液晶组合构和使用**液晶组合物的液晶显示单元制造技术

技术编号:2721631 阅读:166 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
***(Ⅰ)***(Ⅱ)***(Ⅲ)***(Ⅳ)***(Ⅴ)本发明专利技术的液晶组合物包括下列(1)和(2)组分。(1)组分包括至少一种由式(1)表示的化合物。(2)组分包括至少一种选自式(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)和(Ⅴ)所示的化合物。式中各基团的定义如说明书所述。该组合物提供高比电阻、低粘度,同时保持小电流消耗、合适的透明点和临界电压等优良性能。(*该技术在2013年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及液晶组合物和使用该液晶组合物的液晶显示单元。特别是,本专利技术涉及用于需要高可靠性的、随活性基体型而定的液晶显示元件的向列液晶组合物及使用液晶组合物的液晶显示单元。就有关LCD(液晶显示装置)的进展来讲已经提出了高密度显示(高对比度)和高速响应这二个方面,并且已经随着这种显示方式进行了研究。属于LCDs之列的活性基体液晶显示(AM-LCD),如TFT(薄膜晶体管)等,在着色和较高密度方面是先进的,并已经被认为在平面显示上是适宜的。此外,与目前已经具有较多的优势CRT相比,甚至该AM-LCD在密度、响应速度、显示面积的大小等方面很差,因此,已经进行了在各种AM-LCD构成元件方面的活性研究,如驱动电路、开关元件、滤色片等。另外,对于液晶材料来说,由于通常的材料如二苯基,PCHs等不满足液晶材料的各种特性,因此需要含有氰基的液晶材料。本专利技术已经考虑到在端基或侧链含有氰基的化合物的情况,该氰基与存在于显示单元中的离子不纯物具有特定的相互作用,其结果是,对电流值、比电阻值和从而对显示对比度等有不好的影响。因此,在与二端或三端开关元件为驱动电流共同作用时,具有氰基的化合物会减少元件不可靠性、明显的加大电流的消耗和减少比电阻值。并且还引起显示的不均匀性并减少对比性,而该对比性被看作是作为显示单元的特定性能。例如,示于附图说明图1的在TFT显示单元和对比性与其信号(源)保持电压特性有密切关系。该信号(源)保持电压特性涉及在特定帧周期下,所含有的液晶在信号源外加电压下在TFT象素中所减少的量。因此,当信号(源)电压不降低时,则不会发生对比性的降低。另外,作为信号(源)保持电压特性来说,与液晶等同的(LC)所具有的积聚电容(Cs)和LC的比电阻值小,则保持电压的特性会相应变坏,特别是,当液晶的比电阻低于较低的限定值或更低时,该保持电压的特性会指数化的降低,从而明显地减少了其对比性。特别是,在为了简化TFT的制备方法等而不增加积聚电容的情况下,该积聚电容的分配则不能期望该液晶组合物会具有所需要的特别高的比电阻值。基于这一点对于仅由不含氰基的化合物所构成的AM-LCD的液晶组合物来说,已经公开了,例如日本专利公开平2-289682。另外,在日本专利公开号特开昭63-61083中,公开了许多只由不具有氰基的化合物所构成的组合物,在这些组分中包括了已经使用的一种扭转向列组合物(TN)。然而,使用这类组合物由于其具有高的临界电压,因此不适于低的电压驱动;因此对于5V的单驱动来说是困难的,并且LCD不能作为使用电池的轻便式设备的驱动,此外,由于组合物具有高粘度和LCD的响应速度慢,其产生的缺点在于,在移动式图象显示的情况下,其显示的程度降低,并且不可能在大的显示设备中,对于狭窄的出入口、移动或涡形记录作出快速响应。如上所述,在使用仅由不含氰基的化合物所构成的液晶组合物的AM-LCD的情况下,在对于保持LCD的可靠性和高对比特性以满足所需要的小的电流消耗和高比电阻值的同时,要达到在一种低的临界电压下,足以进行用电池驱动和在办公室的自动化设备中具有快速的响应速应,以足以得到高级的移动图象显示等的这一方面来说,是十分困难的。本专利技术的目的是提供一种具有高比电阻值和小的电流消耗并且还具有低粘度值的一种液晶组合物。本专利技术的另外一个目的是提供一种液晶显示单元,该显示单元使用上述的液晶组合物,并显示出高的对比性、高可靠性、快速的响应时间和高级的移动式图象显示,并且,在办公室自动化设备中能够与狭窄出入口的快速移动和涡形相符合。本专利技术具有下列构成1.包括下列组分的一种液晶组合物(1)包括至少一种用分子式(Ⅰ)表示的化合物的第一种组分 其中,R1表示1至10个碳原子的烷基或链烯基,可以由氧原子取代的一个或非相邻的二个碳原子,X表示氢原子或氟原子,及(2)第二种组分,它包括至少一种由用分子式(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)和(Ⅴ)表示的相应的化合物所组成的一组中所选择的化合物 其中,R2、R3、R4和R5与R1的定义相同;R5和R7每个分别表示1至10个碳原子的烷基或链烯基,其中的一个或者二个非相邻的亚甲基基团可以用氧原子或羧基来取代;X1和X2每个表示氟原子、三氟甲基、三氟甲氧基、二氟甲基或二氟甲氧基;Y1和Y2每个表示氢原子或氟原子;Z1、Z2和Z4每个表示单键,羰氯基,或乙烷-1,2-二基基团;Z3、Z5和Z6每个均表示一个单键,羰氧基,乙烷-1,2-二基或乙炔-1,2-基基团;A表示1,4-亚环己基基团或1,4-亚苯基基团,在该基团中的至少一个氢原子可以被氟原子取代。