CN101153971A - 液晶显示器 - Google Patents

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CN101153971A CNA2006101427616A CN200610142761A CN101153971A CN 101153971 A CN101153971 A CN 101153971A CN A2006101427616 A CNA2006101427616 A CN A2006101427616A CN 200610142761 A CN200610142761 A CN 200610142761A CN 101153971 A CN101153971 A CN 101153971A
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Abstract

一种液晶显示器包括：第一面板和第二面板；形成在至少第一面板和第二面板之一上的对准层；以及插在第一显示面板和第二显示面板之间并包含液晶分子的液晶层。对准层包括含有聚酰胺酸和聚酰亚胺的聚合物，聚酰胺酸具有多个酰胺酸基，而聚酰亚胺具有多个酰亚胺基。聚合物的酰亚胺化比例至少约为85％。

Description

液晶显示器
相关申请的交叉引用
本申请要求2005年9月28日在韩国知识产权局提交的申请号为10-2005-0090381的韩国专利申请的优先权和利益，其公开内容作为参考全部包含在本文中。
技术领域
本发明的公开内容涉及液晶显示器。
背景技术
液晶显示器(LCD)是应用最广的平板显示器类型。液晶显示器通常包括两块显示面板以及插在它们之间的液晶(LC)层，这两块显示面板配备有场生电极，例如像素电极和公共电极。在液晶显示器中，给场生电极施加电压以产生电场，然后，由电场来确定液晶层的液晶分子的对准(alignment)。由此，穿过液晶层的光的透射率得到控制。
另外，对于液晶显示器，液晶经由在像素电极和公共电极之间产生的电场而旋转以改变光的透射率，从而得到响应光透射率变化的由液晶显示器显示的图像。在像素电极和公共电极之间产生的电场由像素电极控制，而像素电极的电压由开关元件例如薄膜晶体管(TFT)控制，。通过扫描沿着栅极线传送的信号，薄膜晶体管(TFT)传送或截断图像信号，该图像信号沿数据线传送至像素电极或者从像素电极中传送该图像信号。
当电压未施加给像素电极和公共电极时，液晶层内的液晶分子由在薄膜晶体管阵列面板和公共电极面板表面上形成的对准层沿预定方向进行排列。另一方面，当电压施加给像素电极和公共电极时，液晶分子根据电场方向旋转。
此外，由于液晶显示器是非发射元件，应该从液晶显示器的内部或外部提供额外的光。因此，可以在薄膜晶体管阵列面板的背面上提供背光元件。
然而，当长期驱动液晶显示器时，液晶显示器可能因来自背光元件的光而劣化。液晶显示器的上述劣化会导致电压保持比(VHR)下降，电压保持比(VHR)定义为薄膜晶体管切断之后像素电极和公共电极之间的电压差相对于初始电压差的比。另外，当长期驱动液晶显示器时，这可能导致不规则图像的显示，例如明显出现在显示区内的水平线或垂直线，从而可能缩短大屏幕液晶显示器的寿命，并且也劣化显示特性。
因此，需要防止电压保持比降低和减少不规则图像的显示的LCD和方法。
发明内容
根据本发明的示例性实施方案，提供一种液晶显示器。该液晶显示器包括：彼此面对的第一面板和第二面板；形成在至少第一面板和第二面板之一上的对准层；插在第一面板和第二面板之间并包含液晶分子的液晶层。对准层包括含有聚酰胺酸和聚酰亚胺的聚合物，聚酰胺酸具有多个酰胺酸基，而聚酰亚胺具有多个酰亚胺基。而且聚合物的酰亚胺化比例至少约为85％。
另外，聚酰胺酸包括多个由化学式(I)表示的酰胺酸基：
Figure A20061014276100091
聚酰亚胺包括多个由化学式(II)表示的酰亚胺基：
Figure A20061014276100092
其中R1、R2、R3和R4彼此相同或不同，各自都选自脂基或芳族基团，m和n各自都是整数。
组成部分
Figure A20061014276100093
和各自包括下列部分中的至少一个：
此外，组成部分-R2-和-R4-可以包括下列部分中的至少一个：
Figure A20061014276100102
通过共聚合四羧酸二酐和二胺化合物可以获得所述聚合物。
四羧酸二酐可以选自脂族四羧酸二酐和芳族四羧酸二酐。脂族四羧酸二酐至少选自下列之一：1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2，3，4-环戊烷四羧酸二酐、5-(2，5-二氧四氢呋喃基)-3-甲基环己烷-1，2-二羧酸二酐、5-(2，5-二氧四氢呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1，2-二羧酸二酐、5-(2，5-二氧四氢呋喃基)-3-甲基-4-环已烯-1，2-二羧酸二酐、4-(2，5-二氧四氢呋喃基-3-基)-1，2，3，4-四氢化萘-1，2-二羧酸二酐、二环辛烯-2，3，5，6-四羧酸二酐、2，3，5-三羧基环戊基羧酸二酐、1，2，3，4-四甲基-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2-二甲基-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1-甲基-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2，3，4-四氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2-二氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1-氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2-二甲基-3，4-二氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1-甲基-3-氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐和1-甲基-4-氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐；而芳族四羧酸二酐至少选自下列之一：均苯四酸二酐、苯甲酮四羧酸二酐、氧二邻苯二甲酸二酐、二邻苯二甲酸酐和六氟异亚丙基二邻苯二甲酸二酐。
