[发明专利]液晶组合物及液晶显示元件

说明书

本发明提供一种液晶组合物及包含所述组合物的AM元件，所述液晶组合物在上限温度高、下限温度低、粘度小、光学各向异性适当、介电各向异性大、比电阻大、稳定性高、弹性常数大之类的特性中，满足至少一种特性，或关于至少两种特性而具有适当平衡。一种液晶组合物，含有具有聚合性基的特定化合物作为第一添加物，也可含有作为第一成分的具有大的负介电各向异性的特定化合物、作为第二成分的具有高的上限温度或小的粘度的特定化合物、或者作为第二添加物的具有聚合性基的特定化合物。

技术领域

本发明涉及一种液晶组合物、含有所述组合物的液晶显示元件等。特别涉及一种介电各向异性为负的液晶组合物、及含有所述组合物且具有共面切换(in-planeswitching，IPS)、垂直取向(vertical alignment，VA)、边缘场切换(Fringe Fieldswitching，FFS)、电场感应光反应取向(field-induced photo-reactive alignment，FPA)等模式的液晶显示元件。本发明也涉及一种聚合物稳定取向型的液晶显示元件。

背景技术

液晶显示元件中，基于液晶分子的运行模式的分类为相变(phase change，PC)、扭转向列(twisted nematic，TN)、超扭转向列(super twisted nematic，STN)、电控双折射(electrically controlled birefringence，ECB)、光学补偿弯曲(opticallycompensated bend，OCB)、共面切换(in-plane switching，IPS)、垂直取向(verticalalignment，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。因而，优选为组合物的粘度小。进而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。在元件中，为了提高对比度比，更优选为组合物的弹性常数大。

表1.组合物的特性与AM元件的特性