2.一种根据条1的液晶组合物,其中,该第二种组分包括至少一种分子式(Ⅱ)表示的化合物。3.一种根据条1的液晶组合物,其中,第二种组分包括至少一种用分子式(Ⅱ)表示的化合物和至少一种用分子式(Ⅲ)表示的化合物。4.一种根据条1的液晶组合物,其中,该第二种组分包括至少一种用分子式(Ⅱ)表示的化合物,至少一种用分子式(Ⅲ)表示的化合物和至少一种用分子式(Ⅳ)表示的化合物。5.一种根据条1的液晶组合物,其中,第二种组分包括至少一种分子式(Ⅱ)表示的化合物,至少一种用分子式(Ⅲ)表示的化合物,至少一种用分子式(Ⅳ)表示的化合物,和至少一种用分子式(Ⅴ)表示的化合物。6.一种包括由条1所定义的液晶组合物的液晶显示装置。图1表示TFT显示单元的等效电路,在该图中,G门电极,S源电极,D流出电极,Cs积聚电容,Lc液晶,Vg扫描信号,Vs显示信号,Vc直流电压。如上所述,上述分子式(Ⅰ)中的R1表示1至10个碳原子的烷基或链烯基,一个碳原子或非相邻的二个碳原子被氧原子取代的,而优选的是1至10个碳原子的线性烷基或烷氧基,而更为优选的是1至5个碳原子的线性烷基或烷氧基。此外,分子式(Ⅰ)可以用下列分子式(ⅠA)或(ⅠB)来表示 其中,R1如上述所定义,而DFP表示下述分子式 并且也适于以下的相似分子式。用分子式(Ⅰ)表示的化合物已公开于公开号为平3-127748的日本专利申请,并且具有高的透明点、宽的液晶相范围及低粘度等特定特性。作为分子式(Ⅰ)所表示的这些化合物中典型实例可以提到的是,分子式(ⅠA)或(ⅠB)的化合物,其中的R1表示3个碳原子的线性烷基(如丙基)(该化合物分别用ⅠA3或ⅠB3来表示)。化合物ⅠA3或ⅠB3与市场上可买到的环己烷苄腈液晶ZⅠi-1083(为由E.Merck所制备的商标名称,以下称之为“市场上可以买到的液晶83”)的混合物已经被制备了,该混合物分别称为ⅠA3(P)或ⅠB3(P),该ⅠA3(P)、(ⅠB)3(P)和市场上可以买到的液晶83的物理性质被列于表1中。表1 *括号内数值表示外推值。表1中的括号内的数值是按照外推方法来得到,其中混合物的物理性质的数值是有关具有附加性质的混合重量所得到的数值。由表1的外推值可以看到,ⅠA3和ⅠB3表示在物理性质方面的普通性质,例如,对于三环材料来说,其物理性质分别为正介电各向异性为6.7和6.0。高透明点为123.6℃和93.6℃以及低粘度为11.0cp和22.4cp。由三类分子式(ⅠB)的化合物(其中R1表示2,3和5个碳原子的烷基)分别以1∶1∶1的比例掺混所得到的混合物(ⅠB(E))具有的晶体-向列转变点(C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶组合物,包括(1)第一种组分,它包括至少一种用分子式(Ⅰ)表示的化合物***(Ⅰ)其中,R↓[1]表示1至10个碳原子的烷基或链烯基,其中的一个或非相邻二个碳原子可以用氧原子替代,而X表示氢原子或氟原子,和(2)第二种组分,它包括至少一种选自由分子式(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)、(Ⅴ)所表示的相应的化合物的化合物:***(Ⅱ)***(Ⅲ)***(Ⅳ)***(Ⅴ)其中,每个R↓[2]、R↓[3]、R↓[4]和R↓[5]与R↓[1]的定义相同,每个R↓[6]和R↓[7]分别表示1至10个碳原子的烷基或链烯基,在其中的一个或非相邻的二个亚甲基可以被氧原子或羧基所取代;每个X↓[1]和X↓[2]表示氟原子,三氟甲基基团,三氟甲氧基基团,二氟甲基基团或二氟甲氧基基团;每个Y↓[1]和Y↓[2]表示氢原子或氟原子;每个Z↓[1]、Z↓[2]和Z↓[4]表示一个单键,羰氧基或乙烷-1,2-二基基团;每个Z↓[3]、Z↓[5]和Z↓[6]表示一个单键,羰氧基,乙烷-1,2-二基基团或乙炔基-1,2-二基基团,A表示1,4-亚环已基基团或亚苯基基团,在该基团中的至少一个氢原子可以被氟原子取代。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:广濑泽田信一寺岛兼词
申请(专利权)人:窒素株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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