液晶组合物及液晶显示元器件的制作方法

本发明涉及液晶显示。更具体地，涉及一种液晶组合物及液晶显示元器件。

背景技术：

1、f.reinitzer在1888年首先观察到液晶现象。这位奥地利生物学家加热胆甾醇苯甲酸晶体时发现，当温度升至145.5℃时，晶体熔化成乳白色粘稠的液体，再继续加热到178.5℃，乳白色粘稠液体变成完全透明的液体。翌年，reinitzer将上述试样送到德国o.lehmann处，请为之作检验。lehmann确认此种物质呈现出光学各向异性，并根据这种“兼有液体流动性和晶体光学各向异性的液体”的特性，建议称之为“液晶(liquid crystal)”。

2、普通的无机物或有机物晶体分子在晶格结点上作有规则排列，即构成所谓的晶格点阵，是三维有序的。这种结构使晶体具有各向异性，如光学各向异性，介电、介磁各向异性等。当晶体受热后，在晶格上排列的分子动能增加，振动加剧，在一定压力下，达到固态和液态平衡时的温度，就是该物质的熔点。在熔点以下这种物质呈固态，熔点以上呈液态。在液态时，晶体所具有的各种特性均消失，变为各向同性的液体。

3、某些有机物晶体熔化时，并不是从固态直接变为各向同性的液体，而是经过一系列的“中介相”。如胆甾醇苯甲酸晶体加热时，出现两个温度突变点，前一个是其熔点(mp)为145.5℃。高于此温度，晶体熔融为混浊的液体。只有到达178.5℃时，才转变为清澈的液体，这个温度被称为清亮点(cp)。熔点与清亮点之间的相态是一种中介相。处于中介相状态的物质，原有分子排列位置的有序在熔化后丧失或大大减少，但是还保留分子平行。某种情况下，分子能自由平动，但是它们的转动总是受限制的；分子长轴取向的长程关联在中介相中还是可以得到。因此一方面具有像流体一样的流动性和连续性，另一方它又具有像晶体一样的各向异性，这样的有序流体就是液晶。在熔点和清亮点之间为液晶相区间，这个区间可能存在着一系列相变化。当物质从各向同性的状态中冷却时，类似晶体的特征又恢复。这种中介相热力学上是可逆的。

4、液晶排列有序程度的度量由序参数s给出：s＝<1/2(3cos2θ-1)>(1)

5、式中θ是分子长轴与某些参考方向之间的夹角，三角括号表示(3cos2θ-1)的平均值。

6、液晶相具有一定的有序取向，是介于固相、液相之间的有序介晶相。

7、由(1)式可以看出，当分子完全平行排列时，也就是在结晶的固体中，所有分子的θ值均为零，s＝1，表明完全有序。当分子处各向同性的液体时，分子的所有取向角都是可能的，即cos2θ＝1/3,s＝0，表示完全无序。一般向列相液晶的有序参数为0.3－0.8。s值是随温度变化的，其依赖关系有严格的理论推导，但一般可用近似公式计算：

8、s＝k[(tc－t)/tc]

9、式中tc-向列相液清亮点，℃；

10、k-比例常数；

11、t-向列相液晶的温度，℃。

12、随温度增加，s值下降，达到清亮点(即各向同性)时，s值降到零。

13、除了温度对序参数的影响外，液晶分子的结构对序参数也有影响。例如，实验证明，s值与分子结构中所含的环结构有关，刚性基团或使分子刚性增加的因素都能提高序参数，因为分子刚性越强，分子间相互作用力越大。但是，刚性基团的增加容易导致液晶组合物出现近晶相，低温比较差，易有晶体析出。末端烷基链长度的增加将使序参数逐渐降低。分子极化度小，s大，相反，分子易于极化，则s相应较小。