此外，二胺化合物可以用化学式(III)表示：
Figure A20061014276100111
其中R5是脂基或芳族基团；R6选自-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-和-CONH-中的一个；R7选自具有1-30个碳原子的直链、支化或环状烷基、具有7-40个碳原子的不饱和烃基、饱和环状烃基、以及它们的混合物；而a是从1到10的整数。
二胺化合物可以包括至少一种选自以下的物质：p-苯二胺、m-苯二胺、4，4-氧联二苯胺、4，4-亚甲基二苯胺、2，2-二(氨基苯基)六氟丙烷、m-二(氨基苯氧基)二苯基砜、p-二(氨基苯氧基)二苯基砜、1，4-二(氨基苯氧基)苯、1，3-二(氨基苯氧基)苯、2，2-二[(氨基苯氧基)苯基]丙烷和2，2-二[(氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷。
此外，二胺单体可以包含保持液晶分子的垂直对准力的官能团。
四羧酸二酐单体和二胺单体可以按1∶1的比例进行共聚合。
聚合物的重均分子量(Mw)可以约为10,000-250,000g/mol。
第一面板可以包括：第一衬底；形成在第一衬底上的栅极线；与栅极线交叉的数据线；连接到栅极线和数据线的薄膜晶体管；连接到薄膜晶体管的像素电极。
像素电极可以具有切口(cutout)。
而且，液晶分子具有负介电各向异性，并且可以和第一面板和第二面板垂直对准。
液晶显示器还可以包括确定液晶层内液晶分子的倾斜方向的倾斜方向确定部件。
倾斜方向确定部件可以具有形成在像素电极和公共电极至少一个内的切口或形成在像素电极和公共电极至少一个上的突出部分。
另外，根据本发明的示例性实施方案，提供制造液晶显示器的方法。
所述方法包括：在第一衬底上形成第一信号线，第二信号线与第一信号线交叉并绝缘，将薄膜晶体管连接到第一信号线和第二信号线，并且将像素电极连接到薄膜晶体管；在第二衬底上形成公共电极来面对像素电极；制备包括聚酰胺酸和聚酰亚胺的聚合物，聚酰胺酸具有多个酰胺酸基，而聚酰亚胺具有多个酰亚胺基；将聚合物施加到像素电极和公共电极至少一个上，并且固化聚酰胺酸以形成酰亚胺化比例至少约为85％的共聚物。
可以在约180-250℃的温度下对聚合物进行固化。
也可以对聚合物进行约10-20分钟的固化。
聚酰胺酸的制备包括：对四羧酸二酐单体和二胺单体进行共聚合；将共聚化合物溶解在溶剂内。
四羧酸二酐单体可以包括脂族四羧酸二酐和芳族四羧酸二酐中的至少一种。脂族四羧酸二酐可以包括至少一种选自以下的物质：1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2，3，4-环戊烷四羧酸二酐、5-(2，5-二氧四氢呋喃基)-3-甲基环己烷-1，2-二羧酸二酐、5-(2，5-二氧四氢呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1，2-二羧酸二酐、5-(2，5-二氧四氢呋喃基)-3-甲基-4-环已烯-1，2-二羧酸二酐、4-(2，5-二氧四氢呋喃基-3-基)-1，2，3，4-四氢化萘-1，2-二羧酸二酐、二环辛烯-2，3，5，6-四羧酸二酐、2，3，5-三羧基环戊基羧酸二酐、1，2，3，4-四甲基-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2-二甲基-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1-甲基-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2，3，4-四氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2-二氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1-氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2-二甲基-3，4-二氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1-甲基-3-氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐和1-甲基-4-氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐，而芳族四羧酸二酐可以包括至少一种选自以下的物质：均苯四酸二酐、苯甲酮四羧酸二酐、氧二邻苯二甲酸二酐、二邻苯二甲酸酐和六氟异亚丙基二邻苯二甲酸二酐。
此外，二胺单体可以用化学式(III)表示：
Figure A20061014276100121
其中R5是脂基或芳族基团；R6选自-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-和-CONH-中的一个；R7选自具有1-30个碳原子的直链、支化或环状烷基、具有7-40个碳原子的不饱和烃基、饱和环状烃基、以及它们的混合物；而a是从1到10的整数。
二胺单体可以包括下列物质中的至少一种：对苯二胺、间苯二胺、4，4-氧联二苯胺、4，4-亚甲基二苯胺、2，2-二(氨基苯基)六氟丙烷、间二(氨基苯氧基)二苯基砜、对二(氨基苯氧基)二苯基砜、1，4-二(氨基苯氧基)苯、1，3-二(氨基苯氧基)苯、2，2-二[(氨基苯氧基)苯基]丙烷和2，2-二[(氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷。
