技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及液晶(LC)組合物和包括其的液晶顯示器(LCD)。
背景技術(shù):
:液晶顯示器(LCD)是廣泛使用的平板顯示器,其包括兩片彼此面對(duì)的顯示面板、介于其間的液晶(LC)層、以及設(shè)置在所述兩片顯示面板的至少一個(gè)中的場(chǎng)產(chǎn)生電極(例如像素電極、公共電極等)。LCD配置成通過向所述場(chǎng)產(chǎn)生電極施加電壓和在LC層中產(chǎn)生電場(chǎng),而決定LC層內(nèi)的LC分子的取向和調(diào)節(jié)透射通過LC層的光的透射率。在LCD中,LC層的組合物在調(diào)節(jié)光透射率和實(shí)現(xiàn)期望的圖像方面起作用。特別地,隨著LCD的用途多樣化,期望優(yōu)化LC組合物以實(shí)現(xiàn)多種特性例如低電壓驅(qū)動(dòng)、高的電壓保持率(“VHR”)、寬的視角、寬的運(yùn)行溫度范圍、高的響應(yīng)速率、和高的透射率。為了獲得具有高速響應(yīng)特性和高的透射率的LCD,已經(jīng)進(jìn)行研究以改善LC組合物的物理性質(zhì)如旋轉(zhuǎn)粘度、折射率等。在本背景部分中公開的以上信息僅為了增強(qiáng)本發(fā)明的背景的理解且因此其可包含不形成在本國(guó)對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言已經(jīng)知曉的現(xiàn)有技術(shù)的信息。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:示例性實(shí)施方式提供能夠在保持驅(qū)動(dòng)電壓的同時(shí)改善透射率的液晶(LC)組合物。還提供包括所述LC組合物的液晶顯示器(LCD)。在示例性實(shí)施方式中,LC組合物包括至少一種由化學(xué)式A或化學(xué)式B表示的含有氟取代基的極性LC分子?;瘜W(xué)式A化學(xué)式B在化學(xué)式A和B中,K各自彼此獨(dú)立地為1,4-亞環(huán)己基或1,4-亞苯基,連接于所述1,4-亞環(huán)己基或1,4-亞苯基的碳環(huán)的基團(tuán)全部為氫或所述基團(tuán)的至少一個(gè)為氟,且n為1或2;在化學(xué)式A中,X1和X2彼此獨(dú)立地為單鍵、-CH2-、-CH2CH2-、-CF2-、-CH2O-、或-OCH2-,L1和L2彼此獨(dú)立地為-H、-F、-CF3、或-OCF3,且R1和R2彼此獨(dú)立地為具有1-9個(gè)碳原子的烷基、或具有1-9個(gè)碳原子的烷氧基、或具有2-9個(gè)碳原子的烯基;和在化學(xué)式B中,L3和L4彼此獨(dú)立地為-H、-F、-CF3、或-OCF3,且R3為具有1-9個(gè)碳原子的烷氧基或烷基或者具有2-9個(gè)碳原子的烯基。在示例性實(shí)施方式中,所述LC組合物可進(jìn)一步包括至少一種由化學(xué)式C或化學(xué)式D表示的正性LC分子?;瘜W(xué)式C化學(xué)式D在化學(xué)式C和化學(xué)式D中,K各自彼此獨(dú)立地為1,4-亞環(huán)己基、1,4-亞苯基、四氫吡喃、或吡喃,連接于所述1,4-亞環(huán)己基、1,4-亞苯基、四氫吡喃、或吡喃的碳環(huán)的基團(tuán)全部為氫或所述基團(tuán)的至少一個(gè)為氟,L1-L4彼此獨(dú)立地為-H、-F、-CF3、或-OCF3,n為1或2,且R4和R5彼此獨(dú)立地為具有1-9個(gè)碳原子的烷氧基或烷基或者具有2-9個(gè)碳原子的烯基。在示例性實(shí)施方式中,所述LC組合物可進(jìn)一步包括至少一種由化學(xué)式E表示的LC分子?;瘜W(xué)式E在化學(xué)式E中,R為具有1-9個(gè)碳原子的烷氧基或烷基或者具有2-9個(gè)碳原子的烯基。在示例性實(shí)施方式中,所述LC組合物可進(jìn)一步包括至少一種由化學(xué)式F表示的LC分子?;瘜W(xué)式F在化學(xué)式F中,K為1,4-亞環(huán)己基或1,4-亞苯基,R1和R2彼此獨(dú)立地為具有1-9個(gè)碳原子的烷氧基或烷基或者具有2-9個(gè)碳原子的烯基,且n為1或2。在示例性實(shí)施方式中,所述LC組合物可進(jìn)一步包括至少一種由化學(xué)式G表示的LC分子?;瘜W(xué)式G在化學(xué)式G中,R1和R2彼此獨(dú)立地為具有1-9個(gè)碳原子的烷氧基或烷基或者具有2-9個(gè)碳原子的烯基。在示例性實(shí)施方式中,所述含有氟取代基的極性LC分子可以所述液晶組合物的總重量的約5重量%-約30重量%的量存在。在示例性實(shí)施方式中,LCD包括:第一基板;設(shè)置在所述第一基板上的第一電極和第二電極;介于所述第一電極和第二電極之間的絕緣層;面對(duì)所述第一基板的第二基板;以及設(shè)置在所述第一和第二基板之間的LC層。