一种适用于共面转换模式的液晶组合物及其应用制造技术

技术编号:12058394 阅读:107 留言:0更新日期:2015-09-17 08:21
本发明专利技术公开了一种适用于共面转换模式的液晶组合物,所述液晶组合物包含:一种或多种通式Ⅰ的化合物;通式Ⅱ的化合物;至少一种通式Ⅲ-1的化合物和/或至少一种Ⅲ-2的化合物;至少一种通式Ⅳ-1的化合物和/或至少一种通式Ⅳ-2的化合物;至少一种通式Ⅴ-1的化合物和/或至少一种通式Ⅴ-2的化合物;一种或多种通式Ⅵ的化合物和或一种或多种通式Ⅶ-1和/或通式Ⅶ-2的化合物。本发明专利技术提供的液晶组合物,具有快的响应速度、低的旋转粘度、高的清亮点、高的光学各向异性、高的介电各向异性等特性,使用该液晶组合物的IPS模式的液晶显示器件,具有快响应、高清亮点以及低的驱动电压等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用于液晶显示元件的液晶组合物,特别是应用于主动矩阵方式 驱动的共面转换模式(IPS)的液晶显示元件的液晶组合物及其在电光学液晶显示器中的应 用。
技术介绍
液晶显示元件是利用液晶材料本身所具备的光学各向异性和介电各向异 性来进行工作的,目前已经得到了广泛的应用。利用液晶材料不同的特性和工作方 式,可以将器件设计成各种不同的工作模式,其中常规显示器普遍使用的有TN模 式(twistnematic,扭曲向列模式)、STN模式(supertwistednematic,超扭曲向列模 式)、ECB 模式(electricallycontrolled birefringence,电控双折射模式)、OCB 模式 (opticallycompensatedbend,光学补偿弯曲模式)、IPS 模式(in-planeswitching,共面转 换模式)、VA模式(verticalalignment,垂直配向模式)等。 在低信息量中,一般采用无源方式驱动,但是随着信息量的加大,显示尺寸和显示 路数的增多,串扰和对比度降低现象变得严重,因此一般采用有源矩阵(AM)方式驱动。在 AM-TFT元件中,TFT开关器件在二维网格中寻址,在处于导通的有限时间内对像素电极进 行充电,之后又变成截止状态,直至下一周期中再被寻址。因此,在两个寻址周期之间,不希 望像素点上的电压发生变化,否则像素点的透光率会发生改变,导致显示的不稳定。像素点 的放电速度取决于电极容量和电极间介电材料的电阻率。因此要求液晶材料有较高的电阻 率,同时要求材料有合适的光学各向异性Λ η (Λ η值一般在0. 08-0. 15之间),以及较低的 阈值电压,以达到降低驱动电压,降低功耗的目的;还要求具有较低的粘度,以满足快速响 应的需要。 上世纪70年代初,已经对均匀排列的、扭曲排列的以及向列液晶IPS模式的基本 的电光特性进行了实验性的研究,其特点是一对电极制作在同一基板上,而另一个基板上 没有电极,通过加在这一电极间的横向电场来控制液晶分子的排列,因此也可以称这种模 式为横向场模式。在IPS模式中向列液晶分子在两基板间均匀平行排列,两偏振片正交放 置。IPS模式在不加电场时,入射光被两个正交的偏振片阻断而呈暗态,加电场时液晶分子 发生转动造成延迟,于是有光从两个正交的偏振片漏出。 由于IPS模式制作简单并且有很宽的视角,从而使得它们成了能够改善视角特性 并实现大面积显示的最有吸引力的办法。 共面转换模式(即IPS模式)仅需要线偏振片而不需要补偿膜,只是它的响应速度 太慢,不能显示快速运动的画面。因此相对于传统的TN-TFT类型显示模式,IPS类型显示 用液晶需求更快的响应速度。 然而,基于液晶混晶调制的复杂性,从液晶组合物材料调制的角度来考虑,材料的 各方面性能(低的光学各向异性值,高的介电各向异性值,高的电阻率,低的旋转粘度,低的 熔点,高的清亮点,良好的热稳定性和紫外稳定性等)之间是相互牵制的,提高一方面的性 能往往伴随着另一方面性能的降低,调制各方面性能都合适的液晶组合物往往非常困难。 现有技术中,共面转换模式(即IPS模式)中液晶材料易受温度的扰动,产生光散 舌L进而导致暗态漏光、对比度不足的问题,如文献《共面切换液晶显示器面板技术发展的 回顾展望》等。同时存在响应速度不够、驱动电压高、开口率低等问题。 IPS模式下控制液晶分子排列状态的电场是通过下基板上相应电极施加的;由于 相邻电极之间的距离比普通TN模式液晶盒的上下玻璃基板更大,这就导致在相同驱动电 压下两电极之间的电场强度相对较弱(与普通TN模式相比),其结果就是响应速度变慢。若 要提高响应速度,就必须加大驱动电压,从而使功耗增大。 因此,亟需一种液晶组合物,该液晶组合物需要具有扭曲弹性常数K22值较大的材 料来降低IPS在室温时的本质暗态漏光,或者采用最佳化的液晶盒延迟量来提升对比度, 从而使得共面转换模式(即IPS模式)具有更黑的暗态,以及更高的对比度的特性。