同样，溶剂可以是下列物质中的至少一种：二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、N-甲基己内酰胺、二甲基砜、六甲基亚砜、四甲基脲、吡啶、丙酮、乙酸乙酯、间甲酚、四氢呋喃、三氯甲烷、γ-丁内酯、乙基溶纤剂(ethyl cellosolve)、丁基溶纤剂、乙基卡必醇、丁基卡必醇、乙基卡必醇醋酸酯、乙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、1-丁氧基-2-丙醇、1-苯氧基-2-丙醇、丙二醇乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇1-一甲醚2-乙酸酯、丙二醇1-乙醚2-乙酸酯、一缩二丙二醇、二缩二丙二醇一甲醚、2-(2-乙氧基丙氧基)丙醇、甲基乳酸酯、乙基乳酸酯、n-丙基乳酸酯、n-丁基乳酸酯、以及异戊基乳酸酯。而且，对四羧酸二酐单体和二胺单体的共聚合还可以包括交联剂。
交联剂的含量基于共聚物总量可以约为20wt％或更小。
附图说明
图1是根据本发明示例性实施方案用于液晶显示器的薄膜晶体管阵列面板的布局图；
图2是根据本发明示例性实施方案用于液晶显示器的公共电极面板的布局图；
图3是包括图1的薄膜晶体管阵列面板和图2的公共电极面板的液晶显示器的布局图。
图4和图5是图3的液晶显示器的剖视图，分别说明沿着IV-IV线和V-V线切割的剖面；
图6是比较表2所列对准层的电压保持比(VHR)变化的棒图；以及
图7是表示电压保持比(VHR)随着内含交联剂量而变化的曲线图。
具体实施方式
将在下文中参考附图详细地描述本发明的示例性实施方案。
本领域技术人员将能认识到，可以按各种不同方式对所述示例性实施方案进行修改，都不脱离本发明的本质或范围。
现在，将参考图1至图5详细描述本发明示例性实施方案的液晶显示器。
图1是根据本发明示例性实施方案用于液晶显示器的薄膜晶体管阵列面板的布局图，图2是根据本发明示例性实施方案用于液晶显示器的公共电极面板的布局图，而图3是液晶显示器的布局图，该液晶显示器包括图1的薄膜晶体管阵列面板和图2的公共电极面板。图4和图5是图3的液晶显示器的剖视图，分别说明沿着IV-IV线和V-V线切割的剖面。
参考图1至图5，根据本发明示例性实施方案的液晶显示器包括彼此面对的薄膜晶体管阵列面板100和公共电极面板200，以及插在面板100和200之间的液晶层3。
首先，将参考图1、图3、图4和图5描述薄膜晶体管阵列面板100。
多根栅极线121和多根存储电极线131形成在绝缘衬底110上，绝缘衬底110由例如透明玻璃、塑料或类似物制成。
栅极线121传输栅极信号，并且大体上沿水平方向传播。每根栅极线121包括宽端部129，用于在向上伸出的多个栅极124和另一层或外部驱动电路之间进行连接。产生栅极信号的栅极驱动电路可以安装在柔性印制电路膜上，该柔性印制电路膜连接在衬底110上、直接安装在衬底110上或者与衬底110集成在一起。当栅极驱动电路与衬底110集成在一起时，栅极线121可以延伸至直接与电路连接。
每根存储电极线131接收预定电压。另外，每根存储电极线131包括基本上平行于每根栅极线121的分支线、一组从分支线分叉出的多个第一、第二、第三和第四存储电极133a、133b、133c和133d、以及多个连接部分133e。而且，每根存储电极线131定位在彼此相邻的两根栅极线121之间，而分支线靠近栅极线121之间的上栅极线。
第一存储电极133a和第二存储电极133b沿垂直方向延伸以便彼此面对。第一存储电极133a具有连接到分支线的固定端部和与固定端部相对的自由端部。固定端部具有突出部分。第三存储电极133c和第四存储电极133d从第一存储电极133a的中心分别倾斜地延伸到第二存储电极133b的上部和下部。连接部分133e连接在相邻存储电极133a-133d之间。然而，存储电极线131的形状和排列可以按各种不同方式进行修改。
例如，栅极线121和存储电极线131可以由铝基金属，例如铝(Al)或铝合金，银基金属，例如银(Ag)或银合金，铜基金属，例如铜(Cu)或铜合金，钼基金属，例如钼(Mo)或钼合金，铬(Cr)，钽(Ta)，钛(Ti)等制成。此外，栅极线121和存储电极线131可以具有包括物理特性彼此不同的两层导电层的多层结构。例如，一层导电层由低电阻率金属如铝基金属、银基金属和铜基金属制成，以便减少信号延迟或电压下降。相反，另一层导电层由与ITO(氧化锡铟)和IZO(氧化锌铟)具有良好的物理、化学和电气接触特性的材料(例如钼基金属、铬、钽和钛)制成。优选组合的实例包括铬下层和铝(合金)上层的组合以及铝(合金)下层和钼(合金)上层的组合。然而，栅极线121和存储电极线131可以由各种金属或导体制成。
栅极线121和存储电极线131的侧面相对于衬底110的表面倾斜，并且倾倾角优选约为30°-80°。
在栅极线121和存储电极线131上形成例如由氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)制成的栅极绝缘层140。
在栅极绝缘层140上形成例如由加氢非晶硅(缩写成加氢a-Si)或多晶硅制成的多个半导体条151。半导体条151大体上沿纵向方向延伸，并且具有多个向栅极124突出的突出部分154。
多个欧姆接触条161和欧姆接触岛165形成在半导体条151上。欧姆接触条161和欧姆接触岛165例如可以由诸如n+加氢非晶硅(即重度掺杂有n型杂质如磷或硅化物的加氢非晶硅)的材料制成。每根欧姆接触条161具有多个突出部分163，一对突出部分163和欧姆接触岛165布置在半导体条151的突出部分154上。
半导体条151以及欧姆接触条161和欧姆接触岛165的侧面也相对于衬底110的表面倾斜，并且倾倾角优选约为30°-80°。
在欧姆接触条161和欧姆接触岛165以及栅极绝缘层140上形成多根数据线171、多个漏极175、以及多片绝缘金属片178。
数据线171传输数据信号，并且大体上沿垂直方向延伸以便与栅极线121、存储电极线131的分支线、以及连接部分133e交叉。每根数据线171具有多个向栅极延伸的源极173和多个用于与其他层或外部驱动电路进行连接的宽端部179。产生数据电压的数据驱动电路可以安装在柔性印制电路膜上，该柔性印制电路膜连接在衬底110上、直接安装在衬底110上或者与衬底110集成在一起。当数据驱动电路与衬底110集成在一起时，数据线171可以延伸至直接与电路连接。
漏极175形成为与数据线171分开并面对源极173，其中栅极124插在中间。每个漏极175具有宽端部和由源极173环绕的杆型端部。
一个栅极124、一个源极173和一个漏极175与半导体条151的一个突出部分154一起形成单个薄膜晶体管，薄膜晶体管的沟道形成在位于源极173和漏极175之间的突出部分154上。
