液晶顯示器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及FFS型液晶（LC)顯示器，其包含具有負介電各向異性和雙或多反應性 可聚合化合物的液晶介質、和包括在LC介質中平面配向的配向層。
【背景技術】
[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， 這些具有強烈的對比度視角依賴性的缺陷。
[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 兩個透明電極之間容納有LC介質層，其中該LC介質通常具有負的介電（DC)各向異性值。 在斷電狀態下，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 施加到兩個電極上時，會發生LC分子平行于電極表面的再配向。
[0004] 此外，已報道了所謂的FFS( "邊緣場切換"）顯示器（尤其參見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電極，其中 一個以梳形方式結構化而另一個為未結構化的。由此產生強的所謂的"邊緣場"，即接近電 極邊緣處的強電場和在整個盒內同時具有強的垂直分量和強的水平分量的電場。FFS顯示 器具有低的對比度視角依賴性。FFS顯示器通常包含有正介電各向異性LC介質、和通常由 聚酰亞胺構成的配向層，所述配向層向LC介質分子提供平面配向。
[0005] FFS顯示器可以作為有源矩陣或無源矩陣顯示器操作。在有源矩陣顯示器的情況 下，單獨像素通常通過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，而在無源矩陣顯示器的情況下，單獨的像素通常通過現有技術已知的多路傳輸方法尋 址。
[0006] 此外，FFS顯示器已經被公開（參見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計和層厚度，但包括具有負介 電各向異性的LC介質層代替具有正介電各向異性的LC介質。具有負介電各向異性的LC 介質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介質相比，具有更少的傾 斜和更多的扭轉取向，由此結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介電各向異性的LC介質還具有多個缺點。例如， 它們與具有正介電各向異性的LC介質相比具有顯著更低的可靠性。
[0008] 如本文之后所用的術語"可靠性"表示在時間和具有不同的應力載荷（例如光載 荷、溫度、濕度、電壓）下顯示器的性能的質量并且包含顯示器效應，例如圖像粘滯（面和線 圖像粘滯）、色差、yogore等，其對于LC顯示器領域的技術人員是已知的。作為劃分可靠 性的標準參數，通常使用電壓保持比（VHR)值，其是在測試顯示器中保持恒定電壓的量度。 VHR值越高，介質的可靠性越好。
[0009] 在FFS顯示器中具有負介電各向異性的LC介質降低的可靠性可以通過LC分子與 配向層的聚酰亞胺的相互作用解釋，其結果是離子由聚酰亞胺配向層提取，并且其中具有 負介電各向異性的LC分子確實更有效地提取該離子。
[0010] 這導致對于待用于FFS顯示器的LC介質新的要求。特別地，LC介質必須顯示高 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 在低溫下短的響應時間、低的閾值電壓、灰度的多樣性、高的對比度和寬的視角以及降低的 圖像粘滯。
[0011] 因此，在現有技術已知的顯示器中經常觀察到出所謂的"圖像粘滯"或者"圖像燒 傷"的不希望有的效應，其中在LC顯示器中通過各個像素的短暫尋址而產生的圖像甚至在 這些像素中的電場已經斷開后或在其它像素已經尋址后仍然是可看得見的。
[0012] 如果使用具有低VHR的LC介質，則一方面可能出現該"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分子的分解反應和由此引發離子或自由基雜質的產 生。這些可能累積，特別是在電極或配向層上，在那里它們可降低有效的施加電壓。
[0013] 現有技術中觀察到的另一個問題在于用于顯示器包括但不限于FFS顯示器的LC 介質，通常表現出高粘度，并且因此表現出高的切換時間。為了降低LC介質的粘度和切換 時間，現有技術已建議在LC化合物中加入烯基。但是，觀察到包含烯基化合物的LC介質通 常顯示出可靠性和穩定性的降低，并且特別是暴露于UV照射之后VHR的降低。
【發明內容】
[0014] 因此，本發明的目的是提供用于FFS顯示器的改進的LC介質，特別是UB-FFS模式 的那些，其不表現出或者僅在小的程度上表現出以上所述的缺點并且其具有改進的性質。 本發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時間、低閾值電壓、灰度多樣性、高對比度和 寬的視角以及降低的圖像粘滯的FFS顯示器。