同时该组 合物能够在实现快响应,具备低的旋转粘度、适当高的光学各向异性、高的介电各向异性, 良好的热稳定性和紫外稳定性等性能。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术的目的是提供一种适用于有源矩阵的IPS模式的液晶组合物, 该组合物能够在实现快响应的同时,具备适当高的光学各向异性,具有更小转动粘滞系数 和更大介电各向异性的液晶材料,将使得显示器的响应时间(上升时间和下降时间)进一步 缩短和驱动电压减小,从而可降低功耗,同时具有良好的热稳定性和紫外稳定性等性能。 技术方案:为了完成上述专利技术目的,本专利技术提供一种适用于共面转换模式的液晶 组合物,其中,所述液晶组合物,包含: 占所述液晶组合物总重量10-30%的一种或多种通式I的化合物 占所述液晶组合物总重量10-25%的一种或多种通式II的化合物 占所述液晶组合物总重量5-25%的至少一种通式III -1的化合物和/或至少一种 通式III -2的化合物 占所述液晶组合物总重量1-20%的至少一种通式IV -1的化合物和/或至少一种 通式IV -2的化合物 占所述液晶组合物总重量1-15%的至少一种通式V -1的化合物和/或至少一种 通式V -2的化合物 占所述液晶组合物总重量35-60%的一种或多种通式VI的化合物 占所述液晶组合物总重量0-15%的一种或多种通式W -1和/或通式W _2的化合 物 兵屮, R!、R2、R3、R4、R5、R6、R 7、R8、R9、R1(l、Rn、R 12、R13、R14 和 R15 相同或不同,各自独立地表 示碳原子数为1-7的烷基或烷氧基、碳原子数为1-7的氟代烷基或氟代烷氧基或碳原子数 为2-7的烯基或烯氧基; L1 表示 H 或 F ; 作为优选方案,在本专利技术的一些实施方案中,选所述通式I的化合物占所述液晶 组合物总重量的10-20% ;所述通式II的化合物占所述液晶组合物总重量的10-20% ;所述通 式III-I和/或III-2的化合物占所述液晶组合物总重量的5-20% ;所述通式IV -1和/或IV -2 的化合物占所述液晶组合物总重量的1-10% ;所述通式V -1和/或V -2的化合物占所述 液晶组合物总重量的1-10% ;所述通式VI的化合物占所述液晶组合物总重量的40-50% ;所 述通式W -1和/或W -2的化合物占所述液晶组合物总重量的0-10%。 作为优选方案,在本专利技术的一些实施方式中,所述通式I的化合物选自由如下化 合物组成的组中一种或多种化合物: 本专利技术中所述通式I的化合物具有很高的介电各向异性,很宽的相宽温度,本发 明通过大量实验研究表明,通式I的化合物作为组合物的一种应用于共面转换模式中时, 能够有效的降低液晶组合物在器件中的驱动电压,从而使得功耗明显降低,并且能够有效 的改善液晶的混溶性的优点。 在本专利技术的一些实施方式中,所述通式II的化合物选自由如下化合物组成的组中 一种或多种化合物: 所述通式II的化合物具有很高的透明点温度,且具有适当的介电各向异性,本发 明通过大量实验研究表明,通式II的化合物作为组合物的一种应用于共面转换模式中时, 能够有效地提高了液晶组合物液晶相态的上限温本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种适用于共面转换模式的液晶组合物,其特征在于,所述液晶组合物包含:占所述液晶组合物总重量10‑30%的一种或多种通式Ⅰ的化合物占所述液晶组合物总重量10‑25%的一种或多种通式Ⅱ的化合物占所述液晶组合物总重量5‑25%的至少一种通式Ⅲ‑1的化合物和/或至少一种通式Ⅲ‑2的化合物占所述液晶组合物总重量1‑20%的至少一种通式Ⅳ‑1的化合物和/或至少一种通式Ⅳ‑2的化合物占所述液晶组合物总重量1‑15%的至少一种通式Ⅴ‑1的化合物和/或至少一种通式Ⅴ‑2的化合物占所述液晶组合物总重量35‑60%的一种或多种通式Ⅵ的化合物以及占所述液晶组合物总重量0‑15%的一种或多种通式Ⅶ‑1和/或通式Ⅶ‑2的化合物其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14和R15相同或不同,各自独立地表示碳原子数为1‑7的烷基或烷氧基、碳原子数为1‑7的氟代烷基或氟代烷氧基或碳原子数为2‑7的烯基或烯氧基;L1表示H或F;环表示或

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:戴慧娟
申请(专利权)人:江苏和成显示科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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