CN113122270A - 液晶组合物、液晶显示元件、液晶显示器 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及液晶组合物，包含该液晶组合物的液晶显示元件、液晶显示器，属于液晶显示领域。本公开的液晶组合物，包含式Ⅰ所示的化合物、以及至少2种式Ⅱ所示的化合物，该液晶组合物具有大的光学各向异性、高清亮点，及在UV光照和高温处理后的良好稳定性。
Description
技术领域
本公开属于液晶显示领域，更具体地，涉及液晶组合物及包含该液晶组合物的液晶显示元件、液晶显示器。
背景技术
液晶显示元件根据显示方式分为下列模式：扭曲向列相(TN)模式、超扭曲向列相(STN)模式、共面模式(IPS)、垂直配向(VA)模式。无论何种显示模式均需要液晶组合物有以下特性：
(1)化学、物理性质稳定；(2)粘度低；(3)具有合适的介电△ε；(4)合适的折射率△n；(5)与其他液晶化合物的互溶性好。
早期商用的TFT-LCD产品基本采用了TN显示模式，其最大问题是视角窄。随着产品尺寸的增加，特别是在TV领域的应用，具有广视野角特点的IPS显示模式、VA显示模式依次被开发出来并加以应用。
但FFS模式、IPS模式、VA模式等显示元件所用的液晶介质，本身并不完美，对于显示器件所用的液晶材料，要求具有①低的驱动电压：液晶材料具有适当的负介电各向异性和弹性系数K；②快速响应：液晶材料具有适当的旋转粘度γ1和弹性系数K；③高可靠性：高的电荷保持率，高的比电阻值，优良的耐高温稳定性及对UV光或常规的背光照明来照射的稳定性有严格要求等的特点。随着液晶显示器的广泛应用，对其性能的要求也在不断的提高，高的对比度可使显示器图象清晰、图像细节、灰度层次等各方面显著提高，通常的做法是在不同的显示模式下，将△nd设计成固定值，以使对比度最优化，并获得较好的视角，同时响应速度也受到液晶盒的厚度(d)较大的影响，液晶盒厚度的增大使电压对液晶分子扭转的整体控制能力削弱，因此研究液晶化合物的不同组合来使各方面性能达到平衡是一直努力的热门方向。
液晶材料不仅要具备以上特点，同时液晶材料应该具备宽的向列相温度范围，来满足液晶面板广泛的应用领域，如车载液晶显示器需要满足更宽的工作温度，以适应各地域和气候的温度变化；工控产品的液晶显示器同样需要满足更宽的工作温度，以适应不同操作环境的温度变化。
实际应用中，我们的液晶材料的响应速度也需要得到更高的提升。
研究液晶化合物的不同组合来使各方面性能达到平衡一直是液晶领域备受关注的热门方向。而现有技术中，液晶材料难以同时获得较高的光学各向异性、较高的清亮点和在UV光照、高温处理后良好的稳定性，以及较快的响应速度。
发明内容
为了解决现有技术中液晶组合物光学各向异性不够大、清亮点不够高、在UV光照和高温处理后不能具有良好的稳定性等问题，本发明人等进行了深入研究，发现通过使用本公开的液晶组合物能够解决前述问题中的至少一个问题，从而完成了本公开。
本公开的另一目的在于提供一种液晶显示元件，其包含本公开的液晶组合物，该液晶显示元件具有快的响应速度。
本公开的再一目的在于提供一种液晶显示器，其包含本公开的液晶组合物，该液晶显示器具有快的响应速度。
为达到上述目的，本公开采用下述技术方案：
本公开提供液晶组合物，其中包含式Ⅰ所示的化合物、以及至少2种式Ⅱ所示的化合物，
式Ⅱ中，R1、R2各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基。
本公开还提供液晶显示元件，其包含本公开的液晶组合物，所述液晶显示元件为有源矩阵寻址显示元件或者无源矩阵寻址显示元件。
本公开还提供液晶显示器，其包含本公开的液晶组合物，所述液晶显示器为有源矩阵寻址显示器或者无源矩阵寻址显示器。
发明效果
本公开的有益效果在于，本发明的液晶组合物具有较大的光学各向异性或高的清亮点，进而能够扩大液晶组合物的工作温度范围。另外，本公开的液晶组合物在UV光照、高温处理后具有较高的稳定性。含有本公开的液晶组合物的液晶材料具有低驱动电压、较快的响应速度，进而实现提高液晶显示器性能的效果。
具体实施方式
[液晶组合物]
本公开的液晶组合物包含式Ⅰ所示的化合物、以及至少2种式Ⅱ所示的化合物，
式Ⅱ中，R1、R2各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基。
本公开的技术方案具有适当的介电各向异性和旋转粘度，能够增大液晶组合物的光学各向异性及清亮点，同时提高UV光照、高温后的稳定性，包含本公开的液晶组合物的液晶显示元件、液晶显示器具有快的响应速度。
