CN103064217A - 液晶显示装置、取向膜和用于制造取向膜的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种液晶显示装置、一种取向膜和一种用于制造取向膜的方法。取向膜包括连接到基底上的聚硅氧烷的第一预倾斜官能团、第二预倾斜官能团和第一垂直取向官能团。所述第一垂直取向官能团包括环化合物，并与所述基底基本上垂直地取向。所述第一预倾斜官能团交联到所述第二预倾斜官能团，并相对于所述基底倾斜。

Description

液晶显示装置、取向膜和用于制造取向膜的方法
技术领域
本公开涉及一种液晶显示装置、一种取向膜以及用于制造取向膜的方法。
背景技术
通常，液晶显示装置可以根据液晶层的特性而被分为例如扭曲向列型装置、水平电场型装置和垂直取向型装置。已经开发出构型垂直取向(PVA)模式(例如，垂直取向型方法)来实现宽视角。为了进一步提高PVA模式的侧视性，已经开发出微缝隙模式和超垂直取向(SVA)模式。在SVA模式下，反应性液晶元可以存在于液晶层中，以使液晶分子取向。反应性液晶元可以在未固化或硬化的情况下存在于液晶层中。如果将光照射到反应性液晶元，则反应性液晶元可以被固化，从而使液晶分子预倾斜。根据液晶分子的预倾斜角，液晶显示装置的响应时间会改变，并且会发生光泄漏缺陷。
因此，会需要用于使液晶分子的预倾斜角最优化的取向膜。为了提高取向膜的特性和可靠性，形成取向膜的材料应当包括各种官能团。
发明内容
本发明的示例性实施例可以提供一种具有快速的响应时间和减少的光泄漏缺陷的液晶显示装置。
本发明的示例性实施例可以提供一种具有高可靠性的取向膜。
根据本发明的示例性实施例，一种取向膜包括连接到基底上的聚硅氧烷的第一预倾斜官能团、第二预倾斜官能团和第一垂直取向官能团。所述第一垂直取向官能团包括环化合物，并与所述基底基本上垂直地取向。所述第一预倾斜官能团交联到所述第二预倾斜官能团，并相对于所述基底倾斜。
所述第一垂直取向官能团和所述第一预倾斜官能团的mol％组成比可以为大约1∶大约1.5至大约11。
所述第一垂直取向官能团可以包括烷基苯基、胆甾醇基、烷基化的脂环基和烷基化的芳族基中的任何一种。
所述第一预倾斜官能团的链长度可以大于所述第二预倾斜官能团的链长度。
所述第一预倾斜官能团和所述第二预倾斜官能团可以均包括乙烯基、苯乙烯基、甲基丙烯酸酯基、肉桂酸酯基和丙烯酸基中的不同的基团。
所述第一垂直取向官能团、所述第一预倾斜官能团和所述第二预倾斜官能团的mol％组成比为大约1∶大约1.5至大约11∶大约1至大约3。
所述取向膜还可以包括连接到所述聚硅氧烷的溶胶-凝胶催化剂或聚集抑制剂。
所述溶胶-凝胶催化剂或所述聚集抑制剂可以包括氨基和硫醇基中的任何一种。
所述第一垂直取向官能团、所述第一预倾斜官能团和所述聚集抑制剂的mol％组成比可以为大约1∶大约1.5至大约11∶大约0.5至大约4。
所述取向膜还可以包括连接到所述聚硅氧烷的第二垂直取向官能团，所述第二垂直取向官能团可以不包括环化合物。
所述第一垂直取向官能团、所述第二垂直取向官能团和所述第一预倾斜官能团的mol％组成比可以为大约1∶大约0.3至大约3∶大约1.5至大约11。
根据本发明的示例性实施例，一种液晶显示装置包括：液晶层，包括液晶分子并设置在第一显示面板和第二显示面板之间；以及取向膜，形成在所述第一显示面板和所述第二显示面板中的至少一个上。所述取向膜包括连接到聚硅氧烷的第一预倾斜官能团、第二预倾斜官能团和第一垂直取向官能团。所述第一垂直取向官能团包括环化合物，并被构造为使所述液晶分子中的第一液晶分子取向为与所述第一显示面板或所述第二显示面板基本上垂直。所述第一预倾斜官能团交联到所述第二预倾斜官能团，并使所述液晶分子中的第二液晶分子取向为相对于所述第一显示面板或所述第二显示面板倾斜。
根据本发明的示例性实施例，提供了一种用于在显示面板上形成取向膜的方法。
所述方法包括：提供其上形成有电极的显示面板；在所述电极上形成表面取向反应物，其中，所述表面取向反应物包括第一表面取向材料和第二表面取向材料，所述第一表面取向材料包括结合到硅氧烷的具有不同的链长度的多个预倾斜官能团，所述第二表面取向材料包括结合到硅氧烷的相分离促进剂官能团。所述第一表面取向材料是被构造为使液晶与所述显示面板的平面基本上垂直取向的垂直取向材料。
另外，所述方法还包括：对所述表面取向反应物执行第一加热工艺，以使所述表面取向反应物相分离为表面无机层和表面官能团层，其中，所述表面无机层包括所述第二表面取向材料，所述表面官能团层包括所述第一表面取向材料；以及照射所述表面官能团层，从而在所述电极上形成取向层。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述，可以更详细地理解本发明的示例性实施例，在附图中：
图1是根据本发明示例性实施例的液晶显示装置的框图；
图2示意性地示出根据本发明示例性实施例的液晶显示装置中的两个子像素的结构；
图3示出根据本发明示例性实施例的液晶显示面板组件的布局；
图4A是沿着图3中示出的液晶显示面板组件的线4a-4a′截取的剖视图；
图4B是沿着图3中示出的液晶显示面板组件的线4b-4b′截取的剖视图；
图4C是沿着图3中示出的液晶显示面板组件的线4c-4c′截取的剖视图；
图5A是图3中示出的第二子像素电极191l的中心部分A5的放大平面图；
图5B是示出图5A中示出的子像素电极的另一示例的放大平面图；
图6A是示出使用根据图1至图5B制造的下显示面板和上显示面板制造基于SVA模式的液晶显示面板组件的方法的流程图；
图6B是示出使用根据图1至图5B制造的下显示面板和上显示面板制造基于表面控制的垂直取向(SC-VA)模式的液晶显示面板组件的方法的流程图；
图6C是示出使用根据图1至图5B制造的下显示面板和上显示面板制造基于偏振的紫外垂直取向(UV-VA)模式的液晶显示面板组件的方法的流程图；
图7A是用于将DC电压提供到液晶显示面板组件的波形图；
图7B是用于将多级电压提供到液晶显示面板组件的波形图；
图8A至图8E顺序地示出根据本发明示例性实施例的形成基于SC-VA模式的液晶显示面板组件的表面光硬化层和主取向膜的工艺；
图9A和图9B概念性地示出通过硬化表面光硬化层来形成光硬化层的步骤；
图10示出了通过对具有SC-VA模式的特性的液晶显示装置的一个像素PX随时间进行拍摄而获得的扫描电子显微镜(SEM)图像；
图11示出了根据本发明示例性实施例的液晶显示装置的一个像素的等效电路；
图12是根据本发明示例性实施例的液晶显示装置的基本像素组中的像素电极的平面图；
图13A是传统的液晶显示装置的灰度-亮度比曲线图；
图13B是提出的液晶显示装置的灰度-亮度比曲线图；
图14是根据本发明示例性实施例的液晶显示装置的基本像素组中的像素电极的平面图；
图15A至图15G顺序地示出了根据本发明示例性实施例的形成液晶显示面板组件(UV-VA模式)的取向膜的工艺；
图16A至图16G示出了微分支和微缝隙的基本形状；
图17A至图17G示出了图5A和图5B中示出的子像素电极的其它示例；
图18是根据本发明示例性实施例的一个像素的示意性布局；
图19A是图18中示出的像素的中心部分A19的放大图；
图19B是基本像素组中的每个像素中的在图18中示出的部分A19的放大图；
图20A至图20C示出了组成图18中示出的像素的主要层的图案，其中，图20A示出了栅极层导体的图案，图20B示出了数据层导体的图案，图20C示出了像素电极层的图案；
图20D和图20E分别示出了图18和图20C中示出的像素电极层的图案的其它示例；
图20F至图20J是根据本发明示例性实施例的像素电极的平面图；
图21A至图21B分别是沿图18中示出的像素的线21a-21a′和线21b-21b′截取的剖视图；
图22A至图22H分别是根据本发明示例性实施例的当沿图18中示出的像素的线21a-21a′截取时液晶显示面板组件的剖视图；
图23A至图23F是根据本发明示例性实施例的用于改善液晶显示装置的未复原(unrestoration)和光泄漏缺陷的下显示面板的平面图；
图24A至24T是示出根据本发明示例性实施例的用于改善液晶显示装置的未复原和光泄漏缺陷的像素电极层的一部分的平面图；
图25示出了根据本发明示例性实施例的一个像素的示意性布局；
图26A至图26C示出了组成图25中示出的像素的主要层的图案，其中，图26A示出了栅极层导体的图案，图26B示出了数据层导体的图案，图26C示出了像素电极层的图案；
图27A和图27B分别是沿图25中示出的像素的线27a-27a′和线27b-27b′截取的剖视图；
图28是根据本发明示例性实施例的液晶显示装置的基本像素组中的像素电极的平面图；
图29是根据本发明示例性实施例的液晶显示装置的基本像素组中的像素电极的平面图；
图30是根据本发明示例性实施例的液晶显示装置的基本像素组中的像素电极的平面图；
图31是根据本发明示例性实施例的液晶显示装置的基本像素组中的像素电极的平面图；
图32是根据本发明示例性实施例的液晶显示装置的基本像素组中的像素电极的平面图；以及
图33A至图33I示出了组成液晶显示装置的像素电极的形状和划分结构。
具体实施方式
现在将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。
在本说明书中，相同的附图标记应当被理解为是指相同的元件、特征和结构。在附图中，为了清楚起见，会夸大层、膜、面板、区域等的厚度。应当理解的是，当诸如层、膜、区域或基底的元件被称作“在”另一元件“上”、“连接到”或“结合到”另一元件时，该元件可以直接在另一元件上、直接连接到或结合到另一元件，或者也可以存在中间元件。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。
除非上下文另外明确指出，否则这里使用的单数形式的“一个(种)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。
将参照图1和图2详细描述根据本发明示例性实施例的液晶显示装置。图1是根据本发明示例性实施例的液晶显示装置的框图。图2示意性地示出了在根据本发明示例性实施例的液晶显示装置中构成一个像素PX的两个子像素190h和190l的结构。如图1所示，液晶显示装置包括例如液晶显示面板组件300、栅极驱动器400、数据驱动器500、信号控制器600和灰度电压发生器800。
信号控制器600从主机(未示出)接收控制信号，控制信号包括例如视频信号R、G、B、数据使能信号DE、水平同步信号Hsync、垂直同步信号Vsync和时钟信号MCLK。信号控制器600将数据控制信号CONT2和视频数据信号DAT输出到数据驱动器500，并将用于选择栅极线的栅极控制信号CONT1输出到栅极驱动器400。信号控制器600可将光源控制信号输出到光源发生器(未示出)，以调节光源。
灰度电压发生器800产生提供给像素PX的全部灰度电压或有限数量的灰度电压(在下文中，称作“基准灰度电压”)，并将它们输出到数据驱动器500。基准灰度电压的极性与共电压Vcom的极性不同。
数据驱动器500从灰度电压发生器800接收基准灰度电压，并响应来自信号控制器600的数据控制信号CONT2和视频数据信号DAT将灰度电压输出到多条数据线D1-Dm。当灰度电压发生器800仅提供有限数量的基准灰度电压时，数据驱动器500可通过将基准灰度电压分压来产生更多数量的扩充的灰度电压。当将扩充的灰度电压提供给数据线D1-Dm时，数据驱动器500执行反转驱动，即，在每帧中对每个像素交替地施加相对于共电压Vcom具有相同差且极性不同的电压。例如，反转驱动方法可以分为：帧反转，提供数据电压使得在一帧中，对所有像素施加的数据电压的极性相同，而在下一帧中，所有像素的数据电压的极性被反转；列反转，提供数据电压使得在一帧内，施加到相邻数据线D1-Dm上的像素的数据电压的极性被反转；点反转，提供数据电压使得相邻像素PX的电压极性彼此不同；2+1反转，提供数据电压使得以重复的方式与同一数据线D1～Dm(171)相邻的两个像素PX具有相同的极性，而与极性相同的两个像素PX相邻的一个像素PX具有不同的极性。
栅极驱动器400响应于栅极控制信号CONT1将栅极信号顺序地输出到多条栅极线G1-Gn。栅极信号具有能够使连接到被选择的栅极线的薄膜晶体管(TFT)导通的栅极导通电压Von和能够使连接到未被选择的栅极线的TFT截止的栅极截止信号Voff。
例如，液晶显示面板组件300包括下显示面板100、面向下显示面板100的上显示面板200以及设置在下显示面板100和上显示面板之间的液晶层3。下显示面板100具有：像素PX，按照例如由行和列的矩阵形式布置；多条栅极线G1-Gn(121)，位于相同行的像素PX连接到所述多条栅极线G1-Gn；多条数据线D1-Dm(171)，位于相同列的像素PX连接到所述多条数据线D1-Dm。图2示出了图1中示出的多个像素PX中的一个像素PX的示意性结构。一个像素PX被划分成例如相互分隔开的一对子像素，即，第一子像素190h和第二子像素190l。第一子像素电极191h形成在第一子像素190h的区域中，第二子像素电极191l形成在第二子像素190l的区域中。第一子像素190h具有液晶电容器Clch和存储电容器Csth，第二子像素190l具有液晶电容器Clcl和存储电容器Cstl。液晶电容器Clch和Clcl中的每个由液晶层3形成，液晶层3设置在形成在下显示面板100上的子像素电极191h和191l中每个的一端与形成在上显示面板200上的共电极270的一端之间。在本发明的实施例中，子像素190h和190l可以可选地连接到与不同的数据线D1-Dm连接的TFT。
共电极270形成在上显示面板200的整个表面上，并接收共电压Vcom。例如，共电极270与像素电极191一起可形成在下显示面板100上，并且共电极270可根据像素电极191的形状而具有线形或条形。
液晶层3填充在形成在下显示面板100和上显示面板200之间的密封剂(未示出)内。液晶层3用作电介质。当组合或组装两个显示面板100和200时，密封剂形成在下显示面板100和上显示面板200的任何一个上。如图4A所示，下显示面板100和上显示面板200可通过间隔件250或密封剂(未示出)保持例如大约2.0μm至大约5.0μm的盒间隙。例如，可通过间隔件250或密封剂(未示出)在下显示面板100和上显示面板200之间保持大约3.3μm至大约3.7μm的盒间隙。在本发明的实施例中，因为形成TFT的区域是宽的，所以间隔件250可以可选地形成在TFT上。
偏振器(未示出)可设置在下显示面板100和上显示面板200上，使得它们的偏振轴或透射轴可以基本彼此垂直地交叉。换言之，例如，偏振器可形成在下显示面板100和上显示面板200的顶部或底部上。可选地，偏振器可仅形成在下显示面板100和上显示面板200中的一者的顶部或底部上。在本发明的示例性实施例中，为了减少外部光的衍射，偏振器的折射率可以为例如大约1.5，它们的浑浊度值(haze value)可以为例如大约2％至大约5％。在波长为例如大约550nm至大约580nm的光源中测量偏振器的折射率和下面描述的其它材料的折射率。
可通过将驱动装置400、500、600和800连接到液晶显示面板组件300来制造液晶显示装置。驱动装置400、500、600和800可以例如在被形成在单个集成电路(IC)芯片上之后被直接安装在液晶显示面板组件300上，驱动装置400、500、600和800可以在被安装在柔性印刷电路膜(FPCF，未示出)上之后以带载封装(TCP)的形式被附着到液晶显示面板组件300，或者驱动装置400、500、600和800可在被安装在单独的印刷电路板(PCB，未示出)之后连接到液晶显示面板组件300。相反，在形成信号线G1～Gn和D1～Dm及TFT Qh、Ql和Qc(在图3中示出)的同时，它们的驱动装置400、500、600和800中的每个或组合可形成在液晶显示面板组件300上。
下面将简要描述液晶显示装置中的显示视频的原理。如果将数据电压提供给液晶显示装置中的每个像素PX的像素电极，则充入像素PX的电压通过像素电极和共电极270之间的电压差而在液晶层3中产生电场。由于在液晶层3中形成的电场，液晶层3的液晶分子31以一定的方向性倾斜或移动。沿液晶分子31的倾斜方向穿过液晶层3的光经历相位延迟。根据光的相位延迟而导致的相位差，光穿透偏振器或被吸收在偏振器中。因此，如果调节提供到像素电极191的数据电压，则原色的透光率改变，从而使液晶显示装置呈现视频。原色包括从例如红色、绿色、蓝色、青色、品红色、黄色和白色中选择的颜色。根据本发明的示例性实施例，原色可包括例如红色、绿色和蓝色。可选地，为了改善视频品质，可使用包括红色、绿色、蓝色和黄色的四种或更多种颜色作为原色。
下面将参照图3至图5B详细描述根据本发明的示例性实施例的液晶显示面板组件300。图3示出了根据本发明示例性实施例的组成液晶显示面板组件300的一个单位像素的布局。图4A是沿图3中示出的液晶显示面板组件300的线4a-4a′截取的剖视图。图4B是沿图3中示出的液晶显示面板组件300的线4b-4b′截取的剖视图。图4C是沿图3中示出的液晶显示面板组件300的线4c-4c′截取的剖视图。图5A是图3中示出的第二子像素电极的中心部分A5的放大平面图。图5B是示出图5A中示出的子像素电极的示例的放大平面图。尽管在图3中示出了一个像素的放大的平面图，但是应当指出，像素可以以行和列的矩阵的形式布置。
例如，液晶显示面板组件300包括下显示面板100、上显示面板200、液晶层3和偏振器。首先将详细描述上显示面板200。例如，上显示面板200包括形成在上基底210上的光阻挡构件220、覆层(overcoat)225、共电极270和上板取向膜292。
光阻挡构件220形成在由例如玻璃或塑料材料制成的透明上基底210上。上基底210的厚度为大约0.2mm至大约0.7mm。上基底210的折射率可以为例如大约1.0至大约2.5，更优选地为大约1.5。光阻挡构件220，也称作黑色矩阵，可由诸如氧化铬(CrOx)、氧化钼(MoOx)、氧化铝(AlOx)、氧化钛(TiOx)、氧化铜(CuOx)的金属和不透明的有机膜材料制成。光阻挡构件220的金属和有机膜的厚度分别为例如大约
Figure BDA00002287011500091
至大约
Figure BDA00002287011500092
和大约2μm至大约5μm。光阻挡构件220具有形状与像素PX的形状相似的多个开口，从而光可以穿过像素PX。光阻挡构件220可形成在像素PX之间，从而防止像素PX之间的光泄漏。光阻挡构件220可形成在与形成在下显示面板100上的栅极线121、数据线171及TFT Qh、Ql和Qc对应的部分中。在本发明的实施例中，为了简化液晶显示面板组件300的制造工艺并提高液晶显示装置的透射率，光阻挡构件220可形成在下基底110的内侧，栅极线121、数据线171及TFT形成在下基底110的内侧上；或者光阻挡构件220可形成在下基底110的外侧上，在下基底110的外侧上不形成栅极线121、数据线171及TFT。
覆层225形成在光阻挡构件220上。覆层225使下层或下膜(如光阻挡构件220)的弯曲表面平坦化，或防止杂质从下层流出。覆层225的厚度为例如大约1μm至大约3μm。例如，覆层225的厚度可以为大约1.2μm至大约1.5μm。覆层225的折射率可以为例如大约1.5至大约2.5，更优选地为大约1.8。在实施例中，当光阻挡构件220形成在下显示面板100上时，则覆层225可形成在形成于下显示面板100上的光阻挡构件220上，而不形成在上显示面板200上。根据本发明的示例性实施例，覆层225可以包括例如丙烯酸材料。包括在覆层225中的丙烯酸材料可以在形成覆层225的过程中固化。与包括酰亚胺类材料的覆层225相比，在包括固化的丙烯酸材料的覆层225中，短波紫外线(UV)的透射率更高。如果在覆层225中短波UV的透射率高，则入射在覆层225上以在下面描述的电场光刻或荧光光刻中使光硬化剂或反应性液晶元(RM)固化或硬化的光的强度或量会增加，从而可以有助于提高交联速率。丙烯酸材料可以包括在覆层225中，覆层225包括在下面描述的上板或下板的堆叠结构中。
不具有多个缝隙的共电极270形成在覆层225上。共电极270可以由例如与像素电极191的材料相同的材料形成。例如，共电极270可以由诸如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)、氧化铝锌(AZO)、氧化镉锡(CTO)、银纳米线(AgNW)、掺杂镓的氧化锌(GZO)、氧化氟锡(FTO)、掺杂锑的氧化锡(ATO)、氧化锆(ZrO2)、氧化锌(ZnO)和它们的组合的透明导体形成。共电极270的厚度为例如大约
Figure BDA00002287011500101
至大约例如，共电极270的厚度可以为大约
Figure BDA00002287011500103
至大约
Figure BDA00002287011500104
共电极270可以使液晶显示装置的透射率最大化。为了减小外部光的衍射，由IZO和ITO形成的共电极270的折射率可以分别为大约1.5至大约2.5和大约1.5至大约2.3。在本发明的实施例中，可选地，在共电极270中可形成用于形成更多个边缘电场的多个缝隙。
上板取向膜292形成在共电极270上，从而以特定的阵列保持液晶分子31。例如，通过诸如喷射或滚印(roll print)的方法施加具有取向性的液体有机材料，然后通过热或借助于光源(例如，红外光和UV)使液体有机材料硬化，来形成上板取向膜292。上板取向膜292包括例如上板主取向膜34，并且还可包括上板光硬化层36。主取向膜34可为例如垂直取向材料，所述垂直取向材料使液晶分子31的长轴(或主轴(principal axis))相对于下基底110和上基底210或者主取向膜34基本垂直取向。主取向膜34的厚度为例如大约
Figure BDA00002287011500105
至大约
Figure BDA00002287011500106
例如，主取向膜34的厚度可以为例如大约至大约主取向膜34的折射率可为例如大约1.6，从而可以提高液晶显示装置的透射率。本领域普通技术人员应当理解，主取向膜34可为通常用于垂直取向(VA)模式或扭曲向列(TN)模式的材料的膜。光硬化层36由通过光硬化的材料形成，从而液晶分子31的长轴(或主轴)可相对于下基底110和上基底210或者主取向膜34具有预倾斜角。组成光硬化层36的材料可包括例如光硬化剂、反应性液晶元、光反应聚合物、可光聚合的材料或可光异构化的材料。上板取向膜292可为由例如从聚酰亚胺类化合物、聚酰胺酸类化合物、聚硅氧烷类化合物、聚乙烯醇肉桂酸酯类化合物、聚丙烯酸酯类化合物、聚甲基丙烯酸甲酯类化合物、光硬化剂、反应性液晶元、光反应聚合物、可光聚合的材料、可光异构化的材料和它们的混合物中选择的至少一种材料制成的膜。反应性液晶元可为例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧树脂、氧杂环丁烷(oxetane)、乙烯醚、苯乙烯和硫醇烯(thiolene)基团。光反应聚合物可为例如偶氮类(azo-based)化合物、肉桂酸酯类化合物、查耳酮类化合物、香豆素类化合物或顺丁烯二酰亚胺类化合物。可光聚合的材料可为例如查耳酮或香豆素。可光异构化的材料可为例如偶氮或双二苯乙炔(double tolane)。可通过例如下面参照图6A至图6C描述的方法来形成构成上板取向膜292的上板主取向层34和上板光硬化层36。
上板取向膜292可以为还能够包含光引发剂的膜，所述光引发剂由例如从苯甲基二甲基缩酮(Irgacure-651，Ciba，Switzerland)、α-氨基苯乙酮(Irgacure-907，Ciba，Switzerland)、1-羟基环己基苯基酮(Irgacure-184，Ciba，Switzerland)和它们的混合物中选择的至少一种材料制成。
根据本发明示例性实施例的组成上板取向膜292的材料可为例如光反应聚合物和反应性液晶元中的任何一种与聚酰亚胺类聚合物的混合物。可选地，除了光硬化层36之外，上板取向膜292可由例如主取向膜34制成。
将描述根据本发明示例性实施例的反应性液晶元。反应性液晶元形成取向膜，并通过光或热进行固化来形成下面将描述的光硬化层35和36。例如，反应性液晶元的化学结构可以是由下面的式XVI-R表示的光反应二甲基丙烯酸酯基单体，更具体地讲，可以为由下面的式中的任意式表示的单体：XVII-R1、XVII-R2、XVII-R3、XVII-R4、XVII-R5或XVII-R6。
式XVI-R
Figure BDA00002287011500111
其中，A、B和C均可以是从苯环、环己基环和萘环中选择的任何一个。构成A、B和C的各个环中的外侧氢原子不被取代，或者至少一个氢原子可被烷基、氟(F)、氯(Cl)或甲氧基(OCH3)取代。P1和P2均可以为从丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧树脂、氧杂环丁烷、乙烯醚、苯乙烯和硫醇烯基团中选择的任何一种。Z1、Z2和Z3均可以为单键、链基团或链基团的组合。单键意味着A、B和C在没有中间物的情况下直接彼此键合。链基团可为-OCO-、-COO-、烷基、-O-或链基团，这可以由本领域普通技术人员容易地使用。
例如，反应性液晶元可以是由下面的式XVII-R1、XVII-R2、XVII-R3、XVII-R4、XVII-R5和XVII-R6中的任何一个表示的单体：
式XVII-R1
Figure BDA00002287011500121
式XVII-R2
Figure BDA00002287011500122
式XVII-R3
Figure BDA00002287011500123
式XVII-R4
Figure BDA00002287011500124
式XVII-R5
Figure BDA00002287011500125
式XVII-R6
Figure BDA00002287011500126
为了评价根据本发明示例性实施例的反应性液晶元的特性，通过应用上述反应性液晶元中的式XVII-R6的反应性液晶元来制造液晶显示装置。基于参照图6A描述的SVA模式来制造液晶显示面板组件。液晶显示装置的像素PX的结构与图3中的像素结构基本相同。液晶层3的盒间隔为大约3.5μm，应用于荧光光刻的UV的亮度为大约0.15mW/cm2。在表1中示出了像素电极191的微分支197的宽度、曝光电压、电场光刻的UV强度和荧光光刻的时间。
表1
Figure BDA00002287011500131
通过下面参照图11描述的1栅极线1数据线(1G1D)驱动的电荷共享方法来操作制造的液晶显示装置。
在表1中示出的所有示例性实验中，液晶显示装置的黑色余像(blackafterimage)示出大约2的水平，并且中间灰度响应时间为大约0.007秒至大约0.009秒。因此，可以理解，当将式XVII-R6的反应性液晶元应用于宽范围的工艺条件时，式XVII-R6的反应性液晶元显示出良好的特性。
在余像评价方法中，在液晶显示装置上显示检查图案图像达大约一天或更久，随后用其它图像替换之后，观察检查图案，并且以1级至5级进行评价。1级表示在侧面没有观察到检查图案的级别。2级表示在侧面略微地观察到检查图案的级别。3级表示在侧面清楚地观察到检查图案的级别。4级表示在前面略微地观察到检查图案的级别。5级表示在前面清楚地观察到检查图案的级别。评价黑色余像包括显示检查图案图像，用黑色图案代替检查图案图像，然后观察检查图案。评价表面余像包括显示检查图案图像、用灰度图案代替检查图案图像，然后观察检查图案。
下显示面板
下面将详细描述下显示面板100。下显示面板100在其上包括例如栅极层导体(其变为栅极线121、下栅极线123和存储电极线125)、栅极绝缘层140、半导体154、线性欧姆接触构件165、数据层导体(171、173、175和177c)、第一保护膜181、滤色器230、第二保护膜182、像素电极191和下板取向膜291。
在由例如玻璃或塑料材料制成的下基底110上形成包括多条栅极线121、多条下栅极线123和多条存储电极线125的栅极层导体。下基底110的厚度为例如大约0.2mm至大约0.7mm。下基底110的折射率可以为例如大约1.0至大约2.5。例如，下基底110的折射率可以为大约1.5。栅极线121和下栅极线123主要沿水平方向延伸，并传输栅极信号。栅极层导体可由从例如铬(Cr)、钼(Mo)、钛(Ti)、铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、钴(Co)和它们的混合物中选择的材料形成。在实施例中，栅极层导体可以具有单层结构。可选地，在实施例中，栅极层导体可以可选地具有例如双层结构或三层结构。例如，双层结构可以为铝(Al)/钼(Mo)、铝(Al)/钛(Ti)、铝(Al)/钽(Ta)、铝(Al)/镍(Ni)、铝(Al)/氮化钛(TiNx)、铝(Al)/钴(Co)、铜(Cu)/铜(Cu)锰(Mn)、铜(Cu)/钛(Ti)、铜(Cu)/氮化钛(TiN)或铜(Cu)/氧化钛(TiOx)。三层结构可以为例如钼(Mo)/铝(Al)/钼(Mo)、钛(Ti)/铝(Al)/钛(Ti)、钴(Co)/铝(Al)/钴(Co)、钛(Ti)/铝(Al)/钛(Ti)、氮化钛(TiNx)/铝(Al)/钛(Ti)、铜(Cu)锰(Mn)/铜(Cu)/铜(Cu)锰(Mn)、钛(Ti)/铜(Cu)/钛(Ti)、氮化钛(TiNx)/铜(Cu)/氮化钛(TiNx)或氧化钛(TiOx)/铜(Cu)/氧化钛(TiOx)。栅极线121包括例如形成为凸出的第一栅电极124h和第二栅电极124l。下栅极线123包括例如形成为凸出的第三栅电极124c。第一栅电极124h和第二栅电极124l相互连接，形成一个凸起。存储电极线125沿水平方向和竖直方向延伸以围绕第一子像素电极191h和第二子像素电极191l的外周，并传输预定的电压(例如，共电压Vcom)。相反，存储电极线125可传输具有两个或更多个电平的预定摆动电压。存储电极线125包括：多条存储电极线的垂直部分128，大致垂直于栅极线121延伸；存储电极线的水平部分127，将存储电极线的垂直部分128的端部相互连接；存储电极线的延伸部分126，形成为从存储电极线的水平部分127凸出。
栅极绝缘层140形成在栅极层导体上。栅极绝缘层140可以为由例如无机绝缘材料、有机绝缘材料或有机/无机绝缘材料制成的膜。无机绝缘材料可为例如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、氧化钛(TiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)、氮氧化硅(SiOxNy)、氧化钇(Y2O3)、氧化铪(HfOx)、氮化铝(AlN)、氮氧化铝(AlNO)、钛酸钡(BaTiO3)、钛酸铅(PbTiO3)或它们的组合。
有机绝缘材料可为例如聚硅氧烷、苯基硅氧烷、聚酰亚胺、倍半硅氧烷(silsesquioxane)、硅烷或对于本领域技术人员来讲已知的有机绝缘材料。有机/无机绝缘材料可为从上述无机绝缘材料和有机绝缘材料中选择的至少一种或多种材料的混合物。例如，聚硅氧烷的有机绝缘材料和由聚硅氧烷制成的有机/无机绝缘材料在大约350℃或以上具有高耐热性、高透光率和与其它层的优异的粘附性。由无机绝缘材料制成的栅极绝缘层140的厚度可为例如大约至大约
Figure BDA00002287011500152
例如，由无机绝缘材料制成的栅极绝缘层140的厚度可为大约
Figure BDA00002287011500153
由有机绝缘材料或有机/无机绝缘材料制成的栅极绝缘层140的厚度可为例如大约
Figure BDA00002287011500154
至大约
Figure BDA00002287011500155
例如，由有机绝缘材料或有机/无机绝缘材料制成的栅极绝缘层140的厚度可为例如大约用于提高液晶显示装置的透光率的构成栅极绝缘层140的氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、有机绝缘材料或有机/无机绝缘材料的折射率可分别为例如大约1.6至大约2.1、大约1.35至大约1.65、大约1.4至大约1.7或大约1.4至大约1.9。例如，用于提高液晶显示装置的透光率的构成栅极绝缘层140的氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、有机绝缘材料或有机/无机绝缘材料的折射率可分别为例如大约1.85、大约1.5、大约1.55或大约1.6。随着栅极绝缘层140的折射率越接近下基底110的折射率，可以提高液晶显示装置的透射率。栅极绝缘层140可以具有单层结构。可选地，栅极绝缘层140可以具有多层结构。
半导体154形成在栅极绝缘层140上，半导体154可由例如氢化非晶硅、结晶硅或氧化物半导体制成。数据线171、源电极173和漏电极175在半导体154上基本叠置。形成在第一栅电极124h和第二栅电极124l上的第一半导体154h和第二半导体154l形成为与形成在第三栅电极124c上的第三半导体154c分隔开。半导体154的厚度为例如大约
Figure BDA00002287011500157
至大约
Figure BDA00002287011500158
例如，半导体的厚度为大约
Figure BDA00002287011500159
氧化物半导体可为例如具有用AXBXOX或AXBXCXOX表示的式的化合物，其中，A可为Zn或Cd，B可为Ga、Sn或In，C可为Zn、Cd、Ga、In或Hf。此外，x不为零(0)，并且A、B和C互不相同。在实施例中，氧化物半导体可以可选地为从包括例如氧化铟锌(InZnO)、氧化铟镓(InGaO)、氧化铟锡(InSnO)、氧化锌锡(ZnSnO)、氧化镓锡(GaSnO)、氧化镓锌(GaZnO)、氧化镓锌锡(GaZnSnO)、氧化镓铟锌(GaInZnO)、氧化铪铟锌(HfInZnO)、氧化铪锌锡(HfZnSnO)和氧化锌(ZnO)的组中选择的材料。这种氧化物半导体的有效迁移率例如是氢化非晶硅的有效迁移率的大约2倍至大约100倍，从而提高了像素电极191的充电速度。
线性欧姆接触构件165形成在半导体154上。线性欧姆接触构件165的厚度为例如大约
Figure BDA00002287011500161
至大约第一线性欧姆接触构件165h、第二线性欧姆接触构件165l和第三线性欧姆接触构件165c(未示出)形成在第一半导体154h、第二半导体154l和第三半导体154c上，而不是形成在沟道上。线性欧姆接触构件165可以包括例如掺杂有n型或p型杂质的非晶硅。可选地，线性欧姆接触构件165可以包括例如氧化物半导体层。例如，线性欧姆接触构件165可以包括氧化物半导体层，该氧化物半导体层包括以下元素中的一种或多种：铟(In)、镓(Ga)、锌(Zn)、锡(Sn)、锗(Ge)、铪(Hf)和砷(As)。例如，线性欧姆接触构件165可以在氧化物半导体层中包括例如氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)、氧化铟(In2O3)、锡酸锌(Zn2SnO4)、氧化镓(Ga2O3)和氧化铪(HfO2)。
数据层导体形成在线性欧姆接触构件165上，数据层导体变为数据线171、第一源电极173h、第一漏电极175h、第二源电极173l、第二漏电极175l、第三源电极173c和第三漏电极175c。数据层导体可以由例如与栅极层导体的材料相同的材料形成。在实施例中，数据层导体可以由与栅极层导体的材料不同的材料形成。为了提高像素电极191的充电比并减少传递数据电压的延迟，数据层导体可由例如低电阻单层金属或者双层或三层材料制成，双层或三层材料具有作为金属的至少一层。当半导体154由氧化物半导体材料制成时，数据层导体可直接形成在半导体154上，而没有形成在线性欧姆接触构件165上。
数据线171与栅极线121或下栅极线123交叉且栅极绝缘层140位于数据线171与栅极线121或下栅极线123之间。数据线171连接到杯形或U形的第一源电极173h和帽子形状或∩形的第二源电极173l。第一漏电极175h和第二漏电极175l的端部分分别被第一源电极173h和第二源电极173l部分围绕。第二漏电极175l的另一端部从被第二源电极173l部分围绕的端部延伸，并连接到U形的第三源电极173c。对于第一源电极173h、第二源电极173l和第三源电极173c，本发明的示例性实施例不限于上述形状，而是可以以各种形状形成第一源电极173h、第二源电极173l和第三源电极173c。第三漏电极175c的一个端部被第三源电极173c部分围绕，并且其另一端部177c与存储电极线的延伸部分126叠置，从而在另一端部177c和延伸部分126之间形成下电容器Cstd。下电容器Cstd的电容根据第三漏电极175c的另一端部177c与存储电极线的延伸部分126叠置的区域的尺寸而变化。根据本发明的示例性实施例，构成基本像素组的原色像素可分别具有电容不同的下电容器Cstd。图19B是包括在基本像素组中的红色像素PX-R、绿色像素PX-G和蓝色像素PX-B中每个的图18中示出的部分A19的放大图，从而显示出下电容器Cstd的电容在各个像素中是不同的。红色像素PX-R、绿色像素PX-G和蓝色像素PX-B彼此相似，但是第三漏电极175c的另一端部177c与每个像素中的存储电极线的延伸部分126叠置的区域AOL-B、AOL-G或AOL-R的尺寸不同。可调节叠置面积来将第二液晶电容器Clcl的电压与第一液晶电容器Clch的电压的比调整为大约0.6∶1至大约0.9∶1。为了减少下面描述的泛黄颜色的产生，第二液晶电容器Clcl的电压与第一液晶电容器Clch的电压的比可根据构成基本像素组PS的像素而进行改变。因此，为了使构成基本像素组PS的像素具有不同的功率比，可调节第三漏电极175c的另一端部177c与存储电极线的延伸部分126的叠置面积。例如，为了防止液晶显示装置具有泛黄的颜色，在包括红色像素、绿色像素和蓝色像素的基本像素组PS中，蓝色像素B的电压比可以大于或等于绿色像素G的电压比，并且绿色像素G的电压比可以大于或等于红色像素R的电压比。用于减小每个像素中的电压比的叠置面积的尺寸可以为如下。
AOL-B≤AOL-G≤AOL-R
其中，AOL-B、AOL-G和AOL-R分别表示在蓝色像素B、绿色像素G和红色像素R中第三漏电极175c的另一端部177c与存储电极线的延伸部分126之间的叠置面积的尺寸，如图19B所示。
第一栅电极124h、第二栅电极124l和第三栅电极124c、第一源电极173h、第二源电极173l和第三源电极173c以及第一漏电极175h、第二漏电极175l和第三漏电极175c与第一半导体154h、第二半导体154l和第三半导体154c一起分别构成用于操作一个像素PX的第一TFT Qh、第二TFT Ql和第三TFTQc。沟道层形成在源电极173h、173l、173c与漏电极175h、175l、175c之间的半导体154h、154l、154c内，其中，在TFT Qh、TFT Ql和TFT Qc的操作期间电荷经沟道层移动。当利用同一掩模蚀刻半导体154h、154l和154c以及数据层导体时，除了沟道区之外，数据层导体可具有与形成在数据层导体下方的半导体154和线性欧姆接触构件161和165h的图案基本相同的图案。然而，根据蚀刻技术，半导体154的膜可具有没有被数据层导体覆盖且被暴露以从数据层导体的两侧壁延伸例如大约3μm或更短的预定距离的部分。
根据本发明的示例性实施例，第一漏电极175h和第二漏电极175l的连接到接触孔185h和185l的线在沟道中形成在与微分支的方向基本相同的方向上，从而减少了像素区域的纹理，进而有助于提高液晶显示装置的亮度。
第一保护膜181形成在数据层导体上。第一保护膜181可由例如上面描述的可构成栅极绝缘层140的无机绝缘材料、有机绝缘材料或有机/无机绝缘材料制成。由无机绝缘材料制成的第一保护膜181的厚度可为例如大约
Figure BDA00002287011500181
至大约
Figure BDA00002287011500182
例如，由无机绝缘材料制成的第一保护膜181的厚度可为例如大约
Figure BDA00002287011500183
由有机绝缘材料或有机/无机绝缘材料制成的第一保护膜181的厚度可为例如大约
Figure BDA00002287011500184
至大约
Figure BDA00002287011500185
用于提高液晶显示装置的透射率的构成第一保护膜181的氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、有机绝缘材料或有机/无机绝缘材料的折射率可分别为例如大约1.6至大约2.1、大约1.35至大约1.65、大约1.5至大约1.9或大约1.5至大约1.9。用于提高液晶显示装置的透射率的构成第一保护膜181的氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、有机绝缘材料或有机/无机绝缘材料的折射率可分别为例如大约1.85、大约1.5、大约1.7至大约1.8或大约1.6。滤色器230形成在第一保护膜181上。滤色器230形成在光未被阻挡的像素区域PX中。滤色器230的厚度为例如大约1.5μm至大约3μm。滤色器230的折射率为例如大约1.3至大约2.2。例如，滤色器230的折射率为大约1.6。形成在每个像素PX中的滤色器230可具有例如红色、绿色、蓝色、青色、品红色、黄色和白色的原色之一。诸如红色、绿色和蓝色(或者青色、品红色和黄色)的三原色可被用作形成像素PX的基本像素组PS的颜色。白色像素可不具有滤色器。由于白色外部光穿过白色像素区域，所以白色像素可显示白色。基本像素组PS是像素PX的能够呈现彩色图像的最小集合。在实施例中，基本像素组PS可以可选地包括均具有四种或更多种原色的像素PX。作为此实施例的示例，可选择包括红色、绿色和蓝色三种颜色及青色、品红色、黄色和白色中的任意一种颜色的四种原色作为基本像素组PS的颜色。本领域普通技术人员应当理解，基本像素组PS的原色不限于这些颜色，而是可以选择各种其它颜色，以提高液晶显示装置的图像品质。滤色器230可形成在除了滤色器孔233h和233l之外的大部分区域中，滤色器孔233h和233l形成在接触孔185所处的位置。相反，为了容易地检测TFT Qh、TFT Ql和TFT Qc的缺陷，滤色器230可不形成在TFT Qh、TFT Ql和TFT Qc所处的位置中。具有相同颜色的滤色器230可形成为沿相邻数据线171在竖直方向上纵向地延伸。本发明示例性实施例的滤色器230可以可选地形成在形成在上显示面板220上的光阻挡构件220和覆层225之间。
第二保护膜182形成在滤色器230或第一保护膜181上。第二保护膜182可由例如上面描述的可构成栅极绝缘层140的无机绝缘材料、有机绝缘材料或有机/无机绝缘材料制成。由无机绝缘材料制成的第二保护膜182的厚度可为例如大约
Figure BDA00002287011500191
至大约例如，由无机绝缘材料制成的第二保护膜182的厚度可为例如大约至大约
Figure BDA00002287011500194
由有机绝缘材料或有机/无机绝缘材料制成的第二保护膜182的厚度可为例如大约
Figure BDA00002287011500195
至大约
Figure BDA00002287011500196
用于提高液晶显示装置的透光率的构成第二保护膜182的氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、有机绝缘材料或有机/无机绝缘材料的折射率可分别为例如大约1.6至大约2.1、大约1.35至大约1.65、大约1.5至大约1.9或大约1.4至大约1.9。随着第二保护膜182的折射率越接近像素电极191的折射率，可以提高液晶显示装置的透射率。第二保护膜182可以防止滤色器230卷曲，并阻止诸如溶剂的有机材料从滤色器230流出，从而防止液晶层3被污染，因而改善液晶显示装置的余像。此外，直接形成在第一保护膜181上的第二保护膜182形成得相对厚，从而用作平坦化。在第一保护膜181和第二保护膜182的接触部分中形成分别暴露第一漏电极175h和第二漏电极175l的端部的接触孔185h和185l。接触孔185h和185l的面积可以例如小于滤色器孔233h和233l的面积。可选地，在实施例中，接触孔185h和185l的面积可以例如大于或等于滤色器孔233h和233l的面积。
