液晶显示元件及液晶组合物制造技术

本发明专利技术提供一种液晶显示元件，其具有短的响应时间、大的电压保持率、低的阈电压、大的对比度比、长寿命、小的闪烁率等特性。一种液晶显示元件，其包括第一基板、第二基板以及配置于这些基板之间且具有正的介电各向异性的液晶组合物，此处，所述液晶组合物具有向列相，并且含有选自式(1)所表示的化合物的组群中的至少一种化合物作为第一成分：式(1)中，R1为烷基等；环A为1，4‑亚苯基等；Z1为单键等；X1及X2为氢或氟；Y1为氟等；m为0、1、2、3或4。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种液晶组合物、含有所述组合物的液晶显示元件等。特别是涉及一种介电各向异性为正的液晶组合物、以及含有所述组合物且具有扭转向列(twisted nematic，TN)模式、光学补偿弯曲(optically compensated bend，OCB)模式、共面切换(in-plane switching，IPS)模式、边缘场切换(Fringe Field switching，FFS)模式、或者电场感应光反应取向(field-induced photo-reactive alignment，FPA)模式的有源矩阵(active matrix，AM)元件。
技术介绍
液晶显示元件中，基于液晶分子的运作模式的分类为：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(optically compensated bend，OCB)、共面切换(in-plane switching，IPS)、垂直取向(vertical alignment，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)以及多晶硅(polycrystal silicon)。后者根据制造步骤而分类为高温型及低温型。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这两者的半透过型。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的特性。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。将两者的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。因此，优选为组合物的粘度小。更优选为低的温度下的粘度小。组合物的弹性常数与元件的对比度比相关联。为了提高元件中的对比度比，更优选为组合物的弹性常数大。表1.组合物与AM元件的一般特性组合物的光学各向异性与元件的对比度比相关联。根据元件的模式，而需要大的光学各向异性或者小的光学各向异性，即适当的光学各向异性。组合物的光学各向异性(Δn)与元件的单元间隙(d)的积(Δn×d)被设计成使对比度比成为最大。适当的积值依存于运作模式的种类。在TN之类的模式的元件中，适当的值为约0.45μm。所述情况下，对单元间隙小的元件而言优选为具有大的光学各向异性的组合物。组合物的大的介电各向异性有助于元件中的低阈电压、小的消耗电力及大的对比度比。因此，优选为大的介电各向异性。组合物的大的比电阻有助于元件的大的电压保持率及大的对比度比。因此，优选为在初始阶段中不仅在室温下，并且在接近于向列相的上限温度的温度下也具有大的比电阻的组合物。且优选为在长时间使用后，不仅在室温下，并且在接近于向列相的上限温度的温度下也具有大的比电阻的组合物。组合物对紫外线及热的稳定性与液晶显示元件的寿命相关联。所述稳定性高时，所述元件的寿命长。此种特性对于液晶投影仪、液晶电视等中使用的AM元件而言优选。在具有TN模式的AM元件中使用具有正的介电各向异性的组合物。在具有VA模式的AM元件中使用具有负的介电各向异性的组合物。在具有IPS模式或者FFS模式的AM元件中使用具有正或负的介电各向异性的组合物。在聚合物稳定取向(polymer sustained alignment，PSA)型的AM元件中使用具有正或负的介电各向异性的组合物。具有正的介电各向异性的组合物的例子在以下的专利文献1中有所揭示。若长时间使用液晶显示元件，则有时会在显示画面上产生闪烁(flicker)。经推定：所述闪烁与图像的残像相关联，且当以交流来驱动时，因在正图框(frame)的电位与负图框的电位之间产生差而产生所述闪烁。为了减少闪烁的产生，就元件的结构或组合物的成分的观点而言来尝试改良。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开2010-131594号
