液晶显示器和液晶介质制造技术

本发明专利技术涉及显示设备，其包括蓝光背光源、包含一对基板的液晶显示器(LCD)面板(所述基板具有发光层和在一个基板上的量子点结构)，以及在基板之间包含可聚合化合物的液晶(LC)介质；本发明专利技术进一步涉及所述LC介质和制造所述显示器面板的方法。

Liquid Crystal Display and Liquid Crystal Media

The present invention relates to a display device comprising a blue backlight, a liquid crystal display (LCD) panel comprising a pair of substrates (the substrate has a light emitting layer and a quantum dot structure on the substrate), and a liquid crystal (LC) medium comprising a polymerizable compound between substrates; the present invention further relates to the LC medium and a method for manufacturing the display panel.

【技术实现步骤摘要】
液晶显示器和液晶介质
本专利技术涉及显示设备，其包括蓝光背光源、包含一对基板的液晶显示器(LCD)面板(所述基板具有发光层和在一个基板上的量子点结构)，以及在基板之间包含可聚合化合物的液晶(LC)介质；本专利技术进一步涉及所述LC介质以及制造该显示器面板的方法。
技术介绍
虽然常规的LCD通常配备有白色背光源，例如冷的阴极荧光灯(CCFL)或发光二极管(LED)，和每个像素具有至少蓝色、红色和绿色子像素的滤色器，已经努力用蓝色背光替换常规的背光和用量子点像素结构替换滤色器，所述量子点像素结构将通过LC盒的蓝光转化成绿光和红光，分别用于各自个体的子像素，同时蓝色子像素不需要通过量子点材料的转换。这类显示器描述于例如US2009/0091689A1、US2014/0204319A1和US2015/0331278A1中。与配备有滤色器的显示器相比，其中描述的技术能够实现更高的亮度，改善的色纯度和改善的色域。基本上，这项技术可以与任何显示模式结合。已发现广泛关注和商业使用的一种液晶显示器模式是所谓的PS(“聚合物稳定”)或PSA(“聚合物稳定配向”)模式，其中偶尔也使用术语“聚合物稳定化的”。在PSA显示器中，使用了LC介质，其含有LC混合物(以下也称为“主体混合物”)和少量，通常<1wt％，例如0.2-0.4wt％的一种或多种可聚合化合物，优选可聚合单体化合物。在将LC介质填充至显示器中之后，可聚合化合物通常通过UV光聚合原位聚合或交联，任选地同时将电压施加到显示器的电极上。聚合在LC介质显示出液晶相的温度下，通常在室温下进行。将可聚合介晶或液晶化合物，也被称作反应性介晶或“RM”加入到LC主体混合物已经证明是特别合适的。PS(A)模式同时用于各种常规的LC显示器类型中。因此，例如，PS-VA(“垂直配向”)、PS-OCB(“光学补偿弯曲”)、PS-IPS(“面内切换”)、PS-FFS(“边缘场切换”)、PS-UB-FFS(“超亮度FFS”)和PS-TN(“扭曲向列”)显示器是已知的。RM的聚合优选在PS-VA和PS-OCB显示器的情况下使用施加电压进行，在PS-IPS显示器的情况下使用或不使用施加电压进行，优选不使用施加电压进行。结果，在显示器盒中产生LC分子的预倾斜角。例如，在PS-OCB显示器的情况下，弯曲结构可以被稳定使得偏置电压是不必要的或可以降低。在PS-VA显示器的情况下，预倾斜对于响应时间具有积极影响。对于PS-VA显示器，可以使用标准MVA(“多畴VA”)或PVA(“图案化的VA”)像素和电极布局。也可以仅使用一种不具有凸起的结构化电极，其显著简化了制备并且改善了对比度和透明性。此外，所谓正性-VA模式(“正性VA”)已经被证明是特别合适的。与常规的VA和PS-VA显示器相似，在无施加电压的初始状态下，在正性-VA显示器中LC分子的初始取向是垂面的，即基本垂直于基板。然而，与常规的VA和PS-VA显示器相反，在正性-VA显示器中使用具有正介电各向异性的LC介质。与IPS和PS-IPS显示器类似，在正性-VA显示器中将两个电极仅设置在两个基板的一个上，并且优选展现出具有相互啮合的梳状(叉指)结构。在向交叉指型电极施加电压时，其产生基本上平行于LC介质层的电场，LC分子被切换到基本平行于基板的取向。在正性-VA显示器中，通过向LC介质添加RM而使聚合物稳定化(所述RM随后在显示器中聚合)已经证明是有利的。