[发明专利]液晶介质

说明书

本发明涉及特别是可用于PS(聚合物稳定化的)类型或PSA(聚 合物持续配向)类型的LC显示器的、包含可聚合化合物的液晶(LC) 介质，和含有该类型的LC介质的PS(A)显示器。

目前使用的液晶显示器(LC显示器)主要是TN(扭转向列)型的 那些显示器。但是，这些显示器具有强的对比度视角依赖性的缺点。

另外，所谓的VA(垂直配向)显示器是已知的，其具有更宽的视 角。VA显示器的LC盒含有在两个透明电极之间的LC介质层，其中所 述LC介质通常具有负的介电(DC)各向异性值。在关闭状态，所述 LC层的分子垂直于电极表面(垂面地)配向，或者具有倾斜的垂面配 向。在将电压施加在电极上时，发生LC分子平行于电极表面的重新配 向。

另外，OCB(光学补偿弯曲排列(optically compensated bend)) 显示器是已知的，其基于双折射效应，并且具有有所谓的“弯曲”配 向和通常正的(DC)各向异性的LC层。在施加电压时，发生LC分子 垂直于电极表面的重新配向。另外，OCB显示器通常含有一个或多个 双折射的光学延迟膜，以防止在暗状态的弯曲排列盒的不希望的光透 明性。与TN显示器相比，OCB显示器具有更宽的视角和更短的相应时 间。

IPS(In the-Plane Switching，平面转换)显示器也是已知的，其 含有在两个基板之间的LC层，所述两个基板中仅一个具有通常具有梳 形结构的电极层。在施加电压时，由此产生一个具有平行于LC层的显 著分量的电场。这引起LC分子在层平面内的重新配向。而且，所谓的 FFS(fringe Field switching，边缘场切换)显示器已经被提出(除 其它外，参见S.H.Jung等人，Jpn.J.Appl.Phys.，43卷，第三 期，2004，1028页)，其同样含有在同一基板上的两个电极，但是与 IPS显示器相反，这些电极中的仅一个呈结构化(梳形)电极的形式， 而另一个电极是非结构化的。由此产生强的所谓的“边缘场”，即接 近电极边缘的强电场和在整个盒内具有强的垂直分量和强的水平分量 的电场。IPS显示器和FFS显示器都具有低的对比度视角依赖性。

在最近类型的VA显示器中，LC分子的均匀配向被限制到在LC盒 内的多个相对小的区域。在这些区域之间可以存在旋转位移，也称为 偏向区域(tilt domains)。与常规的VA显示器相比，具有偏向区域 的VA显示器具有更大的对比度视角依赖性和灰色阴影。另外，这种类 型的显示器的生产更简单，因为为了获得在关闭状态分子的均匀配向 而对电极表面的附加处理(例如通过摩擦)不再是必须的。代替地， 偏向(tilt)或预偏向(pretilt)角的优先方向由电极的特定设计控 制。在所谓的MVA(多区域垂直配向)显示器中，这通常通过具有导 致局部预偏向的突出的电极实现。结果，在施加电压时，LC分子在液 晶盒的不同的限定区域内以不同的方向平行于电极表面配向。由此实 现“受控的”切换，并且防止了干涉旋转位移线的形成。尽管这种布 置改善了显示器的视角，但是其导致其光透明性的降低。MVA的另一 个发展使用仅在一个电极侧上的突出，而相对的电极具有狭缝，这改 善了光透明性。在施加电压时所述带狭缝的电极在LC盒中产生不均匀 的电场，意味着仍实现受控的切换。为了进一步改善光透明性，可以 增加在所述狭缝和突出之间的间隔，但是这又导致响应时间的延长。 在所谓的PVA(图案化的VA)中，突出变得完全多余，因为两个电极 都在相对侧上利用狭缝结构化，这导致增加的对比度和改进的光透明 性，但是在技术上是困难的，并且使得显示器对机械影响(轻敲等) 更敏感。但是对于许多应用，例如监视器和特别是电视机屏幕，响应 时间的缩短和显示器的对比度和亮度(透射性)的改进是希望的。

另一个发展是所谓的PS(聚合物稳定化的)显示器，其也在术语 “PSA”(聚合物持续配向)下被知道。在这些显示器中，少量(例如 0.3％重量，典型地小于1％重量)的可聚合化合物被加入到LC介质 中，并且在引入LC盒中之后，被在在电极间施加电压的情况下原位聚 合或交联(通常通过UV光致聚合)。向LC混合物中添加可聚合的介 晶或液晶化合物(也被称为“反应性介晶质”(reactive mesogens， RMs))已经被证实是特别合适的。