[發明專利]膽甾醇型液晶組合物及其用途、液晶元件

在審

• 申請號: 202110285204.4
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113493695A
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 戶畑仁志;岡部英二
• 申請（專利權）人: 捷恩智株式會社;捷恩智石油化學株式會社
• 主分類號: C09K19/58
• 分類號: C09K19/58;C09K19/44;C09K19/46
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 楊貝貝;臧建明

本發明涉及一種膽甾醇型液晶組合物及其用途、液晶元件。膽甾醇型液晶元件理想的是可使用的溫度范圍廣、且具有高的顯示品質、及低的驅動電壓。因此，液晶組合物的特性要求膽甾醇相的上限溫度高、膽甾醇相的下限溫度低、比電阻大、光學各向異性比較大、介電各向異性大、粘度小、螺旋間距長度適當及所述間距長度的溫度依存性小等。一種膽甾醇型液晶組合物、及含有所述組合物的液晶元件，所述膽甾醇型液晶組合物含有：作為添加物的選自式(1)所表示的化合物的群組中的至少一種光學活性化合物、作為第一成分的選自式(2)所表示的化合物的群組中的至少一種化合物、以及作為第二成分的選自式(3)所表示的化合物的群組中的至少一種化合物。

技術領域

本發明涉及一種膽甾醇型液晶組合物、含有所述組合物的液晶元件等，所述膽甾醇型液晶組合物：在液晶組合物中含有具有八氫聯萘骨架的光學活性化合物。尤其涉及一種顯示出大的介電各向異性的膽甾醇型液晶組合物及其用途、驅動所述膽甾醇型液晶組合物的元件。

背景技術

在液晶元件中，基于液晶分子的動作模式的分類為相變(phase change，PC)、扭轉向列(twisted nematic，TN)、超扭轉向列(super twisted nematic，STN)、電控雙折射(electrically controlled birefringence，ECB)、光學補償彎曲(opticallycompensated bend，OCB)、共面切換(inplane switching，IPS)、垂直取向(verticalalignment，VA)、邊緣場切換(fringe field switching，FFS)、電場感應光反應取向(field-induced photo-reactive alignment，FPA)等模式。基于元件的驅動方式的分類為無源矩陣(passive matrix，PM)與有源矩陣(active matrix，AM)。PM被分類為靜態式(static)與多路復用式(multiplex)等，AM被分類為薄膜晶體管(thin film transistor，TFT)、金屬-絕緣體-金屬(metal insulator metal，MIM)等。

TFT的分類為非晶硅(amorphous silicon)及多晶硅(polycrystal silicon)。后者根據制造工序而被分類為高溫型與低溫型。基于光源的分類為利用自然光的反射型、利用背光的透過型、以及利用自然光與背光兩者的半透過型。

含有光學活性化合物的液晶組合物有時會顯現出“膽甾醇相”。所述膽甾醇相為分子的取向秩序的朝向以描繪螺旋的方式旋轉的液晶相。螺旋軸為與取向秩序的方向垂直的方向。另外，將所述螺旋周期稱為“間距”。

已知有包含顯現出“膽甾醇相”的液晶組合物的液晶元件。這些液晶組合物具有可見光程度的間距長度。顯現出膽甾醇相的液晶組合物顯示出圓偏光的選擇性反射，光矢量的旋轉方向與膽甾醇螺旋的左右特性(偏手性(handedness))對應。反射波長λ可根據膽甾醇螺旋的間距P與膽甾醇型液晶的平均雙折射率n由式(A)來計算。

λ＝n×P (A)

最一般的膽甾醇型液晶元件為SSCT(Surface Stability Cholesteric Texture，表面穩定化膽甾醇組織)及PSCT(Polymer Stability Cholesteric Texture，聚合物穩定化膽甾醇組織)元件。SSCT及PSCT元件通常包含膽甾醇型液晶組合物，關于其，例如，在初始階段中顯示出反射特定波長的光的平面結構，并且通過施加交流電流脈沖而切換為焦點圓錐(focal conic)光散射結構，或者為相反的情況。

這些液晶元件在雙穩定(bistable)、即電場被切換為斷開后，保持各自的狀態，并且僅通過再次施加電場而逆轉移為初始狀態。若施加更高的電壓脈沖，則膽甾醇型液晶組合物轉移為垂直(homeotropic)、透明狀態，并自所述狀態起，在電壓被急速地切換為斷開的情況下，松弛為平面狀態，在電壓被緩慢地切換的情況下，松弛為焦點圓錐狀態。