从而可以实现切换时间的显著减少。PS-VA显示器例如描述于EP1170626A2、US6861107、US7169449、US2004/0191428A1、US2006/0066793A1和US2006/0103804A1中。PS-OCB显示器例如描述于T.-J-Chen等,Jpn.J.Appl.Phys.45,2006,2702-2704和S.H.Kim,L.-C-Chien,Jpn.J.Appl.Phys.43,2004,7643-7647中。PS-IPS显示器例如描述于US6177972和Appl.Phys.Lett.1999,75(21),3264。PS-TN显示器例如描述于OpticsExpress2004,12(7),1221。PSA显示器可以作为有源矩阵或无源矩阵显示器来操作。在有源矩阵显示器的情况下，各个像素通常由集成的非线性有源元件(例如晶体管(例如薄膜晶体管或“TFT”))寻址，而在无源矩阵显示器中，单个像素通常通过现有技术中已知的多路传输方法来寻址。PSA显示器还可以包含在形成显示器盒的一个或两个基板上的配向层。配向层通常施加在电极上(在存在这样的电极的情况下)，使得它与LC介质接触并诱导LC分子的初始配向。配向层可以包含或由例如聚酰亚胺组成，其也可以通过光配向方法摩擦或制备。特别是对于监视器和尤其是TV应用，仍然需要优化LC显示器的响应时间，而且还需要优化对比度和亮度(以及由此的透射率)。PSA方法可以在这里提供显着的优点。尤其是在PS-VA、PS-IPS、PS-FFS和PS-正性-VA显示器的情况下，可以实现响应时间的缩短，所述响应时间与测试盒中的可测量的预倾角相关，而对其它参数没有显著的不利影响。现有技术提出了任选氟化的联苯二丙烯酸酯或二甲基丙烯酸酯作为用于PSA显示器中的RM。适用于PSA显示器的LC介质是已知的并且描述于例如WO2011/050893A1、EP3121247A1、EP2990460A1和WO2016/184542A1。然而，使用来自现有技术的介质，其被优化用于具有白色背光的显示器中的操作，当用于具有蓝色背光的显示器时可导致相对低的透射率。因此，对于PSA显示器和用于此显示器中的LC介质和可聚合化合物仍然有很大的需求，其中LC介质的性能尤其适用于使用蓝色背光。特别地，对用于PSA显示器、LC混合物和用于此PSA显示器的RM有很大的需求，它们能够实现高透射率和高电阻率，同时具有大的工作温度范围，短的响应时间，甚至在低温度下，低阈值电压、低预倾角、多种灰阶、高对比度和宽视角、高可靠性和UV曝光之后高VHR值，和在RM的情况下，在LC主体混合物中具有低熔点和高溶解度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供具有蓝色背光和量子点滤色器的PSA显示器，以及新颖的合适材料，特别是RM、LC主体混合物和包含其的LC介质，用于所述显示器不具有上述缺点或以减少的程度具有上述缺点。特别地，本专利技术的目的是提供具有蓝色背光和量子点滤色器的PSA显示器和用于所述显示器的LC介质，其使得实现高透射率、非常高的电阻率值、高VHR值、高可靠性、低阈值电压、短响应时间、高双折射率、尤其在较长波长下显示出良好的UV吸收，允许其中包含的RM的快速和完全聚合，允许尽可能快地产生低预倾角，并使得即使在较长时间后和/或紫外线照射后也能实现预倾斜的高稳定性，减少或防止在显示器中出现图像粘滞，并减少或预防在显示器中出现ODF不均匀(nura)。本专利技术的另一个目的是解决以下问题：提供用于具有蓝色背光和量子点滤色器的PSA显示器的LC混合物和LC介质，其显示出降低的粘度和高清亮温度以及高VHR，同时实现RM快速和完全的聚合。根据本专利技术，通过本申请中描述和要求保护的材料和方法实现了以上目的。令人惊讶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.显示设备，包含：蓝光背光源和液晶显示器面板，其中所述液晶显示器面板包含‑第一基板、第二基板和在第一基板和第二基板之间的液晶层，‑在每一个基板上提供的电极或仅在基板之一上提供的两个电极，‑安置在液晶面板上背对光源面板侧上的发光层，其由通过液晶面板离开的蓝光激发以发射具有长于蓝光波长的光，和其中所述液晶面板包含第一像素区域、第二像素区域和第三像素区域，和其中所述发光层包含第一彩色发光层、第二彩色发光层和第三彩色发光层，其与第一、第二和第三像素区域一一对应，和第一、第二和任选地第三彩色发光层，其包含彼此具有不同量子点尺寸的量子点发光体以发射彼此不同颜色的光，其特征在于所述液晶层含有液晶(LC)介质，所述液晶介质包含含有一种或多种可聚合化合物的可聚合组分A)，和液晶组分B)，以下也被称作“LC主体混合物”，其包含一种或多种选自式I和II的化合物的化合物

