[发明专利]液晶组合物及液晶显示组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种适于主动式矩阵(active matrix，AM)组件等的液晶组 合物及含有该组合物的AM组件等。尤其涉及一种介电异向性为正的液晶组 合物，含有该组合物的扭转向列(twisted nematic，TN)模式、光学补偿弯曲 (optically compensated bend，OCB)模式、共面切换(in-plane switching，IPS) 模式、边缘场切换(Fringe Field Switching，FFS)、聚合物稳定取向(polymer  sustained alignment，PSA)模式或电场感应光反应取向(field induced  photo-reactive alignment，FPA)模式的组件等。

背景技术

液晶显示组件根据液晶的动作模式而被分类为相变(phase change，PC)、 扭转向列(twisted nematic，TN)、超扭转向列(super twisted nematic，STN)、 电控双折射(electrically controlled birefringence，ECB)、光学补偿弯曲 (optically compensated bend，OCB)、共面切换(in-plane switching，IPS)、 垂直取向(vertical alignment，VA)、边缘场切换(Fringe Field Switching， FFS)、聚合物稳定取向(polymer sustained alignment，PSA)、电场感应光 反应取向(field induced photo-reactive alignment，FPA)模式等。根据组件的 驱动方式而被分类为被动式矩阵(passive matrix，PM)与主动式矩阵(active  matrix，AM)。PM被分类为静态式(static)与多任务式(multiplex)等， AM被分类为薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)、金属-绝缘体-金属(metal  insulator metal，MIM)等。TFT被分类为非晶硅(amorphous silicon)及多晶 硅(polycrystal silicon)。后者根据制造步骤而被分类为高温型与低温型。根 据光源而被分类为利用自然光的反射式、利用背光的透射式及利用自然光与 背光两者的半透射式。

该些组件含有具有适当的特性的液晶组合物。该液晶组合物具有向列相。 为了获得具有良好的一般特性的AM组件而提高组合物的一般特性。将两者 的一般特性的关联汇总于下述表1中。根据市售的AM组件对组合物的一般 特性加以进一步说明。向列相的温度范围与组件可使用的温度范围有关。向 列相的较佳上限温度为约70℃以上，而且向列相的较佳下限温度为约-10℃以 下。组合物的粘度与组件的响应时间有关。为了于组件中显示动画，较佳为 响应时间短。因此，较佳为组合物的粘度小。更佳为于低温下粘度小。组合 物的弹性常数与组件的对比度有关。为了于组件中提高对比度，更佳为组合 物的弹性常数大。

表1.组合物与AM组件的一般特性

1)可缩短向液晶单元中注入组合物的时间

组合物的光学异向性与组件的对比度有关。组合物的光学异向性(Δn) 与组件的单元间隙(d)之积(Δn×d)是以使对比度成为最大的方式设计。适 当的积的值依存于动作模式的种类。于TN般的模式的组件中，适当的值为 约0.45μm。于该情形时，对于单元间隙小的组件而言，较佳为具有大的光学 异向性的组合物。组合物的大的介电异向性有助于组件的低临限电压、小消 耗电力及大对比度。因此，较佳为大的介电异向性。组合物的大的电阻率有 助于大的电压保持率，有助于组件的大对比度。因此，较佳为于初期阶段中， 不仅于室温下而且于接近向列相的上限温度的温度下具有大的电阻率的组合 物。且较佳为长时间使用后，不仅于室温下而且于接近向列相的上限温度的 温度下具有大的电阻率的组合物。组合物对紫外线及热的稳定性与液晶显示 组件的寿命有关。该些稳定性高时，该组件的寿命长。此种特性对于液晶投 影器(liquid crystal projector)、液晶电视等中所用的AM组件而言较佳。组 合物的大的弹性常数有助于组件的大对比度及短的响应时间。因此，较佳为 弹性常数大。