液晶組成物及液晶顯示元件的製作方法

2023-12-05 16:27:46 2

專利名稱：液晶組成物及液晶顯示元件的製作方法
技術領域：
本發明主要涉及適於AM (active matrix,主動矩陣)元件等的液晶組成物及含有該組成物的AM元件等。特別是，涉及介電常數異向性為負的液晶組成物，且涉及含有該組成物的 IPS (in-plane switching,橫向電場切換)模式、VA (vertical alignment,垂直配向)模式、FFS(Fringe Field Switching,邊界電場切換)模式或 PSA(polymer sustainedalignment,聚合物穩定配向)模式的元件等。
背景技術：
在液晶顯示元件中，基於液晶的運作模式的分類為，PC(phase change,相變化)、TN(twisted nematic,扭轉向列)、STN(super twisted nematic,超扭轉向列)、ECB(electrically controlled birefringence,電場控制雙折射)、OCB(opticallycompensated bend,光學補償 雙折射)、IPS (in-plane switching,橫向電場切換)、VA(vertical alignment,垂直配向)、FFS(fringe field switching,邊界電場切換)、PSA(Polymer sustained alignment,聚合物穩定配向)模式等。基於元件的驅動方式的分類為PM(passive matrix,被動矩陣)與AM (active matrix,主動矩陣)。PM可分類為靜態式(static)與多工式(multiplex)等，AM 可分類為 TFT (thin film transistor,薄膜電晶體)、MIM(metal insulator metal,金屬-絕緣層-金屬)等。TFT的分類為非晶娃(amorphous silicon)及多晶娃(polycrystal silicon)。多晶娃為根據製造製程而可分類為高溫型與低溫型。基於光源的分類為，利用自然光的反射型、利用背光源(back light)的穿透型，以及利用自然光與背光源的兩者的半穿透型。這些元件含有具有適當特性的液晶組成物,而該液晶組成物具有向列相。在獲得具有良好的一般特性的AM元件時，將使組成物的一般特性被提高。將二者的一般特性的關聯匯總於下述的表I中。基於市售的AM元件而對組成物的一般特性進一步加以說明。向列相的溫度範圍與元件的可使用的溫度範圍相關聯。向列相的較佳的上限溫度為約大於等於70°C，且向列相的較佳的下限溫度為約小於等於-10°C。組成物的粘度與元件的響應時間相關聯。為了以元件顯示動態影像(moving image)，短響應時間為較佳。因此，較佳的是組成物的粘度小，更佳的是於低溫度下的粘度小。表1.組成物與AM元件的一般特性
權利要求
1.一種液晶組成物，包括有作為第一成分的選自以式(I)所表示的化合物的群組的至少一種化合物，以及作為第二成分的選自以式(2)所表示的化合物的群組的至少一種化合物，且該液晶組成物具有負介電常數異向性，
2.根據權利要求1所述的液晶組成物，其中第二成分是選自以式(2-1) 式(2-8)所表示的化合物的群組的至少一種化合物，
3.根據權利要求2所述的液晶組成物，其中第二成分是選自以式(2-4)所表示的化合物的群組的至少一種化合物。
4.根據權利要求2所述的液晶組成物，其中第二成分是選自以式(2-8)所表示的化合物的群組的至少一種化合物。
5.根據權利要求1 4的其中一項所述的液晶組成物，其中基於液晶組成物的總重量，第一成分的比例為5wt% 40wt%的範圍，且第二成分的比例為5wt% 95被％的範圍。
