[發明專利]液晶組合物及其液晶顯示器件

在審

• 申請號: 201410559112.0
• 申請日: 2014-10-20
• 公開（公告）號: CN105586056A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 李鵬飛;丁文全;韓文明;戴慧娟;姚利芳;賀笛;劉云云;張鶴鳴;馬文陽;馬定福;施紅萍
• 申請（專利權）人: 江蘇和成顯示科技股份有限公司
• 主分類號: C09K19/44
• 分類號: C09K19/44;G02F1/1333
• 代理公司: 北京嘉和天工知識產權代理事務所(普通合伙) 11269
• 代理人: 甘玲

技術領域

本發明涉及一種液晶組合物及其液晶顯示器件，特別涉及一種具有高電阻率和高的電 壓保持率的液晶組合物及其液晶顯示器件。

背景技術

對于液晶顯示元件來講，根據液晶的顯示模式分為PC(phasechange，相變)、TN (twistnematic，扭曲向列)、STN(supertwistednematic，超扭曲向列)、ECB(electrically controlledbirefringence，電控雙折射)、OCB(opticallycompensatedbend，光學補償彎曲)、 IPS(in-planeswitching，共面轉變)、VA(verticalalignment，垂直配向)等類型。液晶 顯示元件根據光源的類型分為利用自然光的反射型、利用背光的透過型、以及利用自然光 和背光兩種光源的半透過型。

已知在上述運作模式中，ECB模式、IPS模式、VA模式等是利用液晶分子的垂直配 向性的運作模式，尤其是IPS模式以及VA模式可改善TN模式、STN模式等顯示模式視 角狹小的缺點。

液晶材料需要具有適當高的介電各向異性、光學各向異性以及良好的低溫互溶性和熱 穩定性。此外，液晶材料還應當具有低粘度和短響應時間，低閾值電壓和高對比度。根據 市售的液晶顯示元件來進一步說明組合物的各項性能指標。向列相的溫度范圍與元件的工 作溫度范圍相關聯。向列相的上限溫度較好的是大于等于70℃，并且向列相的下限溫度 較好的是小于等于-10℃。組合物的粘度與元件的響應時間相關聯。為了在元件中顯示動 畫，較好的是元件的響應時間短。因此，較好的是組合物的粘度小，而更好的是溫度低時 組合物的粘度小。

組合物的光學各向異性與元件的對比度相關聯。為了使液晶顯示元件的對比度比最大 化，可將液晶組合物的光學各向異性(Δn)與液晶層的厚度(d)的乘積值(Δn*d)設定 為固定值的方式進行設計。適當的乘積值依賴于運作模式的種類。如TN模式的元件的適 當值約為0.45μm。該情形時，對于液晶層厚度較小的元件而言，較好的是光學各向異性 大的組合物。

組合物的大的介電各向異性有助于使元件具有低的臨界電壓。因此，較好的是大的介 電各向異性。組合物的電阻率大有助于使元件具有大的電壓保持率，大的對比度，較低殘 像風險，較長的使用壽命。因此，較好的是在初始階段不僅是在室溫下、并且在高溫下亦 具有較大電阻率的組合物。較好的是長時間使用后不僅在室溫下、而且在高溫下亦具有較 大電阻率的組合物。組合物對紫外線及熱的穩定性與液晶顯示元件的壽命有關。上述穩定 性高時，該元件的壽命長。此種特性對于液晶投影儀，液晶電視等中所使用的液晶顯示元 件而言是較好的。

單一的液晶化合物通常難以發揮其特性，通常將其與其他多種液晶化合物混合配制成 組合物。在現有液晶組合物中，在保證較優的特性的同時，無法兼顧高電阻率，高電壓保 持率，紫外及高溫穩定性好等優點，直接導致顯示器容易出現殘像問題，縮短顯示器使用 壽命。

為了進一步提高上述特性等，液晶組合物必須具備特性，即：

(1)向列相的溫度范圍廣；

(2)黏度小；

(3)大的光學各向異性；

(4)適當介電各向異性的絕對值；

(5)大的電阻率；

(6)較高的電壓保持率。

向列相的溫度范圍與使用液晶顯示元件的溫度范圍有關，含有如(1)所述向列相的 溫度范圍廣的液晶組合物的液晶顯示元件，其作為液晶顯示元件能夠擴大使用的溫度范 圍。

含有如(2)所述粘度小的液晶組合物的液晶顯示元件能夠縮短響應時間。當液晶顯 示元件的響應時間短時，可適用于動畫顯示。另外，向液晶顯示元件的液晶盒內注入液晶 組合物時，可縮短注入時間，能夠提高作業性。

含有如(3)所述光學各向異性適當的液晶組合物的液晶顯示元件能夠增大對比度之 比。

含有如(4)所述介電各向異性的絕對值大的液晶組合物的液晶顯示元件能夠降低基 礎電壓值、降低驅動電壓，并能進一步降低消耗電功率。