绝缘金属片178布置在栅极线121位于第一存储电极133a外围的部分上。
数据线171、漏极175和绝缘金属片178优选例如由难熔金属如Mo、Cr、Ta和Ti或其合金制成，并且可以具有包括难熔金属层和低电阻率导电膜的多层结构。多层结构的实例包括具有铬或钼(合金)下层和铝(合金)上层的双层结构，或者具有钼(合金)下层、铝(合金)中层和钼(合金)上层的三层结构。然而，数据线171、漏极175和绝缘金属片178可以由各种金属或导体制成。
数据线171、漏极175和绝缘金属片178的侧面也相对于衬底110的表面倾斜，并且倾角优选约为30°-80°。
欧姆接触条161和欧姆接触岛165只形成在位于欧姆触点之下的半导体条151、数据线171，位于欧姆触点之上的漏极175之间，以便减少它们之间的接触电阻。
钝化层180形成在数据线171、漏极175、绝缘金属片178以及半导体条151的暴露部分上。钝化层180例如由无机或有机绝缘体制成，并且具有平表面。无机绝缘体的实例包括氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)。有机绝缘体可以具有光敏性，并且它的介电常数优选为约等于或小于4.0。然而，钝化层180可以例如具有无机下层和有机上层的双层结构，以便使介电层具有改良的绝缘特性，同时也不损坏半导体条151的突出部分154的暴露部分。
多个像素电极191、多个上跨桥(overpass)83、以及多个辅助触点81和82形成在钝化层180上，并且可以由透明导电材料例如ITO或IZO或者反射金属例如Al、Ag或Cr制成。
像素电极191通过接触孔185物理和电连接到漏极175，并且从漏极175向像素电极191施加数据电压。被施加数据电压的像素电极191与被施加公共电压的公共电极面板200的公共电极270一起形成电场，以便确定安插在电极191和270之间的液晶层3中液晶分子的方向。穿过液晶层3的光的偏振根据上面确定的液晶分子方向而变化。像素电极191和公共电极270形成电容器(下文中称为“液晶电容器”)以便即使在薄膜晶体管切断之后也维持所施加的电压。
像素电极191与包括存储电极133a-133d的存储电极线131重叠。像素电极191和电连接到像素电极191的漏极175与存储电极线131重叠以便形成电容器，下文中称为“存储电容器”。存储电容器提高液晶电容器的电压维持特性。
每个像素电极191具有四个基本上平行于栅极线121或数据线171的主侧面，并且它的四个角斜切成矩形。像素电极191的斜切侧面相对于栅极线121的角度约为45°。像素电极191具有中心切口91、下切口92a和上切口92b，并且由切口91-92b分割成多个区域(分区)。切口91-92b相对于将像素电极191分成两部分的虚拟水平中心线基本上反向对称。
下切口92a和上切口92b在像素电极191的左、右侧面之间倾斜延伸，并且与第三存储电极133c和第四存储电极133d重叠。下切口92a和上切口92b分别位于像素电极191水平中心线的下部分和上部分内。下切口92a和上切口92b相互垂直，并且相对于栅极线121形成45°。
中心切口91沿着像素电极191的水平中心线延伸，并且具有形成在右侧面上的开口。中心切口91的开口具有一对基本上平行于下切口92a和上切口92b的斜面。中心切口91具有水平部分和一对连接到水平部分的斜线。水平部分沿着像素电极191的水平中心线延伸较短，而一对斜线从水平部分延伸到像素电极191的右侧面，基本上平行于下切口92a和上切口92b。
因此，像素电极191的下部分被下切口92a分成两个区域，且像素电极191的上部分被上切口92b分成两个区域。在这种情况下，区域或切口的数量可以根据设计要素而变化，该设计要素例如，像素电极191的尺寸、像素电极191的水平侧面和纵向侧面的长度比、液晶层3的类型或其他特征。
上跨桥83与栅极线121交叉，并且经由接触孔183a和183b，连接到存储电极线131的暴露部分和第一存储电极133的自由端的暴露端部，所述接触孔183a和183b彼此相对且栅极线121位于它们之间。存储电极133a和133b、存储电极线131、以及上跨桥83用于修复栅极线121、数据线171或薄膜晶体管的缺陷。
辅助触点81和82通过接触孔181和182分别连接到栅极线121的端部129和数据线171的端部179。辅助触点81和82补充栅极线121的端部129和数据线171的端部179到外部设备的连接，并且保护它们。
接着，将参考图2至图4描述公共电极面板200。
阻光件220形成在例如由透明玻璃或塑料制成的绝缘衬底210上。阻光件220称为黑色基体，防止光在像素电极191之间泄漏。阻光件220面对像素电极191，并且具有多个开口225，这些开口的形状与像素电极191基本上相同。然而，阻光件220可以具有对应于栅极线121和数据线171的部分、以及对应于薄膜晶体管的部分。
另外，多个滤色器230形成在衬底210上。大部分滤色器230布置在由阻光件220包围的区域内，并且可以沿着成排的像素电极191的纵向延伸。每个滤色器230能显示例如红色、绿色和蓝色的三原色之一。
覆盖层250形成在滤色器230和阻光件220上。覆盖层250可以由例如(有机)绝缘体制成，防止滤色器230暴露在外部，并且形成为平表面。覆盖层250可以省略。
公共电极270形成在覆盖层250上。公共电极270可以由例如透明导电体例如ITO、IZO制成，并且具有多个切口71，72a和72b。
一组切口71-72b面对像素电极191之一，并且包括中心切口71、下切口72a和上切口72b。每个切口71-72b布置在像素电极191的相邻切口9192b之间，或者在切口92a和92b与斜切侧面之间。而且，每个切口71-72b具有至少一个基本上平行于像素电极191的下切口92a或上切口92b延伸的斜面。切口71-72b相对于像素电极191的水平中心线基本上反向对称。
下切口72a和上切口72b具有斜线、水平部分和纵向部分。斜线基本上从像素电极191的上侧面或下侧面延伸到像素电极191的左侧面。水平部分和纵向部分从斜线末端沿着像素电极191的侧面延伸，以便与像素电极191的侧面重叠，并且与斜线形成钝角。
