專利名稱：液晶組合物和含有該液晶組合物的液晶顯示器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及適合于AM(actiVe matrix主動矩陣)元件等的液晶組合物，以及含有這種組合物的AM元件。特別是關(guān)于具有向列相的組合物，以及介電各向異性為正的組合物。
背景技術(shù)：
對于液晶顯示元件來講，根據(jù)液晶的顯示模式分為PC (phase change，相 ^ )、 TN(twist nematic, & ffi @ 歹Ij )、 STN(super twisted nematic, & ffi @ 歹[J )、 ECB(electrically controlled birefringence, 電控雙折身寸)> OCB(optically compensated bend,光學(xué)補(bǔ)償彎曲)、IPS (in-plane switching,共面轉(zhuǎn)變)、VA (vertical alignment，垂直配向)等類型。根據(jù)元件的驅(qū)動方式分為PM(passive matrix，被動矩陣) 型和AM (active matrix，主動矩陣)型。PM分為靜態(tài)(static)和多路(multiplex)等類型。 AM分為 TFT(thin film transistor，薄膜晶體管)、MIM(metal insulator metal，金屬-絕緣層-金屬)等類型。TFT的類型有非晶硅(amorphous silicon)和多晶硅(polycrystal silicon)。后者根據(jù)制造工藝分為高溫型和低溫型。液晶顯示元件根據(jù)光源的類型分為利用自然光的反射型、利用背光的透過型、以及利用自然光和背光兩種光源的半透過型。液晶材料必須具有良好的化學(xué)和熱穩(wěn)定性和對電場和電磁輻射的良好穩(wěn)定性。此外，液晶材料應(yīng)當(dāng)具有低粘度和短響應(yīng)時(shí)間，低閾值電壓和高對比度。為了獲得具有良好特性的AM元件，而提高液晶組合物的各向性能指標(biāo)。我們將液晶組合物的一種性能對應(yīng)AM 元件相應(yīng)的一種性能的關(guān)聯(lián)，總結(jié)于下述表1中。根據(jù)市售的AM元件來進(jìn)一步說明組合物的各向性能指標(biāo)。向列相的溫度范圍與元件的工作溫度范圍相關(guān)聯(lián)。向列相的上限溫度較好的是大于等于70°C，并且向列相的下限溫度較好的是小于等于-10°C。組合物的粘度與元件的響應(yīng)時(shí)間相關(guān)聯(lián)。為了在元件中顯示動畫，較好的是元件的響應(yīng)時(shí)間短。因此，較好的是組合物的粘度小，而更好的是溫度低時(shí)組合物的粘度小。表1.組合物與AM元件的一般特性
N0.組合物的一般特性M元件的一般特性1向列相的溫度范圍廣可使用的溫度范圍廣2粘度小響應(yīng)時(shí)間短3光學(xué)各向異性適當(dāng)對比度大4正或負(fù)性介電常數(shù)各向異性大臨界電壓低，消耗電力小，對比度大5電阻率大電壓保持率大，對比度大6對紫外線及熱穩(wěn)定壽命長
組合物的光學(xué)各向異性與元件的對比度相關(guān)聯(lián)。為了使液晶顯示元件的對比度比最大化，可將液晶組合物的光學(xué)異向性(Δη)與液晶層的厚度(d)的乘積值(Δη*(1)設(shè)定為固定值的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。適當(dāng)?shù)姆e值依賴于運(yùn)作模式的種類。如TN模式的元件的適當(dāng)值約為0.45 μ m。該情形時(shí)，對于液晶層厚度較小的元件而言，較好的是光學(xué)各向異性大的組合物。組合物的大的介電各向異性有助于使元件具有低的臨界電壓，小的消耗功率及大的對比度。因此，較好的是大的介電各向異性。組合物的電阻率大有助于使元件具有大的電壓保持率及大的對比度。因此，較好的是在初始階段不僅是在室溫下、并且在高溫下亦具有較大電阻率的組合物。較好的是長時(shí)間使用后不僅在室溫下、而且在高溫下亦具有較大電阻率的組合物。組合物對紫外線及熱的穩(wěn)定性與液晶顯示元件的壽命有關(guān)。上述穩(wěn)定性高時(shí)，該元件的壽命長。此種特性對于液晶投影儀，液晶電視等中所使用的AM元件而言是較好的。較理想的AM元件是具有可使用的溫度范圍廣、響應(yīng)時(shí)間短、對比度大、臨界電壓低、電壓保持率大、壽命長等特性，較理想的是響應(yīng)時(shí)間甚至短于1毫秒。因此，組合物的特性較理想的是向列相的上限溫度高、向列相的下限溫度低、粘度小、光學(xué)各向異性大、介電常數(shù)各向異性大、電阻率大、對紫外線的穩(wěn)定性高、對熱的穩(wěn)定性高等。單一的液晶化合物通常難以發(fā)揮其特性，通常將其與其他多種液晶化合物混合配制成組合物。所以我們急需一種具有上述優(yōu)點(diǎn)的液晶組合物，在中國公開號CN 1823151A
中提及的化合物配制到液晶組合物中，能夠得到較優(yōu)的特性，其結(jié)構(gòu)如下
權(quán)利要求
1.中液晶組合物，按液晶組合物的總重量計(jì)，包括8-50%的通式(I)的化合物
2.如權(quán)利要求1所述的液晶組合物，其中所述液晶組合物包括10-40%(重量)的通式(I)的化合物，15-65% (重量)的通式(II)的化合物，6-40% (重量)的通式(III)的化合物，0-15% (重量)的通式(IV)的化合物，以及0-10% (重量)的通式(V)的化合物。
3.如權(quán)利要求1所述的液晶組合物，其中所述隊(duì)是2-7個碳原子的烷基。
4.如權(quán)利要求1所述的液晶組合物，其中所述&、R3和R4獨(dú)立地是碳原子數(shù)為2-7的烷基或烷氧基，碳原子數(shù)為2-7的烯基、或任意氫原子被氟原子取代的碳原子數(shù)為2-7的烯基。
5.如權(quán)利要求1所述的液晶組合物，其中所述Z是-CF2O-,-CH2CH2-或單鍵。
6.如權(quán)利要求1所述的液晶組合物，其中所述‘^及A6各自獨(dú)立的表示為以下基團(tuán)之一
7.如權(quán)利要求1所述的液晶組合物，其中所述&、R6獨(dú)立地是碳原子數(shù)是2-7烷基或火布^￡ ο
8.如權(quán)利要求1所述的液晶組合物，其中所述R7、&獨(dú)立地是碳原子數(shù)為2-7的烷基。
9.如權(quán)利要求1所述的液晶組合物，其中所述液晶組合物包括 7% (重量)的化學(xué)式為I-I的化合物I
10. 一種液晶顯示器件，包括權(quán)利要求1至9之一所述的液晶組合物。
全文摘要
本發(fā)明提供適合于主動矩陣(AM)元件的具有向列相、介電各項(xiàng)異性為正的液晶組合物和包含該液晶組合物的AM液晶顯示器件。按液晶組合物的總重量計(jì)，液晶組合物包括8-50％的通式(I)的化合物，10-70％(重量)的通式(II)的化合物以及5-50％(重量)的通式(III)的化合物。
文檔編號C09K19/20GK102337139SQ20111021922
公開日2012年2月1日 申請日期2011年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月2日
發(fā)明者吳鳳, 張宏偉, 朱霞, 譚玉東, 靳燦輝, 韓文明 申請人:江蘇和成化學(xué)材料有限公司