所述LC層包括至少一種由化學(xué)式A或化學(xué)式B表示的含有氟取代基的極性LC分子?;瘜W(xué)式A化學(xué)式B在化學(xué)式A和B中,K各自彼此獨(dú)立地為1,4-亞環(huán)己基或1,4-亞苯基,連接于所述1,4-亞環(huán)己基或1,4-亞苯基的碳環(huán)的基團(tuán)全部為氫或所述基團(tuán)的至少一個(gè)為氟,且n為1或2;在化學(xué)式A中,X1和X2彼此獨(dú)立地為單鍵、-CH2-、-CH2CH2-、-CF2-、-CH2O-、或-OCH2-,L1和L2彼此獨(dú)立地為-H、-F、-CF3、或-OCF3,且R1和R2彼此獨(dú)立地為具有1-9個(gè)碳原子的烷氧基或烷基或者具有2-9個(gè)碳原子的烯基;和在化學(xué)式B中,L3和L4彼此獨(dú)立地為-H、-F、-CF3、或-OCF3,且R3為具有1-9個(gè)碳原子的烷氧基或烷基或者具有2-9個(gè)碳原子的烯基。在示例性實(shí)施方式中,所述LC層可進(jìn)一步包括至少一種由化學(xué)式C或化學(xué)式D表示的正性LC分子?;瘜W(xué)式C化學(xué)式D在化學(xué)式C和化學(xué)式D中,K各自彼此獨(dú)立地為1,4-亞環(huán)己基、1,4-亞苯基、四氫吡喃、或吡喃,連接于包括在1,4-亞環(huán)己基、1,4-亞苯基、四氫吡喃、或吡喃中的碳環(huán)的基團(tuán)全部為氫或所述基團(tuán)的至少一個(gè)為氟,L1-L4彼此獨(dú)立地為-H、-F、-CF3、或-OCF3,n為1或2,且R4和R5彼此獨(dú)立地為具有1-9個(gè)碳原子的烷氧基或烷基或者具有2-9個(gè)碳原子的烯基。在示例性實(shí)施方式中,所述LC層可進(jìn)一步包括至少一種由化學(xué)式E表示的LC分子?;瘜W(xué)式E在化學(xué)式E中,R為具有1-9個(gè)碳原子的烷氧基或烷基或者具有2-9個(gè)碳原子的烯基。在示例性實(shí)施方式中,所述LC層可進(jìn)一步包括至少一種由化學(xué)式F表示的LC分子?;瘜W(xué)式F在化學(xué)式F中,K為1,4-亞環(huán)己基或1,4-亞苯基,R1和R2彼此獨(dú)立地為具有1-9個(gè)碳原子的烷氧基或烷基或者具有2-9個(gè)碳原子的烯基,且n為1或2。在示例性實(shí)施方式中,所述LC層可進(jìn)一步包括至少一種由化學(xué)式G表示的LC分子?;瘜W(xué)式G在化學(xué)式G中,R1和R2彼此獨(dú)立地為具有1-9個(gè)碳原子的烷氧基或烷基或者具有2-9個(gè)碳原子的烯基。在示例性實(shí)施方式中,所述含有氟取代基的極性LC分子可以所述液晶層的總重量的約5重量%-約30重量%的量存在。在示例性實(shí)施方式中,所述絕緣層可設(shè)置在所述第一電極上,且所述第二電極可設(shè)置在所述絕緣層上。在示例性實(shí)施方式中,所述第一電極可為板狀的(片狀的),且所述第二電極可包括多個(gè)分支電極。在示例性實(shí)施方式中,所述多個(gè)分支電極可與板狀第一電極重疊。在示例性實(shí)施方式中,所述第二電極可通過限定在所述絕緣層中的接觸孔電連接到薄膜晶體管。在示例性實(shí)施方式中,當(dāng)未向所述LC層施加電場(chǎng)時(shí),包括在所述LC層中的LC分子可在平行于所述分支電極的方向上傾斜。在示例性實(shí)施方式中,所述LCD可進(jìn)一步包括設(shè)置于所述第二電極上的定向?qū)?,且所述定向?qū)涌赡Σ粱蚬舛ㄏ蛞云叫杏谒龇种щ姌O。在示例性實(shí)施方式中,當(dāng)向所述LC層施加電場(chǎng)時(shí),所述LC分子在平行于所述電場(chǎng)的方向上傾斜。所述第一電極可在對(duì)應(yīng)于單位像素的部分中為板狀的。根據(jù)各種示例性實(shí)施方式,本文中所述的包括極性LC分子的示例性LC組合物可用于正型的面內(nèi)轉(zhuǎn)換(IPS)模式LCD,由此在保持透射率的同時(shí)改善所述LCD的驅(qū)動(dòng)電壓。附圖說明通過參照附圖進(jìn)一步詳細(xì)地描述本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式,本公開內(nèi)容的以上和其它優(yōu)點(diǎn)和特征將變得更加明晰,其中:圖1是示例性液晶顯示器(LCD)的頂部俯視圖。圖2是沿著線II-II所取的圖1的橫截面圖。圖3是顯示在示例性的面線轉(zhuǎn)換(PLS)模式LCD中在存在或不存在電場(chǎng)的情況下液晶(LC)分子的取向的示意性橫截面圖。圖4是示意性地說明LC指向矢(director)的圖。圖5A和5B是說明LC分子的垂直組分的介電常數(shù)和透射率之間的關(guān)系的圖。圖6是說明對(duì)于LC組合物而言平均介電常數(shù)對(duì)透射率的提高率(%)的圖。圖7是作為圖3的示例性實(shí)施方式的變型的示例性面內(nèi)轉(zhuǎn)換(IPS)模式LCD的示意性橫截面圖。具體實(shí)施方式現(xiàn)將在下文中參照其中示出示例性實(shí)施方式的附圖更充分地描述本發(fā)明。