作为前述碳原子数为1～10的烷基，可以列举出例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等。
作为前述的碳原子数为1～10的烷氧基，可以列举出例如，甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基等。
作为前述碳原子数为1～10的烷基中任意一个或多个不相连的-CH2-任选被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基取代得到的基团，可以列举出例如，环戊基、环丁基、环丙基、环戊基甲基、环丁基甲基、环丙基甲基、环戊基乙基、环丁基乙基、环丙基乙基、环戊基丙基、环丁基丙基、环丙基丙基等，但不限于这些基团。
作为前述碳原子数为1～10的烷氧基中任意一个或多个不相连的-CH2-任选被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基取代得到的基团，可以列举出例如，环戊基氧基、环丁基氧基、环丙基氧基、环戊基甲氧基、环丁基甲氧基、环丙基甲氧基、环戊基乙氧基、环丁基乙氧基、环丙基乙氧基、环戊基丙氧基、环丁基丙氧基、环丙基丙氧基等，但不限于这些基团。
本公开的液晶组合物中，优选地，还包含一种或多种式Ⅲ所示化合物：
式Ⅲ中，R3、R4各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基、氟取代的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为2～10的链烯基、氟取代的碳原子数为2～10的链烯基、碳原子数为3～8的链烯氧基、或者、氟取代的碳原子数为3～8的链烯氧基；
R3、R4所示基团中任意一个或多个不相邻的-CH2-任选被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基取代；
作为前述亚环戊基、亚环丁基，可以列举出例如，1,2-亚环戊基，1,3-亚环戊基，1,2-亚环丁基，1,3-亚环丁基；
Z1、Z2各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-OCH2-或-CH2O-；
m表示0或1；n表示0、1或2。
前述的式Ⅲ所示化合物具有负介电各项异性，通过在本公开的液晶组合物中含有式Ⅲ所示化合物，可以调节液晶组合物的驱动电压。
前述的氟取代的碳原子数为1～10的烷基、氟取代的碳原子数为2～10的链烯基中的“氟取代”可以是单氟取代，或者、二氟取代、三氟取代等多氟取代，也可以是全氟取代，对氟的取代数没有特别的限定。例如，作为氟取代的碳原子数为1～10的烷基，可以列举出氟代甲基、二氟甲基、三氟甲基、1-氟代乙基、2-氟代乙基、1,2-二氟乙基、1,1-二氟乙基、1,1,2-三氟乙基、1,1,1,2,2-五氟取代乙基等但不限于此。
本公开的液晶组合物中，优选地，前述式Ⅲ所示的化合物选自下述式Ⅲ-1～Ⅲ-10所示的化合物组成的组：
其中：
R31、R41各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基、氟取代的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为2～10的链烯基、氟取代的碳原子数为2～10的链烯基、碳原子数为3～8的链烯氧基、或者、氟取代的碳原子数为3～8的链烯氧基；
R31、R41所示基团中任意一个或多个不相邻的-CH2-任选被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基取代；
作为前述亚环戊基、亚环丁基，可以列举出例如，1,2-亚环戊基，1,3-亚环戊基，1,2-亚环丁基，1,3-亚环丁基；
本公开的液晶组合物优选还包含一种或多种式Ⅳ所示化合物：
其中，
R5、R6表示碳原子数为1～10的烷基、氟取代的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为2～10的链烯基、或者、氟取代的碳原子数为2～10的链烯基；
通过在本公开的液晶组合物中含有式Ⅳ所示化合物，能够降低液晶组合物的互溶性，降低旋转粘度，从而提高本公开的液晶组合物的响应速度。
本公开的液晶组合物，优选地，前述的式Ⅳ所示的化合物选自下述式Ⅳ-1～Ⅳ-3所示的化合物组成的组：
