ-2的化合物以及

一种或多种通式Ⅲ的化合物

其中，

R₁表示H或碳原子数为1-5的烷基；

R₂、R₃、R₄、R₅、R₆和R₇相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1-7的烷基或烷氧基，或碳原子数为2-7的烯基；

R₈表示碳原子数为1-7的烷基或碳原子数为2-7的烯基或氟代烯基；