正介電各向異性液晶組合物及其液晶顯示元件或液晶顯示器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于液晶化合物，具體涉及一種正介電各向異性液晶組合物，以及應(yīng)用該 液晶組合物的液晶顯示元件或液晶顯示器。
【背景技術(shù)】
[0002] 顯示是把電信號(hào)(數(shù)據(jù)信息)轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢暪?視覺(jué)信息）的過(guò)程，完成顯示的設(shè)備即 人機(jī)界面（Man-Machine Interface，MMI)，平板顯不器（Flat Panel Display，F(xiàn)PD)是目前 最為流行的一類(lèi)顯示設(shè)備。液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)是FPD中最早被開(kāi) 發(fā)出來(lái)，并被商品化的產(chǎn)品。目前，薄膜晶體管液晶顯示器(Thin Film Transistor Liquid Cry s ta 1，TFT-LCD)已經(jīng)成為L(zhǎng)CD應(yīng)用中的主流產(chǎn)品。
[0003] TFT-IXD的發(fā)展經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的基礎(chǔ)研究階段，在實(shí)現(xiàn)大生產(chǎn)，商業(yè)化之后，TFT-IXD 產(chǎn)品以其輕薄、環(huán)保、高性能等優(yōu)點(diǎn)，其尺寸越做越大，應(yīng)用越來(lái)越廣。無(wú)論是小尺寸的手機(jī) 屏、還是大尺寸的筆記本電腦(Notebook PC)或監(jiān)視器(Monitor)，以及大型化的液晶電視 (LCDTV)，到處可見(jiàn)TFT-LCD的應(yīng)用。早期商用的TFT-LCD產(chǎn)品基本采用了扭曲向列（Twi sted Nematic，TN)型顯示模式，其最大問(wèn)題是視角不夠大。
[0004] LCD的視角問(wèn)題是由液晶的工作原理本身決定的。液晶分子式棒狀的，不同的分子 排列方式對(duì)應(yīng)著不同的光學(xué)各項(xiàng)異性。入射光和液晶分子夾角越小，雙折射率就越小;反之 雙折射率就越大。偏離顯示屏法線(xiàn)方向以不同的角度入射到液晶盒的光線(xiàn)與液晶分子指向 矢的夾角不同，因此造成不同視角下，有效光程差A(yù) nd不同。而液晶盒的最佳光程差是按垂 直于盒的法線(xiàn)方向設(shè)計(jì)的，對(duì)于斜入射的光線(xiàn)，最小透射率隨夾角的增大而增大，對(duì)比度就 會(huì)下降。當(dāng)夾角足夠大時(shí)，甚至?xí)霈F(xiàn)對(duì)比度反轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。
[0005] 目前，已經(jīng)提出了很多種解決視角問(wèn)題的方法如:光學(xué)不常玩去(0CB)、共面轉(zhuǎn)換 模式(IPS)、邊緣場(chǎng)開(kāi)關(guān)模式(FFS)和多疇垂面排列模式(MVA)等。
[0006] 它們都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，MVA模式具有高對(duì)比度和快速響應(yīng)的特點(diǎn)，但是它需要一 個(gè)雙軸補(bǔ)償膜和兩個(gè)橢圓偏振片，因此成本較高。0CB模式很難用交流電壓來(lái)保持穩(wěn)定控 制，對(duì)R、G、B三種單色光的透過(guò)率不一樣，另外在無(wú)場(chǎng)的情況下，液晶盒內(nèi)的分子是按平行 于基板的方向排列的，為了實(shí)現(xiàn)彎曲排列，需在盒上加幾秒電壓進(jìn)行預(yù)置，然后可以在較低 的電壓下維持這種排列方式，這對(duì)使用帶來(lái)不便，IPS模式僅僅需要線(xiàn)偏振片而不需要補(bǔ)償 膜，只是它的響應(yīng)速度太慢，不能顯示快速運(yùn)動(dòng)的畫(huà)面。由于IPS模式和FFS模式制作簡(jiǎn)單并 且有很寬的視角，它們成了能夠改善視角特性并實(shí)現(xiàn)大面積顯示的最有吸引力的辦法。
[0007] IPS模式可以使用正性液晶或負(fù)性液晶，因?yàn)橥腹饴曙柡碗妷弘S△ ε的絕對(duì)值的增 大而減小，所以正性液晶的透光率飽和電壓要比負(fù)性液晶的低，并且響應(yīng)速度更快，但是負(fù) 性液晶要比正性液晶的透光率要好些，主要是由于正負(fù)液晶在電場(chǎng)下的轉(zhuǎn)動(dòng)不同所致。
[0008] 液晶組合物將一種或多種負(fù)性液晶單體摻雜在正介電各項(xiàng)異性的IPS液晶中，令 人驚奇的發(fā)現(xiàn)，通過(guò)此種摻雜模式，能夠在維持Αε不變的情況下，增大液晶的ε ||和ε丄，其 中Λ ε = ε || -ε丄，Δ ε為介電各向異性，ε ||為平行于分子軸方向上的介電常數(shù)，ε丄為垂直 于分子軸方向上的介電常數(shù)，△ ε>0的液晶為正性液晶，△ ε<〇的液晶為負(fù)性液晶。
