以垂直排列模式运行的液晶显示器制造技术

本发明专利技术总体而言涉及液晶显示器领域，更具体而言涉及一种以垂直排列模式（ＶＡ模式）运行的液晶显示器，其中具有负介电各向异性的液晶分子一般垂直排列于液晶显示器的面板表面。本发明专利技术的液晶显示器含有一个垂直排列模式的液晶元件（６）、至少一个设置于该液晶元件各侧的偏光片（２，１０）以及至少一个置于所述液晶元件和至少一个所述偏光片之间的补偿结构（３，７）。该偏光片具有相互垂直的透射轴（１１，１８）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请涉及名为“Organic Compound，Optical Crystal Film andMethod of Production Thereof”的2005年10月7日提交的英国专利申请No.0520489.6和2006年10月8日提交的英国专利申请No.0620026.5，名为“Organic Compound，Optical Film and Method ofProduction Thereof”的2006年8月16日提交的英国专利申请No.0616359.6以及具有相同名称的2007年5月18日提交的英国专利申请；以上申请的全部内容通过引证的方式纳入本说明书中。本专利技术总体而言涉及一种液晶显示器，更具体而言涉及一种以垂直排列模式(VA-模式)运行的液晶显示器，其中具有负介电各向异性的液晶分子一般垂直排列于液晶显示器的面板表面。液晶显示器被用作各种信息处理设备如电脑的显示器。液晶显示器尺寸紧凑且几乎不耗电，尤其适合于在便携式信息处理设备上应用。另一方面，这种液晶显示器在固定式信息处理设备如台式电脑上的应用也在研究中。传统的液晶显示器一般使用一种扭曲向列模式(TN-模式)结构，其中具有正介电各向异性的液晶分子水平排列在一对相互对立的面板基板(panel substrate)之间，其中靠近一个面板基板的液晶分子和靠近另一个面板基板的液晶分子以各自的方向相互垂直排列。在这种TN-模式的液晶显示器中，已经开发出了多种液晶，且该液晶显示器可以通过沿用已久的工艺低成本地制作。另外一方面，TN-模式的液晶显示器在实现高对比度的图像显示时存在缺陷。应注意的是TN-模式液晶显示器通过施加外加电场使液晶分子垂直排列于面板基板的表面而提供黑色显示，而紧靠面板基板的液晶分子则即使在外加电场的作用下，仍趋向于保持水平排列。因此，与这种水平液晶分子有关的双折射使得甚至在激活状态仍有光通过，而在激活状态下穿过液晶层的透过光应完全被阻断。因此，试图使TN-模式液晶显示器在黑色背景(所谓的“常态黑模式”)下显示白色图像时，正如在CRT(阴极射线管)显示器上常采用的，会发生漏光或者面板-->变色，而且由于散射，黑色状态或者水平变得比“常态白模式”——其中黑色图像显示在白色背景上——的状态或者水平更差。这就是为什么常规TN-模式液晶显示设备在常态白模式下运行的原因。VA-模式液晶显示器是这样一种液晶显示器，其中具有负介电各向异性的液晶分子被限制在一对面板基板之间，在液晶显示器的非激活状态下以与面板基板的表面大致垂直的方向排列。因此，光在液晶元件的非激活状态下穿过该液晶显示器的液晶层时不会改变其偏振面，并且光可被放置在液晶层两侧处于交叉状态的一对偏光片有效阻断。因此，在这种VA-模式液晶显示器中，在液晶显示器的非激活状态下可达到近理想的黑色显示。换言之，这种VA-模式的液晶显示器可容易地实现TN-模式液晶显示器所不可能实现的极高对比度的显示。在VA-模式液晶显示器的激活状态下，应注意的是由于电场被施加于液晶分子，液晶分子与面板基板大致平行地排列，在入射光束的偏振状态下导致旋转。VA-模式本身被大家知道已经有很长一段时间了。另一方面，传统认为，VA-模式液晶显示器在视角特性、电压保持(或电压保持率)等方面无法提供与TN-模式液晶显示器相当的显示质量。因此，迄今为止，几乎没有人尝试在实际的液晶显示设备中使用VA-模式液晶。尤其是，一直以来认为使用薄膜晶体管(TFT)的有源矩阵液晶显示设备的建构是很困难的。