[發(fā)明專利]一種向列相液晶組合物

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310237750.6
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN103305232A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設計）人: 崔青;華瑞茂;毛聯(lián)波;史子謙;喬云霞;夏治國;張軍波;鄭成武
• 申請（專利權）人: 石家莊誠志永華顯示材料有限公司
• 主分類號: C09K19/44
• 分類號: C09K19/44;C09K19/30;C09K19/12
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產(chǎn)權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張明月

技術領域

本發(fā)明涉及一種液晶組合物，尤其是指一種用于IPS或者FFS顯示模式的向列相液晶組合物。

背景技術

薄膜晶體管液晶顯示技術（TFT-LCD），目前已經(jīng)廣泛應用于筆記本電腦、液晶電視等領域，是21世紀最有發(fā)展前途的顯示技術之一。TFT-LCD是在扭曲向列液晶顯示技術（TN-LCD）的基礎上引入薄膜晶體管開關而形成的有源矩陣顯示，克服了無源矩陣顯示中交叉干擾、信息量少、寫入速度慢等缺點，大大改善了顯示品質(zhì)，具有信息容量大、響應速度快、清晰度高、全彩色視頻顯示等優(yōu)點。

TFT-LCD的最大缺點是視角問題，包括視角各向異性和視角范圍小。當使用者在離開顯示面板法線的方向觀察時，液晶顯示的對比度將會明顯下降，視角大時還會發(fā)生灰度和彩色反轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。這是TFT-LCD的工作原理導致的。顯示用的液晶分子為棒狀分子，不同的分子排列方式對應著不同的光學各向異性。對于同一種液晶分子的排列狀態(tài)，視角不同，液晶分子的可視形貌也不同，所觀察到的透射光的強度也不同，看到的光學效果也隨之變化，表現(xiàn)出光學各向異性現(xiàn)象。視角越小，光學各向異性越小；反之，視角越大，光學各向異性越大。因此造成對于同一種液晶分子的排列狀態(tài)，在不同視角下，有效光程差不同的結(jié)果。而液晶盒的最佳光程差是按垂直入射光線設計的，這樣視角增大時，最小透過率增加，對比度下降。使用者雙眼偏離法線越遠，對比度下降越嚴重，甚至有可能出現(xiàn)暗態(tài)的透過率大于亮態(tài)透過率的現(xiàn)象，發(fā)生灰度和彩色反轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。由此可見液晶電視的視角問題主要來源于液晶分子的光學各向異性。

隨著TFT-LCD產(chǎn)品尺寸的增加，特別是TFT-LCD在TV領域的廣泛應用，視角問題變得愈加嚴重。因此，具有廣視野角特點的平面轉(zhuǎn)換（In-PlaneSwiching，IPS）顯示模式應運而生。IPS顯示模式最早由美國人R.Soref在1974年論文上發(fā)表，并由德國人G.Baur提出把IPS作為廣視角技術應用于TFT-LCD中。1995年，日本的日立公司開發(fā)出了世界首款13.3寸IPS模式的廣視野角TFT-LCD產(chǎn)品。

IPS顯示模式是把控制液晶分子偏轉(zhuǎn)的一對電極都安裝在同一基板上，利用施加在這一對電極之間的橫向電場來控制液晶分子的狀態(tài)，使液晶分子在平行于基板的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生扭曲形變。該模式的起偏器和檢偏器的方向互相垂直，指向矢的方向與起偏器方向相同。當不施加電壓時，液晶分子不旋轉(zhuǎn)，液晶顯示器為暗態(tài)，顯示出比較純的黑色；當施加電壓后，液晶分子旋轉(zhuǎn)，光線在通過扭曲的液晶層時受到調(diào)制，電場不同，光的透過率不同。

韓國現(xiàn)代公司在IPS模式的基礎上開發(fā)了邊緣電場切換（Fringe?Field?Switching，F(xiàn)FS）顯示模式，通過同一平面內(nèi)像素間電極產(chǎn)生邊緣電場，使電極間以及電極正上方的取向液晶分子都能在（平行于基板）平面方向產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換，從而在增大視角的同時提高液晶層的透光效率。FFS模式將IPS模式中的不透明金屬電極改為透明的ITO電極以增加透光率，同時將正負電極通過絕緣層分離重疊排列，大大縮小了電極寬度和間距。施加電壓時，在電場作用下電極間和電極上的液晶分子均在平行于面板的面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，保證在各個方向上光均穿過液晶分子的短軸，沒有方向依賴性而擴大視角。FFS技術在實現(xiàn)寬視角的前提下，同時實現(xiàn)了高透光效率、高對比度、高亮度、低色差等優(yōu)良特性。

為了達到良好的顯示效果，用于IPS顯示模式和FFS顯示模式的液晶材料必須滿足以下要求：

（1）高穩(wěn)定性：包括紫外光穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性；

（2）適度的雙折射率：Δnd變小可以獲得較寬的視角；

（3）低粘度：粘度越低，響應時間越小，響應速度越快；

（4）較大的介電各向異性：介電各向異性Δε越大，液晶的閾值電壓越小，但液晶材料中的離子越容易析出，成為自由離子導致電阻率降低；

（5）寬的溫度范圍：理想的保存溫度范圍為-40℃～100℃，一般有特殊應用的例如車載顯示，該溫度可能擴寬到-40℃～110℃。

經(jīng)過多年的發(fā)展，TFT-LCD產(chǎn)品技術已經(jīng)趨于成熟，并逐漸占據(jù)平板顯示器的主流地位。但是，由于液晶材料本身的限制，TFT-LCD仍然存在著響應速度偏慢、電壓偏高、電荷保持率較低等諸多缺陷。為了獲得穩(wěn)定的、具有廣闊視角的液晶組合物，需要設計好液晶分子間的作用力及液晶分子排列的規(guī)則性，因此，不斷開發(fā)新的性能優(yōu)異的液晶材料具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容