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的,所描述的實(shí)施方式可以多種不同的方式修改,所有修改都不背離本發(fā)明的精神或范圍。相反,提供本文中引入的示例性實(shí)施方式以使所公開的內(nèi)容全面和完整并且將本發(fā)明的精神充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在圖中,為了清楚,可放大層和區(qū)域的厚度。另外,當(dāng)一個(gè)層被描述為形成在另外的層或基板上時(shí),這意味著所述層可直接形成在所述另外的層或基板上,或者第三層可介于所述層和所述另外的層或基板之間。在說明書中,相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的元件。將理解,當(dāng)一個(gè)元件被稱為“在”另外的元件“上”時(shí),其可直接在所述另外的元件上或者其間可存在中間元件。相反,當(dāng)一個(gè)元件被稱為“直接在”另外的元件“上”時(shí),則不存在中間元件。將理解,盡管術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用于描述各種元件、組分(部件)、區(qū)域、層和/或部分,但這些元件、組分(部件)、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)受這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用于將一個(gè)元件、組分(部件)、區(qū)域、層或部分區(qū)別于另外的元件、組分(部件)、區(qū)域、層或部分。因此,在不背離本文中的教導(dǎo)的情況下,下面討論的“第一元件”、“組分(部件)”、“區(qū)域”、“層”或“部分”可稱為第二元件、組分(部件)、區(qū)域、層或部分。本文中使用的術(shù)語僅用于描述具體實(shí)施方式的目的且不意圖為限制性的。如本文中使用的,單數(shù)形式“一個(gè)(種)(a,an)”和“所述(該)”意圖包括復(fù)數(shù)形式,包括“至少一個(gè)(種)”,除非內(nèi)容清楚地另外指明。“或”意味著“和/或”。如本文中使用的,術(shù)語“和/或”包括相關(guān)列舉條目的一個(gè)或多個(gè)的任何和全部組合。將進(jìn)一步理解,術(shù)語“包括”和/或“包含”、或者“含有”和/或“含”當(dāng)用在本說明書中時(shí),表明存在所陳述的特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、元件(要素)、和/或組分(部件),但不排除存在或增加一種或多種另外的特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、元件(要素)、組分(部件)、和/或其集合。此外,相對(duì)術(shù)語例如“下部”或“底部”以及“上部”或“頂部”可在本文中用于描述如圖中所圖解的一個(gè)元件與另外的元件的關(guān)系。將理解,除圖中所描繪的方位之外,相對(duì)術(shù)語還意圖包括器件的不同方位。例如,如果翻轉(zhuǎn)圖之一中的器件,則被描述為在另外的元件的“下部”側(cè)的元件將定向在另外的元件的“上部”側(cè)。因此,取決于圖的具體方位,示例性術(shù)語“下部”可涵蓋“下部”和“上部”兩種方位。類似地,如果將圖之一中的器件翻轉(zhuǎn),則被描述為“在”另外的元件“下面”或“之下”的元件將定向在所述另外的元件“上方”。因此,示例性術(shù)語“在……下面”或“在……之下”可涵蓋在……上方和在……下面兩種方位。如本文中使用的“約”或“大約”包括所陳述的值且意味著在如由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員考慮到所討論的測(cè)量和與具體量的測(cè)量有關(guān)的誤差(即,測(cè)量系統(tǒng)的限制)而確定的對(duì)于具體值的可接受的偏差范圍內(nèi)。例如,“約”可意味著在所陳述的值的一種或多種標(biāo)準(zhǔn)偏差內(nèi),或者在所陳述的值的±30%、20%、10%、或5%內(nèi)。除非另外定義,在本文中所使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)所具有的含義與本公開內(nèi)容所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同。將進(jìn)一步理解,術(shù)語,例如在常用字典中定義的那些,應(yīng)被解釋為具有與它們?cè)谙嚓P(guān)領(lǐng)域和本公開內(nèi)容的背景中的含義一致的含義,并且將不以理想化或過度形式的意義進(jìn)行解釋,除非在本文中清楚地如此定義。在本文中參照作為理想化實(shí)施方式的示意圖的橫截面圖描述示例性實(shí)施方式。這樣,將預(yù)計(jì)到作為例如制造技術(shù)和/或公差的結(jié)果的與圖的形狀的偏差。