中心切口71具有中心水平部分、一对斜线、以及一对纵向部分。中心水平部分基本上沿着像素电极191的水平中心线从像素电极191的左侧面延伸到像素电极191的右侧面。这对斜线从中心水平部分的末端到像素电极191的右侧面与中心水平部分形成钝角，并且基本上平行于下切口72a和上切口72b延伸。纵向部分从斜线的末端沿着像素电极191的右侧面延伸以便与右侧面重叠，并且与斜线形成钝角。
切口71-72b的数量根据设计因素而变化。阻光件220与切口71-72b重叠，以防止光在切口71-72b周围泄漏。
当给公共电极270施加公共电压并给像素电极191施加数据电压时，产生基本上垂直于显示面板100和200表面的电场。响应于电场，液晶分子的方向变化以使液晶分子的纵轴垂直于电场方向。
场生电极191和270的切口71-72b和91-92b与像素电极191的侧面通过改变电场而产生水平分量，该水平分量确定液晶分子的倾斜方向。电场的水平分量基本上垂直于切口71-72b和91-92b的侧面以及像素电极191的侧面。
参考图3，一组切口71-72b和91-92b将像素电极191分成多个子区，并且每个子区都具有两个主边缘，这两个主边缘与像素电极191的主边缘形成倾角。子区的主边缘和偏光器12，22的偏振轴形成的角度约为45°，这使光效率最大化。
由于子区内形成的大部分液晶分子垂直于主边缘，倾斜方向是四个。因此，由于液晶分子的方向不同，液晶显示器的参比视角增加。
切口71-72b和91-92b的形状和排列可以按各种不同方式进行修改。
用突出部分或凹进部分可以替换切口71-72b和91-92b中的至少一个。突出部分可以由例如有机材料或无机材料制成，并且可以布置在场生电极191和270之上或之下。
对准层11和21施加在显示面板100和200的内表面上，并且可以是垂直对准层。稍后将详细地描述对准层11和21。
偏光器12和22布置在面板100和200的外表面上，偏光器12和22的偏振轴相互垂直，并且相对于倾斜切口92a和92b以及切口71-72b形成约45°。在反射型液晶显示器的情况下，可以省略两个偏光器12和22中的一个。
本发明示例性实施方案的液晶显示器还可以包括用于补偿液晶层3延迟的延迟膜。液晶显示器还可以包括发光元件(背光元件)，发光元件发射光至偏光器12和22、延迟膜、面板100和200、以及液晶层3。
液晶层3具有负介电各向异性，并且这样进行定向，当未施加电场时，液晶层3的液晶分子的纵轴基本上垂直于两个显示面板100和200的表面。因此，入射光不能穿过交叉的偏光器12和22，而被阻止。
现在，将详细地描述本发明示例性实施方案的对准层11和21。对准层11和21由例如含有聚酰胺酸和聚酰亚胺的聚合物组成，聚酰胺酸具有多个酰胺酸基，而聚酰亚胺具有多个酰亚胺基。
例如，聚酰胺酸和聚酰亚胺分别用化学式(I)和(II)来表示：
Figure A20061014276100201
Figure A20061014276100202
其中R1、R2、R3和R4可以彼此相同或不同，它们各自都选自脂基或芳族基团。
具体地，组成部分
Figure A20061014276100203
和
Figure A20061014276100204
可以选自：
Figure A20061014276100205
而且，例如，组成部分-R2-和-R4-可以选自下面：
通过共聚合四羧酸二酐和二胺化合物能获得聚合物。
四羧酸二酐选自脂族四羧酸二酐和芳族四羧酸二酐。
脂族四羧酸二酐包括，例如，1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2，3，4-环戊烷四羧酸二酐、5-(2，5-二氧四氢呋喃基)-3-甲基环己烷-1，2-二羧酸二酐、5-(2，5-二氧四氢呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1，2-二羧酸二酐、5-(2，5-二氧四氢呋喃基)-3-甲基-4-环已烯-1，2-二羧酸二酐、4-(2，5-二氧四氢呋喃基-3-基)-1，2，3，4-四氢化萘-1，2-二羧酸二酐、二环辛烯-2，3，5，6-四羧酸二酐、2，3，5-三羧基环戊基羧酸二酐、1，2，3，4-四甲基-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2-二甲基-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1-甲基-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2，3，4-四氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2-二氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1-氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2-二甲基-3，4-二氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1-甲基-3-氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐和1-甲基-4-氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐，并且可以从其中选择一种或多种。
芳族四羧酸二酐包括，例如，均苯四酸二酐、苯甲酮四羧酸二酐、氧二邻苯二甲酸二酐、二邻苯二甲酸酐和六氟异亚丙基二邻苯二甲酸二酐，并且可以从它们中选择一种或多种。
二胺化合物具有的结构为，其中两个胺基(-NH2)连接至脂族或芳族环状结构，并且垂直对准液晶分子的一个或多个官能团连接到脂族或芳族环状结构。垂直对准液晶分子的官能团与液晶分子的终端相互作用，使得当未施加电场时液晶分子沿垂直方向对准。
二胺化合物具有化学式(III)的结构：
Figure A20061014276100211
其中R5是脂基或芳族基团；R6选自-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-和-CONH-中的一个；R7选自具有1-30个碳原子的直链、支化或环状烷基、具有7-40个碳原子的不饱和烃基、饱和环状烃基、以及它们的混合物；并且a是从1到10的整数。