【技术特征摘要】
2017.10.13 EP 17196359.81.显示设备，包含：蓝光背光源和液晶显示器面板，其中所述液晶显示器面板包含-第一基板、第二基板和在第一基板和第二基板之间的液晶层，-在每一个基板上提供的电极或仅在基板之一上提供的两个电极，-安置在液晶面板上背对光源面板侧上的发光层，其由通过液晶面板离开的蓝光激发以发射具有长于蓝光波长的光，和其中所述液晶面板包含第一像素区域、第二像素区域和第三像素区域，和其中所述发光层包含第一彩色发光层、第二彩色发光层和第三彩色发光层，其与第一、第二和第三像素区域一一对应，和第一、第二和任选地第三彩色发光层，其包含彼此具有不同量子点尺寸的量子点发光体以发射彼此不同颜色的光，其特征在于所述液晶层含有液晶(LC)介质，所述液晶介质包含含有一种或多种可聚合化合物的可聚合组分A)，和液晶组分B)，以下也被称作“LC主体混合物”，其包含一种或多种选自式I和II的化合物的化合物和一种或多种式III的化合物和一种或多种式IV的化合物其中alkyl和alkyl*各自彼此独立地表示具有1-6个C原子的直链烷基，R1各自彼此独立地表示具有1-6个C原子的直链烷基，R2各自彼此独立地表示具有1-6个C原子的直链烷基或具有1-6个C原子的直链烷氧基，和其中式I和/或II的化合物的总浓度超过23wt％，和其中式III和IV的化合物的总浓度超过20wt％。2.根据权利要求1的显示设备，其中仅所述第一彩色发光层和第二彩色发光层包含量子点发光体。3.根据权利要求1或2的显示设备，其中在其中的LC介质或主体混合物包含如权利要求1所示的一种或多种式I的化合物和一种或多种式II的化合物。4.根据权利要求3的显示设备，其中在其中的LC介质或主体混合物包含一种或多种如权利要求1所示的式II的化合物，总浓度大于5％。5.根据权利要求1-4的一项或多项的显示设备，其中在其中的LC介质或主体混合物包含一种或多种如权利要求1所示的式III的化合物，总浓度为10％或更多。6.根据权利要求1-5的一项或多项的显示设备，其中在其中LC主体混合物的双折射率(△n)为0.060-0.095。7.根据权利要求1-6的一项或多项的显示设备，其中在其中LC主体混合物的介电各向异性(△ε)为-1.0至-10.0。8.根据权利要求1-7的一项或多项的显示设备，其中在其中的LC介质或主体混合物额外地包含一种或多种选自式CY和PY的化合物的化合物其中a表示1或2，b表示0或1，表示R1和R2各自彼此独立地表示具有1-12个C原子的烷基，其中一个或两个不相邻的CH2基团可以被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以使得O原子不直接彼此连接的方式替代，和其中一个或多个氢原子可以被F替代，Zx和Zy各自彼此独立地表示-CH2CH2-、-CH＝CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-CO-O-、-O-CO-、-C2F4-、-CF＝CF-、-CH＝CH-CH2O-或单键，L1-4各自彼此独立地表示F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2，条件是排除如权利要求1所示的式III和IV的化合物。9.根据权利要求1-8的一项或多项的显示设备，其中在其中的LC介质或主体混合物额外地包含一种或多种式B的化合物其中W表示O或S，R1,R2彼此独立地表示具有1-9个C原子的烷基、烷氧基、氧杂烷基或烷氧基烷基或具有2-9个C原子的烯基或烯氧基，所有这些是任选氟化的，L1,L2表示F或Cl。10.根据权利要求1-9的一项或多项的显示设备，其中在其中的LC介质或主体混合物额外地包含一种或多种式LY的化合物其中表示条件是至少一个不是R1和R2各自彼此独立地表示具有1-12个C原子的烷基，其中另外，一个或两个不相邻的CH2基团可以被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以使得O原子不直接彼此连接的方式替代，Zx表示-CH2CH2-、-CH＝CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-CO-O-、-O-CO-、-C2F4-、-CF＝CF-、-CH＝CH-CH2O-或单键，L1和L2各自彼此独立地表示F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2f为1或2。11.根据权利要求1-10的一项或多项的显示设备，其中在其中的LC介质或主体混合物额外地包含一种或多种式DK的化合物其中R5和R6各自彼此独立地表示具有1-12个C原子的烷基，其中另外，一个或两个不相邻的CH2基团可以被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以使得O原子不直接彼此连接的方式替代，优选具有1-6个C原子的烷基或烷氧基，表示表示e表示1或2。12.根据权利要求1-10的一项或多项的显示设备，其中在其中的LC介质或主体混合物额外地包含一种或多种选自式ZK1和ZK2的化合物的化合物其中alkyl表示具有1-6个C原子的直链烷基，和alkenyl和alkenyl*彼此独立地表示具有2-6个C原子的直链烯基，总浓度从超过0至5wt％。13.根据权利要求1-12的一项或多项的显示设备，其中在其中的LC介质包含一种或多种式R的可聚合化合物Ra-B1-(...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴慧领，郑知苑，李殷圭，陈旻玉，尹容国，
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