因而,本文中描述的實(shí)施方式不應(yīng)解釋為限于如本文中所示的區(qū)域的具體形狀,而是應(yīng)包括由例如制造所導(dǎo)致的形狀方面的偏差。例如,圖示或描述為平坦的區(qū)域可典型地具有粗糙的和/或非線性的特征。此外,所圖示的尖銳的角可為圓形的。因而,圖中所示的區(qū)域在本質(zhì)上是示意性的,并且它們的形狀不意圖圖示區(qū)域的精確形狀且不意圖限制本權(quán)利要求的范圍。使用標(biāo)準(zhǔn)命名法描述化合物。例如,未被任何指示的基團(tuán)取代的任何位置理解為其化合價(jià)被所指示的鍵、或氫原子填充。不在兩個(gè)字母或符號(hào)之間的破折號(hào)(“-”)用于表示取代基的連接點(diǎn)。例如,-CHO通過羰基的碳連接。在示例性實(shí)施方式中,液晶(LC)組合物包括至少一種含有氟取代基的極性LC分子,其由化學(xué)式A或化學(xué)式B表示。化學(xué)式A化學(xué)式B在化學(xué)式A和B中,K各自彼此獨(dú)立地為1,4-亞環(huán)己基或1,4-亞苯基。連接于包括在所述1,4-亞環(huán)己基或1,4-亞苯基中的碳環(huán)的基團(tuán)全部為氫或所述基團(tuán)的至少一個(gè)為氟,且n為1或2。在化學(xué)式A中,X1和X2彼此獨(dú)立地為單鍵、-CH2-、-CH2CH2-、-CF2-、-CH2O-、或-OCH2-;L1和L2彼此獨(dú)立地為-H、-F、-CF3、或-OCF3;且R1和R2彼此獨(dú)立地為具有1-9個(gè)碳原子的烷氧基或烷基或者具有2-9個(gè)碳原子的烯基;和在化學(xué)式B中,L3和L4彼此獨(dú)立地為-H、-F、-CF3、或-OCF3,且R3為具有1-9個(gè)碳原子的烷氧基或烷基或者具有2-9個(gè)碳原子的烯基。在示例性實(shí)施方式中,與由化學(xué)式R表示的對(duì)比例的極性LC分子相比,所述含有氟取代基的極性LC分子可在次軸(短軸)的方向上具有另外的極性?;瘜W(xué)式R在化學(xué)式R中,R1和R2彼此獨(dú)立地為具有1-9個(gè)碳原子的烷氧基或烷基或者具有2-9個(gè)碳原子的烯基。具體地,在化學(xué)式A和B中,所述極性LC分子的組分在沿著主軸(長(zhǎng)軸)的方向即水平方向上彼此連接,且兩個(gè)氟原子在沿著次軸的方向上分布在所述主軸的一側(cè)上(即,一側(cè)分布的),由此導(dǎo)致在次軸的方向上的提高的極性。特別地,在化學(xué)式A和B中,兩個(gè)氟原子存在于脂族碳原子上,而非更自由地旋轉(zhuǎn)的苯基碳原子上?;瘜W(xué)式A化學(xué)式B在示例性實(shí)施方式中,含有一側(cè)分布的氟取代基的極性LC分子可以所述LC組合物的總重量的約5重量%-約30重量%的量存在。當(dāng)將該量的含有一側(cè)分布的氟取代基的極性LC分子添加至所述LC組合物時(shí),可獲得期望的物理性質(zhì)。然而,如果所述極性LC分子的量超過30重量%,所述液晶組合物可無法產(chǎn)生LC相。在示例性實(shí)施方式中,所述含有一側(cè)分布的氟取代基的極性LC分子的垂直介電常數(shù)(ε⊥)可為約9或更多。如本文中使用的,垂直介電常數(shù)是指在分子的次軸的方向上的介電常數(shù)。由化學(xué)式A表示的化合物可根據(jù)以下所示的合成實(shí)施例形成。然而,合成方法不限于該示例性實(shí)施方式,且還可使用多種替代的合成方法來形成化學(xué)式A的化合物。[合成實(shí)施例]在該合成實(shí)施例中所示的氟化試劑“DAST”為三氟化N,N-二乙氨基硫。在本示例性實(shí)施方式中,DAST可用作用于通過使羰基脫氧而進(jìn)行氟取代的試劑。然而,該試劑不限于此,且可使用以固體形式更穩(wěn)定的其它試劑代替DAST進(jìn)行羰基的氟取代。其它氟化試劑的實(shí)例包括SeF4、DASTN,N-二甲基-1,1,2,2-四氟乙基胺(TFEDMA)、和表1顯示化學(xué)式R-1(化學(xué)式R的實(shí)例)、化學(xué)式A-1(化學(xué)式A的實(shí)例)、和化學(xué)式B-2(化學(xué)式B的實(shí)例)的相應(yīng)的相轉(zhuǎn)變溫度(Tni)、折射率各向異性(Dn)、水平介電常數(shù)(ε∥)、垂直介電常數(shù)(ε⊥)、和旋轉(zhuǎn)粘度(Y1)。在表1中,Δε是指水平介電常數(shù)和垂直介電常數(shù)之間的差。(表1)*毫帕-秒?yún)⒄毡?,化學(xué)式R-1表示一系列具有最高極性的LC分子。由化學(xué)式A-1和化學(xué)式B-1表示的示例性LC分子具有與由化學(xué)式R-1表示的那些幾乎相同的水平介電常數(shù)(ε∥),但由于較大的垂直介電常數(shù)(ε⊥)而具有相對(duì)高的負(fù)的介電各向異性。在示例性實(shí)施方式中,所述LC組合物可進(jìn)一步包括至少一種由化學(xué)式C或化學(xué)式D表示的正性LC分子。