液晶显示器制造技术

本发明专利技术涉及ＰＳＡ（聚合物支持的配向）型液晶显示器，和用于ＰＳＡ显示器的新型液晶介质和新型可聚合化合物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及PSA(聚合物支持(sustained)的配向)型液晶显示器，和用于PSA显示器中的新型液晶介质和新型可聚合化合物。
技术介绍
目前使用的液晶显示器(LC显示器)大多数是TN(扭曲向列)型的那些。然而，这些显示器具有对比度的强视角依赖性的缺点。此外，已知具有较宽视角的所谓VA(垂直配向)显示器。VA显示器的LC盒(cell)包含在两个透明电极之间的LC介质层，其中LC介质通常具有负的介电(DC)各向异性值。在断开状态下，LC层的分子垂直于电极表面(垂面)配向或具有倾斜的垂面配向。当对电极施加电压时，平行于电极表面的LC分子发生重新配向。另外，OCB(光学补偿弯曲)显示器是已知的，它们基于双折射效果并且具有LC层，该LC层具有所谓的“弯曲”配向和通常正性的(DC)各向异性。当施加电压时，垂直于电极表面的LC分子发生重新配向。此外，OCB显示器通常包含一个或多个双折射性光学延迟膜，以防止不希望的在暗状态下弯曲液晶盒对光的透明性。OCB显示器具有比TN显示器更宽的视角和更短的响应时间。 在更新近类型的VA显示器中，LC分子的均一配向限于在LC盒内的多个相对较小的微区。这些微区之间存在向错，亦称倾斜微区。具有倾斜微区的VA显示器与常规VA显示器相比具有更大的对比度和灰度的视角独立性。此外，这类显示器制造起来更简单，因为不再必须为了在接通状态下分子的均一配向而例如通过摩擦对电极表面进行附加处理。作为替代，通过电极的特殊设计而控制倾斜角或预倾斜角的优先方向。在所谓的MVA(多域垂直配向)显示器中，这通常通过具有突起的电极实现，该突起引起局部预倾斜。结果，当施加电压时，在液晶盒的不同的界定区域中LC分子按不同的方向与电极表面平行配向。由此实现了“受控”切换，并且防止了干扰的向错线的形成。虽然这种排布改进显示器的视角，但是它导致其对光的透明性的降低。MVA的另一种发展使用仅在一个电极侧面上的突起，而相对的电极具有狭缝，它改进对光的透明性。当施加电压时该有狭缝的电极在LC盒中产生不均匀的电场，这意味着仍然实现了受控的切换。为了进一步改进对光的透明性，可以增加狭缝和突起之间的间隔，但是这反过来又会导致响应时间的延长。在所谓的PVA(图案化VA)中，使得突起是完全多余的，因为借助于相对侧上的狭缝而使两个电极都被结构化，这导致增加的对比度和改进的对光的透明性，但是这是技术上困难的并且使得显示器对机械影响(轻拍等)更加敏感。然而，对于许多应用，如监视器，尤其是TV屏幕，显示器的响应时间的缩短和对比度和亮度(传输)的改进是希望的。 另一个发展是所谓的PSA(聚合物支持的配向)显示器。在它们中，将少量(例如0.3wt％，通常＜1wt％)可聚合化合物添加到LC介质中，并且在引入LC盒中之后，通常通过UV光致聚合，在电极之间施加电压的情况下原位聚合或交联。将可聚合的介晶(mesogenic)或液晶化合物，亦称“反应性介晶体”(RM)，添加到LC混合物中，已经证明是尤其适合的。可以提及两种应用，所谓的PSA-VA显示器和PSA-OCB显示器。如在试验液晶盒中可以证实的那样，PSA方法导致液晶盒中的预倾斜。在PSA-OCB显示器的情况下，因此弯曲结构可能得到稳定化，以致补偿电压是不必要的或可以减少。在PSA-VA显示器的情况下，这一预倾斜对响应时间具有积极作用。对于PSA-VA显示器，可以使用标准MVA或PVA像素和电极布局。然而，此外，可以例如仅采取一个结构化的电极侧面和没有突起而处理，这显著地简化了生产并同时在导致非常好的对光的透明性的同时导致非常好的对比度。 包含含有可聚合化合物或RM的LC混合物的PSA-VA显示器例如在以下文献中进行了描述JP 10-036847 A、EP 1 170 626 A2、EP 1 378557 A1、EP 1 498 468 A1、US 2004/0191428 A1、US 2006/0066793A1和US 2006/0103804 A1。包含含有已聚合的RM或聚合物的LC混合物的PSA-OCB显示器例如在T.