具体地，例如，二胺化合物可以选自：p-苯二胺、m-苯二胺、4，4-氧联二苯胺、4，4-亚甲基二苯胺、2，2-二(氨基苯基)六氟丙烷、m-二(氨基苯氧基)二苯基砜、p-二(氨基苯氧基)二苯基砜、1，4-二(氨基苯氧基)苯、1，3-二(氨基苯氧基)苯、2，2-二[(氨基苯氧基)苯基]丙烷和2，2-二[(氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷。
四羧酸二酐和二胺化合物可以按1∶1的比例进行共聚合，并且最后得到的聚合物的重均分子量(Mw)约为10,000-250,000g/mol。
聚合物具有多个酰胺酸基和多个酰亚胺基。多个酰胺酸基和多个酰亚胺基不规则地排列在聚合物内，酰亚胺化比例约为85％或更大。这里，酰亚胺化比例与聚合物内的酰亚胺基成比例，也就是，酰亚胺基的数量与聚合物内酰胺酸基和酰亚胺基的总数量之比。
通过Fourier(傅立叶)变换红外光谱法(FT-IR)能测量酰亚胺化比例。也就是，通过使用红外光谱法，即通过利用约1510cm-1处的苯环峰值面积作为参考峰值来计算约1380cm-1处的酰亚胺基(C-N-C)峰值面积的变化，能确定酰亚胺基在聚合物内的相对量。
因此，当酰亚胺化比例约为85％或更大时，能防止长期驱动液晶显示器时可能出现的电压保持比(VHR)迅速下降，从而能防止不规则图像的显示，例如由于VHR迅速下降而可能产生的水平线或纵向线。
如上所述的聚合物可以溶解到溶剂中以便制备用于对准层的溶液。例如，溶剂可以选自以下物质中的至少一种：二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、N-甲基己内酰胺、二甲基砜、六甲基亚砜、四甲基脲、吡啶、丙酮、乙酸乙酯、间甲酚、四氢呋喃、三氯甲烷、γ-丁内酯、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、乙基卡必醇、丁基卡必醇、乙基卡必醇醋酸酯、乙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、1-丁氧基-2-丙醇、1-苯氧基-2-丙醇、丙二醇乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇1-一甲醚2-乙酸酯、丙二醇1-乙醚2-乙酸酯、一缩二丙二醇、二缩二丙二醇一甲醚、2-(2-乙氧基丙氧基)丙醇、甲基乳酸酯、乙基乳酸酯、n-丙基乳酸酯、n-丁基乳酸酯、以及异戊基乳酸酯。
在下文中将描述一些实施例，在这些实施例中根据本发明的示例性实施方案来制备聚合物A、B、C和D，并且对由制备的聚合物各自形成的对准层的电压保持比和不规则图像的显示进行评价。
通过聚合下面图示的三种四羧酸二酐单体(a，b，c)和三种二胺单体(d，e，f)来制备聚合物A、B、C和D：
Figure A20061014276100231
按等份(1∶1)来聚合四羧酸二酐单体(a，b，c)和二胺单体(d，e，f)，各单体的组成比如下面表1中所示。
(表1)
  四羧酸二酐   二胺化合物 交联剂(％)
  a   b   c   d   e   f
  1   1
    A   0.70   0.15   0.15   0.3   0.3   0.4 20
    B   0.53   0.23   0.24   0.3   0.3   0.4 10
    C   0.50   0.25   0.25   0.3   0.3   0.4 10
    D   0.50   0.25   0.25   0.4   0.2   0.4 10
将通过按上述组成比聚合单体而获得的聚合物分别溶解在二甲基甲酰胺(DMF)中，然后将环氧化合物添加到每种聚合物溶液中作为交联剂。
将上述制备的每种溶液施加在衬底上，然后进行固化。在约180-250℃的温度下进行固化约10-20分钟。随后，通过刮擦剥离固化的对准层，然后使其通过上述红外光谱法确定酰亚胺化比例。
参考表2和图6来说明与酰亚胺化比例相对应的电压保持比和不规则图像的显示的存在或不存在。
表2表示依据对准层的酰亚胺化比例来测量电压保持比和不规则图像的显示的存在或不存在的结果，而图6是比较列于表2内的对准层的电压保持比变化的棒图。
在表2中，附图标记A、B、C和D代表具有上述聚合物A、B、C和D的对准层，比较例1和2分别代表酰亚胺化比例约为84％和60％的常规对准层。
(表2)
酰亚胺化比例(％)   交联剂的量(％)  VHR 不规则图像的显示(10,000HR) 不规则图像的显示出现的时间(HR)
 初始  530HR  ΔVHR
A 90   20  99.20  99.10   0.10 × 60,000(预测值)
B 90   10  99.10  98.90   0.20 × 30,000(预测)
C 87   10  99.10  98.85   0.25 × 24,000(预测)
D 85   10  99.00  98.60   0.40 × 16,000(预测)
比较例1 84   10  98.60  97.50   1.10 ○ 6000(测量)
比较例2 60   20  97.40  93.60   3.80 ◎ 1600(测量)
这里，在施加电压约为1V的情况下，根据初始和约530小时之后测量的电压值来计算电压保持比，并且在显示器运行约10,000小时之后，通过观察显示区出现的任何呈现为水平线或纵向线形式的不规则图像来测量不规则图像的显示。
如表2和图6中所示，能看出电压保持比的变化量(ΔVHR)随着酰亚胺化比例增加而降低。也发现，当酰亚胺化比例约为85％或更大时，没有出现不规则图像的显示，不规则图像的显示随着电压保持比的降低而出现。另外，根据比较例1和比较例2的不规则图像的显示出现时间的测量值来判断，能预测到示例性实施方案A、B、C和D分别直到初始操作之后约60,000小时、约30,000小时、约24,000小时和约16,000小时才会出现不规则图像的显示。因此，能看出较高的酰亚胺化比例可以导致液晶显示器较长的寿命。
此外，从表2也能看出，在对准层具有相同的酰亚胺化比例的情况下，包含较大量交联剂的实施方案具有较高的电压保持比。
图7是曲线图，表示电压保持比(VHR)随着具有相同酰亚胺化比例的对准层内的交联剂量而变化。
如图7中所示，在对准层具有相同的酰亚胺化比例的情况下，包含更大量交联剂的实施方案具有更高的电压保持比，因为交联剂与酰胺酸基的羧基结合，从而减少聚合物内包含的羧基量。
