[发明专利]液晶组合物及液晶显示器件

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶组合物，特别涉及一种具有大的介电各向异性、相对小的旋转粘度，合适的折射率各向异性和极好的低温存储稳定性的液晶组合物及其在有源矩阵液晶显示器件中的应用。

背景技术

液晶显示元件是利用液晶材料本身所具备的光学各向异性和介电各向异性来进行工作的，目前已经得到了广泛的应用。利用液晶材料不同的特性和工作方式，可以将器件设计成各种不同的工作模式，其中常规显示器普遍使用的有TN模式（即扭曲向列模式——液晶混合物具有扭曲约90度的向列型结构）、STN（即超扭曲向列模式）、SBE模式（即超扭曲双折射模式）、EBC模式（即电控双折射模式）、VA模式（及垂直排列模式）、IPS模式（即面内转换模式）等，含有很多根据以上模式所做的改进模式。工作在TN、STN、SBE模式下的元件一般使用正介电各向异性液晶，EBC、VA模式使用负介电各向异性液晶，IPS模式即可使用正介电各向异性液晶，也可使用负介电各向异性液晶。

在低信息量中，一般采用无源方式驱动，但是随着信息量的加大，显示尺寸和显示路数的增多，串扰和对比度降低现象变得严重，因此一般采用有源矩阵（AM）方式驱动，目前使用较多的采用薄膜晶体管（TFT）来进行驱动。在AM-TFT元件中，TFT开关器件在二维网格中寻址，在处于导通的有限时间内对像素电极进行充电，之后又变成截止状态，直至下一周期中再被寻址。因此，在两个寻址周期之间，不希望像素点上的电压发生改变，否则像素点的透光率会发生改变，导致显示的不稳定。像素点的放电速度取决于电极容量和电极间介电材料的电阻率。因此要求液晶材料有较高的电阻率，通式要求材料有合适的光学双折射值Δn（Δn值一般在0.08～0.15左右），以及较低的阈值电压，以达到降低的驱动电压，降低功耗的目的；还要求具有较低的粘度，以满足快速响应的需要。这类液晶组合物已经有很多文献报道，例如国外专利文献WO9202597、WO9116398、WO9302153、WO9116399，中国专利文献CN1157005A等。

从液晶组合物材料调制的角度来考虑，材料的各方面性能（低的光学双折射值，高的介电各向异性值，高的电阻率，低的旋转粘度，低的熔点，良好的热稳定性和紫外稳定性等）之间是相互牵制的，提高一些方面的性能往往伴随着另一些方面性能的降低，调制各方面性能都合适的液晶组合物往往非常困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种液晶组合物，其具备具有大的介电各向异性、相对小的旋转粘度，合适的折射率各向异性和极好的低温存储稳定性等特性。该液晶组合物能适用于IPS、FFS等显示模式，尤其适合低功耗的IPS、FFS显示。

本发明的一个方面提供一种液晶组合物，包含：

占所述液晶组合物总重量的1-25%的至少一种通式Ⅰ的化合物作为第一组分

占所述液晶组合物总重量的1-25%的至少一种选自由通式Ⅱ-1、通式Ⅱ-2及其组合组成的组的化合物组成的组中的一种或更多种化合物作为第二组分

占所述液晶组合物总重量的20-80%的至少一种通式Ш的化合物作为第三组分

以及

占所述液晶组合物总重量的5-35%的至少一种选自由通式Ⅳ-1、通式Ⅳ-2、通式Ⅳ-3及其组合组成的组的化合物组成的组中的一种或更多种化合物作为第四组分

其中，

R₁、R₂、R₃、R₅、R₆和R₇相同或不同，各自独立地表示碳原子数为1-7的烷基或碳原子数为2-7的烯基；

R₄表示H或-CH₃。

在本发明的实施方案中，优选所述通式Ⅰ的化合物占所述液晶组合物总重量的5-20%；所述通式Ⅱ-1、通式Ⅱ-2及其组合组成的组的化合物占所述液晶组合物总重量的2-20%；所述通式Ш的化合物占所述液晶组合物总重量的35-65%；以及所述通式Ⅳ-1、通式Ⅳ-2、通式Ⅳ-3及其组合组成的组的化合物占所述液晶组合物总重量的5-30%。

在一些实施方案中，所述通式Ⅰ的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或更多种化合物：

以及

在一些实施方案中，所述通式Ⅱ-1的化合物选自由如下化合物组成的组中一种或更多种化合物：