6.根據權利要求1 5的其中一項所述的液晶組成物，還包括有作為第三成分的選自以式(3)所表示的化合物的群組的至少一種化合物， (3) 此處，R5及R6獨立為碳數I 12的烷基、碳數I 12的烷氧基、碳數2 12的烯基或任意的氫經氟取代的碳數2 12的烯基；環B、環C及環D獨立為1，4_亞環己基、1，4-亞苯基、2-氟-1，4-亞苯基或3-氟-1，4-亞苯基；Z2及Z3獨立為單鍵、亞乙基、亞甲氧基或羰氧基；11為0、1或2,且η為O時,環C及環D中的至少一個為1,4-亞環己基。
7.根據權利要求6所述的液晶組成物，其中第三成分是選自以式(3-1) 式(3-12)所表示的化合物的群組的至少一種化合物，
8.根據權利要求7所述的液晶組成物，其中第三成分是選自以式(3-1)所表示的化合物的群組的至少一種化合物。
9.根據權利要求7所述的液晶組成物，其中第三成分是選自以式(3-7)所表示的化合物的群組的至少一種化合物。
10.根據權利要求6 9的其中一項所述的液晶組成物，其中基於液晶組成物的總重量，第三成分的比例為IOwt% 90被％的範圍。
11.根據權利要求1 10的其中一項所述的液晶組成物，還包括有作為第四成分的選自以式(4)所表示的化合物的群組的至少一種化合物，
12.根據權利要求11所述的液晶組成物，其中第四成分是選自以式(4-1) 式(4-9)所表示的化合物的群組的至少一種化合物，
13.根據權利要求12所述的液晶組成物，其中第四成分是選自以式(4-1)所表示的化合物的群組的至少一種化合物。
14.根據權利要求12所述的液晶組成物，其中第四成分是選自以式(4-4)所表示的化合物的群組的至少一種化合物。
15.根據權利要求12所述的液晶組成物，其中第四成分是選自以式(4-6)所表示的化合物的群組的至少一種化合物。
16.根據權利要求11 15的其中一項所述的液晶組成物，其中基於液晶組成物的總重量，第四成分的比例為5wt% 80被％的範圍。
17.根據權利要求1 16的其中一項所述的液晶組成物，還包括有作為第五成分的選自以式(5)所表示的化合物的群組的至少一種化合物，
18.根據權利要求17所述的液晶組成物，其中第五成分是選自以式(5-1) 式(5-5)所表示的化合物的群組的至少一種化合物，
19.根據權利要求18所述的液晶組成物，其中第五成分是選自以式(5-4)所表示的化合物的群組的至少一種化合物。
20.根據權利要求17 19的其中一項所述的液晶組成物，其中基於液晶組成物的總重量，第五成分的比例為5wt% 40wt%的範圍。
21.根據權利要求1 20的其中一項所述的液晶組成物，其中向列相的上限溫度大於等於70°C，于波長589nm下的光學異向性(25°C )大於等於0.08，且於頻率IkHz下的介電常數異向性(25°C)小於等於_2。
22.—種液晶顯示元件,包括有如權利要求1 21的其中一項所述的液晶組成物。
23.根據權利要求22所述的液晶顯示元件，其中液晶顯示元件的運作模式為垂直配向模式、橫向電場切換模式、邊界電場切換模式或聚合物穩定配向模式，液晶顯示元件的驅動方式為主動矩陣方式。
24.一種液晶組成物的用途，其用於如權利要求22或23所述的液晶顯示元件中。
全文摘要
本發明提供一種液晶組成物，其在向列相的上限溫度高、向列相的下限溫度低、黏度小、光學異向性適當、負介電常數異向性大、電阻率大、對紫外線與熱穩定性高等的特性中滿足至少一種特性，或在至少兩種特性間具有適當的平衡，並提供一種主動矩陣元件，其具有響應時間短、電壓保持率大、對比度大、壽命長等。一種液晶組成物，其含有作為第一成分的具有光學異向性大及黏度小的特定二環化合物、及作為第二成分的具有上限溫度大及介電常數異向性大的特定化合物，而其亦可含有作為第三成分的具有黏度小的特定化合物、作為第四成分的具有介電常數異向性大的特定化合物、及作為第五成分的具有介電常數異向性大的特定化合物，且液晶組成物具有負介電常數異向性。以及，一種液晶顯示元件，其含有該組成物。
文檔編號C09K19/14GK103189471SQ201180050368
公開日2013年7月3日 申請日期2011年9月27日 優先權日2010年10月20日
發明者服部憲和, 松村良成, 藤田浩章 申請人:捷恩智株式會社, 捷恩智石油化學株式會社