[发明专利]液晶介质及在液晶显示器中的应用

说明书

本发明涉及可聚合化合物以及含有二苯并二呋喃的液晶化合物，和其用于光学、电光学的以及电子学目的的用途，特别是在液晶介质以及液晶显示器中，尤其是在PS(聚合物稳定)和PSA(聚合物稳定配向)类型的液晶显示器中的用途。

技术领域

本发明属于材料领域，涉及一种涉及液晶介质及在液晶显示器中的应用，尤其涉及一种在PS(聚合物稳定)或PSA(聚合物稳定配向)类型的液晶显示器中的用途。

背景技术

早期的液晶显示器主要是扭曲向列(TN)型类，但是，它们具有较大的对比度视角依赖性的缺陷。另外，已知所谓的具有更宽的视角的垂直配向(VA)显示器。VA显示器的液晶盒在两个透明电极之间含有液晶介质的层，其中该液晶介质通常具有负的介电各向异性值。在断电状态下，液晶层的分子垂直于电极面地(垂面地)或者倾斜垂面地取向。当将电压施加到两个电极上时，发生液晶分子平行于电极面的重取向。另外，已知光学补偿弯曲(OCB)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。另外已知的有所谓的面内切换(IPS)显示器，其含有在两个基板之间的液晶层，其中两个电极只是布置在两个基板中的一个上，和优选具有彼此交错的梳状结构。由此在施加电压到电极时，产生具有平行于液晶层的显著分量的电场。这样导致液晶分子在层面内重新取向。另外，提出了所谓的边缘场切换(FFS)显示器，其同样在相同基板上含有两个电极，但是不同于IPS显示器，其中仅一个构造为梳状结构化的电极形式，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，并且在整个盒中产生电场，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。

在较新类型的VA显示器中，液晶分子的均一取向限于在液晶盒之内的多个较小的畴上。这些畴(也称为倾斜畴)之间可以存在向错。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，因为不再需要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)。替换此地，通过电极的特定构造来控制倾角或倾斜角的优先指向。在所谓的多域垂直配向(MVA)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。由此实现受控的切换，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，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，使得进一步实现了受控切换。为进一步改进透光性，可以扩大切口与凸起之间的间距，但是这又导致响应时间的延长。在所谓的图案化VA(PVA)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，期望缩短响应时间以及改进显示器的对比度和亮度(透射率)。

另一种发展是所谓的聚合物稳定(PS)显示器，其也以术语聚合物稳定配向(PSA)公知。其中，将少量(例如0.3重量％、典型地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加到液晶混合物中已证实是特别适宜的。