由例如具有环氧基或硅氧烷基的化合物来举例交联剂，并且可以使用常规用作交联剂的任何化合物而没有限制。优选地，交联剂的含量基于共聚物的总量约为20wt％或更小。
同样地，当对准层的酰亚胺化比例增加时，即使长期操作液晶显示器，也能防止电压保持比的下降和不规则图像的显示的出现，从而能增加液晶显示器的寿命，同时保持液晶显示器的品质。
已经对本发明的示例性实施方案进行了描述，但还要注意，对本领域技术人员来说显而易见的是，能对本发明进行各种修改而不脱离由附属权利要求的边界和范围所限定的本发明的本质和范围。

Claims (27)

1.一种液晶显示器，包括：
彼此面对的第一面板和第二面板；
形成在至少第一面板和第二面板之一上的对准层；以及
插在第一面板和第二面板之间并包含液晶分子的液晶层，
其中，对准层包括含有聚酰胺酸和聚酰亚胺的聚合物，聚酰胺酸具有多个酰胺酸基，而聚酰亚胺具有多个酰亚胺基，其中聚合物的酰亚胺化比例至少约为85％。
2.如权利要求1所述的液晶显示器，其中聚酰胺酸包括多个由化学式(I)表示的酰胺酸基：
Figure A2006101427610002C1
其中聚酰亚胺包括多个由化学式(II)表示的酰亚胺基：
其中R1、R2、R3和R4各自都选自脂基或芳族基团，同时R1、R2、R3和R4可以彼此相同或不同，m和n各自都是整数。
3.如权利要求2所述的液晶显示器，其中组成部分
Figure A2006101427610002C3
和
Figure A2006101427610002C4
各自包括下列部分中的至少一个：
Figure A2006101427610002C5
4.如权利要求2所述的液晶显示器，其中组成部分-R2-和-R4-各自包括下列部分中的至少一个：
Figure A2006101427610003C1
Figure A2006101427610003C2
Figure A2006101427610003C3
Figure A2006101427610003C5
(在此s＝0～2)，(在此m，n，p，q＝0～18，并且s＝0～2)，
Figure A2006101427610003C6
(在此s＝0～2)，
Figure A2006101427610003C7
(在此s＝0～2)。
5.如权利要求1所述的液晶显示器，其中聚合物是四羧酸二酐和二胺化合物的共聚物。
6.如权利要求5所述的液晶显示器，其中四羧酸二酐包括脂族四羧酸二酐和芳族四羧酸二酐中的至少一种；
其中脂族四羧酸二酐包括至少一种选自以下的物质：1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2，3，4-环戊烷四羧酸二酐、5-(2，5-二氧四氢呋喃基)-3-甲环己烷-1，2-二羧酸二酐、5-(2，5-二氧四氢呋喃基)-3-甲基环己烷-1，2-二羧酸二酐、5-(2，5-二氧四氢呋喃基)-3-甲基-4-环己烯-1，2-二羧酸二酐、4-(2，5-二氧四氢呋喃基-3-基)-1，2，3，4-四氢化萘-1，2-二羧酸二酐、二环辛烯-2，3，5，6-四羧酸二酐、2，3，5-三羧基环戊基羧酸二酐、1，2，3，4-四甲基-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2-二甲基-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1-甲基-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2，3，4-四氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2-二氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1-氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2-二甲基-3，4-二氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1-甲基-3-氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐和1-甲基-4-氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐；以及
其中芳族四羧酸二酐包括下列物质中的至少一种：均苯四酸二酐、苯甲酮四羧酸二酐、氧二邻苯二甲酸二酐、二邻苯二甲酸酐和六氟异亚丙基二邻苯二甲酸二酐。
7.如权利要求5所述的液晶显示器，其中二胺化合物用化学式(III)表示：
Figure A2006101427610004C1
其中R5是脂基或芳族基团；R6选自-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-和-CONH-中的一个；R7选自具有1-30个碳原子的直链、支化或环状烷基、具有7-40个碳原子的不饱和烃基、饱和环状烃基、以及它们的混合物；而a是从1到10的整数。
8.如权利要求5所述的液晶显示器，其中二胺化合物包括下列物质中的至少一种：p-苯二胺、m-苯二胺、4，4-氧联二苯胺、4，4-亚甲基二苯胺、2，2-二(氨基苯基)六氟丙烷、m-二(氨基苯氧基)二苯基砜、p-二(氨基苯氧基)二苯基砜、1，4-二(氨基苯氧基)苯、1，3-二(氨基苯氧基)苯、2，2-二[(氨基苯氧基)苯基]丙烷和2，2-二[(氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷。
9.如权利要求7或8所述的液晶显示器，其中二胺化合物包含用于垂直对准液晶分子的官能团。
10.如权利要求5所述的液晶显示器，其中四羧酸二酐单体和二胺单体按大约1∶1的比例进行共聚合。
11.如权利要求1所述的液晶显示器，其中聚合物的重均分子量(Mw)约为10,000-250,000g/mol。
12.如权利要求1所述的液晶显示器，其中第一面板包括：
第一衬底；
形成在第一衬底上的栅极线；
与栅极线交叉的数据线；
连接到栅极线和数据线的薄膜晶体管；以及
连接到薄膜晶体管的像素电极。
13.如权利要求12所述的液晶显示器，其中像素电极具有切口。
14.如权利要求1所述的液晶显示器，其中液晶分子具有负介电各向异性，并且是垂直对准的。
