液晶組成物以及液晶顯示元件的製作方法

2023-05-05 01:40:16 1

專利名稱：液晶組成物以及液晶顯示元件的製作方法
技術領域：
本發明主要是有關於一種適於主動矩陣(active matrix, AM)元件等的液晶 組成物以及含有該組成物的AM元件等。本發明特別是有關於一種介電常數各向異性 (dielectric anisotropy)為負的液晶組成物，以及有關於一種含有該組成物的共平面切 換(in-plane switching, IPS)模式、垂直配向(vertical alignment, VA)模式或者聚合物 持續配向(polymer sustained alignment, PSA)模式等的元件。
背景技術：
在液晶顯示元件中，基於液晶的運作模式被分類為相變化(phase change，PC)、扭 轉向列(twisted nematic, TN)、超扭轉向列(super twisted nematic, STN)、電控雙折射 (electrically controlled birefringence,ECB)、光學補償彎曲(optically compensated bend, 0CB)、共平面切換(in-plane switching, IPS)、垂直配向(vertical alignment, VA) 以及聚合物持續配向(polymer sustained alignment,PSA)模式等。液晶顯示元件基於元 件的驅動方式被分類為被動矩陣(passive matrix, PM)式與主動矩陣(active matrix,AM) 式。PM被分類為靜態式(static)與多工式(multiplex)等，AM被分類為薄膜電晶體(thin film transistor, TFT)、金屬-絕緣體-金屬(metal insulator metal, MIM)等。TFT 被 分類為非晶矽(amorphous silicon)型與多晶矽(polycrystal silicon)型。後者根據制 程被分類為高溫型與低溫型。液晶顯示元件基於光源被分類為利用自然光的反射型、利用 背光(kicklight)的穿透型、以及利用自然光與背光兩方的半穿透型。這些元件含有具有適當特性的液晶組成物。該液晶組成物具有向列相。為了獲得 具有良好的一般特性的AM元件，而改善組成物的一般特性。將兩者的一般特性的關係匯總 於下述表1中。基於市售的AM元件來進一步說明組成物的一般特性。向列相的溫度範圍 與元件的可使用的溫度範圍有關連。向列相的較佳上限溫度這些為大於等於70°C，而且向 列相的較佳下限溫度為小於等於-10°C。組成物的黏度與元件的響應時間有關連。為了在 元件中顯示動態圖像，較好的是響應時間短。因此，較好的是組成物的黏度小。進而較好的 是低溫度下的黏度小。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，其特徵在於，其含有選自以式(1)所表示的化合物族群中的至少 一種化合物作為第一成分、以及選自以式( 所表示的化合物族群中的至少一種化合物作 為第二成分，而且具有負的介電常數各向異性；
2.根據權利要求1所述的液晶組成物，其特徵在於，其含有選自以式(1)所表示的化合 物族群中的至少一種化合物作為第一成分、以及選自以式(2-1)所表示的化合物族群中的 至少一種化合物作為第二成分，而且具有負的介電常數各向異性；
3.根據權利要求2所述的液晶組成物，其特徵在於，其中第 及式(2-1- 所表示的化合物族群中的至少一種化合物；成分為選自以式(2-1-1)
4.根據權利要求3所述的液晶組成物，其特徵在於，其中第二成分為選自以式(2-1-1) 所表示的化合物族群中的至少一種化合物。
5.根據權利要求3所述的液晶組成物，其特徵在於，其中第二成分為選自以式(2-1-2) 所表示的化合物族群中的至少一種化合物。
6.根據權利要求1所述的液晶組成物，其特徵在於，其含有選自以式(1)所表示的化合 物族群中的至少一種化合物作為第一成分、以及選自以式(2- 所表示的化合物族群中的 至少一種化合物作為第二成分，基於所述液晶組成物的總重量，第二成分的比例為大於等 於IOwt %，而且所述液晶組成物具有負的介電常數各向異性；
7.根據權利要求6所述的液晶組成物，其特徵在於，其中第二成分為選自以0-2-1)所 表示的化合物族群中的至少一種化合物；
8.根據權利要求1至7的任一項所述的液晶組成物，其特徵在於，其中第一成分為選自 以式(1-1)及式(1-2)所表示的化合物族群中的至少一種化合物；