[0015] 該目的根據本發明通過提供上述和以下要求保護的FFS顯示器和其中所使用的 LC介質實現。特別地，本發明的發明人已經發現以上目的可以通過在FFS顯示器中使用包 含如以下所描述的雙或多反應性可聚合化合物和優選地包含一種或多種烯基化合物的LC 介質實現。還已經發現當在用于FFS顯示器的LC介質中使用這種雙或多反應性化合物時， 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介質更高。
[0016] 此外，包含如下文所述的雙-或多反應性可聚合化合物的LC介質的使用允許利用 含有烯基的LC介質的已知優點，如降低的粘度和更快的切換時間，并且同時導致改進的可 靠性和高VHR值，尤其是在UV曝光之后。
[0017] 本發明涉及邊緣場切換（FFS)模式液晶（LC)顯示器，包括兩個基板、提供于一個 基板上的兩個電極（而另一基板上未提供電極）、位于基板之間的液晶（LC)介質層，所述液 晶介質具有負介電各向異性并包含LC分子和一種或多種具有兩個或更多個可聚合基團的 可聚合化合物，所述顯示器進一步包括提供于基板的至少一個之上的配向層，其與LC介質 接觸并誘導LC介質的LC分子的平面配向。
[0018] 優選地，配向層包含聚酰亞胺，非常優選地由聚酰亞胺組成。
[0019] 優選地，在基板上提供的一個電極具有梳形結構并且另一個電極優選是未結構化 的。
[0020] 優選地,所述可聚合化合物具有液晶骨架并且選自反應性介晶。
[0021] 優選地，所述可聚合化合物包含至少三個可聚合基團，所述可聚合基團優選地選 自丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酯基。
[0022] 優選地，所述可聚合化合物的可聚合基團選自丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酯基。
[0023] 此外，本發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（所述LC介質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] 術語定義
[0026] 本發明所公開和請求保護的顯示器在下文中也稱作"超亮度FFS(UB-FFS) "模式的 顯示器。
[0027] 如本文所用的術語"介晶基團"是本領域技術人員已知的且描述于文獻中，并且表 示由于其吸引和排斥相互作用的各向異性實質上有助于在低分子量或聚合物質中產生液 晶（LC)相的基團。含有介晶基團的化合物（介晶化合物）并非必然地本身必須具有LC相。 對于介晶化合物而言，也有可能僅在與其它化合物混合后和/或在聚合之后表現出LC相行 為。典型的介晶基團為，例如，剛性的棒狀或盤狀單元。PureAppl.Chem. 73(5)，888(2001) 和C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem. 2004, 116, 6340-6368 中給出了有關介晶 或LC化合物所使用的術語和定義的綜述。
[0028] 下文中也稱作"Sp"的術語"間隔基團"是本領域技術人員已知的，并且描述 于文獻中，參見例如PureAppl.Chem. 73 (5)，888 (2001) Diele,Angew.Chem. 2004, 116,6340-6368。如本文所用，術語"間隔基團"或"間隔基"表示 在可聚合介晶化合物中連接介晶基團和可聚合基團的撓性基團，例如亞烷基。
[0029] 如本文所用，術語"反應性介晶"和"RM"表示含有一個介晶基團和一個或多個適 于聚合的官能團的化合物，所述一個或多個適于聚合的官能團也稱作"可聚合基團"或"P"。
[0030] 如本文之后所用，除非另有說明，術語"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，除非另有說明，術語"可聚合"表示在含有基團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。
[0032] 如本文所用，術語"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域技術人員已知的通常條件下，特別是在含有基團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。
[0033] 如本文所用，術語"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構的和光學的各向異性的分子，例如LC分子，其在受到如電 場或磁場的外部刺激時改變它們的取向，這導致該層對偏振或非偏振光的透射率的改變。
[0034] 上下文中"有機基團"表示碳基或烴基。
[0035] 上下文中，
[0036]
【主權項】
1. 邊緣場切換（FF巧模式液晶（LC)顯示器，包括兩個基板，提供于基板之一上的兩個 電極，位于基板之間、具有負介電各向異性并且包含LC分子和具有兩個或更多個可聚合基 團的一種或多種可聚合化合物的液晶（LC)介質層，所述顯示器進一步包括提供于至少一 個基板上的配向層，所述配向層與LC介質接觸并且誘導LC介質的LC分子的平面配向。
2. 權利要求1的LC顯示器，其中電極之一具