液晶顯示器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及FFS型液晶（LC)顯示器，其包含具有負(fù)介電各向異性和雙或多反應(yīng)性 可聚合化合物的液晶介質(zhì)、和包括在LC介質(zhì)中平面配向的配向?qū)印?br>【背景技術(shù)】
[0002] 目前使用的液晶顯示器（LC顯示器）通常是TN( "扭曲向列"）型的那些。然而， 這些具有強(qiáng)烈的對(duì)比度視角依賴(lài)性的缺陷。
[0003] 另外，已知所謂的VA("垂直配向"）顯示器具有更寬的視角。VA顯示器的LC盒在 兩個(gè)透明電極之間容納有LC介質(zhì)層，其中該LC介質(zhì)通常具有負(fù)的介電（DC)各向異性值。 在斷電狀態(tài)下，LC層的分子垂直于電極表面（垂面地）或者具有傾斜的垂面配向。將電壓 施加到兩個(gè)電極上時(shí)，會(huì)發(fā)生LC分子平行于電極表面的再配向。
[0004] 此外，已報(bào)道了所謂的FFS( "邊緣場(chǎng)切換"）顯示器（尤其參見(jiàn)S.H.Jung等人，Jpn.J.Appl.Phys.，第43卷，第3期，2004,1028)，其在相同的基板上容納有兩個(gè)電極，其中 一個(gè)以梳形方式結(jié)構(gòu)化而另一個(gè)為未結(jié)構(gòu)化的。由此產(chǎn)生強(qiáng)的所謂的"邊緣場(chǎng)"，即接近電 極邊緣處的強(qiáng)電場(chǎng)和在整個(gè)盒內(nèi)同時(shí)具有強(qiáng)的垂直分量和強(qiáng)的水平分量的電場(chǎng)。FFS顯示 器具有低的對(duì)比度視角依賴(lài)性。FFS顯示器通常包含有正介電各向異性LC介質(zhì)、和通常由 聚酰亞胺構(gòu)成的配向?qū)樱雠湎驅(qū)酉騆C介質(zhì)分子提供平面配向。
[0005] FFS顯示器可以作為有源矩陣或無(wú)源矩陣顯示器操作。在有源矩陣顯示器的情況 下，單獨(dú)像素通常通過(guò)集成的非線性有源元件例如晶體管（例如薄膜晶體管（"TFT"））尋 址，而在無(wú)源矩陣顯示器的情況下，單獨(dú)的像素通常通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)已知的多路傳輸方法尋 址。
[0006] 此外，F(xiàn)FS顯示器已經(jīng)被公開(kāi)（參見(jiàn)S.H.Lee等人，Appl.Phys.Lett. 73 (20)，1998, 2882-2883 和S.H.Lee等人，LiquidCrystals 39 (9)，2012, 1141-1148)，其具有與FFS顯示器相似的電極設(shè)計(jì)和層厚度，但包括具有負(fù)介 電各向異性的LC介質(zhì)層代替具有正介電各向異性的LC介質(zhì)。具有負(fù)介電各向異性的LC 介質(zhì)顯示了更有利的指向矢取向，其與具有正介電各向異性的LC介質(zhì)相比，具有更少的傾 斜和更多的扭轉(zhuǎn)取向，由此結(jié)果是這些顯示器具有更高的透射率。
[0007] 然而，在FFS顯示器中使用具有負(fù)介電各向異性的LC介質(zhì)還具有多個(gè)缺點(diǎn)。例如， 它們與具有正介電各向異性的LC介質(zhì)相比具有顯著更低的可靠性。
[0008] 如本文之后所用的術(shù)語(yǔ)"可靠性"表示在時(shí)間和具有不同的應(yīng)力載荷（例如光載 荷、溫度、濕度、電壓）下顯示器的性能的質(zhì)量并且包含顯示器效應(yīng)，例如圖像粘滯（面和線 圖像粘滯）、色差、yogore等，其對(duì)于LC顯示器領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的。作為劃分可靠 性的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，通常使用電壓保持比（VHR)值，其是在測(cè)試顯示器中保持恒定電壓的量度。 VHR值越高，介質(zhì)的可靠性越好。
[0009] 在FFS顯示器中具有負(fù)介電各向異性的LC介質(zhì)降低的可靠性可以通過(guò)LC分子與 配向?qū)拥木埘啺返南嗷プ饔媒忉專(zhuān)浣Y(jié)果是離子由聚酰亞胺配向?qū)犹崛?，并且其中具?負(fù)介電各向異性的LC分子確實(shí)更有效地提取該離子。
[0010] 這導(dǎo)致對(duì)于待用于FFS顯示器的LC介質(zhì)新的要求。特別地，LC介質(zhì)必須顯示高 的可靠性和在UV曝光之后高的VHR值。另外的要求是高比電阻、大的工作溫度范圍、甚至 在低溫下短的響應(yīng)時(shí)間、低的閾值電壓、灰度的多樣性、高的對(duì)比度和寬的視角以及降低的 圖像粘滯。
