[發(fā)明專利]液晶化合物及其液晶組合物和液晶顯示器件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010316366.5
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號(hào): CN113528153B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐爽;宋曉龍;趙李亮;陳法兵;吳玉成;徐飛
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇和成新材料有限公司
• 主分類號(hào): C07D307/91
• 分類號(hào): C07D307/91;C09K19/34;C09K19/44;C09K19/30;G02F1/1333
• 代理公司: 北京嘉和天工知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11269
• 代理人: 繆策;甘玲

本發(fā)明提供一種通式I的液晶化合物、包含該液晶化合物的液晶組合物和包含該液晶組合物的液晶顯示器件。本發(fā)明提供的液晶化合物在維持適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)粘度的情況下，還具有較大的清亮點(diǎn)、較大的光學(xué)各向異性和較大的介電各向異性絕對值。包含該液晶化合物的液晶組合物在維持適當(dāng)?shù)牡蜏貎?chǔ)存穩(wěn)定性和適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)粘度的情況下，還具有較大的清亮點(diǎn)、較大的光學(xué)各向異性、較大的介電各向異性絕對值和較大的彈性常數(shù)，使得包含該液晶組合物的液晶顯示器件具有較寬的溫度使用范圍、較好的對比度、較低的閾值電壓和較短的響應(yīng)時(shí)間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液晶領(lǐng)域，具體涉及液晶化合物、包含所述液晶化合物的液晶組合物和包含所述液晶組合物的液晶顯示器件。

背景技術(shù)

液晶顯示元件可以在以鐘表、電子計(jì)算器為代表的家庭用各種電器、測定機(jī)器、汽車用面板、文字處理機(jī)、電腦、打印機(jī)、電視等中使用。根據(jù)顯示模式的類型，液晶顯示元件可以分為PC(phase?change，相變)、TN(twist?nematic，扭曲向列)、STN(super?twistednematic，超扭曲向列)、ECB(electrically?controlled?birefringence，電控雙折射)、OCB(optically?compensated?bend，光學(xué)補(bǔ)償彎曲)、IPS(in-plane?switching，共面轉(zhuǎn)變)、VA(vertical?alignment，垂直配向)等類型。根據(jù)元件的驅(qū)動(dòng)方式，液晶顯示元件可以分為PM(passive?matrix，被動(dòng)矩陣)型和AM(active?matrix，主動(dòng)矩陣)型。PM分為靜態(tài)(static)和多路(multiplex)等類型。AM分為TFT(thin?film?transistor，薄膜晶體管)、MIM(metalinsulator?metal，金屬-絕緣層-金屬)等類型。TFT的類型包含非晶硅(amorphoussilicon)和多晶硅(polycrystal?silicon)。后者根據(jù)制造工藝分為高溫型和低溫型。根據(jù)光源的類型，液晶顯示元件可以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。

在低信息量的情況下，一般采用無源方式驅(qū)動(dòng)。但是，隨著信息量的加大以及顯示尺寸和顯示路數(shù)的增多，串?dāng)_和對比度降低的現(xiàn)象變得嚴(yán)重，因此一般采用有源矩陣(AM)方式驅(qū)動(dòng)。目前較多采用薄膜晶體管(TFT)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。在AM-TFT元件中，TFT開關(guān)器件在二維網(wǎng)格中尋址，在處于導(dǎo)通的有限時(shí)間內(nèi)對像素電極進(jìn)行充電，之后又變成截止?fàn)顟B(tài)，直至在下一周期中再被尋址。因此，在兩個(gè)尋址周期之間，不希望像素點(diǎn)上的電壓發(fā)生改變，否則像素點(diǎn)的透過率會(huì)發(fā)生改變，從而導(dǎo)致顯示的不穩(wěn)定性。像素點(diǎn)的放電速度取決于電極容量和電極間介電材料的電阻率。因此，要求液晶材料具有較高的電阻率、良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性以及對電場和電磁輻射的穩(wěn)定性，同時(shí)要求液晶材料具有合適的光學(xué)各向異性Δn和較低的閾值電壓，以達(dá)到降低驅(qū)動(dòng)電壓和降低功耗的目的；還要求液晶材料具有較低的粘度，以滿足快速響應(yīng)的需要。這類液晶組合物已經(jīng)有很多文獻(xiàn)報(bào)道，例如WO9202597、WO9116398、WO9302153、WO9116399、CN1157005A等。

液晶顯示元件含有具有向列相的液晶組合物，液晶組合物具有適當(dāng)?shù)奶匦浴＝栌商岣咭壕ЫM合物的特性，可獲得具有良好特性的AM元件。將液晶組合物和AM元件的特性中的關(guān)聯(lián)歸納于下表1中。基于市售的AM元件來對液晶組合物的特性進(jìn)行進(jìn)一步說明。向列相的溫度范圍與元件可使用的溫度范圍相關(guān)聯(lián)。向列相的較佳上限溫度為約70℃以上，而且向列相的較佳下限溫度為約-10℃以下。液晶組合物的粘度與元件的響應(yīng)時(shí)間相關(guān)聯(lián)。為了使元件顯示動(dòng)態(tài)影像，較佳為元件的響應(yīng)時(shí)間短。

表1.液晶組合物的特性與AM元件的特性

液晶組合物的光學(xué)各向異性與元件的對比度相關(guān)聯(lián)。根據(jù)元件顯示模式的不同，需要大的光學(xué)各向異性或小的光學(xué)各向異性(即，適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)各向異性)。組合物的光學(xué)各向異性(Δn)與元件的盒厚(d)的積(Δn×d)被設(shè)計(jì)成使對比度為最大。適當(dāng)?shù)姆e的值依存于運(yùn)作模式的種類，對盒厚小的元件而言，優(yōu)選為具有大的光學(xué)各向異性的液晶組合物。