液晶组成物及液晶显示元件的利记博彩app
【专利说明】
[0001] 本申请为2010年11月19日递交的申请号为201080051920. 6,发明名称为液晶组 成物及液晶显示元件的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明主要涉及适于AM(activematrix，主动矩阵）元件等的液晶组成物及含有 该组成物的AM元件等。特别涉及介电常数异向性为正的液晶组成物，且有关于含有该组成 物的FFS(FringeFieldSwitching，边界电场切换）模式的元件。
【背景技术】
[0003] 于液晶显示元件中，基于液晶的运作模式的分类为PC(phasechange，相变 化）、TN(twistednematic，扭转向列）、STN(supertwistednematic，超扭转向列）、 ECB(electricallycontrolledbirefringence，电场控制双折射）、0CB(optically compensatedbend，光学补偿双折射）、IPS(in-planeswitching，横向电场切换）、 VA(verticalalignment，垂直配向）、FFS(fringefieldswitching，边界电场切换）、 PSA(polymersustainedalignment，聚合物稳定配向）模式等。基于元件的驱动方式的分 类为PM(passivematrix，被动矩阵）与AM(activematrix，主动矩阵hPM可分类为静态式 (static)、多工式（multiplex)等，AM可分类为TFT(thinfilmtransistor，薄膜晶体管）、 MIM(metalinsulatormetal，金属-绝缘层-金属）等。TFT的分类为非晶娃（amorphous silicon)及多晶娃（polycrystalsilicon)。多晶娃根据制造步骤而被分类为高温型与低 温型。基于光源的分类为利用自然光的反射型、利用背光源（backlight)的穿透型、以及 利用自然光与背光源的两者的半穿透型。
[0004] 该些元件含有具有适当的特性的液晶组成物。该液晶组成物具有向列相。为了获 得具有良好的一般特性的FFS模式的元件，而使组成物的一般特性提高。将2者的一般特 性的关联汇总于下述表1。基于市售的FFS模式的元件而对组成物的一般特性进一步加以 说明。向列相的温度范围与元件的可使用的温度范围相关联。向列相的较佳的上限温度为 约70°C以上，且向列相的较佳的下限温度为约-10°C以下。组成物的粘度与元件的响应时 间相关联。为了以元件显示动态影像（movingimage)，较佳的是响应时间短。因此，较佳的 是组成物的粘度小。更佳的是于较低的温度下的粘度小。组成物的弹性常数与元件的对比 度相关联。为了于元件中提高对比度，更佳的是组成物的弹性常数大。组成物的介电常数 异向性与元件的临界电压相关联。较佳的介电常数异向性为约10以上。
[0005] 表1.组成物与AM元件的一般特性
[0006]
[0007]
[0008] 1)可缩短于液晶单元（cell)中注入组成物的时间
[0009] 组成物的光学异向性与元件的对比度相关联。组成物的光学异向性（An)与元件 的单元间隙（d)的积（AnXd)是以使对比度成为最大的方式进行设计。适当的积值依存 于运作模式的种类。于如TN之类的模式的元件中，适当的值为约0. 45ym。于此情形时，较 佳的是于单元间隙小的元件中具有大的光学异向性的组成物。组成物的大的介电常数异向 性有助于元件的低的临界电压、小的消耗电力与大的对比度。因此，较佳的是介电常数异向 性大。组成物的大的电阻率有助于元件的大的电压保持率与大的对比度。因此，较佳的是 于初始阶段不仅在室温下而且在接近向列相的上限温度的温度下均具有大的电阻率的组 成物。较佳的是于长时间使用后不仅在室温下而且在接近向列相的上限温度的温度下均具 有大的电阻率的组成物。组成物对于紫外线及热的稳定性与液晶显示元件的寿命相关联。 该些的稳定性高时，该元件的寿命长。此种特性对于液晶投影机、液晶电视等中所使用的AM 元件而言较佳。组成物的大的弹性常数有助于元件的大的对比度与短的响应时间。因此， 较佳的是弹性常数大。
[0010] 于具有TN模式的AM元件中，使用具有正介电常数异向性的组成物。另一方面，于 具有VA模式的AM元件中，使用具有负介电常数异向性的组成物。于具有IPS模式或FFS 模式的AM元件中，使用具有正或负介电常数异向性的组成物。于具有PSA模式的AM元件 中，使用具有正或负介电常数异向性的组成物。具有正介电常数异向性的液晶组成物的例 子在如下的专利文献中有所揭示。
[0011] 现有技术文献
[0012] 专利文献
[0013] 专利文献1 :日本专利特开2001-003053号公报
[0014] 专利文献2 :日本专利特开2009-185285号公报
[0015] 理想的AM元件具有可使用的温度范围广、响应时间短、对比度大、临界电压低、电 压保持率大、寿命长等特性。理想的是较1毫秒更短的响应时间。因此，组成物的理想的特 性是向列相的上限温度高、向列相的下限温度低、粘度小、光学异向性适当、介电常数异向 性大、电阻率大、对紫外线稳定性高、对热稳定性高、弹性常数大等。
【发明内容】
[0016] 发明要解决的技术课题
[0017] 本发明的一个目的是在向列相的上限温度高、向列相的下限温度低、粘度小、光学 异向性适当、介电常数异向性大、电阻率大、对紫外线稳定性高、对热稳定性高、弹性常数大 等特性中满足至少一种特性的液晶组成物。其他目的是在至少2种特性间具有适当的平衡 的液晶组成物。另一目的是含有此种组成物的液晶显示元件。另一目的是具有光学异向性 适当、介电常数异向性大、对紫外线稳定性高、弹性常数大等特性的组成物，以及具有响应 时间短、电压保持率大、对比度大、寿命长等特性的AM元件。
[0018] 解决课题的技术手段
[0019] -种液晶显示元件，所述液晶显示元件的运作模式为FFS模式、驱动方式为主动 矩阵方式，且含有具有正介电常数异向性的液晶组成物，所述液晶组成物含有作为第一成 分的选自以式（1)所表示的化合物的群组的至少一种化合物、及作为第二成分的选自以式 (2)所表示的化合物的群组的至少一种化合物，且基于液晶组成物的总重量，第一成分的比 例为10wt%以上。
[0020]
[0021] 此处，R1、R2及R3独立为碳数为1~12的烷基、碳数为1~12的烷氧基、碳数为 2~12的烯基、或任意的氢经氟取代的碳数为2~12的烯基；环A及环B独立为1，4_亚 环己基、1，4-亚苯基、2-氣 -1，4-亚苯基、3-氣-1，4-亚苯基、或2, 5-二氣-1，4-亚苯基； Z1独立为单键、亚乙基、或羰氧基（carbonyloxy)J1及X2独立为氢或氟；Y1为氟或三氟甲 氧基（trifluoromethoxy);m为 1、2 或 3〇
[0022] 发明的效果
[0023] 本发明的优点是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 性适当、介电常数异向性大、电阻率大、对紫外线稳定性高、对热稳定性高、弹性常数大等特 性中满足至少一种特性的液晶组成物。本发明的一个方面是在至少2种特性间具有适当的 平衡的液晶组成物。本发明的其他方面是含有此种组成物的液晶显示元件。本发明的其他 方面是具有光学异向性适当、正介电常数异向性大、对紫外线稳定性高、弹性常数大等特性 的组成物，以及具有响应时间短、电压保持率大、对比度大、寿命长等特性的AM元件。
【具体实施方式】