[0011] 因此，在現(xiàn)有技術(shù)已知的顯示器中經(jīng)常觀察到出所謂的"圖像粘滯"或者"圖像燒 傷"的不希望有的效應(yīng)，其中在LC顯示器中通過(guò)各個(gè)像素的短暫尋址而產(chǎn)生的圖像甚至在 這些像素中的電場(chǎng)已經(jīng)斷開(kāi)后或在其它像素已經(jīng)尋址后仍然是可看得見(jiàn)的。
[0012] 如果使用具有低VHR的LC介質(zhì)，則一方面可能出現(xiàn)該"圖像粘滯"。日光或背光照 明的UV成分可能造成其中不希望的LC分子的分解反應(yīng)和由此引發(fā)離子或自由基雜質(zhì)的產(chǎn) 生。這些可能累積，特別是在電極或配向?qū)由?，在那里它們可降低有效的施加電壓?br>[0013] 現(xiàn)有技術(shù)中觀察到的另一個(gè)問(wèn)題在于用于顯示器包括但不限于FFS顯示器的LC 介質(zhì)，通常表現(xiàn)出高粘度，并且因此表現(xiàn)出高的切換時(shí)間。為了降低LC介質(zhì)的粘度和切換 時(shí)間，現(xiàn)有技術(shù)已建議在LC化合物中加入烯基。但是，觀察到包含烯基化合物的LC介質(zhì)通 常顯示出可靠性和穩(wěn)定性的降低，并且特別是暴露于UV照射之后VHR的降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 因此，本發(fā)明的目的是提供用于FFS顯示器的改進(jìn)的LC介質(zhì)，特別是UB-FFS模式 的那些，其不表現(xiàn)出或者僅在小的程度上表現(xiàn)出以上所述的缺點(diǎn)并且其具有改進(jìn)的性質(zhì)。 本發(fā)明另外的目的是提供具有良好透射率、高可靠性、尤其在UV曝光之后的VHR值、高比電 阻、大的工作溫度范圍、甚至在低溫下短的響應(yīng)時(shí)間、低閾值電壓、灰度多樣性、高對(duì)比度和 寬的視角以及降低的圖像粘滯的FFS顯示器。
[0015] 該目的根據(jù)本發(fā)明通過(guò)提供上述和以下要求保護(hù)的FFS顯示器和其中所使用的 LC介質(zhì)實(shí)現(xiàn)。特別地，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)以上目的可以通過(guò)在FFS顯示器中使用包 含如以下所描述的雙或多反應(yīng)性可聚合化合物和優(yōu)選地包含一種或多種烯基化合物的LC 介質(zhì)實(shí)現(xiàn)。還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)在用于FFS顯示器的LC介質(zhì)中使用這種雙或多反應(yīng)性化合物時(shí)， 令人驚訝地在UV曝光之后可靠性和VHR值相比不含可聚合化合物的LC介質(zhì)更高。
[0016] 此外，包含如下文所述的雙-或多反應(yīng)性可聚合化合物的LC介質(zhì)的使用允許利用 含有烯基的LC介質(zhì)的已知優(yōu)點(diǎn)，如降低的粘度和更快的切換時(shí)間，并且同時(shí)導(dǎo)致改進(jìn)的可 靠性和高VHR值，尤其是在UV曝光之后。
[0017] 本發(fā)明涉及邊緣場(chǎng)切換（FFS)模式液晶（LC)顯示器，包括兩個(gè)基板、提供于一個(gè) 基板上的兩個(gè)電極（而另一基板上未提供電極）、位于基板之間的液晶（LC)介質(zhì)層，所述液 晶介質(zhì)具有負(fù)介電各向異性并包含LC分子和一種或多種具有兩個(gè)或更多個(gè)可聚合基團(tuán)的 可聚合化合物，所述顯示器進(jìn)一步包括提供于基板的至少一個(gè)之上的配向?qū)樱渑cLC介質(zhì) 接觸并誘導(dǎo)LC介質(zhì)的LC分子的平面配向。
[0018] 優(yōu)選地，配向?qū)影埘啺?，非常?yōu)選地由聚酰亞胺組成。
[0019] 優(yōu)選地，在基板上提供的一個(gè)電極具有梳形結(jié)構(gòu)并且另一個(gè)電極優(yōu)選是未結(jié)構(gòu)化 的。
[0020] 優(yōu)選地,所述可聚合化合物具有液晶骨架并且選自反應(yīng)性介晶。
[0021] 優(yōu)選地，所述可聚合化合物包含至少三個(gè)可聚合基團(tuán)，所述可聚合基團(tuán)優(yōu)選地選 自丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酯基。
[0022] 優(yōu)選地，所述可聚合化合物的可聚合基團(tuán)選自丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酯基。
