[发明专利]正介电各向异性液晶组合物及液晶显示器件

说明书

本发明涉及正介电各向异性液晶组合物、液晶显示器件，所述正介电各向异性液晶组合物包含一种或多种式Ⅰ化合物、一种或多种式Ⅱ化合物。本发明所公开的液晶组合物具有正介电、高电荷保持率，低旋转粘度、响应时间快，尤其是透过率高的特点，适用于制造高透过率、快速响应的TFT‑LCD。

技术领域

本发明属于液晶材料技术领域，具体涉及液晶组合物，液晶显示器件。

背景技术

在19世纪末，奥地利植物学家发现了液晶，即液态的晶体，也就是说一种物质同时具备了液体的流动性和类似晶体的某种排列特性。在电场的作用下，液晶分子的排列会产生变化，从而影响它的光学性质。英国科学家利用这个性质在上世纪制造了第一块液晶显示器即LCD(Liquid Crystal Display)。液晶显示材料具有驱动电压低、功耗微小、可靠性高、显示信息量大、彩色显示等优点，液晶显示器得到了较快的发展，液晶单体更新换代速度加快。目前液晶单体已有1万多种，主要应用于TN、STN发展到现在彩色大屏幕的TN-TFT、VA-TFT、IPS-TFT、PDLC等显示模式。

目前在液晶显示器件行业，显示模式主要有，面内切换(in-plane switching,IPS),边缘场切换(fringe-field switching，FFS)，和垂直排列(vertical alignment，VA)等显示模式。其中，面内切换(IPS)具有宽视角的特点，液晶分子指向矢和玻璃基板方向是平行的，平行排列方式的IPS，液晶的介电各向异性(△ε)既可以是正的，也可以是负的。边缘场切换(FFS)属于面内切换(IPS)模式中的一种。垂直取向模式(VA)具有良好的对比度，液晶分子在零场时和玻璃基板方向垂直，与垂直入射光线平行。当偏振片正交时，会显示良好的暗态，液晶的介电各向异性(△ε)必须是负的。

穿透率影响液晶面板的对比度，是一个很重要的因素。穿透率在面内切换，边缘场切换，和垂直排列等显示模式中只有大约5％左右的背光能够穿透显示器件，大部分光被消耗了，造成面板能耗较高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种正介电各向异性液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物包含一种或多种式Ⅰ所示的负性化合物以及一种或多种式Ⅱ所示的中性化合物，

式I中，R₁表示环丙基、环丁基、环戊基；Z表示单键、-CH₂-、-O-、-CH₂CH₂-或-CH₂O-；R₂表示氢原子、氟原子、碳原子数为1-7的烷基或碳原子数为1-7的烷氧基，X表示氧原子或硫原子；

式II中，R₃、R₄各自独立地表示碳原子数为1-10的烷基、氟取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基、氟取代的碳原子数为2-10的链烯基、碳原子数为3-8的链烯氧基或氟取代的碳原子数为3-8的链烯氧基；

各自独立地表示

本发明的发明人等经过深入研究发现，通过在液晶组合物中组合使用式I所示的具有氧芴、硫芴类液晶组合物与式II所示的液晶化合物，获得了具有高的折射率从而穿透率显著提高的液晶组合物。虽然折射率提高的详细原理并不十分清楚，发明人推测，由于氧芴、硫芴类液晶化合物侧向具有二个氟原子，并且分子内存在刚性结构，从而限制了二个苯环之间的偏转，使得这类化合物的介电各向异性的绝对值很大，从而具有很高的折射率，能够明显的提升液晶组合物的穿透率。通过在液晶组合物中添加式Ⅰ所示的氧芴、硫芴类液晶化合物，能够提高液晶组合物的透过率、响应时间，可明显地提升液晶显示器件的穿透率，降低液晶显示器件的能耗。本发明的液晶组合物可应用于IPS-TFT、FFS-TFT和OCB等模式的显示器件。