化學(xué)式C化學(xué)式D在化學(xué)式C和化學(xué)式D中,K各自獨(dú)立地為1,4-亞環(huán)己基、1,4-亞苯基、四氫吡喃、或吡喃,且連接于所述1,4-亞環(huán)己基、1,4-亞苯基、四氫吡喃、或吡喃的碳環(huán)的基團(tuán)全部為氫或所述基團(tuán)的至少一個(gè)為氟;L1-L4彼此獨(dú)立地為-H、-F、-CF3、或-OCF3;n為1或2;且R4和R5彼此獨(dú)立地為具有1-9個(gè)碳原子的烷氧基或烷基或者具有2-9個(gè)碳原子的烯基。由化學(xué)式C表示的LC分子和由化學(xué)式D表示的LC分子用于保持整個(gè)LC組合物的介電各向異性。具體地,由于由化學(xué)式C表示的LC分子和由化學(xué)式D表示的LC分子具有正極性和高的介電常數(shù),故它們可被包括一側(cè)分布的氟取代基的示例性的負(fù)性LC分子抵消(offset),從而不負(fù)面地影響介電各向異性。在示例性實(shí)施方式中,至少一種由化學(xué)式C或化學(xué)式D表示的正性LC分子可以所述LC組合物的總重量的約10重量%-30重量%的量存在。在示例性實(shí)施方式中,至少一種由化學(xué)式C或化學(xué)式D表示的正性LC分子的水平介電常數(shù)(ε∥)可為約20或更多。由化學(xué)式C表示的正性LC分子可具有由化學(xué)式C-1、化學(xué)式C-2、和化學(xué)式C-3表示的結(jié)構(gòu)?;瘜W(xué)式C-1化學(xué)式C-2化學(xué)式C-3由化學(xué)式D表示的正性LC分子可具有由化學(xué)式D-1表示的結(jié)構(gòu)。化學(xué)式D-1表2顯示具有由化學(xué)式C-1、化學(xué)式C-2、化學(xué)式C-3、和化學(xué)式D-1表示的結(jié)構(gòu)的LC分子各自的相轉(zhuǎn)變溫度(Tni)、折射率各向異性(Dn)、水平介電常數(shù)(ε∥)、垂直介電常數(shù)(ε⊥)、和旋轉(zhuǎn)粘度(Y1)。(表2)Tni(℃)Dnε∥ε⊥ΔεY1(mPa·s)化學(xué)式C-100.1325.63.022.636化學(xué)式D-1480.2123.43.020.4101化學(xué)式C-21000.1533.23.230.0200化學(xué)式C-3990.2034.23.231.0231參照表2,由化學(xué)式C-1、化學(xué)式C-2、化學(xué)式C-3、和化學(xué)式D-1表示的正性LC分子具有20或更多的正的介電各向異性。在示例性實(shí)施方式中,所述LC組合物可進(jìn)一步包括至少一種由化學(xué)式E表示的LC分子?;瘜W(xué)式E在化學(xué)式E中,R為具有1-9個(gè)碳原子的烷氧基或烷基或者具有2-9個(gè)碳原子的烯基。所述由化學(xué)式E表示的LC分子用于調(diào)節(jié)整個(gè)LC組合物的相轉(zhuǎn)變溫度(Tni)。在示例性實(shí)施方式中,所述由化學(xué)式E表示的LC分子可以所述LC組合物的總重量的約10重量%或更少的量存在。所述由化學(xué)式E表示的LC分子可具有由化學(xué)式E-1表示的結(jié)構(gòu)?;瘜W(xué)式E-1表3顯示具有由化學(xué)式E-1表示的結(jié)構(gòu)的LC分子的相轉(zhuǎn)變溫度(Tni)、折射率各向異性(Dn)、水平介電常數(shù)(ε∥)、垂直介電常數(shù)(ε⊥)、和旋轉(zhuǎn)粘度(Y1)。(表3)Tni(℃)Dnε∥ε⊥ΔεY1(mPa·s)1950.1517.93.014.9286參照表3,由化學(xué)式E-1表示的LC分子的相轉(zhuǎn)變溫度(Tni)為195℃,這是相對(duì)高的。在示例性實(shí)施方式中,所述LC組合物可進(jìn)一步包括至少一種由化學(xué)式F表示的LC分子。化學(xué)式F在化學(xué)式F中,K為1,4-亞環(huán)己基或1,4-亞苯基,R1和R2彼此獨(dú)立地為具有1-9個(gè)碳原子的烷氧基或烷基或者具有2-9個(gè)碳原子的烯基,且n為1或2。所述由化學(xué)式F表示的LC分子可具有由化學(xué)式F-1和化學(xué)式F-2表示的結(jié)構(gòu)。化學(xué)式F-1化學(xué)式F-2在示例性實(shí)施方式中,所述LC組合物可進(jìn)一步包括至少一種由化學(xué)式G表示的LC分子。化學(xué)式G在化學(xué)式G中,R1和R2彼此獨(dú)立地為具有1-9個(gè)碳原子的烷氧基或烷基或者具有2-9個(gè)碳原子的烯基。所述由化學(xué)式G表示的LC分子用于調(diào)節(jié)整個(gè)LC組合物的相轉(zhuǎn)變溫度和折射率各向異性(Dn)。在示例性實(shí)施方式中,所述由化學(xué)式G表示的LC分子可以基于所述LC組合物的總重量的約5-約20重量%的量存在。所述由化學(xué)式G表示的LC分子可具有由化學(xué)式G-1表示的結(jié)構(gòu)?;瘜W(xué)式G-1表4顯示具有由化學(xué)式F-1、化學(xué)式F-2、和化學(xué)式G-1表示的結(jié)構(gòu)的LC分子各自的相轉(zhuǎn)變溫度(Tni)、折射率各向異性(Dn)、水平介電常數(shù)(ε∥)、垂直介電常數(shù)(ε⊥)、和旋轉(zhuǎn)粘度(Y1)。(表4)Tni(℃)Dnε∥ε⊥ΔεY1(mPa·s)化學(xué)式F-1420.042.53.0-0.516化學(xué)式F-21600.192.53.0-0.5200化學(xué)式G-11400.272.53.0-0.578參照表4,由化學(xué)式G-1表示的LC分子具有140℃的相轉(zhuǎn)變溫度(Tni)和0.27的折射率各向異性(Dn),這些是相對(duì)高的?,F(xiàn)將參照附圖描述使用上述LC組合物形成的液晶顯示器(LCD)。圖1是LCD的示例性實(shí)施方式的頂部俯視圖。圖2是沿著線II-II所取的圖1的橫截面圖。參照?qǐng)D1和2,示例性LCD包括彼此面對(duì)的下部面板100和上部面板200、以及介于其間的LC層3。將首先描述下部面板100。包括柵極線121的柵導(dǎo)體形成于由透明玻璃或塑料形成的第一基板110上。柵極線121可包括柵電極124以及用于與另外的層或外部驅(qū)動(dòng)電路連接的寬的末端部分(未示出)。柵極線121可由如下制成:基于鋁的金屬例如鋁(Al)或鋁合金、基于銀的金屬例如銀(Ag)或銀合金、基于銅的金屬例如銅(Cu)或銅合金、基于鉬的金屬例如鉬(Mo)或鉬合金、鉻(Cr)、鉭(Ta)、鈦(Ti)等。柵極線121可具有單層結(jié)構(gòu),或可具有其中包括至少兩個(gè)具有不同物理性質(zhì)的導(dǎo)電層的多層結(jié)構(gòu)。由硅氮化物(SiNx)或硅氧化物(SiOx)形成的柵絕緣層140形成于柵極線121上。柵絕緣層140可具有其中包括至少兩個(gè)具有不同物理性質(zhì)的絕緣層的多層結(jié)構(gòu)。由非晶硅或多晶硅形成的半導(dǎo)體層154設(shè)置在柵絕緣層140上。半導(dǎo)體層154還可由氧化物半導(dǎo)體形成。歐姆接觸163和165形成于半導(dǎo)體層154上。歐姆接觸163和165可由例如其中以高濃度摻雜n-型雜質(zhì)例如磷的n+氫化非晶硅、或硅化物的材料制成??墒箽W姆接觸163和165成對(duì)以設(shè)置于半導(dǎo)體層154上。如果半導(dǎo)體層154為氧化物半導(dǎo)體,則可省略歐姆接觸163和165。包括包含源電極173的數(shù)據(jù)線171和漏電極175的數(shù)據(jù)導(dǎo)體形成于歐姆接觸163和165以及柵絕緣層140上。數(shù)據(jù)線171包括用于與另外的層或外部驅(qū)動(dòng)電路連接的寬的末端部分(未示出)。數(shù)據(jù)線171傳輸數(shù)據(jù)信號(hào),并且基本上在垂直方向上延伸以與柵極線121交叉。在該情況下,數(shù)據(jù)線171可包括彎曲部分,其彎曲以獲得LCD的最大透射率,且所述彎曲部分可在像素區(qū)域的中間區(qū)中彼此相遇以形成V-形。源電極173為數(shù)據(jù)線171的一部分,且設(shè)置于與數(shù)據(jù)線171相同的線上。形成漏電極175使得其在平行于源電極173的方向上延伸。因此,漏電極175平行于數(shù)據(jù)線171的一部分。柵電極124、源電極173及漏電極175與半導(dǎo)體層154一起形成一個(gè)薄膜晶體管。所述薄膜晶體管的溝道在源電極173和漏電極175之間在半導(dǎo)體層154的部分中形成。由于LCD的示例性實(shí)施方式包括設(shè)置于與數(shù)據(jù)線171相同的線上的源電極173和平行于數(shù)據(jù)線171延伸的漏電極175,故可增加所述薄膜晶體管的寬度,而甚至不增加由數(shù)據(jù)導(dǎo)體占據(jù)的面積,由此增加所述LCD的開口率。數(shù)據(jù)線171和漏電極175可由難熔金屬例如鉬、鉻、鉭、鈦等或其合金形成,且可具有其中包括難熔金屬層和低電阻導(dǎo)電層的多層結(jié)構(gòu)(未示出)。在示例性實(shí)施方式中,所述多層結(jié)構(gòu)可為如下的雙層:鉻或鉬(合金)下部層和鋁(合金)上部層;或如下的三層:鉬(合金)下部層、鋁(合金)中間層、和鉬(合金)上部層。第一鈍化層180a設(shè)置于數(shù)據(jù)導(dǎo)體171、173和175、柵絕緣層140、以及半導(dǎo)體層154的暴露部分上。第一鈍化層180a可由有機(jī)材料或無機(jī)絕緣材料形成。第二鈍化層180b形成于第一鈍化層180a上。第二鈍化層180b可由有機(jī)絕緣材料形成。第二鈍化層180b可為濾色器且可顯示原色之一。原色可為例如三原色如紅色、綠色、和藍(lán)色,或者黃色、青色、品紅色等??蛇M(jìn)一步包括用于顯示原色的混合色或白色以及原色的濾色器230。如果第二鈍化層180b為濾色器,可在(以下描述的)上部面板200中將濾色器230省略。替代地,第二鈍化層180b可由有機(jī)絕緣材料形成,且可在第一鈍化層180a和第二鈍化層180b之間形成濾色器230。公共電極270設(shè)置于第二鈍化層180b上。