像素电极层形成在第二保护膜182上，如图3至图4C所示。像素电极层是包括例如子像素电极191h和191l、子像素电极接触部分192h和192l、十字形分支195h和195l以及微分支197h和197l的导电层，微缝隙199h和199l是通过从像素电极层去除导电层而提供的部分。像素电极191的厚度可为例如大约
Figure BDA00002287011500197
至大约
Figure BDA00002287011500198
例如，像素电极191的厚度可为例如大约
Figure BDA00002287011500199
像素电极191包括例如形成在第一子像素190h的区域中的第一子像素电极191h和形成在第二子像素190l的区域中的第二子像素电极191l。像素电极191可由例如透明导电材料(例如，氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铝锌(AZO)、氧化镉锡(CTO)、银纳米线(AgNW)、掺杂镓的氧化锌(GZO)、氧化氟锡(FTO)、掺杂锑的氧化锡(ATO)、氧化锆(ZrO2)、氧化锌(ZnO)和它们的组合)形成。像素电极191的折射率可为例如大约1.5至大约2.5，并且ITO和IZO的折射率可分别为例如大约1.8至大约2.3和大约1.7至大约2.0。在本发明的示例性实施例中，由ITO材料制成以减少外部光的衍射的像素电极191可被形成为具有例如大约
Figure BDA00002287011500201
的厚度。另外，还可以在下面描述的微分支197之间(例如，在微缝隙199的区域中)形成折射率与主取向膜33和34的折射率相似的微分支电极或材料。具有与主取向膜33和34的折射率相似的折射率的微分支电极197或材料可为例如TiO2、聚苯撑乙烯撑(PPV)或多氟化聚酰亚胺TiO2(PI-TiO2)。为了减少从像素电极191的表面衍射或反射的外部光，像素电极191的表面可以在例如氩(Ar)、氢(H2)、氧(O2)、氦(He)或氯(Cl2)的气氛中经受等离子体处理，以提高其粗糙度。通过使用折射率与形成在像素电极191上或下方的材料的折射率相似的材料来形成像素电极191，可以将从像素电极191的表面衍射或反射的外部光最少化，并可以将透射的光最大化。透明像素电极的具有与其上膜或下膜的折射率相似的折射率的材料可为例如纳米线(NW)、氧化锌(ZnO)或导电聚合物。这些材料可用于形成折射率为例如大约1.8或更小的像素电极。例如，纳米线(NW)为针形的导电颗粒，所述导电颗粒的直径为大约10-9m至大约10-8m且其长度为大约10-7m至大约10-6m，并且纳米线(NW)可通过与聚合物混合来形成像素电极。纳米线(NW)可含有银(Ag)，具有由例如银(Ag)形成的纳米线(NW)的像素电极的电阻可为大约50欧姆(Ω)至大约250欧姆(Ω)。第一子像素电极191h包括第一子像素电极接触部分192h、十字形分支部分195h、竖直连接部分193h和水平连接部分194h，第二子像素电极191l包括第二子像素电极接触部分192l、十字形分支部分195l、竖直连接部分193l和水平连接部分194l，竖直连接部分193h和193l围绕子像素电极191h和191l的外围。十字形分支部分195h和195l中的每个包括水平分支部分和竖直分支部分。第一子像素电极接触部分192h和第二子像素电极接触部分192l分别通过第一保护膜181和第二保护膜182的接触孔185h和185l接触第一TFT Qh和第二TFT Ql的漏电极175h和175l。
将简要描述根据本发明示例性实施例的高分辨率图案化工艺，例如形成具有大约5μm或更小的宽度的微分支197或微缝隙199的工艺。在下层上沉积或涂覆形成像素电极层的导电金属。将光致抗蚀剂(PR)涂覆在导电金属上。通过光刻工艺，光致抗蚀剂具有与像素电极层的图案相似的图案。由于微分支197或微缝隙199的宽度非常小，所以形成的光致抗蚀剂(PR)的图案可具有PR残余，或一些图案会具有缺陷。例如，为了解决这一难处，可执行灰化或干蚀刻。之后，蚀刻导电金属，并去除光致抗蚀剂(PR)，以形成像素电极层的图案。根据本发明的示例性实施例，为了通过确保与下膜的良好粘附来实现高分辨率图案，光致抗蚀剂(PR)可包括例如附着促进剂，如[(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)甲基]丁基丙二酸二(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)酯(Bis(1，2，2，6，6-pentamethyl-4-piperidinyl)-[[3，5-bis(1，1-dimethylethyl)-4-hydroxyphenyl]methyl]butylmalonate)。换言之，可通过将含有例如作为基质的大约15wt％至大约25wt％、更优选地大约20wt％的甲酚醛树脂和大约3wt％至大约7wt％、更优选地大约5wt％的光敏剂以及作为粘附促进剂的大约0.1wt％至大约10wt％的[(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)甲基]丁基丙二酸二(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)酯的固体溶解在溶剂(例如，大约65wt％至大约74.95wt％的聚(2-甲基丙烯酸缩水甘油酯)PGMEA)中，来制造光敏性光致抗蚀剂。例如，在实施例中，可通过将含有例如作为基质的大约20wt％的甲酚醛树脂和大约5wt％的光敏剂以及作为粘附促进剂的大约0.1wt％至大约10wt％的[(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)甲基]丁基丙二酸二(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)酯的固体溶解在溶剂(例如，大约65wt％至大约74.95wt％的聚(2-甲基丙烯酸缩水甘油酯)PGMEA)中，来制造光致抗蚀剂。甲酚醛树脂的重均分子量可为例如大约7000至大约9000，并可以在草酸催化剂下通过使按例如大约6∶4的比例混合间甲酚和对甲酚的甲酚单体与甲醛进行缩合反应来制造甲酚醛树脂。光敏剂可为例如通过对化合物2，3，4，4’-四羟基苯甲酮和荼醌-1，2-二叠氮-5-硫酰氯执行缩合反应制造的化合物，或者为通过对化合物4，4’，4，”-次乙基三苯酚和萘醌-1，2-二叠氮-5-硫酰氯执行缩合反应制造的化合物。由于具有这种组成的光致抗蚀剂(PR)与下层具有良好的粘附性，所以可以在光刻工艺中形成高分辨率图案。
在实施例中，像素电极191可以在没有形成第二保护膜182的情况下可选地形成在滤色器230的层上或第一保护膜181的层上，并可以具有三个或更多个子像素电极。
下板取向膜291形成在像素电极191上。下板取向膜291与上板取向膜292基本相同，所以为了便于描述，将省略对其的描述。
间隔件250和液晶层3形成在下显示面板100和上显示面板200之间，间隔件250以预定的距离(例如，盒间隔)保持一对液晶面板100和200。构成液晶层3的液晶分子的折射率可为例如大约1.3至大约1.6。例如，在实施例中，构成液晶层3的液晶分子的折射率可为例如大约1.48。
为了提高液晶显示装置的透射率，当滤色器230形成在下显示面板100上时，形成在下显示面板100的像素电极区域中的氮化硅(SiNx)的总厚度可为例如大约至大约
Figure BDA00002287011500222
当滤色器230形成在上显示面板200上时，形成在下显示面板100的像素电极区域中的氮化硅(SiNx)的总厚度可为例如大约
Figure BDA00002287011500223
至大约
Figure BDA00002287011500224
氮化硅(SiNx)的总厚度是构成栅极绝缘层和保护膜的氮化硅(SiNx)的厚度之和。
例如，在本发明的示例性实施例中，下基底、由氮化硅(SiNx)制成的栅极绝缘层、由氮化硅(SiNx)制成的第一保护膜、由有机绝缘材料或有机/无机绝缘材料制成的第二保护膜以及由IZO或ITO制成的像素电极的折射率可以分别为大约1.5、大约1.9、大约1.9、大约1.65至大约1.9以及大约1.9，并且与传统的液晶显示装置相比，具有这些元件的液晶显示装置可以使其透射率提高大约2％。液晶分子的平均折射率可为例如1.7或更大。
例如，在本发明的实施例中，下基底、由有机绝缘材料或有机/无机绝缘材料制成的栅极绝缘层、由有机绝缘材料或有机/无机绝缘材料制成的第一保护膜以及由IZO和ITO制成的像素电极的折射率可分别为大约1.5、大约1.55、大约1.55至大约1.9以及大约1.9，并且与传统的液晶显示装置相比，具有这些元件的液晶显示装置可以使其透射率提高大约4％。
下面将参照图3、图5A、图5B、图16A至图16G以及图17A至图17G来详细描述根据本发明示例性实施例的像素电极191的形状。图5A是图3中示出的第二子像素电极191l的中心部分A5的放大平面图。图5B和图17A至图17G是示出在图5A中示出的子像素电极的其它示例的放大平面图。图16A至图16G示出了微分支197和微缝隙199的基本形状。
为了提高液晶显示装置的侧面可视性和亮度，应当考虑各种参数，如形成在每个像素区域PX中的像素电极191及子像素电极191h和191l的外形、子像素电极的面积比、像素电极的形状、微分支197和微缝隙199的宽度和分布以及微分支197的方向。下面给出的附图是示出性的，并且可以根据诸如液晶层3的盒间隙、液晶的类型和取向膜的性质之类的因素来进行改变。
像素电极和子像素电极的外形
像素电极191分隔成例如第一子像素电极191h和第二子像素电极191l。分隔开的第一子像素电极191h和第二子像素电极191l分别具有例如第一液晶电容器Clch和第二液晶电容器Clcl，并且第一液晶电容器Clch和第二液晶电容器Clcl可具有不同的尺寸。像素电极191及其子像素电极191h和191l的外形为例如方形。在实施例中，像素电极191及其子像素电极191h和191l的外形可为例如Z字形、放射状或菱形。本发明的示例性实施例不限于以上形状，而是像素电极191及其子像素电极191h和191l可具有各种形状。第一子像素电极191h和第二子像素电极191l例如在竖直方向上彼此分隔开，并且与栅极线121分隔开，由此减少了不必要的寄生电容耦合并降低了反冲电压Vkb。在实施例中，像素PX可以可选地包括三个或更多个子像素。在实施例中，第一子像素电极191h可以可选地基本被第二子像素电极191l围绕。
子像素电极的面积比
为了改善液晶显示装置的侧面可视性并降低液晶显示装置的亮度损失，第二子像素电极191l的面积应当是第一子像素电极191h的面积的例如大约1倍至大约3倍。例如，在实施例中，第二子像素电极191l的面积是第一子像素电极191h的面积的大约1.5倍至大约2倍。在图3中示出的第二子像素190l的面积是第一子像素190h的面积的大约1.75倍。侧面可视性指的是液晶显示装置的根据在侧面的视角确定的可视性。随着在侧面观看到的图像的品质越接近在前面观看到的图像的品质，侧面可视性越好。
像素电极的形状
参照图3，第一子像素电极191h和第二子像素电极191l分别具有例如十字形分支部分195h和195l，并且子像素电极191h和191l中的每个具有由十字形分支部分195h和195l划分的4个畴。每个畴具有例如从十字形分支部分195h和195l向外倾斜延伸的多个微分支197h和197l。参照图5A和图5B，微分支197h和197l具有例如直线形或Z字形。存在于相邻的微分支197h和197l之间的微缝隙199h和199l与微分支197h和197l交替地布置。微分支197h和197l中的每个可关于从十字形分支部分195h和195l的水平分支部分195a和竖直分支部分195v中选择的至少一个对称地形成。在实施例中，微分支197h和197l中的每个可以可选地形成在十字形分支部分的水平分支部分195a和竖直分支部分195v彼此交叉的部分中，从而从水平分支部分19a和竖直分支部分195v中的至少一个与其它分支部分交叉的位置移动例如大约2μm至大约5μm，并且在十字形分支部分的水平分支部分195a或竖直分支部分195v上可形成凹进弯曲或凸出弯曲。由于从水平分支部分195a和竖直分支部分195v彼此交叉的位置远离的微分支197h和197l中每个的形状以及形成在水平分支部分195a或竖直分支部分195v上的弯曲的形状，所以形成在每个畴中的液晶分子的排列不干扰其它畴中的液晶分子的排列，从而减少了像素区域中的纹理。
图5A是图3中示出的第二子像素电极的中心部分A5的放大图。示出了条形的微分支197和微缝隙199。在第二子像素电极的中心部分A5中，微分支具有宽度S，微缝隙具有宽度W，如图所示。微缝隙199和微分支197被交替地布置。换言之，微缝隙199设置在微分支197之间。微缝隙199的宽度W逐渐变化。下面将给出对其的详细描述。
下面将参照图5B描述Z字形的微分支197和微缝隙199。由于微分支197h和197l与微缝隙199h和199l在形状上基本相同，所以为了便于描述，将仅对微分支197h和197l的形状进行详细描述。为了防止施加到液晶显示装置的外部光在像素电极191上反射而产生五颜六色的污点，可将像素电极191形成为具有以例如Z字形状形成的微分支197，如图5B所示。Z字形状可具有重复的且周期性的脊和谷。
下面将简要描述在液晶显示装置中出现五颜六色的污点的原因。施加到液晶显示装置的可见光在液晶显示装置中被用作衍射光栅的元件(例如，微分支)衍射，然后由于衍射的光，液晶显示装置可以输出反射的光。因为可见光包括不同的波长，所以衍射的反射光可具有衍射图案，所述衍射图案具有不同的衍射角。因此，当荧光输入到液晶显示装置时，衍射图案可具有五颜六色的颜色，因此在液晶显示装置中会观看到五颜六色的污点。主要由于其上入射可见光的材料之间的折射率差以及用作衍射光栅的像素电极的结构，会出现可见光的衍射。因此，发明人发现，如果构成液晶显示装置的像素电极、液晶、取向膜和绝缘材料之间的折射率的差减小，则可以减少可见光的衍射，从而有助于五颜六色的污点减少。此外，发明人发现，如果调整用作衍射光栅的像素电极的结构，则可见光的衍射被分散，从而有助于减少五颜六色的污点。
因此，为了防止微分支电极用作衍射光栅，应当尽可能随机地形成像素电极。为了使像素电极的结构随机化，应该将微分支电极形成为具有随机的方向、宽度、周期、形状、间隔等。可将微分支电极形成为例如在每个畴中具有两个或更多个方向，或者在不同的畴中具有不同的方向。可将微分支电极形成为使得它们的宽度可以逐渐地改变，以与相邻的微分支电极的宽度不同。可周期性地布置微分支电极，使得在一个畴中，可以在一个组中形成具有预定周期的宽度的多个微分支电极，并可以形成具有不同周期的多个组。参照图5A、图5B和图16A至图16G，微分支197或微缝隙199的形状可以为例如条形、球棒形、Z字形、多处弯折(broken)的Z字形、波浪形、凸肚状、成对的凸肚状、组合的凸肚状A或组合的凸肚状B。图16A至图16G中示出的形状中的每个可以具有循环形式的微分支197或微缝隙199的基本单元，并且为基本单元像素电极的形状。微分支197或微缝隙199可由基本单元像素电极的形状的每个或组合形成。基本单元像素电极的形状的基本单元长度可为例如大约4μm至大约25μm，宽度可为大约1.5μm或更大。图16A示出了多处弯折的Z字形形状，该形状以角度θba1和θba2弯折。角度θba1和θba2可相互不同。图16B示出了以角度θbb弯曲的波浪形状。图16C示出了凸肚状形状，该形状的中心部分的厚度小于两端部分的厚度。凸肚状形状可应用于微分支197或微缝隙199。图16D示出了成对的凸肚状形状，该形状包括由以角度θbd1和θbd2弯曲的直线和非弯曲直线构成的成对形状及其对称的形状。在本发明的实施例中，角度θbd1和θbd2可改为彼此不同。图16E示出了组合的凸肚状A的形状，该形状的基本单元具有在成对的凸肚状形状中在两条弯曲的直线之间连接的菱形形状。图16F示出了组合的凸肚状B的形状，在该形状中，在成对的凸肚状形状中在两条非弯曲直线之间连接菱形。图16G示出了球棒形状，该球棒形状包括在不同的部分具有不同的宽度的条形。球棒形状可为两个或更多宽度(例如，大约1.8μm、大约3.2μm和大约4.5μm的宽度)重复连接的条形形状。已经参照图5A描述了条形的基本单元像素电极，下面将参照图5B来描述Z字形的基本单元像素电极。根据本发明的示例性实施例，微分支197或微缝隙199可由基本单元像素电极的形状的每个或组合构成。此外，微分支197或微缝隙199可被构成为具有由基本单元像素电极的形状的每个或组合构成的不同长度的基本单元。在下面的描述中，使用基本单元像素电极的形状来形成像素电极。
根据本发明的示例性实施例，以基础单元像素电极的形状形成的微分支电极距离相邻的微分支电极的间隙可不同。
由于如果滤色器230形成在下显示面板100上，则入射很多外部可见光，所以滤色器230可形成在上显示面板200上以减少外部可见光的入射。
现在，将参照图5B简要描述以Z字形形状形成以减少五颜六色的污点的微分支197l。Z字形形状的微分支197l被构造成具有Z字形单元长度P5和Z字形角θ5。关于Z字形单元长度P5，每个微分支197h和197l具有直线长度，所述直线长度为例如大约3μm至大约25μm。在实施例中，每个微分支197h和197l具有直线长度，所述直线长度为例如大约4μm至大约10μm。在每个畴中形成的微分支197的主方向为图5B中示出的连接峰PK1和PK2的直线延伸的方向。在一个微分支197中，峰PK1和PK2是在一个周期内的相邻的点。Z字形角θ5是微分支197的主方向线和与Z字形单元长度P5对应的线之间的弯曲角，并且Z字形角θ5为例如大约0°至大约±40°。在实施例中，Z字形角θ5为例如大约±12°至大约±20°。被具有大Z字形角θ5或各种Z字形角θ5的像素电极衍射的衍射光被分散，从而有助于减少液晶显示装置上的五颜六色的污点。Z字形微分支197l从十字形分支部分的水平分支部分195a和竖直分支部分195v的附近延伸直到每个子像素电极191h和191l的边缘。构成微分支197的Z字形形状的数量增加导致被Z字形形状衍射的光的衍射点的数量增加，由此有助于减少液晶显示装置上的五颜六色的污点。由于像素电极191的微分支197l上反射的光根据波长而在干涉效应方面不同，所以与原色的滤色器相关的形成在像素电极191上的微分支197可具有不同的Z字形单元长度P5和不同的Z字形角θ5。按照这种方式，如果具有不同的Z字形形状的微分支197l根据原色的像素形成在像素电极191上，则可以减少液晶显示装置的五颜六色的污点。
在实施例中，构成像素电极191的一个微分支197可以可选地具有不同尺寸的Z字形单元长度P5。由于按照这种方式形成的微分支197具有高度的不规则性，所以被微分支197衍射的衍射光被分散，从而使得液晶显示装置上的五颜六色的污点减少。在实施例中，构成像素电极191的一个微分支197h或197l可以例如以直线和Z字形的混合形状被构造。在实施例中，直线形的微分支197h和197l与Z字形的微分支197h和197l的混合微分支电极可被构造成在一个畴中。
现在将参照图17A至图17G来描述根据本发明实施例的微分支197和微缝隙199的形状。由于微分支197和微缝隙199的形状基本相似，所以为了便于描述，对形状的详细描述将针对微分支197的形状进行。图17A、图17B、图17C和图17E中示出的微分支197和微缝隙199具有Z字形形状。上面已经参照图3或图5A描述了每个微分支197的宽度S和每个微缝隙199的宽度W。
在图17A中示出的像素电极的平面图中，根据本发明的示例性实施例，微分支197或微缝隙199的宽度逐渐变化。图17A是包括四个畴Dga1、Dga2、Dga3和Dga4的像素电极的平面图。四个畴具有沿不同方向延伸的微分支197，并且这些畴被十字形分支195分隔开并连接到十字形分支195。构成每个畴的微分支197的结构(例如，形状、长度、宽度和/或方向)关于十字形分支195的水平分支部分195a和竖直分支部分195v对称。可选地，构成畴的微分支197可根据畴具有不同的结构，例如，它们可被设计为关于十字形分支195的水平分支部分195a和竖直分支部分195v对称。
如所示，畴Dga1包括例如具有多个微分支197和多个微缝隙199的多个子畴Gga1～Ggan。所述多个子畴可通过微分支197和微缝隙199的宽度和Z字形角以及子畴的主方向θdga1至θdgan和Z字形单元长度ZLa1至ZLan与其它子畴区分开。根据本发明的示例性实施例，子畴由微分支197和微缝隙199的宽度进行区分。换言之，构成第一子畴Gga1的微分支197或微缝隙199的宽度可相同，而构成第n子畴Ggan的微分支197或微缝隙199的宽度可不同。在其它畴Dga2、Dga3和Dga4中的微分支197或微缝隙199在结构上与畴Dga1相同。
根据本发明的示例性实施例，构成畴Dga1、Dga2、Dga3和Dga4的微分支197和微缝隙199的宽度S和W可为例如大约2.0μm至大约6μm，并且可沿虚线箭头逐渐增大。在虚线箭头的起始部分(例如，在畴Dga1中示出的第一子畴Gga1中)，微分支197和微缝隙199的宽度Sga1和Wga1可为例如大约2.5μm，而在虚线箭头的端部(例如，在畴Dga1中示出的第n子畴Ggan中)，微分支197和微缝隙199的宽度Sgan和Wgan可为例如大约5μm。在与虚线箭头穿过的中心部分对应的子畴中，微分支197和微缝隙199的宽度可落在例如大约2.5μm至大约5μm的范围内。微分支197和微缝隙199的宽度可沿虚线箭头以大约0.25μm为单位逐渐增大。
组成畴Dga1、Dga2、Dga3和Dga4中的每个畴并在此示出的Z字形单元的长度Pga1和Pgan(未示出)可为例如大约5μm至大约20μm。Z字形单元长度可沿远离十字形分支195的水平分支部分195a和竖直分支部分195v的方向逐渐增大。
组成畴Dga1、Dga2、Dga3和Dga4的微分支197或微缝隙199的主方向θdga的主方向角相对于方向D1可为例如大约±30°至大约±60°。例如，在实施例中，组成畴Dga1、Dga2、Dga3和Dga4的微分支197或微缝隙199的主方向θdga的主方向角相对于方向D1可为例如大约±40°至大约50°。微分支197的主方向θdga1是微分支的连接峰Pga1和Pga2的直线的方向，如畴Dga1中所示。畴Dga1中示出的Z字形角θga1至θgan相对于微分支197或微缝隙199的主方向可为例如大约0°至大约±40°。例如，畴Dga1中示出的Z字形角θga1至θgan相对于微分支197或微缝隙199的主方向可为例如大约0°至大约±30°。图17A中示出的Z字形角的绝对值可沿虚线箭头逐渐增大例如大约2°至大约5°范围内的值。形成在第一子畴Gga1中的第一Z字形角θga1可为例如0°，而形成在第n子畴Ggan中的第nZ字形角θgan可为例如+30°或-30°。可结合图5B的描述来确定微分支197或微缝隙199的主方向，例如，可通过Z字形形状的连接峰的直线的方向来确定微分支197或微缝隙199的主方向。形成的像素电极具有不规则的结构，从而有助于明显减少液晶显示装置上的五颜六色的污点。
在下面图17B至图17G的描述中，省略已经参照图5A、图5B和图17A进行的相应描述，并仅详细描述图17B至图17G中的不同特征。参照图17B，四个畴Dgb1、Dgb2、Dgb3和Dgb4中的每个畴具有多个第一子畴至第n子畴Ggb1～Ggbn。畴Dgb1、Dgb2、Dgb3和Dgb4中的微分支197和微缝隙199关于十字形分支195对称地形成。
在图17B中示出的像素电极的平面图中，根据本发明的示例性实施例，微分支197和微缝隙199的宽度具有不同的周期。形成四个畴Dgb1、Dgb2、Dgb3和Dgb4的微分支197或微缝隙199关于十字形分支195对称地形成。在畴Dgb2中，通过连接每个微缝隙199或微分支197的峰所确定的微缝隙199或微分支197的主方向角θdgb为例如大约±45°，微缝隙199或微分支197的Z字形角θgb可为例如大约±7°至大约±20°。例如，Z字形角θgb可为大约±10°或大约±15°。畴Dgb1、Dgb2、Dgb3和Dgb4具有例如相同的微分支197的主方向角和Z字形角θgb。子畴Ggb1和Ggb2～Ggbn中的每个子畴包括预定数量的微分支和设置在微分支之间的微缝隙。包括相邻的微分支-微缝隙对的微子畴SWgb2可周期性地形成在子畴中。组成微分支-微缝隙对的微缝隙和微分支的宽度Wgb1和Sgb1可为例如大约3μm。因此，微子畴SWgb2的宽度可为例如大约6μm。在本发明的示例性实施例中，如果每个子畴具有四个微分支197和四个微缝隙199，则每个子畴的宽度SWgb1可为例如大约26μm。因此，如图17B所示，畴Dgb1、Dgb2、Dgb3和Dgb4中的每个畴具有子畴Ggb1和Ggb2～Ggbn，所述子畴可具有相同宽度的微子畴。然而，每个畴中的相邻的子畴之间的微分支的宽度Sgb2可与每个子畴中的微分支的宽度不同。例如，每个子畴中的微分支的宽度可为大约3μm，而微分支的宽度Sgb2可为大约5μm。总之，每个畴中相邻的子畴之间的微分支197的宽度与每个子畴中的微分支197的宽度不同，并且形成在畴中的微分支和微缝隙关于十字形分支对称，从而提高了像素电极结构的不规则性，使由此衍射的光的衍射点分散，从而有助于显著减少液晶显示装置上的五颜六色的污点。前面提到的畴中的每个畴中的子畴的数量根据像素电极的尺寸而改变。
在图17C中示出的像素电极的平面图中，根据本发明的示例性实施例，构成畴的微分支197具有不同的主方向。像素电极包括例如四个畴Dgc1、Dgc2、Dgc3和Dgc4。畴Dgc1、Dgc2、Dgc3和Dgc4具有微分支197不同的主方向θdgc1、θdgc2、θdgc3和θdgc4，所述主方向通过连接每个微分支197的峰确定。形成畴的微分支或微缝隙的主方向θdgc1、θdgc2、θdgc3和θdgc4的主方向角可例如在大约30°至大约60°内相互不同。例如，主方向θdgc1、θdgc2、θdgc3和θdgc4的主方向角可分别为大约50°、大约41.3°、大约40°和大约48.7°。在这些微分支197的主方向上，微分支197的Z字形角θgc1、θgc2、θgc3和θgc4可落在例如大约±5°至大约±30°的范围内。例如，微分支197的Z字形角θgc1、θgc2、θgc3和θgc4可为例如大约±10°至大约±15°。根据本发明的示例性实施例，每个畴中形成的微分支197的Z字形角可彼此不同，并可沿特定的方向逐渐增大。相邻的微分支197的Z字形角之间的差可为例如大约0.5°至大约5°。例如，相邻的微分支197的Z字形角之间的差可为大约2°至大约3°。根据本发明的另一示例性实施例，在一个畴中形成的微分支197的Z字形角可例如与形成在同一子畴中的微分支的Z字形角相同，并且与形成在其它子畴中的微分支的Z字形角不同。子畴之间的Z字形角的差可为例如大约0.5°至大约5°。例如，子畴之间的Z字形角的差可为大约2°至大约3°。另一方面，形成在一个畴中的微分支197的Z字形角可例如与形成在同一子畴中的微分支的Z字形角不同，并与形成在其它子畴中的微分支的Z字形角对称。畴Dgc1、Dgc2、Dgc3和Dgc4之间的对称性、子畴Ggc1和Ggc2～Ggcn之间的对称性、构成每个畴中的子畴Ggc1和Ggc2～Ggcn的微分支197和微缝隙199的宽度Sgc1、Sgc2和Wgc1以及子畴Ggc1和Ggc2～Ggcn的周期性和宽度SWgc1大体上与结合图17B的描述相似。按照这种方式，在畴中的两个不同的畴中的微分支197的主方向和Z字形角形成为彼此不同，从而提高了像素电极结构的不规则性，使由此衍射的光的衍射点分散，从而有助于显著减少液晶显示装置上的五颜六色的污点。可选地，例如，畴的主方向θdgc1、θdgc2、θdgc3和θdgc4可对称地成对。
在图17D中示出的像素电极的平面图中，根据本发明的示例性实施例，将构成子畴Ggd1～Ggdn的微分支Sgd1、Sgd2和Sgd3及微缝隙Wgd1、Wgd2和Wgd3的形状组合。像素电极包括例如四个畴Dgd1、Dgd2、Dgd3和Dgd4。畴Dgd1、Dgd2、Dgd3和Dgd4中的每个畴包括例如周期性重复的子畴Ggd1～Ggdn。子畴Ggd1～Ggdn中的每个子畴包括例如多个微分支Sgd1、Sgd2和Sgd3及微缝隙Wgd1、Wgd2和Wgd3。微分支197和微缝隙199的形状与以上描述的组合的凸肚状A(见图16E)或组合的凸肚状B(见图16F)相似。微分支197可形成为Sgd1、Sgd2和Sgd3。微分支Sgd1具有例如以直线与Z字形的组合形成的形状。微分支Sgd2具有例如与微分支Sgd1对称的形状。微分支Sgd3具有例如斜方形或菱形连接的形状。微分支197的形状可应用于微缝隙199。微缝隙199可形成为Wgd1、Wgd2和Wgd3。微缝隙Wgd1具有例如以两个Z字形的组合形成的形状。微缝隙Wgd2具有例如由直线和小于微缝隙Wgd1的Z字形的Z字形形成的形状。微缝隙Wgd3具有例如与微缝隙Wgd2对称的形状。例如，子畴的宽度SWgd可以为大约10μm至大约40μm，微分支Sgd1、Sgd2和Sgd3、微缝隙Wgd1、Wgd2和Wgd3的宽度可为大约2μm至大约10μm。微缝隙199的形状可应用于微分支197。构成四个畴Dgd1、Dgd2、Dgd3和Dgd4的微分支197和微缝隙199以及微分支197的主方向可例如关于十字形分支195对称地形成。微分支197的主方向中的任何一个主方向可为例如大约30°至大约60°。例如，微分支197的主方向中的任何一个主方向可为大约45°。尽管已经根据本发明的示例性实施例描述了畴中的微缝隙和微分支关于十字形分支195对称，但是畴中的微缝隙和微分支可不对称地形成，并且畴中的微分支197的主方向也可以不对称。按照这种方式，构成子畴的微分支197的形状和宽度多样化，从而提高了像素电极结构的不规则性，使由此衍射的光的衍射点分散，从而有助于显著减少液晶显示装置上的五颜六色的污点。
在图17E中示出的像素电极的平面图中，根据本发明的示例性实施例，在四个畴Dge1、Dge2、Dge3和Dge4中的每个畴中对角地设置具有两个不同方向的微缝隙199。像素电极包括例如四个畴Dge1、Dge2、Dge3和Dge4。畴Dge1包括例如子畴Gge1和Gge2。子畴Gge1具有例如微分支197和微缝隙199，微分支197和微缝隙199的宽度分别为Sge1和Wge1。子畴Gge2具有例如微分支197和微缝隙199，微分支197和微缝隙199的宽度分别为Sge2和Wge2。例如，根据本发明的示例性实施例，微分支的宽度Sge1和Sge2可不同，并且微缝隙的宽度Wge1和Wge2也可不同。例如，微分支的宽度Sge2可大于微分支的宽度Sge1，或者微缝隙的宽度Wge2可大于微缝隙的宽度Wge1。根据本发明的示例性实施例，形成在子畴Gge1中的微分支的宽度Sge1和与其相邻的微缝隙的宽度Wge1的和可与形成在子畴Gge2中的微分支的宽度Sge2和与其相邻的微缝隙的宽度Wge2的和不同。例如，形成在子畴Gge2中的微分支的宽度Sge2和与其相邻的微缝隙199的宽度Wge2的和(例如，大约5.5μm至大约10μm)可大于形成在子畴Gge1中的微分支的宽度Sge1和与其相邻的微缝隙199的宽度Wge1的和(例如，大约4μm至大约8μm)。在子畴Gge1和Gge2之间可为另一子畴，在所述另一子畴中微分支197或微缝隙199的宽度可逐渐变化。子畴Gge1和Gge2具有微分支197，所述微分支197具有与它们的主方向θdge不同的两个方向θge1和θge2。换言之，子畴均具有包括在方向θge1上的微分支197的区域和包括在方向θge2上的微分支197的另一区域。微分支的方向θge1和方向θge2与方向D1之间的角可为例如大约40°至大约50°的范围内的任意值和例如大约30°至大约39°的范围内的任意值。例如，微分支的方向θge1和方向θge2与方向D1之间的角可分别为例如大约42°和大约37°。微分支197的主方向θdge的主方向角可为例如大约30°至大约60°的范围内的任意值。例如，主方向角可为例如大约45°。如畴Dge2中所示出的，连接微分支197从方向θge1变为方向θge2的点的直线Ie可为例如椭圆弧或直线。微分支197的上述结构也可应用于微缝隙199的结构。形成在畴Dge1中的结构也可应用于其它畴Dge2、Dge3和Dge4，并且形成在畴中的像素电极的结构可例如关于十字形分支195的水平部分195a或竖直部分195v对称。以这种方式形成的像素电极可改变液晶层内的电场的强度，从而改进液晶显示装置的侧面可视性。此外，像素电极结构的不规则性提高，从而使外部光的折射点分散，并有助于显著地减少液晶显示装置上的五颜六色的污点。
根据本发明的另一示例性实施例，具有方向θge2的微分支197可比具有方向θge1的微分支197更靠近数据布线，并且数据线171与方向θge2之间的角可大于数据线171与方向θge1之间的角。由于靠近数据线171且具有方向θge2的微分支197比具有方向θge1的微分支197更垂直于数据线171，所以与数据线171邻近的液晶分子的长轴或主轴被排列成比与十字形分支邻近的液晶分子的长轴或主轴更垂直于数据线171。因此，近似垂直于数据线171排列的液晶分子的长轴或主轴可改进表示垂直于数据线171的方向上的可视性的侧面可视性。此外，具有方向θge1的微分支197被布置成比具有方向θge2的微分支197更平行于数据线171，由于具有方向θge1的微分支197，从而改善表示平行于数据线171的方向上的可视性的侧面可视性。具有以两个或更多方向布置的微分支197的像素电极可改善液晶显示装置的侧面可视性。
图17F和图17G中示出的微分支197和微缝隙199具有例如条形形状。已经结合图3和图5A描述了微分支197和微缝隙199的宽度S和W。在图17F中示出的像素电极的平面图中，根据本发明的示例性实施例，随着微缝隙199从十字形分支195的水平部分195a或竖直部分195v移向像素电极的边缘(例如，移向竖直连接部分193或水平连接部分194)，微缝隙199的宽度逐渐增大。换言之，随着微缝隙199延伸到像素电极的边缘，它们的宽度逐渐增大。像素电极具有例如四个畴Dgf1、Dgf2、Dgf3和Dgf4。畴Dgf1包括例如子畴Ggf1和Ggf2。子畴Ggf1具有微分支197和微缝隙199，子畴Ggf1的微分支197具有微分支宽度Sgf1，子畴Ggf1的微缝隙199具有微缝隙宽度Wgf1，宽度Sgf1和Wgf1沿着它们的延伸方向变化。此外，子畴Ggf1具有例如主方向角为θdgf1和θdgf2的微缝隙199或微分支197。微缝隙或微分支的主方向角指连接微缝隙或微分支的宽度的中心点的直线与偏振器的偏振轴或方向D1之间的角。随着构成子畴Ggf1的微缝隙199从十字形分支195的水平部分195a或竖直部分195v移向像素电极的边缘(例如，移向竖直连接部分193或水平连接部分194)，微缝隙199的宽度Wgf1逐渐增大。微分支197的宽度Sgf1可为恒定的，或者随着微分支197从十字形分支195的水平部分195a或竖直部分195v移向像素电极的边缘或者移向像素电极的竖直连接部分193或水平连接部分194，微分支197的宽度Sgf1可逐渐增大。
根据本发明的另一示例性实施例，子畴Ggf1中示出的微缝隙199的主方向角θdgf1和θdgf2可相互不同。在子畴Ggf1中，与子畴Ggf2相邻的微缝隙199的主方向的主方向角θdgf1可小于子畴Ggf2中的其它微缝隙199的主方向的主方向角θdgf2，并且微缝隙199的主方向角可从主方向角θdgf1逐渐增大到主方向角θdgf2。根据本发明的示例性实施例，微缝隙199的主方向的主方向角θdgf1和θdgf2可为例如大约30°至大约55°。微分支197的主方向角与微缝隙199的主方向角基本相似。子畴Ggf1中示出的微缝隙199的主方向的主方向角θdgf1和θdgf2中的任何一个可例如大于子畴Ggff2中示出的微缝隙199的主方向角。子畴Ggf2具有微分支宽度为Sgf2的微分支197和微缝隙宽度为Wgf2的微缝隙199，微分支197的宽度Sgf2和微缝隙199的宽度Wgf2沿它们的延伸方向是恒定的。微分支的宽度Sgf2的值与微缝隙的宽度Wgf2的值可例如基本相等。另一方面，微分支的宽度Sgf2与微缝隙的宽度Wgf2可以例如不同，以调节施加到液晶层的电场的强度。子畴Ggf2中示出的微缝隙199或微分支197的主方向例如基本相同。例如，形成在畴Dgf1中的像素电极结构可应用于其它畴Dgf2、Dgf3和Dgf4，并且形成在畴中的像素电极的结构可关于十字形分支195的水平部分195a或竖直部分195v对称。包括按照这种方式形成的微分支197和微缝隙199的像素电极可根据子畴调节形成在液晶层中的电场的强度，由此提高液晶显示装置的侧面可视性或显著减少液晶显示装置的五颜六色的污点。
在图17G中示出的像素电极的平面图中，根据本发明的示例性实施例，多个微分支197和多个微缝隙199具有两个或更多个不连续宽度。图17G中示出的像素电极包括例如四个畴Dgg1、Dgg2、Dgg3和Dgg4。畴Dgg1具有例如阶梯形状的微分支197和微缝隙199。换言之，微分支197和微缝隙199具有不同的不连续宽度。如图17G所示，每个微分支197具有宽度Sgg1、Sgg2和Sgg3，并且随着每个微分支197从十字形分支195的水平部分195a或竖直部分195v移向像素电极的边缘，每个微分支197的宽度可按宽度Sgg1、Sgg2和Sgg3的顺序不连续地增大。微分支宽度Sgg1、Sgg2和Sgg3中的每个可具有例如大约2.0μm至大约6μm范围内的任意值。根据本发明的示例性实施例，微分支宽度Sgg1、Sgg2和Sgg3可分别为例如大约1.8μm、大约3.2μm和大约4.5μm。与微分支宽度Sgg1、Sgg2和Sgg3相邻的微缝隙宽度可分别为Wgg1、Wgg2和Wgg3。微缝隙宽度Wgg1、Wgg2和Wgg3可具有例如大约2.0μm至大约6μm范围内的任意值。根据本发明的示例性实施例，微缝隙宽度Wgg1、Wgg2和Wgg3可分别为例如大约4.5μm、大约3.2μm和大约1.8μm。在每个相邻的微分支-微缝隙对中，微分支宽度与微缝隙宽度之和可具有例如两个或更多个值。根据本发明的示例性实施例，对于对角地位于畴中的至少一个微分支197，微分支宽度Sgg1、Sgg2和Sgg3可例如随着它们从像素电极的中心部分或者十字形分支195的水平部分195a或竖直部分195v延伸到像素电极的边缘不连续地增大和减小。在本发明的示例性实施例中，至少一个微分支197可例如随着它从十字形分支195的水平部分195a或竖直部分195v移向畴的中心部分，以不连续的宽度增大，并且随着它从畴的中心部分移向像素电极的竖直连接部分193或水平连接部分194或者像素电极的边缘，可以以不连续的宽度减小。其它微分支197可以例如随着它们从十字形分支195的水平部分195a或竖直部分195v移向像素电极的边缘，以不连续的微分支宽度增大，并且其它剩余的微分支197可随着它们从十字形分支195的水平部分195a或竖直部分195v移向像素电极的边缘，以不连续的微分支宽度减小。畴Dgg1的子畴Ggg1中的微分支197可具有相同的微分支宽度Sgg1。子畴Ggg1可形成在例如与像素电极的竖直连接部分193或水平连接部分194或者像素电极的边缘相邻的部分中。形成在畴Dgg1中的微分支197或微缝隙199中每个的主方向是例如连接微分支197或微缝隙199的宽度的中心点的直线的方向，并且微分支或微缝隙的主方向相互平行。形成在畴Dgg1中的像素电极结构还可应用于例如其它畴Dgg2、Dgg3和Dgg4，并且形成在畴中的像素电极结构可关于十字形分支195的水平部分195a或竖直部分195v对称。包括按这种方式形成的微分支197和微缝隙199的像素电极可使液晶层中的液晶分子以不同的角度倾斜，从而提高液晶显示装置的侧面可视性或显著减少液晶显示装置的五颜六色的污点。
根据示例性实施例的像素电极可具有例如至少一个V形齿。换言之，V形齿可例如雕刻(engrave)或压印在具有微分支197或十字形分支部分195的电极上。如果齿形成在像素电极上，则可以提高液晶显示器的响应速度并且可以增大液晶显示器的亮度。
参照图3，第一子像素电极191h和第二子像素电极191l分别在左边和右边具有竖直连接部分193h和193l。竖直连接部分193h和193l阻止在数据线171和子像素电极191h和191l之间出现寄生电容耦合。参照图4B和图4C，在相邻的像素中，第一子像素电极191h的竖直连接部分193h与存储电极线的竖直部分128分别叠置OLL1和OLR1。OLL1和OLR1中的每个可为从例如大约0.5μm至大约3μm中选择的值。在相邻的像素中，第二子像素电极191l的竖直连接部分193l与存储电极线的竖直部分128分别叠置OLL2和OLR2。OLL2和OLR2可分别为从大约1μm至大约3μm中选择的值。为了减小形成在第二子像素电极191l上的第二液晶电容器Clcl的电容的变化，OLL2和OLR2可分别例如大于或等于OLL1和OLR1。形成在上显示面板200上的光阻挡构件220与形成在第一子像素电极191h的部分中的存储电极线的竖直部分128分别叠置OBL1和OBR1。OBL1和OBR1中的每个可为例如大约0.5μm至大约3μm。此外，形成在上显示面板200上的光阻挡构件220与形成在第二子像素电极191l的区域中的存储电极线的竖直部分128分别叠置OBL2和OBR2。OBL2和OBR2中的每个可为例如大约0.5μm至大约3μm。可通过将OBL1、OBR1、OBL2和OBR2的值与工艺条件和盒间隙进行匹配来改善液晶显示装置的光泄漏。
微分支和微缝隙的宽度和分布
为了改善液晶显示装置的透射率和侧面可视性并减少五颜六色的污点的出现，可根据例如液晶层3的厚度、液晶分子31的类型、最大数据电压以及第一子像素电极191h和第二子像素电极191l的电压比和面积比的参数，按照不同的方式确定微分支197的宽度S和微缝隙199的宽度W(如图5A所示)。
根据本发明示例性实施例的微分支197的宽度S和微缝隙199的宽度W中每个为例如大约2μm至大约6μm。例如，微分支197的宽度S和微缝隙199的宽度W中每个可以为例如大约2.5μm至大约4μm。可选地，例如，如果微分支197的面积大于微缝隙199的面积，则像素电极和共电极之间的电场会增大，有助于响应速度的提高和液晶显示装置的透射率的增大。因此，微分支宽度S可不限于图中所示的宽度。参照图3，在第一子像素电极191h中，S和W是恒定的，第二子像素电极191l的各个畴根据微分支和微缝隙的S和W及分布而具有第一区域至第三区域HA、LA和MA。在第一区域HA中，微分支197的宽度S和微缝隙199的宽度W被分别定义为S1和W1，并且S1和W1是例如相同的。在第二区域LA中，微分支197的宽度S和微缝隙199的宽度W被分别定义为S2和W2，并且W2例如大于S2。在第三区域MA中，微分支197的宽度S和微缝隙199的宽度W被分别定义为S3和W3，例如，S3是恒定的，而W3是逐渐变化的。在第三区域MA中，随着W3从第一区域HA向第二区域LA靠近，W3逐渐增大。根据示例性实施例的第一子像素电极191h的S和W分别为例如大约3μm和大约3μm。例如，第二子像素电极191l的S1和W1、S2和W2、S3和W3分别为大约3μm和大约3μm、大约3μm和大约4μm、大约3μm和大约3μm至大约4μm。第二子像素电极191l的宽度W3逐渐变化的幅度为例如大约0.15μm至大约0.5μm。例如，第二子像素电极191l的宽度W3逐渐变化的幅度为例如大约0.2μm。另一方面，例如，第三区域MA中的S3和W3中的每个可逐渐变化，第二区域LA中的S2和W2可分别大于第一区域HA中的S1和W1。形成在第二子像素电极191l的每个畴中的第一区域HA的面积例如大于第二区域LA的面积。例如，在本发明的示例性实施例中，在每个畴、每个子像素或每个像素的整个区域的面积中，例如，在HA区域、LA区域和MA区域的组合面积中，第一区域HA的面积为大约50％至大约80％，第二区域LA和第三区域MA的组合面积为大约20％至大约50％。例如，第一区域HA的面积可以为大约60％至大约70％，第二区域LA和第三区域MA的组合面积可以为大约30％至大约40％。在每个畴中，第一至第三区域HA、LA和MA的面积可具有例如不同的分布(尺寸)。第一至第三区域HA、LA和MA可至少关于十字形分支部分195h和195l中每个的水平分支部分和竖直分支部分中选择的一个例如对称地形成。可选地，例如，第一至第三区域HA、LA和MA还可形成在第一子像素电极191h中。
