[发明专利]一种适用于共面转换模式的液晶组合物及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于液晶显示元件的液晶组合物，特别是应用于主动矩阵方式驱动的共面转换模式（IPS）的液晶显示元件的液晶组合物及其在电光学液晶显示器中的应用。

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（twist nematic，扭曲向列模式）、STN模式（super twisted nematic，超扭曲向列模式）、ECB模式（electrically controlled birefringence，电控双折射模式）、OCB模式（optically compensated bend，光学补偿弯曲模式）、IPS模式（in-plane switching，共面转换模式）、VA模式（vertical alignment，垂直配向模式）等。

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。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变化，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，同时要求材料有合适的光学各向异性△n（△n值一般在0.08-0.15之间），以及较低的阈值电压，以达到降低驱动电压，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等。

上世纪70年代初，已经对均匀排列的、扭曲排列的以及向列液晶IPS模式的基本的电光特性进行了实验性的研究，其特点是一对电极制作在同一基板上，而另一个基板上没有电极，通过加在这一电极间的横向电场来控制液晶分子的排列，因此也可以称这种模式为横向场模式。在IPS模式中向列液晶分子在两基板间均匀平行排列，两偏振片正交放置。IPS模式在不加电场时，入射光被两个正交的偏振片阻断而呈暗态，加电场时液晶分子发生转动造成延迟，于是有光从两个正交的偏振片漏出。

由于IPS模式制作简单并且有很宽的视角，从而使得它们成了能够改善视角特性并实现大面积显示的最有吸引力的办法。

共面转换模式（即IPS模式）仅需要线偏振片而不需要补偿膜，只是它的响应速度太慢，不能显示快速运动的画面。因此相对于传统的TN-TFT类型显示模式，IPS类型显示用液晶需求更快的响应速度。

然而，基于液晶混晶调制的复杂性，从液晶组合物材料调制的角度来考虑，材料的各方面性能（低的光学各向异性值，高的介电各向异性值，高的电阻率，低的旋转粘度，低的熔点，高的清亮点，良好的热稳定性和紫外稳定性等）之间是相互牵制的，提高一方面的性能往往伴随着另一方面性能的降低，调制各方面性能都合适的液晶组合物往往非常困难。

因此，亟需一种液晶组合物，该液晶组合物需要具有低的旋转粘度、快的响应速度、适当高的光学各向异性、高的介电各向异性，良好的热稳定性和紫外稳定性等性能中的至少一种。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于有源矩阵的IPS模式的液晶组合物，该组合物能够在实现快响应的同时，具备低的旋转粘度、适当高的光学各向异性、高的介电各向异性，良好的热稳定性和紫外稳定性等性能中的至少一种。

为了完成上述发明目的，本发明提供一种适用于共面转换模式的液晶组合物，其中，所述液晶组合物，包含：

占所述液晶组合物总重量25-55%的一种或多种通式Ⅰ的化合物

Ⅰ；

占所述液晶组合物总重量20-40%的一种或多种通式Ⅱ的化合物

Ⅱ；

占所述液晶组合物总重量5-25%的一种或多种通式Ⅲ的化合物

Ⅲ；

占所述液晶组合物总重量5-20%的一种或多种通式Ⅳ的化合物

Ⅳ；以及

占所述液晶组合物总重量5-25%的一种或多种通式Ⅴ的化合物

Ⅴ，

其中，