公共電極270可在整個(gè)基板110上作為整板形成,同時(shí)具有平面形狀,且包括設(shè)置于與漏電極175的外圍對(duì)應(yīng)的區(qū)域中的開口138。開口138可在平行于柵極線121的方向上延伸,且還可作為與數(shù)據(jù)線171重疊的單獨(dú)的(分開的)部分形成。即,在本示例性實(shí)施方式中,公共電極270可具有板狀,其不是分割的,而是在對(duì)應(yīng)于單位像素的區(qū)域中連接。在該情況下,在朝著柵極線121的方向上彼此相鄰的像素的公共電極270的部分可經(jīng)由連接部分271彼此連接。設(shè)置于相鄰像素中的公共電極270彼此連接,且可被提供有從外部供應(yīng)的恒定公共電壓。絕緣層180c設(shè)置于公共電極270上。絕緣層180c可由有機(jī)材料或無機(jī)絕緣材料形成。像素電極191設(shè)置于絕緣層180c上。像素電極191包括基本上平行于數(shù)據(jù)線171的彎曲部分的彎曲邊緣。像素電極191具有多個(gè)切口91且包括設(shè)置于相鄰切口91之間的多個(gè)分支電極192。當(dāng)從平面圖觀看時(shí),多個(gè)分支電極192與公共電極270重疊。像素電極191為第一場(chǎng)產(chǎn)生電極或第一電極,而公共電極270為第二場(chǎng)產(chǎn)生電極或第二電極。像素電極191和公共電極270可產(chǎn)生邊緣場(chǎng)等。使漏電極175暴露的接觸孔185形成于第一鈍化層180a、第二鈍化層180b、和絕緣層180c中。像素電極191經(jīng)由接觸孔185物理和電連接到漏電極175,并接收來自漏電極175的電壓。第一定向?qū)?1形成于像素電極191和絕緣層180c上。第一定向?qū)?1可為水平定向?qū)?,且在預(yù)定方向上摩擦。然而,第一定向?qū)?1不限于摩擦的定向?qū)樱疫€可作為光定向?qū)有纬伞,F(xiàn)將描述上部面板200。光阻擋部件220形成于面對(duì)第一基板110的第二基板210的表面上。第二基板210可由透明玻璃或塑料形成。光阻擋部件220稱為黑矩陣(黑底),且用于防止光的泄漏。多個(gè)濾色器230也形成于第二基板210的表面上,所述表面為面對(duì)第一基板110的表面。當(dāng)下部面板100的第二鈍化層180b為濾色器時(shí),或者當(dāng)在下部面板100中形成濾色器時(shí),可省略上部面板200的濾色器230。另外,上部面板200的光阻擋部件220也可形成于下部面板100上。罩面層(overcoat)250形成于濾色器230和光阻擋部件220上,且罩面層250面對(duì)第一基板110。罩面層250可由(有機(jī))絕緣材料制成,且防止濾色器230被暴露并提供平滑表面。罩面層250是任選的且可被省略。第二定向?qū)?1形成于罩面層250和液晶層3之間。第二定向?qū)?1可由與第一定向?qū)?1相同的材料形成。LC層3介于下部面板100和上部面板200之間。在本示例性實(shí)施方式中,LC層3包括含有一側(cè)分布的氟取代基的極性LC分子,且具體地,所述LC組合物的以上描述可適用于LC層。圖3為示意性橫截面圖,其說明取決于在LCD中存在或不存在電場(chǎng)的LC層中的示例性液晶(LC)分子的取向。參照?qǐng)D3,根據(jù)本示例性實(shí)施方式的第一定向?qū)?1和第二定向?qū)?1可摩擦以平行于多個(gè)分支電極192。然而,當(dāng)?shù)谝欢ㄏ驅(qū)?1和第二定向?qū)?1由光定向材料形成時(shí),第一定向?qū)?1和第二定向?qū)?1的表面可光定向以平行于多個(gè)分支電極192??墒筁C層3的LC分子310排列,使得其長(zhǎng)軸平行于顯示面板100和200。特別地,根據(jù)本示例性實(shí)施方式,在其中未施加電場(chǎng)的“關(guān)閉”狀態(tài)中,LC分子310的長(zhǎng)軸可排列成平行于多個(gè)分支電極192。換句話說,LC分子310在分支電極192延伸的相同的方向上傾斜。在本示例性實(shí)施方式中,在其中施加電場(chǎng)的“接通”狀態(tài)中,LC分子310的長(zhǎng)軸可定向以平行于電場(chǎng)。示例性LCD為正型、面內(nèi)轉(zhuǎn)換(IPS)模式LCD,且因此,LC層3可由如下的LC材料形成:所述LC材料的整個(gè)LC組合物具有正極性。具體地,圖3中所示的LCD為其中平面場(chǎng)產(chǎn)生電極和線性場(chǎng)產(chǎn)生電極在絕緣層介于其間的情況下產(chǎn)生LC層3的電場(chǎng)的面線轉(zhuǎn)換(PLS)模式LCD。這樣的正型IPS模式LCD具有如下的問題:在分支電極192和相鄰分支電極192之間的開口部分中透射率通常降低。然而,不受理論限制,由于示例性LC組合物包括包含一側(cè)分布的氟取代基的正性LC分子,因此整個(gè)LC組合物的平均介電常數(shù)可提高,由此提高LCD的透射率。參照?qǐng)D4、5A和5B,描述了LC分子的垂直介電常數(shù)(ε⊥)和透射率之間的關(guān)系。參照?qǐng)D6-7,在正型IPS模式LCD中,將描述根據(jù)平均介電常數(shù)的透射率。圖4是示意性地說明LC指向矢的圖。圖5A和5B是說明LC分子的垂直組分的介電常數(shù)和透射率之間的關(guān)系的圖。參照?qǐng)D4,隨著LC指向矢的垂直介電常數(shù)(ε⊥)增加,沿著長(zhǎng)軸(光學(xué)軸)方向的偶極矩角也增加。如圖5A和5B中所示,所述LC指向矢的傾斜角可通過局部垂直電場(chǎng)而降低(θ→θ'),所述局部垂直電場(chǎng)與這樣的偶極矩角的增加有關(guān)。因此,與不包括包含一側(cè)分布的氟取代基的示例性的極性LC分子的正型IPS模式LCD相比,透射率可提高。表5顯示隨著垂直介電常數(shù)(ε⊥)和水平介電常數(shù)(ε∥)增加,正型IPS模式LCD中的透射率和驅(qū)動(dòng)電壓。圖6是說明透射率如何根據(jù)所述LC組合物的平均介電常數(shù)變化的圖。圖6以圖的形式說明以下表5中的數(shù)據(jù)。平均介電常數(shù)可由方程1表示。(表5)參照表5和圖6,隨著所述LC組合物的平均介電常數(shù)增加,透射率改善。另外,隨著垂直介電常數(shù)(ε⊥)和水平介電常數(shù)(ε∥)同時(shí)增加,驅(qū)動(dòng)電壓可不增加,而是可保持在低水平。因此,由于示例性LCD不僅包括含有一側(cè)分布的氟取代基的極性LC分子,還包括至少一種由化學(xué)式C或化學(xué)式D表示的具有約20或更多的水平介電常數(shù)(ε∥)的正性LC分子,因此透射率可在不增加驅(qū)動(dòng)電壓的情況下得以改善。回到參照?qǐng)D1和2,像素電極191接收來自漏電極175的數(shù)據(jù)電壓,且公共電極270接收來自置于顯示區(qū)域的外部的公共電壓施加單元的恒定公共電壓。作為場(chǎng)產(chǎn)生電極,像素電極191和公共電極270產(chǎn)生電場(chǎng),因而設(shè)置于這兩個(gè)場(chǎng)產(chǎn)生電極191和270上的LC層3的LC分子可在垂直或平行于電場(chǎng)的方向上旋轉(zhuǎn)。取決于所述LC分子的旋轉(zhuǎn)方向,傳輸通過所述LC層的光的偏振改變。這樣,通過在單個(gè)顯示面板100上形成兩個(gè)場(chǎng)產(chǎn)生電極191和270,LCD的透射率可提高且可實(shí)現(xiàn)寬的視角。根據(jù)所說明的示例性實(shí)施方式的LCD,公共電極270具有平坦的平面形狀且像素電極191具有多個(gè)分支電極,但是根據(jù)LCD的另一示例性實(shí)施方式,像素電極191可具有平坦的平面形狀且公共電極270可具有多個(gè)分支電極。本發(fā)明可適用于如下的所有其它情況:其中,在第一基板110上兩個(gè)場(chǎng)產(chǎn)生電極在絕緣層介于其間的情況下彼此重疊,在所述絕緣層下面形成的第一場(chǎng)產(chǎn)生電極具有平坦的平面形狀,且在所述絕緣層上形成的第二場(chǎng)產(chǎn)生電極具有多個(gè)分支電極??稍陲@示面板100和200的外表面處提供偏振器(未示出)。所述偏振器的透射軸彼此垂直,且所述透射軸的任一個(gè)可平行于柵極線121。在反射型LCD中,可省略兩個(gè)偏振器之一。圖7是作為圖3的示例性實(shí)施方式的變型的示例性IPS模式LCD的示意性橫截面圖。參照?qǐng)D7,不同于圖3中描繪的PLS模式LCD,示出正型IPS模式LCD,其中像素電極191和公共電極270兩者都形成為線性場(chǎng)產(chǎn)生電極。由于本示例性實(shí)施方式產(chǎn)生水平電場(chǎng)且定向?qū)拥亩ㄏ蚍较蚱叫杏诰€性電極,因此如在圖3的示例性實(shí)施方式中那樣,IPSLCD可使用以上描述的示例性LC組合物形成?,F(xiàn)將描述LC組合物的示例性實(shí)施方式及其相應(yīng)的物理性質(zhì)。表6顯示示例性實(shí)施方式1、示例性實(shí)施方式2和對(duì)比例的LC組合物中的組分。在表6中,R1和R2表示烷基,且在標(biāo)記R1和R2的欄中的數(shù)字表示所述烷基中的碳原子數(shù)。(表6)表7顯示對(duì)比例、示例性實(shí)施方式1、和示例性實(shí)施方式2以及負(fù)型PLS模式的LC組合物的物理性質(zhì)。(表7)參照表7,包括示例性實(shí)施方式1和2的LC組合物的LCD可容許在與對(duì)比例相同的驅(qū)動(dòng)電壓下具有提高的透射率的設(shè)計(jì)。盡管負(fù)型PLS模式LCD在透射率方面優(yōu)越,但是它具有如下的缺點(diǎn):它具有高的驅(qū)動(dòng)電壓。盡管已經(jīng)關(guān)于目前被認(rèn)為是實(shí)踐性的示例性實(shí)施方式的內(nèi)容描述了本發(fā)明,但是將理解,本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施方式,而是相反,意圖覆蓋包括在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的多種變型和等同布置。當(dāng)前第1頁1 2 3