其中，
R5、R6表示碳原子数为1～10的烷基、氟取代的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为2～10的链烯基、或者、氟取代的碳原子数为2～10的链烯基。
本公开的液晶组合物，优选地，前述液晶组合物还包含一种或多种除所述式Ⅰ所示化合物之外的式Ⅴ所示化合物：
其中，
R7、R8各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基、氟取代的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为2～10的链烯基、或者、氟取代的碳原子数为2～10的链烯基；
通过在本公开的液晶组合物中含有式Ⅴ所示化合物，能够增大液晶组合物的光学各向异性和提高液晶组合物的清亮点，有利于提升液晶组合物的响应速度。
本公开的液晶组合物中，优选地，前述除式Ⅰ所示化合物之外的式Ⅴ所示的化合物选自下述式Ⅴ-1～Ⅴ-3所示的化合物组成的组：
其中，
R7、R8各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基、氟取代的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为2～10的链烯基、或者、氟取代的碳原子数为2～10的链烯基。
本公开的液晶组合物中，优选还包含一种或多种式Ⅵ所示化合物：
其中，
R9表示碳原子数为1～10的烷基、氟取代的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、或者、氟取代的碳原子数为1～10的烷氧基，这些基团中任意一个或多个不相邻的-CH2-任选被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基取代；
作为前述亚环戊基、亚环丁基，可以列举出例如，1,2-亚环戊基，1,3-亚环戊基，1,2-亚环丁基，1,3-亚环丁基；
R10表示碳原子数为1～10的烷基、氟取代的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、或者、氟取代的碳原子数为1～10的烷氧基；
X表示O或S。
通过在本公开的液晶组合物中含有前述的式Ⅵ所示化合物，能够使液晶组合物具有较大的负的介电各向异性，有利于降低器件的驱动电压。
本公开的液晶组合物，优选地，前述式Ⅵ所示的化合物选自下述式Ⅵ-1～Ⅵ-12所示的化合物组成的组：
其中，R91、R101表示碳原子数为1～10的烷基。
本公开的液晶组合物中，式Ⅰ所示化合物在液晶组合物中的添加量(质量比)为1-15％，优选为3-11％；式Ⅱ所示化合物在液晶组合物中的添加量(质量比)为1-20％，优选为3-8％；式Ⅲ所示化合物在液晶组合物中的添加量(质量比)为1-50％，优选为25-40％；式Ⅳ所示化合物在液晶组合物中的添加量(质量比)为0-50％，优选为20-40％；式Ⅴ所示化合物在液晶组合物中的添加量(质量比)为0-33％，优选为5-20％；式Ⅵ所示化合物在液晶组合物中的添加量(质量比)为0-20％，优选为3-15％。
本公开的液晶组合物中，可选的，还可以加入各种功能的掺杂剂，在含有掺杂剂的情况下，掺杂剂的含量优选在液晶组合物中所占的质量百分比为0.01～1.5％，这些掺杂剂可以列举出例如抗氧化剂、紫外线吸收剂、手性剂。
抗氧化剂可以列举出，
t表示1～10的整数；
手性剂可以列举出，
R表示碳原子数为1-10的烷基；
光稳定剂可以列举出，
Z0表示碳数为1～20的亚烷基，所述亚烷基中任意的一个或多个氢任选被卤素取代，任意的一个或多个不相邻-CH2-任选被-O-取代；
紫外线吸收剂可以列举出，
R01表示碳原子数为1-10的烷基。
[液晶显示元件或液晶显示器]
本公开还涉及包含上述任意一种液晶组合物的液晶显示元件或液晶显示器；所述显示元件或显示器为有源矩阵显示元件或显示器或无源矩阵显示元件或显示器。
可选的，所述液晶显示元件或液晶显示器优选有源矩阵液晶显示元件或液晶显示器。
可选的，所述有源矩阵显示元件或显示器为IPS-TFT、FFS-TFT、VA-TFT液晶显示元件或显示器。
包含前述的化合物或液晶组合物的液晶显示元件或液晶显示器，具有较宽的向列相温度范围、较快的响应速度、较低的盒厚。
实施例