15.如权利要求1所述的液晶显示器，还包括确定液晶层内液晶分子的倾斜方向的倾斜方向确定部件。
16.如权利要求15所述的液晶显示器，其中倾斜方向确定部件包括形成在像素电极和公共电极至少一个上的切口或形成在像素电极和公共电极至少一个上的突出部分中的一个。
17.一种制造液晶显示器的方法，包括：
在第一衬底上形成第一信号线，第二信号线与第一信号线交叉并绝缘，将薄膜晶体管连接到第一信号线和第二信号线，并且将像素电极连接到薄膜晶体管；
在第二衬底上形成公共电极来面对像素电极；
制备包括聚酰胺酸和聚酰亚胺的聚合物，聚酰胺酸具有多个酰胺酸基，而聚酰亚胺具有多个酰亚胺基；
将聚合物施加到像素电极和公共电极中的至少一个上；
通过固化聚合物形成酰亚胺化比例至少约为85％的共聚物。
18.如权利要求17所述的制造液晶显示器的方法，其中在约180-250℃的温度下对聚合物进行固化。
19.如权利要求18所述的制造液晶显示器的方法，其中对聚合物进行约10-20分钟的固化。
20.如权利要求17所述的制造液晶显示器的方法，其中聚合物的制备包括：
对四羧酸二酐单体和二胺单体进行共聚合；
将共聚化合物溶解在溶剂内。
21.如权利要求20所述的制造液晶显示器的方法，其中四羧酸二酐单体包括脂族四羧酸二酐和芳族四羧酸二酐中的至少一种；
脂族四羧酸二酐包括至少一种选自以下的物质：1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2，3，4-环戊烷四羧酸二酐、5-(2，5-二氧四氢呋喃基)-3-甲基环己烷-1，2-二羧酸二酐、5-(2，5-二氧四氢呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1，2-二羧酸二酐、5-(2，5-二氧四氢呋喃基)-3-甲基-4-环己烯-1，2-二羧酸二酐、4-(2，5-二氧四氢呋喃基-3-基)-1，2，3，4-四氢化萘-1，2-二羧酸二酐、二环辛烯-2，3，5，6-四羧酸二酐、2，3，5-三羧基环戊基羧酸二酐、1，2，3，4-四甲基-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2-二甲基-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1-甲基-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2，3，4-四氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2-二氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1-氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2-二甲基-3，4-二氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1-甲基-3-氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐和1-甲基-4-氟-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐；
芳族四羧酸二酐包括下列物质中的至少一种：均苯四酸二酐、苯甲酮四羧酸二酐、氧二邻苯二甲酸二酐、二邻苯二甲酸酐和六氟异亚丙基二邻苯二甲酸二酐。
22.如权利要求20所述的制造液晶显示器的方法，其中二胺单体用化学式(III)表示：
Figure A2006101427610006C1
其中R5是脂基或芳族基团；R6选自-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-和-CONH-中的一个；R7选自具有1-30个碳原子的直链、支化或环状烷基、具有7-40个碳原子的不饱和烃基、饱和环状烃基、以及它们的混合物；而a是从1到10的整数。
23.如权利要求20所述的制造液晶显示器的方法，其中二胺单体包括下列物质中的至少一种：对苯二胺、间苯二胺、4，4-氧联二苯胺、4，4-亚甲基二苯胺、2，2-二(氨基苯基)六氟丙烷、间二(氨基苯氧基)二苯基砜、对二(氨基苯氧基)二苯基砜、1，4-二(氨基苯氧基)苯、1，3-二(氨基苯氧基)苯、2，2-二[(氨基苯氧基)苯基]丙烷和2，2-二[(氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷。
24.如权利要求20所述的制造液晶显示器的方法，其中共聚合包括将分别用化学式(a)、(b)和(c)表示的第一、第二和第三四羧酸二酐单体与分别用化学式(d)、(e)和(f)表示的第一、第二和第三二胺单体进行共聚合：
Figure A2006101427610007C1
Figure A2006101427610007C2
25.如权利要求20所述的制造液晶显示器的方法，其中溶剂包括下列物质中的至少一种：二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、N-甲基己内酰胺、二甲基砜、六甲基亚砜、四甲基脲、吡啶、丙酮、乙酸乙酯、间甲酚、四氢呋喃、三氯甲烷、γ-丁内酯、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、乙基卡必醇、丁基卡必醇、乙基卡必醇醋酸酯、乙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、1-丁氧基-2-丙醇、1-苯氧基-2-丙醇、丙二醇乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇1-一甲醚2-乙酸酯、丙二醇1-乙醚2-乙酸酯、一缩二丙二醇、二缩二丙二醇一甲醚、2-(2-乙氧基丙氧基)丙醇、甲基乳酸酯、乙基乳酸酯、n-丙基乳酸酯、n-丁基乳酸酯、以及异戊基乳酸酯。
26.如权利要求20所述的制造液晶显示器的方法，还包括将共聚化合物溶解在溶剂内之后添加交联剂。
27.如权利要求26所述的制造液晶显示器的方法，其中交联剂的添加量基于共聚物总量约为20wt％或更小。
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