因为VA-模式液晶能提供优于传统CRT显示器的对比度，所以人们预言这种VA-模式液晶显示设备的主要目标将是取代传统的CRT显示设备。但是，为了达到这个目标，除了增加显示区域和改善应答的常规要求外，改善显示器设备的视角特性是尤其必要的。有关本专利技术描述的偏振、补偿层、延迟层、膜和板，全文使用下列术语定义。术语光轴是指其中传播光不表现双折射的方向。任何光学各向异性介质均通过其二阶电容率张量(second-rankdielectric permittivity tensor)表征。任何介质的电容率都通过形成该介质的粒子的极化率来测定。如果该介质含有超分子，则其电容率通过这些超分子的方向和极化率来测定。补偿板的类型与特定电容率张量的主轴相对于板的自然坐标系的取向密切相关。板的自然xyz坐标系选择为使z轴与板的法向平行，而xy平面与板的表面重合。图1显示了一种当电容率张量的主轴(A，B，C)-->相对xyz坐标系任意取向时的常见情形。主轴的取向可以使用三个欧拉角(θ，φ，ψ)来表征，其与电容率张量主元(principal permittivity tensor component)(εA，εB，εC)一起唯一地定义了不同类型的光学补偿器(图1)。电容率张量的所有主元具有不同值时对应于双轴补偿器，从而使该板具有两个光轴。例如，在εA＜εB＜εC的情形下，这些光轴处于C轴两侧的C和A轴的平面内。在单轴条件下，当εA＝εB时，我们有这样一种简并情形，其中两个轴重合且C轴为单光轴。在重要的特定情形下，介电张量的两个主轴A和B位于层平面上，而轴C与其垂直。实验坐标系的x、y和z轴可选则为分别与A、B和C轴重合。如果，例如，电容率张量的三个主元εA，εB和εC中的最低和最高值分别对应A和B轴，则εA＜εC＜εB，并且两个光轴位于AB平面上。缘于此，将所述延迟层称为“AB”或者“BA”型板(图2)。当εA-εB＜0时，负AB板相当于正BA板(替换命名字母的顺序改变了电容率张量差的符号：εA-εB＞0)。另一种完全不同的情况是当两个光轴位于与板表面正交的平面时。这种情况在其中一个主电容率的最低或最高值对应于C-轴时发生。例如，在εC＜εB＜εA时，这种延迟层称为负CA或者正AC板。C轴和z轴之间的天顶角θ在定义各种补偿器类型中是最重要的。有几种重要的单轴延迟层类型，所述延迟层最常用于LCD的实际补偿操作。C-板通过欧拉角θ＝0及εA＝εB≠εC来限定。在这种情况下，主C轴(非常轴)垂直于板表面(xy平面)。在εA＝εB＜εC的条件下，该板被称为“正C-板”。相反，如果εA＝εB＞εC，该板则被称为“负C-板”。图3表示特定电容率张量的主轴相对于正(a)和负(b)C-板的自然坐标系的取向。位于xy平面的轴OA和OB是相当的。如果一个板通过欧拉角θ＝π/2及εA＝εB≠εC来限定，则其被称为“本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示器，含有：　一个垂直排列模式的液晶元件，　两个设置于该液晶元件两侧的偏光片，以及　至少一个位于所述液晶元件和一个所述偏光片之间的补偿结构，　其中所述偏光片具有相互垂直的透射轴，且所述补偿结构包括至少一个含 超分子的延迟层，其中所述超分子含有至少一种具有共轭π体系及能够在所述超分子之间形成非共价键的官能团的多环有机化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB 2006-6-6 0611184.3;GB 2007-5-18 0709607.61.一种液晶显示器，含有：
一个垂直排列模式的液晶元件，
两个设置于该液晶元件两侧的偏光片，以及
至少一个位于所述液晶元件和一个所述偏光片之间的补偿结构，
其中所述偏光片具有相互垂直的透射轴，且所述补偿结构包括至少一
个含超分子的延迟层，其中所述超分子含有至少一种具有共轭π体系及能
够在所述超分子之间形成非共价键的官能团的多环有机化合物。
2.权利要求1的液晶显示器，其中所述有机化合物具有结构通式I
