液晶组合物及液晶显示元器件制造技术

本发明专利技术属于液晶材料技术领域，具体涉及一种液晶组合物及含有该液晶组合物的液晶显示元件或液晶显示器。本发明专利技术的液晶组合物包含一种或多种式Ⅰ所示化合物、一种或多种式Ⅱ所示化合物以及一种或多种式Ⅲ所示化合物。本发明专利技术提供的技术方案具有合适的光学各向异性、工作温度上下限范围、介电各向异性，尤其具有较高对比度、良好的低温互溶性以及较快的低温响应速度；可以用于开发高对比度、较快低温响应速度的液晶显示器，尤其能够改善低温“拖影”现象。本发明专利技术的液晶组合物，主要应用于IPS显示模式，可以应用于手机、电视、投影仪、航天、汽车、地铁、户外显示等领域。地铁、户外显示等领域。地铁、户外显示等领域。

【技术实现步骤摘要】
液晶组合物及液晶显示元器件


[0001]本专利技术涉及液晶显示
更具体地，涉及一种液晶组合物及液晶显示元器件。

技术介绍

[0002]F.Reinitzer在1888年首先观察到液晶现象。这位奥地利生物学家加热胆甾醇苯甲酸晶体时发现，当温度升至145.5℃时，晶体熔化成乳白色粘稠的液体，再继续加热到178.5℃，乳白色粘稠液体变成完全透明的液体。翌年，Reinitzer将上述试样送到德国O.Lehmann处，请为之作检验。Lehmann确认此种物质呈现出光学各向异性，并根据这种“兼有液体流动性和晶体光学各向异性的液体”的特性，建议称之为“液晶(liquid crystal)”。普通的无机物或有机物晶体分子在晶格结点上作有规则排列，即构成所谓的晶格点阵，是三维有序的。而“液晶”这种结构使晶体具有各向异性，如光学各向异性，介电、介磁各向异性等。
[0003]随着科学技术的日趋高速发展，人们将液晶应用于显示领域，而且应用越来越广泛，主要应用在手机、电脑、电视、车载、户外显示、医疗器械等显示类终端。由于人们对显示技术的要求不断提高，显示行业也在不断的向前进步，液晶显示元件的应用及需求也越来越多。人们追求更加流畅、更加清晰以及图像更加鲜艳、饱和度更高的显示画面的液晶显示器。
[0004]对比度是影响液晶显示屏显示效果的主要因素之一。所谓的对比度，指的就是液晶显示屏的显示画面中亮区和暗区的比值。对于单色显示屏来说，对比度越高，显示越清晰，而对于彩色显示屏，对比度越高，则图像越鲜艳逼真。液晶显示屏的对比度参数主要有两种，一种是典型值，另一种是最大值，最大值往往是取的一个瞬间值，不具有代表性，典型值才具备参考价值。目前主流的液晶显示屏对比度一般在1000:1至1500:1的水平，好的可以达到2000：1甚至更高。液晶显示屏的对比度太低，则很难看清显示内容。
[0005]不同的应用领域对显示屏的对比度要求不同。普通显示器对比度在1000:1～2000:1，医疗设备LCD要求要高一点，主要在1500:1～3000:1，用于医疗设备的显示屏对于彩显要求不多，主要是表达灰阶影像黑白之间的度。液晶显示屏的对比度直接影响到图像中灰的层次和色彩层次表现，对比度的提升会使画面层次感更强，明暗区明显，也就是说使用者可以更容易的看清场景灰暗条件下的画面。
[0006]除了显示屏对比度的问题，消费者对液晶显示器的拖影(或者叫重影)的现象可能感触比较深，因为冬天的时候，部分手机就会出现很明显的拖影现象，其实“拖影”是屏幕的一项天然属性。造成拖影的最大原因就是LCD的响应时间过长。LCD屏幕显像的核心是“液晶分子的排列方向发生变化”，也就是液晶分子的活动。所以，只要环境存在能够影响液晶分子活动的因素，就能够改变LCD屏幕的显像素质。液晶材料对于环境的温度是十分敏感的，温度越低，液晶分子翻转的速度也就越慢，意味着屏幕的响应时间变得更长，在低温环境下亮度降低，响应时间大大降低。除手机、平板等中小尺寸的显示器的拖影现象以外，桌面应
用型大尺寸液晶显示器的响应时间长也是受指责的缺点之一。
[0007]很多消费者在买液晶电视的时候，最担心拖影问题，由于液晶电视大，反应慢，在看一些像球类运动的时候会有拖影现象，VA软屏推出的较早，而且液晶电视一直在用VA软屏，效果还是很不错的，效果清晰，色彩饱合，只不过有时候在看动态画面的时候会有拖尾的现象。而IPS硬屏液晶可以解决拖尾现象，IPS硬屏在动态清晰度、色彩还原准确、可视角度等方面的显著优势。这是因为首先相对于传统的软屏液晶，IPS硬屏拥有稳固的液晶分子排列结构，响应速度更快，因而在动态清晰度上具有超强的表现力，完全消除了软屏液晶显示屏在受到外界压力和摇晃时，出现的模糊及水纹扩散现象，播放极速画面时更杜绝了残影和拖尾，因此，对于时刻处在运动状态中的航天、汽车、地铁等行业均采用了IPS硬屏，以得到没有任何损耗的画质。IPS硬屏面板克服了VA软屏的拖影问题，看动态画面的时候也清晰流畅，而且散热功能较好，表面抗挤压能力强。
[0008]简单的来说，响应时间是指一个液晶晶元(liquid crystal cell)从发光到不发光，再回到发光状态所需的时间，也就是一个像素由黑转白再转黑所需的时间(其原理是在液晶分子内施加电压，使液晶分子扭转与恢复)。反应时间是以毫秒(ms，milliseconds)来计算，反应时间拖的越长，液晶显示器的画面反应就越慢。如果从理论上来分析，25～30帧/秒的DVD电影视频播放在响应时间为30～40毫秒之间的液晶显示器上就能得到很好的显示效果，而对于每秒帧数更高的3D游戏来说，对响应时间的要求会更高，16毫秒甚至更快的12毫秒，这时候IPS硬屏液晶就能体现出优势来。响应时间越短，则我们在看动态画面时越不会有尾影拖曳的感觉。
[0009]关于液晶低温显示响应速度问题，从液晶显示器的原理特性分析，目前大致影响液晶显示器响应速度的有以下几个原因：
[0010]1、液晶材料的粘滞系数，粘滞系数是由材料本身的特性所决定的；
[0011]2、液晶单元盒间隙的大小，即上下导电玻璃基片的间隙，也就是液晶层的厚度；
[0012]3、液晶材料的介电系数，介电系数由材料本身的特性所决定的；
[0013]4、驱动电压，其中，驱动电压越高，响应速度越快。
[0014]其中，液晶材料的粘滞系数和液晶材料的介电系数都是直接与液晶材料本身的特性相关的。增大液晶单元盒驱动电压固然也可以提高响应速度，但是同时也会减小液晶的寿命。通过提高工艺制程，可以减小液晶单元盒的间隙，使液晶分子可以更快地扭转到位。当然这些特性都是指在常温下的一个相对特性，由于实际使用中的液晶材料属于多种不同类型的高分子有机物组成的，它在一定温度范围内保持有液体和固体的共有特性。当温度发生变化时，液晶分子的活动能量发生变化，相应的液晶材料的粘滞系数发生变化；当温度高时，液晶分子的活动能量高，粘滞系数小，液晶在电场驱动下能自由的高速按电场方向扭曲排列，显示器的响应速度加快；同样，在低温的情况下液晶分子的活动能量减弱，粘滞系数变大，在给液晶分子施加电场的时候，液晶分子受到的粘滞阻力较大，液晶在电场驱动按电场方向扭曲排列，显示器的响应速度变慢，速度太慢就会出现拖影现象。
[0015]因此，开发具有高对比度以及同时具有较快低温响应速度的液晶组合物是目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0016]为了解决以上所述一项或多项的技术缺陷，本专利技术提供一种液晶组合物，本专利技术提供的液晶组合物具有合适的光学各向异性、工作温度上下限范围、介电各向异性，尤其具有较高对比度、良好的低温互溶性以及较快的低温响应速度；可以用于开发高对比度、较快低温响应速度的液晶显示器，尤其能够改善低温“拖影”现象。
[0017]为了实现上述有益技术效果，本专利技术提供一种液晶组合物，包含一种或多种式Ⅰ所示化合物、一种或多种式Ⅱ所示化合物以及一种或多种式Ⅲ所示化合物，
[0018][0019]其中，
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物包含一种或多种式Ⅰ所示化合物、一种或多种式Ⅱ所示化合物以及一种或多种式Ⅲ所示化合物，其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6各自独立地表示碳原子数为1
‑
10的链烷基、碳原子数为2
‑
10的链烯基或碳原子数为1
‑
10的链烷氧基。2.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包含一种或多种式Ⅳ所示的化合物，其中，R7、R8各自独立地表示碳原子数为1
‑
10的链烷基、碳原子数为2
‑
10的链烯基或碳原子数为1
‑
10的链烷氧基；表示m表示0或1。3.根据权利要求2所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包含一种或多种式
Ⅴ
所示的化合物，其中，R9、R
10
各自独立地表示碳原子数为1
‑
10的链烷基、碳原子数为2
‑
10的链烯基或碳原子数为1
‑
10的链烷氧基。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包含一种或多种式
Ⅵ
所示化合物，其中，
R
11
、R
12
各自独立地表示碳原子数为1
‑
10的链烷基、碳原子数为2
‑
10的链烯基或碳原子数为1
‑
10的链烷氧基，且R
11
或R
12
中的任一
‑
CH2‑
可以被亚环丙基或亚环戊基取代。5.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包含一种或多种式
Ⅶ
所示的化合物，其中，R
13
、R
14
各自独立地表示碳原子数为1
‑
5的链烷基、碳原子数1
‑
5的链烷氧基或碳原子数2
‑
5的链烯基；表示6.根据权利要求3或5任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴，龙志会，崔红梅，张芳苗，王鑫，张仁泽，王璐璐，
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：