[0024] 本说明书中的用语的使用方法如下所述。有时将本发明的液晶组成物或本发明的 液晶显示元件分别简称为"组成物"或"元件"。液晶显示元件是液晶显示面板及液晶显示模 组的总称。"液晶性化合物"表示具有向列相、层列相等液晶相的化合物或者虽然不具液晶 相但可用作组成物的成分的化合物。该有用的化合物例如具有如1，4-亚环己基或1，4-亚 苯基之类的六员环，且分子结构为棒状（rodlike)。有时将光学活性化合物或可聚合的化 合物添加至组成物中。该些化合物即使是液晶性化合物，于此亦分类为添加物。有时将选 自以式⑴所表示的化合物的群组的至少一种化合物简称为"化合物⑴"。"化合物⑴" 表示以式（1)所表示的一种化合物或2种以上化合物。关于以其他式所表示的化合物亦相 同。"任意的"不仅表示位置任意而且表示个数任意，但不包含个数为0的情况。于化学式 中，"CL"表示氯。
[0025] 有时将向列相的上限温度简称为"上限温度"。有时将向列相的下限温度简称为 "下限温度"。"电阻率大"表示组成物在初始阶段不仅在室温下而且在接近向列相的上限温 度的温度下具有大的电阻率，而且在长时间使用后不仅在室温下而且在接近向列相的上限 温度的温度下也具有大的电阻率。"电压保持率大"表示元件在初始阶段不仅在室温下而且 在接近向列相的上限温度的温度下具有大的电压保持率，而且在长时间使用后不仅在室温 下而且在接近向列相的上限温度的温度下也具有大的电压保持率。于说明光学异向性等特 性时，使用藉由实例中记载的测定方法而所得的值。第一成分是一种化合物或2种以上的 化合物。"第一成分的比例"是以基于液晶组成物的总重量的第一成分的重量百分率（wt% ) 来表示。第二成分的比例等中亦同样。于组成物中所混合的添加物的比例以基于液晶组成 物的总重量的重量百分率（wt% )或重量百万分率（ppm)来表示。
[0026] 于成分化合物的化学式中，将R1的记号用于多种化合物中。于该些化合物中，任意 的2个R1的含义可相同亦可不同。例如，存在化合物（1)的R1为乙基，化合物（1-1)的R1 为乙基的例子。亦存在化合物（1)的R1为乙基，化合物（1-1)的R1为丙基的例子。该规则 亦适用于X^Y1等中。
[0027] 本发明为下述项等。
[0028] 1. -种液晶显示元件，所述液晶显示元件的运作模式为FFS模式、驱动方式为主 动矩阵方式，且含有具有正介电常数异向性的液晶组成物，所述液晶组成物含有作为第一 成分的选自以式（1)所表示的化合物的群组的至少一种化合物、及作为第二成分的选自以 式（2)所表示的化合物的群组的至少一种化合物，且基于液晶组成物的总重量，第一成分 的比例为l〇wt%以上。
[0029]
[0030] 此处，R1、R2及R3独立为碳数为1~12的烷基、碳数为1~12的烷氧基、碳数为 2~12的烯基、或任意的氢经氟取代的碳数为2~12的烯基；环A及环B独立为1，4_亚 环己基、1，4-亚苯基、2-氣 -1，4-亚苯基、3-氣-1，4-亚苯基、或2, 5-二氣-1，4-亚苯基； Z1独立为单键、亚乙基、或羰氧基；X1及X2独立为氢或氟；Y1为氟或三氟甲氧基；m为1、2或 3〇
[0031] 2.如第1项所述的液晶显示元件，其中液晶组成物的第一成分是选自以式（1-1) 及式（1-2)所表示的化合物的群组的至少一种化合物。
[0032]
[0033] 此处，R1为碳数为1~12的烷基、碳数为1~12的烷氧基、碳数为2~12的烯 基、或任意的氢经氟取代的碳数为2~12的烯基。
[0034] 3.如第2项所述的液晶显示元件，其中液晶组成物的第一成分是选自以式（1-1) 所表示的化合物的群组的至少一种化合物。
[0035] 4.如第1项至第3项中任一项所述的液晶显示元件，其中液晶组成物的第二成分 是选自以式（2-1)~式（2-13)所表示的化合物的群组的至少一种化合物，
[0036]
[0037] 此处，R2及R3独立为碳数为1~12的烷基、碳数为1~12的烷氧基、碳数为2~ 12的烯基、或任意的氢经氟取代的碳数为2~12的烯基。
[0038] 5.如第4项所述的液晶显示元件，其中液晶组成物的第二成分是选自以式（2-1) 所表示的化合物的群组的至少一种化合物。
[0039] 6.如第4项所述的液晶显示元件，其中液晶组成物的第二成分是选自以式（2-1) 所表示的化合物的群组的至少一种化合物、及选自以式（2-5)所表示的化合物的群组的至 少一种化合物的混合物。
[0040