[发明专利]液晶组合物及其显示器件

说明书

本发明公开了一种液晶组合物，包括：1‑15％重量的通式Ⅰ的化合物；5‑35％重量的通式Ⅱ的化合物；1‑20％重量的通式Ⅲ的化合物；5‑55％重量的通式Ⅳ的化合物；以及20‑70％重量的通式Ⅴ的化合物。本发明还公开了包括本发明的液晶组合物的液晶显示器件。本发明提供的液晶组合物具有较宽的向列相温度范围、合适的光学各向异性、较高的介电各向异性、较高的清亮点、低的阈值电压以及低粘度等特性，适用于液晶显示器中。

技术领域

本发明涉及一种液晶组合物，特别涉及一种具有较宽的向列相温度范围、合适的光学各向异性、较高的介电各向异性、较高的清亮点、低的阈值电压以及低粘度等特性的液晶组合物，以及包括该液晶组合物的液晶显示器件。

背景技术

对于液晶显示元件来讲，根据液晶的显示模式分为PC(phase change，相变)、TN(twist nematic，扭曲向列)、STN(super twisted nematic，超扭曲向列)、ECB(electrically controlled birefringence，电控双折射)、OCB(optically compensatedbend，光学补偿弯曲)、IPS(in-plane switching，共面转变)、VA(vertical alignment，垂直配向)等类型。根据元件的驱动方式分为PM(passive matrix，被动矩阵)型和AM(activematrix，主动矩阵)型。PM分为静态(static)和多路(multiplex)等类型。AM分为TFT(thinfilm transistor，薄膜晶体管)、MIM(metal insulator metal，金属-绝缘层-金属)等类型。TFT的类型有非晶硅(amorphous silicon)和多晶硅(polycrystal silicon)。后者根据制造工艺分为高温型和低温型。液晶显示元件根据光源的类型分为利用自然光的反射型、利用背光的透过型、以及利用自然光和背光两种光源的半透过型。

液晶材料需要具有适当高的介电各向异性、光学各向异性以及良好的低温互溶性和热稳定性。此外，液晶材料还应当具有低粘度和短响应时间，低阈值电压和高对比度。根据市售的液晶显示元件来进一步说明组合物的各向性能指标。向列相的温度范围与元件的工作温度范围相关联。向列相的上限温度较好的是大于等于70℃，并且向列相的下限温度较好的是小于等于-10℃。组合物的粘度与元件的响应时间相关联。为了在元件中显示动画，较好的是元件的响应时间短。因此，较好的是组合物的粘度小，而更好的是温度低时组合物的粘度小。

组合物的光学各向异性与元件的对比度相关联。为了使液晶显示元件的对比度比最大化，可将液晶组合物的光学各向异性(Δn)与液晶层的厚度(d)的乘积值(Δn*d)设定为固定值的方式进行设计。适当的乘积值依赖于运作模式的种类，例如，TN模式的元件的适当的乘积值约为0.45μm；而在该情形时，对于液晶层厚度较小的元件而言，光学各向异性较大的组合物是符合期望的。

含有适当光学各向异性的液晶组合物的液晶显示元件能够增大对比度。含有介电各向异性的绝对值大的液晶组合物的液晶显示元件能够降低基础电压值、降低驱动电压，并能进一步降低消耗电功率。介电各向异性的绝对值与驱动电压存在反比关系。驱动电压值低的液晶组合物的液晶显示元件能够有效地降低显示的功耗，特别是消耗品，如手机，平板电脑等便携式电子产品有更长的续航时间。

向列相的温度范围与使用液晶显示元件的温度范围有关，含有向列相的温度范围广的液晶组合物的液晶显示元件，其作为液晶显示元件能够扩大使用的温度范围。

含有粘度小的液晶组合物的液晶显示元件能够缩短回应时间。当液晶显示元件的回应时间短时，可适用于动画显示。另外，向液晶显示元件的液晶盒内注入液晶组合物时，可缩短注入时间，能够提高作业性。

因此，需要一种液晶组合物，其具备适当的向列相温度范围；适当的光学各向异性、较高的介电各向异性的同时，兼具有高的清凉点；较低的阈值电压；较低的粘度的特性。

发明内容