液晶组合物及液晶显示元件或显示器制造技术

本发明专利技术公开了一种液晶显示元件，包括彩色滤光片玻璃基板、与所述彩色滤光片玻璃基板相对设置的阵列基板、夹设在彩色滤光片玻璃基板与阵列基板之间平行排列的液晶组合物、制作在同一阵列基板上交错排布的公共电极和像素电极，其中，该液晶显示元件的电场与液晶层平行排列，液晶分子指向矢与基板方向平行，且液晶组合物含有一种或多种通式Ⅰ化合物、一种或多种通式Ⅱ化合物、一种或多种通式Ⅲ化合物，扭曲弹性常数(K22)为6pN以上，旋转粘度(γ1)与扭曲弹性常数(K22)的比为25Pa.S/nN以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于液晶显示领域，具体涉及一种液晶组合物及包含该液晶组合物的液晶显示元件或液晶显示器。
技术介绍
显示是把电信号(数据信息)转变为可视光(视觉信息)的过程，完成显示的设备即人机界面(Man-MachineInterface，MMI)，平板显示器(FlatPanelDisplay，FPD)是目前最为流行的一类显示设备。液晶显示器(LiquidCrystalDisplay，LCD)是FPD中最早被开发出来，并被商品化的产品。目前，薄膜晶体管液晶显示器(ThinFilmTransistorLiquidCrystal，TFT-LCD)已经成为LCD应用中的主流产品。TFT-LCD的发展经历了漫长的基础研究阶段，在实现大生产，商业化之后，TFT-LCD产品以其轻薄、环保、高性能等优点，其尺寸越做越大，应用越来越广。无论是小尺寸的手机屏、还是大尺寸的笔记本电脑(NotebookPC)或监视器(Monitor)，以及大型化的液晶电视(LCDTV)，到处可见TFT-LCD的应用。TFT-LCD可分为三大类，分别是扭曲向列/超扭曲向列(TN/STN)型、平面转换(IPS)型、及垂直配向(VA)型。早期商用的TFT-LCD产品基本采用了扭曲向列(TwistedNematic，TN)型显示模式，其最大问题是视角不够大。随着TFT-LCD产品尺寸的增加，特别是TFT-LCD在TV领域的应用，具有广视野角特点的面内切换(In-PlaneSwiching，IPS)显示模式被开发出来并加以运用。IPS显示模式最早由美国人R.Soref(索里夫)在1974年论文上发表，并由德国人G.Baur(鲍尔)提出把IPS作为广视角技术应用于TFT-LCD中。1995年，日本的日立公司开发出了世界首款13.3寸IPS模式的广视野角TFT-LCD产品。VA性液晶显示器相对其他种类的液晶显示器具有极高的对比度，是因为在不加电的暗态时，液晶分子垂直于基板表面排列，不产生任何相位差，漏光极低，暗态亮度很小，暗态亮度越低，则对比度越高，在大尺寸显示，如电视等方面具有非常广的应用。IPS模式可以很好的解决视角问题，但它存在高阈值电压、响应速度慢、液晶层的电压保持率(VHR)低、离子密度(ID)高，出现白斑、取向不均、烧屏等显示不良的问题等问题。TFT-LCD是TFT开关控制下的液晶显示装置，液晶的电学和光学特性直接影响到显示的效果。不同种类的液晶，电学和光学特性不同，显示模式不同。对TFT-LCD所用的液晶材料影响较大的性能参数有：工作温度范围、驱动电压、响应速度、色调、电压保持率(VHR)、离子密度(ID)、等，其中驱动电压受介电常数各向异性(Δε)和弹性系数(K)影响较大，粘度(γ1)和弹性系数(K)影响液晶材料的响应速度，相位差和折射率各向异性则影响液晶显示的色调，以往那些化合物是无法同时都满足这些条件的。另外，一种液晶分子是无法达到TFT-LCD显示的所有要求，必须要进行多种液晶分子的组合。通过组合多种液晶分子可以实现液晶材料的各种物理特性要求，这些要求主要包括1)高稳定性。2)适度的双折射率。3)低粘度。4)较大的介电各向异性。5)宽的温度范围。理想的保存温度范围为-40℃～100℃，一般有特殊应用如车载显示，该温度可能扩宽到-40℃～110℃。6)高电压保持率。7)低离子密度。8)无白斑、取向不均、烧屏等显示问题。现如今，LCD产品技术已经很成熟，成功地解决了视角、分辨率、色饱和度和亮度等技术难度，其显示性能已经接近或超过CRT显示器。大尺寸和中小尺寸LCD在各自的领域已逐渐占据平板显示器的主流地位。为了追求更高的性能规格，加快响应速度、降低阈值电压、提高电压保持率、降低离子密度、提高显示良品率已经成为各家器件厂商追求的目标。具体而言，液晶的响应时间受限于液晶的旋转粘度γ1/弹性常数K，因此从液晶材料方面考虑，需要想尽方法去降低液晶介质的旋转粘度γ1同时提升弹性常数K来达到加快响应时间。而在实际研究中发现，旋转粘度和弹性常数是一对较为矛盾的参数，降低旋转粘度的同时会引起弹性常数的下降，因此γ1/K值需要针对不同的显示模式，研究出最优选使用范围值。而液晶显示器件的显示良品率与电压保持率、离子密度等因素相关，因此，为了达到上述要求，需要开发一系列性能优越的化合物与最佳显示模式搭配，来解决液晶显示器响应时间慢以及显示良品率低的问题。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种液晶显示元件，所述液晶显示元件通过使用特定电极分布形成的特定的电场驱动特定液晶组合物，从而防止液晶层的电压保持率(VHR)的降低、离子密度(ID)的增加，提高液晶显示元件的响应速度，解决白斑、取向不均、烧屏等显示不良的问题。为解决上述技术问题，本申请专利技术人对构成驱动液晶工作的电场分布和构成液晶层的液晶材料的结构的组合进行了深入研究，结果发现，使用特定的液晶材料和使用特定电场分布的驱动电场的液晶显示元件防止液晶层的电压保持率(VHR)的降低、离子密度(ID)的增加，提高液晶显示元件的响应速度，解决白斑、取向不均、烧屏等显示不良的问题，从而完成了本申请专利技术。本专利技术提供了一种液晶显示元件，包括至少一片彩色滤光片玻璃基板、与所述彩色滤光片玻璃基板相对设置的至少一片阵列基板、夹设在所述彩色滤光片玻璃基板与所述阵列基板之间平行排列的液晶组合物、制作在同一所述阵列基板上交错排布的公共电极和像素电极，其特征在于：所述液晶显示元件，由所述公共电极和所述像素电极形成的电场与所述液晶组合物形成的液晶层平行排列，所述液晶组合物的液晶分子指向矢与所述基板方向平行，所述液晶组合物含有一种或多种通式Ⅰ所示化合物、一种或多种通式II所示化合物以及一种或多种通式III所示化合物，所述液晶组合物的扭曲弹性常数(K22)为6pN以上，旋转粘度(γ1)与扭曲弹性常数(K22)的比为25Pa.S/nN以下，其中，R1、R2、R3各自独立地表示碳原子数为1-5的直链烷基或碳原子数为2-5的烯基；R4表示乙基或乙烯基；(O)表示单键或O；m表示1-5的整数。如果重视对于热、光的化学稳定性良好，则R1-R4优选为烷基。此外，如果重视制作粘度小且响应速度较快的液晶显示元件，则R1-R4优选为烯基。进而，如果以粘度小且向列-各项同性相转变温度高、响应速度进一步缩短为目的，则优选使用末端不为不饱和键的烯基，特别优选在烯基的相邻处具有烷基作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示元件，包括至少一片彩色滤光片玻璃基板、与所述彩色滤光片玻璃基板相对设置的至少一片阵列基板、夹设在所述彩色滤光片玻璃基板与所述阵列基板之间平行排列的液晶组合物、制作在同一所述阵列基板上交错排布的公共电极和像素电极，其特征在于：所述液晶显示元件，由所述公共电极和所述像素电极形成的电场与所述液晶组合物形成的液晶层平行排列，所述液晶组合物的液晶分子指向矢与所述基板方向平行，所述液晶组合物含有一种或多种通式Ⅰ所示化合物、一种或多种通式Ⅱ所示化合物以及一种或多种通式Ⅲ所示化合物，所述液晶组合物的扭曲弹性常数(K22)为6pN以上，旋转粘度(γ1)与扭曲弹性常数(K22)的比为25Pa.S/nN以下，其中，R1、R2、R3各自独立地表示碳原子数为1‑5的直链烷基或碳原子数为2‑5的烯基；R4表示乙基或乙烯基；(O)表示单键或O；m表示1‑5的整数。