微分支的方向
由于液晶分子31的长轴通过液晶层3中形成的电场沿平行于微分支197h和197l的方向倾斜，所以具有在相对于偏振器的偏振轴的大约45°的方向上延伸的微分支197h和197l的液晶显示装置具有最大的透射率。因此，根据子像素电极191h和191l的微分支197h和197l的方向，液晶显示装置的亮度和侧面可视性可基于穿过子像素190h和190l的区域的光的透射率的变化进行改变。
在每个畴中，微分支197和微缝隙199的方向相对于第一方向D1和第二方向D2中的至少一个选择的方向可为例如大约0°至大约45°。例如，在每个畴中，微分支197和微缝隙199的方向相对于第一方向D1和第二方向D2中的至少一个选择的方向可为大约30°至大约45°。第一方向D1和第二方向D2可为附于下显示面板100或上显示面板200的偏振器的偏振轴的方向。参照图3，微分支197在第一子像素电极191h和第二子像素电极191l中分别沿相对于偏振器的偏振轴的θ1和θ2的方向形成，并且θ1和θ2分别为例如大约40°和大约45°。在示例性实施例中，θ1可与θ2例如相差大约20°或更小。微分支197h和197l的方向可相对于十字形分支195的水平部分195a或竖直部分195v或者栅极线121的方向为例如大约30°至大约45°。栅极线121的方向可为例如穿经构成像素电极的第一子像素电极191h和第二子像素电极191l之间的虚线的方向。在具有如图5B所示的峰PK1和PK2的周期的Z字形微分支197的情况下，连接峰PK1和PK2的线延伸的方向为微分支197的主方向。根据畴、像素或子像素电极191h和191l，微分支197h和197l可具有不同的方向。
下面将参照图18至图21B详细描述根据本发明示例性实施例的液晶显示面板组件300。根据本发明的示例性实施例，液晶显示面板组件300具有图18至图21B中示出的像素电极层的图案，从而改善液晶显示装置的可视性并减少其污点和缺陷。
图18示出了根据本发明示例性实施例的液晶显示面板组件300的单元像素的示意性布局图。图19A是图18中示出的像素布局的中心部分A19的放大图。图20A至图20D示出了根据本发明示例性实施例的图18中示出的像素结构的主要层的图案。例如，图20A示出了栅极层导体的图案，图20B示出了数据层导体的图案，图20C示出了像素电极层的图案。图20D示出了根据本发明示例性实施例的图18中示出的像素电极层的另一图案。因此，图20A至图20D中示出的栅极层导体、数据层导体和像素电极层的图案应当被解释为与在图18中示出的相应的层相同。图21A和图21B是沿图18中示出的像素布局的线21a-21a’和线21b-21b’截取的剖视图。图21A和图21B中示出的剖视图还公开了未在图18中示出的几个其它层的图案。至于图21A和图21B中示出的液晶显示面板组件300的剖视图，当图18中的像素电极以由行和列组成的矩阵的形式重复地布置时，沿方向21a’和21b’的剖视图为沿图18中示出的剖切面线形成的剖视图。图18至图21B中示出的像素结构与结合图3至图4C描述的像素结构相似，因此将省略相似部分的重复描述。此外，图3中示出的像素结构的标号可用在图18和图19A至图20D中。
如上所述，液晶显示面板组件300包括例如下显示面板100、上显示面板200、这两个显示面板之间的液晶层3以及位于显示面板100和200的内侧或外侧上的偏振器。下面将详细描述液晶显示面板组件300的下显示面板100和上显示面板200的堆叠结构。
1)堆叠结构
如图21A和图21B所示，上显示面板200具有这样的结构，例如，在上基底210上顺序堆叠光阻挡构件220、覆层225、共电极270、间隔件250(未示出)和上板取向膜292(例如，34和36)。可通过结合例如图4A至图4C描述的制造方法和材料来形成光阻挡构件220、覆层225、共电极270、间隔件250和上板取向膜292。光阻挡构件220可与数据线171叠置。光阻挡构件220的宽度可例如等于数据线171的宽度，或者光阻挡构件220可为例如大约0.5μm至大约2μm宽。根据本发明的示例性实施例，代替形成在上显示面板200上，光阻挡构件220可形成在例如下显示面板100上的滤色器230和第二保护层182之间，如图22A和图22B所示。根据本发明的示例性实施例，上显示面板200可不具有覆层225，以简化其制造工艺。根据本发明的示例性实施例，为了减小间隔件250的高度并使盒间隙一致化，间隔件250可形成在例如上显示面板200或下显示面板100上，以与光阻挡构件220、TFT、滤色器除气孔235或除气孔盖187叠置。
图18至图21B中示出的下显示面板100可具有这样的结构，例如，下基底110、栅极层导体121、123、124h、124l、124c、125、126、127和128、栅极绝缘层140、半导体154h、154l和154c、线性欧姆接触构件165、数据层导体171、173h、173l、173c、175h、175l、175c和177c、第一保护层181、滤色器230、第二保护层182、像素电极层187、189、191h、191l、192h、192l、193h、193l、194h、194l、195h、195l、196、197h、197l、198h、198l、713h、713l、715h、715l(未示出)、717h和717l以及下板取向膜291(例如，33和35)顺序堆叠。可通过结合例如图4A至图4C描述的制造方法和材料来形成这些元件。
栅极层导体形成在下基底110上并在下基底110上被图案化。栅极层导体可包括例如多条栅极线121、多条下栅极线123、多个栅电极124、多条存储电极线125、多个存储电极线的延伸部分126、多个存储电极线的水平部分127和多个存储电极线的竖直部分128。栅极层导体的组件可由例如上述对应的材料形成。栅极绝缘层140形成在栅极层导体上并在栅极层导体上被图案化。栅极绝缘层140可由例如上述材料形成并以与其对应的上述结构形成。半导体154形成在栅极绝缘层140上并在栅极绝缘层140上被图案化。半导体154具有第一半导体154h、第二半导体154l和第三半导体154c。如上所述，半导体154可在栅电极124上彼此分隔开。半导体154可由例如上述材料形成并以与其对应的上述结构形成。线性欧姆接触构件165形成在半导体154上并在半导体154上被图案化。线性欧姆接触构件165具有第一线性欧姆接触构件、第二线性欧姆接触构件和第三线性欧姆接触构件，所述第一线性欧姆接触构件、第二线性欧姆接触构件和第三线性欧姆接触构件分别形成在第一源电极173h、第一漏电极175h、第二源电极173l、第二漏电极175l、第三源电极173c和第三漏电极175c下方。在本发明的示例性实施例中，线性欧姆接触构件165可形成在数据线171下方。线性欧姆接触构件165可由例如上述材料形成并以与其对应的上述结构形成。数据层导体形成在线性欧姆接触构件165上并在线性欧姆接触构件165上被图案化。数据层导体具有第三漏电极175c的一个端部177c，所述一个端部177c与数据线171、第一源电极173h、第二源电极173l、第三源电极173c、第一漏电极175h、第二漏电极175l、第三漏电极175c和存储电极线的延伸部分126叠置。这些元件可由例如上述材料形成并以与其对应的上述结构形成。第一TFT Qh、第二TFT Ql和第三TFT Qc以与其对应的上述结构形成并以上述方法进行操作以驱动像素PX。第一保护层181形成在数据层导体上并在数据层导体上被图案化。第一保护层181可由例如上述材料并以上述结构形成，并且执行与其对应的上述功能。滤色器230形成在第一保护层181上并在第一保护层181上被图案化。在滤色器除气孔235中不形成滤色器。滤色器除气孔235是可排放在形成滤色器的工艺中已经产生的碎屑或气体的孔。滤色器除气孔235可形成在TFT、栅极层导体或数据层导体的图案上。在完成滤色器工艺之后，用形成保护层或像素电极层的材料覆盖滤色器除气孔235。滤色器230可由例如上述材料形成并以与其对应的上述结构形成。第二保护层182形成在滤色器230或第一保护层181上，并在滤色器230或第一保护层181上被图案化。第二保护层182可由例如上述材料形成并以与其对应的上述结构形成。
像素电极层形成在第二保护层182上并在第二保护层182上被图案化。像素电极层可具有例如分别形成在第一子像素190h和第二子像素190l上的第一子像素电极191h和第二子像素电极191l、第一子像素电极接触部分192h和第二子像素电极接触部分192l、竖直连接部分193h和193l、水平连接部分194h和194l、十字形分支部分195h和195l、微分支197h和197l、Z字形微分支198h和198l、第一像素电极的水平连接部分713h和第二像素电极的水平连接部分713l、第一像素电极的竖直连接部分715h和第二像素电极的竖直连接部分715l、第一像素电极的倾斜连接部分714h和第二像素电极的倾斜连接部分714l以及第一像素电极连接部分结合点717h和第二像素电极连接部分结合点717l，并且还可以具有除气孔盖187、屏蔽共电极196和屏蔽共电极连接部分189。参照图18、图21A和图21B，屏蔽共电极196与数据线171叠置。屏蔽共电极196可防止上板共电压由于施加到数据线171的电压而畸变，或者可以减少在数据线与子像素电极191h和191l之间出现寄生电容耦合。屏蔽共电极通过屏蔽共电极连接部分189而相互连接，从而屏蔽共电极可保持在等电位状态。在第一子像素区域中，屏蔽共电极196的宽度可例如比数据线171的宽度大距离数据线171的两个边缘的距离OSL3和OSR3，并且在第二子像素区域中，屏蔽共电极196可例如比数据线171的宽度大距离数据线171的两个边缘的距离OSL4和OSR4。距离OSL3、OSR3、OSL4和OSR4可在例如大约0.5μm至大约2μm的范围内。在第一子像素区域中，屏蔽共电极196可与位于数据线171的左侧和右侧上的存储电极线的竖直部分128的边缘分隔开距离OCL3和OCR3，在第二子像素区域中，屏蔽共电极196可与位于数据线171的左侧和右侧上的存储电极线的竖直部分128的边缘分隔开距离OCL4和OCR4。距离OCL3、OCR3、OCL4和OCR4可落在例如大约0.5μm至大约3μm的范围内。屏蔽共电极196可被浮置，从而不接收电压，或者屏蔽共电极196可接收预定的电压。所述预定的电压可为例如共电压、上板共电压或施加到存储电极线的电压。屏蔽共电极196可与光阻挡构件220h(对应于190h的220)和220l(对应于190l的220)叠置。除气孔盖187可形成例如为完全覆盖滤色器除气孔235。除气孔盖187防止在滤色器230或下面的层中产生的气体经滤色器除气孔235被排放。除了像素电极的结构，构成像素电极层的其它组件与上面描述的内容基本相似，因此省略对其的详细描述。下面详细描述像素电极的结构。下板取向膜291形成在像素电极层上。下板取向膜291可由例如上面/下面描述的材料形成，以上面/下面描述的方法形成，并可执行与其对应的上面/下面描述的功能。
2)像素电极的结构
下面将参照图18至图21B来详细描述像素电极层的结构和数据线171的外围部分的剖视图。第一子像素电极191h形成在第一子像素190h的区域中，第二子像素电极191l形成在第二子像素190l的区域中。现在将详细描述第一子像素电极191h的十字形分支部分195h和第二子像素电极191l的十字形分支部分195l以及围绕第一子像素电极191h和第二子像素电极191l的竖直边缘和水平边缘的竖直和水平连接部分193h、194h、193l和194l。
将参照图18、图20C、图21A和图21B来详细描述像素电极的竖直连接部分193h和193l。在第一子像素电极191h和第二子像素电极191l的每个中，竖直连接部分连接微分支197的端部，并利用去除的像素电极使微缝隙199分隔开。按照这种方式形成的像素电极的竖直连接部分193h和193l可减少寄生电容耦合。在第一子像素电极191h中，竖直连接部分193h与存储电极线的竖直部分128分隔开距离OLL3，而不与位于数据线171左侧的存储电极线的竖直部分128叠置，但与位于数据线171右侧的存储电极线的竖直部分128叠置距离OLR3。OLL3和OLR3的值可落在例如大约0.5μm至大约2μm的范围内。通过按照这种方式关于数据线171不对称地形成竖直连接部分193h，可减少由于与其它层的不对齐而出现的图像劣化。由于与其它层的不对齐而导致的图像劣化会出现在第一子像素区域中，而不会出现在第二子像素区域中。参照图21B，在第二子像素电极191l中，竖直连接部分193l在数据线171的左侧和右侧与存储电极线的竖直部分128分别叠置OLL4和OLR4。OLL4和OLR4可落在例如大约0.5μm至大约2μm的范围内。
参照图18和图19A，第一子像素电极191h的上端和第二子像素电极191l的下端分别具有水平连接部分194h和194l。水平连接部分194h和194l连接像素电极的微分支197的端部，并利用去除的像素电极使微缝隙199隔离开。水平连接部分194h和194l与存储电极线的水平部分127叠置。由于水平连接部分194h不形成在第一子像素电极191h的下端上，所以形成在这个部分中的微分支197不相互连接，而微缝隙199相互连接。位于第一子像素电极191h的下端上的微分支197h可与存储电极线125叠置。位于第二子像素电极191l的下端上的微分支197相互连接以具有水平连接部分194l，微缝隙199不相互连接。另一方面，位于第二子像素电极191l的上端的微分支197l可与下栅极线123叠置。按照这种方式形成的微分支197和微缝隙199可提高液晶显示装置的响应速度并减少纹理。在可选的方式中，例如，位于第一子像素电极191h的下端上的微分支197可相互连接，微缝隙199可不相互连接。此外，第二子像素电极191l的上端上的微分支197可例如通过微缝隙199分隔开，并且微缝隙199可相互连接。
如图18和图20C所示，第一子像素电极191h和第二子像素电极191l均具有例如包括Z字形微分支198h和198l的四个畴。换言之，第一子像素电极191h具有例如四个畴D21h1、D21h2、D21h3和D21h4，第二子像素电极191l具有四个畴D21l1、D21l2、D21l3和D21l4。畴D21h1、D21h2、D21h3、D21h4、D21l1、D21l2、D21l3和D21l4分别具有由连接微分支197的峰的直线的方向限定的微分支197的主方向θd21h1、θd21h2、θd21h3、θd21h4、θd21l1、θd21l2、θd21l3和θd21l4(未示出)。在畴中的微分支的主方向的主方向角可落在关于方向D1的例如30°至大约60°的范围内。在畴中面向十字形分支的竖直部分195v的微分支的主方向可例如关于十字形分支的竖直部分195v对称。微分支的主方向θd21l1、θd21l2、θd21l3和θd21l4的主方向角可例如大于微分支的主方向θd21h1、θd21h2、θd21h3和θd21h4的主方向角。根据本发明的示例性实施例，微分支的主方向θd21h1、θd21h2、θd21h3、θd21h4、θd21l1、θd21l2、θd21l3和θd21l4的主方向角可分别为例如大约40.8°、大约40.8°、大约39.2°、大约39.2°、大约42°、大约42°、大约41.3°和大约41.3°。根据本发明的示例性实施例，形成在畴中的微分支197和微缝隙199具有例如关于十字形分支的竖直部分195v对称的图案。在畴D21h1、D21h2、D21h3、D21h4、D21l1、D21l2、D21l3和D21l4中，微分支197的Z字形角θ21h1、θ21h2、θ21h3、θ21h4、θ21l1、θ21l2、θ21l3和θ21l4(未示出)可落在例如大约±7°至大约±30°的范围内。例如，在畴D21h1、D21h2、D21h3、D21h4、D21l1、D21l2、D21l3和D21l4中，微分支197的Z字形角θ21h1、θ21h2、θ21h3、θ21h4、θ21l1、θ21l2、θ21l3和θ21l4可落在大约±10°至大约±15°的范围内。形成在第二子像素电极191l的畴中的微分支197的Z字形角可例如大于形成在第一子像素电极191h的畴中的微分支197的Z字形角。根据本发明的示例性实施例，θ21h1、θ21h2、θ21h3和θ21h4的值可例如为大约10°，而θ21l1、θ21l2、θ21l3和θ21l4的值可例如为大约15°。应该指出的是，如上所述，微分支197的Z字形角指微分支197的主方向与微分支的Z字形方向之间的角。
图18和图20C中示出的像素电极的微分支197和微缝隙199具有例如Z字形形状。形成在像素电极中的Z字形单元长度可落在例如大约5μm至大约20μm的范围内。根据本发明的示例性实施例，形成在第一子像素电极191h和第二子像素电极191l中的Z字形单元长度可分别为例如大约14μm和大约10μm。形成在像素电极的畴中的微分支197和微缝隙199的宽度可落在例如大约2μm至大约5μm的范围内。包括在畴中的微分支197和微缝隙199的宽度可例如根据畴而不同。在畴D21h1、D21h2、D21h3和D21h4中的微分支197h和微缝隙199h的宽度可落在例如大约2.8μm至大约3.7μm的范围内，并且微分支197和微缝隙199的宽度可沿着畴中示出的箭头方向逐渐增大。根据本发明的示例性实施例，在畴中的箭头的起始部分中，微分支197和微缝隙199的宽度可为例如大约2.8μm，而在箭头的端部中，微分支197和微缝隙199的宽度可为例如大约3.3μm。根据本发明的示例性实施例，在畴中的箭头的起始部分中，微分支197和微缝隙199的宽度可为例如大约3.3μm，而在箭头的端部中，微分支197和微缝隙199的宽度可为例如大约3.7μm。包括在畴D21l1、D21l2、D21l3和D21l4中的微分支197l和微缝隙199l的宽度可落在例如大约2.8μm至大约3.9μm的范围内，并且微分支197和微缝隙199的宽度可沿畴中示出的箭头方向逐渐增大。根据本发明的示例性实施例，在畴中的箭头的起始部分中，微分支197和微缝隙199的宽度可为例如大约2.8μm，而在箭头的端部中，微分支197和微缝隙199的宽度可为例如大约3.9μm。包括在畴D21h1、D21h2、D21h3、D21h4、D21l1、D21l2、D21l3和D21l4中的微分支197和微缝隙199的宽度可逐渐增大例如大约0.2μm至大约1μm范围内的值。
下面将参照图20D至图20J详细描述根据本发明示例性实施例的具有像素电极层的像素电极结构。图20D至图20J中示出的像素电极层的图案为图18和图20C中示出的像素电极层的图案的其它示例。因此，除了像素电极层之外的其它层与图18至图20C中描述的其它层相似，因此将省略对其它层的重复描述。根据本发明的示例性实施例，形成在图20D中示出的第一子像素190h和第二子像素190l中的子像素电极具有这样的结构，即，与数据线171相邻的微分支197的端部不相互连接。换言之，形成在图20D中示出的第一子像素190h和第二子像素190l中的子像素电极可不具有图20C中示出的像素电极的竖直连接部分193h和193l。由于不具有竖直连接部分193h和193l，子像素电极可远离数据线171分隔开，从而减少在与数据线171相邻的子像素电极中出现的纹理。根据本发明的示例性实施例，从与数据线171相邻的微分支197的端部直到与其相邻的数据线171的距离可例如大于或等于微分支197或微缝隙199的宽度。如图20D中的区域A20d中所示，与第二子像素的下面的微分支197的竖直端部相比，微分支197的竖直端部还在第二子像素的上部角落区域中突出。在上部角落区域A20d中突出的微分支197可通过阻止在外围部分中出现电场而减少在与数据线171相邻的子像素区域中出现的纹理。在角落中突出的微分支197可形成在第一子像素190h或第二子像素190l的角落中。
图20D中示出的像素电极具有例如两个子像素电极191h和191l，每个子像素电极具有四个畴。第一子像素电极191h具有例如四个畴D20dh1、D20dh2、D20dh3和D20dh4，第二子像素电极191l具有四个畴D20dl1、D20dl2、D20dl3和D20dl4。微分支197和微缝隙199例如关于十字形分支195对称。在区域MA20d中形成其宽度逐渐变化的微分支197和微缝隙199，其中，区域MA20d形成在第二子像素电极191l的四个畴中。构成像素电极的微分支197具有例如条形形状。形成在第一子像素190h和第二子像素190l中的微分支197和微缝隙199的宽度可落在例如大约2μm至大约5μm的范围内。例如，形成在第一子像素190h和第二子像素190l中的微分支197和微缝隙199的宽度可落在大约2.5μm至大约3.5μm的范围内。当微分支197和微缝隙199为条形形状时，形成在液晶层中的电场的强度会高，由此提高液晶显示装置的透射率。当分布在像素电极上的微分支197的整个区域大于微缝隙199的整个区域时，例如，当微分支197的宽度较大而微缝隙199的宽度较小时，像素电极和共电极之间的电场的强度会高，由此提高液晶显示装置的响应速度和液晶显示装置的透射率。
根据本发明的示例性实施例，图20D中示出的形成在第一子像素190h中的微分支197和微缝隙199的宽度可分别为例如大约2.6μm和大约2.4μm。另外，形成在第二子像素190l中的微分支197和微缝隙199的宽度在区域LA20d中可分别为例如大约2.8μm和大约3.4μm；在区域MA20d中可分别落在大约2.6μm至大约2.8μm的范围内和大约2.4μm至大约3.4μm的范围内；在区域HA20d中可分别为大约2.6μm和大约2.4μm。在区域MA20d中，微分支197和微缝隙199的宽度可逐渐增大例如大约0.25μm，并且可落在例如大约5μm至大约10μm的范围内。例如，在区域MA20d中，微分支197和微缝隙199的宽度可落在大约6.2μm至大于10μm的范围内。在第二子像素190l的区域中，区域LA20d和MA20d的面积之和及区域HA20d的面积可分别为例如大约45％和大约55％。例如，按照这种方式形成的微分支197和微缝隙199的方向在第一子像素区域中可相对于偏振器的偏振轴为大约40°，在第二子像素区域中可相对于偏振器的偏振轴为大约45°。第一子像素区域与第二子像素区域的面积比可为例如大约1∶2。形成在第二子像素190l的区域中的畴D20dl1和D20dl2的面积之和可例如大于畴D20dl3和D20dl4的面积之和。
根据本发明的示例性实施例，图20D中示出的形成在第一子像素190h中的微分支197和微缝隙199的宽度可分别为例如大约2.6μm和大约3.1μm。另外，例如，形成在第二子像素190l中的微分支197和微缝隙199的宽度在区域LA20d中可分别为大约2.8μm和大约3.4μm；在区域MA20d中可分别落在大约2.6μm至大约2.8μm的范围内和落在大约2.4μm至大约3.4μm的范围内；在区域HA20d中可分别为大约2.6μm和大约2.4μm。其它元件可形成为例如在上述的示例性实施例中的对应元件。如果微分支197的宽度大，则液晶显示装置的透射率可以提高，并且液晶显示装置的响应速度可以提高。然而，如果微缝隙199的宽度小或者为大约0，则会不容易形成液晶分子的预倾斜角。因此，可要求适当地组合微分支197和微缝隙199的宽度。
图20E是根据本发明示例性实施例的像素电极的平面图。根据本发明的示例性实施例，图20E中示出的像素电极根据微分支197和微缝隙199的结构分为五个区域，并且在一个或多个区域中，随着微缝隙199从十字形分支延伸到像素电极的边缘，微缝隙199的宽度逐渐增大。按照这种方式形成的像素电极减小了液晶显示装置的亮度比曲线的曲率，由此改善液晶显示装置的可视性。亮度比曲线表示竖直轴的亮度比相对于水平轴的灰度的变化，如下面参照图13A和图13B所示。
第一子像素电极191h和第二子像素电极191l中的每个被十字形分支划分成例如四个畴。形成在畴中的微分支197和微缝隙199可关于十字形分支对称。子像素电极具有例如条形形状的微分支197和微缝隙199。第一子像素电极191h根据微分支197和微缝隙199的宽度的分布具有例如两个不同的区域PH1-20e和PH2-20e。在区域PH1-20e中，微分支197和微缝隙199的宽度例如沿它们的延伸方向基本是恒定的，并且它们的宽度可落在大约1.5μm至大约4.5μm的范围内。例如，在区域PH1-20e中，微分支197和微缝隙199的宽度可以为大约3μm。微分支197和微缝隙199的延伸方向的主方向相对于图20E中示出的方向D1或栅极线121可落在例如大约30°至大约45°的范围内或在大约135°至大约150°的范围内。例如，微分支197和微缝隙199的延伸方向的主方向相对于图20E中示出的方向D1或栅极线121可落在大约38°至大约142°的范围内。例如，在区域PH2-20e中，微分支197的宽度沿着微分支197的延伸方向是一致的，且随着微缝隙199远离十字形分支或从中心移到子像素电极的边缘，微缝隙199的宽度沿着微缝隙199的延伸方向逐渐增大。子像素电极的中心线可为将子像素电极分为畴的交叉线，例如，十字形分支。微分支197的宽度可落在例如大约1.5μm至大约5μm的范围内。例如，微分支197的宽度可落在大约2.5μm至大约3.5μm的范围内。在区域PH2-20e的边界部分中，微分支197和微缝隙199的延伸方向例如与区域PH1-20e中的微分支197和微缝隙199的延伸方向相似，随着微分支197和微缝隙199远离与区域PH1-20e的边界部分，微分支197和微缝隙199的延伸方向的主方向角逐渐增大。微分支或微缝隙的延伸方向指连接微分支或微缝隙的宽度的中心点的直线的方向，并且应该指出，所述直线与方向D1之间的角为微分支或微缝隙的延伸方向角(或主方向角)。
第二子像素电极191l根据微分支197和微缝隙199的宽度的分布而具有例如三个不同的区域PL1-20e、PL2-20e和PL3-20e。在区域PL1-20e中，微分支197的宽度例如沿它们的延伸方向是一致的，随着微缝隙199l远离十字形分支或从中心移到子像素电极的边缘，微缝隙199l的宽度W沿它们的延伸方向逐渐增大。微分支197的宽度可落在例如大约1.5μm至大约5μm的范围内。随着微分支197和微缝隙199从十字形分支195的水平部分195a移向与区域PL2-20e的边界部分，微分支197和微缝隙199的主方向角例如逐渐增大。例如，在区域PL2-20e中，微分支197和微缝隙199的宽度沿它们的延伸方向基本是一致的，并且它们的宽度可落在大约1.5μm至大约4.5μm的范围内。例如，在区域PL2-20e中，微分支197和微缝隙199的宽度可以为大约3μm。相对于方向D1或栅极线121的方向，微分支197和微缝隙199的主方向角可落在例如大约30°至大约45°的范围内或者在大约135°至大约150°的范围内。例如，相对于方向D1或栅极线121的方向，微分支197和微缝隙199的主方向角可为大约38°或大约142°。在区域PL3-20e中，微分支197的宽度例如沿它们的延伸方向是恒定的，随着微缝隙199l远离十字形分支195，微缝隙199l的宽度沿它们的延伸方向逐渐增大。例如，微分支197的宽度可落在大约1.5μm至大约5μm的范围内，并且微缝隙199的宽度可大于或等于相邻的微分支197的宽度。在与区域PL2-20e的边界部分中，微分支197和微缝隙199的延伸方向的主方向角例如与区域PL2-20e的微分支197和微缝隙199的延伸方向的主方向角相似，并且随着微分支197和微缝隙199远离与区域PL2-20e的边界部分，微分支197和微缝隙199的延伸方向的主方向角逐渐增大。区域PL1-20e中的微分支197和微缝隙199的最大主方向角可例如小于或等于区域PL2-20e中的主方向角，并且区域PL3-20e中的微分支197和微缝隙199的最小主方向角可例如大于或等于区域PL2-20e中的主方向角。区域PL1-20e和PL3-20e中的微分支197的最大宽度可例如大于或等于区域PL2-20e中的微分支197的宽度。在区域PL1-20e、PL2-20e和PL3-20e中，微分支197的宽度可例如基本相似。在按照这种方式形成的像素电极结构中，在区域PH2-20e和PL3-20e中形成的像素电极可降低在侧面可视的亮度，并且在区域PH1-20e和PL1-20e中形成的像素电极可增大在侧面可视的亮度，由此使得亮度比曲线的曲率减小。亮度比曲线的曲率的减小可减小可视性亮度相对于每个灰度的变化，由此提高液晶显示装置的可视性。亮度比曲线表示竖直轴的亮度比相对于水平轴的灰度的变化，如参照图13A和图13B所描述的。
图20F是根据本发明示例性实施例的像素电极的平面图。根据本发明的示例性实施例，图20F中示出的像素电极根据微分支197和微缝隙199的结构具有五个不同的区域，并且在一个或多个区域中，随着微分支197远离十字形分支195或从中心线移到子像素电极的边缘，微分支197的宽度逐渐增大。具有这种像素电极的液晶显示装置具有结合图20E描述的特性。为了避免重复的描述，将省略或简要描述上面已经描述过的或参照图20E描述的两个子像素电极结构、畴结构、微分支197或微缝隙199的形状、微分支197和微缝隙199的宽度以及微分支197和微缝隙199的方向。
第一子像素电极191h根据微分支197和微缝隙199的宽度的分布具有例如两个不同的区域PH1-20f和PH2-20f。在区域PH1-20f中，微缝隙199的宽度例如沿微缝隙199的延伸方向基本是一致的，随着微分支197远离十字形分支195或从子像素电极的中心线移到子像素电极的边缘，微分支197的宽度沿微分支197的延伸方向逐渐增大。随着微分支197和微缝隙199越靠近与区域PH2-20f的边界部分，区域PH1-20f中的微分支197和微缝隙199的主方向角例如逐渐增大。在区域PH2-20f中，微分支197和微缝隙199的宽度沿它们的延伸方向例如基本一致。在这个区域内，相对于方向D1或栅极线121，微分支197和微缝隙199的主方向角可落在例如大约30°至大约45°的范围内或者大约135°至大约150°的范围内。例如，相对于方向D1或栅极线121，微分支197和微缝隙199的主方向角可为大约38°或大约142°。区域PH1-20f中的微分支197的最大宽度可例如大于或等于区域PH2-20f中的微分支197的宽度。区域PH1-20f中的微缝隙199的宽度和区域PH2-20f中的微缝隙199的宽度可例如基本相似。
第二子像素电极191l根据微分支197和微缝隙199的宽度的分布而具有三个不同的区域PL1-20f、PL2-20f和PL3-20f。在区域PL1-20f中，微缝隙199的宽度例如沿微缝隙199的延伸方向是恒定的，随着微分支197远离十字形分支195或从中心移到子像素电极的边缘，微分支197的宽度沿微分支197的延伸方向逐渐增大。微分支197的宽度可例如大于或等于与它们相邻的微缝隙199的宽度。随着微分支197和微缝隙199越靠近与区域PL2-20f的边界部分，微分支197和微缝隙199的方向的主方向角可例如逐渐增大。在区域PL2-20f中，微分支197和微缝隙199的宽度例如沿着微分支197和微缝隙199的延伸方向基本是一致的。相对于方向D1或栅极线121的方向，微分支197和微缝隙199的主方向角可落在例如大约30°至大约45°的范围内或者大约135°至大约150°的范围内。例如，相对于方向D1或栅极线121的方向，微分支197和微缝隙199的主方向角可为大约38°或大约142°。在区域PL3-20f中，微缝隙199的宽度例如沿微缝隙199的延伸方向是恒定的，并且随着微分支197远离十字形分支195，微分支197的宽度沿微分支197的延伸方向逐渐增大。微分支197的宽度可例如大于或等于与它们相邻的微缝隙199的宽度。在与区域PL2-20f的边界部分中，微分支197和微缝隙199的主方向角例如与形成在区域PL2-20f中的微分支197和微缝隙199的主方向角相似，并且随着微分支197和微缝隙199远离与区域PL2-20f的边界区域，微分支197和微缝隙199的主方向角逐渐增大。区域PL1-20f中的微分支197和微缝隙199的最大方向角可例如小于或等于区域PL2-20f中的主方向角，并且区域PL3-20f中的微分支197和微缝隙199的最小方向角可例如大于或等于区域PL2-20f中的微分支197和微缝隙199的主方向角。区域PL1-20f和PL3-20f中的微分支197的最大宽度可例如大于或等于区域PL2-20f中的微分支197的宽度。微缝隙199的宽度在区域PL1-20f、PL2-20f和PL3-20f中可例如基本相似。如上所述，按照这种方式形成的像素电极可以提高液晶显示装置的侧面可视性。
图20G是根据本发明示例性实施例的像素电极的平面图。根据本发明的示例性实施例，图20G所示的像素电极根据微分支197和微缝隙199的结构具有四个不同区域，并且在每个区域中，微分支197或者微缝隙199弯折(例如，弯曲)一次。按照这种方式形成的微分支197一般不降低形成在液晶层中的电场的强度，从而避免降低液晶显示装置的透射率并改进液晶显示装置的可视性。下面将详细地描述本发明当前示例性实施例的特征；然而，省略与上述实施例的特征重复的那些特征。形成在第一子像素电极191h和第二子像素电极191l的区域中的微分支197和微缝隙199例如沿它们的延伸方向具有恒定的宽度。子像素电极191h和191l的畴中的微分支197具有例如弯折(例如，弯曲)一次的分叉的条形形状。具有分叉的条形形状的微分支197例如沿两个不同方向延伸。第一子像素电极191h和第二子像素电极191l的微分支197包括例如具有第一条形形状的微分支197和具有第二条形形状的微分支197。具有第一条形形状的微分支197是连接到十字形分支195的微分支197，具有第二条形形状的微分支197是连接到具有第一条形形状的微分支197的微分支197。在第一子像素电极191h中，具有第一条形形状的微分支197相对于方向D1或者相对于栅极线121的方向的方向角可落在例如大约30°至大约39°的范围内，具有第二条形形状的微分支197相对于方向D1或者相对于栅极线121的方向的方向角可落在大约40°至大约50°的范围内。例如，在第一子像素电极191h中，具有第一条形形状的微分支197相对于方向D1或者相对于栅极线121的方向的方向角可以为大约37°，具有第二条形形状的微分支197相对于方向D1或者相对于栅极线121的方向的方向角可以为大约42°。在第二子像素电极191l中，具有第一条形形状的微分支197相对于方向D1或者相对于栅极线121的方向的方向角可落在例如大约30°至大约39°的范围内，第二条形形状的微分支197相对于方向D1或者相对于栅极线121的方向的方向角可落在大约40°至大约50°的范围内。例如，在第二子像素电极191l中，具有第一条形形状的微分支197相对于方向D1或者相对于栅极线121的方向的方向角可以为大约37°，第二条形形状的微分支197相对于方向D1或者相对于栅极线121的方向的方向角可以为大约42°。
第一子像素电极191h根据微分支197和微缝隙199的宽度具有例如两个不同区域PH1-20g和PH2-20g。在区域PH1-20g和PH2-20g的每个中，微分支197和微缝隙199的宽度是一致的。在区域PH1-20g中，微分支197在宽度上可例如大于微缝隙199。在区域PH2-20g中，微分支197的宽度例如基本上等于微缝隙199的宽度。区域PH1-20g中的微分支197的宽度可例如大于区域PH2-20g中的微分支197的宽度。区域PH1-20g和PH2-20g中的微缝隙199的宽度可例如基本上相同。第二子像素电极191l根据微分支197和微缝隙199的宽度具有例如两个不同区域PL1-20g和PL2-20g。在区域PL1-20g中，微缝隙199在宽度上可例如大于微分支197。在区域PL2-20g中，微分支197的宽度例如与微缝隙199的宽度基本相等。区域PL1-20g中的微缝隙199的宽度可例如大于区域PL2-20g中的微缝隙199的宽度。区域PL1-20g中的微分支197的宽度可例如基本上等于区域PL2-20g中的微分支197的宽度。区域PL1-20g中的微分支197的宽度可例如大于区域PL2-20g中的微分支197的宽度。按这种方式形成的像素电极可在不降低液晶显示装置的透射率的情况下提高其侧面可视性。
图20H是根据本发明示例性实施例的像素电极的平面图。除了形成在第二子像素电极191l中的具有Z字形形状的微分支197以及水平连接部分193l和竖直连接部分194l以外，图20H示出的像素电极与结合图20E描述的像素电极在结构上基本相同。为简单起见，将省略重复的描述。图20H中示出的微分支197具有Z字形形状，以减少如上所述的液晶显示装置的五颜六色的污点。根据微分支197和微缝隙199的结构，像素电极具有五个不同区域PH1-20h、PH2-20h、PL1-20h、PL2-20h和PL3-20h，随着微缝隙199从十字形分支195移到像素电极的边缘，微缝隙199在宽度上逐渐增大。第一子像素电极191h和第二子像素电极191l中的每个子像素电极例如被十字形分支195划分为四个畴。已经参照图20E描述了微分支197和微缝隙199的宽度以及区域PH1-20h、PH2-20h、PL1-20h、PL2-20h和PL3-20h中的微分支197和微缝隙199的主方向角。按这种方式形成的像素电极可提高液晶显示装置的可视性并减少五颜六色的污点。
图20I是根据本发明示例性实施例的像素电极的平面图。除了具有Z字形形状的微分支197、形成在第二子像素电极191l中的水平和竖直连接部分193l和194l以及形成在区域PL1-20i中的微分支197和微缝隙199的宽度以外，图20I中示出的像素电极与结合图20G描述的像素电极在结构上基本相同。为简单起见，将省略重复的描述。图20I中示出的微分支197具有例如Z字形形状，以减少如上所述的液晶显示装置的五颜六色的污点。在第二子像素电极191l的区域PL1-20i中，微分支197的宽度可例如大于微缝隙199的宽度。在区域PL2-20i中，微分支197的宽度例如基本上等于微缝隙199的宽度。区域PL1-20i中的微分支197的宽度可例如大于区域PL2-20i中的微分支197的宽度。区域PL1-20i中的微缝隙199的宽度可例如基本上等于区域PL2-20i中的微缝隙199的宽度。根据微分支197和微缝隙199的结构，像素电极具有例如四个不同区域PH1-20i、PH2-20i、PL1-20i和PL2-20i。微分支197和微缝隙199例如沿它们的延伸方向在宽度上一致，并且第一子像素电极191h和第二子像素电极191l中的每个子像素电极例如被十字形分支195划分为四个畴。除了形成在区域PL1-20i中的微分支197和微缝隙199的宽度以外，区域PH1-20i、PH2-20i和PL2-20i中的微分支197和微缝隙199的宽度以及区域PH1-20i、PH2-20i、PL1-20i和PL2-20i中的微分支197和微缝隙199的主方向角例如与结合图20G描述的微分支197和微缝隙199的宽度以及微分支197和微缝隙199的主方向角相似。按这种方式形成的像素电极可提高液晶显示装置的可视性并减少五颜六色的污点。
图20J是根据本发明示例性实施例的像素电极的平面图。除了第三区域或者区域MA20j中不存在竖直连接部分193以外，图20J中示出的像素电极例如与结合图3描述的像素电极在结构上基本相似。为简单起见，将省略重复的描述。区域MA20j与结合图3描述的区域MA相似，在区域MA中微分支197或者微缝隙199的宽度逐渐改变。在区域MA(例如，图3中示出的像素电极的MA-LA边界区域或者MA-HA边界区域)中，由于微分支197或者微缝隙199的宽度改变，所以由像素电极的竖直连接部分193形成的电场的强度与由微分支197或者微缝隙199形成的电场的强度之间的平衡可被打破。由于被打破的平衡，在这些区域中，液晶分子会不规则地排列，从而产生纹理。为对此进行改正，像素电极可不使区域MA20j中的竖直连接部分193与数据线171相邻，如图20J所示。换言之，在与数据线171相邻的区域MA20j中，将微缝隙199连接并可将微分支197的端部封闭(或隔离)。在不存在竖直连接部分193(形成在另外的区域HA20j和LA20j中)的区域MA20j中，由竖直连接部分193形成的电场可不存在或者非常微弱。因此，在与数据线171相邻的区域MA20j中，由于液晶分子会受到由微分支197或者微缝隙199形成的电场的显著影响，所以液晶分子可沿微分支197的方向排列。按这样方式形成的像素电极可减少区域MA20j中的纹理，并提高液晶显示装置的透射率。
下面将参照图22A至图22H来详细描述根据本发明其他示例性实施例的液晶显示面板组件300的结构。根据本发明的示例性实施例，在图22A至图22H中示出的液晶显示面板组件300具有不同的堆叠结构。这些堆叠结构可使光硬化层35和36一致地形成，或者减少用于制造特定模式的液晶显示面板组件的下面所描述的工艺中的未硬化的光硬化剂。构成包括在上显示面板200或下显示面板100中的取向膜的主取向膜33和34以及光硬化层35和36形成在平坦的下层上，从而提高液晶显示装置的显示品质。图22A至图22H是沿图18示出的像素布局的线21a-21a′截取的剖视图。除了堆叠结构以外，图22A至图22H中示出的液晶显示面板组件300与结合图3至图4C以及图18至图21B描述的液晶显示面板组件300相似。因此，将省略重复的描述。因此，具有图22A至图22H的结构的液晶显示面板组件300可具有上述/下述图案的像素电极层。
图22A至图22D示出的液晶显示面板组件300具有形成在下显示面板100上的光阻挡构件220。首先，将参照图22A简要地描述制造根据本发明示例性实施例的液晶显示面板组件300的方法以及液晶显示面板组件300的结构。上显示面板200具有例如上基底210、共电极270和上板取向膜292(示出为34和36)。通过例如与共电极270相应的上述方法在上基底210上形成共电极270，并且通过将要在下面描述的关于特定模式的液晶显示面板组件的相应技术在共电极270上形成上板取向膜292。上板取向膜292可包括例如主取向膜34和光硬化层36。