为了更清楚地说明本公开，下面结合优选实施例对本公开做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本公开的保护范围。
本说明书中，如无特殊说明，百分比均是指质量百分比，温度为摄氏度(℃)，其他符号的具体意义及测试条件如下：
Cp表示液晶清亮点(℃)，DSC定量法测试；
Δn表示光学各向异性，no为寻常光的折射率，ne为非寻常光的折射率，测试条件为25±2℃，589nm，阿贝折射仪测试；
Δε表示介电各向异性，Δε＝ε∥-ε⊥，其中，ε∥为平行于分子轴的介电常数，ε⊥为垂直于分子轴的介电常数，测试条件为25±0.5℃，20微米垂直盒，INSTEC:ALCT-IR1测试；
γ1表示旋转粘度(mPa·s),测试条件为25±0.5℃，20微米垂直盒，INSTEC:ALCT-IR1测试；
K11为扭曲弹性常数，K33为展曲弹性常数，测试条件为：25℃、INSTEC:ALCT-IR1、20微米垂直盒；
VHR表示电压保持率(％)，测试条件为20±2℃、电压为±5V、脉冲宽度为10ms、电压保持时间16.7ms。测试设备为TOYO Model6254液晶性能综合测试仪；
液晶组合物的制备方法如下：将各液晶单体按照一定配比称量后放入不锈钢烧杯中，将装有各液晶单体的不锈钢烧杯置于磁力搅拌仪器上加热融化，待不锈钢烧杯中的液晶单体大部份融化后，往不锈钢烧杯中加入磁力转子，将混合物搅拌均匀，冷却到室温后即得液晶组合物。
本公开实施例液晶单体结构用代码表示，液晶环结构、端基、连接基团的代码表示方法见下表1、表2。
表1环结构的对应代码
表2端基与链接基团的对应代码
举例：
实施例1
液晶组合物的配方及相应的性能如下表3所示。
表3实施例1液晶组合物的配方及相应的性能
实施例2
液晶组合物的配方及相应的性能如下表4所示。
表4实施例2液晶组合物的配方及相应的性能
实施例3
液晶组合物的配方及相应的性能如下表5所示。
表5实施例3液晶组合物的配方及相应的性能
实施例4
液晶组合物的配方及相应的性能如下表6所示。
表6实施例4液晶组合物的配方及相应的性能
实施例5
液晶组合物的配方及相应的性能如下表7所示。
表7实施例5液晶组合物的配方及相应的性能
对比例1
液晶组合物的配方及相应的性能如下表8所示。
表8对比例1液晶组合物的配方及相应的性能
将实施例5中的CLY-3-O2、CLY-3-O3分别替换为CY-3-O2、CY-3-O3，其余与实施例5相同，作为对比例1。与对比例1相比，实施例5的液晶组合物的光学各向异性(Δn)更大、清亮点(Cp)更高，可以用于开发低盒厚、宽温显示、快速响应的液晶显示器。
实施例6
液晶组合物的配方及相应的性能如下表9所示。
表9实施例6液晶组合物的配方及相应的性能
实施例7
液晶组合物的配方及相应的性能如下表10所示。
表10实施例7液晶组合物的配方及相应的性能
实施例8
液晶组合物的配方及相应的性能如下表11所示。
表11实施例8液晶组合物的配方及相应的性能
实施例9
液晶组合物的配方及相应的性能如下表12所示。
表12实施例9液晶组合物的配方及相应的性能
实施例10
液晶组合物的配方及相应的性能如下表13所示。
表13实施例10液晶组合物的配方及相应的性能
对比例2
液晶组合物的配方及相应的性能如下表14所示。
表14对比例2液晶组合物的配方及相应的性能
将实施例10中的CLY-4-O2、CLY-3-O2、CLY-3-O3分别替换为CCOY-4-O2、CCOY-3-O2、CCOY-3-O3，其余与实施例10相同，作为对比例2。与对比例2相比，实施例10的液晶组合物的光学各向异性(Δn)更大，清亮点(Cp)更高，γ1/K33更小，响应更快，可以用于开发低盒厚、快速响应的、宽温显示的液晶显示器。
表15实施例与对比例的信赖性数据
液晶组合物的信赖性通过紫外、高温老化试验并进行VHR测试来进行。
液晶组合物紫外、高温试验前后的VHR数据变化越小，抗紫外、抗高温能力越强。因此，通过比较各个实施例、对比例在试验前后的VHR数据的差来判断抗紫外、抗高温能力。
首先，在进行紫外、高温老化试验之前，测定液晶组合物的VHR数据作为初始VHR数据，然后，对液晶组合物进行紫外、高温老化试验，在试验后再次测定液晶组合物的VHR数据。
紫外老化试验：将液晶组合物放置在波长为365nm的紫外灯下照射5000mJ能量。
高温老化试验：将液晶组合物放置在100℃烘箱内一小时。
在老化试验后VHR数据相对于初始VHR数据变化越小，说明该液晶组合物抗紫外、抗高温的能力越强，从而可以判断该液晶组合物在工作过程中抵抗外界环境破坏的能力越强，因此，该液晶组合物的信赖性就越高。
