[发明专利]液晶组合物及其用途、以及液晶显示元件

说明书

本发明提供一种液晶组合物及其用途、以及液晶显示元件，所述液晶组合物在上限温度高、下限温度低、粘度小、光学各向异性适当、介电各向异性大、比电阻大、对光的稳定性高、对热的稳定性高之类的特性中，充分满足至少一种特性，或关于至少两种特性而具有适当平衡。液晶组合物，其含有选自式(S)所表示的化合物及式(S)所表示的化合物的至少一个氢经一价基取代的化合物中的至少一种化合物作为第一添加物，也可含有作为第一成分的具有大的正介电各向异性的特定化合物、作为第二成分的具有高的上限温度或小的粘度的特定化合物、或者作为第三成分的具有大的负介电各向异性的特定化合物。

技术领域

本发明涉及一种液晶组合物及其用途、以及液晶显示元件等。尤其涉及一种介电各向异性为正的液晶组合物、及含有所述组合物且具有扭转向列(twisted nematic，TN)、电控双折射(electrically controlled birefringence，ECB)、光学补偿弯曲(opticallycompensated bend，OCB)、面内切换(in-plane switching，IPS)、边缘场切换(fringefield switching，FFS)或电场感应光反应取向(field-induced photo-reactivealignment，FPA)模式的有源矩阵(active matrix，AM)元件。

背景技术

液晶显示元件中，基于液晶分子的运作模式的分类为相变(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(opticallycompensated bend，OCB)、面内切换(in-plane switching，IPS)、垂直取向(verticalalignment，VA)、边缘场切换(fringe field switching，FFS)、电场感应光反应取向(field-induced photo-reactive alignment，FPA)等模式。基于元件的驱动方式的分类为无源矩阵(passive matrix，PM)与有源矩阵(active matrix，AM)。PM被分类为静态式(static)与多路复用式(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的分类为非晶硅(amorphous silicon)及多晶硅(polycrystal silicon)。后者根据制造工序而分类为高温型与低温型。基于光源的分类为利用自然光的反射型、利用背光的透过型、以及利用自然光与背光两者的半透过型。

液晶显示元件含有具有向列相的液晶组合物。所述组合物具有适当的特性。通过提高所述组合物的特性，可获得具有良好特性的AM元件。将这些特性中的关联归纳于下述表1中。基于市售的AM元件来对组合物的特性进一步进行说明。向列相的温度范围与元件可使用的温度范围相关联。向列相的优选上限温度为约70℃以上，而且向列相的优选下限温度为约-10℃以下。组合物的粘度与元件的响应时间相关联。为了以元件显示动态图像，优选为响应时间短。理想为短于1毫秒的响应时间。因此，优选为组合物的粘度小。进而优选为低温下的粘度小。组合物的弹性常数与元件的对比度相关联。元件中，为了提高对比度，更优选为组合物的弹性常数大。