如下所述来制造下显示面板100。在下基底110上形成包括存储电极线的竖直部分128的栅极层导体。栅极层导体可具有例如上述图案121、123、124h、124l、124c、125、126和127。在栅极层导体上形成栅极绝缘层140。在栅极绝缘层140上形成半导体154。半导体154可具有例如上述图案154h、154l和154c。在半导体154上形成线性欧姆接触构件165。线性欧姆接触构件165可具有例如上述与其相应的图案。在线性欧姆接触构件165上形成包括数据线171的数据层导体。数据层导体可具有例如上述图案173h、173l、173c、175h、175l、175c和177c。在数据层导体上形成第一保护层181。例如，第一保护层181可以是上述无机绝缘材料，例如，氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、氧化钛(TiO2)、氧化铝(Al2O3)或氧化锆(ZrO2)。在第一保护层181上形成滤色器230。滤色器230可以例如与数据线171、与数据线171相邻的存储电极线或者形成在滤色器230上的光阻挡构件220叠置。如图22A所示，例如，光阻挡构件220形成为至少与滤色器230的侧壁叠置，并且与所述侧壁之间的数据线171叠置，其中，所述侧壁与位于插入在两个相邻的单元像素之间的数据线171的两侧上的存储电极线的竖直部分128叠置。滤色器230可具有例如红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)组件，或者可具有红色、绿色、蓝色和黄色组件。在滤色器230上形成光阻挡构件220。光阻挡构件220可例如完全覆盖数据线171，或者可与位于数据线171的两侧上的竖直连接部分193h叠置。可在例如TFT的沟道上形成光阻挡构件220。可不将光阻挡构件220形成在例如接触孔185h和185l下面。可在光阻挡构件220上形成第二保护层182。例如，第二保护层182可以是无机绝缘材料，例如，氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、氧化钛(TiO2)、氧化铝(Al2O3)或氧化锆(ZrO2)。可在第二保护层182上形成像素电极层。像素电极层可具有例如上述/下述图案187、189、191h、191l、192h、192l、193l、194h、194l、195h、195l、196、197h、197l、198h、198l、713h、713l、715h、715l、717h和717l(包括竖直连接部分193h)以及像素电极结构。形成在数据线171的两侧上的竖直连接部分193h可例如与存储电极线的竖直部分128的至少一部分叠置。在像素电极层上形成间隔件250(未示出)。间隔件250可包括例如构成滤色器的颜料，并且可由带有颜色的物质制成。根据本发明的示例性实施例，间隔件250可以具有例如黑色。根据本发明的示例性实施例，可将间隔件250和光阻挡图案两者分别形成在下显示面板100的内部区域和外部区域中。间隔件250和光阻挡图案可以是例如黑色的，并且光阻挡图案可以阻挡泄漏到外部区域中的光。在间隔件250上设置下板取向膜291，将在液晶显示面板组件的至少一种下述模式中对此进行解释。下板取向膜291可包括例如主取向膜33和光硬化层35。液晶层3形成在上显示面板200和下显示面板100之间。按这种方式制造的下显示面板100包括例如不透明的膜或者光阻挡构件220。换言之，在下显示面板100上形成阻挡光或吸收光的层，例如，保护层181和182、滤色器230或者光阻挡构件220。然而，上显示面板200通常不包括阻挡光或吸收光的材料。由于按这种方式制造的上显示面板200具有较少量的阻挡光或吸收光的材料，所以在制造特定模式的液晶显示面板组件的工艺中入射到上显示面板200上的光会均匀地入射到形成下板取向膜291和上板取向膜292的材料上。为了形成一致的下板取向膜291和上板取向膜292，在电场中或荧光光刻工艺中照射的光可例如被均匀地照射到形成取向膜的材料。为减少未硬化的光硬化剂，可不存在未照射光的区域。通过这样做，一致地形成下板取向膜291和上板取向膜292，并且可显著地减少未硬化的光硬化剂。由于上显示面板200具有几乎平坦的层，所以液晶分子可均匀地取向，由此提高了液晶显示装置的显示品质。
下面将参照图22B简要地描述制造根据本发明示例性实施例的液晶显示面板组件300的方法和液晶显示面板组件300的结构。图22B示出的液晶显示面板组件300通过这样的工艺制造，即，根据本发明的示例性实施例，在像素电极层上同时形成光阻挡构件220和间隔件(未示出)。如参照图22A所述制造上显示面板200。如下所述制造下显示面板100。如参照图22A所述形成栅极层导体、栅极绝缘层140、半导体154、线性欧姆接触构件165、数据层导体、第一保护层181和滤色器230。在滤色器230上形成第二保护层182。例如，第二保护层182可以由有机绝缘材料制成，以将滤色器230的上部平坦化。在第二保护层182上形成像素电极层。可以例如如参照图22A所描述地来形成像素电极层。例如在像素电极层上同时形成光阻挡构件220和间隔件250。由于光阻挡构件220和间隔件250由相同的材料同时形成，所以工艺可得到简化。间隔件250可以是带有颜色的，例如如上面参照图22A所述。根据本发明的示例性实施例，光阻挡构件220和间隔件250可以是例如黑色的。通过下述方法在间隔件250(未示出)上形成下板取向膜291(示出为33和35)。按这种方式形成的下显示面板100和上显示面板200可具有例如参照图22A所描述的特性。
下面将参照图22C简要地描述制造根据本发明示例性实施例的液晶显示面板组件300的方法和液晶显示面板组件300的结构。在图22C中示出的液晶显示面板组件300中，根据本发明的示例性实施例，叠置的滤色器中的一个下滤色器具有例如凹进的剖面。此外，一个滤色器的与另一滤色器的侧面叠置的叠置部分设置在数据线上，光阻挡构件形成在该叠置部分上。如参照图22A所述制造上显示面板200。如下所述制造下显示面板100。例如，如参照图22A所述形成栅极层导体、栅极绝缘层140、半导体154、线性欧姆接触构件165、数据层导体和第一保护层181。在第一保护层181上形成滤色器230。例如，在构成滤色器230的原色组件中，两种或更多种颜色组件可在数据线171上叠置。为了防止滤色器230的上部由于滤色器230的原色组件的叠置而变得凸出，可通过光刻工艺例如将叠置的滤色器230中的一个形成得凹进。按这种方式将滤色层形成得平坦而确保液晶分子或者光硬化剂的优良的延展。在滤色器230上形成第二保护层182。例如，第二保护层182可包括上述无机绝缘材料。在形成第二保护层182之后，形成像素电极层、光阻挡构件220、间隔件250(未示出)和下板取向膜291，例如如参照图22B所述。按这种方式形成的下显示面板100和上显示面板200可具有例如参照图22A所描述的特性。
下面将参照图22D简要地描述制造根据本发明示例性实施例的液晶显示面板组件300的方法和液晶显示面板组件300的结构。图22D示出的液晶显示面板组件300按照包括这样工艺的方式制造，即，根据本发明的示例性实施例，在该工艺中，像素的边界由光阻挡构件220围绕，并且用于滤色器230的液体材料被施加到由光阻挡构件220围绕的像素的内部。例如如参照图22A所述制造上显示面板200。如下所述制造下显示面板100。例如，如参照图22A所述形成栅极层导体、栅极绝缘层140、半导体154、线性欧姆接触构件165、数据层导体和第一保护层181。在第一保护层181上形成光阻挡构件220。光阻挡构件220可形成为沿像素的边界(例如，数据线171或者栅极层121)完全围绕一个像素。通过以这种方式形成光阻挡构件220，可在后续工艺中将用于滤色器230的液体材料施加到光阻挡构件220的内部。将用于滤色器230的液体材料施加到由光阻挡构件220围绕的像素的内部。可通过例如上述喷墨(inkjet)方法来施加和形成用于滤色器230的液体材料。使用喷墨方法来形成滤色器230可以简化用于制造滤色器230的图案的工艺。在滤色器230上形成第二保护层182。例如，第二保护层182可以由有机绝缘材料制成，以将滤色器230的上部平坦化。例如，在第二保护层182上形成像素电极层，在像素电极层上形成间隔件250(未示出)，并在间隔件250上形成下板取向膜291。可例如如参照图22A所述形成像素电极层、间隔件250和下板取向膜291。按这种方式形成的下显示面板100和上显示面板200可具有例如参照图22A所描述的特性。
根据本发明的示例性实施例，图22E至图22H示出的液晶显示面板组件300具有形成在上显示面板200上的光阻挡构件220。下面将参照图22E简要地描述制造根据本发明示例性实施例的液晶显示面板组件300的方法和液晶显示面板组件300的结构。上显示面板200具有例如上基底210、光阻挡构件220、滤色器230、覆层225、共电极270、间隔件250(未示出)和上板取向膜292(示出为34和36)。通过例如上述与其相应的方法在上基底210上形成光阻挡构件220。光阻挡构件220可例如完全覆盖数据线171，并且可与位于数据线171两侧上的竖直连接部分193h的一部分叠置。光阻挡构件220可形成为例如与TFT的沟道叠置。通过例如上述与其相应的方法在光阻挡构件220上形成滤色器230。滤色器230可例如与数据线171、与数据线171相邻的不透明的膜或者在形成滤色器230之后形成的光阻挡构件220叠置。滤色器230可包括例如R、G和B组件，或者可包括红色、绿色、蓝色和黄色组件。在滤色器230上形成覆层225以平坦化下层。通过上述与其相应的方法例如在覆层225上形成共电极270。可例如在共电极270上形成间隔件250。间隔件250包括例如构成滤色器的颜料，并且可由带有颜色的物质制成。间隔件250可以是例如黑色的。另一方面，间隔件250可例如形成在下显示面板100上的下板取向膜291(示出为33和35)下面。通过例如下述制造特定模式的液晶显示面板组件的方法在间隔件250上形成上板取向膜292。上板取向膜292可包括例如主取向膜34和光硬化层36。
如下所述形成下显示面板100。在下基底110上形成包括存储电极线的竖直部分128的栅极层导体。栅极层导体可具有例如上述图案121、123、124h、124l、124c、125、126和127。在栅极层导体上形成栅极绝缘层140。在栅极绝缘层140上形成半导体154。半导体154可具有例如上述图案154h、154l和154c。在半导体154上形成线性欧姆接触构件165。线性欧姆接触构件165可具有例如上述与其相应的图案。在线性欧姆接触构件165上形成包括数据线171的数据层导体。数据层导体可具有例如上述图案173h、173l、173c、175h、175l、175c和177c。在数据层导体上形成第一保护层181。例如，第一保护层181可由上述无机材料制成。在第一保护层181上形成像素电极层。像素电极层可具有例如上述/下述图案187、189、191h、191l、192h、192l、193l、194h、194l、195h、195l、196、197h、197l、198h、198l、713h、713l、715h、715l、717h和717l(包括竖直连接部分193h)以及像素电极结构。形成在数据线171两侧上的竖直连接部分193h可例如与存储电极线的竖直部分128叠置。通过例如下述方法在像素电极层上形成下板取向膜291。下板取向膜291可包括例如主取向膜33和光硬化层35。在上显示面板200和下显示面板100之间形成液晶层3。按这种方式制造的上显示面板200和下显示面板100可具有例如参照图22A所描述的特性。换言之，上显示面板200包括阻挡光或吸收光的层220、230和225，下显示面板100基本上不包含阻挡光的材料。在用来形成下板取向膜291和上板取向膜292的电场中或荧光光刻工艺中照射的光可入射到下显示面板100上。结果，可一致地形成下板取向膜291和上板取向膜292，并且可显著地减少未硬化的光硬化剂，从而有助于液晶显示装置的显示品质的提高。
除了第二保护层182形成在像素电极层和第一保护层181之间以外，图22F示出的液晶显示面板组件300与图22E示出的液晶显示面板组件300基本相似。第二保护层182可由例如有机材料制成以平坦化下层。
除了滤色器230的形成方式以外，图22G示出的液晶显示面板组件300与图22F示出的液晶显示面板组件300基本相似。可通过例如已经参照图22D描述的喷墨方法来形成图22G示出的上显示面板上的滤色器。
与图22G示出的液晶显示面板组件300相比，图22H示出的液晶显示面板组件300具有例如形成在光阻挡构件220上用作阻挡件(barrier)或平坦化的覆层225。在形成覆层225之后，可通过喷墨方法例如在光阻挡构件220和覆层225的侧壁内形成滤色器230的层。可在形成在一个像素中的滤色器的颜色被确定的部分中形成阻挡件。具有图22A至图22H示出的结构的下显示面板100和上显示面板200可以提高液晶显示装置的显示品质。
根据本发明的示例性实施例，图21A和图21B以及图22A至图22H示出的覆层225可以包括例如丙烯酸材料。包括在覆层225中的丙烯酸材料可以例如在形成覆层225的工艺中被硬化。包括硬化的丙烯酸材料的覆层225可以例如以高透射率传输短波长UV，由此提高入射在光硬化剂或反应性液晶元上的光的能量或强度，因此提高了光硬化剂或反应性液晶元的交联速率。
3)图18中示出的区域A19的放大视图
下面将参照图18、图19A和图19B详细描述图18中示出的区域A19的结构。图19A是图18示出的区域A19的放大视图。形成在区域A19中的各层的图案(例如，第一子像素电极接触部分192h和第二子像素电极接触部分192l以及第一像素电极结合连接部分和第二像素电极结合连接部分的图案)可以改善液晶显示装置的未复原和光泄漏缺陷。图23A至图23F和图24A至图24T示出的图案是用于改进液晶显示装置的未复原和光泄漏缺陷的不同示例。
下面描述液晶显示装置的未复原和光泄漏现象。未复原是指液晶分子从任一排列(例如，稳定排列)到另一排列的转换被延迟的现象。如果在液晶显示装置使用的同时，液晶显示装置的显示单元受到外部的按压或者冲击，则液晶层中的液晶分子重排。重排的液晶分子可保持在重排状态达预定的时间而不返回到它们的初始状态。此外，尽管数据电压被施加到像素电极且在液晶层中形成电场，但是以稳定状态排列的液晶分子可持续地保持前面的排列状态，例如，某些区域中保持稳定状态，并且在形成在像素电极上的电场的作用下不移动。这样的现象称作液晶分子的未复原，这会引起纹理缺陷。在图18和图19A示出的像素电极结构中，由于在第一或第二子像素的十字形分支195的区域以及第一和第二子像素之间的边界区域A19中液晶分子在排列方向上一致且由此保持稳定状态的特性，会发生未复原现象。当显示单元未受到外部按压或者冲击时，十字形分支195的区域和边界区域A19中的液晶分子保持独立，反之，如果显示单元受到冲击，则这些区域中的液晶分子可沿相同方向以稳定排列来重排。为了解决未复原，例如防止液晶分子以稳定状态重排，可调节图18示出的区域A19和其相邻区域中的电场的强度和方向。
光泄漏是指外部光(未示出)由于不受数据电压控制的液晶层穿过液晶显示面板组件300的现象。例如，当下显示面板100和上显示面板200中的液晶分子的排列因外部冲击而变形时，入射到液晶显示面板组件300上的光可在不受液晶显示装置控制的情况下穿过液晶显示面板组件300。即使当液晶显示装置不被驱动时也会发生光泄漏现象。此外，当下显示面板100和上显示面板200扭曲时，由于光阻挡构件从其正常取向偏离或者形成在液晶层中的电场扭曲时会发生光泄漏。由于光泄漏，液晶显示装置可具有例如纹理、污点、泛红或者泛绿缺陷。由光泄漏引起的纹理或污点缺陷会例如发生在像素电极之间的边界区域中。由光泄漏引起的泛红缺陷会使得液晶显示装置显示主要泛红的(reddish-dominant)图像，从而使得红色的光泄漏比其他颜色的光泄漏更为可见。与泛红缺陷相似，泛绿色或构成基本像素组的其他颜色的缺陷会引起某一种或多种颜色的光比其他颜色的光更为可见。当液晶显示装置例如被拍打或叩打时，会发生拍打光泄漏(tapping light leakage，一种光泄漏)。当拍打液晶显示装置时，下显示面板100和上显示面板200可偏离正常取向达例如大约10m至大约15m范围内的值，并且由于形成在下显示面板100和上显示面板200中的层的未对准会发生拍打光泄漏。
图19A示出的第一子像素电极接触部分192h和第二子像素电极接触部分192l、第一像素电极结合连接部分和第二像素电极结合连接部分、像素电极和其他层的图案是改善未复原和光泄漏缺陷的图案。第一子像素电极接触部分192h将第一漏电极175h电连接到第一像素电极结合连接部分，第二子像素电极接触部分192l将第二漏电极175l电连接到第二像素电极结合连接部分。第一像素电极结合连接部分起到将第一子像素电极接触部分192h电连接到第一子像素电极191h的作用，第二像素电极结合连接部分起到将第二子像素电极接触部分192l电连接到第二子像素电极191l的作用。第一子像素电极191h通过第一子像素电极接触部分192h和第一像素电极结合连接部分接收数据信号，第二子像素电极191l通过第二子像素电极接触部分192l和第二像素电极结合连接部分接收数据信号。第一子像素电极接触部分192h和第一子像素电极结合连接部分可具有例如形成在其中的凹进形状。
第一像素电极结合连接部分可包括例如第一像素电极的水平连接部分713h、第一像素电极连接部分结合点和第一像素电极的竖直连接部分715h。第一像素电极的竖直连接部分715h可包括从连接到第一像素电极的水平连接部分713h的第一像素电极的倾斜连接部分714h倾斜并基本上沿竖直方向延伸的两个分叉的分支，并且第一像素电极的竖直连接部分715h连接到第一像素电极的中心微分支197，更优选地，连接到十字形分支的竖直部分195v的右侧的微分支197。根据本发明的示例性实施例，第一像素电极连接部分结合点的布线可以是形成为图18和图19A所示的倾斜的第一像素电极的倾斜连接部分714h。第一像素电极的倾斜连接部分714h可以例如相对于第一像素电极的水平连接部分713h的布线、偏振器的偏振轴或者上述方向D1倾斜大约30°至大约60°范围内的值。第一像素电极的水平连接部分713h例如基本上沿水平方向延伸，并将第一子像素电极接触部分192h电连接到第一像素电极的倾斜连接部分714h。第一像素电极的水平连接部分713h与第一像素电极的倾斜连接部分714h以钝角连接，同时第一像素电极的水平连接部分713h与倾斜的分叉的分支以锐角连接。按这种方式形成的第一像素电极结合连接部分可将第一子像素电极191h和第二子像素电极191l之间的区域中产生的电场消散，或者防止在该区域产生的电场影响第一子像素区域，从而改善会发生在第一子像素区域中的液晶分子的未复原和光泄露缺陷。
根据本发明的示例性实施例，连接到第一像素电极的竖直连接部分715h的微分支197的数量可以是一个或更多个。根据本发明的示例性实施例，构成第一像素电极结合连接部分的布线713h、714h和715h的数量可以是例如一个、两个或更多个，并且它们的宽度可落入大约2μm至大约7μm的范围内。第一像素电极的水平连接部分713h的宽度可例如大于第一像素电极的倾斜连接部分714h的宽度。根据本发明的示例性实施例，可以构造第一像素电极结合连接部分，以易于修理像素电极。因此，可例如通过激光来熔融线RH1以修理第一子像素电极191h的制造缺陷。
第二像素电极结合连接部分可包括例如第二像素电极的水平连接部分713l、第二像素电极连接部分结合点或第二像素电极的倾斜连接部分714l以及第二像素电极连接部分717l。第二像素电极连接部分结合点连接到沿水平方向延伸的第二像素电极的水平连接部分713l以及第二像素电极连接部分717l。根据本发明的示例性实施例，第二像素电极连接部分结合点的布线可以是例如形成为图18和图19A所示的倾斜的第二像素电极的倾斜连接部分714l。第二像素电极的水平连接部分713l例如沿下栅极线123的纵向方向与下栅极线123的一部分叠置。叠置的第二像素电极的水平连接部分713l阻挡了存在于下栅极线123的外围部分中的电场。此外，第二像素电极的水平连接部分713l可例如与将第二漏电极175l连接到第三源电极173c的布线叠置。第二像素电极的水平连接部分713l的纵向长度例如与第二像素电极191l的纵向长度基本上相似。第二像素电极的倾斜连接部分714l通过例如相对于第二像素电极的水平连接部分713l倾斜的布线形成，并且将第二像素电极的水平连接部分713l电连接到第二像素电极连接部分717l。第二像素电极的倾斜连接部分714l连接到十字形分支195的竖直部分195v左侧的微分支197。第二像素电极的倾斜连接部分714l与第二像素电极的水平连接部分713l之间的倾斜角可落在例如大约30°至大约60°的范围内。第二像素电极的倾斜连接部分714l的线宽度可以落在例如大约2μm至大约7μm的范围内，并且可大于第二像素电极的微分支197的宽度。第二像素电极连接部分717l将第二像素电极的倾斜连接部分714l电连接到第二像素电极191l。第二像素电极连接部分717l形成在第二像素电极191l的中心部分，以将第二像素电极的倾斜连接部分714l电连接到十字形分支的竖直部分195v的一端上的两个微分支197。第二像素电极连接部分717l具有例如衣架形状。根据本发明的示例性实施例，连接到第二像素电极的竖直连接部分715l的微分支197的数量可以是一个或更多个。
根据本发明的示例性实施例，与第二像素电极的水平连接部分713l相邻的第二像素电极的水平连接部分194l形成在例如第二像素电极连接部分717l的两侧。第二像素电极的水平连接部分194l连接第二像素电极的微分支197l。形成在例如第二像素电极连接部分717l的两侧的第二像素电极的水平连接部分194l沿下栅极线123的延伸方向与下栅极线123的一部分叠置。叠置的第二像素电极的水平连接部分194l阻挡存在于下栅极线123的外围部分中的电场。通过这样做，第二像素电极结合连接部分或第二像素电极的水平连接部分194l可将第一子像素190h和第二子像素190l之间的区域中产生的电场消散，或者防止在该区域产生的电场影响第二子像素区域，从而改善会发生在第二子像素区域中的液晶分子的未复原和光泄露缺陷。
根据本发明的另一示例性实施例，第二子像素190l可具有图19A示出的区域A19a和A19b。在区域A19a中，第二像素电极的竖直连接部分193l沿例如阶梯形状延伸，以与存储电极线的竖直部分128的一部分叠置(见图21B)。第二像素电极的竖直连接部分193l的凸起193a可形成在数据线171或屏蔽共电极(shield common electrode)196的线宽度减小的部分中。区域A19b在结构上与区域A19a基本相似，所以将省略对其的详细描述。按这种方式形成的结构有助于阻挡区域A19a和A19b中产生的电场，并且减少这些区域中的光泄漏缺陷。
根据本发明的示例性实施例，可将第二像素电极连接部分717l构造为易于修理像素电极。因此，可例如通过激光点来熔融线RL1，以修理第二子像素190l的制造缺陷。
下面将参照图23A至图23F和图24A至图24T描述用于改善液晶分子的未复原和光泄漏缺陷的各种示例。尽管图23A至图23F和图24A至图24T示出的构成像素电极的微分支197具有Z字形形状，但是微分支197可具有例如根据本发明示例性实施例的上述条形形状或基本单元像素电极形状。在图23A至图23F中，仅示出了一些层的图案(例如，栅极层导体、数据层导体和像素电极层的图案)。
参照图23A，第一像素电极结合连接部分包括第一像素电极的水平连接部分713h和第一像素电极的倾斜连接部分714h。可通过至少一条布线来构造将要结合图23B至图23F和图24A至图24T描述的连接部分713h和714h，或者像素电极的水平连接部分713、像素电极的倾斜连接部分714以及像素电极的竖直连接部分715，并且它们的宽度可落在例如大约2μm至大约7μm的范围内。第一像素电极的倾斜连接部分714h在第一像素电极的水平连接部分713h的端部具有例如分叉的分支，并且分叉的分支具有直线或条形形状且连接到从畴的底部端的中心部分延伸到十字形分支的竖直部分195v的左侧的第一像素电极的微分支，从而将引起液晶分子的未复原的电场消散。第一像素电极的倾斜连接部分714h和第一像素电极的水平连接部分713h之间的角可落在例如大约30°至大约60°范围内。第一像素电极的水平连接部分713h可具有例如与第一像素电极的倾斜连接部分714h构成锐角的楔形形状。楔形形状的第一像素电极的水平连接部分713h可通过形成奇点(singular point)而将电场消散。奇点是电场聚集或基本上不存在电场的区域，例如图23A示出的区域SP。第一像素电极的水平连接部分713h的布线可例如与第一漏电极175h叠置。在第一子像素190h存在制造缺陷的情况下，可通过例如沿线RHa将连接到第一像素电极的倾斜连接部分714h的微分支熔融来修理第一子像素190h。按这种方式形成的第一像素电极结合连接部分确保易于修理第一子像素电极191h，并且可以改善因上述原因而会在第一子像素区域中产生的液晶分子的未复原和光泄漏缺陷。根据本发明的示例性实施例，第一像素电极的水平连接部分713h在布线宽度上可例如大于第一像素电极的倾斜连接部分714h。
第二像素电极结合连接部分包括例如第二像素电极的水平连接部分713l、第二像素电极的竖直连接部分715l和第二像素电极连接部分717l。第二像素电极的竖直连接部分715l连接到例如十字形分支195的竖直部分195v的中心部分，从而防止电场向一侧畸变。根据本发明的示例性实施例，可通过例如沿线RLa熔融第二子像素电极191l来修理第二子像素190l。按这种方式形成的第二像素电极结合连接部分确保易于修理子像素电极190l，并可改善因上述原因而会在第二子像素区域中产生的液晶分子的未复原和光泄漏缺陷。其他元件和它们的结构与参照图19A描述的元件和结构相同，所以省略对它们的描述。可通过上述激光点将图23B至图23F和图24A至图24T示出的线RHb、RLb、RHc、RLc1、RLc2、RHd、RLd、RHe、RLe、RHf、RLf、R24a、R24b、R24c、R24d、R24f、R24g、R24h、R24i、R24j、R24k、R24l、R24m、R24n、R24o、R24p、R24q、R24r和R24s熔融，以修理第一子像素190h和第二子像素190l。
参照图23B，第一像素电极结合连接部分包括第一像素电极的水平连接部分713h和第一像素电极的倾斜连接部分714h。除了第一像素电极的倾斜连接部分714h的布线为Z字形形状以外，第一像素电极结合连接部分与在图23A中描述的第一像素电极结合连接部分基本相似，所以将省略对有关第一像素电极结合连接部分的其他细节的详细描述。第二像素电极结合连接部分包括例如第二像素电极的水平连接部分713l和第二像素电极连接部分717l。第二像素电极连接部分717l沿例如竖直方向延伸到下栅极线123并与下栅极线123叠置，并且电连接到第二像素电极的水平连接部分713l，所述第二像素电极的水平连接部分713l连接到第二子像素电极接触部分192l。由于第二像素电极连接部分717l延伸且连接到第二像素电极的水平连接部分713l，所以可将形成在第二子像素电极接触部分192l和像素电极区域中的电场消散。已经参照图23A对关于第二像素电极结合连接部分的其他细节进行了描述。
参照图23C，第一像素电极结合连接部分包括例如第一像素电极的倾斜连接部分714h和第一像素电极的竖直连接部分715h。在十字形分支的竖直部分195v的右侧底端，第一像素电极的竖直连接部分715h和第一像素电极的微分支197被电连接。连接到第一像素电极的竖直连接部分715h的微分支197可以是例如连接到十字形分支的竖直部分195v的微分支197中的位于十字形分支的竖直部分195v的下端的微分支197。第一像素电极的倾斜连接部分714h例如倾斜地延伸，以将第一像素电极的竖直连接部分715h电连接到第一子像素电极接触部分192h的顶部。第一像素电极的倾斜连接部分714h可例如按大约30°至大约60°范围内的值相对于第一像素电极的竖直连接部分715h倾斜。按这种方式形成的第一像素电极结合连接部分确保易于修理第一子像素电极191h，并可改善因上述原因而会在第一子像素区域中产生的液晶分子的未复原和光泄漏缺陷。
第二像素电极结合连接部分包括例如第二像素电极的水平连接部分713l和第二像素电极的竖直连接部分715l。例如，沿水平方向延伸的第二像素电极的水平连接部分713l在第二像素电极的水平连接部分713l的两端电连接到第二像素电极的竖直连接部分715l的一些端部，并且第二像素电极的竖直连接部分715l的另外一些端部连接到第二像素电极的微分支197，所述第二像素电极的微分支197从与数据线相邻的两个畴的边缘延伸。由于第二像素电极结合连接部分按这种方式形成在第二子像素电极191l的两个端部，所以可以将形成在第二子像素电极接触部分192l和像素电极区域中的电场大范围地消散，从而改善会发生在第二子像素区域中的液晶分子的未复原和光泄漏缺陷。
参照图23D，第一像素电极结合连接部分包括例如第一像素电极的倾斜连接部分714h。十字形分支的竖直部分195v的左侧底部上的微分支197电连接到第一像素电极的倾斜连接部分714h，第一像素电极的倾斜连接部分714h连接到子像素电极接触部分192h。第一像素电极的倾斜连接部分714h可以是例如从第一像素电极的倾斜连接部分714h延伸的Z字形分支。按这种方式形成的第一像素电极结合连接部分具有上述特性。第二像素电极结合连接部分包括例如第二像素电极的水平连接部分713l、第二像素电极的倾斜连接部分714l和第二像素电极连接部分717l。第二像素电极连接部分717l连接到例如第二子像素的十字形分支的竖直部分195v，第二像素电极连接部分717l的右端连接到水平连接部分194LUR(其连接到第二子像素190l的右顶部上的微分支)，水平连接部分194LUR连接到沿水平方向倾斜地延伸的第二子像素电极的水平连接部分713l。除了刚讨论过的结构以外，其他细节与结合图19A描述的细节相似。
参照图23E，第一像素电极结合连接部分包括例如第一像素电极的倾斜连接部分714h、第一像素电极的竖直连接部分715h和第一子像素电极接触部分192h。除了第一像素电极的倾斜连接部分714h与第一像素电极的水平连接部分713h连接的部分具有例如楔形形状以外，图23E示出的第一像素电极结合连接部分与参照图19A描述的第一像素电极结合连接部分相似。第二像素电极结合连接部分包括例如第二像素电极的水平连接部分713l、第二像素电极连接部分717l和第二子像素电极接触部分192l。沿水平方向的第二像素电极的水平连接部分713l例如电连接到第二子像素电极接触部分192l和第二像素电极连接部分717l。除了构成第二子像素电极191l的微分支和第二像素电极连接部分717l具有例如条形形状以外，第二像素电极结合连接部分与参照图23B描述的第二像素电极结合连接部分相似。在区域A22e中，微分支197通过从第二像素电极的竖直连接部分193l延伸而凸起为与数据线相邻。凸起的微分支可消散或阻挡由下栅极线123、存储电极线的竖直部分128和数据线171形成的电场。区域A22e中的凸起的微分支可例如在与数据线171相邻的第一像素电极191h或第二像素电极191l的边缘的附近形成。第二像素电极的水平连接部分713l的结构和第二像素电极结合连接部分的特性与在图19A中描述的第二像素电极的水平连接部分713l的结构和第二像素电极结合连接部分的特性基本相似。
参照图23F，第一像素电极结合连接部分包括例如第一像素电极的竖直连接部分715h、第一像素电极连接部分717h和第一子像素电极接触部分192h。第一像素电极连接部分717h形成在例如十字形分支的竖直部分195v的底部上，并且将连接到第一像素电极的竖直连接部分715h的第一子像素电极接触部分192h电连接到第一子像素电极191h。形成在例如衣架形状的第一像素电极连接部分717h中的水平连接部分717hh在竖直部分195v的两侧的竖直部分195v的底部上被连接到微分支197。第一像素电极连接部分717h可具有上述特性。第二像素电极结合连接部分包括例如第二像素电极的水平连接部分713l、第二像素电极的竖直连接部分715l和第二子像素电极接触部分192l。例如沿水平方向延伸的第二像素电极的水平连接部分713l将第二子像素电极接触部分192l电连接到第二像素电极的竖直连接部分715l。第二像素电极的竖直连接部分715l连接到例如沿数据线171的方向凸起的多个微分支。其他元件的布置与结合图23C描述的元件的布置相似。第二像素电极结合连接部分的特性与上述第二像素电极结合连接部分的特性相同。
下面将参照图24A至图24T描述用于改善液晶分子的未复原和光泄漏缺陷的各种示例。图24A至图24T示出了像素电极的一部分和子像素电极之间的边界区域中的像素电极层的局部图案。可将图24A至图24T示出的结构应用到第一子像素电极和第二子像素电极的像素电极结合连接部分。参照图24A，像素电极结合连接部分包括例如子像素电极接触部分192、像素电极的水平连接部分713、像素电极的倾斜连接部分714和像素电极的竖直连接部分715。十字形分支的竖直部分195v右侧的多个微分支197被连接到像素电极的竖直连接部分715。像素电极的竖直连接部分715公共地与两个或更多个微分支197结合，并且连接到像素电极的倾斜连接部分714。像素电极的倾斜连接部分714通过像素电极的水平连接部分713连接到子像素电极接触部分192。连接到子像素电极接触部分192右侧底部的像素电极的水平连接部分713的线以落入大约120°至大约150°范围内的角连接到例如像素电极的倾斜连接部分714的两条倾斜的线。按这种方式形成的像素电极结合连接部分可改善液晶分子的未复原和光泄漏缺陷。
参照图24B，像素电极结合连接部分包括像素电极的倾斜连接部分714。例如，从十字形分支的竖直部分195v的左侧底部延伸的多个微分支197连接到像素电极的倾斜连接部分714，并且像素电极的倾斜连接部分714倾斜地连接到子像素电极接触部分192的顶部，并且其倾斜角可由延伸的微分支197确定。
参照图24C，像素电极结合连接部分包括例如像素电极的水平连接部分713和像素电极的竖直连接部分715。与数据线171(未示出)相邻的区域内的像素电极的角落上的多个微分支197连接到像素电极的竖直连接部分715。例如，该连接部分715与子像素电极的水平连接部分194和竖直连接部分193分隔开。要注意的是，连接到像素电极的水平连接部分194和像素电极的竖直连接部分193的微分支以及像素电极的竖直连接部分715、子像素电极的水平连接部分194和子像素电极接触部分192由相同的材料制成为一体的层。
参照图24D，像素电极结合连接部分包括例如像素电极的水平连接部分713和像素电极的竖直连接部分715，以将子像素电极的微分支197连接到子像素电极接触部分192。除了像素电极的竖直连接部分715连接到像素电极的竖直连接部分193和像素电极的水平连接部分194的一部分以外，像素电极结合连接部分的其他元件在结构上与结合图24C描述的像素电极结合连接部分的其他元件相似。图24A至图24T示出的所有图案(例如，包括像素电极的微分支197、用于将微分支197连接到子像素电极接触部分192的像素电极结合连接部分以及子像素电极接触部分192的图案)构成由相同材料制成的一体的层。
参照图24E，像素电极结合连接部分包括例如像素电极的水平连接部分713、像素电极的竖直连接部分715和像素电极连接部分717。像素电极连接部分717包括例如像素电极的竖直连接部分193和连接到像素电极的竖直连接部分193的像素电极的水平连接部分713，像素电极的竖直连接部分193和水平连接部分713连接到十字形分支的竖直部分195v的左侧的多个微分支197。像素电极的水平连接部分713例如沿水平方向从像素电极的第一水平连接部分194的底部延伸，并且连接到多个延伸的微分支197以及像素电极的竖直连接部分715，所述像素电极的竖直连接部分715连接到子像素电极接触部分192的顶部。像素电极的竖直连接部分715的宽度可例如大于像素电极的水平连接部分713的布线宽度。为了消散电场，形成在十字形分支的竖直部分195v的底部上的微分支197具有例如延伸为被连接到与像素电极的第一水平连接部分194分开的像素电极的第二水平连接部分194′的衣架形状。
参照图24F，像素电极结合连接部分包括例如像素电极的水平连接部分713′、像素电极的竖直连接部分715和像素电极连接部分717。与图24E中示出的像素电极的水平连接部分713不同，除了像素电极的水平连接部分713′是例如分叉的以外，像素电极结合连接部分与图24E的像素电极结合连接部分在结构上相似。
参照图24G和图24H，像素电极结合连接部分包括例如像素电极的竖直连接部分715和像素电极连接部分717。像素电极连接部分717具有例如位于十字形分支的竖直部分195v的底部中的上述衣架形状。为了消散电场，像素电极连接部分717与形成在其两侧的像素电极的水平连接部分194分开。此外，像素电极连接部分717在其两侧具有例如凸起超过像素电极的水平连接部分194的第二水平连接部分194′。在图24G中形成的像素电极的竖直连接部分715的一端例如连接到像素电极连接部分717的第二水平连接部分194′的一端，像素电极的竖直连接部分715的另一端连接到子像素电极接触部分192。在图24H中形成的像素电极的竖直连接部分715连接到例如从十字形分支的竖直部分195v延伸的像素电极连接部分717的中心部分。
参照图24I，像素电极结合连接部分包括例如像素电极的倾斜连接部分714和像素电极连接部分717。像素电极连接部分717具有例如如上所述的衣架形状，并且像素电极连接部分717的第二水平连接部分194′与连接到竖直连接部分193的像素电极的水平连接部分194在同一条线上。像素电极的倾斜连接部分714延伸为例如以落入大约30°至大约60°范围内的角度相对于第二水平连接部分194′的中心部分倾斜，并且连接到子像素电极接触部分192的顶部。
参照图24J、图24K和图24L，像素电极结合连接部分包括例如像素电极的竖直连接部分715和像素电极连接部分717。像素电极连接部分717通过例如像素电极的竖直连接部分715连接到子像素电极接触部分192。图24J和图24K示出的像素电极的竖直连接部分715可具有例如齿形状。图24J示出的竖直连接部分715具有例如凹进齿761，凹进齿761的深度可落入大约2μm至大约5μm的范围内。图24K示出的竖直连接部分715的布线具有例如凸出齿763，凸出齿763的高度可落入大约2.0μm至大约5μm的范围内。图24L示出的像素电极的竖直连接部分715具有例如形成在其中的凹槽765，并且该凹槽可起到奇点的作用。
参照图24M至图24Q，像素电极结合连接部分具有例如Z字形的布线，以消散电场。Z字形布线包括例如第一像素电极的水平连接部分713a和第二像素电极的水平连接部分713b以及第二像素电极的倾斜连接部分714b。第一像素电极的水平连接部分713a可例如与TFT的漏极线叠置，第二像素电极的水平连接部分713b可与TFT的漏电极和源电极叠置。例如Z字形的水平连接部分713b连接到子像素电极接触部分192的底部。图24M至图24O示出的第一像素电极的倾斜连接部分714a具有例如从畴的左侧底部的微分支197延伸到十字形分支的竖直部分195v左侧的至少两个微分支的分叉形状，并且相对于第一像素电极的水平连接部分713a倾斜。第二像素电极的倾斜连接部分714b将沿水平方向延伸的第一像素电极的水平连接部分713a和第二像素电极的水平连接部分713b基本平行地连接到第一像素电极的倾斜连接部分714a，并且第二像素电极的水平连接部分713b连接到子像素电极接触部分192的底部。
图24N示出的第一像素电极的倾斜连接部分714a具有例如凹进齿761。图24O示出的第一像素电极的倾斜连接部分714a具有例如凸出齿763。齿的尺寸可与刚在上面描述的齿的尺寸相同。除了图24P示出的Z形布线具有延伸到并连接有连接了微分支197的像素电极的竖直连接部分193的第一像素电极的水平连接部分713a以外，图24P示出的Z形布线与图24M至图24O的上述Z形布线相似。除了例如第一像素电极的倾斜连接部分714a的从畴的左侧底部延伸到十字形分支的竖直部分195v的左侧的多个分支被连接到第一像素电极的水平连接部分713a以外，图24Q示出的Z形布线与图24M至图24O的上述Z形布线相似。
参照图24R，像素电极结合连接部分包括例如像素电极的水平连接部分713、第一像素电极的倾斜连接部分714a和第二像素电极的倾斜连接部分714b、像素电极的竖直连接部分715以及像素电极连接部分717。像素电极连接部分717具有例如上述衣架形状。像素电极连接部分717的第二水平连接部分194′的一端通过第一像素电极的倾斜连接部分714a例如倾斜地连接到子像素电极接触部分192的一端，第二水平连接部分194′的另一部分通过像素电极的竖直连接部分715、第二像素电极的倾斜连接部分714b和像素电极的水平连接部分713连接到子像素电极接触部分192的右侧底部。像素电极的水平连接部分713和第二像素电极的倾斜连接部分714b之间构成的角可落入例如大约30°至大约60°的范围内。
参照图24S，像素电极结合连接部分包括例如第一像素电极的倾斜连接部分714a和第二像素电极的倾斜连接部分714b以及像素电极连接部分717。像素电极连接部分717包括例如关于十字形分支的竖直部分195v对称的多个微分支197。第一像素电极的倾斜连接部分714a连接到多个微分支197且连接到第二像素电极的倾斜连接部分714b，第二像素电极的倾斜连接部分714b倾斜地连接到子像素电极接触部分192的顶部。第一像素电极的倾斜连接部分714a和第二像素电极的倾斜连接部分714b例如以直角连接，并且凹槽765可形成在第一像素电极的倾斜连接部分714a中。像素电极的倾斜连接部分714a与714b例如关于十字形分支的竖直部分195v对称。
参照图24T，像素电极结合连接部分包括例如第一像素电极结合连接部分771和第二像素电极结合连接部分773。第一像素电极结合连接部分771包括例如第一像素电极的水平连接部分713a、第一像素电极的倾斜连接部分714a和第一像素电极的竖直连接部分715a。第一像素电极的竖直连接部分715a例如将形成在十字形分支的竖直部分195v左侧的畴的左侧底部处的像素电极的水平连接部分194连接到第一像素电极的倾斜连接部分714a。第一像素电极的竖直连接部分715a可包括例如两个分支。第一像素电极的倾斜连接部分714a在倾斜角上可例如与形成在像素电极上的微分支197基本相似。第一像素电极的倾斜连接部分714a可以例如以落入大约30°至大约60°范围内的角相对于第一像素电极的竖直连接部分715a倾斜。第一像素电极的水平连接部分713a将第一像素电极的倾斜连接部分714a连接到子像素电极接触部分192的顶部。第二像素电极结合连接部分773包括例如第二像素电极的水平连接部分713b、第二像素电极的倾斜连接部分714b和第二像素电极的竖直连接部分715b。第二像素电极的竖直连接部分715b将像素电极的水平连接部分194连接到第二像素电极的倾斜连接部分714b，其中，所述像素电极的水平连接部分194形成在与连接了第一像素电极结合连接部分771的畴相邻的十字形分支的竖直部分195v的右侧底部畴处。第二像素电极的竖直连接部分715b可具有例如两个分支。第二像素电极的倾斜连接部分714b在倾斜角上可与形成在像素电极上的微分支197基本相似。第二像素电极的倾斜连接部分714b可以例如以落入大约30°至大约60°范围内的角相对于第二像素电极的竖直连接部分715b倾斜。第二像素电极的水平连接部分713b将第二像素电极的倾斜连接部分714b连接到子像素电极接触部分192的顶部。按这种方式形成的像素电极结合连接部分可以改善液晶分子的未复原和光泄漏缺陷。
在可以改善液晶分子的未复原的本发明的示例性实施例中，形成在畴区域中的电场和形成在非畴区域中的电场可以例如关于与下显示面板和上显示面板垂直的直线基本对称。畴区域可以是形成有微分支197的区域(图19A示出的区域A19)，非畴区域可以是没有形成微分支197的区域，或者是形成了光阻挡构件220的区域。形成在畴区域和非畴区域之间的取向膜的倾斜方向可以例如与形成在畴区域中的液晶分子的方向基本垂直。
下面将参照图25至图27B详细描述根据本发明示例性实施例的液晶显示面板组件300。在液晶显示面板组件300中，根据本发明的示例性实施例，栅极线布置为与单元像素电极的长边平行，以减少构成数据驱动器500的驱动集成电路(IC)的数量。通过这样做，按这种方式构造的液晶显示面板组件300及具有任何上述液晶显示面板组件的结构和像素电极层的图案的其他部分能够使液晶显示装置的显示品质进一步提高并降低制造成本。图25是示出根据本发明示例性实施例的液晶显示面板组件300的像素的示意性布局的图。为简要地表明像素结构，在图25示出的像素的布局中选择性地布置了栅极层导体、数据层导体、接触孔185和像素电极层的图案。图26A至图26C示出了图25所示的像素结构的主要层的图案。具体来讲，图26A至图26C分别示出了图25所示的像素布局中的栅极层导体图案、数据层导体图案和包括像素电极的像素电极层图案。图27A和图27B分别为沿图25所示的像素布局的线27a-27a′和27b-27b′截取的剖视图。图27A和图27B示出的剖视图另外地示出了在图25中省略了的一些层。在图27A和图27B示出的液晶显示面板组件300的剖视图中，沿方向27a和27b的剖面是当图25中的像素结构按照由行和列组成的矩阵形式布置时沿图25所示的剖切面线截取的剖面。在下面参照图25至图27B进行的描述中，由于已经参照图3至图4C描述了下显示面板100和上显示面板200的堆叠顺序，所以省略对它们的详细描述。此外，将省略已经参照图3至图4C以及图18至图21B进行了的相似元件的重复描述。