另外，将实施例10、对比例2液晶组合物灌注入液晶测试盒，进行残像测试，测试结果一并示于上述的表15中。
由表15可以看出，本发明的液晶组合物的抗UV、抗高温性能是非常明显的。由此说明，本发明的液晶组合物具有良好的抗UV、抗高温的性能。
显然，本公开的上述实施例仅仅是为清楚地说明本公开所作的举例，而并非是对本公开的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本公开的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本公开的保护范围之列。
Claims (10)
1.一种液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物中包含式Ⅰ所示的化合物、以及至少2种式Ⅱ所示的化合物，
式Ⅱ中，R1、R2各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基。
2.根据权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包含一种或多种式Ⅲ所示化合物，
式Ⅲ中，R3、R4各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基、氟取代的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为2～10的链烯基、氟取代的碳原子数为2～10的链烯基、碳原子数为3～8的链烯氧基、或者、氟取代的碳原子数为3～8的链烯氧基；
R3、R4所示基团中任意一个或多个不相邻的-CH2-任选被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基取代；
Z1、Z2各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-OCH2-或-CH2O-；
m表示0或1；n表示0、1或2。
3.根据权利要求2所述的液晶组合物，其特征在于，前述式Ⅲ所示的化合物选自式Ⅲ-1～Ⅲ-10所示的化合物组成的组：
其中：
R31、R41各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基、氟取代的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为2～10的链烯基、氟取代的碳原子数为2～10的链烯基、碳原子数为3～8的链烯氧基、或者、氟取代的碳原子数为3～8的链烯氧基；
R31、R41所示基团中任意一个或多个不相邻的-CH2-任选被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基取代。
4.根据权利要求1～3的任一项所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包含一种或多种式Ⅳ所示的化合物：
式Ⅳ中，R5、R6各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基、氟取代的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为2～10的链烯基、或者、氟取代的碳原子数为2～10的链烯基；
5.根据权利要求4所述的液晶组合物，其特征在于，所述式Ⅳ所示的化合物选自式Ⅳ-1～Ⅳ-3所示的化合物组成的组：
其中，
式IV-1～IV-3中，R5、R6各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基、氟取代的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为2～10的链烯基、或者、氟取代的碳原子数为2～10的链烯基。
6.根据权利要求1～5的任一项所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包含一种或多种除所述式Ⅰ所示化合物之外的式Ⅴ所示的化合物：
式Ⅴ中，R7、R8各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基、氟取代的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为2～10的链烯基、或者、氟取代的碳原子数为2～10的链烯基；
