【技术实现步骤摘要】
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。尤其涉及一种介电各向异性为正的液晶组合物、及含有所述组合物且具有tn、ecb、ocb、ips、ffs或fpa模式的am(active matrix)元件及其用途。
技术介绍
1、液晶显示元件中，基于液晶分子的运行模式的分类为相变(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(opticallycompensated bend，ocb)、面内切换(in-plane switching，ips)、垂直取向(verticalalignment，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)、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)及多晶硅(polycrystal si
2、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。将这些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。向列相的优选上限温度为约60℃以上，而且向列相的优选下限温度为约-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。进而优选为低温下的粘度小。组合物的弹性常数与元件的对比度相关联。元件中，为了提高对比度，优选为组合物的弹性常数大。
3、表1.组合物的特性与am元件的特性
4、
5、组合物的光学各向异性与元件的对比度相关联。根据元件的模式，而需要大的光学各向异性或小的光学各向异性，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)被设计成使对比度为最大。适当的积的值依存于运行模式的种类。tn之类的模式的元件中，适当的值为约0.45μm。在所述情况下，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的低阈值电压、小的消耗电力与大的对比度。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与大的对比度。因此，优选为在初始阶段中具有大的比电阻的组合物。优选为在长时间使用后，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。在这些稳定性高时，所述元件的寿命长。此种特性对用于液晶监视器、液晶电视等的am元件而言优选。
6、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。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。具有ips模式或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。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。
7、[现有技术文献]
8、[专利文献]
9、[专利文献1]国际公开第2019/048444号
技术实现思路
1、[专利技术所要解决的问题]
2、本专利技术的课题为提供一种充分满足向列相的上限温度高、向列相的下限温度低、粘度小、光学各向异性大、介电各向异性为正且大、比电阻大、对光的稳定性高、对热的稳定性高、弹性常数大之类的特性的至少一种的液晶组合物。本专利技术的另一课题为提供一种在这些特性的至少两种之间具有适当的平衡的液晶组合物。本专利技术的另一课题为提供一种含有此种组合物的液晶显示元件。本专利技术的另一课题为提供一种具有响应时间短、电压保持率大、阈值电压低、对比度大、寿命长之类的特性的am元件。
3、[解决问题的技术手段]
4、本专利技术涉及一种液晶组合物及含有所述组合物的液晶显示元件，所述液晶组合物具有正的介电各向异性，含有作为成分a的选自式(1)所表示的化合物中的至少一种化合物以及作为成分b的选自式(2)所表示的化合物中的至少一种化合物。
5、
6、式(1)中，r1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、碳数2至12的烯氧基、或者至少一个氢经氟或氯取代的碳数1至12的烷基；环a、环b及环c为1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-1,4-亚苯基、2,6-二氟-1,4-亚苯基、嘧啶-2,5-二基、1,3-二恶烷-2,5-二基或四氢吡喃-2,5-二基；在环a为1,3-二恶烷-2,5-二基或1,4-亚苯基时，环b及环c的至少一者为1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、嘧啶-2,5-二基、1,3-二恶烷-2,5-二基或四氢吡喃-2,5-二基；
7、式(2)中，r2及r3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、或者至少一个氢经氟或氯取代的碳数2至12的烯基；环d及环e为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基或2,5-二氟-1,4-亚苯基；z1为单键、亚乙基、亚乙烯基、亚甲氧基或羰氧基；a为1、2或3。
8、[专利技术的效果]
9、本专利技术的优点为提供一种充分满足向列相的上限温度高、向列相的下限温度低、粘度小、光学各向异性大、介电各向异性为正且大、比电阻大、对光的稳定性高、对热的稳定性高、弹性常数大之类的特性的至少一种的液晶组合物。本专利技术的另一优点为提供一种在这些特性的至少两种之间具有适当的平衡的液晶组合物。本专利技术的另一优点为提供一种含有此种组合物的液晶显示元件。本专利技术的另一优点为提供一种具有响应时间短、电压保持率大、阈值电压低、对比度大、寿命长之类的特性的am元件。
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1.一种液晶组合物，具有正的介电各向异性，含有作为成分A的选自式(1)所表示的化合物中的至少一种化合物以及作为成分B的选自式(2)所表示的化合物中的至少一种化合物；
2.根据权利要求1所述的液晶组合物，含有选自式(1-1)至式(1-29)所表示的化合物中的至少一种化合物作为成分A；
3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其中，成分A的比例为1质量％至20质量％的范围。
4.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，含有选自式(2-1)至式(2-15)所表示的化合物中的至少一种化合物作为成分B；
5.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其中，成分B的比例为10质量％至90质量％的范围。
6.根据权利要求1所述的液晶组合物，含有选自式(3)所表示的化合物中的至少一种化合物作为成分C；
7.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，含有选自式(3-1)至式(3-36)所表示的化合物中的至少一种化合物作为成分C；
8.根据权利要求6所述的液晶组合物，其中，成分C的比例为5质量％至85质量％的范围。
9.
10.根据权利要求1或6所述的液晶组合物，含有选自式(4-1)至式(4-36)所表示的化合物中的至少一种化合物作为成分D；
11.根据权利要求9所述的液晶组合物，其中，成分D的比例为1质量％至50质量％的范围。
12.一种液晶显示元件，包含如权利要求1或2所述的液晶组合物。
13.根据权利要求12所述的液晶显示元件，其中，液晶显示元件的运行模式为扭转向列模式、电控双折射模式、光学补偿弯曲模式、面内切换模式、边缘场切换模式或电场感应光反应取向模式，液晶显示元件的驱动方式为有源矩阵方式。
14.一种液晶组合物的用途，用于液晶显示元件，所述液晶组合物为如权利要求1或2所述的液晶组合物。
...【技术特征摘要】
1.一种液晶组合物，具有正的介电各向异性，含有作为成分a的选自式(1)所表示的化合物中的至少一种化合物以及作为成分b的选自式(2)所表示的化合物中的至少一种化合物；
2.根据权利要求1所述的液晶组合物，含有选自式(1-1)至式(1-29)所表示的化合物中的至少一种化合物作为成分a；
3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其中，成分a的比例为1质量％至20质量％的范围。
4.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，含有选自式(2-1)至式(2-15)所表示的化合物中的至少一种化合物作为成分b；
5.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其中，成分b的比例为10质量％至90质量％的范围。
6.根据权利要求1所述的液晶组合物，含有选自式(3)所表示的化合物中的至少一种化合物作为成分c；
7.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，含有选自式(3-1)至式(3-36)所表示的化合物中的至少一种化合物作为...
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