下面将参照图25至图27B详细描述液晶显示面板组件300的下显示面板100和上显示面板200的布局。栅极层导体形成在下基底110上，并且包括例如多条栅极线121n和121n+1、下栅极线123和多个栅电极124h、124l和124c。数据层导体形成在线性欧姆接触构件165上，并且包括例如数据线171、第一源电极173h、第二源电极173l、第三源电极173c、第一漏电极175h、第二漏电极175l、第三漏电极175c和第三漏电极的延伸部分177c。像素电极层形成在第二保护层182上，并且包括例如第一子像素电极191h和第二子像素电极191l、第一子像素电极接触部分192h和第二子像素电极接触部分192l、竖直连接部分193h和193l、水平连接部分194h和194l、十字形分支部分195h和195l、微分支197h和197l、第一像素电极的竖直连接部分715h和第二像素电极的竖直连接部分715l(未示出)以及除气孔盖187(未示出)。
第一子像素电极191h和第二子像素电极191l通过连接到第n+1栅极线121n+1的TFT Qh25和Ql25从数据线171接收数据电压。第一子像素电极191h通过图23B示出的像素电极结合连接部分的形状的方式从第一子像素电极接触部分192h接收像素电压或灰度电压。第二子像素电极191l连接到第二子像素电极接触部分192l并通过沿下栅极线123的方向延伸的布线或线的方式接收像素电压或灰度电压。将第二子像素电极191l连接到第二子像素电极接触部分192l的布线可整体上覆盖下栅极线123，并可沿数据线171的方向延伸。第一子像素电极191h的上水平连接部分194h和第二子像素电极191l的上水平连接部分194l例如与第n栅极线121n叠置，同时第二子像素电极191l的下水平连接部分194l与下栅极线123叠置。与第三漏电极的延伸部分177c叠置的构成第一TFT Qh25和第二TFT Ql25的栅电极124h和124l沿数据线171的方向延伸。第一子像素电极191h和第二子像素电极191l彼此相邻，并且形成在这些电极上的微分支197h和197l以及微缝隙199h和199l具有例如Z字形形状。形成在第一子像素电极191h上的微分支197h和微缝隙199h的宽度可落入例如大约5μm至大约6μm的范围内，并且所述宽度可逐渐从大约5μm变化到大约6μm。Z字形微分支197或者微缝隙199的单位长度可以是例如大约14μm。例如，微分支197或微缝隙199的主方向相对于十字形分支195的方向可以是大约±40°，并且微分支197或微缝隙199的Z字形角也可以是大约±7°。形成在第二子像素电极191l上的微分支197l和微缝隙199l的宽度可落入例如大约5μm至大约7μm的范围内。根据本发明的示例性实施例，微缝隙199l的宽度可以是一致的，同时微分支197l的宽度沿图25和图26C所示的箭头可例如由5μm逐渐增大到大约7μm。另一方面，微缝隙199l的宽度可沿箭头逐渐增大。Z字形微分支197或微缝隙199的单位长度可以是例如大约10μm。微分支197或微缝隙199的主方向相对于十字形分支195的方向为例如大约±45°，并且微分支197或微缝隙199的Z字形角可以为例如大约±15°。
参照图27A和图27B，形成在上显示面板200上的光阻挡构件220形成在例如像素之间，并与下栅极线123和栅极线121叠置。例如，光阻挡构件220的一端与邻近像素电极的下栅极线123的一端基本重合，光阻挡构件220的另一端与邻近像素电极的栅极线121的端部基本重合。在按这种方式形成的像素结构中，与图3和图18示出的像素结构不同，根据本发明示例性实施例，像素电极的长边平行于栅极线121形成。换言之，沿着像素电极的一条边的栅极线121是长的，而沿着像素电极的垂直边的与栅极线121相关联的数据线171是短的。因此，可使用较少数量的数据驱动IC来操作具有这样的像素结构的液晶显示装置，例如，使用传统的液晶显示装置的数据驱动IC构成部件的大约1/3的数量，从而降低其制造成本并提高其显示品质。
根据本发明的另一示例性实施例，形成在基本像素组中的原色滤色器可沿数据线171的方向重复并周期性地形成。换言之，可沿数据线171的方向重复并连续地布置由原色组成的滤色器的组。另一方面，如图32所示，可在基本像素组中布置四种不同颜色。下面将描述图32示出的基本像素组的结构。
液晶显示面板组件的模式
下面将详细描述可使用通过上述方法制造的显示面板100和200而按各种方式制造的液晶显示面板组件300。图6A、图6B和图6C是示出根据本发明示例性实施例的方法的示意性流程图，所述方法利用根据图1至图5B制造出的下显示面板100和上显示面板200来制造分别基于超垂直取向(SVA)模式、表面控制的垂直取向(SC-VA)模式和偏振的紫外垂直取向(UV-VA)模式的液晶显示面板组件300。形成下板取向膜291的工艺和形成上板取向膜292的工艺在每种模式中基本相同。因此，为了避免重复描述，下面将详细描述形成下板取向膜291的工艺。
SVA模式
首先，将参照图6A详细描述用于制造基于SVA模式的液晶显示面板组件300的方法。在第一步骤S110和S120中，使用结合图1至5B描述的方法，分别制造具有像素电极191的下显示面板100和具有共电极270的上显示面板200。通过例如喷墨或滚印将主取向材料(未示出)施加到像素电极191和共电极270上。主取向材料形成在下显示面板100和上显示面板200的内区域上，并可以例如部分地施加到下显示面板100和上显示面板200的外部区域上。下显示面板100的外部区域是施加有数据电压的没有形成像素的区域，下显示面板100的内区域是施加有数据电压的形成像素的区域。当将下显示面板100和上显示面板200组装时，上显示面板200的外部区域和内区域是分别与下显示面板100的外部区域和内区域对应的区域。外部区域可以包括产生并传输向像素电极施加电压的信号的电路元件。根据本发明的示例性实施例，主取向材料可以被施加为例如在一些区域与间隔件、滤色器或绝缘层直接接触。
根据本发明的示例性实施例，主取向材料可以包括例如连接到侧链的光吸收剂，例如光敏剂。因为在下面将参照步骤S154描述的工艺中，在主取向材料中含有的光敏剂吸收波长为例如大约300nm至大约400nm的UV，所以主取向材料的下层(例如，有机材料的绝缘层)不因在其上入射的光线而损坏。光敏剂可以为例如2-羟苯基2H-苯并三唑衍生物。因为苯并三唑基团的邻位上的氮原子与构成2-羟苯基2H-苯并三唑衍生物的苯环的羟基形成氢键键合，所以会容易地吸收波长为大约300nm至大约400nm的UV。2-羟苯基2H-苯并三唑衍生物可以是例如2，4-[二(2H-苯并三唑-2-基)]-1，3-二羟基苯或2，4-[二(2H-苯并三唑-2-基)]-1，3，5-三羟基苯。2-羟苯基2H-苯并三唑衍生物的结构可以是例如下面的式PS-B1～PS-B7中的任何一个。
式PS-B1                    式PS-B2
Figure BDA00002287011500741
式PS-B3                    式PS-B4
Figure BDA00002287011500742
式PS-B5                    式PS-B6
Figure BDA00002287011500743
式PS-B7
Figure BDA00002287011500751
光敏剂可以包括例如具有氨基官能团的下式PS-A1和PS-A2。因为能够进行聚酰亚胺化的侧链通过包括在光敏剂中的氨基形成，所以具有氨基的光敏剂可以减少低分子量光敏剂的缺陷。低分子量光敏剂作为组分包括在主取向材料中，因此在工艺期间产生气体从而降低主取向材料的涂覆均匀性。
式PS-A1                    式PS-A2
Figure BDA00002287011500752
其中，X可以是H、O或(CH2)n，其中，n是1至10的整数。另外，R1至R5可以是氢或烷基。
根据本发明示例性实施例的包括光吸收剂的主取向材料可以用例如下面的式PI-A1表示，并可以如下制造。将例如20mol的TCAAH(2，3，5-三羧基环戊基乙酸二酐)、12mol的对苯二胺、2mol的胆甾醇二胺(cholestric diamine)和2mol的2-羟基苯并三唑二胺(式PS-A1)的混合物在氮气氛中以大约室温至100℃与DMAc(N，N-二甲基乙酰胺)溶剂混合48小时。将得到的搅拌后的中间体产物例如与纯度为大约95％或更高的乙醇混合，从而获得沉淀出来的聚酰胺酸。然后，可通过例如将大约4wt％至大约10wt％的聚酰胺酸、大约0.1wt％至大约40wt％的热硬化剂和大约80wt％至大约95wt％的溶剂混合来制备具有下式PI-A1的主取向材料。热硬化剂可以是例如环氧系低分子量化合物，溶剂可以是以大约4∶大约3∶大约3的比例的丁内酯(butyl lacton)、NVP(N-乙烯基吡咯烷酮)和丁基纤维素的混合物。
式PI-A1
Figure BDA00002287011500761
例如使用光或热通过下面描述的工艺使主取向材料硬化为主取向膜33。本领域技术人员可以容易地理解，根据本发明其它示例性实施例的主取向材料可以是可通常在VA模式或TN模式下使用的材料之一。
在步骤S110、S120之后的步骤S140中，在位于上显示面板200的取向膜292和下显示面板100的主取向膜34和33之间形成包括液晶分子31和光硬化剂(未示出)的液晶层3，并通过密封剂密封下显示面板100和上显示面板200来进行组装。可以在下显示面板100和上显示面板200之间形成下面描述的上板共电压施加点(未示出)。密封剂通过例如热固化、可见光或UV而硬化。相对于液晶层3，光硬化剂为例如大约1.0wt％或以下。例如，相对于液晶层3，光硬化剂可以为大约0.5wt％或以下。
根据本发明的示例性实施例，构成液晶层3的液晶分子可以是具有由例如根据本发明的特性的三苯环组成的单体的混合物。构成该混合物的LC-A单体可以为例如大约19wt％至大约29wt％(例如大约24wt％)，LC-B单体可以为大约2wt％至大约8wt％(例如大约5wt％)，LC-C单体可以为大约1wt％至大约5wt％(例如大约3wt％)，LC-D单体可以为大约19wt％至大约29wt％(例如大约24wt％)，LC-E单体可以为大约23wt％至大约33wt％(例如大约28wt％)，LC-F单体可以为大约5wt％至大约11wt％(例如大约8wt％)，LC-G单体可以为大约5wt％至大约11wt％(例如大约8wt％)。LC-A单体的结构式为例如
Figure BDA00002287011500771
LC-B单体的结构式为例如
Figure BDA00002287011500772
LC-C单体的结构式为例如LC-D单体的结构式为例如
Figure BDA00002287011500774
LC-E单体的结构式为例如
Figure BDA00002287011500775
LC-F单体的结构式为例如
Figure BDA00002287011500776
LC-G单体的结构式为例如
Figure BDA00002287011500777
其中，R和R′可以为烷基或烷氧基。该混合物的旋转粘度可以为例如大约80mPs·s至大约110mPs·s，折射率可以为例如大约0.088至大约0.1080，介电常数可以为例如大约-2.5至大约-3.7，液晶-各向同性相转变温度(Tni)可以为例如大约70℃至大约90℃。因为由上述混合物组成的液晶分子不含有四个苯环，因而具有良好的复原能力。因此，可以减少由液晶分子的缓慢复原引起的光泄漏缺陷。由该混合物组成的液晶分子可以应用于下面描述的SC-VA模式和偏振UV-VA模式。
根据本发明示例性实施例的光硬化剂可以是例如反应性液晶元。术语“液晶元”是指包括具有液晶特性的液晶元基团的可光交联的低分子或高分子共聚物。反应性液晶元可以由例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧树脂、氧杂环丁烷、乙烯醚、苯乙烯和硫醇烯基团等组成，并且可以是包含在上面用于形成上取向膜所讨论的反应性液晶元中的材料。反应性液晶元可以是具有条型、香蕉型、板型或盘型结构的材料。另外，在液晶层3中可以另外含有上面描述的光引发剂(未示出)。相对于光硬化剂的总重量，在液晶层3中含有的光引发剂的量为例如大约0.01wt％至大约1wt％。光引发剂吸收具有长波长的UV，并分解而产生自由基，从而促进光硬化剂的光聚合。光引发剂可以是吸收波长为例如大约300nm至大约400nm的光的材料。
根据本发明的实施例，下面将描述一种将反应性液晶元与液晶分子混合的新型RM-液晶混合物，例如ZSM-7160混合物。根据本发明的特征，构成ZSM-7160混合物的主液晶分子包括例如双环己基单体和环己基-氟化的三联苯基单体或氟化的三联苯基单体。ZSM-7160混合物是液晶分子和与反应性液晶元的混合物，相对于主液晶分子的总重量，反应性液晶元可以以例如大约0.1wt％至大约1wt％(例如，大约0.2wt％至大约0.5wt％)的量混合到混合物中。例如，主液晶分子可以包括量为大约20wt％至大约30wt％的双环己基单体、量为大约0wt％至大约10wt％的环己基-亚苯基单体、量为大约0wt％至大约10wt％的双环己基-亚苯基单体、量为大约20wt％至大约30wt％的环己基-亚苯基-二氟化的亚苯基单体、量为大约20wt％至大约30wt％的环己基-乙基-二氟化的亚苯基单体、量为大约5wt％至大约10wt％的双环己基-二氟化的亚苯基单体和量为大约0wt％至大约10wt％的环己基-氟化的三联苯基单体或氟化的三联苯基单体。构成主液晶分子的各个单体的重量百分比(wt％)是例如基于除了溶剂之外的主液晶分子的重量的百分比。主液晶分子的折射率可以为例如大约0.08至大约0.13。
双环己基单体的结构式可以例如由下面的式LC-A1表示。
式LC-A1
环己基-亚苯基单体的结构式可以由例如下面的式LC-A2表示。
式LC-A2
Figure BDA00002287011500782
双环己基-亚苯基单体的结构式可以由例如下面的式LC-A3表示。
式LC-A3
Figure BDA00002287011500783
环己基-亚苯基-二氟化的亚苯基单体的结构式可以由例如下面的式LC-A4表示。
式LC-A4
Figure BDA00002287011500784
环己基-乙基-二氟化的亚苯基单体的结构式可以由例如下面的式LC-A5表示，并可调节主液晶分子的介电各向异性和旋转粘度。
式LC-A5
Figure BDA00002287011500791
双环己基-二氟化的亚苯基单体的结构式可以由例如下面的式LC-A6表示，并可调节主液晶分子的介电各向异性和旋转粘度。
式LC-A6
Figure BDA00002287011500792
环己基-氟化的三联苯基单体和氟化的三联苯基单体的结构式可以分别由例如下面的式LC-A7-1和LC-A7-2表示，并可调节主液晶分子的介电各向异性和旋转粘度。
式LC-A7-1                        式LC-A7-2
Figure BDA00002287011500793
其中，R和R′均可以为具有1至10个碳原子的烷基、-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-。
反应性液晶元可以是由例如下面的式RM-A1表示的氟化的二甲基丙烯酸联苯酯单体。
式RM-A1
Figure BDA00002287011500794
相对于反应性液晶元的总重量，由主液晶分子和反应性液晶元的混合物组成的ZSM-7160混合物可以包含例如大约0wt％至大约1.0wt％的光引发剂。该ZSM-7160混合物的特性与传统的RM-液晶混合物的特性相同，因此使RM-液晶混合物的材料多样化，并防止生产商提高RM-液晶混合物的价格。
根据本发明的示例性实施例，下面将描述反应性液晶元与液晶分子混合的新型RM-液晶混合物，例如DS-09-9301混合物。根据本发明的示例性实施例的特性，构成DS-09-9301混合物的主液晶分子含有联苯基单体和醌衍生物。包括DS-09-9301混合物的液晶显示装置可以具有快速响应速度的特性。DS-09-9301混合物是液晶分子和反应性液晶元的混合物，相对于主液晶分子的总重量，反应性液晶元可以以例如大约0.1wt％至大约1wt％(例如，大约0.2wt％至大约0.4wt％)的量混合到混合物中。例如，主液晶分子可以含有量为大约10wt％至大约20wt％的联苯基单体、量为大约0wt％至大约10wt％的环己基-亚苯基单体、量为大约5wt％至大约10wt％的双环己基-亚苯基单体、量为大约15wt％至大约30wt％的环己基-亚苯基-二氟化的亚苯基单体、量为大约15wt％至大约30wt％的醌衍生物、量为大约0wt％至大约5wt％的双环己基-二氟化的亚苯基单体和量为大约0wt％至大约10wt％的环己基-乙基-二氟化的亚苯基单体。构成主液晶分子的各个单体的重量百分比(wt％)是基于除了溶剂之外的主液晶分子的重量的百分比。主液晶分子的折射率可以为例如大约0.08至大约0.13。
联苯基单体的结构式可以由例如下面的式LC-B1-1或LC-B1-2表示，并且因为其中含有苯基，所以可以具有高折射率特点。
式LC-B1-1                  式LC-B1-2
醌衍生物的结构式可以由例如下面的式LC-B7-1或LC-B7-2表示，并可以调节主液晶分子的介电各向异性和旋转粘度。另外，因为式LC-B7-1或LC-B7-2的聚合物具有高极性，所以包含它们的主液晶分子的响应速度会更高。
式LC-B7-1                  式LC-B7-2
Figure BDA00002287011500802
其中，R、R′或OR′均可以为具有1至10个碳原子的烷基、-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-。
环己基-亚苯基单体的结构式可以由例如式LC-A2表示。双环己基-亚苯基单体的结构式可以由例如式LC-A3表示。环己基-亚苯基-二氟化的亚苯基单体的结构式可以是式LC-A4。双环己基-二氟化的亚苯基单体的结构式可以由例如式LC-A6表示。环己基-乙基-二氟化的亚苯基单体的结构式可以由例如式LC-A5表示。反应性液晶元可以是由例如式RM-A1表示的单体。相对于反应性液晶元的总重量，由主液晶分子和反应性液晶元的混合物组成的DS-09-9301混合物可以包含例如大约0wt％至大约1.0wt％的光引发剂。包括该DS-09-9301混合物的液晶显示装置可以具有快速响应速度的特性。
根据本发明的示例性实施例，构成新型RM-液晶混合物的主液晶分子可以包括例如具有碳双键的烯基单体和下面的式LC-C9的单体。因为具有碳双键的烯基单体是一种低粘度单体，所以含有该单体的RM-液晶混合物具有低粘度特点，同样，含有该混合物的液晶显示装置可以具有快速响应速度的特性。为了提高主液晶分子的旋转粘度，具有例如碳双键的烯基单体可以是具有碳双键并由下面的式LC-C8-1或LC-C8-2表示的单体。相对于除了溶剂之外的总的主液晶分子，具有碳双键的烯基单体可以以例如大约1wt％至大约60wt％的量包含在RM-液晶混合物中。
式LC-C8-1
Figure BDA00002287011500811
式LC-C8-2
Figure BDA00002287011500812
其中，A、B和C均可以为苯环结构或环己烷环结构。X和Y中的至少一个具有
Figure BDA00002287011500813
类型的碳双键。构成A、B和C的每个环的外部氢原子可以被F、Cl等取代。
式LC-C9的单体可以防止烯基单体与RM-液晶混合物中的反应性液晶元结合。因为构成烯基单体的双键的π键与反应性液晶元的甲基丙烯酸酯自由基结合，所以反应性液晶元不会被硬化。因此，包括它们的液晶显示装置会具有由未硬化的反应性液晶元引起的余像缺陷。例如，相对于除了溶剂之外的总的主液晶分子，由式LC-C9表示的单体可以以大约5wt％或更少的量包含在RM-液晶混合物中。
式LC-C9
Figure BDA00002287011500821
其中，Z1至Z4中的每个可以具有苯环结构或环己烷环结构，更优选地，全部的Z1至Z4可以为苯环。R和R′均可以为具有1至10个碳原子的烷基、-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、F或Cl。Z1至Z4的外部氢原子可以被诸如F、Cl等的极性原子取代。
相对于除了溶剂之外的总的主液晶分子，反应性液晶元可以以例如大约0.05wt％至大约1wt％(例如，大约0.2wt％至大约0.4wt％)的量与主液晶分子混合。反应性液晶元可以为上面或下面描述的材料中的一种。与传统的混合物的旋转粘度性能相比，包括烯基单体和由式LC-C9表示的单体的这种RM-液晶混合物显示出例如大约90mPa·s至大约108mPa·s的较低的旋转粘度性能。含有该混合物的液晶显示装置具有例如大约25ppm至大约35ppm的量的未硬化的反应性液晶元，这少于传统的混合物的未硬化的反应性液晶元的量，并且可以具有例如大约3或以下的黑色余像水平。
现在，详细描述在步骤S140中执行的工艺。例如，在步骤S140中，将在步骤S110和步骤S120中施加的主取向材料以大约80℃至大约110℃初步加热大约100秒至大约140秒(例如，以大约95℃初步加热大约120秒)。在初步加热期间，例如，主取向材料的溶剂蒸发，并且具有垂直取向性能的酰亚胺化的单体与下层垂直地取向，从而形成主取向膜。
在初步加热之后，将主取向材料例如以大约200℃至大约240℃二次加热大约1000秒至大约1400秒(例如，以大约220℃加热大约1200秒)。在二次加热期间，主取向材料被硬化或固化，从而形成主取向膜。
在二次加热之后，主取向膜用例如去离子水(DIW)清洗，并可以进一步用异丙醇(IPA)清洗。在清洗之后，使主取向膜干燥。在干燥之后，在下显示面板100或上显示面板200上形成液晶层。液晶层可以具有含有上面描述的液晶分子和上面描述的光硬化剂的混合物、ZSM-7160混合物、DS-09-9301混合物或者液晶分子和上面描述的光硬化剂的化合物。通过密封剂将下显示面板100和上显示面板200与包含在其中的液晶分子和光硬化剂组装。
在组装之后，为了改善液晶分子的扩展性能和均匀性，可以将下显示面板100和上显示面板200在例如大约100℃至大约120℃的的温度的室中退火大约60分钟至大约80分钟。
在下一个步骤S150中，在组装之后，通过光硬化的光硬化剂变为光硬化层35。光硬化层35和主取向膜33构成下板取向膜291。
在步骤S150的步骤S152中，在形成硬化的下板光硬化层35之前在液晶层3中形成电场，然后例如进行光刻工艺。现在将对这些进行详细描述。如果将电压提供到位于下显示面板100上的像素电极191和位于上显示面板200上的共电极270，则在液晶层3中形成电场。
现在，将描述根据本发明示例性实施例的用于在液晶层3中形成电场的方法。这些方法包括用于提供直流(DC)电压的方法和用于提供多级电压的方法。首先，将参照图7A描述用于向液晶显示面板组件300提供DC电压的方法。如果在“TA1”时段向液晶显示面板组件300的栅极线121和数据线171提供预定的第一电压V1，则子像素电极191h和191l提供有第一电压V1。此时，向共电极270提供地电压或例如大约零伏(0V)的电压。“TA1”时段为例如大约1秒至大约300秒(例如，大约100秒)。第一电压V1为例如大约5V至大约20V(例如，大约7V至大约15V)。
现在，将详细描述在“TA1”时段通过在液晶层3中产生的电场而取向的液晶分子31的移动。“TA1”时段是液晶分子31沿边缘电场的方向取向的时段。由于提供到子像素电极191h和191l的电压和提供到共电极270的电压之差而在液晶层3中产生电场，所以具有折射率各向异性的液晶分子31由于该电场而取向。因为像素电极191h和191l的边缘包括微分支197h和197l、微缝隙199h和199l、竖直连接部分193h和193l以及水平连接部分194h和194l，如图3所示，所以像素电极边缘使电场畸变，并且在液晶层3中形成边缘电场。由于边缘电场，液晶分子31的长轴趋于沿例如与微分支197的边缘垂直的方向倾斜。接下来，因为由相邻的微分支197h和197l的边缘产生的边缘电场的水平分量的方向彼此相反，并且微分支197h和197l之间的间隔W(例如，微缝隙199h和199l的宽度W)窄，所以液晶分子31由于水平分量而趋于沿电场的方向倾斜。然而，因为竖直连接部分193h和193l的边缘以及像素电极191的水平连接部分194h和194l的边缘的边缘电场在强度方面大于微分支197h和197l的边缘的边缘电场，所以液晶分子31最后与微分支197h和197l的纵向方向平行地倾斜。换言之，液晶分子31与相对大的边缘电场的法向方向(例如，微分支197h和197l的纵向方向)平行地倾斜。平行微分支197所在的区域中的液晶分子31沿相同方向呈倾斜角，从而形成一个畴。因为微分支197在图3的第一子像素190h或第二子像素190l中沿4个不同方向延伸，所以靠近像素电极191的液晶分子31沿4个不同方向倾斜，并且子像素电极191h和191l中的每个具有四个畴。如果一个像素PX具有大量的畴，则液晶显示装置的侧面可视性会是优异的。
然后，在向液晶显示面板组件300照射光的“TD1”时段提供预定的曝光电压，由此液晶分子31在稳定的状态下取向，在“TD1”时段期间执行电场光刻工艺。曝光电压可以与“TD1”时段中的第一电压V1相同。“TD1”时段为例如大约50秒至大约150秒(例如，大约90秒)。
在示例性实施例中，像素电极191可以提供有例如地电压或大约0V的电压，共电极270可以提供有第一电压V1或曝光电压。
将参照图7B详细描述根据本发明另一示例性实施例的用于向液晶显示面板组件300提供多级电压的方法。因为已经在图7A中的“TA1”时段的描述中详细描述了由在液晶层3中产生的电场引起的液晶分子31的移动，所以省略了其描述。
如果在“TA2”时段向栅极线121和数据线171提供预定的第二电压，则第二电压提供到子像素电极191h和191l。此时，向共电极270提供地电压或例如约零伏(0V)的电压。第二电压为“TA2”时段中的电压，并由低电压和高电压V2组成。第二电压交替地提供到子像素电极191h和191l，并具有例如大约0.1Hz至大约120Hz的频率。低电压可以为例如地电压或0V，高电压V2可以高于例如液晶显示装置的最大操作电压。高电压V2为例如大约5V至大约60V(例如，大约30V至大约50V)。“TA2”时段为例如大约1秒至大约300秒(例如，大约60秒)。在“TA2”时段中保持低电压或高电压V2的时间为例如大约1秒。如上所述，因为提供到子像素电极191h和191l的电压和提供到共电极270的电压之差，所以在液晶层3中形成电场。如果在液晶层3中形成电场，则液晶分子31沿与微分支197h和197l的纵向方向平行的方向倾斜，如果没有形成电场，则液晶分子31沿与上显示面板100或下显示面板200垂直的方向取向。因为向子像素电极191h和191l交替地提供低电压和高电压V2将施加到液晶层3中的液晶分子31的电场导通和截止，所以在初始状态下垂直取向的液晶分子31可以均匀地沿期望的倾斜方向取向。
随后，在“TB2”时段提供从低电压逐渐地升至高电压V2的电压，由此液晶分子31顺序地取向。“TB2”时段可以为例如大约1秒至大约100秒(例如，大约30秒)。因为在“TB2”时段中，液晶分子31在垂直取向的状态下随着时间推移顺序地沿与像素电极191的微分支197的纵向方向平行的方向倾倒(或倾斜)，所以可以防止当在液晶层3中形成突发电场时会发生的液晶分子31的不规则运动。
在下一个“TC2”时段中，液晶分子31沿与像素电极191的微分支197的纵向方向平行的方向倾斜，然后使得液晶分子31的布置稳定化。“TC2”时段为例如大约1秒至大约600秒(例如，大约40秒)。在“TC2”时段期间，持续地提供高电压V2。
然后，在向液晶显示面板组件300照射光的“TD2”时段中，提供预定的曝光电压，由此液晶分子31在稳定的状态下取向，在“TD2”时段期间执行电场光刻工艺。“TD2”时段为例如大约80秒至大约200秒(例如，大约150秒)。曝光电压可以与第二电压的最终电压相同。曝光电压为例如大约5V至大约60V(例如，大约30V至大约50V)。例如，在本发明的示例性实施例中，如果液晶层3的厚度为大约3.6μm，则曝光电压可以为大约20V至大约40V，如果液晶层3的厚度为大约3.2μm，则曝光电压可以为大约10V至大约30V。
在本发明的示例性实施例中，可以向子像素电极191h和191l提供地电压或例如大约0V的电压，可以向共电极270提供预定的第二电压(例如，0V和V2)。
在下一个步骤S154中，向下显示面板100和上显示面板200提供DC或多级电压，然后在液晶层3中形成预定的电场的同时，例如在TD1或TD2时段期间，向液晶层3或者具有表面取向反应物的下显示面板100或上显示面板200照射光，最终形成光硬化层。关于向液晶层3照射的光，它可以沿着下基底110和上基底210的任何一个方向或两个方向照射。例如，为了减少未硬化的光硬化剂并均匀地形成光硬化层，光可以沿下显示面板100的基底110和上显示面板200的基底210中的具有吸收或阻挡光的较少的层的任何一个基底的方向入射。
现在，将详细描述通过向形成有电场的液晶层3照射光的工艺(例如通过电场光刻工艺)来形成下板光硬化层35的方法。在液晶层3中存在电场的情况下，靠近主取向膜33的液晶分子31取向为与微分支197的方向平行地倾斜。以与主取向膜33上的液晶分子31的倾斜角度基本上相同的倾斜角度通过照射的光使存在于液晶层3中的光硬化剂硬化，因此形成光硬化层35。光硬化层35形成在主取向膜33上。在去除形成在液晶层3中的电场之后，光硬化层35的侧链聚合物保持相邻的液晶分子31的原有的方向性。根据本发明示例性实施例的液晶元为光硬化剂，并可以在特定温度下通过例如UV或通过诱导液晶元的各向异性来保持相邻的液晶分子31的原有的方向性。
上面已经描述了“TD1”或“TD2”时段。向液晶层3照射的光可以是例如准直UV、偏振UV或非偏振UV。UV波长可以为例如大约300nm至大约400nm。光能为例如大约0.5J/cm2至大约40J/cm2(例如，大约5J/cm2)。使光硬化剂硬化的光和使密封剂硬化的光在波长和能量方面可以是不同的。
按照这种方式，如果液晶分子31通过光硬化层35的聚合物沿与微分支197的纵向方向平行的方向保持预倾斜角度，则当形成电场以使液晶分子31的方向改变时，液晶分子31快速地倾斜，确保了液晶显示装置的快速响应时间(RT)。靠近光硬化层35的侧链的液晶分子31相对于下显示面板100的垂直方向具有略微不变的预倾斜角度，但是当液晶分子31从光硬化层35移动至液晶层3的中心时，液晶分子31可能不具有不变的预倾斜角度。为了提高液晶显示装置的对比度并防止在无电场状态下的光泄漏，与邻近于光硬化层35的液晶分子31不同，液晶层3的中心处的液晶分子31可以不具有预倾斜角度。
在本发明的示例性实施例中，因为留在液晶层3中的未硬化的光硬化剂会导致余像或图像粘滞，所以为了去除存在于液晶层3中的未硬化的光硬化剂或者为了使具有预倾斜角度的光硬化层35和36稳定，在没有电场形成在液晶层3中的情况下，可以执行向液晶层3照射光的工艺，例如荧光光刻工艺。根据本发明的示例性实施例，在荧光光刻工艺中，光可以照射例如大约20分钟至大约80分钟(例如，大约40分钟)。照射的光可以是例如波长为大约300nm至大约390nm的UV，照射的光的照明度在310nm的波长下可以为例如大约0.05mW/cm2至大约0.4mW/cm2。
在示例性实施例中，可以形成下板光硬化层35或上板光硬化层36，基于形成在液晶层3中的电场的强度、像素电压的电平、向像素PX提供的电压的时间、光能、光照射量、光照射时间或它们的组合，下板光硬化层35或上板光硬化层36具有各种预倾斜角度的侧链。在示例性实施例中，在向子像素电极191h和191l提供不同的曝光电压的状态下，具有不同预倾斜角度的光硬化层35和36的第一子像素190h和第二子像素190l可以通过电场光刻形成。在示例性实施例中，可以根据像素施加不同的曝光电压或应用不同的电场光刻工艺，使得构成基本像素组PS的原色像素中的至少一个像素(例如，蓝色像素)的光硬化层可以与其它像素的光硬化层具有不同的预倾斜角度。
将偏振器(未示出)附着到通过密封剂组装的下显示面板100和上显示面板200。所组装的具有包含在液晶层3中的光硬化剂的液晶显示面板组件300具有SVA模式的特性。
现在，将参照图6B、图8A至图8E以及图9A和图9B详细描述用于制造基于SC-VA模式的液晶显示面板组件300的方法。将省略用于制造基于SVA模式的液晶显示面板组件300的方法的冗余描述。现在将详细描述用于制造基于SC-VA模式的液晶显示面板组件300的方法。
图6B是示出用于制造使用结合图1至图5B制造的下显示面板100和上显示面板200的基于SC-VA模式的液晶显示面板组件300的方法的流程图。图8A至图8E是示出根据本发明示例性实施例的形成基于SC-VA模式的液晶显示面板组件300的下板取向膜291的连续工艺的剖视图。图9A和图9B是示意性地示出根据本发明示例性实施例的使表面光硬化剂硬化以形成光硬化层35的步骤的示图。
已经参照图1至图5B描述了在第一步骤S210和S220中制造具有像素电极191的下显示面板100和具有共电极270的上显示面板200。
在接下来的步骤S231和步骤S232中，分别在像素电极191和共电极270上形成表面光硬化剂层35a和主取向膜33。
将参照图8A至图8E详细描述形成下板主取向膜33和表面光硬化剂层35a的工艺。参照图8A，通过例如喷墨印刷或滚印在像素电极191上形成由表面光硬化剂(未示出)和表面主取向材料(未示出)制得的表面取向反应物10。例如，表面取向反应物10形成在下显示面板100和上显示面板200的内部区域上，并可以部分地施加到它们的外部区域上。表面取向反应物10可以形成在外部区域中，以防止形成在外部区域上的电路元件被在制造液晶显示装置的工艺中发生的热应力损坏。上面已经描述了像素电极191和共电极270的其它下层。换言之，表面取向反应物10是例如表面光硬化剂和表面主取向材料的混合物或化合物。表面主取向材料是例如使液晶分子31与基底或像素电极191的平面垂直地取向的垂直取向材料。表面光硬化剂是例如这样的功能性材料，即，所述材料被硬化，从而使液晶分子31相对于基底或像素电极191的平面以特定的倾斜方向预倾斜。稍后将描述表面主取向材料和表面光硬化剂的材料。
参照图8B，在低温下初步加热形成在像素电极191上的表面取向反应物10。初步加热工艺在大约80℃至大约110℃(例如，大约95℃)下执行例如大约100秒至大约140秒(例如，大约120秒)。在初步加热中，例如使表面取向反应物10的溶剂蒸发。参照图8C，表面取向反应物10相分离为具有表面主取向材料的表面主取向材料层33a和具有表面光硬化剂的表面光硬化剂层35a。在表面取向反应物10中，基于极性差异，具有相对大的极性的材料通过移动到像素电极191周围而变为具有表面主取向材料的表面主取向材料层33a，而具有相对小的极性的材料通过从表面主取向材料层33a向上移动而变为具有表面光硬化剂的表面光硬化剂层35a。表面主取向材料具有相对大的极性，并使液晶分子31例如与基底或像素电极191的平面垂直地取向。因为表面光硬化剂层35a含有烷基化的芳族二胺基单体，所以它具有相对小的极性，实现了使侧链极性弱化的非极性效果。参照图8D和图8E，如果在高温下将经过相分离的表面主取向材料层33a和表面光硬化剂层35a进行二次加热，则主取向膜33形成在反应物10的下部上，具有相对大的极性，并使液晶分子31与基底或像素电极191的平面垂直地取向，而具有相对小的极性的表面光硬化剂层35a形成在反应物10的上部上。因此，主取向膜33和表面光硬化剂层35a具有不同的极性值。二次加热工艺可以在大约200℃至大约240℃(例如，大约220℃)下，执行例如大约1000秒至大约1400秒(例如，大约1200秒)。根据本发明的示例性实施例，在二次加热工艺中，例如，通过亚胺化反应形成的聚酰亚胺(PI)形成表面主取向材料层33a和表面光硬化剂层35a的主链。
在本发明的示例性实施例中，当具有表面主取向材料的表面主取向材料层33a和表面光硬化剂层35a分别单独地形成在反应物10的下层和上层反应物10上时，可以省去初步加热工艺。
现在，将详细描述表面光硬化剂和表面主取向材料。根据本发明的示例性实施例，在表面取向反应物10中，表面主取向材料为例如大约85mol％至大约95mol％(例如，大约90mol％)，表面光硬化剂为例如大约5mol％至大约15mol％(例如，大约10mol％)。表面取向反应物10中的表面主取向材料与表面光硬化剂的mol％组成比是基于在表面取向反应物10中未包括溶剂计算的。在相分离为主取向膜33和表面光硬化剂层35a之后或者在形成主取向膜33和光硬化层35之后，表面主取向材料与表面光硬化剂的mol％组成比基本上不变。在本发明的示例性实施例中，表面光硬化剂可以具有上述反应性液晶元中的一种。根据本发明的示例性实施例，可以将溶剂加入到表面取向反应物10中，以提高涂覆和印刷性能，使得表面取向反应物10可以以宽阔的且薄的形式很好地散布在下显示面板100或上显示面板200上。另外，溶剂有助于构成表面取向反应物10的材料的溶解或混合。溶剂可以选自于由例如氯苯、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、γ-丁内酯、甲基甲氧基丁醇、乙氧基甲基丁醇、甲苯、氯仿、甲基溶纤剂、丁基溶纤剂、丁基卡必醇、四氢呋喃和它们的组合组成的组。可以使用其它材料作为溶剂。可以将上述溶剂应用到上面的或下面的主取向材料、表面取向反应物10或偏振取向反应物。溶剂可以例如通过上面的或下面的初步加热、二次加热、预加热或后加热工艺进行蒸发。
表面主取向材料可以是含有例如二酐基单体(例如，脂环族二酐基单体)、二胺基单体(例如，芳族二胺基单体和脂肪族环取代的芳族二胺基单体)和芳族环氧化物基单体(其为交联剂)的聚合物。
例如，表面主取向材料中含有的脂环族二酐基单体在表面取向反应物10中可以为大约39.5mol％至大约49.5mol％，芳族二胺基单体在表面取向反应物10中可以为大约30.5mol％至大约40.5mol％，脂肪族环取代的芳族二胺基单体在表面取向反应物10中可以为大约7.5mol％至大约10.5mol％，芳族环氧化物基单体在表面取向反应物10中可以为大约0.5mol％至大约1.5mol％。
脂环族二酐基单体可以是由例如下面的式I至式V中的任何一个表示的单体。脂环族二酐基单体有助于表面主取向材料中含有的聚合物溶于溶剂中，并提高表面主取向材料的电光特性。
式I
Figure BDA00002287011500901
式II
Figure BDA00002287011500902
式III
Figure BDA00002287011500903
式IV
Figure BDA00002287011500904
式V
Figure BDA00002287011500905
芳族二胺基单体可以是由例如下面的式VI表示的单体。表面主取向材料中的芳族二胺基单体有助于表面主取向材料中含有的聚合物溶于溶剂中。
式VI
其中，W3可以是下面的式VII至式IX中的任何一个。
式VII
X＝烷基，y＝1～3
式VIII
Figure BDA00002287011500913
式IX
Figure BDA00002287011500914
脂肪族环取代的芳族二胺基单体可以是由例如下面的式X表示的单体。表面主取向材料中的脂肪族环取代的芳族二胺基单体是垂直取向组分，其提高表面主取向材料的耐热性和耐化学性。
式X
Figure BDA00002287011500915
其中，W2可以是如下面的式XI和式XII中的任何一个。
式XI
Figure BDA00002287011500921
式XII
Figure BDA00002287011500922
芳族环氧化物基单体可以是由例如下面的式XIII表示的单体。表面主取向材料中的芳族环氧化物基单体形成交联结构，使得表面主取向材料中含有的聚合物与光引发剂中含有的聚合物(反应性液晶元)结合。另外，芳族环氧化物基单体提高了层的物理性能、耐热性和耐化学性。
式XIII
Figure BDA00002287011500923
n＝6
其中，Z3可以由下面的式XIV和式XV中的任何一个表示。
式XIV
Figure BDA00002287011500924
X＝1-4
式XV
Figure BDA00002287011500931
根据本发明示例性实施例的表面主取向材料可以含有例如从聚合材料，例如，聚硅氧烷、聚酰胺酸、聚酰亚胺、尼龙、PVA(聚乙烯醇)和PVC等中选择的至少一种。
表面光硬化剂可以含有二酐基单体(例如，脂环族二酐基单体)和二胺基单体(例如，光反应性二酐基单体、烷基化的芳族二胺基单体和芳族二胺基单体)。
例如，表面光硬化剂中含有的脂环族二酐基单体在表面取向反应物10中可以为大约2.5mol％至约7.5mol％，光反应性二酐基单体在表面取向反应物10中可以为大约0.75mol％至大约2.25mol％，烷基化的芳族二胺基单体在表面取向反应物10中可以为大约0.75mol％至大约2.25mol％，芳族二胺基单体在表面取向反应物10中可以为大约1mol％至大约3mol％。
表面光硬化剂中含有的脂环族二酐基单体和芳族二胺基单体可以例如与在表面主取向材料中含有的脂环族二酐基单体和芳族二胺基单体分别相同。
光反应性二酐基单体是例如含有反应性液晶元的单体，其用于确定光硬化层35和36的预倾斜以及液晶分子的预倾斜方向。光反应性二氨基单体可以是由例如下面的式XVI表示的单体，更具体地可以是由例如式XVII表示的单体。
式XVI
Figure BDA00002287011500932
其中，P1为反应性液晶元，W3为芳族环，所述芳族环可以为上面描述的式VII至式IX中的任何一个。
式XVII
Figure BDA00002287011500941
其中，X可以为从亚甲基(CH2)、亚苯基(C6H4)、亚联苯基(C12H8)、亚环己基(C6H8)、亚联环己基(C12H16)和亚苯基-环己基(C6H4-C6H8)中选择的任何一个，Y可以为从亚甲基(CH2)、醚(O)、酯(O-C＝O或O＝C-O)、亚苯基(C6H4)和亚环己基(C6H8)中选择的任何一个，Z可以为甲基(CH3)或氢(H)。另外，n可以为1至10的整数。光反应性二胺基单体可以是聚苯乙烯。
烷基化的芳族二胺基单体可以是由例如下面的式XVIII表示的具有垂直取向特性的单体。尽管表面光硬化剂中含有的聚合物的烷基化的芳族二胺基单体具有垂直取向组分，但是其在侧链中含有不呈现出极性的烷基。因此，表面光硬化剂层35a中的聚合物与表面主取向材料层33a中的聚合物相比具有较低的极性。
式XVIII
Figure BDA00002287011500942
其中，如下定义R′和R″：
R′：-(CH2)n-[n＝1～10]或-O-(CH2)n-[n＝1～10]或-(O-C＝O或O＝C-O)-(CH2)n-[n＝1～10]
R″：-(CH2)n-1-CH3[n＝1～10]或-O-(CH2)n-1-CH3[n＝1～10]或-(O-C＝O或O＝C-O)-(CH2)n-1-CH3[n＝1～10]
另外，W5可以由下面的式XIX表示。
Figure BDA00002287011500951
x或y＝1～3
芳族二胺基单体可以是由例如上面的式VI至式IX表示的单体。芳族二胺基单体有助于构成表面光硬化剂的聚合物溶于溶剂中。可以将上述光引发剂加入到表面光硬化剂中。
例如，在二次加热之后，表面取向反应物10用DIW清洗，并可以进一步用IPA清洗。在清洗之后，将表面取向反应物10干燥。
在步骤S240中，在下显示面板100和上显示面板200之间形成上板共电压施加点(未示出)、密封剂和液晶层3，其中，在每个显示面板上形成有表面光硬化剂层35a和主取向膜33，然后组装显示面板100和200。在干燥之后，在下显示面板100上形成密封剂。为了提高粘附，可以在下显示面板100的未形成表面取向反应物10的外部区域上形成密封剂。另一方面，可以按照密封剂可以例如与表面取向反应物10部分地叠置的方式，在下显示面板100或上显示面板200的外部区域上形成密封剂。密封剂可以包含例如光引发剂，所述光引发剂通过波长为大约300nm至大约400nm的UV而硬化。在波长为大约300nm至大约400nm下硬化的光引发剂可以为例如苄基二甲醛缩苯乙酮(Benzyl Dimethyl Ketal)(BDK，Irgacure-651)或者上述光引发剂中的一种。
