液晶显示器制造技术

本发明专利技术涉及FFS型液晶(LC)显示器，其包含具有负介电各向异性的液晶介质和双或多反应性可聚合化合物，以及在LC介质中诱导平面配向的配向层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及FFS型液晶（LC)显示器，其包含具有负介电各向异性和双或多反应性 可聚合化合物的液晶介质、和包括在LC介质中平面配向的配向层。
技术介绍
目前使用的液晶显示器（LC显示器）通常是TN( "扭曲向列"）型的那些。然而， 这些具有强烈的对比度视角依赖性的缺陷。 另外，已知所谓的VA("垂直配向"）显示器具有更宽的视角。VA显示器的LC盒在 两个透明电极之间容纳有LC介质层，其中该LC介质通常具有负的介电（DC)各向异性值。 在断电状态下，LC层的分子垂直于电极表面（垂面地）或者具有倾斜的垂面配向。将电压 施加到两个电极上时，会发生LC分子平行于电极表面的再配向。 此外，已报道了所谓的FFS( "边缘场切换"）显示器（尤其参见S.H.Jung等人，Jpn.J.Appl.Phys.，第43卷，第3期，2004,1028)，其在相同的基板上容纳有两个电极，其中 一个以梳形方式结构化而另一个为未结构化的。由此产生强的所谓的"边缘场"，即接近电 极边缘处的强电场和在整个盒内同时具有强的垂直分量和强的水平分量的电场。FFS显示 器具有低的对比度视角依赖性。FFS显示器通常包含有正介电各向异性LC介质、和通常由 聚酰亚胺构成的配向层，所述配向层向LC介质分子提供平面配向。 FFS显示器可以作为有源矩阵或无源矩阵显示器操作。在有源矩阵显示器的情况 下，单独像素通常通过集成的非线性有源元件例如晶体管（例如薄膜晶体管（"TFT"））寻 址，而在无源矩阵显示器的情况下，单独的像素通常通过现有技术已知的多路传输方法寻 址。 此外，FFS显示器已经被公开（参见S.H.Lee等人，Appl.Phys.Lett. 73 (20)，1998, 2882-2883 和S.H.Lee等人，LiquidCrystals 39 (9)，2012, 1141-1148)，其具有与FFS显示器相似的电极设计和层厚度，但包括具有负介 电各向异性的LC介质层代替具有正介电各向异性的LC介质。具有负介电各向异性的LC 介质显示了更有利的指向矢取向，其与具有正介电各向异性的LC介质相比，具有更少的倾 斜和更多的扭转取向，由此结果是这些显示器具有更高的透射率。 然而，在FFS显示器中使用具有负介电各向异性的LC介质还具有多个缺点。例如， 它们与具有正介电各向异性的LC介质相比具有显著更低的可靠性。 如本文之后所用的术语"可靠性"表示在时间和具有不同的应力载荷（例如光载 荷、温度、湿度、电压）下显示器的性能的质量并且包含显示器效应，例如图像粘滞（面和线 图像粘滞）、色差、yogore等，其对于LC显示器领域的技术人员是已知的。作为划分可靠 性的标准参数，通常使用电压保持比（VHR)值，其是在测试显示器中保持恒定电压的量度。 VHR值越高，介质的可靠性越好。 在FFS显示器中具有负介电各向异性的LC介质降低的可靠性可以通过LC分子与 配向层的聚酰亚胺的相互作用解释，其结果是离子由聚酰亚胺配向层提取，并且其中具有 负介电各向异性的LC分子确实更有效地提取该离子。 这导致对于待用于FFS显示器的LC介质新的要求。特别地，LC介质必须显示高 的可靠性和在UV曝光之后高的VHR值。另外的要求是高比电阻、大的工作温度范围、甚至 在低温下短的响应时间、低的阈值电压、灰度的多样性、高的对比度和宽的视角以及降低的 图像粘滞。 因此，在现有技术已知的显示器中经常观察到出所谓的"图像粘滞"或者"图像烧 伤"的不希望有的效应，其中在LC显示器中通过各个像素的短暂寻址而产生的图像甚至在 这些像素中的电场已经断开后或在其它像素已经寻址后仍然是可看得见的。 如果使用具有低VHR的LC介质，则一方面可能出现该"图像粘滞"。日光或背光照 明的UV成分可能造成其中不希望的LC分子的分解反应和由此引发离子或自由基杂质的产 生。这些可能累积，特别是在电极或配向层上，在那里它们可降低有效的施加电压。 