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术的其中一个目的为一种液晶显示元件，其具有短的响应时间、大的电压保持率、低的阈电压、大的对比度比、长寿命、小的闪烁率等特性。另一目的为此种元件中使用的液晶组合物。另一目的为一种液晶组合物，其在向列相的高上限温度、向列相的低下限温度、小的粘度、适当的光学各向异性、大的正介电各向异性、大的比电阻、对紫外线的高稳定性、对热的高稳定性、大的弹性常数等特性中，满足至少一种特性。又一目的为关于至少两种特性而具有适当平衡的液晶组合物。解决问题的技术手段本专利技术涉及一种液晶显示元件、所述元件中所含有的液晶组合物及所述组合物中所含有的液晶性化合物，所述液晶显示元件包括第一基板、第二基板以及配置于这些基板之间且具有正的介电各向异性的液晶组合物，并且闪烁率为0％至1％的范围。专利技术的效果本专利技术的其中一个优点为一种液晶显示元件，其具有短的响应时间、大的电压保持率、低的阈电压、大的对比度比、长寿命、小的闪烁率等特性。另一优点为此种元件中使用的液晶组合物。另一优点为在向列相的高上限温度、向列相的低下限温度、小的粘度、适当的光学各向异性、大的正介电各向异性、大的比电阻、对紫外线的高稳定性、对热的高稳定性、大的弹性常数等特性中，满足至少一种特性的液晶组合物。又一优点为关于至少两种特性而具有适当平衡的液晶组合物。具体实施方式所述说明书中的用语的使用方法如下所述。有时将“液晶组合物”及“液晶显示元件”的用语分别简称为“组合物”以及“元件”。“液晶显示元件”为液晶显示面板以及液晶显示模块的总称。“液晶性化合物”是具有向列相、层列相等液晶相的化合物，以及虽不具有液晶相，但出于调节向列相的温度范围、粘度、介电各向异性之类的特性的目的而混合于组合物中的化合物的总称。所述化合物具有例如1，4-亚环己基或1，4-亚苯基之类的六元环，且其分子结构为棒状(rod like)。“聚合性化合物”是出于使组合物中生成聚合物的目的而添加的化合物。液晶组合物是通过将多种液晶性化合物混合来制备。液晶性化合物的比例(含量)是由基于所述液晶组合物的重量的重量百分率(重量％)所表示。在所述液晶组合物中视需要来添加光学活性化合物、抗氧化剂、紫外线吸收剂、色素、消泡剂、聚合性化合物、聚合引发剂、聚合抑制剂之类的添加物。添加物的比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示元件，其包括第一基板、第二基板以及配置于这些基板之间、具有向列相且具有正的介电各向异性的液晶组合物，并且闪烁率为0％至1％的范围。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.31 JP 2014-0721801.一种液晶显示元件，其包括第一基板、第二基板以及配置于这些基板之间、具有向列相且具有正的介电各向异性的液晶组合物，并且闪烁率为0％至1％的范围。2.根据权利要求1所述的液晶显示元件，其中液晶组合物含有选自式(1)所表示的化合物的组群中的至少一种化合物作为第一成分，式(1)中，R1为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2至12的烯基；环A为1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基、2，3-二氟-1，4-亚苯基、2，5-二氟-1，4-亚苯基、2，6-二氟-1，4-亚苯基、2，3，5-三氟-1，4-亚苯基、嘧啶-2，5-二基、1，3-二恶烷-2，5-二基、四氢吡喃-2，5-二基、或者萘-2，6-二基；Z1为单键、亚乙基、亚乙烯基、亚甲基氧基、羰基氧基、或者二氟亚甲基氧基；X1及X2独立地为氢或氟；Y1为氟、氯、至少一个氢经卤素所取代的碳数1至12的烷基、至少一个氢经卤素所取代的碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经卤素所取代的碳数2至12的烯基氧基；m为0、1、2、3或4。3.根据权利要求2所述的液晶显示元件，其中液晶组合物的第一成分为选自式(1-1)至式(1-21)所表示的化合物的组群中的至少一种化合物，式(1-1)至式(1-21)中，R1为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2至12的烯基；X1至X14独立地为氢或氟；Y1为氟、氯、至少一个氢经卤素所取代的碳数1至12的烷基、或者至少一个氢经卤素所取代的碳数1至12的烷氧基。4.根据权利要求2或3所述的液晶显示元件，其中基于液晶组合物的重量，液晶组合物的第一成分的比例为15重量％至60重量％的范围。5.根据权利要求1至4中任一项所述的液晶显示元件，其中液晶组合物含有选自式(2)所表示的化合物的组群中的至少一种化合物作为第二成分，式(2)中，R2及R3独立地为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、至少一个氢经卤素所取代的碳数1至12的烷基、或者至少一个氢经卤素所取代的碳数2至12的烯基；环B及环C独立地为1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基、或者2，5-二氟-1，4-亚苯基；Z2为单键、亚乙基、或者羰基氧基；n为1、2或3。6.根据权利要求5所述的液晶显示元件，其中液晶组合物的第二成分为选自式(2-1)至式(2-13)所表示的化合物的组群中的至少一种化合物，式(2-1)至式(2-13)中，R2及R3独立地为碳数1至12的烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：松村良成，斋藤将之，古里好优，
申请(专利权)人：捷恩智株式会社，捷恩智石油化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP