[发明专利]一种聚合物稳定配向型液晶组合物及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及用于电光学液晶显示材料领域，尤其涉及一种稳定性能好的聚合物稳定配向型液晶组合物及其适用的液晶显示元件。

背景技术

液晶显示元件可以在以钟表、电子计算器为代表的家庭用各种电器、测定机器、汽车用面板、文字处理剂、电脑、打印机、电视等中使用。作为夜景显示方式，在其代表性的方式中，可以列举PC（phase change，相变）、TN（twist nematic，扭曲向列）、STN(supertwisted nematic，超扭曲向列)、ECB（electrically controlled birefringence，电控双折射）、OCB（optically compensated bend，光学补偿弯曲）、IPS（in-plane switching，共面转变）、VA（vertical alignment，垂直配向）、CSH（color super homeotropic，彩色超垂面）等类模式。根据元件的驱动方式分为PM（passive matrix，被动矩阵）型和AM（active matrix，主动矩阵）型。PM分为静态（static）和多路（multiplex）等类型。AM分为TFT（thin filmtransistor，薄膜晶体管）、MIM（metal insulator metal，金属-绝缘层-金属）等类型。TFT的类型有非晶硅（amorphous silicon）和多晶硅（polycrystal silicon）。后者根据制造工艺分为高温型和低温型。液晶显示元件根据光源的类型分为利用自然光的反射型、利用背光的透过型、以及利用自然光和背光两种光源的半透过型。

在这些显示方式中，IPS模式、ECB模式、VA模式或CSH模式等与现在常用的TN模式或STN模式不同在于，前者使用具有负介电各向异性的液晶材料。在这些显示方式中，尤其是通过AM驱动的VA型显示，在要求高速且宽视角的显示元件中的应用，其中，最值得期待的是在电视等液晶元件中的应用。

VA模式与IPS模式同样是常黑，但不同的是，VA模式面板的液晶层中的液晶分子用负性液晶，透明电极设于上下基板，形成垂直于基板的电场。未加电时，液晶分子的长轴垂直于基板，而形成暗态；加电时，液晶分子的长轴向平行于基板的方向倒下。其初始配向同样需要对基板进行摩擦，从而产生污染性、静电等问题，预倾角也难以控制，为解决VA模式的初始配向问题，又有各种衍生模式，如多区域垂直配向（Multi-domain VerticalAlignment，MVA）、图像垂直配向（Patterned Vertical Alignment，PVA）和聚合物稳定垂直配向（Polymer Stabilized Vertical Alignment，PSVA）。其中PSVA模式以高穿透率、高对比度和快响应等特点，渐渐成为主流。

PSVA使用了可聚合型化合物来控制液晶分子的排列方向：通过外加电场使液晶处于理想的排列状态，在保持此状态的同时进行UV曝光，使混合液晶中的可聚合型化合物聚合，从而“固化”住了液晶的理想排列状态。

PSVA模式不需要摩擦配向工序，因此能够避免TN、IPS等模式中由于摩擦带来的静电及污染等不良。然而，由于PSVA所用的可聚合型化合物，可以被光或热触发而产生聚合反应，因此在PSVA液晶的所有生产、存储、运输、使用过程中，均不能产生“意外”聚合，否则就会严重影响液晶的最终配向。

同时，PSVA所使用的负性液晶组合物，需要更大的介电常数各向异性绝对值（|Δε|），以降低驱动电压，达到低碳节能的需求。

中国专利CN03146257.X中公开了一种液晶介质，包含特定结构的负性液晶单体和可聚合化合物，并未涉及如何避免“意外”聚合的方法和材料。

中国专利CN200710148981.4中公开了一种用于聚合配向制程的液晶混合物，包含特定结构的负性液晶单体、光聚合或热聚合反应型单体和特定结构的抑制剂，虽然提高液晶混合物的稳定性，但其介电常数各向异性绝对值（|Δε|）太低，不能满足低驱动电压的需求。

因此，急需提供PSVA所使用的新的液晶组合物，既能提供较大的介电常数各向异性绝对值，又可以有效抑制“意外”聚合。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种介电常数各向异性为负的液晶组合物，既具有更好的稳定性能，还能提供较大的介电常数各向异性绝对值。

本发明提供一种介电常数各向异性为负的液晶组合物，包含：

占所述液晶组合物总重量10%-80%的通式（I）的化合物