[发明专利]液晶显示元件

说明书

本发明提供一种具有响应时间短、电压保持率大、阈电压低、对比度比大、寿命长等特性的液晶显示元件。一种聚合物稳定取向型的液晶显示元件，其包含：电极群组，形成于经对向配置的一对基板的其中一者或两者上；多个有源元件，与所述电极群组连接；液晶取向膜，形成于所述一对基板各自的对向的面上；以及液晶组合物，夹持于所述一对基板间，其中液晶取向膜含有选自聚有机硅氧烷、聚酰胺酸、聚酰胺酸酯、聚酰亚胺中的至少一种聚合体，液晶组合物含有具有负的介电各向异性的特定化合物作为第一成分。

技术领域

本发明涉及一种聚合物稳定取向型的液晶显示元件、所述元件中使用的介电各向异性为负的液晶组合物、以及液晶取向膜。

背景技术

液晶显示元件中，基于液晶分子的运作模式的分类为：相变(phase change，PC)、扭转向列(twisted nematic，TN)、超扭转向列(super twisted nematic，STN)、电控双折射(electricallycontrolled birefringence，ECB)、光学补偿弯曲(optically compensatedbend，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(passivematrix，PM)与有源矩阵(active matrix，AM)。PM被分类为静态式(static)、多路复用式(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(amorphous silicon)及多晶硅(polycrystal silicon)。后者根据制造步骤而分类为高温型及低温型。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、以及利用自然光及背光此两者的半透过型。

液晶显示元件含有具有向列相的液晶组合物。所述组合物具有适当的特性。通过提高所述组合物的特性，可获得具有良好特性的AM元件。将这些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行进一步的说明。向列相的温度范围与元件可使用的温度范围相关联。向列相的优选上限温度为约70℃以上，而且向列相的优选下限温度为约-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，优选为组合物中的粘度小。更优选为低温下的粘度小。

表1.组合物与AM元件的特性

组合物的光学各向异性与元件的对比度比相关联。根据元件的模式，而需要大的光学各向异性或者小的光学各向异性，即适当的光学各向异性。组合物的光学各向异性(Δn)与元件的单元间隙(d)的积(Δn×d)被设计成使对比度比为最大。所述积的适当的值依存于运作模式的种类。在TN之类的模式的元件中，所述值为约0.45μm，在VA模式的元件中，所述值为约0.30μm至约0.40μm的范围，在IPS模式或FFS模式的元件中，所述值为约0.20μm至约0.30μm的范围。这些情况下，对单元间隙小的元件而言优选为具有大的光学各向异性的组合物。组合物中的大的介电各向异性有助于元件中的低阈电压、小的消耗电力与大的对比度比。因此，优选为大的介电各向异性。组合物对紫外线及热的稳定性与元件的寿命相关联。所述稳定性高时，元件的寿命长。此种特性对于液晶投影仪、液晶电视等中使用的AM元件而言优选。