[發(fā)明專利]液晶組合物和包含該液晶組合物的液晶顯示元件

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110384975.5
• 申請(qǐng)日: 2011-11-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102492430A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李鵬飛;吳鳳;宋曉龍;季飛;王盼盼;游石枝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇和成化學(xué)材料有限公司
• 主分類號(hào): C09K19/46
• 分類號(hào): C09K19/46;G02F1/13
• 代理公司: 北京嘉和天工知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11269
• 代理人: 甘玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液晶組合物及包含該液晶組合物的液晶顯示器件，尤其是負(fù)介電各向異性液晶組合物及液晶顯示器件。更確切地，本發(fā)明涉及具有較低的粘度、適當(dāng)高的光學(xué)各向異性(Δn)和介電各向異性(Δε)的液晶組合物以及含有該組合物的液晶顯示元件。

背景技術(shù)

作為最重要的平板顯示器件，近年來(lái)，液晶顯示裝置(LCD)發(fā)展迅速，且用途日益廣泛。LCD具有重量輕、外形薄、功耗小等優(yōu)點(diǎn)。液晶顯示模式可以分為很多種：相變(phase?change，以下簡(jiǎn)稱PC)、扭轉(zhuǎn)向列(twisted?nematic，以下簡(jiǎn)稱TN)、超扭轉(zhuǎn)向列(super?nematic，以下簡(jiǎn)稱STN)、電控雙折射(electrically?controlled?birefringence，以下簡(jiǎn)稱ECB)、光學(xué)補(bǔ)償彎曲(optically?compensatedbend，以下簡(jiǎn)稱為OCB)、IPS、VA等。隨著技術(shù)的日益更新，液晶顯示裝置對(duì)響應(yīng)的要求日趨嚴(yán)格。但是，在VA模式中，響應(yīng)不夠一直是一個(gè)難以解決的問(wèn)題。特別是應(yīng)用在場(chǎng)序顯示中，對(duì)響應(yīng)的要求更加的嚴(yán)格。

對(duì)開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間的計(jì)算公式如下：

開(kāi)啟時(shí)間

T_on＝C₁η/(εΔεV²-Kπ²/d²)

關(guān)閉時(shí)間

T_off＝C₂ηd²/Kπ²

其中，C₁和C₂為常數(shù)，η為粘度系數(shù)，Δε為介電常數(shù)差，K為彈性系數(shù)，d為液晶層厚度。由上式可以得出，T_on和T_off都隨著η增大而大幅度增大，所以降低粘度系數(shù)可以提高響應(yīng)速度。同樣，減小液晶層厚度可大幅度減小響應(yīng)時(shí)間的開(kāi)啟時(shí)間。

從上述關(guān)系式中可以看出，通過(guò)降低液晶組合物的粘度系數(shù)或提高其彈性系數(shù)，可縮短響應(yīng)時(shí)間。然而，如果降低粘度以改善響應(yīng)時(shí)間，則液晶的彈性系數(shù)和各向同性相變溫度也將隨之下降。并且，如果彈性系數(shù)增加，則閾值電壓和粘度將趨于增大。因此，為改善響應(yīng)時(shí)間，這兩個(gè)性能間的平衡關(guān)系必須減少到最小。

在VA模式中，為使顯示器的獲得較大的對(duì)比度，須將組合物的光學(xué)各向異性(Δn)與器件的單元間隙(d)的乘積(Δn.d)設(shè)計(jì)為固定值。該固定值為0.30μm到0.40μm的范圍。由于單元間隙(d)通常為2μm至6μm的范圍，故而組合物的光學(xué)各項(xiàng)異性主要為0.05到0.20的范圍。我們知道極性越強(qiáng)閾值就越低，功耗也就越小，粘度也隨之增加，所以為了實(shí)現(xiàn)較快的響應(yīng)我們需要平衡各個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系，在選擇適當(dāng)?shù)恼凵渎始敖殡姷幕A(chǔ)上，降低體系的粘度，實(shí)現(xiàn)快響應(yīng)。

在VA模式中，驅(qū)動(dòng)路數(shù)提高也是當(dāng)今世界發(fā)展的方向，目前較常用的辦法是通過(guò)提高Δn.d的值來(lái)提改善陡度，同樣Δn.d的提高必然帶來(lái)粘度的增加，所以急需一個(gè)低粘度液晶混合物來(lái)滿足市場(chǎng)需求。

目前，沒(méi)有一種物質(zhì)能夠作為單一化合物來(lái)滿足前述性能。對(duì)于液晶組合物的制備來(lái)說(shuō)，應(yīng)該滿足所有這些性能，這樣就出現(xiàn)了由于小Δn或大粘度而不能滿足前述性能的情形。如中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN101072847A公開(kāi)的負(fù)性液晶組合物中，粘度可以做到17.6(mPa·s)，但是其折射率為0.076，清亮點(diǎn)為76℃，在VA模式中不能用到小盒厚中；中國(guó)專利號(hào)CN101407719A公開(kāi)的負(fù)性液晶組合物中，折射率為0.186，其粘度為49.1(mPa·s)，但是閾值不夠低。

本發(fā)明的目的在于，提供一種液晶組合物，該液晶組合物特別地為VA型顯示器、并且特別地為該液晶顯示器提供液晶組合物，所提供的液晶組合物應(yīng)當(dāng)沒(méi)有上述提及的缺點(diǎn)，或只有輕微程度的上述缺點(diǎn)。進(jìn)一步地，要求本發(fā)明的液晶組合物同時(shí)具有高的比電阻，寬的視角，高清亮點(diǎn)，較好的低溫互溶性，尤其是要求提供的液晶組合物的cell在-30℃存放30天都不能夠出現(xiàn)晶析現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種液晶組合物，包括以下重量百分比的各組分：

(1)2-25％通式I的化合物

(2)3-40％通式II的化合物

(3)5-60％通式III的化合物