在干燥之后，在上显示面板200上形成上板共电压施加点(未示出)和液晶层3。上板共电压施加点接收从外部(例如，数据驱动器500)提供的共电压Vcom，并将共电压Vcom提供到形成在上显示面板200上的共电极270。上板共电压施加点可以例如直接接触形成在下显示面板100上的共电压施加图案(未示出)和形成在上显示面板200上的共电极270。共电压施加图案连接到数据驱动器500以接收共电压Vcom，并可以在形成像素电极层的同时形成共电压施加图案。可以在上显示面板200的未形成表面取向反应物10的外部区域上形成上板共电压施加点。上板共电压施加点可以由例如导电的且直径为大约4μm或更小的球形导体组成。在形成上显示面板200的表面取向反应物10的区域上形成液晶层3，或者在形成密封剂的区域的内部形成液晶层3。可以例如同时执行形成上板共电压施加点和液晶层3的工艺。根据本发明的示例性实施例，通过将密封剂(例如，导电密封剂)与形成上板共电压施加点的导体混合，密封剂和上板共电压施加点可以在单个工艺中由相同的材料形成。在下显示面板100的形成导电密封剂的区域中，可以不在导电密封剂的下层上形成数据层导体的图案，由此防止导电密封剂与数据层导体的图案短路。
在形成密封剂和液晶层3之后，在真空室中通过密封剂组装下显示面板100和上显示面板200。
在步骤S250中，当将曝光电压提供到所组装的显示面板100和200，然后向其照射光时(例如，当所组装的显示面板100和200经历电场光刻工艺时)，在下板主取向膜33上形成下板光硬化层35，并且在上板主取向膜34上形成上板光硬化层36。主取向层膜33和34与光硬化层35和36分别构成取向膜291和292。
在组装之后，使密封剂暴露于波长为大约300nm至大约400nm的UV，或者暴露于波长为大约400nm或更大的可见光，由此被硬化了大约80％。UV或可见光可以通过从下显示面板100的外部入射来照射到密封剂。屏蔽罩位于密封剂和UV源之间，并屏蔽UV，使得UV不会照射除了密封剂之外的区域。如果照射到密封剂的UV因为其偏差而使得密封剂周围的光硬化剂硬化，则密封剂周围的光硬化剂提前被硬化，导致液晶显示装置在密封剂的周围承受边缘污点缺陷。密封剂周围的光硬化剂可以是例如形成取向膜的光硬化剂或者存在于液晶层3中的光硬化剂。在没有屏蔽罩的情况下，可见光会照射到密封剂。
然后，密封剂在大约100℃下经历例如热固化大约70分钟。
在组装之后，为了改善液晶分子31的扩展性和均匀性，将下显示面板100和上显示面板200在例如大约100℃至大约120℃的温度下在室中退火大约60分钟至大约80分钟。
因为在退火之后向组装的显示面板100和200提供曝光电压和在液晶层3中形成电场的工艺(步骤S252)与基于SVA模式的制造方法的步骤S152基本上相同，所以省略了其描述。
在下一个步骤S254中，描述了在形成电场的同时通过向组装的液晶显示面板组件300照射光的电场光刻工艺来形成光硬化层35的工艺。根据本发明的示例性实施例，在电场光刻工艺之后，垂直取向组分的脂肪族环取代的芳族二胺基单体(其是侧链)结合到聚酰亚胺(其是主取向膜33的主链)，烷基化的芳族二胺基单体和光反应性二胺基单体(其是侧链)结合到作为光硬化层35的主链的聚酰亚胺。因为在步骤S254中照射光然后光硬化层35使液晶分子31取向的工艺与SVA模式中的步骤S154相同，所以省略了其详细描述。为了减少未硬化的光硬化剂并均匀地形成光硬化层，照射到表面光硬化剂层35a的光可以沿下显示面板100的基底110和上显示面板200的基底210中的具有吸收或阻挡光的较少的层的任何一个基底的方向入射。
现在，将参照图9A和图9B详细描述在接收到光时，形成在主取向膜33上的表面光硬化剂层35a变为光硬化层35的工艺。如果在液晶层3中形成电场，则表面光硬化剂层35a的表面光硬化剂43沿与相邻的液晶分子31的方向基本上相同的方向取向，且表面光硬化剂43通过入射的UV沿与相邻的液晶分子31的方向基本上相同的方向硬化。取向的且硬化的表面光硬化剂43形成光硬化层35，由此与光硬化层35相邻的液晶分子31具有预倾斜角度。如图9A和图9B所示的表面光硬化剂43是构成表面主取向材料的垂直取向单体41和包括反应性液晶元的单体化学结合的高分子化合物。当照射UV时，具有反应性液晶元的表面光硬化剂43具有通过UV解开的双键，并另外形成侧链网络40。通过这样的反应，表面光硬化剂43通过UV照射硬化而形成光硬化层35。因此，沿相对于下基底110的法向方向略微倾斜的方向取向的光硬化层35形成在使液晶分子31垂直取向的主取向膜33上。为了使未硬化的光硬化剂硬化并使光硬化层35稳定，例如，可以执行上面描述的荧光光刻工艺。
如上面结合SVA模式所描述的，因为光硬化层35在沿着液晶分子31的倾斜方向取向的同时硬化，所以，即使在没有向液晶层3施加电场的情况下，液晶分子31仍具有沿着与像素电极191的微分支197的纵向方向平行的倾斜方向的预倾斜角度。
以这种方式组装的液晶显示面板组件300具有SC-VA模式的特性。如果根据SC-VA模式制造液晶显示装置，则光硬化剂存在于主取向膜33周围而不存在于液晶层3中，由此显著地减少了留在液晶层3中的未硬化的光硬化剂。因此，具有SC-VA模式的特性的液晶显示装置减少了余像缺陷，确保了良好的品质。另外，可以省略在无电场的状态下照射光以使未硬化的光硬化剂硬化的工艺，由此降低了液晶显示装置的制造成本。
现在，将参照图10以及表2和表3详细描述基于SC-VA模式制造的液晶显示装置的特性。表2示出了基于SC-VA模式的液晶显示装置相对于包含在表面取向反应物10中的表面主取向材料和表面光硬化剂的组成比变化的特性。在这些实验中使用的构成表面主取向材料的脂环族二酐基单体、芳族二胺基单体、脂肪族环取代的芳族二胺基单体和芳族环氧化物基单体分别为例如三环己基二酐、三联苯基二胺、胆甾醇基苯二胺和六环氧苯衍生物。另外，在这些实验中使用的构成表面光硬化剂的脂环族二酐基单体、光反应性二酐基单体、烷基化的芳族二胺基单体和芳族二胺基单体分别为例如三环己基二酐、单甲基丙烯酸苯二胺、单烷基化的苯基环己基苯二胺和六环氧苯衍生物。
像素PX的结构与在图3中示出的结构基本上相同。像素电极191的微分支197的宽度为例如大约3μm，液晶层3中的盒间隔为例如大约3.6μm。曝光电压为例如大约7.5V，场曝光中的UV强度为例如大约5J/cm2。液晶显示装置通过下面结合图11描述的基于电荷共享的1G1D驱动来运行。其它条件与应用到基于SC-VA模式的液晶显示装置的条件相同。
表2
Figure BDA00002287011500981
参照表2，从实验2可以看出，当表面取向反应物10中的表面主取向材料和表面光硬化剂分别为大约85mol％至大约95mol％和大约5mol％至大约15mol％时，液晶显示装置的响应时间为大约0.0079秒，并且在168小时内没有产生余像，与其它实验相比获得更好的结果。
表3示出了基于SC-VA模式的液晶显示装置相对于包含在表面光硬化剂中的光反应性二酐基反应性液晶元和烷基化的芳族二胺基垂直取向单体的组成比变化的特性。应用于这些实验的反应性液晶元和垂直取向单体分别为单甲基丙烯酸苯二胺和单烷基化的苯基环己基苯二胺。其它条件与应用于结合表2描述的液晶显示装置的条件相同。
表3
Figure BDA00002287011500991
参照表3，从实验7可以看出，当表面取向反应物10中的反应性液晶元和垂直取向单体分别为大约0.75mol％至大约2.25mol％和大约0.75mol％至大约2.25mol％时，液晶显示装置的响应时间为大约0.0079秒，并且在黑色状态下不发生光泄漏。因此，发现实验7与其它实验相比显示出优异的特性。
图10示出了通过随时间拍摄SC-VA模式的液晶显示装置的一个像素PX所获得的扫描电子显微镜(SEM)图像。制造液晶显示装置所使用的表面取向反应物10的组成比如下。
例如，表面主取向材料中含有的脂环族二酐基单体(例如，三环己基二酐)为大约45mol％，芳族二胺基单体(例如，三联苯基)为大约36mol％，脂肪族环取代的芳族二胺基单体(例如，胆甾醇基苯二胺)为大约9mol％，芳族环氧化物基单体(例如，六环氧苯衍生物)为大约1.25mol％。例如，表面光硬化剂中含有的脂环族二酐基单体(例如，三环己基二酐)为约5mol％，光反应性二胺基单体(例如，单甲基丙烯酸苯二胺)为大约1.5mol％，烷基化的芳族二胺基单体(例如，单烷基化的苯基环己基苯二胺)为大约1.5mol％，芳族二胺基单体(例如，六环氧苯衍生物)为大约2mol％。其它条件与在表2的液晶显示装置中应用的条件相同。在表2和表3以及图10中的液晶显示装置中应用的每个组分的mol％是相对于表面取向反应物10的mol％，并且在表面取向反应物10的组成比中不包括溶剂。
从图10可以看出，在从0至0.048秒拍摄的像素PX的图像中没有出现纹理。另外，液晶显示装置的中间灰度响应时间为大约0.008秒。因此，基于SC-VA模式制造的液晶显示装置具有快速的响应时间，并且长时间不导致余像和光泄漏，确保了良好的品质。
根据本发明示例性实施例的液晶显示装置的取向膜具有负的电特性。取向膜的光硬化层35和36具有负的电特性，它们通过使表面取向反应物10硬化来形成。因为诸如氟原子(F)的物质与光硬化剂的一部分分子结合，所以表面取向反应物10可以具有负的电特性。因为光硬化层35和36具有负的电特性，所以构成光硬化层35和36的具有负的电特性的聚合物与液晶层3中的液晶分子31可以通过在液晶层3中形成的电场同时取向。因此，光硬化层35和36可以具有更加均匀的预倾斜角度。另外，当驱动液晶显示装置时，液晶层3中的液晶分子31与具有负的电特性的光硬化层35和36由于电场而同时移动，确保了液晶显示装置的快速响应时间。
该示例性实施例与上述的基于SC-VA模式的制造方法的不同之处在于，与图8C中的不同，构成表面取向反应物10的材料在形成取向膜的工艺中可以不进行相分离。因为该示例性实施例的细节与基于SC-VA模式的制造方法的细节基本上类似，所以简化或省略其重复描述。因为上板取向膜292和下板取向膜291以基本上类似的方式形成，所以将详细描述根据本发明示例性实施例的形成取向膜的工艺，而不区分取向膜292和291。
现在，将详细描述形成具有负的电特性的取向膜的工艺。具有像素电极191的下显示面板100和具有共电极270的上显示面板200均使用与其对应的上面的或下面的方法来制造。
下面描述的根据本发明示例性实施例的具有负的电特性的表面取向反应物10通过与其对应的以上方法施加到像素电极191和共电极270上。表面取向反应物10形成在例如下显示面板100和上显示面板200的内部区域上，并可以部分地施加到下显示面板100和上显示面板200的外部区域。
表面取向反应物10是特征为例如具有负的电特性的化合物，并且是形成主取向膜的材料，形成主取向膜的材料与连接到具有显示出负的电特性的材料的光硬化剂化学结合。例如，光硬化剂是这样的材料，其如上所述被硬化，然后使得液晶分子31相对于基底110和210或像素电极191以特定的倾斜方向预倾斜，从而形成光硬化层35和36。光硬化剂可以连接有形成主取向膜的材料的侧链。光硬化剂可以是例如选自于上述的光反应性聚合物、反应性液晶元、可光聚合的材料、可光致异构化的材料和它们的化合物或混合物中的至少一种。根据本发明示例性实施例的带负电的反应性液晶元是例如下面描述的光反应性氟化的二胺基单体。
形成主取向膜的材料为例如垂直取向材料，垂直取向材料使液晶分子31沿相对于基底110和210或像素电极191的平面垂直取向。形成主取向膜的材料可以为例如脂环族二酐基单体和脂肪族环取代的芳族二胺基单体的化合物。形成主取向膜的材料可以包括例如芳族二胺基单体或交联剂。另外，形成主取向膜的材料可以是例如上述的表面主取向材料33a。
下面将详细描述根据本发明示例性实施例的带负电的表面取向反应物10。带负电的表面取向反应物10可以为例如含有二酐基单体(例如，脂环族二酐基单体)、二胺基单体(例如，光反应性氟化的二胺基单体、烷基化的芳族二胺基单体、芳族二胺基单体和脂肪族环取代的芳族二胺基单体)和交联剂(例如，芳族环氧化物基单体)的聚合物。
根据本发明示例性实施例的带负电的表面取向反应物10是例如聚酰亚胺(PI)基化合物与交联剂的混合物。聚酰亚胺(PI)基化合物是例如构成二酐基单体和二胺基单体的单体在化学上结合的化合物。聚酰亚胺基化合物可以通过例如酰亚胺化过程来制造，在酰亚胺化过程中，将二酐基单体和包括在二胺单体中的单体彼此混合并溶于极性溶剂中，以从包括在二胺基单体中的单体释放氨基，从而对二酐基单体的酸酐基进行亲核攻击。在酰亚胺化过程之前，应当将构成例如二胺基单体(例如，光反应性氟化的二胺基单体、烷基化的芳族二胺基单体、芳族二胺基单体和脂肪族环取代的芳族二胺基单体)的单体混合在一起。
带负电的表面取向反应物10可以由例如大约44mol％至大约54mol％(例如，大约49mol％)的脂环族二酐基单体、大约0.5mol％至大约1.5mol％(例如，大约1mol％)的光反应性氟化的二胺基单体、大约12mol％至大约18mol％(例如，大约15mol％)的烷基化的芳族二胺基单体、大约25mol％至大约35mol％(例如，大约30mol％)的芳族二胺基单体、大约2mol％至大约6mol％(例如，大约4mol％)的脂肪族环取代的芳族二胺基单体以及大约0.5mol％至大约1.5mol％(例如，大约1mol％)的芳族环氧化物基单体组成。表面取向反应物10的mol％组成比是除了溶剂之外的mol％。
脂环族二酐基单体例如与上面参照图6B描述的材料相同。脂环族二酐基单体有助于包含在表面取向反应物10中的聚合物溶于溶剂中，改善取向膜的电光性能(例如，电压保持率(VHR))，并能够降低残余直流(RDC)电压。VHR被定义为例如在没有向像素电极191施加数据电压时液晶层保持充电电压的定量测量。理想的是，VHR接近100％。VHR越高，液晶显示装置的图像品质越好。RDC电压被定义为例如即使没有从外部施加电压仍施加到液晶层的电压，这是因为离子化的液晶层中的杂质吸附在取向膜。RDC电压越低，液晶显示装置的图像品质越好。
光反应性氟化的二胺基单体通过UV而硬化来形成光硬化层35和36。因为其中的氟原子(F)在苯的特定方向上结合，所以光反应性氟化的二胺基单体具有负的电特性。光反应性氟化的二胺基单体可以为由例如下面的式XVI-F表示的单体，更具体地为由例如式XVII-F表示的单甲基丙烯酸氟化的苯二胺基单体。
式XVI-F
Figure BDA00002287011501021
其中，P2为丙烯酸氟化芳基酯基反应性液晶元，并且可以是选自于下面的式XVI-F-P2-11、XVI-F-P2-21、XVI-F-P2-22、XVI-F-P2-23、XVI-F-P2-31、XVI-F-P2-32和XVI-F-P2-41以及它们的混合物中的任何一个。另外，W3为芳族环，其可以是上面参照图6B描述的式VII至式IX中的任何一种。已经参照图6B描述了R′。
式XVI-F-P2-11
Figure BDA00002287011501022
式XVI-F-P2-21
Figure BDA00002287011501031
式XVI-F-P2-22
式XVI-F-P2-23
Figure BDA00002287011501033
式XVI-F-P2-31
式XVI-F-P2-32
Figure BDA00002287011501035
式XVI-F-P2-41
Figure BDA00002287011501036
其中，氟(F)原子结合到苯，使得P2表现出负的电特性。
单甲基丙烯酸氟化的苯二胺单体由例如下面的式XVII-F表示。
式XVII-F
Figure BDA00002287011501041
其中，n可以为1至6的整数。
单甲基丙烯酸氟化的苯二胺单体可以例如如下来制造，即，将单甲基丙烯酸羟基氟化的联苯中间体和溴代烷基苯二胺衍生物混合在极性溶剂中，以从联苯中间体产生羟基，从而对二胺衍生物的溴基进行亲核攻击，导致溴基从那里脱离。可以通过例如将甲基丙烯酰氯和二羟基氟化的联苯混合在极性溶剂中以进行酯化反应来合成单甲基丙烯酸羟基氟化的联苯中间体。
烷基化的芳族二胺基单体例如与上面参照图6B描述的材料相同。包含在表面取向反应物10中的烷基化的芳族二胺基单体为具有例如垂直取向特性的单体。烷基化的芳族二胺基单体可以具有非极性特性。
芳族二胺基单体例如与上面参照图6B描述的材料相同。芳族二胺基单体有助于包含在表面取向反应物10中的聚合物溶于溶剂中。
脂肪族环取代的芳族二胺基单体例如与上面参照图6B描述的材料相同。脂肪族环取代的芳族二胺基单体为例如具有垂直取向特性的单体，所述单体使液晶分子相对于下显示面板或上显示面板垂直地取向。
芳族环氧化物基单体例如与上面参照图6B描述的材料相同。芳族环氧化物基单体形成例如交联结构，能够使二酐基单体与二胺基单体结合，或者能够使与二胺基单体结合的二酐基单体结合到二酐基单体。芳族环氧化物基单体改善了膜的物理性能，并提高了耐热性和耐化学性。
具有负的电特性的表面取向反应物10可以含有例如光引发剂。光引发剂可以为例如上面描述光引发剂中的一种，或者可以为α-羟基酮(Irgacure-127，Ciba，Switzerland)、苯甲酰甲酸甲酯(Irgacure-754，Ciba，Switzerland)、酰基氧化膦(Irgacure-819，Ciba，Switzerland)、二茂钛(titanocene)(Irgacure-784，Ciba，Switzerland)、α-氨基乙酰苯(Irgacure-369，Ciba，Switzerland)、α-氨基酮(Irgacure-379，Ciba，Switzerland)、α-羟基酮(Irgacure-2959，Ciba，Switzerland)、肟酯(Irgacure-OXE01，Ciba，Switzerland)、肟酯(Irgacure-OXE02，Ciba，Switzerland)或酰基氧化膦(Irgacure-TPO，Ciba，Switzerland)。
具有负的电特性的表面取向反应物10可以包括例如具有负的电特性的反应性液晶元，其结合有氯原子(Cl)或氯分子(Cl2)。
具有负的电特性的表面取向反应物10可以包括例如二酐基单体与二胺基单体在化学上结合的化合物。
根据本发明的示例性实施例，表面取向反应物10可以通过例如交联剂和具有负的电特性的表面取向反应物10的组合来制得。
根据本发明的示例性实施例，表面取向反应物10可以是例如具有负的电特性的反应性液晶元和形成主取向膜的材料的混合物。
根据本发明的示例性实施例，在一些区域中，表面取向反应物10可以被施加为例如直接接触间隔件250、滤色器230或绝缘层140。
所施加的具有负的电特性的表面取向反应物10通过例如上面描述的初步加热工艺来进行加热。在初步加热工艺期间，构成表面取向反应物10的反应性液晶元的单体和形成主取向膜的垂直取向组分沿与表面取向反应物10的下层垂直的方向取向。另外，连接到构成表面取向反应物10的材料的侧链的反应性液晶元分子可以位于表面取向反应物10的表面上。在初步加热期间，具有负的电特性的表面取向反应物10不会经历结合图8C描述的相分离。
在初步加热之后，具有负的电特性的表面取向反应物10通过例如上述的二次加热工艺来进行加热。在二次加热期间，例如使表面取向反应物10的溶剂蒸发，且交联剂形成交联结构，由此形成主取向膜。
在二次加热之后，具有负的电特性的表面取向反应物10例如用DIW进行清洗，并可以例如用IPA进一步进行清洗。在清洗之后，将表面取向反应物10干燥。
在干燥之后，在下显示面板100上形成密封剂。如在上述方法中，密封剂形成在下显示面板100的外部区域上，或者可以形成在下显示面板100或上显示面板200的内部区域上，使得密封剂可以与表面取向反应物10部分地叠置。密封剂可以是上面描述的材料，并可以通过例如波长为大约300nm至大约400nm的UV或者通过下面描述的波长为大约400nm或更大的可见光来硬化。
在干燥之后，在与其对应的上述方法中，在上显示面板200上形成上板共电压施加点(未示出)和液晶层3。
在形成密封剂和液晶层3之后，在真空室中通过密封剂组装下显示面板100和上显示面板200。
在组装之后，如上所述，密封剂例如通过暴露于波长为大约300nm至大约400nm的UV或暴露于波长为大约400nm或更大的可见光而硬化了大约80％。
然后，密封剂例如在大约100℃下经历热固化大约70分钟。
在结合之后，为了改善液晶分子31的扩展性和均匀性，使下显示面板100和上显示面板200在室中在例如大约100℃至大约120℃的温度下退火大约60分钟至大约80分钟。
在退火之后，通过结合图7A和图7B描述的DC电压供给或多级电压供给向显示面板100和200的像素电极191和共电极270提供电压。在液晶层3中形成电场的工艺也与结合图7A和图7B描述的类似。不具有负的电特性的反应性液晶元通过与液晶分子31的相互作用而在电场中取向为倾斜。然而，因为根据本发明示例性实施例的反应性液晶元分子具有负的电特性，所以它们与液晶分子31一起在电场中取向为倾斜。因此，会有益的是，具有负的电特性的反应性液晶元可以更加容易地且均匀地取向为倾斜。
在液晶分子31和反应性液晶元聚合物以特定的倾斜角倾斜的同时，执行向液晶显示面板组件300照射光的电场光刻工艺。因为电场光刻工艺以及光硬化层35和36形成液晶分子31的预倾斜角度的方法与上面描述的步骤S254的方法基本上类似，所以简要地对其进行描述。
如果UV在反应性液晶元聚合物和液晶分子31取向为倾斜的同时入射，则反应性液晶元通过入射的UV例如沿与周围的液晶分子31的方向基本上类似的方向硬化。上面已经描述了反应性液晶元的丙烯酸酯反应性基团如何通过UV交联或硬化来形成光硬化层35和36。在取向的同时硬化的反应性液晶元在主取向膜上形成光硬化层35和36，与光硬化层35和36相邻的液晶分子31通过硬化的反应性液晶元而具有预倾斜角度。在二次加热工艺中形成的主取向膜以及通过光硬化工艺形成的光硬化层35和36形成取向膜。
例如，可以根据本发明的示例性实施例来执行上述荧光光刻工艺。
所制造的液晶显示面板组件300具有结合图6B描述的SC-VA模式的特性，并具有预倾斜角度更加均匀的光硬化层35和36。换言之，与传统的非极性光硬化层相比，根据本发明示例性实施例的光硬化层35和36可以均匀地形成液晶分子31的预倾斜角度。另外，在液晶显示装置的驱动期间，具有负的电特性的光硬化层通过形成在液晶层3中的电场来控制，并且被控制的光硬化层控制液晶分子31，从而改善了液晶分子31的响应时间。因此，根据本发明示例性实施例的液晶显示装置可以减少纹理的发生，并可以改善由于其高速驱动引起的视频特征。另外，因为反应性液晶元具有负的电特性，所以光硬化层35和36可以通过例如低曝光电压来形成。
根据本发明的示例性实施例，形成主取向膜33/34的垂直取向组分(例如，构成二胺基单体的烷基化的芳族二胺基单体)的聚合物可以具有负的电特性。具有负的电特性的垂直取向聚合物有助于液晶分子31的快速移动，这由电场来控制。因此，具有该垂直取向聚合物的液晶显示装置可以具有快速的响应时间。
根据本发明的示例性实施例，形成光硬化层35和36的单体或形成主取向膜33/34的垂直取向组分的单体可以具有例如正的电特性。具有正的电特性的取向膜与上面描述的具有负的电特性的取向膜具有相同的效果。
根据本发明的示例性实施例，形成光硬化层35和36的单体或者形成主取向膜33/34的垂直取向组分的单体可以具有负或正的介电各向异性特性。由于包括通过在液晶层3中形成的电场而偏振的材料，所以会发生负或正的介电各向异性特性。具有负或正的介电各向异性特性的取向膜与上面描述的具有负的电特性的取向膜具有相同的效果。
现在，将描述通过刚才描述的方法制造的具有负的电特性的液晶显示装置的特性。具有负的电特性的取向膜通过例如具有结合有氟原子(F)的反应性液晶元的表面取向反应物10来形成。
为了制造液晶显示装置，具有负的电特性的表面取向反应物10可以包括例如作为脂环族二酐基单体的大约49mol％的三环己基二酐、作为光反应性氟化的二胺基单体的大约1mol％的单甲基丙烯酸氟化的苯二胺、作为烷基化的芳族二胺基单体的大约15mol％的单烷基化的苯基环己基苯二胺、作为芳族二胺基单体的大约30mol％的三联苯基二胺、作为脂肪族环取代的芳族二胺基单体的大约4mol％的胆甾醇基苯二胺和作为芳族环氧化物基单体的大约1mol％的六环氧苯衍生物。组分的mol％是相对于表面取向反应物10的mol％，溶剂不包括在表面取向反应物10的组成比中。
液晶显示装置的像素PX的结构与例如图3中的液晶显示装置的像素PX的结构基本上相同。像素电极191的微分支197的宽度为例如大约3μm，液晶层3中的盒间隔为例如大约3.6μm。曝光电压为例如大约20V，电场光刻工艺中的UV强度为例如大约6.55J/cm2。应用到荧光光刻工艺的UV强度为例如大约0.15mW/cm2，光照射时间为例如大约40分钟。液晶显示装置由上面结合图11描述的基于电荷共享的1G1D驱动来运行。
根据本发明示例性实施例的具有负的电特性的取向膜的液晶显示装置具有可允许水平的纹理，并显示出良好的品质，即使在240hz的高速驱动下仍没有发生纹理。
根据本发明示例性实施例的液晶显示装置的取向膜具有刚性垂直取向侧链。刚性垂直取向侧链包含在取向膜291和292的主取向膜33和34中。具有刚性垂直取向侧链的主取向膜33/34防止液晶分子31在取向膜周围过度地预倾斜。如果液晶分子31在取向膜的附近过度地预倾斜，则液晶显示装置在黑色图像中具有光泄漏缺陷，从而减小了其对比度或图像清晰度。根据本发明的示例性实施例制造的具有刚性垂直取向侧链的取向膜减少了液晶显示装置的光泄漏缺陷，并提高了其图像品质。
该示例性实施例与制造具有负的电特性的取向膜的上述方法的不同之处在于构成表面取向反应物10的材料和连接到侧链的刚性垂直取向组分的结构。另外，向液晶显示面板组件300照射的UV的强度可以例如高于上面结合图6B描述的基于SC-VA模式的方法中的UV的强度。因为该示例性实施例的特定特征与用于制造具有负的电特性的取向膜的上述方法中的特征基本上基似，所以简化或省略了其重复描述。然而，将详细描述该示例性实施例的其它特征，例如构成表面取向反应物10的材料、垂直取向组分的结构和向液晶显示面板组件300照射的UV的强度。
现在，将详细描述形成具有刚性垂直取向组分的取向膜的工艺。如上所述，将具有刚性垂直取向组分的表面取向反应物10施加到像素电极191和共电极270上。
包括刚性垂直取向组分的表面取向反应物10是具有光反应性单体膜的光硬化剂与具有刚性垂直取向组分且形成主取向层的材料在化学上结合的化合物。光硬化剂是例如选自于上面描述的光反应性聚合物、反应性液晶元、可光聚合的材料、可光致异构化的材料和它们的组合或混合物中的至少一种，光硬化剂被固化而形成光硬化层35和36。另外，例如，光硬化剂可以与形成主取向膜的材料的侧链连接。如上所述，形成主取向膜的材料是例如使液晶分子相对于基底110和210或像素电极191的平面垂直取向的垂直取向材料。根据本发明的形成主取向膜的材料可以是例如下面描述的脂环族二酐基单体和烷基化的芳族二胺基单体的化合物。烷基化的芳族二胺基单体使得垂直取向材料呈刚性，并可以包括例如结合有苯的板式环。形成主取向膜的材料可以包括例如芳族二胺基单体或交联剂。另外，形成主取向膜的材料可以是上面描述的表面主取向材料32a。
下面将详细描述具有刚性垂直取向组分的侧链的表面取向反应物10。形成刚性垂直取向侧链的取向膜的表面取向反应物10可以是含有例如二酐基单体(例如，脂环族二酐基单体)、二胺基单体(例如，光反应性二胺基单体、烷基化的芳族二胺基单体和芳族二胺基单体)和交联剂(例如，芳族环氧化物基单体)的聚合物。
根据本发明示例性实施例的具有刚性垂直取向组分的侧链的表面取向反应物10是例如聚酰亚胺基化合物和交联剂混合在一起的混合物。聚酰亚胺基化合物是例如二酐基单体与二胺基单体在化学上结合的化合物。如上所述，聚酰亚胺基化合物可以通过例如二酐基单体和包括在二胺基单体中的单体的酰亚胺化来制造。在酰亚胺化之前，构成例如二胺基单体的单体(例如，光反应性二胺基单体、烷基化的芳族二胺基单体和芳族二胺基单体)混合。
形成刚性垂直取向侧链的取向膜的表面取向反应物10由例如大约38mol％至大约48mol％(例如，大约43mol％)的脂环族二酐基单体、大约5mol％至大约11.5mol％(例如，大约8.5mol％)的光反应性二胺基单体、大约3.5mol％至大约9.5mol％(例如，大约6.5mol％)的烷基化的芳族二胺基单体、大约23mol％至大约33mol％(例如，大约28mol％)的芳族二胺基单体和大约11mol％至大约17mol％(例如，大约14mol％)的芳族环氧化物基单体组成。表面取向反应物10的mol％组成比是除了溶剂之外的mol％。
脂环族二酐基单体有助于包含在表面取向反应物10中的聚合物溶于溶剂中，并能够提高取向膜的电光性能(例如，VHR)，并能够降低RDC电压。脂环族二酐基单体的结构可以是例如由例如下面的式XVI-RCA表示的环丁基二酐基单体。
式XVI-RCA
Figure BDA00002287011501101
光反应性二胺基单体包括反应性液晶元，并通过UV的照射固化而形成光硬化层35和36。另外，光反应性二胺基单体用于确定光硬化层35和36的预倾斜角度以及邻近光硬化层35和36的液晶分子的预倾斜角度。光反应性二胺基单体的结构可以是由下面的式XVI-RC或XVI-RA表示的单体，更具体地为由式XVI-RC1、XVI-RC2、XVI-RC3、XVI-RC4、XVI-RA1、XVI-RA2、XVI-RA3、XVI-RA4、XVI-RA5或XVI-RA6表示的单体。
式XVI-RC
Figure BDA00002287011501102
其中，XRC可以是选自于烷基、醚、酯、苯基、环己基和酯苯基中的任何一个。YRC可以是选自于烷基、苯基、联苯基、环己基、联环己基和苯基-环己基中的任何一个。
式XVI-RA
其中，ZRA可以为选自于烷基、烷基醚、烷基酯、烷基苯基酯、烷基苯基醚、烷基联苯基酯、烷基联苯基醚、苯基醚、苯基醚烷基、联苯基醚、联苯基醚烷基、环己基烷基、联环己基烷基和环己基烷基酯中的任何一个。
式XVI-RC1
Figure BDA00002287011501111
式XVI-RC2
Figure BDA00002287011501112
式XVI-RC3
式XVI-RC4
式XVI-RA1
Figure BDA00002287011501115
式XVI-RA2
Figure BDA00002287011501116
式XVI-RA3
Figure BDA00002287011501121
式XVI-RA4
Figure BDA00002287011501122
式XVI-RA5
Figure BDA00002287011501123
式XVI-RA6
Figure BDA00002287011501124
光反应性二胺基单体可以为例如癸基肉桂酰苯二胺单体或单甲基丙烯酸苯二胺单体。癸基肉桂酰苯二胺单体可以例如如下制备：将癸基肉桂酰酚中间体和二氨基苯甲酰氯衍生物在极性溶剂中混合以生成混合物，并使该混合物酯化。癸基肉桂酰酚中间体可以例如如下制备：将羟基苯肉桂酰氯与癸醇在极性溶剂中混合以产生混合物，并使该混合物酯化。单甲基丙烯酸苯二胺单体可以例如如下制备：将羟基烷基苯二胺衍生物和甲基丙烯酰氯在极性溶剂中混合以产生混合物，并使该混合物酯化。
在示例性实施例中，光反应性二胺基单体可以是由例如式XVI-RD表示的丙烯酰基-肉桂酰杂化苯二胺。丙烯酰基-肉桂酰杂化苯二胺单体包括例如丙烯酸酯反应性基团和肉桂酸酯反应性基团。丙烯酸酯反应性基团与侧链反应以形成交联，肉桂酸酯反应性基团彼此连接以增大预倾斜角度。
式XVI-RD
Figure BDA00002287011501131
其中，X可以为选自于具有1至10个碳原子的烷基、醚和酯中的任何一个，Y可以为选自于烷基、苯基、联苯基、环己基、联环己基和苯基-环己基中的任何一个。
烷基化的芳族二胺基单体为例如垂直取向组分的单体。结合有苯的环使得垂直取向呈刚性。与烷基化的芳族二胺基单体相邻的液晶分子例如垂直取向。环可以为例如板式分子。烷基化的芳族二胺单体的结构可以为例如由式XVIII-RCA1表示的十八烷基环己基苯二胺或由式XVIII-RCA2表示的烷基取代的脂肪族芳族苯二胺。
式XVIII-RCA1
Figure BDA00002287011501132
式XVIII-RCA2
Figure BDA00002287011501133
其中，XR2可以为醚或酯，YR2可以为醚，n2可以为10至20，a2和b2可以为0至3，a2和b2两者不可同时为0。
十八烷基环己基苯二胺单体可以例如如下制造：将十八烷基环己醇中间体和二氨基苯甲酰氯衍生物在极性溶剂中混合以产生混合物，并使该混合物酯化。十八烷基环己醇中间体可以例如如下制造：将溴代十八烷和环己二醇在极性溶剂中混合以产生混合物，并使溴代十八烷的溴基与环己二醇的羟基发生亲核攻击，从而释放溴基。
芳族二胺基单体有助于包含在表面取向反应物10中的聚合物溶于溶剂中。芳族二胺基单体的结构可以为例如由式VI-RCA表示的二苯基二胺。
式VI-RCA
Figure BDA00002287011501141
其中，X可以为脂肪族化合物。
芳族环氧化物基单体形成交联结构，从而提高耐热性和耐化学性。芳族环氧化物基单体可以为例如由式XIII-RCA表示的环氧苯衍生物。
式XIII-RCA
Figure BDA00002287011501142
可以将上述光引发剂加入到表面取向反应物10。与具有负的电特性的表面取向反应物10不同，具有刚性垂直取向组分的表面取向反应物10可以不具有呈现出负的电特性的聚合物。
所施加的具有刚性垂直取向组分的表面取向反应物10通过例如上述初步加热方法进行初步加热。在进行初步加热的同时，烷基化的芳族二胺基单体与表面取向反应物10的下层垂直取向，构成表面取向反应物10且由构成光反应性二胺基单体的反应性液晶元组分和垂直取向组分组成的烷基化的芳族二胺基单体形成主取向膜。在初步加热期间，表面取向反应物10不会经历上面结合图8C描述的相分离。
在经历初步加热之后，表面取向反应物10通过例如上述二次加热方法中的一种进行二次加热。在二次加热期间，例如，表面取向反应物10的溶剂蒸发。在二次加热中，反应性液晶元的侧链可以形成在表面取向反应物10的表面上。在二次加热之后，例如，通过上述清洗和干燥方法对表面取向反应物10进行清洗和干燥。
在干燥之后，密封剂通过与其对应的上述方法来形成。如上所述，密封剂可以在波长为大约300nm至大约400nm的UV中硬化，或者在波长为大约400nm或更大的光中硬化。然后，根据与其对应的上述方法，形成上板共电压施加点(未示出)和液晶层，并组装下显示面板100和上显示面板200。通过光或热使密封剂硬化，如上所述。
所组装的显示面板通过与其对应的上述方法进行退火，并通过DC电压供给或多级电压供给提供有电压。
当液晶分子31和反应性液晶元通过提供的电压沿特定的倾斜角取向时，通过上述场曝光方法对组装的液晶显示面板组件300执行电场光刻工艺。与形成具有负的电特性的取向膜的方法不同，反应性液晶元可以通过与液晶分子31的相互作用沿特定的倾斜角取向。根据本发明示例性实施例的向具有刚性垂直取向组分的液晶显示面板组件300照射的UV可以在强度上例如大于上述UV。根据本发明的示例性实施例，当在液晶层3中形成电场的同时向液晶显示面板组件300照射的UV的强度可以为例如大约6J/cm2至大约17.5J/cm2。例如，照射的UV的强度可以为大约12J/cm2。反应性液晶元通过光来硬化，以在主取向膜33/34上形成光硬化层35和36，并且如上所述，光硬化层35和36具有预倾斜角度。然而，因为根据本发明示例性实施例的主取向膜33/34具有刚性垂直取向组分，所以光硬化层35和36的预倾斜角度可以小。光硬化层35和36的小的预倾斜角度减少了黑色图像中的光泄漏，由此提高了液晶显示装置的图像品质和对比度。
然后，可以执行上述荧光光刻工艺。
通过该工艺，具有刚性垂直取向组分的表面取向反应物10形成取向膜，从而制造了液晶显示面板组件300。根据本发明示例性实施例制造的具有刚性垂直取向侧链的取向膜可以减少液晶显示装置的黑色光泄漏缺陷。
根据本发明的示例性实施例制造出具有取向膜291和292的液晶显示装置，取向膜291和292包括具有刚性垂直取向侧链的主取向膜33和34。具有刚性垂直取向侧链的表面取向反应物10包括例如作为脂环族二酐基单体的大约43mol％的环丁基二酐、作为光反应性二胺基单体的大约8.5mol％的单甲基丙烯酸苯二胺、作为烷基化的芳族二胺基单体的大约6.5mol％的十八烷基环己基苯二胺、作为芳族二胺基单体的大约28mol％的二苯基二胺和作为芳族环氧化物基单体的大约14mol％的环氧苯衍生物。每个组分的mol％是其在表面取向反应物10中的mol％，溶剂没有包括在表面取向反应物10的组成比中。
根据刚才描述的方法来制造液晶显示面板组件300。液晶显示装置的像素PX的结构与图3中的像素PX的结构基本上类似。液晶层3中的盒间隔为例如大约3.6μm，像素电极191的微分支197的宽度为大约3μm，通过DC电压供给，曝光电压为大约7.5V、大约10V、大约20V、大约30V和大约40V，电场光刻工艺中的UV强度为大约7J/cm2、大约9J/cm2、大约11J/cm2、大约12J/cm2和大约15J/cm2。所制造的液晶显示装置通过上面结合图11描述的基于电荷共享的1G1D驱动来运行。
所制造的液晶显示装置的响应时间为例如大约0.01秒至大约0.014秒，其黑色余像显示出接近2的良好水平。
根据本发明的示例性实施例，形成取向膜的表面取向反应物10具有例如光硬化剂和交联剂结合的化合物。形成表面取向反应物10，其中光硬化剂结合到交联剂，因此减少了在制造液晶显示面板组件300的工艺中剩余的未硬化的光硬化剂。未硬化的光硬化剂在液晶显示装置中增加了RDC，导致图像缺陷。根据本发明的示例性实施例，通过具有光硬化剂和交联剂的化合物的表面取向反应物10制造的取向膜减少了液晶显示装置的余像(或视觉暂留)。
除了构成表面取向反应物10的材料以及结合到光硬化剂的交联剂连接到主取向膜33/34的侧链之外，本发明的当前示例性实施例与制造具有呈现负的电特性的取向膜291和292的液晶显示面板组件300的上述方法基本上类似。将简化或省略重复的描述。
现在，将详细描述形成具有光硬化剂和交联剂的化合物的取向膜的工艺。通过与其对应的上述方法，将具有光硬化剂和交联剂的化合物的表面取向反应物10施加到具有像素电极191的下显示面板100和具有共电极270的上显示面板200上。
光硬化剂和交联剂的化合物通过与形成主取向膜的材料混合来形成表面取向反应物10。光硬化剂在化学上结合到交联剂，因此减少了离子杂质的出现。光硬化剂可以是例如上面描述的光反应性聚合物、反应性液晶元、光硬化剂、光聚合材料或光致异构化材料，且光硬化剂形成光硬化层。形成主取向膜的材料可以是上面描述的用于形成主取向膜的材料之一，并且其使液晶分子31沿例如与基底110和210或像素电极191的表面垂直的方向取向。
下面将详细描述包括光硬化剂和交联剂彼此连接的化合物的表面取向反应物10的材料。根据本发明示例性实施例的包括光硬化剂和交联剂彼此连接的化合物的表面取向反应物10是例如聚酰亚胺类化合物和交联剂彼此混合的混合物。聚酰亚胺类化合物是例如二酐基单体和二胺基单体在化学上彼此连接的化合物。如上所述，聚酰亚胺基化合物可以通过例如二酐基单体和包括在二胺基单体中的单体的酰亚胺化来制造。在酰亚胺化之前，应将构成二胺基单体的单体(例如，烷基化的芳族二胺基单体和芳族二胺基单体)混合。
根据本发明示例性实施例的光硬化剂为例如反应性液晶元。因此，包括反应性液晶元和交联剂彼此连接的化合物的表面取向反应物10可以是包括例如二酐基单体(例如，脂环族二酐基单体)、二胺基单体(例如，烷基化的芳族二胺基单体和芳族二胺基单体)和交联剂(例如，芳族丙烯酰基-环氧化物基单体)的聚合物。根据本发明示例性实施例的芳族丙烯酰基-环氧化物基单体是反应性液晶元和交联剂彼此连接的化合物。
包括反应性液晶元和交联剂彼此连接的化合物的表面取向反应物10由例如大约31mol％至大约41mol％(例如，大约36mol％)的脂环族二酐基单体、大约3mol％至大约9mol％(例如，大约6mol％)的烷基化的芳族二胺基单体、大约25mol％至大约35mol％(例如，大约30mol％)的芳族二胺基单体以及大约23mol％至大约33mol％(例如，大约28mol％)的芳族丙烯酰基环氧化物基单体组成。表面取向反应物10的mol％组成比是除了溶剂之外的mol％。
脂环族二酐基单体有助于包含在表面取向反应物10中的聚合物溶于溶剂中，并且能够改善取向膜的电光性能(例如，VHR)，并能够降低RDC电压。脂环族二酐基单体的结构可以为例如由式XVI-RCA表示的环丁基二酐单体。
烷基化的芳族二胺基单体为例如垂直取向组分的单体。结合有苯的环使得垂直取向呈刚性。环可以是例如板式分子。烷基化的芳族二胺单体的结构可以为例如由式XVIII-RCA1表示的十八烷基环己基苯二胺或由式XVIII-RCA2表示的烷基取代的脂肪族芳族苯二胺。
芳族二胺基单体使得包含在表面取向反应物10中的聚合物溶于溶剂中。芳族二胺基单体的结构可以为例如由如上所述的式VI-RCA表示的二苯基二胺。
芳族丙烯酰基-环氧化物基单体形成交联结构来提高热稳定性和耐化学性，并通过UV固化来形成具有预倾斜角度的光硬化层。芳族丙烯酰基-环氧化物基单体是例如作为交联剂的环氧分子与作为光硬化剂的丙烯酸酯分子在化学上彼此连接的化合物。因为光硬化剂与交联剂连接，所以可以减少离子杂质的产生。芳族丙烯酰基-环氧化物基单体的结构可以为例如由式XIII-C表示的丙烯酰基-环氧杂化苯衍生物。
式XIII-C
Figure BDA00002287011501181
n＝1～2
其中，YC可以为苯基衍生物。
丙烯酰基-环氧杂化苯衍生物可以例如如下制造：将环氧取代的酚衍生物和甲基丙烯酰氯在极性溶剂中混合以产生混合物，并使该混合物酯化。
可以将上面描述的光引发剂加入到表面取向反应物10。与具有负的电特性的表面取向反应物10不同，具有光硬化剂和交联剂的化合物的表面取向反应物10可以不具有呈现负的电特性的聚合物。
在施加之后，具有反应性液晶元和交联剂的化合物的表面取向反应物10例如通过上述初步加热方法进行初步加热。在初步加热的同时，形成主取向膜的反应性液晶元组分和垂直取向组分的单体例如与表面取向反应物10的下层垂直地取向。在初步加热期间，具有反应性液晶元和交联剂的化合物的表面取向反应物10不会经历上面结合图8C描述的相分离。
在经历了初步加热之后，表面取向反应物10通过例如上面描述的二次加热方法进行二次加热。表面取向反应物10的溶剂例如通过二次加热蒸发。另外，结合到反应性液晶元的交联剂连接到形成主取向膜的聚合物的侧链。因此，反应性液晶元的侧链形成在表面取向反应物10的表面上。
在二次加热之后，表面取向反应物10例如通过上面描述的清洗和干燥方法进行清洗随后进行干燥。在干燥之后，密封剂通过上述密封方法中的一种方法来形成。如上所述，密封剂可以在波长为大约300nm至大约400nm的UV中硬化，或者在波长为大约400nm或更大的光中硬化。然后，根据与其对应的上述方法，形成上板共电压施加点(未示出)和液晶层，并组装下显示面板100和上显示面板200。密封剂通过光或热来硬化，如上所述。
所组装的显示面板通过上述退火方法进行退火，并通过图7A或7B的DC电压供给或多级电压供给而提供有电压。在液晶层3中形成电场的工艺基本上类似于与其对应的上述工艺。与形成具有负的电特性的取向膜的方法不同，垂直取向的反应性液晶元通过与液晶分子31的相互作用而在电场中取向为倾斜。在液晶分子31和反应性液晶元通过提供的电压以特定的倾斜角取向的同时，通过上述场曝光方法对组装的液晶显示面板组件300执行电场光刻工艺。反应性液晶元的丙烯酸酯反应性基团通过例如光来硬化，以在反应性液晶元单体之间形成网络。形成为网络的反应性液晶元在主取向膜33/34上形成具有预倾斜角度的光硬化层35和36。根据本发明示例性实施例的光硬化层(例如，反应性液晶元)结合到交联剂，从而显著地减少了未硬化的反应性液晶元和离子杂质的出现。另外，反应性液晶元和交联剂的组合减少了离子杂质和RDC，有助于改进液晶显示装置的余像。
然后，可以执行上述荧光光刻工艺。
如此，具有反应性液晶元和交联剂的化合物的表面取向反应物10形成取向膜，制造出液晶显示面板组件300。根据本发明示例性实施例的通过结合到交联剂的化合物制造的取向膜可以减少液晶显示面板的余像缺陷。
根据本发明的示例性实施例，制造出通过具有反应性液晶元和交联剂的化合物的表面取向反应物10形成的取向膜291和292，并制造出具有取向膜291和292的液晶显示装置。根据本发明的示例性实施例，形成取向膜的表面取向反应物10包含例如作为脂环族二酐基单体的大约36mol％的环丁基二酐、作为烷基化的芳族二胺基单体的大约6mol％的十八烷基环己基苯二胺、作为芳族二胺基单体的大约30mol％的二苯基二胺和作为芳族丙烯酰基-环氧化物基单体的大约28mol％的丙烯酰基-环氧杂化苯衍生物。每个组分的mol％是其在表面取向反应物10中的mol％，溶剂没有包括在表面取向反应物10的组成比中。