[0023] 此外，本發(fā)明涉及上下文中所述的LC顯示器，其中可聚合化合物在LC顯示器中聚 合。
[0024] 此外，本發(fā)明涉及制造如上下文中所述的FFS模式的LC顯示器的方法，其包括在 顯示器基板之間填充LC介質(zhì)（所述LC介質(zhì)包含如上下文所述的一種或多種可聚合化合 物）和聚合可聚合化合物的步驟。
[0025] 術(shù)語(yǔ)定義
[0026] 本發(fā)明所公開(kāi)和請(qǐng)求保護(hù)的顯示器在下文中也稱(chēng)作"超亮度FFS(UB-FFS) "模式的 顯示器。
[0027] 如本文所用的術(shù)語(yǔ)"介晶基團(tuán)"是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的且描述于文獻(xiàn)中，并且表 示由于其吸引和排斥相互作用的各向異性實(shí)質(zhì)上有助于在低分子量或聚合物質(zhì)中產(chǎn)生液 晶（LC)相的基團(tuán)。含有介晶基團(tuán)的化合物（介晶化合物）并非必然地本身必須具有LC相。 對(duì)于介晶化合物而言，也有可能僅在與其它化合物混合后和/或在聚合之后表現(xiàn)出LC相行 為。典型的介晶基團(tuán)為，例如，剛性的棒狀或盤(pán)狀單元。PureAppl.Chem. 73(5)，888(2001) 和C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem. 2004, 116, 6340-6368 中給出了有關(guān)介晶 或LC化合物所使用的術(shù)語(yǔ)和定義的綜述。
[0028] 下文中也稱(chēng)作"Sp"的術(shù)語(yǔ)"間隔基團(tuán)"是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，并且描述 于文獻(xiàn)中，參見(jiàn)例如PureAppl.Chem. 73 (5)，888 (2001) Diele,Angew.Chem. 2004, 116,6340-6368。如本文所用，術(shù)語(yǔ)"間隔基團(tuán)"或"間隔基"表示 在可聚合介晶化合物中連接介晶基團(tuán)和可聚合基團(tuán)的撓性基團(tuán)，例如亞烷基。
[0029] 如本文所用，術(shù)語(yǔ)"反應(yīng)性介晶"和"RM"表示含有一個(gè)介晶基團(tuán)和一個(gè)或多個(gè)適 于聚合的官能團(tuán)的化合物，所述一個(gè)或多個(gè)適于聚合的官能團(tuán)也稱(chēng)作"可聚合基團(tuán)"或"P"。
[0030] 如本文之后所用，除非另有說(shuō)明，術(shù)語(yǔ)"可聚合化合物"表示可聚合的單體化合物。
[0031] 如本文之后所用，除非另有說(shuō)明，術(shù)語(yǔ)"可聚合"表示在含有基團(tuán)P或者的化合 物聚合使用的條件下可聚合，所述化合物為如上下文所述的式I的化合物或者可聚合化合 物或者冊(cè)。
[0032] 如本文所用，術(shù)語(yǔ)"低分子量化合物"和"不可聚合化合物"表示通常為單體的化 合物，其不含有適于在本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的通常條件下，特別是在含有基團(tuán)P或者PH的 化合物（如上下文所述的可聚合化合物或者RM)聚合所使用的條件下聚合的官能團(tuán)。
[0033] 如本文所用，術(shù)語(yǔ)"活化層"和"可切換層"表示光電顯示器中，例如LC顯示器中的 層，其包含一種或多種具有結(jié)構(gòu)的和光學(xué)的各向異性的分子，例如LC分子，其在受到如電 場(chǎng)或磁場(chǎng)的外部刺激時(shí)改變它們的取向，這導(dǎo)致該層對(duì)偏振或非偏振光的透射率的改變。
[0034] 上下文中"有機(jī)基團(tuán)"表示碳基或烴基。
[0035] 上下文中，
[0036]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 邊緣場(chǎng)切換（FF巧模式液晶（LC)顯示器，包括兩個(gè)基板，提供于基板之一上的兩個(gè) 電極，位于基板之間、具有負(fù)介電各向異性并且包含LC分子和具有兩個(gè)或更多個(gè)可聚合基 團(tuán)的一種或多種可聚合化合物的液晶（LC)介質(zhì)層，所述顯示器進(jìn)一步包括提供于至少一 個(gè)基板上的配向?qū)?，所述配向?qū)优cLC介質(zhì)接觸并且誘導(dǎo)LC介質(zhì)的LC分子的平面配向。
2. 權(quán)利要求1的LC顯示器，其中電極之一具