【技术特征摘要】
1.一种液晶显示元件，包括至少一片彩色滤光片玻璃基板、与所述彩色滤
光片玻璃基板相对设置的至少一片阵列基板、夹设在所述彩色滤光片玻璃基板
与所述阵列基板之间平行排列的液晶组合物、制作在同一所述阵列基板上交错
排布的公共电极和像素电极，其特征在于：所述液晶显示元件，由所述公共电
极和所述像素电极形成的电场与所述液晶组合物形成的液晶层平行排列，所述
液晶组合物的液晶分子指向矢与所述基板方向平行，所述液晶组合物含有一种
或多种通式Ⅰ所示化合物、一种或多种通式Ⅱ所示化合物以及一种或多种通式
Ⅲ所示化合物，所述液晶组合物的扭曲弹性常数(K22)为6pN以上，旋转粘度
(γ1)与扭曲弹性常数(K22)的比为25Pa.S/nN以下，
其中，R1、R2、R3各自独立地表示碳原子数为1-5的直链烷基或碳原子数
为2-5的烯基；
R4表示乙基或乙烯基；
(O)表示单键或O；
m表示1-5的整数。
2.根据权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于：所述液晶组合物中所
述一种或多种通式Ⅰ所示化合物总质量含量为1-20％，所述一种或多种通式Ⅱ所
示化合物总质量含量为1-20％，所示一种或多种通式Ⅲ所示化合物总质量含量为
10-60％。
3.根据权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于：所述液晶组合物中
所述一种或多种通式Ⅰ所示化合物为式Ⅰ1-Ⅰ13所示化合物中的一种或多种，
所述一种或多种通式Ⅱ所示化合物为式Ⅱ1-Ⅱ5所示化合物中的一种或多种，所

\t述一种或多种通式Ⅲ化合物为式Ⅲ1-Ⅲ2所示化合物中的一种或两种，
其中，R2各自独立地表示碳原子数为1-5的直链烷基或碳原子数为2-5的烯
基；R11表示碳原子数为1-5的烷基。
4.根据权利要求1-3中任一所述的液晶显示元件，其特征在于：所述液晶
组合物还包含一种或多种式ⅣA、式ⅣB和/或式ⅣC所示的化合物，
其中，R5A、R5B、R5C各自独立地表示碳原子数为1-5的链烷基或碳原子数
为3-5的环烷基，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明霞，员国良，张芳苗，
申请(专利权)人：石家庄诚志永华显示材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13