液晶顯示元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是有關(guān)于一種主要適合于有源矩陣（active matrix，AM)元件等的液 晶組成物以及含有該組成物的AM元件等。尤其是有關(guān)于一種介電各向異性為正的液 晶組成物，且有關(guān)于含有該組成物的扭轉(zhuǎn)向列（twisted nematic，TN)模式、電控雙折 射（electrically controlled birefringence，ECB)模式、光學(xué)補(bǔ)償彎曲（optically compensated bend，0CB)模式、共面切換（in-plane switching，IPS)模式、邊緣場(chǎng)切換 (fringe field switching，F(xiàn)FS)模式、聚合物穩(wěn)定配向(polymer sustained alignment, PSA)模式、或者電場(chǎng)感應(yīng)光反應(yīng)配向（field induced photo-reactive alignment，F(xiàn)PA)模 式的元件等。
【背景技術(shù)】
[0002] 液晶顯示元件中，基于液晶的運(yùn)作模式的分類(lèi)為相變（phase change，PC)、扭轉(zhuǎn) 向列（twisted nematic，TN)、超扭轉(zhuǎn)向列（super twisted nematic，STN)、電控雙折射 (electrically controlled birefringence，ECB)、光學(xué)補(bǔ)償彎曲（optically compensated bend，OCB)、共面切換（in-plane switching，IPS)、垂直配向（vertical alignment， VA)、邊緣場(chǎng)切換（fringe field switching，F(xiàn)FS)、聚合物穩(wěn)定配向（polymer sustained alignment，PSA)、電場(chǎng)感應(yīng)光反應(yīng)配向（field induced photo-reactive alignment，F(xiàn)PA) 模式等?；谠尿?qū)動(dòng)方式的分類(lèi)為無(wú)源矩陣（passive matrix，PM)與有源矩陣（active matrix，AM)。PM分類(lèi)為靜態(tài)（static)與多工（multiplex)等，AM分類(lèi)為薄膜晶體管（thin film transistor，TFT)、金屬-絕緣體-金屬（metal insulator metal，MIM)等。TFT 的 分類(lèi)為非晶娃（amorphous silicon)以及多晶娃（polycrystal silicon)。后者根據(jù)制造 步驟而分類(lèi)為高溫型與低溫型?；诠庠吹姆诸?lèi)為利用自然光的反射型、利用背光源的穿 透型、以及利用自然光與背光源兩者的半穿透型。
[0003] 該些元件含有具有適當(dāng)特性的液晶組成物。該液晶組成物具有向列相。為了獲得 具有良好的一般特性的AM元件，而提高組成物的一般特性。將2個(gè)一般特性中的關(guān)聯(lián)歸納 于下述表1中?；谑惺鄣腁M元件來(lái)對(duì)組成物的一般特性進(jìn)一步進(jìn)行說(shuō)明。向列相的溫 度范圍與元件可使用的溫度范圍相關(guān)聯(lián)。向列相的較佳的上限溫度約為70°C以上，而且向 列相的較佳的下限溫度約為-l〇°C以下。組成物的粘度與元件的響應(yīng)時(shí)間相關(guān)聯(lián)。為了以 元件顯示出動(dòng)態(tài)圖像，較佳為響應(yīng)時(shí)間短。因此，較佳為組成物的粘度小。更佳為在低溫下 的黏度小。組成物的彈性常數(shù)與元件的對(duì)比度相關(guān)聯(lián)。元件中為了提高對(duì)比度，更佳為組 成物中的彈性常數(shù)大。
[0004] 表1.組成物與AM元件的一般特性
[0005]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種液晶顯示元件，包含至少其中一塊為透明的一對(duì)基板，含有夾持于這些基板間 的具有正介電各向異性的液晶組成物，且包括配向?qū)?、偏光板以及透明電極；并且 所述液晶組成物含有選自式（1)所表示的化合物組群中的至少1種化合物作為第一成 分、以及含有選自式（2)所表示的化合物組群中的至少1種化合物作為第二成分：
其中，R1為碳數(shù)1至12的烷基、碳數(shù)1至12的烷氧基、或者碳數(shù)2至12的烯基；R2及 R3獨(dú)立地為碳數(shù)1至12的烷基、碳數(shù)1至12的烷氧基、或者碳數(shù)2至12的烯基、或者碳數(shù) 2至12的烯氧基；環(huán)A為1，4_伸環(huán)己基、1，4_伸苯基、2-氟-1，4-伸苯基、3-氟-1，4-伸 苯基、3, 5-二氟-1，4-伸苯基、嘧啶-2, 5-二基、1，3-二惡烷-2, 5-二基、或者四氫哌喃-2， 5- 二基；環(huán)B及環(huán)D獨(dú)立地為1，4-伸環(huán)己基、四氫哌喃-2, 5-二基、1，4-伸苯基、或者至少 1個(gè)氫經(jīng)氟或氯取代的1，4-伸苯基；環(huán)C為2, 3-二氟-1，4-伸苯基、2-氯-3-氟-1，4-伸 苯基、2, 3_二氣_5_甲基_1，4_伸苯基、3,4, 5_二氣蔡_2,6_二基、或者7,8_二氣色滿_2， 6- 二基；X1及X 2獨(dú)立地為氫或氟；Y1為氟、氯、三氟甲基、或者三氟甲氧基；Z1為單鍵、伸乙 基、幾基氧基、或者^(guò)氣亞甲基氧基；Z 2及Z 3獨(dú)立地為單鍵、伸乙基、亞甲基氧基、或者幾基 氧基；k為1、2或3;m為1、2或3;n為O或1，而且m與η的和為3以下。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示元件，其中含有選自式（1-1)至式（1-18)所表示的 化合物組群中的至少1種化合物作為液晶組成物的第一成分：
其中，R1為碳數(shù)1至12的烷基、碳數(shù)1至12的烷氧基、或者碳數(shù)2至12的烯基；X \X2、 X3、X4、X5、X6、X7及X 8獨(dú)立地為氫或氟；Y 1為氟、氯、三氟甲基、或者三氟甲氧基。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶顯示元件，其中含有選自如權(quán)利要求2所述的式 (1-10)所表示的化合物組群中的至少1種化合物作為液晶組成物的第一成分。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的液晶顯示元件，其中含有選自如權(quán)利要求2所 述的式（1-17)所表示的化合物組群中的至少1種化合物作為液晶組成物的第一成分。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的液晶顯示元件，其中含有選自如權(quán)利要求2所 述的式（1-8)所表示的化合物組群中的至少1種化合物作為液晶組成物的第一成分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的液晶顯示元件，其中含有選自式（2-1)至式 (2-19)所表示的化合物組群中的至少1種化合物作為液晶組成物的第二成分：
其中，R2及R 3獨(dú)立地為碳數(shù)1至12的烷基、碳數(shù)1至12的烷氧基、碳數(shù)2至12的烯 基、或者碳數(shù)2至12的條氧基。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的液晶顯示元件，其中含有選自如權(quán)利要求6所 述的式（2-4)所表示的化合物組群中的至少1種化合物作為液晶組成物的第二成分。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的液晶顯示元件，其中含有選自如權(quán)利要求6所 述的式（2-6)所表示的化合物組群中的至少1種化合物作為液晶組成物的第二成分。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的液晶顯示元件，其中含有選自如權(quán)利要求6所 述的式（2-13)所表示的化合物組群中的至少1種化合物作為液晶組成物的第二成分。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的液晶顯示元件，其中含有選自如權(quán)利要求6所 述的式（2-2)所表示的化合物組群中的至少1種化合物作為液晶組成物的第二成分。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的液晶顯示元件，其中基于液晶組成物的總重 量，液晶組成物的第一成分的比例為5重量％至95重量％的范圍，第二成分的比例為5重 量％至50重量％的范圍。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的液晶顯示元件，其中進(jìn)而含有選自式（3)所 表示的化合物組群中的至少1種化合物作為液晶組成物的第三成分：
此處，R4及R 5獨(dú)立地為碳數(shù)1至12的烷基、碳數(shù)1至12的烷氧基、碳數(shù)2至12的烯 基、或者至少1個(gè)氫經(jīng)氟取代的碳數(shù)2至12的烯基；環(huán)E及環(huán)F獨(dú)立地為1，4-伸環(huán)己基、 1，4_伸苯基、2_氣_1，4_伸苯基、3_氣_1，4_伸苯基、或者2, 5_二氣_1，4_伸苯基；Z4為 單鍵、伸乙基、或者羰基氧基；P為1、2或3。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的液晶顯示元件，其中含有選自式（3-1)至式 (3-13)所表示的化合物組群中的至少1種化合物作為液晶組成物的第三成分：