根据刚才描述的方法来制造液晶显示面板组件300。液晶显示装置的像素PX的结构与图3中的像素PX的结构基本上类似。液晶层3中的盒间隔为例如大约3.6μm，像素电极191的微分支197的宽度为大约3μm，通过DC电压供给，曝光电压为大约30V、大约40V和大约50V，电场光刻工艺中的UV强度为大约9J/cm2、大约12J/cm2和大约17J/cm2。所制造的液晶显示装置通过上面结合图11描述的基于电荷共享的1G1D驱动来运行。
所制造的液晶显示装置运行例如大约336小时，并且其黑色余像显示出接近2或更小的良好水平。
根据本发明的另一示例性实施例，形成取向膜的表面取向反应物10具有例如无机材料和光硬化剂结合的化合物。换言之，使用由结合到光硬化剂的无机材料组成的表面取向反应物10来形成取向膜。
与有机类材料不同，形成取向膜的无机材料不吸收液晶中的离子杂质，在物理性能方面具有小的变化，并且在高温下不氧化或不产生离子杂质。因此，由结合到光硬化剂的无机材料形成的取向膜不仅可在物理性能方面具有小的变化且可具有稳定的预倾斜角度的光硬化层，而且可以减少液晶显示装置的余像和污点，而与长的运行时间无关，并且不减小VHR。另外，无机材料即使在低温下仍然可以形成取向膜，从而可以选择形成取向膜的下层的各种材料。无机材料可以为例如正硅酸酯(盐)类单体或硅氧烷类单体。因为大量的非酰亚胺化的羧基可吸收液晶中的离子杂质，所以由有机类材料形成的取向膜减小了VHR，并产生余像、污点和DC电压。这里，“酰亚胺化”是指对通过对二酐和芳族二胺进行缩聚所获得的聚酰胺酸执行热环化脱水。
根据本发明的实施例，无机材料可以包括例如硅、铝、钛等。无机材料可以是例如氧化硅(SiOx)(例如，SiO2和SiO)或金属氧化物(例如，MgO和ITO)。
除了构成表面取向反应物10的材料和用于形成主取向膜33/34的二次加热之外，本发明的当前示例性实施例与制造具有呈现负的电特性的取向膜291和292的液晶显示面板组件300的上述方法基本上类似。将简化或省略重复的描述。
具有无机材料和光硬化剂的化合物的表面取向反应物10通过上述方法(与其对应)施加在具有像素电极191的下显示面板100和具有共电极270的上显示面板200上。无机材料和光硬化剂可以在化学上结合。根据本发明的示例性实施例，可以通过例如气相沉积(例如，化学气相沉积(CVD))将表面取向反应物10沉积在像素电极191和共电极270上。
下面将详细描述包括无机类材料和交联剂彼此连接的化合物的表面取向反应物10的材料。根据本发明的示例性实施例，包括无机类材料和交联剂彼此连接的化合物的表面取向反应物10是例如包含在正硅酸酯基单体和烃氧化物基单体中的烷基醇基单体和乙烯醇基单体在化学上连接的化合物。表面取向反应物10可以这样制造，例如，将正硅酸酯基单体、烷基醇基单体和乙烯醇基单体在极性溶剂中混合以产生混合物，将该混合物在包括酸或碱催化剂的H2O中搅拌，以从烷基醇和乙烯醇释放对正硅酸酯的硅原子进行亲核攻击的羟基，从而进行水解和缩聚。
根据本发明的示例性实施例，无机类材料为例如正硅酸酯基单体。因此，包括无机材料和交联剂相互结合的化合物的表面取向反应物10可以为这样的聚合物，即，所述聚合物由例如大约40mol％至大约70mol％(例如，大约56mol％)的烃氧化物基单体组成，烃氧化物基单体包括大约30mol％至大约60mol％(例如，大约44mol％)的正硅酸酯基单体和交联剂。正硅酸酯类单体可以为例如四烷氧基正硅酸酯单体。烃氧化物类单体可以由例如包括大约1mol％至大约10mol％(例如，大约6mol％)的烷基醇基单体和大约40mol％至大约60mol％(例如，大约50mol％)的交联剂的单体组成。表面取向反应物10中的每种组分的mol％组成比是除了溶剂之外的mol％。根据本发明的含有光硬化剂的单体可以是选自于例如乙烯醇基单体、丙烯酰基单体、肉桂酰基单体和它们的混合物或组合中的至少一种。
正硅酸酯基单体形成主取向膜的主链，有助于包含在表面取向反应物10中的单体溶于溶剂中，并改善取向膜的电光性能(例如，VHR)。根据本发明示例性实施例的正硅酸酯基单体可以为例如四烷氧基正硅酸酯基单体。四烷氧基正硅酸酯单体的结构可以包括例如由式XIX-T1表示的正硅酸四乙酯单体、烷基类单体或羟基类单体。
式XIX-T1
Figure BDA00002287011501211
根据本发明的正硅酸酯基单体可以是通过例如使硅烷化合物或烷氧基硅烷化合物聚合所制备的聚硅氧烷基聚合物。
烷基醇基单体是与形成主链的正硅酸酯基聚合物的侧链连接的垂直取向组分的单体。因此，烷基醇基单体可以包括例如长的烷基类聚合物。烷基醇基单体的结构可以是例如由下面的式XIX-A1表示的十二烷醇单体、由式XIX-A2表示的胆甾醇基单体、由式XIX-A3表示的烷基化的脂环基单体、由式XIX-A4表示的烷基化的芳族基单体或者烷基类单体。
式XIX-A1
Figure BDA00002287011501212
式XIX-A2
Figure BDA00002287011501221
式XIX-A3
Figure BDA00002287011501222
式XIX-A4
Figure BDA00002287011501223
乙烯醇基单体是例如通过UV固化形成具有预倾斜角度的光硬化层的乙烯基单体。乙烯醇基单体连接有形成主链的正硅酸酯类聚合物的侧链。乙烯醇基单体的结构可以是例如由式XIX-V1表示的丙烯酸羟基烷酯单体或者由式XIX-V2表示的烷基化的乙烯基类单体。
式XIX-V1
Figure BDA00002287011501224
式XIX-V2
n＝1～18
其中，XV可以为烷基、醚或酯，YV可以为甲基或氢。肉桂酰基单体连接有形成主链的正硅酸酯类聚合物的侧链，并通过UV固化而形成具有预倾斜角度的光硬化层。丙烯酸羟基烷酯单体可以如下制造：将链烷二醇和丙烯酰氯在极性溶剂中混合以产生混合物，然后使该混合物酯化。
肉桂酰基单体的结构可以为例如由式XIX-C1表示的烷基化的肉桂酰基单体。
式XIX-C1
Figure BDA00002287011501231
其中，XC可以为选自于烷基、醚、酯、苯基、环己基、苯基酯中的任何一个，YC可以为选自于烷基、苯基、联苯基、环己基、联环己基和苯基-环己基中的任何一个。光硬化剂可以是上面描述的光反应性聚合物、反应性液晶元、光硬化剂、可光聚合的材料或可光致异构化的材料。可以将上面描述的光引发剂加入到包括无机类材料和光硬化剂相互连接的化合物的表面取向反应物10。
所施加的具有无机材料和光硬化剂的化合物的表面取向反应物10通过例如上述初步加热方法进行初步加热。在初步加热的同时，连接有正硅酸酯类单体的侧链的垂直取向组分的烷基醇类分子和形成光硬化层35和36的光硬化剂例如与表面取向反应物10的下层垂直地取向。在初步加热期间，所施加的具有无机材料和光硬化剂的化合物的表面取向反应物10不会经历上面结合图8C描述的相分离。
在经历了初步加热之后，表面取向反应物10例如在比上述二次加热温度低的温度下进行二次加热，例如，在大约150℃至大约200℃(例如，大约180℃)下进行二次加热。二次加热可以执行例如大约1000秒至大约1400秒(例如，大约1200秒)。因为低的二次加热温度，所以构成表面取向反应物10的下层的材料可以从宽范围的材料中选择。根据本发明示例性实施例的形成在表面取向反应物10的底部上的滤色器材料可以是例如能够在低温下处理的染料。在二次加热期间，例如，表面取向反应物10的溶剂蒸发，构成主链的正硅酸酯类单体和连接到侧链的垂直取向组分的烷基醇类单体形成主取向膜33/34。通过具有无机材料和光硬化剂的化合物的表面取向反应物10形成的主取向膜33/34不吸收离子杂质，并且在高温下不氧化或不产生离子杂质，因此减少了液晶显示装置的余像和污点，并增大了VHR。
在二次加热之后，具有无机材料和光硬化剂的化合物的表面取向反应物10例如通过上述清洗和干燥方法进行清洗和干燥。根据本发明示例性实施例的表面取向反应物10不因清洗或干燥工艺而在材料性能方面劣化。
在干燥之后，密封剂通过上述密封方法中的一种方法来形成。如上所述，密封剂可以在波长为大约300nm至大约400nm的UV中硬化，或者在波长为大约400nm或更大的光中硬化。接下来，根据其对应的上述方法，形成上板共电压施加点(未示出)和液晶层，并组装下显示面板100和上显示面板200。密封剂通过光或热来硬化，如上所述。
所组装的显示面板通过上述退火方法中的一种方法进行退火，并通过图7A和7B的DC电压供给或多级电压供给而提供有电压。在液晶层中形成电场的工艺基本上类似于上述电场形成工艺。与形成具有负的电特性的取向膜的方法不同，垂直取向的光硬化剂或反应性液晶元例如通过与液晶分子31的相互作用而在电场中取向为倾斜。在液晶分子和反应性液晶元通过提供的电压以特定的倾斜角取向的同时，通过上述场曝光方法对组装的液晶显示面板组件执行电场光刻工艺。电场光刻工艺中的UV强度可以为例如大约6J/cm2至大约20J/cm2(例如，大约12J/cm2)。
反应性液晶元的丙烯酸酯反应性基团例如通过光而硬化，从而在反应性液晶元单体之间形成网络。形成为网络的反应性液晶元在主取向膜33/34上形成具有预倾斜角度的光硬化层35和36。在预处理中形成的主取向膜33/34和光硬化层35/36形成取向膜。由于与无机材料组合，所以通过具有无机材料和光硬化剂的化合物的表面取向反应物10形成的光硬化层35/36显示出优异的可靠性和稳定性。
然后，可以执行上述荧光光刻工艺。
如此，具有无机材料和光硬化剂的化合物的表面取向反应物10形成由主取向膜33和34以及光硬化层35和36组成的取向膜，由此制造具有取向膜的液晶显示面板组件300。
根据本发明的示例性实施例，通过具有无机材料和光硬化剂的化合物的表面取向反应物10形成的取向膜具有预倾斜角度稳定的光硬化层，取向膜显示出优异的耐热性、长期可靠性、耐化学性和均匀性。另外，具有无机材料和光硬化剂的化合物的表面取向反应物10可以缩短用于制造液晶显示装置的时间，这是因为由于其优异的静电消除性能而不需要附加的工艺。
根据本发明示例性的实施例，制造出通过具有无机材料和光硬化剂的化合物的表面取向反应物10形成的取向层膜291和292，并制造出具有取向膜291和292的液晶显示装置。根据本发明的示例性实施例，形成取向膜的表面取向反应物10包括例如作为四烷氧基正硅酸酯类单体的大约44mol％的四烷氧基正硅酸酯类单体、作为烷基醇类单体的大约6mol％的十二烷醇类单体和作为乙烯醇类单体的大约50mol％的丙烯酸羟基烷酯类单体。每个组分的mol％针对于表面取向反应物10，溶剂除外。
根据刚才描述的方法来制造液晶显示面板组件300。液晶显示装置的像素PX的结构与图3中的像素PX的结构基本上类似。液晶层3中的盒间隔为例如大约3.6μm，像素电极191的微分支197的宽度为大约3μm，通过DC电压供给，曝光电压为大约20V或大约24V，电场光刻工艺中的UV强度为大约5J/cm2、大约10J/cm2和大约20J/cm2。所制造的液晶显示装置通过上面结合图11描述的基于电荷共享的1G1D驱动来运行。
在所制造的液晶显示装置中，VHR为例如大约90.5％或更大，离子密度为大约5pC/cm2或更小，并且在168小时运行中黑色余像显示出大约2.5的良好水平。
根据本发明的示例性实施例，形成取向膜的表面取向反应物10是例如结合有官能团的无机材料的混合物。包括无机材料的取向膜可以与下层具有优异的粘附性、与存在于液晶层中的离子杂质具有低的粘附性以及当在高温下在氧化环境中长时间使用时具有高可靠性。
首先，将详细描述通过混合与官能团连接的无机类化合物制造的表面取向反应物10。混合有无机类化合物的表面取向反应物10是包括第一无机材料的第一表面取向化合物(未示出)和包括第二无机类材料的第二表面取向化合物(未示出)的混合物。根据本发明，第一无机类材料和第二无机类材料可以为例如硅氧烷。第一表面取向化合物可以具有提高取向膜的可靠性和物理性能的官能团。第二表面取向化合物可以具有使液晶分子取向的各种官能团。下面将描述官能团。用于混合第一表面取向化合物和第二表面取向化合物的溶剂可以是例如己二醇(HG)、丁基溶纤剂(BCS)、1，3-丁二醇(1，3-BD)或丙二醇单丁醚。溶剂可以是与上面描述的能够将第一表面取向化合物和第二表面取向化合物溶解的材料不同的任何材料。包括在表面取向反应物10中的第一表面取向化合物与第二表面取向化合物之和可以为例如大约2wt％至大约4wt％，溶剂可以为大约96wt％至大约98wt％。根据本发明，第一表面取向化合物和第二表面取向化合物可以以例如大约6至大约8比大约2至大约4的重量比(例如，以大约7比大约3的重量比)混合。溶剂不包括在重量比中。根据本发明的示例性实施例，包括在表面取向反应物10中的溶剂包括例如大约45wt％至大约65wt％的己二醇(HG)、大约10wt％至大约30wt％的丁基溶纤剂(BCS)和大约15wt％至大约35wt％的丙二醇单丁醚。根据本发明的示例性实施例，包括在表面取向反应物10中的溶剂包括例如大约25wt％至大约45wt％的己二醇(HG)、大约8wt％至大约28wt％的丁基溶纤剂(BCS)、大约3wt％至大约11wt％的1，3-丁二醇(1，3-BD)和大约30wt％至大约50wt％的丙二醇单丁醚。根据本发明的示例性实施例，表面取向反应物10可以包括例如大约2.1wt％的第一表面取向化合物、大约0.9wt％的第二表面取向化合物、大约65wt％的己二醇、大约30wt％的丁基溶纤剂和大约5wt％的1，3-丁二醇。因为表面取向反应物10包括混合物形式的第一表面取向化合物和第二表面取向化合物，所以表面取向反应物10可以在形成取向膜的工艺中容易地相分离为包括第一表面取向化合物的材料和包括第二表面取向化合物的材料。
根据本发明，第一表面取向化合物包括例如下面的式IM1的化合物。下面的式IM1的化合物是硅氧烷基单体(其是一种无机类材料)和IM-R6官能团彼此连接的化合物。第一表面取向化合物可以稳定地与下层连接。因为第一表面取向化合物具有无机材料的特性，所以包括第一表面取向化合物的取向膜291和292可以具有良好的可靠性。因为第一表面取向化合物的极性(亲水性或疏水性)与下层的极性相同，所以第一表面取向化合物可以在下面描述的加热工艺中容易地与具有不同极性的第二表面取向化合物相分离。包括在第一表面取向化合物中的IM-R6官能团可以基本上具有亲水特性。
式IM1
Figure BDA00002287011501261
在上面的式IM1中，IM-R6可以包括烷基类单体或羟基类单体。烷基类单体可以包括大约0至大约5个碳原子。
根据本发明示例性实施例，第一表面取向化合物可以例如如在下面的反应式IM1-M1中合成。第一表面取向化合物可以例如如下制备：将正硅酸四乙酯混合在极性溶剂(四氢呋喃，THF)中以产生混合物，并将该混合物在包括酸(例如，盐酸HCl)或碱催化剂的水(H2O)中搅拌。
反应式IM1-M1
Figure BDA00002287011501271
下面将详细描述第二表面取向化合物。根据本发明，第二表面取向化合物包括例如下面的式IM2。式IM2是硅氧烷基单体(其是一种无机类材料)与IM-T1、IM-T2和IM-T3官能团彼此连接的结构。IM-T1、IM-T2和IM-T3官能团均连接到构成主链的硅氧烷基单体以形成侧链。
IM-T1官能团是能够使液晶分子相对于下层垂直取向的垂直官能团。IM-T1官能团可以与液晶分子互相作用。IM-T2官能团可以通过例如光(例如，UV)或热而聚合。IM-T2官能团是可以交联或聚合或固化而使液晶分子倾斜取向的预倾斜官能团。IM-T3官能团是能够提高由第二表面取向化合物形成的取向膜的可靠性并能够改善物理性能的官能团。第二表面取向化合物包括例如大约5mol％至大约15mol％(例如，大约10mol％)的IM-T1官能团、大约40mol％至大约60mol％(例如，大约50mol％)的IM-T2官能团和大约30mol％至大约50mol％(例如，大约40mol％)的IM-T3官能团。相应的官能团的mol％是除了硅氧烷和溶剂之外的第二表面取向化合物的mol％。包括这些各种官能团的第二表面取向化合物可以在形成取向膜的工艺中容易地相分离。因为各种官能团能够使液晶分子相对于下层垂直或倾斜，所以它们能够提高液晶显示装置的特性。包括在第二表面取向化合物中的IM-T1和IM-T2官能团可以例如基本上具有疏水特性。第二表面取向化合物可以包括例如上面描述的光引发剂。
式IM2
Figure BDA00002287011501281
IM-T1官能团可以包括例如使液晶层的液晶分子垂直取向的垂直取向组分的单体。IM-T1官能团可以包括例如由上面的式XIX-A1、XIX-A2、XIX-A3和XIX-A4表示的单体。IM-T1官能团可以包括例如具有大约5个至大约20个碳原子的烷基醇基单体。
在形成取向膜的工艺中，IM-T2官能团可以例如通过光(例如，UV)或热能而聚合和交联，从而形成具有预倾斜角度的光硬化层。IM-T2官能团可以包括例如乙烯基、丙烯酸基、丙烯酸酯基、肉桂酸酯基或甲基丙烯酸酯基。乙烯基或丙烯酸基可以包括例如具有大约1个至大约18个碳原子的脂肪族烷基。IM-T2官能团可以包括例如由上面描述的式XIX-V1、式XIX-V2和式XIX-C1表示的单体。根据本发明的示例性实施例，IM-T2官能团可以包括例如上面描述的光反应性聚合物、反应性液晶元、光硬化剂、可光聚合的材料和可光致异构化的材料。
IM-T3官能团可以包括例如上面参照IM-R6描述的材料。
根据本发明的示例性实施例，第二表面取向化合物可以例如如在下面的反应式IM2-M1中合成。第二表面取向化合物可以例如如下形成：将正硅酸四乙酯在极性溶剂(四氢呋喃，THF)中混合以产生混合物，并将该混合物与长烷基和烷基化的丙烯酸酯一起在包括酸(例如，氢氯酸，HCl)或碱催化剂的水(H2O)中搅拌。长烷基可以用作IM-T1官能团。丙烯酸酯基可以用作IM-T2官能团。可以通过例如亲核水解和缩聚来制造第二表面取向化合物。
反应式IM2-M1
现在将详细描述使用通过混合结合有官能团的无机类化合物所制造的上述表面取向反应物10来制造取向膜291和292以及液晶显示面板组件300的工艺。该表面取向反应物10包括例如用于改善取向膜的可靠性和材料性能的第一表面取向化合物以及具有用于使液晶分子取向的官能团的第二表面取向化合物。其中混合有无机类化合物的表面取向反应物10可以基本上通过基于SC-VA模式的方法形成液晶显示面板组件300的取向膜。将参照图8A至图8E详细描述用于形成取向膜291和292的方法。将简化或省略重复描述。现在将详细描述基于SC-VA模式的方法与根据本发明示例性实施例的形成取向膜的方法之间的差异。
在上面/下面描述的方法中制造具有像素电极191的下显示面板100和具有共电极270的上显示面板200。现在将详细描述使用通过混合结合有官能团相的无机类化合物所制造的上述表面取向反应物10来形成取向膜的方法。为了避免重复描述，将省略形成上板取向膜292的方法，并且将仅描述形成下板取向膜291的方法。
参照图8A，通过上述方法在像素电极191上形成通过混合结合有官能团的无机类化合物所制造的表面取向反应物10。
参照图8B，例如，在前述方法中将包括第一表面取向化合物和第二表面取向化合物的表面取向反应物10进行初步加热。在初步加热工艺中，可以去除表面取向反应物10的溶剂。
参照图8C，将表面取向反应物10相分离为表面无机层33a和表面官能团层35a。表面无机层33a是与像素电极191接触的层，而表面官能团层35a是与空气接触的层。因为将表面取向反应物10相分离，所以表面无机层33a可以大体上包括第一表面取向化合物，而表面官能团层35a可以大体上包括第二表面取向化合物。在初步加热工艺中，包含在表面无机层33a和表面官能团层35a中的硅氧烷结合，从而形成聚硅氧烷。聚硅氧烷在表面无机层33a和表面官能团层35a中形成主链。包含在表面官能团层35a中的官能团IM-T1设置为与空气接触，并可以例如与基底或像素电极191的表面垂直地布置。包含在表面官能团层35a中的官能团IM-T2可以设置为与空气接触。第一表面取向化合物可以具有例如亲水性能，而第二表面取向化合物可以具有例如疏水性能。第一表面取向化合物和第二表面取向化合物中的每个可以包括例如上述材料。
参照图8D和图8E，在上述方法中将相分离的表面无机层33a和表面官能团层35a进行二次加热。在二次加热工艺中，相分离的表面无机层33a和表面官能团层35a被硬化。包含在表面无机层33a和表面官能团层35a中的聚硅氧烷另外地经历交联，从而形成稳定的基质。通过二次加热工艺，表面无机层33a形成表面无机取向膜33。包含在表面无机层33a中的聚硅氧烷可以交联到包含在表面官能团层35a中的聚硅氧烷。在二次加热工艺中，残留在表面无机层33a和表面官能团层35a中的羟基离子可以被去除。在本发明的示例性实施例中，使用附图标记33a、33和35a来指示不同的名称，例如，表面无机层33a、表面无机取向膜33和表面官能团层35a，因为它们的功能与表面主取向材料层33a、主取向膜33和表面光硬化剂层35a的功能部分地不同。在本发明的实施例中，可以省略初步加热工艺，上面参照初步加热工艺和二次加热工艺描述的反应可以在二次加热工艺中发生。
然后，例如，用DIW清洗表面无机取向层33或表面官能团层35a，并可以通过IPA进一步进行清洗。在清洗之后，将表面无机取向膜33或表面官能团层35a干燥。
在步骤S240中，如上所述，形成密封剂、上板共电压施加点和液晶层3，并组装下显示面板100和上显示面板200。在上述方法中，可以将组装的下显示面板100和上显示面板200进行退火。
在步骤S250中，向组装的下显示面板100和上显示面板200施加曝光电压并照射光，从而形成表面功能硬化层35。表面无机取向膜33和表面功能硬化层35形成下板取向膜291。包括在上板取向膜292中的表面无机取向膜34和表面功能硬化层36可以在上面/下面描述的方法中形成。
下面将参照步骤S250详细描述形成表面功能硬化层35的方法。在步骤S252中，向液晶层3施加电场。在参照步骤S152描述的方法中，可以在液晶层3中形成电场。在步骤S254中，执行电场光刻工艺，其中，在液晶层3中形成电场的同时，向组装的下显示面板100和上显示面板200照射光。可以在上述方法中执行电场光刻工艺。
通过电场光刻工艺，包含在表面官能团层35a中的官能团IM-T2被固化。固化的官能团IM-T2可以形成表面功能硬化层35。在上面参照图9A和图9B描述的方法中，官能团IM-T2通过入射的UV固化沿例如与它们附近的液晶分子31的方向基本相同的方向倾斜。例如，官能团IM-T2可以通过经历聚合形成网络，在网络中，它们彼此结合。例如，包含在官能团IM-T2中的链烯的双键可以通过UV而解开，从而对于官能团IM-T2而言能够通过结合到其相邻的功能团IM-T2而形成网络或经历交联。与官能团IM-T2相邻的液晶分子31可以通过硬化的官能团IM-T2以基本恒定的预倾斜角度布置。如上所述，当未向液晶层3施加电场时，液晶分子31以基本恒定的预倾斜角度正常地布置。液晶分子31的预倾斜角度的平均值可以对应于例如光硬化层的预倾斜角度。预倾斜角度可以例如与平行于像素电极191的微分支197的纵向方向的倾斜方向一致。硬化的官能团IM-T2、官能团IM-T1和官能团IM-T3可以结合到由包含在表面官能团层35a中的硅氧烷形成的聚硅氧烷的侧链。上面描述的荧光光刻工艺可以是可选的。可以在由第一表面取向化合物形成的聚硅氧烷上形成通过对第二表面取向化合物执行初步加热和二次加热形成的聚硅氧烷。同样，荧光光刻工艺可以是可选的。可以通过形成下板表面功能硬化层35的方法来形成上板表面功能硬化层36。
具有通过混合结合有官能团的无机类化合物所制造的表面取向反应物10的液晶显示面板组件300可以具有SC-VA模式的特性。因为表面取向反应物10是结合到无机材料的化合物的混合物，所以表面取向反应物10可以在形成取向膜291和292的工艺中容易地相分离。因为使液晶分子垂直地或以预倾斜角度取向的聚合物结合到无机材料，所以制造的液晶显示装置可以具有高VHR，从而防止液晶显示装置的显示品质由于离子杂质而劣化。因为无机材料与具有各种官能团的聚合物(例如，第二表面取向化合物)相结合，所以在形成取向膜的工艺中消除静电的工艺是可选的，从而简化了制造液晶显示装置的方法。
根据本发明示例性实施例的形成取向膜的表面取向反应物10具有例如链长度不同的两种或更多种光硬化剂。表面取向反应物10包括例如链长度不同的光硬化剂，因此提高了光硬化剂的交联速率。
现在将详细描述包括具有不同链长度的光硬化剂的表面取向反应物10的材料。包括具有不同链长度的光硬化剂的表面取向反应物10是例如第三表面取向化合物和第四表面取向化合物的混合物。因为表面取向反应物10是表面取向化合物的混合物，所以表面取向反应物10可以在形成取向膜的工艺中容易地相分离。与第一表面取向化合物一样，第三表面取向化合物可以提高取向膜的可靠性和材料性能。第四表面取向化合物包括使液晶分子取向的各种官能团。第四表面取向化合物包括例如具有不同链长度的两种不同类型的光硬化剂，如包括在第二表面取向化合物中的预倾斜官能团。在形成取向膜的工艺中，具有不同链长度的光硬化剂可以提高其交联速率。
根据本发明的示例性实施例，包括在表面取向反应物10中的第三表面取向化合物和第四表面取向化合物可以例如以大约6至大约8比大约2至大约4(例如，大约7比大约3)的重量比混合。溶剂未包括在该重量比内。第三表面取向化合物、第四表面取向化合物和溶剂可以以上面参照第一表面取向化合物和第二表面取向化合物描述的比例包括在表面取向反应物10中。在组分的组成比例下，第三表面取向化合物可以代替第一表面取向化合物，第四表面取向化合物可以代替第二表面取向化合物。溶剂可以是上面已经与通过混合含有无机类材料的化合物所形成的表面取向反应物10的材料一起描述的溶剂。根据本发明的示例性实施例，第三表面取向化合物包括例如上面描述的式IM1或下面的式IM3。形成主链的硅氧烷基单体与形成侧链的IM-R6和IM-M6官能团连接在一起，以形成IM3。具有硅氧烷基单体的式IM3的第三表面取向化合物可以与形成在下部的层稳定地连接。第三表面取向化合物可以包括例如大约5mol％至大约15mol％(例如，大约10mol％)的IM-M6官能团以及大约80mol％至大约95mol％(例如，大约90mol％)的IM-R6官能团。每个官能团的mol％是在除了硅氧烷和溶剂之外的第三表面取向化合物中的mol％。IM-M6官能团可以是相分离促进剂。相分离促进剂可以抑制包含在第三表面取向化合物中的材料(例如，硅)与包含在第四表面取向化合物中的材料(例如，硅)在它们的混合物中连接，从而促进相分离。IM-M6官能团可以减小由第三表面取向化合物形成的表面无机取向膜的密度，从而有助于取向膜返工(rework)。因为减小了表面无机取向膜的密度，所以用于使取向膜返工的溶剂可以更容易地穿到表面无机取向膜中。IM-M6官能团可以包括例如甲基。已经参照式IM1描述了IM-R6官能团。包括在第三表面取向化合物中的IM-M6和IM-R6官能团可以具有例如亲水性能。
式IM3
Figure BDA00002287011501331
根据本发明的示例性实施例，可以如在下面的反应式IM1-M3中来合成第三表面取向化合物。第三表面取向化合物可以例如如下制造：在极性溶剂(四氢呋喃，THF)中混合正硅酸四乙酯以产生混合物，将该混合物与甲基在包括酸(例如，盐酸HCl)或碱催化剂的水(H2O)中搅拌。
反应式IM1-M3
Figure BDA00002287011501332
下面将详细描述第四表面取向化合物。第四表面取向化合物包括例如通过光或热而固化的两种官能团(例如，硬化剂)。具有例如固化性能的两种官能团具有不同的链长度。被固化的两种官能团可以基本上用作上面参照第二表面取向化合物描述的预倾斜官能团。因为包括在第四表面取向化合物中的预倾斜官能团具有不同的链长度，所以可以提高包括在第四表面取向化合物中的预倾斜官能团的密度和交联速率。如果硬化剂或预倾斜官能团的交联速率提高，则可以提高液晶显示装置的显示品质。
根据本发明，第四表面取向化合物包括下式IM4。形成主链的硅氧烷基单体与形成侧链的IM-T1、IM-T2、IM-T21和IM-T3官能团连接在一起，以形成式IM4。第四表面取向化合物可以包括大约5mol％至大约15mol％(例如，大约10mol％)的IM-T1官能团、大约30mol％至大约50mol％(例如，大约40mol％)的IM-T2官能团、大约5mol％至大约15mol％(例如，大约10mol％)的IM-T21官能团以及大约30mol％至大约50mol％(例如，大约40mol％)的IM-T3官能团。每个官能团的mol％是在除了硅氧烷和溶剂之外的第四表面取向化合物中的mol％。包括在第四表面取向化合物中的IM-T1、IM-T2和IM-T21官能团可以基本上具有例如疏水性能。
式IM4
Figure BDA00002287011501341
上面已经参照式IM2描述了IM-T1、IM-T2和IM-T3官能团。IM-T21官能团是能够例如通过光(例如，UV)或热而聚合或交联的预倾斜官能团。按照与上面描述的官能团IM-T2相同的方式，官能团IM-T21可以在形成取向膜的工艺中形成具有预倾斜角度的光硬化层。IM-T21官能团可以包括例如乙烯基、苯乙烯基、甲基丙烯酸酯基、肉桂酸酯基或丙烯酸基。IM-T21官能团可以包括由上面描述的式XIX-V1、XIX-V2和XIX-C1表示的单体。IM-T21官能团可以是例如上面描述的光反应性聚合物、反应性液晶元、光硬化剂、可光聚合的材料或可光致异构化的材料。根据本发明的示例性实施例，包括在第四表面取向化合物中的均具有预倾斜官能团的特性的IM-T2官能团与IM-T21官能团的mol％组成比可以为例如大约2至大约10比1。根据本发明的示例性实施例，包括在第四表面取向化合物中的均具有垂直官能团的特性的IM-T2官能团与IM-T21官能团的mol％组成比可以为例如大约1至大约3比大约1至大约3。根据本发明的示例性实施例，包括在第四表面取向化合物中的具有垂直官能团特性的IM-T1官能团、具有预倾斜官能团特性的IM-T2官能团、具有预倾斜官能团特性的IM-T21官能团与包括在第三表面取向化合物中的相分离促进剂的mol％组成比可以为例如大约1至大约3比大约2至大约10比大约1至大约3比大约1至大约3。
第四表面取向化合物可以包括催化剂(例如，胺)或包括光引发剂(例如，硫醇基)。包括在第四表面取向化合物中的催化剂或光引发剂的浓度可以为例如大约1mol％至大约7mol％。催化剂或光引发剂的mol％是在除了硅氧烷和溶剂之外的第四表面取向化合物中的mol％。根据本发明的示例性实施例，包括在第四表面取向化合物中的光引发剂可以是例如具有1个至5个碳原子的烷基化的硫醇基。光引发剂可以与硅氧烷基单体的侧链连接。光引发剂可以提高IM-T2官能团和IM-T21官能团的固化。因为光引发剂与诸如绝缘层的材料产生的残余自由基反应来减少自由基，所以可以提高液晶显示装置的品质。根据本发明的示例性实施例，包括在第四表面取向化合物中的催化剂可以为例如具有1个至5个碳原子的烷基化的胺基。在下面描述的二次加热过程中，催化剂可以增加聚硅氧烷的交联键的数量。催化剂可以例如结合到硅氧烷基单体的侧链。例如，催化剂是不具有极性的材料。具有极性的材料聚集杂质，从而导致液晶显示装置的图像品质的劣化。
下面将详细描述根据本发明示例性实施例的IM-T2官能团和IM-T21官能团。IM-T2官能团和IM-T21官能团包括例如固化剂。根据本发明的示例性实施例，IM-T2官能团的链长度例如与IM-T21的链长度不同。IM-T2官能团的链长度可以例如比IM-T21的链长度长。因为IM-T21官能团的链长度比IM-T2的链长度短，所以可以提高可聚合或可交联的官能团或硬化剂的密度。在通过光或热执行聚合或交联的工艺中，因为位于IM-T2官能团之间的IM-T21官能团提高聚合或交联度，所以可以提高固化剂(即，IM-T2官能团和IM-T21官能团)的交联速率。链长度是从包括在IM-T21官能团中的链烯到主链以最短距离连接的键的长度的总和。在计算链长度时，假设原子之间的键长度相等。例如，假设碳原子之间的键长度、碳原子与氧原子之间的键长度以及碳原子与硅原子之间的键长度相等。根据本发明的示例性实施例，IM-T2官能团的链长度是例如IM-T21官能团的链长度的大约3倍至大约7倍。如果IM-T2的链长度超过IM-T21官能团的链长度的大约7倍，则减小了用于使液晶分子取向的力，从而使得液晶分子的布置不均匀。液晶分子的不均匀会使液晶显示装置的图像品质劣化。
根据本发明的示例性实施例，IM-T2官能团的键数量与IM-T21的键数量不同。IM-T2的键数量可以例如比IM-T21的键数量多。键数量是从包括在IM-T21官能团中的链烯到主链以最短距离连接的键的数量。根据本发明的示例性实施例，键数量可以是例如从包括在IM-T21官能团中的链烯到主链以最短距离连接的键中的单键的数量。
根据本发明的示例性实施例，IM-T2官能团的键数量可以是例如IM-T21官能团的键数量的大约3倍至大约7倍。如果IM-T2的单键数量超过IM-T21的单键数量的大约7倍，则用于使液晶分子取向的力会减小，从而使得液晶分子的取向不均匀。
根据本发明的示例性实施例，包括在IM-T2官能团中的间隔基的数量例如与IM-T21中的间隔基的数量不同。包括在IM-T2中的间隔基的数量可以例如比包括在IM-T21中的间隔基的数量多。包括在IM-T2中的间隔基的数量可以是例如IM-T21中的间隔基的数量的大约2倍至大约5倍。根据本发明的示例性实施例，包括在IM-T2中的间隔基的数量可以为例如大约1个至大约5个，包括在IM-T21中的间隔基的数量可以为大约0个至大约4个。根据本发明的示例性实施例，间隔基可以为例如烷基，间隔基的数量是碳原子的数量。根据本发明的示例性实施例，IM-T21官能团可以例如不包括间隔基。
根据本发明的示例性实施例，IM-T2官能团包括例如烷基化的甲基丙烯酸酯基，IM-T21官能团包括乙烯基。包括在烷基化的甲基丙烯酸酯基中的烷基可以包括例如大约2个至大约4个碳原子。当包括(CH2)3烷基的烷基化的甲基丙烯酸酯基与硅氧烷结合时，IM-T2官能团的链长度是碳-硅键的单位长度的大约6倍，并且间隔基的数量为3。当包含在间隔基的数量为0的IM-T21中的乙烯基与硅氧烷结合时，IM-T21官能团的链长度是碳-硅键的单位长度的大约1倍。因此，IM-T2官能团的链长度是IM-T21官能团的链长度的大约6倍。在具有包括烷基(CH2)3的烷基化的甲基丙烯酸酯基的IM-T2官能团中，碳-碳的单键数量为3，碳-氧的单键数量为2，碳-硅的单键数量为1。在具有乙烯基的IM-T21官能团中，碳-硅的单键数量为1。IM-T2官能团的单键数量是IM-T21的单键数量的大约6倍。根据本发明的示例性实施例，IM-T2官能团和IM-T21官能团根据例如相同或不同的材料具有固化部分，IM-T2的链长度或键数量与IM-T21的链长度或键数量不同。
根据本发明的示例性实施例，可以如例如在下面的反应式IM2-M4中合成第四表面取向化合物。可以例如如下形成第四表面取向化合物：将正硅酸四乙酯混合到极性溶剂(四氢呋喃，THF)中以产生混合物，并将该混合物、长烷基、乙烯基和烷基化的丙烯酸酯在包括酸(例如，盐酸HCl)或碱催化剂的水(H2O)中搅拌。长烷基可以用作例如IM-T1官能团，丙烯酸酯基可以用作IM-T2官能团，乙烯基可以用作IM-T21官能团，羟基可以用作IM-T3官能团。第四表面取向化合物可以通过例如亲核水解和缩聚来形成。
反应式IM2-M4
Figure BDA00002287011501371
下面将详细描述使用包含具有不同链长度的预倾斜官能团的表面取向反应物10来制造取向膜291和292以及液晶显示面板组件300的工艺。包含具有不同链长度的预倾斜官能团(例如，光硬化剂)的表面取向反应物10基本上通过基于SC-VA模式的方法来形成液晶显示面板组件300的取向膜。在电场光刻工艺中，该表面取向反应物10可以提高交联速率。
基于使用通过例如混合结合有官能团的无机类化合物形成的表面取向反应物10来形成取向膜291和292的上述方法，下面将描述使用包括具有不同链长度的光引发剂的表面取向反应物10来形成取向膜291和292的方法。为了方便起见，将简化或省略重复的描述。为了避免重复描述，将省略形成上板取向膜292的方法，并且将仅描述形成下板取向膜291的方法。
在上面/下面描述的方法中制造具有像素电极191的下显示面板100和具有共电极270的上显示面板200。通过上述方法在像素电极191上形成包括具有不同链长度的预倾斜官能团(例如，光引发剂)的表面取向反应物10。具有第三表面取向化合物和第四表面取向化合物的混合物的表面取向反应物10经历初步加热工艺，由此去除其溶剂。
在初步加热工艺中，将表面取向反应物10例如相分离为表面无机层33a和表面官能团层35a。表面无机层33a基本上包括例如第三表面取向化合物，而表面官能团层35a基本上包括第四表面取向化合物。例如，包括在表面官能团层35a中的第四表面取向化合物的官能团IM-T1、IM-T2和IM-T21可以连接到聚硅氧烷的侧链，并可以布置为与基底或像素电极191的表面基本上垂直或者布置为与空气接触。第三表面取向化合物可以包括例如相分离促进剂。出于上述理由，包括相分离促进剂(例如，甲基)的表面取向反应物10可以容易地相分离。在初步加热工艺中，包括在表面无机层33a和表面官能团层35a中的硅氧烷可以形成包括聚硅氧烷的主链，如上所述。在初步加热之后，如果未良好地形成表面无机层33a和表面官能团层35a，则表面无机层33a和表面官能团层35a可以经历取向膜返工。取向膜返工是去除未良好地形成的表面无机层33a和表面官能团层35a、在像素上重新形成表面取向反应物10以及对表面取向反应物10重新执行初步加热工艺的工艺。
在上述方法中将包括相分离的表面无机层33a和表面官能团层35a的表面取向反应物10进行二次加热。在二次加热工艺中，表面官能团层35a在上述方法中固化，包括在表面无机层33a和表面官能团层35a中的聚硅氧烷可以经历交联。表面无机层33a随着其聚硅氧烷另外地结合而形成表面无机取向膜33。初步加热工艺是可选的。在这种情况下，可以在第二加热工艺中发生参照初步加热工艺和二次加热工艺描述的反应。
然后，例如，通过DIW清洗表面无机取向膜33或表面官能团层35a，并可以进一步通过IPA来清洗。在清洗之后，将表面无机取向膜33或表面官能团层35a干燥。
然后，如上所述，在上述方法中，形成密封剂、上板共电压施加点和液晶层3，并组装下显示面板100和上显示面板200，随后进行退火。
然后，向施加了曝光电压的组装的下显示面板100和上显示面板200照射光。如此，表面官能团层35a形成表面功能硬化层35。表面无机取向膜33和表面功能硬化层35形成下板取向膜291。
形成表面功能硬化层35的方法与参照式IM2中的官能团IM-T2描述的方法类似，所以将仅详细描述这些方法之间的差异。在液晶层3中形成电场的同时执行电场光刻工艺。包括在表面官能团层35a中的官能团IM-T2和IM-T21通过例如电场光刻工艺而交联并固化。官能团IM-T2可以例如通过交联到官能团IM-T2或IM-T21而形成网络。关于包括在官能团IM-T2中的链烯和包括在官能团IM-T21中的链烯，它们的双键通过光能而解开，并且官能团IM-T2和IM-T21交联。包括在官能团IM-T2和IM-T21中的链烯用作用于交联的反应部分。因为官能团IM-T2和IM-T21交联，所以官能团IM-T2的反应部分变成官能团IM-T2的交联部分，并且官能团IM-T21的反应部分变成官能团IM-T21的交联部分。在电场光刻工艺中固化的官能团IM-T2和IM-T21形成表面功能硬化层35。官能团IM-T1具有垂直官能团的垂直取向单体的特性。官能团IM-T2、IM-T21、IM-T1和IM-T3可以连接到通过例如将第四表面取向化合物初步加热或二次加热所形成的聚硅氧烷的侧链。如上所述，官能团IM-T2与官能团IM-T21在链长度方面不同，从而可以提高官能团IM-T2和IM-T21的交联速率。交联速率的提高可以减少未硬化的(未固化的)官能团IM-T2或IM-T21的数量。在制造液晶显示装置的工艺中，未固化的官能团IM-T2或IM-T21会产生杂质，或者会由于稍后固化而导致预倾斜角度不规则。交联速率的提高可以提高液晶显示装置的可靠性或品质，并且可以使荧光光刻工艺变得不必要。通过交联，固化的官能团IM-T2和IM-T21使其相邻的液晶分子31以基本相同的方向倾斜。当在液晶层3中未施加电场时，与固化的官能团IM-T2和IM-T21相邻的液晶分子31可以例如以基本恒定的预倾斜角度布置。可在上面/下面描述的形成下板取向膜291的方法中形成包括在上板取向膜292中的表面无机取向膜34和表面功能硬化层36。在键数量或间隔基数量方面，官能团IM-T2可以例如不同于官能团IM-T21。在通过第三表面取向化合物形成的聚硅氧烷上形成通过将第四表面取向化合物初步加热或二次加热所形成的聚硅氧烷。
通过包括具有不同链长度的光引发剂的表面取向反应物10制造的液晶显示面板组件300可以具有SC-VA模式的特性。因为表面取向反应物10包括具有不同链长度的光引发剂，所以光引发剂的交联速率可以提高，从而提高了液晶显示装置的品质。
根据本发明的示例性实施例，制造了通过包括具有不同链长度的光引发剂的表面取向反应物10形成的取向膜291和292，并制造了具有这些取向膜的液晶显示装置。形成这些取向膜的表面取向反应物10是例如以大约7比大约3的重量比混合的具有以下材料的第三表面取向化合物和第四表面取向化合物的混合物。第三表面取向化合物包括例如大约10mol％的甲基和大约90mol％的羟基。第四表面取向化合物包括例如大约10mol％的具有大约17个碳的烷基、大约40mol％的具有(CH2)3的甲基丙烯酸酯基、大约10mol％的乙烯基和大约40mol％的羟基。每个组分的mol％是其在除了溶剂之外的第三表面取向化合物和第四表面取向化合物中的mol％。例如，官能团IM-T2的链长度是官能团IM-T21的链长度的大约6倍。例如，官能团IM-T2的键数量是官能团IM-T21的键数量的大约6倍。
根据使用包括具有不同链长度的光硬化剂的表面取向反应物10制造取向膜291和292的方法来制造液晶显示面板组件300。在制造液晶显示面板组件300的工艺中，通过DIW和IPA来清洗表面无机取向膜33或表面官能团层35a。液晶显示装置的像素结构与图3的像素结构基本类似。液晶层3中的盒间隔为例如大约3.0μm。例如，像素电极191的微分支197的宽度为大约5μm，微缝隙199的宽度为大约3μm。通过多级电压供给所供给的曝光电压V2为例如大约15V。电场光刻工艺的UV强度为例如大约6.5J/cm2。通过参照图11描述的基于电荷共享的1G1D驱动来操作所制造的液晶显示装置。如在图21A或21B中示出了液晶显示面板组件300的堆叠结构。形成在上显示面板200上的覆层225包括例如丙烯酸材料。在制造的液晶显示装置中，交联速率提高了大约80％或更高，并且黑色余像在168小时的操作之后显示出大约2.5的良好水平。
根据本发明的示例性实施例，将描述新的表面取向反应物10。另外，将详细描述使用表面取向反应物10形成的取向膜和用于形成取向膜的方法以及使用取向膜制造的液晶显示装置和用于制造液晶显示装置的方法。根据本发明的示例性实施例，形成取向膜的表面取向反应物10包括例如通过包括刚性分子的垂直官能团连接到无机材料的侧链的单体。包括刚性分子的垂直官能团可以提高液晶分子的垂直取向性能。液晶分子的垂直取向力的增大可以在液晶显示装置的初始使用期间或甚至在其长时间运行之后减少液晶显示装置的光泄漏，从而有助于提高液晶显示装置的显示品质。
具有例如包括刚性分子的垂直官能团的表面取向反应物10是第五表面取向化合物和第六表面取向化合物的混合物。如上所述，其中化合物彼此混合的表面取向反应物10可以在形成取向膜的工艺中容易地相分离。第五表面取向化合物与上面描述的第一或第三表面取向化合物基本上类似。第六表面取向化合物可以包括预倾斜官能团或垂直官能团。根据本发明的示例性实施例，例如，第六表面取向化合物与无机类材料的侧链连接，并包括含有刚性分子的垂直官能团。根据本发明的示例性实施例，第五表面取向化合物和第六表面取向化合物可以以例如大约6至大约8比大约2至大约4的重量比混合。溶剂不包括在第五表面取向化合物和第六表面取向化合物的重量比中。包括在表面取向反应物10(例如，第五表面取向化合物和第六表面取向化合物的组合重量)中的固体成分的重量可以为例如大约2wt％至大约4wt％，溶剂的重量可以为例如大约96wt％至大约98wt％。溶剂可以是例如选自于上面描述的溶剂的任何一种。第五表面取向化合物和第六表面取向化合物可以例如以大约7比大约3的重量比混合。包括在表面取向反应物10中的第五表面取向化合物和第六表面取向化合物的组合重量可以为例如大约3wt％，溶剂的重量可以为例如大约97wt％。
