[发明专利]液晶组合物和使用其的液晶显示器装置

说明书

技术领域

本发明涉及液晶组合物，且特别是涉及对于液晶混合物的方法、系统和装置，其显示蓝相且用于高分子稳定组合物，且液晶显示器亦包括液晶组合物。

背景技术

液晶显示器装置广泛使用于光学数据处理领域。模式包括扭曲向列(twister nematic)、超扭曲向列(super twisted nematic，STN)、平面转换(in-plane switching)、垂直对齐、多区域垂直排列(multi-domain vertical alignment，MVA)、光学补偿弯曲(optically compensated bend，OCB)以及其它技术。全部的这些模式在施加电压且改变传送光的偏振方向和偏振状态时，造成液晶分子方向已经被控制。这些改变在偏振板之类的转换成光和暗反差以作为显示。

为了控制液晶分子方向，这些传统液晶显示器模式皆需要表面方向处理。除了多区域垂直排列之外，都需要配向处理。配向处理为使用布或类似的物品来对配向薄膜(alignment film)做配向的处理方法。配向薄膜被涂布于基板表面且接触液晶，结果因为微尘和微放电造成的高静电电压使得成本增加。

灰尘在超微像素电极和薄膜晶体管形成的程序中会造成一些问题，此程序中薄膜沉积、曝光和蚀刻一再重复。区域放电将损害配向薄膜，或造成薄膜晶体管和透明电极例如氧化铟锡中的讯号中断或是静电放电损害。微尘粒子或微放电的存在将造成良率下降以及较差的显示质量。此外，所有上述的模式使用向列型液晶(nematic liquid crystal)，且其反应时间最短大约数毫秒，因此限制电视上的动态图像显示的应用。

发明内容

本发明的主要目标为提供用于液晶组合物以及液晶显示器的操作温度范围广的高分子稳定蓝相。

本发明的第二目标为提供表现高分子稳定蓝相的液晶组合物，以及也表现高分子稳定蓝相且具有低临界和操作电压的液晶显示器。

本发明的第三目标为提供用于具有可变化的低驱动电压的蓝相液晶显示器装置的新的方法、系统和装置。

本发明的第四目标为提供用于具有高光效率的低驱动电压的蓝相液晶显示器装置的新方法、系统和装置。

本发明制造高分子稳定蓝相液晶。通过适当使用本发明，高分子液晶组合物表现的清亮点温度增加至100℃或更高。利用高光学和高介电各向异性液晶，已得到非常高的光学和介电各向异性的组合物。具有如此高的光学和介电各向异性，使得减少显示器的光电单元的厚度以及比本发明之前的普通液晶材料得到更低的临界和操作电压的情形成为可能。

在本发明的一实施例中，提供蓝相液晶组合物，其包含一液晶组分，该液晶组分包含一核心基团、至少一个末端基团、一侧基，其中之一连接至核心基团。其中核心基团具有第一端和第二端，且形成中心轴，核心基团选自环状基团，环状基团由苯基、环己基和杂环基中的至少一种组成。末端基团连接至核心基团的第一端和第二端且选自非极性基团和极性基团，非极性基团由烷基、烷氧基和烯基中的至少一种组成，极性基团选自氟(F)、氯(Cl)、氰基(CN)、异硫氰酸酯(NCS)、烷氧基氟烷基(OCF₂)和三氟甲基(CF₃)中的至少一种，通过沿着主分子轴拉长π-电子共轭而增加光学各向异性。侧基设置于核心基团的第一端和第二端之间，且选自非极性基团和极性基团，非极性基团由烷基、烷氧基和烯基中的至少一种组成，极性基团选自氟(F)、氯(Cl)、氰基(CN)、异硫氰酸酯(NCS)、烷氧基氟烷基(OCF₂)和三氟甲基(CF₃)中的至少一种，以增加该液晶组合物的熔点温度。合成的液晶组合物在大约-40℃至大约106℃的操作温度下具有高光学和介电各向异性，液晶组合物在液晶显示器应用中具有低临界和操作电压以及较佳发光效率。

在本发明的一实施例中，提供用在液晶组合物中的液晶组分，该液晶组分选自化学式(I)：

R1-[A1]_m-Z1-(CyOBO)-[A2]_n-Z2-[A3]_p-R2    (I)