[发明专利]液晶组合物与其用途及液晶显示元件

说明书

本发明提供一种液晶组合物与其用途及液晶显示元件，其在向列相的高上限温度、向列相的低下限温度、小的粘度、适当的光学各向异性、大的正介电各向异性等特性中，具有至少一种特性或者至少两种特性的适当平衡。本发明为含有具有高的上限温度及低的下限温度的特定化合物作为第一成分的液晶组合物，还可含有具有大的正介电各向异性的特定化合物作为第二成分、具有高的上限温度或者小的粘度的特定化合物作为第三成分、具有大的正介电各向异性的特定化合物作为第四成分、或者具有负的介电各向异性的特定化合物作为第五成分。

技术领域

本发明涉及一种液晶组合物、含有该组合物的液晶显示元件等。尤其涉及介电各向异性为正的液晶组合物，以及含有该组合物且具有扭转向列(twisted nematic，TN)、光学补偿弯曲(optically compensated bend，OCB)、共面切换(in-plane switching，IPS)、边缘场切换(fringe field switching，FFS)、或者电场感应光反应取向(field-inducedphoto-reactive alignment，FPA)的模式的有源矩阵(active matrix，AM)元件。

背景技术

液晶显示元件中，基于液晶分子的操作模式(operating mode)的分类为：相变(phase change，PC)、扭转向列(twisted nematic，TN)、超扭转向列(super twistednematic，STN)、电控双折射(electrically controlled birefringence，ECB)、光学补偿弯曲(optically compensated bend，OCB)、共面切换(in-plane switching，IPS)、垂直取向(vertical alignment，VA)、边缘场切换(Fringe Field Switching，FFS)、电场感应光反应取向(field-induced photo-reactive alignment，FPA)等模式。基于元件的驱动方式的分类为无源矩阵(passive matrix，PM)与有源矩阵(active matrix，AM)。PM被分类为静态式(static)与多工式(multiplex)等，AM被分类为薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)、金属-绝缘体-金属(metal insulator metal，MIM)等。TFT的分类为非晶硅(amorphoussilicon)以及多晶硅(polycrystal silicon)。后者根据制造步骤而分类为高温型与低温型。基于光源的分类为利用自然光的反射型、利用背光的透过型、以及利用自然光与背光两个的半透过型。

液晶显示元件含有具有向列相的液晶组合物。该组合物具有适当的特性。通过提高该组合物的特性，可获得具有良好特性的AM元件。将两个的特性中的关联归纳于下述表1中。基于市售的AM元件来对组合物的特性进一步进行说明。向列相的温度范围与元件可使用的温度范围相关联。向列相的优选的上限温度为约70℃以上，而且向列相的优选的下限温度为约-10℃以下。组合物的粘度与元件的响应时间相关联。为了以元件显示动态图像，优选为响应时间短。理想为短于1毫秒的响应时间。因此，优选为组合物的粘度小。更优选为低温下的粘度小。组合物的弹性常数与元件的对比度相关联。元件中，为了提高对比度，更优选为组合物的弹性常数大。

表1.组合物与AM元件的特性

1)可缩短向液晶显示元件中注入组合物的时间