7.根据权利要求6所述的液晶组合物，其特征在于，所述除式Ⅰ所示化合物之外的式Ⅴ所示的化合物选自式Ⅴ-1～Ⅴ-3所示的化合物组成的组：
其中，
R7、R8各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基、氟取代的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、氟取代的碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为2～10的链烯基、或者、氟取代的碳原子数为2～10的链烯基。
8.根据权利要求1～7的任一项所述的液晶组合物，其特征在于，所述液晶组合物还包含一种或多种式Ⅵ所示化合物：
式Ⅵ中，R9表示碳原子数为1～10的烷基、氟取代的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、或者、氟取代的碳原子数为1～10的烷氧基；R9所示基团中任意一个或多个不相邻的-CH2-任选被亚环戊基、亚环丁基或亚环丙基取代；
R10表示碳原子数为1～10的烷基、氟取代的碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、或者、氟取代的碳原子数为1～10的烷氧基；
X表示O或S。
9.根据权利要求8所述的液晶组合物，其特征在于，所述式Ⅵ所示的化合物选自式Ⅵ-1～Ⅵ-12所示的化合物组成的组：
其中，R91、R101各自独立地表示碳原子数为1～10的烷基。
10.一种液晶显示元件或液晶显示器，其特征在于，包含权利要求1～9的任一项所述的液晶组合物，所述液晶显示元件或液晶显示器为有源矩阵寻址显示元件或显示器，或者无源矩阵寻址显示元件或显示器。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107257839A (zh) * | 2015-03-13 | 2017-10-17 | 默克专利股份有限公司 | 液晶介质 |
| CN108624332A (zh) * | 2017-03-16 | 2018-10-09 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一种负介电液晶组合物及其应用 |
| CN109880640A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-14 | 石家庄诚志永华显示材料有限公司 | 液晶组合物、液晶显示元件、液晶显示器 |
| WO2019116901A1 (ja) * | 2017-12-11 | 2019-06-20 | Dic株式会社 | 液晶表示素子 |
| CN110577832A (zh) * | 2018-06-11 | 2019-12-17 | 石家庄诚志永华显示材料有限公司 | 负介电各向异性液晶组合物、液晶显示元件及液晶显示器 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107257839A (zh) * | 2015-03-13 | 2017-10-17 | 默克专利股份有限公司 | 液晶介质 |
| CN108624332A (zh) * | 2017-03-16 | 2018-10-09 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一种负介电液晶组合物及其应用 |
| WO2019116901A1 (ja) * | 2017-12-11 | 2019-06-20 | Dic株式会社 | 液晶表示素子 |
| CN110577832A (zh) * | 2018-06-11 | 2019-12-17 | 石家庄诚志永华显示材料有限公司 | 负介电各向异性液晶组合物、液晶显示元件及液晶显示器 |
| CN111484855A (zh) * | 2019-01-29 | 2020-08-04 | 石家庄诚志永华显示材料有限公司 | 液晶组合物及液晶显示元件、液晶显示器 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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