现有技术中观察到的另一个问题在于用于显示器包括但不限于FFS显示器的LC 介质，通常表现出高粘度，并且因此表现出高的切换时间。为了降低LC介质的粘度和切换 时间，现有技术已建议在LC化合物中加入烯基。但是，观察到包含烯基化合物的LC介质通 常显示出可靠性和稳定性的降低，并且特别是暴露于UV照射之后VHR的降低。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供用于FFS显示器的改进的LC介质，特别是UB-FFS模式 的那些，其不表现出或者仅在小的程度上表现出以上所述的缺点并且其具有改进的性质。 本专利技术另外的目的是提供具有良好透射率、高可靠性、尤其在UV曝光之后的VHR值、高比电 阻、大的工作温度范围、甚至在低温下短的响应时间、低阈值电压、灰度多样性、高对比度和 宽的视角以及降低的图像粘滞的FFS显示器。 该目的根据本专利技术通过提供上述和以下要求保护的FFS显示器和其中所使用的 LC介质实现。特别地，本专利技术的专利技术人已经发现以上目的可以通过在FFS显示器中使用包 含如以下所描述的双或多反应性可聚合化合物和优选地包含一种或多种烯基化合物的LC 介质实现。还已经发现当在用于FFS显示器的LC介质中使用这种双或多反应性化合物时， 令人惊讶地在UV曝光之后可靠性和VHR值相比不含可聚合化合物的LC介质更高。 此外，包含如下文所述的双-或多反应性可聚合化合物的LC介质的使用允许利用 含有烯基的LC介质的已知优点，如降低的粘度和更快的切换时间，并且同时导致改进的可 靠性和高VHR值，尤其是在UV曝光之后。 本专利技术涉及边缘场切换（FFS)模式液晶（LC)显示器，包括两个基板、提供于一个 基板上的两个电极（而另一基板上未提供电极）、位于基板之间的液晶（LC)介质层，所述液 晶介质具有负介电各向异性并包含LC分子和一种或多种具有两个或更多个可聚合基团的 可聚合化合物，所述显示器进一步包括提供于基板的至少一个之上的配向层，其与LC介质 接触并诱导LC介质的LC分子的平面配向。 优选地，配向层包含聚酰亚胺，非常优选地由聚酰亚胺组成。 优选地，在基板上提供的一个电极具有梳形结构并且另一个电极优选是未结构化 的。 优选地,所述可聚合化合物具有液晶骨架并且选自反应性介晶。 优选地，所述可聚合化合物包含至少三个可聚合基团，所述可聚合基团优选地选 自丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酯基。 优选地，所述可聚合化合物的可聚合基团选自丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酯基。 此外，本专利技术涉及上下文中所述的LC显示器，其中可聚合化合物在LC显示器中聚 合。 此外，本专利技术涉及制造如上下文中所述的FFS模式的LC显示器的方法，其包括在 显示器基板之间填充LC介质（所述LC介质包含如上下文所述的一种或多种可聚合化合 物）和聚合可聚合化合物的步骤。 术语定义 本专利技术所公开和请求保护的显示器在下文中也称作"超亮度FFS(UB-FFS) "模式的 显示器。 如本文所用的术语"介晶基团"是本领域技术人员已知的且描述于文献中，并且表 示由于其吸引和排斥相互作用的各向异性实质上有助于在低分子量或聚合物质中产生液 晶（LC)相的基团。含有介晶基团的化合物（介晶化合物）并非必然地本身必须具有LC相。 对于介晶化合物而言，也有可能仅在与其它化合物混合后和/或在聚合本文档来自技高网...

【技术保护点】
边缘场切换(FFS)模式液晶(LC)显示器，包括两个基板，提供于基板之一上的两个电极，位于基板之间、具有负介电各向异性并且包含LC分子和具有两个或更多个可聚合基团的一种或多种可聚合化合物的液晶(LC)介质层，所述显示器进一步包括提供于至少一个基板上的配向层，所述配向层与LC介质接触并且诱导LC介质的LC分子的平面配向。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·恩格尔，赫尔穆特·哈恩赛尔，尼古·约翰，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE