[发明专利]液晶显示器

说明书

发明领域

本发明涉及PSA(聚合物稳定配向)型的液晶(FK)显示器，以及用 于PSA显示器的可聚合化合物和液晶介质。

本发明涉及PS(聚合物稳定的)或PSA(聚合物稳定配向的)型的液 晶(FK)显示器，以及用于PS(A)显示器的新的可聚合化合物和新的液 晶介质。

技术背景

目前使用的液晶显示器(FK-显示器)主要是TN(扭曲向列)型的那 些。但是，它们存在着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 器的液晶盒在两个透明电极之间含有液晶介质层，其中该液晶介质经 常具有负的介电(DK)各向异性值。在断电状态下，液晶层的分子垂直 于电极面地(垂面地)或者倾斜垂面地(英语“tilted”)取向。将电 压施加到电极上时，发生液晶分子平行于电极面的重取向。

另外，已知OCB(光学补偿弯曲)显示器，其基于双折射效应且具 有有所谓的“弯曲”取向和通常正的(DK-)各向异性的液晶层。施加电 压时，发生液晶分子垂直于电极面的重取向。另外，OCB显示器通常 含有一个或多个双折射光学延迟膜，以防止在黑暗状态下“弯曲”盒 的不期望的光透过性。OCB显示器相对于TN显示器具有更宽的视角和 更短的响应时间(Schaltzeit)。

另外公开有IPS(面内切换)显示器，其含有在两个基板之间的液 晶层，其中仅一个具有通常有梳状结构的电极层。施加电压时，由此 产生具有平行于液晶层的显著分量(Komponente)的电场。这样导致 液晶分子在层面内重新取向。另外，提出了所谓的FFS(边缘场切换) 显示器(尤其参见S.H.Jung等，Jpn.J.Appl.Phys.，第43卷，No. 3，2004，1028)，其同样在相同基板上含有两个电极，但是不同于IPS 显示器，其中仅一个构成为结构化的(梳状)电极的形式，且另一电极 是非结构化的。由此产生强的所谓的“边缘场”，即紧挨电极边缘处 的强电场，且在整个盒之中产生电场，该电场同时具有强的垂直分量 和强的水平分量。IPS显示器以及FFS显示器二者具有很小的对比度 视角依赖性。

在最新类型的VA显示器中，液晶分子的均一定向限于在液晶盒之 内的多个较小的畴(Dom nen)上。这些畴(也称为倾斜畴(英语“tilt domains”))之间可以存在向错(Disklinationen)。具有倾斜畴的 VA显示器，相对于传统VA显示器，具有更大的对比度和灰度的视角 不依赖性。另外，这种类型的显示器更容易制备，因为用于在接通状 态下使分子均一取向的额外的电极表面处理(例如通过摩擦)不再是必 须的。替换地，通过电极的特定构造来控制倾角或倾斜角(英语“预 倾斜的(pretilt)”)的优先指向。在所谓的MVA(多域垂直配向)显示 器中，这点通常通过使电极具有导致局部预倾斜的凸起或突起(英语 “protrusions”)来实现。由此，在施加电压时在不同的、特定的盒 区域内在不同方向上使液晶分子平行于电极面取向。由此实现“受控 的”转换，且防止干扰性的向错线的形成。虽然这种布置改进了显示 器的视角，但是其导致其透光性的降低。MVA的进一步改进使用了仅 在一个电极侧上的凸起，而对置的电极具有切口(英语“slits”)， 这改进了透光性。该切口的电极在施加电压时在液晶盒中产生不均匀 的电场，从而仍实现了受控转换。为进一步改进透光性，可以提高切 口与凸起之间的间距，但是这又导致响应时间的延长。在所谓的 PVA(图案化VA)中，不用凸起也完全可行，因为两个电极在对置侧上 通过切口来结构化，这导致增高的对比度和改进的透光性，但是这在 技术上是困难的并且使显示器对机械影响(拍打“tapping”等)更敏感。 但是对于许多应用，例如监视器且尤其是TV-屏幕，期望缩短显示器 的响应时间以及改进对比度和亮度(透射率)。

另一种发展是所谓的PS-(聚合物稳定的)显示器，其也以术语 “PSA”(聚合物稳定配向)公知。其中，将少量(例如0.3重量％、典 型地小于1重量％)可聚合化合物加到液晶介质中，并在充入液晶盒之 后在同时于电极之间施加电压情况下使其原位聚合或交联，通常通过 UV光聚合。将可聚合的介晶或液晶化合物(也公知为“反应性介晶” (RM))加到液晶混合物中已证实特别适宜。