-J-Chen等人，Jpn.J.Appl.Phys.45，2006，2702-2704和S.H.Kim，L.-C-Chien，Jpn.J.Appl.Phys.43，2004，7643-7647中进行了描述。 然而，已经发现，从现有技术中已知的LC混合物和RM仍然在PSA显示器中使用时具有一些缺点。因此，远非每种可溶性单体或RM都适合于PSA显示器，并且似乎难以找到比只是采用预倾斜测量的直接PSA实验更加适合的选择标准。如果想要进行借助于UV光而不添加光敏引发剂的聚合(这种聚合对某些应用可能是有利的)，这种选择变得甚至更小。 因此，仍非常需要PSA显示器，尤其是VA和OCB型PSA显示器，和用于此类显示器中的LC介质和可聚合化合物，它们不具有上面描述的缺点或仅在小程度上具有那些缺点并且具有改进的性能。具体来说，仍非常需要在具有大的工作温度范围、短的响应时间(甚至在低温下仍如此)和低的阈值电压的同时具有高比电阻的PSA显示器或材料，它们有利于许多种灰度、高对比度和宽视角，并且在UV曝光之后具有高的电压保持比(HR)值。
技术实现思路
本专利技术基于的目的是提供PSA显示器，该显示器不具有如上所述的缺点或仅在较少程度上具有那些缺点，使得能够实现预倾斜角的设定并且优选同时具有非常高的比电阻值、低的阈值电压和短的响应时间。 现已令人惊奇地发现，这一目的可以通过使用根据本专利技术的PSA显示器达到，所述显示器包含已聚合的化合物，该化合物具有根据权利要求1的式I的联芳结构单元。这已经结合LC介质借助于在VA倾斜测量液晶盒中的预倾斜测量得到了证实。具体来说，没有添加光敏引发剂就已实现了预倾斜。 本专利技术因此涉及PSA(聚合物支持的配向)型液晶(LC)显示器，其包含由两个基板构成的LC盒和低分子量LC介质层，其中至少一个基板是对光透明的并且至少一个基板具有电极层，该低分子量LC介质层位于所述基板之间并包含一种或多种已聚合的化合物，其中所述一种或多种已聚合的化合物可通过在施加电压的情况下使该LC介质中的位于该LC盒的基板之间的一种或多种可聚合化合物聚合而获得，其特征在于至少一种所述可聚合化合物具有式I的联芳结构单元 该结构单元在至少一个位置与一个或多个可聚合基团连接，任选地经由有机基团或间隔基连接，和其中A和B各自彼此独立地表示芳族或完全或部分饱和的环，其中，另外，在各个环中，一个或多个CH基团可以被N替代和/或一个或多个CH2基团可以被O和/或S替代，替代方式使得O和/或S原子不直接彼此连接，和其中各个环还可以是单取代或多取代的。 本专利技术还涉及包含一种或多种可聚合化合物的新型LC介质，所述可聚合化合物包含式I的联芳结构单元。 本专利技术还涉及包含式I的联芳结构单元的新型可聚合化合物。 上下文所示的联芳结构单元和包含它们的可聚合和已聚合化合物是手性的，并且可以旋光形式应用，即作为纯对映异构体形式应用，或作为两种对映异构体的任何所需混合物形式应用，或作为它们的外消旋物形式应用。外消旋物的使用是优选的。外消旋物的使用具有一些优于使用纯对映异构体的优点，例如，显著更直接且简本文档来自技高网...

【技术保护点】
ＰＳＡ（聚合物支持的配向）型液晶（ＬＣ）显示器，其包含由两个基板构成的ＬＣ盒和低分子量ＬＣ介质层，其中至少一个基板是对光为透明的并且至少一个基板具有电极层，该低分子量ＬＣ介质层位于所述基板之间并包含一种或多种已聚合的化合物，其中所述一种或多种已聚合的化合物可通过在施加电压的情况下使该ＬＣ介质中的位于该ＬＣ盒的基板之间的一种或多种可聚合化合物聚合而获得，其特征在于至少一种所述可聚合化合物具有式Ⅰ的联芳结构单元＊＊＊Ⅰ该结构单元在至少一个位置与一个或多个可聚合 基团连接，任选地经由有机基团或间隔基连接，和其中Ａ和Ｂ各自彼此独立地表示芳族或完全或部分饱和的环，其中，另外，在各个环中，一个或多个ＣＨ基团可以被Ｎ替代和／或一个或多个ＣＨ↓［２］基团可以被Ｏ和／或Ｓ替代，替代方式使得Ｏ和／或Ｓ原子不彼此直接连接，和其中各个环还可以是单取代或多取代的。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：G贝尔纳茨，A陶格贝克，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]