[0009] 根據(jù)IPS模式的透過(guò)率公式，transmittance(透過(guò)率）Δ ε/ε丄。（OC表示反比例 關(guān)系）。通過(guò)將上述負(fù)性液晶單體摻雜正介電各向異性的IPS液晶中，可以使得到的液晶組 合物在保持正性IPS液晶的快速響應(yīng)低驅(qū)動(dòng)電壓、較高的清亮點(diǎn)、較低的旋轉(zhuǎn)粘度、合適的 光學(xué)各向異性以及合適的介電各項(xiàng)異性等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，還極大地提高液晶顯示的透過(guò)率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種正介電各向異性液晶組合物，以及使用 該液晶組合物的液晶顯示元件或液晶顯示器。得到的液晶組合物在保持正性液晶的快速響 應(yīng)、低驅(qū)動(dòng)電壓、較高的清亮點(diǎn)、較低的旋轉(zhuǎn)粘度、合適的光學(xué)各向異性以及合適的介電各 項(xiàng)異性等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，還極大地提高液晶顯示的透過(guò)率。
[0011]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0012] 正介電各向異性液晶組合物，其特征在于:所述液晶組合物包含一種或多種通式I 所示化合物組成的第一組份、包含一種或多種通式Π 所示化合物組成的第二組份、包含一 種或多種通式m所示化合物組成的第三組份，
[0013]
[0014] 其中，
[0015] RhRni分別選自碳原子數(shù)為1~5的直鏈烷基的其中一種，其中任一不連續(xù)的-CH2-可被取代，
[0016] R3、R4分別選自碳原子數(shù)為2~6的直鏈烯基的其中一種，
[00?7] Li、L2分別選自Η或F，且其中至少一個(gè)表不F。
[0018] 本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述液晶組合物中，第一組份的質(zhì)量百分含 量為1~45%，第二組份的質(zhì)量百分含量為10~55%，第三組份的質(zhì)量百分含量為1~45%。
[0019] 本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述通式I所示化合物具體為式II~15所示 的化合物Κ
[0020]
[0021]
[0022] 所述通式Π 所示化合物具體為式Π 1~Π 2所示的化合物，
[0023]
[0024] 所述通式m所示化合物具體為式ΙΠ 1~ΙΠ 2所示的化合物，
[0025]
[0026] 其中，
[0027] Rn選自碳原子數(shù)為1~5的直鏈烷基的其中一種，其中任一不連續(xù)的-CH2-可被-0-取代，
[0028] R2選自碳原子數(shù)為1~5的直鏈烷基的其中一種，其中任一不連續(xù)的-CH2-可被-0-取代，
[0029] R4選自碳原子數(shù)為2~6的直鏈烯基的其中一種。
[0030] 優(yōu)選地，所述通式I所示的化合物具體為式11-1~15-5所示的化合物，
[0031]
[0032]
[0033]
[0034] 所述通式Π 所示的化合物具體為式Π 1-1~Π 2-5所示的化合物，
[0035]
[0036]
[0037] 所述通式ΙΠ 所示的化合物具體為式mi-1~ΙΠ 2-2所示的化合物，
[0038]
[0039] 本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述液晶組合物還包含通式IV所示化合物組 成的第四組份，所述液晶組合物中第四組份的質(zhì)量百分含量為〇~15%，
[0040]
[0041 ]其中，
[0042]抱選自碳原子數(shù)為1~5的直鏈烷基、碳原子數(shù)為2~5的直鏈烯基的其中一種， [0043] R6選自碳原子數(shù)為1~5的直鏈烷基的其中一種。
[0044] 本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述通式IV所示化合物具體為式IV1~IV8所 示的化合物，
[0045]
[0046]
[0047] 其中，
[0048] R51選自碳原子數(shù)為1~5的直鏈烷基的其中一種，
[0049] R6選自碳原子數(shù)為1~5的直鏈烷基的其中一種。
[0050] 優(yōu)選地，所述通式IV所示的化合物具體為式IV1-1~IV8-5所示的化合物，
[0051]
[0052]
[0053]
[0054] 所述液晶組合物還包含通式V所示化合物組成的第五組份，所述液晶組合物中， 第五組份的質(zhì)量百分含量為0~10%，
[0055]
[0056] 其中，
[0057 ] R7選自碳原子數(shù)為1~5的直鏈烷基、碳原子數(shù)為2~5的直鏈烯基的其中一種，
[0058] Rs選自碳原子數(shù)為1~5的直鏈烷基的其中一種。
[0059] 本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述通式V所示的化合物具體為式VI~V5 所示的化合物，
[0060]
[0061]
[0062]其中，
[0063 ] 1?71選自碳原子數(shù)為1~5的直鏈烷基的其中一種，
[0064] R8選自碳原子數(shù)為1~5的直鏈烷基的其中一種。
[0065] 優(yōu)選地，所述通式V所示的化合物具體為式V1-1~V5-2所示的化合物，
[0066]
[0067]
[0068] 本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述液晶組合物還包含通式VI所示化合物組 成的第六組份，所述液晶組合物中第六組份的質(zhì)量百分含量為〇~45%。
[0069]
[0070] 其中，