[发明专利]液晶组合物和使用淡液晶组合物的液晶显示单元

说明书

本发明涉及液晶组合物和使用该液晶组合物的液晶显示单元。特别是，本发明涉及用于需要高可靠性的、随活性基体型而定的液晶显示元件的向列液晶组合物及使用液晶组合物的液晶显示单元。

就有关LCD（液晶显示装置）的进展来讲已经提出了高密度显示（高对比度）和高速响应这二个方面，并且已经随着这种显示方式进行了研究。属于LCDs之列的活性基体液晶显示（AM-LCD），如TFT（薄膜晶体管）等，在着色和较高密度方面是先进的，并已经被认为在平面显示上是适宜的。此外，与目前已经具有较多的优势CRT相比，甚至该AM-LCD在密度、响应速度、显示面积的大小等方面很差，因此，已经进行了在各种AM-LCD构成元件方面的活性研究，如驱动电路、开关元件、滤色片等。另外，对于液晶材料来说，由于通常的材料如二苯基，PCHs等不满足液晶材料的各种特性，因此需要含有氰基的液晶材料。

本发明已经考虑到在端基或侧链含有氰基的化合物的情况，该氰基与存在于显示单元中的离子不纯物具有特定的相互作用，其结果是，对电流值、比电阻值和从而对显示对比度等有不好的影响。因此，在与二端或三端开关元件为驱动电流共同作用时，具有氰基的化合物会减少元件不可靠性、明显的加大电流的消耗和减少比电阻值。并且还引起显示的不均匀性并减少对比性，而该对比性被看作是作为显示单元的特定性能。

例如，示于图1的在TFT显示单元和对比性与其信号（源）保持电压特性有密切关系。该信号（源）保持电压特性涉及在特定帧周期下，所含有的液晶在信号源外加电压下在TFT象素中所减少的量。

因此，当信号（源）电压不降低时，则不会发生对比性的降低。另外，作为信号（源）保持电压特性来说，与液晶等同的（LC）所具有的积聚电容（Cs）和LC的比电阻值小，则保持电压的特性会相应变坏，特别是，当液晶的比电阻低于较低的限定值或更低时，该保持电压的特性会指数化的降低，从而明显地减少了其对比性。特别是，在为了简化TFT的制备方法等而不增加积聚电容的情况下，该积聚电容的分配则不能期望该液晶组合物会具有所需要的特别高的比电阻值。

基于这一点对于仅由不含氰基的化合物所构成的AM-LCD的液晶组合物来说，已经公开了，例如日本专利公开平2-289682。另外，在日本专利公开号特开昭63-61083中，公开了许多只由不具有氰基的化合物所构成的组合物，在这些组分中包括了已经使用的一种扭转向列组合物（TN）。

然而，使用这类组合物由于其具有高的临界电压，因此不适于低的电压驱动;因此对于5V的单驱动来说是困难的，并且LCD不能作为使用电池的轻便式设备的驱动，此外，由于组合物具有高粘度和LCD的响应速度慢，其产生的缺点在于，在移动式图象显示的情况下，其显示的程度降低，并且不可能在大的显示设备中，对于狭窄的出入口、移动或涡形记录作出快速响应。

如上所述，在使用仅由不含氰基的化合物所构成的液晶组合物的AM-LCD的情况下，在对于保持LCD的可靠性和高对比特性以满足所需要的小的电流消耗和高比电阻值的同时，要达到在一种低的临界电压下，足以进行用电池驱动和在办公室的自动化设备中具有快速的响应速应，以足以得到高级的移动图象显示等的这一方面来说，是十分困难的。

本发明的目的是提供一种具有高比电阻值和小的电流消耗并且还具有低粘度值的一种液晶组合物。

本发明的另外一个目的是提供一种液晶显示单元，该显示单元使用上述的液晶组合物，并显示出高的对比性、高可靠性、快速的响应时间和高级的移动式图象显示，并且，在办公室自动化设备中能够与狭窄出入口的快速移动和涡形相符合。

本发明具有下列构成：

1.包括下列组分的一种液晶组合物：

（1）包括至少一种用分子式（Ⅰ）表示的化合物的第一种组分：

其中，R₁表示1至10个碳原子的烷基或链烯基，可以由氧原子取代的一个或非相邻的二个碳原子，X表示氢原子或氟原子，及（2）第二种组分，它包括至少一种由用分子式（Ⅱ）、（Ⅲ）、（Ⅳ）和（Ⅴ）表示的相应的化合物所组成的一组中所选择的化合物：