9.根據權利要求8所述的液晶組成物，其特徵在於，其中第一成分為選自以式(1-1)所 表示的化合物族群中的至少一種化合物。
10.根據權利要求8所述的液晶組成物，其特徵在於，其中第一成分為選自以式(1-2) 所表示的化合物族群中的至少一種化合物。
11.根據權利要求1至10的任一項所述的液晶組成物，其特徵在於，其中基於所述液晶 組成物的總重量，第一成分的比例為5wt%至35wt%的範圍，第二成分的比例為10wt%至範圍。
12.根據權利要求1至11的任一項所述的液晶組成物，其特徵在於，其還含有選自以式 (3)所表示的化合物族群中的至少一種化合物作為第三成分；
13.根據權利要求12所述的液晶組成物，其特徵在於，其中第三成分為選自以式(3-1) 至式(3-10)所表示的化合物族群中的至少一種化合物；
14.根據權利要求13所述的液晶組成物，其特徵在於，其中第三成分為選自以式(3-1) 所表示的化合物族群中的至少一種化合物。
15.根據權利要求13所述的液晶組成物，其特徵在於，其中第三成分為選自以式(3-1) 所表示的化合物族群中的至少一種化合物與選自以式(3-4)所表示的化合物族群中的至少一種化合物的混合物。
16.根據權利要求13所述的液晶組成物，其特徵在於，其中第三成分為選自以式(3-1) 所表示的化合物族群中的至少一種化合物與選自以式(3-6)所表示的化合物族群中的至 少一種化合物的混合物。
17.根據權利要求13所述的液晶組成物，其特徵在於，其中第三成分為選自以式(3-6) 所表示的化合物族群中的至少一種化合物與選自以式(3-10)所表示的化合物族群中的至 少一種化合物的混合物。
18.根據權利要求13所述的液晶組成物，其特徵在於，其中第三成分為選自以式(3-1) 所表示的化合物族群中的至少一種化合物、選自以式(3-4)所表示的化合物族群中的至少 一種化合物、及選自以式(3-6)所表示的化合物族群中的至少一種化合物的混合物。
19.根據權利要求12至18的任一項所述的液晶組成物，其特徵在於，其中基於所述液 晶組成物的總重量，第三成分的比例為20wt %至65wt %的範圍。
20.根據權利要求1至19的任一項所述的液晶組成物，其特徵在於，其還含有選自以式 (4)所表示的化合物族群中的至少一種化合物作為第四成分；
21.根據權利要求20所述的液晶組成物，其特徵在於，其中第四成分為選自以式(4-1) 及式(4- 所表示的化合物族群中的至少一種化合物；
22.根據權利要求21所述的液晶組成物，其特徵在於，其中第四成分為選自以式(4-1)所表示的化合物族群中的至少一種化合物。
23.根據權利要求21所述的液晶組成物，其特徵在於，其中第四成分為選自以式(4-2) 所表示的化合物族群中的至少一種化合物。
24.根據權利要求20至M的任一項所述的液晶組成物，其特徵在於，其中基於所述液 晶組成物的總重量，第四成分的比例為5wt %至40wt %的範圍。
25.根據權利要求1至對的任一項所述的液晶組成物，其特徵在於，其中向列相的上限 溫度為大於等於70°C，25°C時在波長589nm處的光學各向異性為大於等於0. 08，而且25°C 時頻率為IkHz時的介電常數各向異性為小於等於_2。
26.一種液晶顯示元件，其特徵在於，其含有根據權利要求1至25的任一項所述的液晶 組成物。
27.根據權利要求沈所述的液晶顯示元件，其特徵在於其中液晶顯示元件的運作模式 為垂直配向模式、共平面切換模式、或聚合物持續配向模式，液晶顯示元件的驅動方式為主 動矩陣方式。
全文摘要
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、光學各向異性大、介電常數各向異性大、電阻率大、對紫外線的穩定性高、對熱的穩定性高等的特性中，充分具備至少一個特性，或者在至少兩個特性中具有適當的平衡。一種主動矩陣(AM)元件，其具有短的響應時間、大的電壓保持率、大的對比度、長壽命等。本發明之液晶組成物含有具有負值大的介電常數各向異性的特定化合物作為第一成分、具有負值大的介電常數各向異性而且具有低的下限溫度的特定化合物作為第二成分、具有高的上限溫度或者小的黏度的特定化合物作為第三成分、以及具有負值特別大的介電常數各向異性的特定化合物作為第四成分，而且具有負的介電常數各向異性，本發明的液晶顯示元件含有該組成物。
文檔編號C09K19/20GK102112580SQ20098012977
公開日2011年6月29日 申請日期2009年7月23日 優先權日2008年8月7日
發明者斎藤將之, 木部茂 申請人:智索株式會社, 智索石油化學株式會社