[發明專利]液晶介質

有效

• 申請號: 200710180192.9
• 申請日: 2007-10-11
• 公開（公告）號: CN101161773A
• 公開（公告）日: 2008-04-16
• 發明（設計）人: M·維特克;B·舒勒;E·蒙特內格羅
• 申請（專利權）人: 默克專利股份有限公司
• 主分類號: C09K19/12
• 分類號: C09K19/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 劉明海

技術領域

本發明涉及液晶介質(LC介質)、其用于電光學目的的用途，和含有這種介質的LC顯示器。

背景技術

液晶主要用作顯示器件中的電介質，因為通過施加的電壓可以改變這類物質的光學性能。基于液晶的電光學器件是本領域技術人員極其公知的，并可以基于各種效應。這類器件的例子是具有動態散射的液晶盒(cell)，DAP(配向相變形(deformation?of?aligned?phases))液晶盒、賓/主型液晶盒、具有扭轉向列結構的TN液晶盒、STN(超扭轉向列)液晶盒、SBE(超雙折射效應)液晶盒和OMI(光學模式干涉)液晶盒。最常見的顯示器件基于Schadt-Helfrich效應并具有扭轉向列結構。

液晶材料必須具有良好的化學和熱穩定性和良好的對電場和電磁輻射的穩定性。此外，液晶材料應該具有低粘度并在液晶盒中產生短尋址時間、低閾值電壓和高對比度。

它們還應該在常規操作溫度下，即在高于和低于室溫的可能的最寬范圍內，具有適用于上述液晶盒的中間相，例如向列型或膽甾型中間相。由于液晶通常作為多種組分的混合物形式使用，所以這些組分容易彼此混溶是重要的。其它性能，例如電導率、介電各向異性和光學各向異性，必須根據液晶盒類型和應用領域而滿足各種要求。例如，具有扭轉向列結構的液晶盒的材料應該具有正介電各向異性和低電導率。

例如，對于具有用于切換單個像素的集成非線性元件的矩陣液晶顯示器(MLC顯示器)，需要具有大的正介電各向異性、寬向列相、相對較低的雙折射、非常高的比電阻、良好的紫外線和溫度穩定性和低蒸氣壓的介質。

這種類型的矩陣液晶顯示器是已知的。可用于單獨切換單個像素的非線性元件的例子是有源元件(即晶體管)。隨之使用術語“有源矩陣”，其中可以區分成兩類：

1.在作為基板的硅晶片上的MOS(金屬氧化物半導體)或其它二極管。

2.在作為基板的玻璃板上的薄膜晶體管(TFT)。

單晶硅作為基板材料的應用限制了顯示器尺寸，因為甚至是各種分顯示器的模塊式組裝也在接頭處產生問題。

在優選的更有前景的類型2的情況下，所用電光學效應通常是TN效應。區分成兩種技術：包含化合物半導體例如CdSe的TFT，或基于多晶或無定形硅的TFT。在世界范圍內正在對后一技術進行深入的研究。

將TFT矩陣施加到顯示器的一個玻璃板內側，而另一玻璃板在其內側帶有透明反電極。與像素電極的尺寸相比，TFT非常小并對圖像幾乎沒有負面作用。這種技術也可以擴展到全色容(colour-capable)顯示器，其中以濾光片元件與每個可切換像素相對的方式布置紅色、綠色和藍色濾光片的鑲嵌體(mosaic)。

TFT顯示器通常作為在透射中具有交叉偏振片的TN液晶盒形式操作并且從背面照明。

術語“MLC顯示器”在此包括具有集成非線性元件的任何矩陣顯示器，即，除了有源矩陣外，還有具有無源元件，例如變阻器或二極管的顯示器(MIM＝金屬-絕緣體-金屬)。