14、对比度是影响液晶显示屏显示效果的主要因素之一。所谓的对比度，指的就是液晶显示屏的显示画面中亮区和暗区的比值。对于单色显示屏来说，对比度越高，显示越清晰，而对于彩色显示屏，对比度越高，则图像越鲜艳逼真。液晶显示屏的对比度参数主要有两种，一种是典型值，另一种是最大值，最大值往往是取的一个瞬间值，不具有代表性，典型值才具备参考价值。目前主流的液晶显示屏对比度一般在1000:1至1500:1的水平，好的可以达到2000：1甚至更高。液晶显示屏的对比度太低，则很难看清显示内容。

15、不同的应用领域对显示屏的对比度要求不同。普通显示器对比度在1000:1～2000:1，医疗设备lcd要求要高一点，主要在1500:1～3000:1，用于医疗设备的显示屏对于彩显要求不多，主要是表达灰阶影像黑白之间的度。液晶显示屏的对比度直接影响到图像中灰的层次和色彩层次表现，对比度的提升会使画面层次感更强，明暗区明显，也就是说使用者可以更容易的看清场景灰暗条件下的画面。提高液晶显示屏的对比度主要有以下方式：

16、优化lcd显示屏的电压

17、此方案是最经济的，对于液晶显示屏来说，不同的视角，需要不同的驱动电压。电压太低，液晶显示屏暗淡，当电压过高，液晶显示屏会显示非选择段(重影)，所以，在讨论最佳对比度时，我们首先要确定好电压，通过优化电压的方式来提高液晶显示屏的对比度，同时为了使液晶显示屏很好启动，这就要求不同的驱动电压对应不同的液晶组合物的介电各向异性，如果液晶组合物的介电常数与驱动电压不匹配就会导致液晶显示屏不能正常驱动。

18、改进液晶显示屏面板技术

19、可以通过改进液晶显示屏的面板技术来提高液晶显示屏的对比度，采用tn面板的显示屏对比度都比较低，可以通过ips和va技术，即使用ips型面板和va型面板的液晶显示屏，这两种面板的液晶显示屏对比度比tn的高很多。

20、使用更好的偏光片

21、偏光片的偏振效率越高，液晶显示屏的对比度越好，对于负性显示屏效果变现最明显，如果将偏振片的的偏振度从98％更改到99％，负性lcd显示屏对比度可以从45增加到1000以上，而正性的对比度可以从7增加到10。对于环境光，偏振器的反射性越强，对比度越好；使用背光，偏振器的透射率越高，则对比度越好。

22、应用优质的定向层

23、液晶显示屏中液晶分子的初始定向排列决定了显示屏的对比度、响应时间、视角等性能，而定向层材料能够诱导液晶分子均匀定向排列。液晶分子的定向排序的有序程度除与定向层有关外还和液晶的有序度有关，用序参数s表示。

24、因此，开发良好的低温互溶性、具有良好的对比度及有序度好的液晶组合物是目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了解决以上所述一项或多项的技术缺陷，本发明提供一种技术方案，本发明提供的技术方案具有合适的光学各向异性、工作温度上下限范围、介电各向异性、较快的响应速度以及良好的低温互溶性，同时兼具有合适的有序度s及优良的对比度等性能。

2、为了实现上述有益技术效果，本发明提供一种液晶组合物，包含一种或多种式ⅰ所示化合物、一种或多种式ⅱ所示化合物以及一种或多种式ⅲ所示化合物，

3、

4、

5、其中，

6、r1、r2、r3、r4、r5、r6各自独立地表示碳原子数为1-5的链烷基或碳原子数为2-5的链烯基；

7、表示

8、x1、x2各自独立地表示h原子或f原子，且x1、x2不同时表示f原子；

9、m表示0或1；

10、n、p各自独立地表示1或2。

11、本发明的第二个目的是提供一种液晶显示元件/液晶显示器，该液晶显示元件/显示器主要为ips、ffs、va、psva、sava、uv2a等显示模式。

12、发明效果

13、本发明提供的技术方案具有合适的光学各向异性、工作温度上下限范围、介电各向异性、较快的响应速度以及良好的低温互溶性，同时兼具有合适的有序度s及优良的对比度等性能。本发明的液晶组合物，主要应用于ffs和va显示模式，可以应用于手机、电视、投影仪、车载、户外显示等领域。