[发明专利]液晶组合物及其液晶显示器件

说明书

本发明公开了一种具有正介电各向异性的液晶组合物，所述液晶组合物包含：至少一种通式I的化合物。本发明还公开了一种包含所述液晶组合物的液晶显示器件。本发明的液晶组合物在维持适当高的清亮点、适当高的光学各向异性和适当高的介电各向异性的前提下，还具有较大的K_ave值、较高的透过率和较短的响应时间。当将上述液晶组合物应用于液晶显示器件时，可以使得液晶显示器件具有高对比度、快速响应等性能优势；具体来说，本发明的液晶组合物特别适用于主动矩阵薄膜晶体管(AM‑TFT)驱动的液晶显示元件。

技术领域

本发明涉及液晶材料领域，具体涉及液晶组合物及其液晶显示器件。

背景技术

液晶显示元件可以在以钟表、电子计算器为代表的各种家庭用电器、测定机器、汽车用面板、文字处理机、电脑、打印机、电视等中使用。根据显示模式的类型，液晶显示元件可以分为PC(phase change，相变)、TN(twist nematic，扭曲向列)、STN(super twistednematic，超扭曲向列)、ECB(electrically controlled birefringence，电控双折射)、OCB(optically compensated bend，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，液晶显示元件可以分为PM(passive matrix，被动矩阵)型和AM(active matrix，主动矩阵)型。PM分为静态(static)和多路(multiplex)等类型。AM分为TFT(thin film transistor，薄膜晶体管)、MIM(metalinsulator 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。根据光源的类型，液晶显示元件可以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。

在低信息量的情况下，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，目前较多采用薄膜晶体管(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，直至在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，否则像素点的透过率会发生改变，从而导致显示的不稳定性。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，要求液晶材料具有较高的电阻率，同时要求液晶材料具有合适的光学各向异性Δn(Δn值一般在0.08-0.13左右)和较低的阈值电压，以达到降低驱动电压和降低功耗的目的；还要求液晶材料具有较低的粘度，以满足快速响应的需要。这类液晶组合物已经被很多文献报道，例如WO9202597、WO9116398、WO9302153、WO9116399、CN1157005A等。

研究表明，影响液晶显示元件的对比度的最主要的因素为液晶材料的漏光，而影响漏光的主要因素是光散射(LC Scattering)，其中LC Scattering与平均弹性常数K_ave的关系式如下：

其中，d表示液晶盒的间距，n_e表示非寻常光折射率，并且n_o表示寻常光折射率。由该关系式可知，LC Scattering与K_ave成反比例，在提高K_ave的情况下，可以降低液晶材料的漏光。

此外，对比度(CR)与亮度(L)的关系式如下：

CR＝L₂₅₅/L₀×100％，