此處，R4及R 5獨(dú)立地為碳數(shù)1至12的烷基、碳數(shù)1至12的烷氧基、碳數(shù)2至12的烯 基、或者至少1個(gè)氫經(jīng)氟取代的碳數(shù)2至12的烯基。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的液晶顯示元件，其中含有選自如權(quán)利要求13 所述的式（3-1)所表示的化合物組群中的至少1種化合物作為液晶組成物的第三成分。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的液晶顯示元件，其中含有選自如權(quán)利要求13 所述的式（3-5)所表示的化合物組群中的至少1種化合物作為液晶組成物的第三成分。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的液晶顯示元件，其中含有選自如權(quán)利要求13 所述的式（3-8)所表示的化合物組群中的至少1種化合物作為液晶組成物的第三成分。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12至16中任一項(xiàng)所述的液晶顯示元件，其中基于液晶組成物的總重 量，液晶組成物的第三成分的比例為10重量％至90重量％的范圍。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的液晶顯示元件，其中液晶顯示元件的運(yùn)作模 式為邊緣場(chǎng)切換模式，液晶顯示元件的驅(qū)動(dòng)方式為有源矩陣方式。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的液晶顯示元件，其中液晶顯示元件的運(yùn)作模 式為扭轉(zhuǎn)向列模式、電控雙折射模式、光學(xué)補(bǔ)償彎曲模式、共面切換模式、聚合物穩(wěn)定配向 模式、或者電場(chǎng)感應(yīng)光反應(yīng)配向模式，液晶顯示元件的驅(qū)動(dòng)方式為有源矩陣方式。
20. -種液晶組成物，其包含于如權(quán)利要求1至19中任一項(xiàng)所述的液晶顯示元件中。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的液晶組成物，其中向列相的上限溫度為70°C以上，在25°C 下測(cè)定的波長(zhǎng)589nm下的光學(xué)各向異性為0. 07以上，而且在25°C下測(cè)定的頻率IkHz下的 介電各向異性為2以上。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的液晶組成物，其中在25°C下測(cè)定的頻率IkHz下的液 晶分子的短軸方向上的介電常數(shù)為3. 5以上。
23. -種如權(quán)利要求20至22中任一項(xiàng)所述的液晶組成物的用途，其用于液晶顯示元 件。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種液晶組成物，其在向列相的高上限溫度、向列相的低下限溫度、小的粘度、適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)各向異性、大的介電各向異性、大的比電阻、對(duì)紫外線的高穩(wěn)定性、對(duì)熱的高穩(wěn)定性等特性中，滿足至少1種特性，或關(guān)于至少2種特性而具有適當(dāng)?shù)钠胶?。本發(fā)明還提供具有短響應(yīng)時(shí)間、大電壓保持率、大對(duì)比度、長(zhǎng)壽命等的有源矩陣元件。本發(fā)明的液晶顯示元件含有液晶組成物，該液晶組成物含有具有高上限溫度或者正的大介電各向異性的特定化合物作為第一成分、含有具有負(fù)的大介電各向異性以及低下限溫度的特定化合物作為第二成分，且也可含有具有小的粘度或者大的上限溫度的特定化合物作為第三成分，且具有正介電各向異性。
【IPC分類(lèi)】C09K19-12, C09K19-20, C09K19-14, C09K19-32, G02F1-13, C09K19-30, C09K19-34, C09K19-42
【公開(kāi)號(hào)】CN104662126
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380048553
【發(fā)明人】古里好優(yōu), 松村良成, 平岡隆志, 朝倉(cāng)利樹(shù), 三枝和彥
【申請(qǐng)人】捷恩智株式會(huì)社, 捷恩智石油化學(xué)株式會(huì)社
【公開(kāi)日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2013年9月6日
【公告號(hào)】EP2899249A1, US20150225647, WO2014045905A1