[发明专利]一种液晶组合物及其显示元件

说明书

本发明具有负介电各向异性的液晶组合物，包含至少一种选自通式Ⅰ的化合物作为第一组分，其质量含量为1～30％，其中R为碳数1‑9的直链烷基、烷氧基，碳数2‑7的烯基；Z为单键，‑CH₂CH₂‑，‑CH₂O‑；环A为苯环或环己烷、环己烯，其中苯环上氢可以被1个或多个氟原子取代。本发明的液晶组合物，具有液晶相区宽、介电常数较高、旋转粘度较低的特点，适合于TFT液晶显示，尤其是IPS和FFS等液晶显示模式。

技术领域

本发明属于液晶材料技术领域，具体涉及一种液晶组合物及其显示元件，主要用于液晶显示器。

背景技术

液晶显示器具有平板化、功耗低、重量轻、无辐射等优点，在信息显示领域发展迅速。液晶显示器利用液晶材料的光学各向异性和介电各向异性的特性来实现显示功能。按照显示模式分类，有扭曲向列式(TN)、超扭曲向列式(STN)、动态散射模式(DSP)、薄膜晶体管驱动模式(TFT)等。TFT液晶显示可以实现全彩色、高分辨率、宽视角、快速响应等，已经得到广泛应用，是目前市场上最主要的显示技术。

液晶显示所用的液晶材料在使用环境温度范围内，一般是在－20℃～+70℃或更宽的温度范围内具有向列相；同时必须具用高度的化学稳定性，较低的粘度，以及适合用途的双折射率、介电各向异性、电阻率等液晶物理性质。用一种液晶化合物是无法满足全部的使用条件，必须将几种、甚至十几种以上液晶化合物进行复配形成混合液晶材料，方可满足显示器件的实际使用要求。

在TFT液晶显示技术中，根据液晶排列方法不同，又可以分为扭曲向列(TN)、面内开关(IPS)和边缘电场(FFS)、垂直取向VA等几种模式。TN模式使用介电各向异性Δε(Δε＝ε_∥－ε_⊥)为正值的液晶材料；VA模式使用介电各向异性Δε为负值的液晶材料；IPS和FFS模式既可以使用介电各向异性Δε为正值的液晶材料，也可以使用液晶各向异性Δε为负值的液晶材料。对于FFS模式，使用各向异性Δε为负值的液晶材料较Δε为正值的液晶材料，可以获得更高的透光率。随着显示面板分辨率的不断提升，液晶器件整体透光率下降；因此介电常数为负值(Δε0)液晶材料具有较好的优势。同时，液晶显示器件响应速度的优化也是一项技术难题，需要不断开发具有低旋转粘度的液晶材料。

在题名为“New liquid-crystalline compounds with negative dielectricanisotropy.Liquid Crystals,1989，5(1):159-170”的论文中公开了负介电各向异性的液晶化合物，通过在苯环的2,3-位引入氟原子，获得负介电各向异性。

在“New Liquid-Crystal Materials for Active Matrix Displays withNegative Dielectric Anisotropy and Low Rotational Viscosity.Jpn.J.Appl.Phys.,2000,39(11):L1180-L1182.”的论文中，公开了更详细的负介电各向异性液晶的性能参数。其中基于2,3-二氟-4-乙氧基苯的液晶化合物虽然具有较大的Δε数值，但是其旋转粘度值(γ₁)也较大，对响应速度带来不利影响。

US2002014613A1公开了介电各向异性为负值的液晶组合物，但是还存在旋转粘度较大的缺陷。

发明内容

针对IPS、FFS模式及VA模式液晶显示技术对快速响应及高透光率液晶组合物需求，本发明的目的在于，提供一种具有负介电各向异性和低旋转粘度的的新型液晶组合物。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种具有负介电各向异性的液晶组合物，其特征在于包含至少一种选自通式Ⅰ的化合物作为第一组分，其质量含量为1～30％，优选3～25％，更优选5～20％。