专利名称：液晶组成物以及液晶显示元件的制作方法
技术领域：
本发明主要是关于一种适用于主动矩阵(active matrix, AM)元件等的液晶组成 物以及含有该组成物的AM元件等。本发明尤其关于一种介电异向性为负的液晶组成物，且 关于一种含有该组成物的横向电场切换(in-plane switching, IPS)、垂直配向(vertical alignment, VA)或聚合物稳定配向(polymer sustained alignment, PSA)模式的元件。
背景技术：
液晶显示元件基于液晶的运作模式可分类为相变(phase change, PC)、扭转 向歹Ij (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(optically compensated bend, 0CB)、横向电场切换(IPS)、垂直配向(VA)、聚合物稳定配向(PSA)模式等。基于元 件的驱动方式可分类为被动矩阵(passive matrix, PM)与主动矩阵(AM)。PM被分类为 静态(static)与多工(multiplex)等，AM被分类为薄膜电晶体(TFT)、金属-绝缘体-金 属(metal insulator metal,MIM)等。TFT 是分类为非晶娃(amorphous silicon)及多晶 硅(polycrystal silicon)。后者根据制造步骤可分类为高温型与低温型。基于光源可分 类为利用自然光的反射型、利用背光源的透射型，以及利用自然光与背光源两者的半透射 型。该等元件含有具有适当特性的液晶组成物。该液晶组成物具有向列相。为得具良 好一般特性的AM元件而提高组成物的一般特性。将上述两种一般特性的相关性归纳在下 述表1中。基于市售的AM元件来进一步说明组成物的一般特性。向列相的温度范围与元 件可使用的温度范围相关。向列相较好的上限温度为大于等于70°C，且向列相较好的下限 温度为小于等于-10°C。组成物的粘度与元件的响应时间(response time)相关。旋转黏 度与黏度相同，亦与元件的响应时间相关。为了藉由元件显示动态影像，较好的是响应时间 较短。因此，较好的是组成物的粘度较小。更好的是在较低温度下的黏度较小。表1.组成物与AM元件的一般特性
权利要求
一种液晶组成物，其特征在于含有第一成分、第二成分以及第三成分，上述第一成分是选自式(1)所表示的化合物的族群中的至少一种化合物，上述第二成分是选自式(2)所表示的化合物的族群中的至少一种化合物，上述第三成分是选自式(3)所表示的化合物的族群中的至少一种化合物；并且该液晶组成物具有负的介电异向性；其中，R1、R2、R4、R5及R6独立为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数2至12的烯基、或者任意的氢原子被氟原子取代而成的碳数2至12的烯基；R3是碳数2至12的烯基；环A、环B及环C独立为1，4 亚环己基或1，4 亚苯基；环D及环E独立为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及Z2独立为单键、亚乙基、亚甲基氧基或羰氧基；m及n独立为1、2或3；p及q独立为0、1、2或3，并且p+q≤3。FPA00001232859100011.tif
2.如权利要求1所述的液晶组成物，其特征在于其中第一成分是选自式(1-1)至式 (1-4)所表示的化合物的族群中的至少一种化合物
3.如权利要求2所述的液晶组成物，其特征在于其中第一成分是选自式(1-1)所表示 的化合物的族群中的至少一种化合物。
4.如权利要求2所述的液晶组成物，其特征在于其中第一成分是选自式(1-3)所表示 的化合物的族群中的至少一种化合物。
5.如权利要求1至4中任一项所述的液晶组成物，其特征在于其中第二成分是选自式 (2-1)至式(2-3)所表示的化合物的族群中的至少一种化合物其中，R3是碳数2至12的烯基；R4是碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、碳数 2至12的烯基、或者任意的氢原子被氟原子取代而成的碳数2至12的烯基。
6.如权利要求5所述的液晶组成物，其特征在于其中第二成分是选自式(2-1)所表示 的化合物的族群中的至少一种化合物。
7.如权利要求5所述的液晶组成物，其特征在于其中第二成分是选自式(2-2)所表示 的化合物的族群中的至少一种化合物。
8.如权利要求5所述的液晶组成物，其特征在于其中第二成分是选自式(2-1)所表示 的化合物的族群中的至少一种化合物以及式(2-2)所表示的化合物的族群中的至少一种 化合物的混合物。
9.如权利要求1至8中任一项所述的液晶组成物，其特征在于其中第三成分是选自式 (3-1)至式(3-10)所表示的化合物的族群中的至少一种化合物
10.如权利要求9所述的液晶组成物，其特征在于其中第三成分是选自式(3-1)所表示 的化合物的族群中的至少一种化合物。
11.如权利要求9所述的液晶组成物，其特征在于其中第三成分是选自式(3-1)所表示 的化合物的族群中的至少一种化合物以及选自式(3-4)所表示的化合物的族群中的至少 一种化合物的混合物。
12.如权利要求9所述的液晶组成物，其特征在于其中第三成分是选自式(3-1)所表示的化合物的族群中的至少一种化合物以及选自式(3-6)所表示的化合物的族群中的至少 一种化合物的混合物。
13.如权利要求9所述的液晶组成物，其特征在于其中第三成分是选自式(3-6)所表示 的化合物的族群中的至少一种化合物以及选自式(3-10)所表示的化合物的族群中的至少 一种化合物的混合物。
14.如权利要求9所述的液晶组成物，其特征在于其中第三成分是选自式(3-1)所表示 的化合物的族群中的至少一种化合物、选自式(3-4)所表示的化合物的族群中的至少一种 化合物以及选自式(3-6)所表示的化合物的族群中的至少一种化合物的混合物。
15.如权利要求1至14中任一项所述的液晶组成物，其特征在于其中相对于液晶组成 物的总重量，第一成分的比例是介于5重量百分比至35重量百分比的范围，第二成分的比 例是介于20重量百分比至65重量百分比的范围，并且第三成分的比例是介于25重量百分 比至65重量百分比的范围。
16.如权利要求1至15中任一项所述的液晶组成物，其特征在于其中向列相的上限温 度为大于等于70°C，波长589nm下的光学异向性(25°C )大于等于0. 08，并且在频率为IkHz 下的介电异向性(25°C )小于等于_2。
17.一种液晶显示元件，其特征在于其含有如权利要求1至16中任一项所述的液晶组 成物。
18.如权利要求17所述的液晶显示元件，其特征在于运作模式为VA模式、IPS模式或 PSA模式，驱动方式为主动矩阵方式。
全文摘要
提供一种液晶组成物，其在向列相的上限温度高、向列相的下限温度低、粘度小、光学异向性大、介电异向性大、电阻率大、对紫外线稳定性高、对热稳定性高等特性中满足至少一种，或在至少两种特性间有适当平衡。提供一种主动矩阵元件具有响应时间短、电压保持率大、对比度大、寿命长等特性。上述液晶组成物具有负介电异向性，且含有作为第一成分的尤其是具有大负介电异向性的特定化合物、作为第二成分的具有大负介电异向性且低下限温度的特定化合物，以及作为第三成分的具有高上限温度或小粘度的特定化合物。上述液晶显示元件含有上述组成物。
文档编号C09K19/42GK101981156SQ20098011149
公开日2011年2月23日 申请日期2009年3月25日 优先权日2008年4月11日
发明者斎藤将之 申请人:智索株式会社;智索石油化学株式会社