其中Sys是一个至少部分共轭的基本位于同一平面内的多环分子体
系；
X是一个羧基基团-COOH；
m是0、1、2、3或4；
Y是一个磺酸基团-SO3H；
n是0、1、2、3或4；
Z是一个甲酰胺基团；
p是0、1、2、3或4；
Q是一个磺酰胺基团；
v是0、1、2、3或4；
D是一个抗衡离子；
s是提供分子中性状态的抗衡离子的数量；
R是一个选自CH3、C2H5、Cl、Br、NO2、F、CF3、CN、OH、OCH3、OC2H5、
OCOCH3、OCN、SCN、NH2以及NHCOCH3的取代基；并且
w是0、1、2、3或4。
3.权利要求2的液晶显示器，其中Sys在可见光谱范围内基本透明。
4.权利要求2或3的液晶显示器，其中Sys具有选自结构II到XLIX
的结构通式：
5.权利要求2-4中任一项的液晶显示器，其中所述抗衡离子选自离
子H+、NH 4+、Na+、K+、Li+、Ba++、Ca++、Mg++、Sr++、Cs+、Pb++和Zn++。
6.权利要求1-5中任一项的液晶显示器，其中所述有机化合物是寡
苯基衍生物。
7.权利要求6的液晶显示器，其中所述寡苯基衍生物具有对应于结
构1-7之一的结构通式：
8.权利要求1-5中任一项的液晶显示器，其中所述有机化合物是双
苯并咪唑衍生物并且具有对应于结构8-9之一的结构通式：
9.权利要求1-5中任一项的液晶显示器，其中所述有机化合物是
“三嗪”衍生物并具有对应于结构10-12之一的结构通式：
10.权利要求1-5中任一项的液晶显示器，其中所述有机化合物是苊
并喹喔啉衍生物。
11.权利要求10的液晶显示器，其中所述苊并喹喔啉衍生物含有一
个羧基并具有对应于结构13-19之一的结构通式：
12.权利要求10的液晶显示器，其中所述苊并喹喔啉衍生物含有一
个磺酸基并具有对应于结构20-31的结构通式：
13.权利要求1-5中任一项的液晶显示器，其中所述有机化合物是
6，7-氢苯并咪唑[1，2-c]喹唑啉-6-酮衍生物。
14.权利要求13的液晶显示器，其中所述6，7-二氢苯并咪唑[1，2-c]
喹唑啉-6-酮衍生物含有至少一个羧基-COOH，m为1、2或3，且所述衍
生物具有选自结构32-44的结构通式：
15.权利要求13的液晶显示器，其中所述6，7-二氢苯并咪唑[1，2-c]
喹唑啉-6-酮衍生物含有至少一个所述磺酸基-SO3H，n为1、2或3，且
所述衍生物具有选自结构45-53的结构通式：
16.权利要求1-15中任一项的液晶显示器，其中所述延迟层中至少
有一个是不溶于水的。
17.权利要求1-16中任一项的液晶显示器，其中所述超分子在所述
延迟层中形成至少部分三维空间结构。
18.权利要求1-17中任一项的液晶显示器，其中所述非共价键中至
少一个是H-键。
19.权利要求1-18中任一项的液晶显示器，其中所述非共价键中至
少一个是配位键。
20.权利要求1-19中任一项的液晶显示器，其中所述液晶元件含有：
相互对立且基本上相互平行的第一基板和第二基板；
在所述第一基板的第一表面上提供的第一电极，所述第一表面面对所
述第二基板；
在所述第二基板的第二表面上提供的第二电级，所述第二表面面对所
述第一基板；
在所述第一基板的所述第一表面上提供以覆盖所述第一电极的第一
分子排列膜；
在所述第二基板的所述第二表面上提供以覆盖所述第二电极的第二
分子排列膜；以及
限制在所述第一基板和第二基板之间的液晶层，并且所述液晶层含有
具有负介电各向异性的液晶分子。
21.权利要求1-20中任一项的液晶显示器，其中所述延迟层是一种双
轴延迟层，其通过两个分别对应于快主轴和慢主轴的面内折射指数(nf
和ns)及一个法向的折射指数(nn)来表征，所述折射指数对于可见光
谱范围内的电磁辐射满足下列条件：ns＞nn＞nf。
22.权利要求21的液晶显示器，其中所述延迟层被设置为使所述延
迟层的快轴基本垂直于相邻偏光片的透...

【专利技术属性】
技术研发人员：S帕尔托，
申请(专利权)人：克里索普提克斯株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]