根据本发明的示例性实施例，第五表面取向化合物包括例如上面描述的式IM1或下面的式IM5。形成主链的硅氧烷基单体与形成侧链的IM-R6和IM-A6官能团连接，从而形成式IM5。第五表面取向化合物可以包括例如大约80mol％至大约97mol％的IM-R6和大约3mol％至大约20mol％的IM-A6官能团。每个官能团的mol％是在除了硅氧烷和溶剂之外的第五表面取向化合物中的mol％。包括在第五表面取向化合物中的官能团可以基本上具有例如疏水特性。根据本发明的示例性实施例，第五表面取向化合物可以包括例如大约5mol％的IM-A6官能团和大约95mol％的IM-R6官能团。上面已经描述了式IM1。
式IM5
Figure BDA00002287011501411
IM-A6官能团可以是聚集抑制剂。聚集抑制剂可以防止化合物单独地聚集。例如，IM-A6官能团可以减小第五表面取向化合物和第六表面取向化合物的过度隔离，使得第六表面取向化合物聚在一起，以与第五表面取向化合物隔开。IM-A6官能团可以包括例如具有大约1个至大约5个碳原子的烷基化的胺。IM-A6官能团可以具有疏水特性。IM-A6官能团可以包括例如胺基或硫醇基。上面已经参照式IM1描述了IM-R6官能团。
根据本发明的示例性实施例，可以通过例如下面描述的工艺来合成式IM5的化合物。首先，通过下面描述的工艺来制造IM-R6部分的单体和IM-A6部分的单体。然后，以上面描述的组成比将IM-R6部分的单体和IM-A6部分的单体与溶剂混合，并在例如大约60℃下加热，从而通过使单体聚合而形成为式IM5的化合物。在此工艺中使用的溶剂可以是例如选自于上面描述的能够将第一表面取向化合物和第二表面取向化合物混合的溶剂中的任何一种。IM-R6部分的单体可以是例如原硅酸Si(OH)4。原硅酸Si(OH)4可以例如如下来制备：将正硅酸四乙酯在极性溶剂(例如，四氢呋喃(THF))中混合以产生混合物，并将该混合物与包括酸(例如，盐酸HCl)或碱催化剂的水(H2O)进行搅拌。IM-R6部分的单体可以是包括硅氧烷的单体，在硅氧烷中，其中一个键取代有烷基化的胺。其中一个键取代有烷基化的胺的硅氧烷可以例如如下来制备：将正硅酸四乙酯在极性溶剂(例如，四氢呋喃(THF))中混合以产生混合物，并将该混合物和烷基化的胺与包括酸(例如，盐酸HCl)或碱催化剂的水(H2O)进行搅拌。
下面将详细描述第六表面取向化合物。第六表面取向化合物具有例如包括刚性分子的垂直官能团。根据本发明的示例性实施例，第六表面取向化合物包括例如下面的式IM6。形成主链的硅氧烷基单体与形成侧链的IM-T11、IM-T2、IM-T21、IM-R6和IM-T4官能团连接，以形成式IM6。例如，第六表面取向化合物可以包括大约5mol％至大约25mol％的IM-T11官能团、大约35mol％至大约55mol％的IM-T2官能团、大约5mol％至大约15mol％的IM-T21官能团、大约25mol％至大约40mol％的IM-R6官能团和大约1mol％至大约5mol％的IM-T4官能团。每个官能团的mol％是在除了硅氧烷和溶剂之外的第六表面取向化合物中的mol％。包括在第六表面取向化合物中的IM-T11、IM-T2和IM-T21官能团可以例如基本上具有疏水特性。根据本发明的示例性实施例，第六表面取向化合物可以包括例如大约8mol％的IM-T11官能团、大约45mol％的IM-T2官能团、大约10mol％的IM-T21官能团、大约34mol％的IM-R6官能团和大约3mol％的IM-T4官能团。
式IM6
Figure BDA00002287011501431
IM-T11官能团包括例如刚性分子，并且是与液晶分子反应以使液晶分子垂直于下层取向的垂直取向组分的单体。包括刚性分子的IM-T11官能团使液晶分子更稳定地垂直取向。因为IM-T11官能团可以增大液晶分子的垂直取向力，所以可以减少包括IM-T11官能团的液晶显示装置的黑色光泄漏。IM-T11官能团是刚性分子和烷基的连接基。刚性分子可以是例如环化合物。根据本发明的示例性实施例，刚性分子可以包括例如苯、环己烷、联苯或它们的组合。根据本发明的示例性实施例，烷基的碳原子的数量可以为例如大约16个或更少。IM-T11官能团可以包括下面的式XIX-A5、XIX-A6、XIX-A7、XIX-A8或XIX-A9。
式XIX-A5
Figure BDA00002287011501432
式XIX-A6
Figure BDA00002287011501433
式XIX-A7
Figure BDA00002287011501434
式XIX-A8
Figure BDA00002287011501435
式XIX-A9
Figure BDA00002287011501441
其中，x可以为大约1至大约20，y可以为大约1至大约10，R可以为CH3、HCOO-、CH2＝CH-、CH2S-、CH3O-、CH3S-或CH2CH-COO-，B和C可以为H、F、Cl、Br、I、CN、SCN、SF5H或NO2。
例如，IM-T11官能团可以包括由上面描述的式XIX-A2表示的胆甾醇基单体、由式XIX-A3表示的烷基化的脂环基单体和由式XIX-A4表示的烷基化的芳族基单体。刚性分子可以具有硅(Si)和烷基之间的连接基。根据本发明，IM-T11官能团可以包括例如具有大约6个至大约12碳原子的烷基苯基。
IM-T4官能团可以是用于溶胶-凝胶反应(例如，脱水)的催化剂。IM-T4官能团可以提高聚硅氧烷的交联密度。例如，IM-T4官能团可以包括上面参照IM-A6官能团描述的材料。因为烷基化的胺基本上具有疏水特性，所以由包括烷基化的胺基的表面取向反应物10形成的取向膜不会聚集杂质。由此，可以提高液晶显示装置的图像品质。IM-T4官能团可以起到上面参照IM5描述的IM-A6官能团的作用。为了降低由表面取向化合物的单独团聚引起的过度分离为单独的表面取向化合物，在第五或第六表面取向化合物中可以仅包括IM-T4官能团和IM-A6官能团中之一。根据本发明的示例性实施例，IM-T4官能团不包括在第六表面取向化合物中，而IM-A6官能团包括在第五表面取向化合物中。上面已经参照式IM1、IM2和IM4描述了IM-T2、IM-T21和IM-R6官能团。
根据本发明的示例性实施例，通过例如下面描述的工艺来合成式IM6的化合物。首先，通过下面描述的工艺来制造IM-T11部分的单体、IM-T2部分的单体、IM-T21部分的单体、IM-R6部分的单体和IM-T4部分的单体。然后，可以通过例如以上面描述的组成比混合IM-T11部分的单体、IM-T2部分的单体、IM-T21部分的单体、IM-R6部分的单体和IM-T4部分的单体并将得到的混合物在大约50℃至大约70℃下加热以使单体聚合来合成式IM6的化合物。在此工艺中使用的溶剂可以是例如选自于上面描述的能够将第一表面取向化合物和第二表面取向化合物混合的溶剂中的任何一种。
根据本发明的示例性实施例，例如，IM-T11的单体可以是其中任何键取代有烷基苯的硅氧烷。其中任何键取代有烷基苯的硅氧烷可以例如如下制备：将正硅酸四乙酯在极性溶剂(例如，四氢呋喃(THF))中混合以产生混合物，并将该混合物和烷基苯与包括酸(例如，盐酸HCl)或碱催化剂的水(H2O)进行搅拌。烷基可以具有大约6个至大约12个碳原子。根据本发明的示例性实施例，烷基苯可以取代有例如包括在IM-T11官能团中的上述分子中的任何分子。
根据本发明的示例性实施例，IM-T2的单体可以是例如其中任何键取代有烷基化的甲基丙烯酸酯的硅氧烷。其中任何键取代有烷基化的甲基丙烯酸酯的硅氧烷可以例如如下来制备：将正硅酸四乙酯(TEOS)在极性溶剂(例如，四氢呋喃(THF))中混合以产生混合物，并将该混合物和烷基化的甲基丙烯酸酯与包括酸(例如，盐酸HCl)或碱催化剂的水(H2O)进行搅拌。烷基具有例如大约1个至大约7个碳原子。根据本发明的示例性实施例，可以用例如包括在IM-T2官能团中的上述分子中的任何一个来代替烷基化的甲基丙烯酸酯。
根据本发明的示例性实施例，IM-T21的单体可以是例如其中任何键取代有乙烯基的硅氧烷。其中任何键取代有乙烯基的硅氧烷可以例如如下来制备：将正硅酸四乙酯(TEOS)在极性溶剂(例如，四氢呋喃(THF))中混合以产生混合物，并将该混合物和乙烯基与包括酸(例如，盐酸HCl)或碱催化剂的水(H2O)进行搅拌。与乙烯基连接的间隔基的数量(例如，烷基的碳原子的数量)可以为0个至大约4个。根据本发明的示例性实施例，可以用例如包括在IM-T21官能团中的上述分子中的任何一个来代替乙烯基。
根据本发明的示例性实施例，IM-R6的单体可以是例如其中任何键取代有羟基的硅氧烷。其中任何键取代有羟基的硅氧烷可以例如如下来制备：将正硅酸四乙酯在极性溶剂(例如，四氢呋喃(THF))中混合以产生混合物，并将该混合物和羟基与包括酸(例如，盐酸HCl)或碱催化剂的水(H2O)进行搅拌。根据本发明的示例性实施例，可以用例如包括在IM-R6官能团中的上述分子中的任何一个来代替羟基。
根据本发明的示例性实施例，IM-T4的单体可以是例如其中任何键取代有烷基化的胺基的硅氧烷。其中任何键取代有烷基化的胺基的硅氧烷可以例如如下来制备：将正硅酸四乙酯在极性溶剂(例如，四氢呋喃(THF))中混合以产生混合物，并将该混合物和烷基化的胺基与包括酸(例如，盐酸HCl)或碱催化剂的水(H2O)进行搅拌。烷基具有例如大约1个至大约5个碳原子。根据本发明的示例性实施例，可以用例如包括在IM-T4官能团中的上述分子中的任何一个来代替烷基化的胺基。
下面将详细描述使用包括连接到无机材料的侧链的刚性单体的表面取向反应物10来制造取向膜291和292以及液晶显示面板组件300的工艺。根据本发明的示例性实施例，包括连接到无机材料的侧链的刚性单体的表面取向反应物10包括连接到无机材料的主链和无机材料的侧链的包括刚性分子的垂直官能团，如上所述。包括连接到无机材料的侧链的刚性单体的表面取向反应物10基本上通过上面描述的基于SC-VA模式的制造方法形成取向膜和液晶显示面板组件300。如上所述，包括刚性分子的垂直官能团可以提高液晶分子的垂直取向性能。
基于使用通过混合结合有官能团的无机类化合物所形成的表面取向反应物10来形成取向膜291和292以及液晶显示面板组件300的上述方法，下面将描述在取向膜291和292上且在液晶显示面板组件300中形成包括连接到无机材料的侧链的刚性单体的表面取向反应物10的方法。为了方便起见，将简化或省略重复的描述。为了避免重复描述，将省略形成上板取向膜292的方法，并且将仅描述形成下板取向膜291的方法。
使用上面/下面描述的方法制造具有像素电极191的下显示面板100和具有共电极270的上显示面板200。
通过上述方法在像素电极191上形成包括例如连接到无机材料的侧链的刚性单体的表面取向反应物10。包括例如上面描述的第五表面取向化合物和第六表面取向化合物的混合物的表面取向反应物10在上述方法中经历初步加热工艺，由此去除其溶剂。在初步加热工艺中，表面取向反应物10例如相分离为包括第五表面取向化合物的表面无机层33a和包括第六表面取向化合物的表面官能团层35a。第五表面取向化合物形成在例如像素电极191或共电极270附近，因为第六表面取向化合物包括具有疏水特性的官能团，所以第六表面取向化合物移向空气层。包括在第五表面取向化合物中的IM-A6官能团可以防止第五表面取向化合物和第六表面取向化合物完全地相分离和独立地团聚。在初步加热工艺中，略微地发生脱水，并且包括在第五表面取向化合物和第六表面取向化合物中的一些硅氧烷聚合，从而形成聚硅氧烷。
相分离的表面取向反应物10经历上述方法中的二次加热。在二次加热工艺中，主要发生脱水，并且包括在表面无机层33a和表面官能团层35a中的硅氧烷和聚硅氧烷通过彼此交联而固化。因为硅氧烷或聚硅氧烷交联或固化，所以表面无机层33a形成表面无机取向膜33。根据本发明的示例性实施例，在初步加热工艺和/或二次加热工艺中，IM-T4官能团可以加快脱水，并可以提高硅氧烷的交联。硅氧烷的交联的提高可以使包括在表面无机取向膜33和表面官能团层35a中的羟基的量减少。如果由表面无机取向膜33和表面官能团层35a形成的取向膜291包括较少量的羟基，则因为具有极性的羟基的量少，所以取向膜291会聚集较少的杂质，因此有助于减少因杂质而发生的液晶显示装置的污点。在实施例中，可以省略初步加热工艺和二次加热工艺中的任何一个，在另一个加热工艺中，可参照初步加热工艺和二次加热工艺发生上述反应。
然后，例如，通过DIW清洗表面无机取向膜33或表面官能团层35a，并可以另外用IPA进行清洗。然后，将表面无机取向膜33或表面官能团层35a干燥。
然后，如上所述，形成密封剂、上板共电压施加点和液晶层3，并组装下显示面板100和上显示面板200。可以在上述方法中将组装的下显示面板100和上显示面板200进行退火。
然后，向已经被供给了曝光电压的组装的下显示面板100和上显示面板200照射光。然后，表面官能团层35a形成表面功能硬化层35。表面无机取向膜33和表面功能硬化层35形成下板取向膜291。因为用于形成表面功能硬化层35的方法与参照式IM4描述的方法类似，所以将详细描述这些方法之间的差异。在通过上述方法在液晶层3中形成电场的同时，通过上述方法执行电场光刻工艺。通过电场光刻工艺将包括在表面官能团层35a中的IM-T2官能团和IM-T21官能团例如通过上述方法形成网络，从而形成表面功能硬化层35。如上所述，已经形成网络的官能团具有预倾斜角，并使周围的液晶分子31沿与预倾斜角的方向基本上平行的方向倾斜。具有垂直取向性能的IM-T11官能团可以防止液晶分子31过度倾斜地取向。如果液晶分子31过度倾斜地取向，则会发生黑色光泄漏，由此使得液晶显示装置的显示品质劣化。如上所述，因为IM-T11官能团具有垂直取向性能并包括刚性分子，所以它们可以使液晶分子31取向为较小地倾斜。由于IM-T11官能团，液晶分子31可以更稳固地取向，并可以调节液晶分子31的倾斜角度。在没有向液晶层3施加电场的情况下，液晶分子31可以通过IM-T11、IM-T2和IM-T21官能团以预定的预倾斜角取向。上面已经描述了预定的预倾斜角。以这种方式形成的下板取向膜291具有聚硅氧烷和上述官能团的组合结构。根据本发明的示例性实施例，结合到聚硅氧烷的IM-T11官能团与IM-T2官能团的mol％组成比可以为例如大约1∶大约1.5至大约11。结合到聚硅氧烷的IM-T11官能团、IM-T2官能团与IM-T21官能团的mol％组成比可以为例如大约1∶大约1.5至大约11∶大约1至大约3。结合到聚硅氧烷的IM-T11官能团、IM-T2官能团与IM-T4官能团的mol％组成比可以为例如大约1∶大约1.5至大约11∶大约0.5至大约4。根据本发明的示例性实施例，连接到聚硅氧烷的IM-T11、IM-T2、IM-T21和IM-T4官能团中的任何官能团的相对比可以是与包括在第五表面取向化合物和第六表面取向化合物中的每一个的mol％进行比较。可以在形成上板取向膜292的上面/下面描述的方法中形成包括在上板取向膜292中的表面无机取向膜34和表面功能硬化层36。
通过包括连接到无机材料的侧链的刚性单体的表面取向反应物10制造的液晶显示面板组件300可以具有SC-VA模式的特性。因为垂直官能团包括刚性分子，所以垂直官能团可以减少液晶显示装置的光泄漏缺陷。因为不具有极性的胺基可以通过提高聚硅氧烷的交联密度来提高取向膜的可靠性并且不聚集杂质，所以不具有极性的胺基可以提高液晶显示装置的图片品质。
根据本发明的示例性实施例，利用包括连接到无机材料的侧链的刚性单体的表面取向反应物10制造了取向膜291和292，并制造了具有取向膜291和292的液晶显示装置。包括连接到无机材料的侧链的刚性单体的表面取向反应物10包括以例如大约97比大约3的重量比混合的溶剂和固体成分。固体成分包括以例如大约7比大约3的重量比混合的第五表面取向化合物和第六表面取向化合物。例如，溶剂包括大约55wt％的己二醇(HG)、大约20wt％的丁基溶纤剂(BCS)和大约25wt％的丙二醇单丁醚(PB)。第五表面取向化合物包括例如式IM5。例如，第五表面取向化合物包括大约5mol％的IM-A6官能团和大约95mol％的IM-R6官能团。IM-A6官能团为例如羟基，IM-A6官能团为例如具有3个碳原子的烷基化的胺。第六表面取向化合物包括式IM6。例如，第六表面取向化合物包括大约10mol％的IM-T11官能团、大约45mol％的IM-T2官能团、大约10mol％的IM-T21官能团、大约32mol％的IM-R6官能团和大约3mol％的IM-T4官能团。IM-T11官能团为例如具有大约10个碳原子的烷基苯。IM-T2官能团为例如具有大约5个碳原子的烷基化的甲基丙烯酸酯基。IM-T21官能团为例如具有大约3个碳原子的烷基化的乙烯基。IM-R6官能团为例如羟基，IM-T4官能团为具有三个碳原子的烷基化的胺。根据上述方法使用包括连接到无机材料的侧链的刚性单体的表面取向反应物10来制造液晶显示面板组件300。在制造液晶显示面板组件300的上述工艺中，例如通过DIW和IPA来清洗表面无机取向膜33和表面官能团层35a。液晶显示装置的像素PX的结构与图3中的结构基本类似。液晶显示面板组件300具有在图21A或图21B中示出的堆叠结构。形成在上显示面板200上的覆层225包括丙烯酸材料。液晶层3中的盒间隔为例如大约3.0μm。像素电极191的微分支197的宽度为例如大约5μm，微缝隙199的宽度为例如大约3μm。由多级电压供给提供的曝光电压V2为例如大约22V。电场光刻工艺的UV强度为例如大约6.5J/cm2。所制造的液晶显示装置通过参照图11描述的基于电荷共享的1G1D驱动来运行。在所制造的液晶显示装置中改善了黑光泄漏。
根据本发明的示例性实施例，将描述新的表面取向反应物10以及使用该新的表面取向反应物10形成的取向膜或液晶显示装置。形成取向膜的表面取向反应物10是例如3种不同类型的化合物的混合物。例如，在这3种类型的化合物中，一种化合物包括含有柔性分子的第一垂直官能团，另一化合物包括含有刚性分子的第二垂直官能团，另一个化合物不包括垂直官能团。通过独立地制造包括例如第一垂直官能团的化合物和包括第二垂直官能团的化合物，可以容易地调节第一垂直官能团和第二垂直官能团的量。因为液晶分子的预倾斜角和响应速度依赖于第一垂直官能团和第二垂直官能团的量，所以包括这些垂直官能团的液晶显示装置可以具有平衡调节的黑光泄漏特性和响应速度。
包括例如3种不同类型的化合物的混合物的表面取向反应物10是第七表面取向化合物、第八表面取向化合物和第九表面取向化合物的混合物。第八表面取向化合物包括例如含有柔性分子的第一垂直官能团，第九表面取向化合物包括含有刚性分子的第二垂直官能团。包括在表面取向反应物10中的固体成分的重量(例如，第七表面取向化合物、第八表面取向化合物和第九表面取向化合物的重量之和)可以为例如大约2wt％至大约4wt％，其溶剂可以为例如大约96wt％至大约98wt％。根据本发明的示例性实施例，第七表面取向化合物、第八表面取向化合物和第九表面取向化合物可以例如以大约6至大约8.5∶大约0.5至大约2∶大约1至大约2的重量比混合。例如，第九表面取向化合物的重量可以是第八表面取向化合物的重量的大约0.5倍至大约4倍。
下面将描述第七表面取向化合物、第八表面取向化合物和第九表面取向化合物。根据本发明的示例性实施例，第七表面取向化合物可以包括例如式IM1或IM5，并具有结合这些式描述的特性。可以在上述方法中合成式IM1或IM5。
根据本发明的示例性实施例，第八表面取向化合物包括例如含有柔性分子的第一垂直官能团。根据本发明的示例性实施例，第八表面取向化合物包括例如下式IM7。形成主链的硅氧烷基单体与形成侧链的IM-T12、IM-T2、IM-T21、IM-R6和IM-T4官能团连接，从而形成式IM7。第八表面取向化合物可以包括例如大约5mol％至大约30mol％的IM-T12官能团、大约40mol％至大约60mol％的IM-T2官能团、大约5mol％至大约15mol％的IM-T21官能团、大约20mol％至大约40mol％的IM-R6官能团和大约1mol％至大约5mol％的IM-T4官能团。每个官能团的mol％是在除了硅氧烷和溶剂之外的第八表面取向化合物中的mol％。包括在第八表面取向化合物中的IM-T12、IM-T2和IM-T21官能团可以例如基本上具有疏水特性。根据本发明的示例性实施例，第八表面取向化合物可以包括例如大约10mol％的IM-T12官能团、大约50mol％的IM-T2官能团、大约10mol％的IM-T21官能团、大约27mol％的IM-R6官能团和大约3mol％的IM-T4官能团。
式IM7
Figure BDA00002287011501501
IM-T12官能团是例如由柔性分子组成的第一垂直官能团。IM-T12官能团或第一垂直官能团是与液晶分子相互作用以使液晶分子垂直于下层取向的垂直取向组分的单体。因为与由柔性分子组成的IM-T12官能团或第一垂直官能团相互作用的液晶分子可以更快地移动，所以包括它们的液晶显示装置可以具有快速的响应时间。包括在IM-T12官能团中的柔性分子可以包括例如上面描述的式XIX-A1或长烷基。IM-T12官能团可以包括例如大约5个至大约20个碳原子。上面已经参照式IM1、IM2、IM4和IM6描述了IM-T2、IM-T21、IM-R6和IM-T4官能团，并且IM-T2、IM-T21、IM-R6和IM-T4官能团具有上面描述的效果。
根据本发明的示例性实施例，式IM7的化合物可以通过例如下面描述的工艺来合成。首先，通过例如下面描述的工艺来制备IM-T12部分的单体、IM-T2部分的单体、IM-T21部分的单体、IM-R6部分的单体和IM-T4部分的单体。然后，以上面描述的组成比将IM-T12部分的单体、IM-T2部分的单体、IM-T21部分的单体、IM-R6部分的单体和IM-T4部分的单体与溶剂混合，并在大约50℃至大约70℃下加热，从而例如通过使单体聚合来合成式IM7的化合物。在此工艺中使用的溶剂可以是例如选自于上面描述的能够将第一表面取向化合物和第二表面取向化合物混合的溶剂中的任何一种。根据本发明的示例性实施例，IM-T12的单体可以是例如其中任何键取代有烷基的硅氧烷。其中任何键取代有烷基的硅氧烷可以例如如下来制备：将正硅酸四乙酯(TEOS)在极性溶剂(例如，四氢呋喃(THF))中混合以产生混合物，并将该混合物和烷基与包括酸(例如，盐酸HCl)或碱催化剂的水(H2O)进行搅拌。烷基具有大约5个至大约20个碳原子。根据本发明的示例性实施例，烷基可以用例如上面描述的包括在IM-T12官能团中的柔性分子中的任何一个取代。IM-T2部分的单体、IM-T21部分的单体、IM-R6部分的单体和IM-T4部分的单体可以通过例如上面参照式IM6描述的工艺来制备。
根据本发明的示例性实施例，第九表面取向化合物包括例如含有刚性分子的第二垂直官能团。第九表面取向化合物可以包括例如式IM6，并具有上面描述的特性。式IM6可以通过例如上面描述的工艺来合成。第七表面取向化合物、第八表面取向化合物和第九表面取向化合物通过例如下面描述的工艺形成取向膜291和292。由第七表面取向化合物、第八表面取向化合物和第九表面取向化合物形成的取向膜291具有上面描述的官能团与聚硅氧烷连接的结构。连接有聚氧硅烷的IM-T11、IM-T12、IM-T2、IM-T21和IM-T4官能团中的任何官能团的相对比可以是与包括在第七表面取向化合物、第八表面取向化合物和第九表面取向化合物中的每一个的mol％进行比较。根据本发明的示例性实施例，连接有聚硅氧烷的IM-T11官能团与IM-T2官能团的mol％组成比可以为例如大约1∶大约1.5至大约11∶大约11。根据本发明的示例性实施例，连接有聚硅氧烷的IM-T11官能团、IM-T2官能团与IM-T21官能团的mol％组成比可以为例如大约1∶大约1.5至大约11∶大约0.5至大约3。根据本发明的示例性实施例，连接有聚硅氧烷的IM-T11官能团、IM-T2官能团与IM-T4官能团的mol％组成比可以为例如大约1∶大约1.5至大约11∶大约0.5至大约4。根据本发明的示例性实施例，连接有聚硅氧烷的IM-T11官能团、IM-T12官能团与IM-T2官能团的mol％组成比可以为例如大约1∶大约0.3至大约3∶大约1.5至大约11。
下面将详细描述使用包括例如3种不同类型的化合物的混合物的表面取向反应物10来制造取向膜291和292以及液晶显示面板组件300的工艺。根据本发明的示例性实施例，使用包括3种不同类型的化合物的混合物的表面取向反应物10来制造取向膜291和292以及液晶显示面板组件300的方法例如与使用包括连接到无机材料的侧链的刚性单体的表面取向反应物10制造取向膜291和292以及液晶显示面板组件300的上述方法基本相同。
基于使用包括连接到无机材料的侧链的刚性单体的表面取向反应物10制造取向膜291和292以及液晶显示面板组件300的上述方法，使用下面描述的表面取向反应物10来制造取向膜291和292以及液晶显示面板组件300。下面将详细描述其制造工艺。为了避免重复的描述，将省略形成上板取向膜292的方法，并且将仅描述形成下板取向膜291的方法。
首先，使用例如上面/下面描述的方法来制造具有像素电极191的下显示面板100和具有共电极270的上显示面板200。具有像素电极和共电极的像素PX具有图3的结构和图21A或图21B的堆叠结构。例如，像素电极191的微分支197的宽度为大约5μm，其微缝隙的宽度为大约3μm。形成在上显示面板200上的覆层225包括例如丙烯酸基材料。然后，通过例如喷墨工艺在像素电极191上形成包括3种不同类型的化合物的混合物的下述表面取向反应物10。
根据本发明的示例性实施例，包括三种化合物的混合物的表面取向反应物10是例如大约3wt％的固体成分和大约97wt％的溶剂的组合。固体成分包括例如大约80wt％的第七表面取向化合物、大约5wt％的第八表面取向化合物和大约15wt％的第九表面取向化合物。第七表面取向化合物具有例如式IM5的特征，并包括例如形成硅氧烷基单体的侧链的大约5mol％的IM-R6官能团和大约95mol％的IM-A6官能团。IM-R6官能团为例如羟基，IM-A6官能团为例如具有大约3个碳原子的烷基化的胺。第八表面取向化合物包括例如上面描述的式IM7。例如，第八表面取向化合物包括大约14mol％的IM-T12官能团、大约46mol％的IM-T2官能团、大约10mol％的IM-T21官能团、大约27mol％的IM-R6官能团和大约3mol％的IM-T4官能团。IM-T12官能团包括例如作为第一垂直官能团的长烷基(即，柔性分子)。长烷基包括例如大约16个碳原子。IM-T2官能团包括例如烷基化的甲基丙烯酸酯基。包括在例如烷基化的甲基丙烯酸酯基中的烷基包括大约3个碳原子。IM-T21官能团包括例如乙烯基。与乙烯基连接的间隔基的数量为例如0(零)。IM-R6官能团为例如羟基。IM-T4官能团为例如烷基化的胺。包括在烷基化的胺中的烷基包括例如大约3个碳原子。第九表面取向化合物包括上面描述的式IM6。例如，第九表面取向化合物包括大约14mol％的IM-T11官能团、大约46mol％的IM-T2官能团、大约10mol％的IM-T21官能团、大约27mol％的IM-R6官能团和大约3mol％的IM-T4官能团。IM-T11官能团包括例如作为第二垂直官能团的含有苯的烷基苯(即，刚性分子)。包括在烷基苯中的烷基包括大约10个碳原子。IM-T2官能团、IM-T21官能团、IM-R6官能团和IM-T4官能团与上面描述的包括在第八表面取向化合物中的官能团相同。溶剂包括大约55wt％的己二醇(HG)、大约20wt％的丁基溶纤剂(BCS)和大约25wt％的丙二醇单丁醚(PB)。
对形成在像素电极191上的表面取向反应物10执行初步加热工艺。初步加热工艺例如在95℃下执行120秒。溶剂在初步加热工艺中被去除，并且表面取向反应物10相分离为表面无机材料层33a和表面官能团层35a。紧密靠近像素电极191形成的表面无机材料层33a主要包括第七表面取向化合物，而紧密靠近空气层形成的表面官能团层35a主要包括第八表面取向化合物和第九表面取向化合物。因为IM-T11、IM-T12、IM-T2和IM-21官能团具有疏水特性，所以第八或第九表面取向化合物沿空气层的方向形成。包括在表面官能团层35a中的第八表面取向化合物和第九表面取向化合物可以例如处于任意混合的状态。因为包括在第九表面取向化合物中的IM-T11官能团比包括在第八表面取向化合物中的IM-T12官能团更具疏水性，所以与第八表面取向化合物相比，第九表面取向化合物可以位于更加靠近空气层。另外，表面取向反应物10在初步加热工艺中经历脱水。
在初步加热之后，将表面取向反应物10进行二次加热。二次加热工艺例如在大约220℃下执行大约1000秒。在二次加热工艺中完成脱水，包括在表面无机层33a和表面官能团层35a中的硅氧烷和聚硅氧烷交联。这样，表面无机层33a形成表面无机取向膜33。每个官能团如上所述发挥作用。
然后，例如，通过IPA清洗表面无机取向膜33或表面官能团层35a以去除杂质，并顺序地进行干燥。
然后，形成密封剂、上板共电压施加点和液晶层3，并在真空中组装下显示面板100和上显示面板200。通过例如UV来固化密封剂。将组装的显示面板100和200在例如大约110℃下退火大约2小时。密封剂在退火工艺期间经历热固化。
然后，施加曝光电压，并照射光。通过例如多级电压供给来施加曝光电压，曝光电压V2为大约15伏(V)，电场光刻工艺的UV强度为大约6.5J/cm2。省略荧光光刻工艺。如此，表面官能团层35a形成表面功能硬化层35。换言之，包括在第八表面取向化合物和第九表面取向化合物中的IM-T2和IM-T21官能团通过形成网络而具有预倾斜角。包括表面无机取向膜33和表面功能硬化层35的下板取向膜291通过例如上述工艺形成。在以这种方式形成的下板取向膜291中，与具有柔性分子的垂直官能团相比，具有刚性分子的垂直官能团可以靠近空气层或液晶层分布。包括在上板取向膜292中的表面无机取向膜34和表面功能硬化层36通过例如形成下板取向膜291的上述方法形成。液晶显示装置中的盒间隔为例如大约3.0μm。液晶显示装置通过下面参照图11描述的基于电荷共享的1G1D驱动来运行。
以这种方式形成的下板取向膜291和上板取向膜292通过调节液晶分子的预倾斜角而改善了黑光泄漏缺陷，并可以提高液晶分子的移动性。包括柔性垂直取向官能团和刚性垂直取向官能团的取向膜291和292可以平衡地调节液晶分子的响应速度和预倾斜角，从而提高了液晶显示装置的显示品质。
根据本发明的示例性实施例，将描述新的表面取向反应物10和使用该新的表面取向反应物10形成的取向膜或液晶显示装置。形成取向膜的表面取向反应物10包括含有例如使液晶分子垂直取向的2种不同类型的单体的化合物。包括在一种化合物中的2种不同类型的单体中的任何一个是例如含有柔性分子的第一垂直官能团，另一个是含有刚性分子的第二垂直官能团。因为包括含有柔性分子的第一垂直官能团和含有刚性分子的第二垂直官能团的取向膜可以通过如上所述的第一垂直官能团和第二垂直官能团的量来调节液晶分子的预倾斜角和响应速度，所以包括该取向膜的液晶显示装置可以具有平衡调节的响应速度和黑光泄漏特性。因为一种化合物可以包括含有柔性分子的第一垂直官能团和含有刚性分子的第二垂直官能团，所以液晶分子可以以更均匀的角度取向，并可以简化形成取向膜的工艺。
包括具有使液晶分子垂直取向的两种不同类型的单体的化合物的表面取向反应物10是例如第十表面取向化合物和第十一表面取向化合物的混合物。第十一表面取向化合物包括例如使液晶分子垂直取向的两种不同类型的单体。包括在表面取向反应物10中的第十表面取向化合物和第十一表面取向化合物的混合比、固体成分和溶剂的混合比以及混合化合物的溶剂与参照第五表面取向化合物和第六表面取向化合物描述的相同。
根据本发明的示例性实施例，第十表面取向化合物可以包括例如式IM1或IM5，并具有结合这些式描述的特性。可以在上述方法中合成式IM1或IM5。
根据本发明的示例性实施例，包括使液晶分子垂直取向的两种不同类型的单体的第十一表面取向化合物包括例如下式IM8。形成主链的硅氧烷基单体和形成侧链的IM-T12、IM-T11、IM-T2、IM-T21、IM-R6和IM-T4官能团彼此连接，以形成式IM8。第十一表面取向化合物可以包括例如大约5mol％至大约15mol％的IM-T12官能团、大约5mol％至大约15mol％的IM-T11官能团、大约35mol％至大约55mol％的IM-T2官能团、大约5mol％至大约15mol％的IM-T21官能团、大约20mol％至大约40mol％的IM-R6官能团和大约1mol％至大约5mol％的IM-T4官能团。每个官能团的mol％是在除了硅氧烷和溶剂之外的第十一表面取向化合物中的mol％。包括在第十一表面取向化合物中的IM-T12、IM-T11、IM-T2和IM-T21官能团可以基本上具有疏水特性。根据本发明的示例性实施例，第十一表面取向化合物可以包括例如大约10mol％的IM-T12官能团、大约10mol％的IM-T11官能团、大约45mol％的IM-T2官能团、大约10mol％的IM-T21官能团、大约22mol％的IM-R6官能团和大约3mol％的IM-T4官能团。
式IM8
Figure BDA00002287011501551
IM-T12官能团包括例如上面参照式IM7描述的柔性分子。IM-T11官能团包括上面参照式IM6描述的刚性分子。IM-T12官能团和IM-T11官能团是与液晶分子相互作用以使液晶分子与下层垂直地取向的垂直取向组分的单体。IM-T12可以是上面描述的第一垂直官能团，IM-T11可以是上面描述的第二垂直官能团。以上面描述的特定比或量包括组合的IM-T12官能团和IM-T11官能团的取向膜可以提高液晶显示装置的显示品质。因为IM-T12官能团和IM-T11官能团可以均匀地分布在一个化合物内，所以液晶分子的取向可以是均匀的。上面已经参照式IM1、式IM2、式IM4和式IM6描述了IM-T2、IM-T21、IM-R6和IM-T4官能团，IM-T2、IM-T21、IM-R6和IM-T4官能团可以具有上面描述的作用。
根据本发明的示例性实施例，可以通过例如下面描述的工艺来合成式IM8的化合物。首先，通过下面描述的工艺来制备IM-T12部分的单体、IM-T11部分的单体、IM-T2部分的单体、IM-T21部分的单体、IM-R6部分的单体和IM-T4部分的单体。然后，以上面描述的组成比将IM-T12部分的单体、IM-T11部分的单体、IM-T2部分的单体、IM-T21部分的单体、IM-R6部分的单体和IM-T4部分的单体与例如溶剂混合，并在大约50℃至大约70℃下加热，从而通过使单体聚合来合成式IM8的化合物。在此工艺中使用的溶剂可以是例如选自于上面描述的能够将第一表面取向化合物和第二表面取向化合物混合的溶剂中的任何一种。根据本发明的示例性实施例，IM-T12部分的单体可以是例如其中任何键取代有烷基的硅氧烷。其中任何键取代有烷基的硅氧烷可以例如如下来制备：将正硅酸四乙酯(TEOS)在极性溶剂(例如，四氢呋喃(THF))中混合以产生混合物，并将该混合物和烷基与包括酸(例如，盐酸HCl)或碱催化剂的水(H2O)进行搅拌。烷基具有例如大约5个至大约20个碳原子。根据本发明的示例性实施例，烷基可以用例如上面描述的包括在IM-T12官能团中的柔性分子中的任何一个取代。IM-T11部分的单体、IM-T2部分的单体、IM-T21部分的单体、IM-R6部分的单体和IM-T4部分的单体可以通过例如上面参照式IM6描述的工艺来制备。
包括例如使液晶分子垂直取向的两种不同类型的单体的表面取向反应物10可以通过上面描述的使用包括第五表面取向化合物和第六表面取向化合物的表面取向反应物10来形成取向膜291和292以及液晶显示面板组件300的方法来形成取向膜291和292以及液晶显示面板组件300。在形成的取向膜291和292中，包括柔性分子的垂直官能团和包括刚性分子的垂直官能团可以在未彼此隔开的情况下分布。通过第十表面取向化合物和第十一表面取向化合物形成的取向膜291具有聚硅氧烷和上面描述的官能团彼此连接的结构。连接有聚硅氧烷的IM-T11、IM-T12、IM-T2、IM-T21和IM-T4官能团中的任何官能团的相对比可以是与包括在第七表面取向化合物、第八表面取向化合物和第九表面取向化合物中的每一个的mol％进行比较。
根据本发明示例性实施例的密封剂在波长为大约400nm或更大的光中固化。通过波长为大约400nm或更大的光，密封剂被固化，并且存在于下显示面板或上显示面板的内部区域中的光硬化剂未被固化，从而减少了在密封剂周围出现的边缘污点缺陷。因为在波长为大约300nm至大约400nm的UV中固化的密封剂被使包括在形成取向膜或液晶的材料中的光硬化剂固化的光固化，所以密封剂周围的光硬化剂在密封剂固化时固化。因此，液晶显示装置会具有边缘污点缺陷。为了解决这一困难，密封剂和光硬化剂需要在具有不同波长的光中固化。
除了密封剂的材料和使密封剂固化的方法之外，根据本发明示例性实施例的在波长为大约400nm或更大的光中固化的密封剂与在上述工艺中应用的密封剂基本相同。因此，为了便于描述，将省略密封工艺的重复描述。
根据本发明示例性实施例的在波长为大约400nm或更大的光中固化的密封剂可以根据上面或下面参照图6A、图6B和图6C描述的液晶显示面板组件制造方法(例如，根据SVA模式、SC-VA模式和偏振UV-VA模式)施加到下显示面板或上显示面板。所施加的密封剂在波长为例如大约400nm或更大的光中固化。波长为大约400nm或更大的光可以为可见光。
因为根据本发明示例性实施例的密封剂在波长为大约400nm或更大的光中固化，所以即使向密封剂照射的光部分地错误地照射到密封剂的周围，形成取向膜或包括在液晶层3中的光硬化剂也未被固化。因此，用于防止照射到密封剂的光错误地照射到密封剂的周围所需要的屏蔽罩可以不是必需的。如此，可以简化制造液晶显示面板组件的工艺，并且液晶显示装置不会具有在密封剂周围出现的边缘污点缺陷。
下面将详细描述在波长为大约400nm或更大的光中固化的密封剂的材料。例如，在波长为大约400nm或更大的光下固化的密封剂包括：树脂，由丙烯酰环氧杂化树脂、丙烯酰树脂和环氧树脂组成；硬化剂，由二胺组成；偶联剂，由硅烷组成；光引发剂，由肟酯组成；填料，由硅石和丙烯酰颗粒。根据本发明的示例性实施例，在大约400nm或更大的波长下中固化的密封剂可以包括例如肟酯类光引发剂。
例如，丙烯酰环氧杂化树脂、丙烯酰树脂和环氧树脂形成密封剂的主链，并用作预聚物。丙烯酰环氧杂化树脂可以为例如由下面的式S-I表示的二苯基丙基丙烯酰环氧杂化树脂，丙烯酰树脂可以为由下面的式S-II表示的二苯基丙基丙烯酰树脂，环氧树脂可以为由下面的式S-III表示的二苯基丙基环氧杂化树脂。
式S-I
式S-II
式S-III
Figure BDA00002287011501583
二胺与将被固化的环氧树脂反应，以减少密封剂的污染。二胺可以为例如辛二酰肼，并可以由下面的式S-IV表示。
式S-IV
Figure BDA00002287011501584
硅烷提高填料和有机材料或无机材料的粘附。硅烷可以为例如三甲氧基[3-(环氧乙烷基甲氧基)丙基]硅烷，并可以由下面的式S-V表示。
式S-V
Figure BDA00002287011501591
肟酯是使预聚物固化的光引发剂。肟酯可以为例如4-乙酰基二苯基硫肟酯(Ciba，IRGACURE OXE01，OXE02)，并可以由下面的式S-VI表示。肟酯可以在大约400nm或更大的波长下固化，并且还可以通过可见光固化。
式S-VI
Figure BDA00002287011501592
根据本发明示例性实施例的肟酯可以由例如下面的式S-VII表示。
式S-VII
Figure BDA00002287011501593
其中，X可以为选自于4-乙酰基二苯基硫、N-乙基咔唑和2’-甲基苯酮基N-乙基咔唑中的任何一个，它们可以分别由下面的式S-VII-X1、S-VII-X2和S-VII-X3表示。Y和Z均可以为烷基(CnH2n+1)，其中，n可以为1至12的整数。Z可以为苯基。
式S-VII-X1
Figure BDA00002287011501594
式S-VII-X2
Figure BDA00002287011501601
式S-VII-X3
Figure BDA00002287011501602
丙烯酰颗粒减小密封剂的内部应力，提高粘附强度，并防止液晶从树脂流出。丙烯酰颗粒可以为例如丙烯酰树脂，并可由下面的式S-VIII表示。
式S-VIII
硅石可以减小密封剂的热膨胀系数和吸湿能力，并提高密封剂的强度。硅石可以为例如二氧化硅(SiO2)。
根据本发明的示例性实施例，通过波长为大约400nm或更大的光固化的密封剂可以由以下组成：例如大约13wt％至大约19wt％(例如，大约16wt％)的二苯基丙基丙烯酰环氧杂化树脂、大约39wt％至大约49wt％(例如，大约44wt％)的二苯基丙基丙烯酰树脂、大约2wt％至大约7wt％(例如，大约4.5wt％)的二苯基丙基环氧杂化树脂、大约2wt％至大约6wt％(例如，大约4wt％)的辛二酰肼、大约0.75wt％至大约1.75wt％(例如，大约1.25wt％)的三甲氧基[3-(环氧乙烷基甲氧基)丙基]硅烷、大约0.75wt％至大约1.75wt％(例如，大约1.25wt％)的4-乙酰基二苯基硫肟酯(Ciba，IRGACURE OXE01，OXE02)、大约13wt％至大约19wt％(例如，大约16wt％)的二氧化硅(SiO2)以及大约10wt％至大约16wt％(例如，大约13wt％)的丙烯酰树脂。
根据本发明的示例性实施例，简化了制造包括在波长为大约400nm或更大的光中固化的密封剂的液晶显示面板组件300的工艺。此外，液晶显示装置不会具有在密封剂周围发生的边缘污点缺陷。此外，由于不需要将密封剂形成在显示面板100和200的离开边缘的内部区域上来减少边缘污点并且密封剂可形成在显示面板100和200的内部区域上或者形成得靠近内部区域，所以液晶显示装置的外部区域的宽度可以比传统的液晶显示装置的宽度窄例如大约0.3mm至大约1.5mm。
可以将根据本发明示例性实施例的在波长为大约400nm或更大的光中硬化的密封剂应用到结合图6A、图6B和图6C在上面或下面描述的液晶显示面板组件制造方法，例如，应用到SVA模式、SC-VA模式和偏振UV-VA模式。
将详细描述通过根据本发明示例性实施例的下母玻璃和上母玻璃(未示出)制造的液晶显示面板组件。根据本发明的示例性实施例，将曝光电压稳定地提供到包括多个液晶显示面板组件的母玻璃组件，由此缩短液晶显示面板组件的制造时间并能够对液晶显示面板组件进行批量生产。
根据本发明示例性实施例的下母玻璃显示面板具有多个下显示面板100，上母玻璃显示面板具有多个上显示面板200。本领域普通技术人员将理解，下母玻璃显示面板或上母玻璃显示面板根据下显示面板或上显示面板的尺寸可具有不同数量的显示面板。除了一个组装的母玻璃显示面板具有多个液晶显示面板组件以外，制造一个液晶显示面板组件的方法与上面结合图6A和图6B描述的基于SVA模式或SC-VA模式的制造方法基本相似。因此，在使用母玻璃显示面板制造液晶显示面板组件的方法的描述中，将省略或简化对基于SVA模式或SC-VA模式的制造方法的重复描述。将详细描述使用根据本发明示例性实施例的母玻璃显示面板来制造液晶显示面板组件的方法的其余特征。
通过与前述的下显示面板100和上显示面板200的制造方法基本相似的制造方法来制造具有多个下显示面板100的下母玻璃显示面板和具有多个上显示面板200的上母玻璃显示面板。将通过上面结合图6A和图6B描述的基于SVA模式或SC-VA模式的制造方法而制造并组装的母玻璃显示面板如上所述来退火。组装的母玻璃显示面板由下母玻璃显示面板和上母玻璃显示面板构成，并包括多个组装的液晶显示面板。
在退火之后，为了将曝光电压施加到多个组装的液晶显示面板的像素电极和共电极，例如在一侧或多侧将组装的母玻璃显示面板的下母玻璃显示面板部分地切割。换言之，切割下母玻璃显示面板的水平侧或者竖直侧，使得下母玻璃显示面板在尺寸上例如比上母玻璃显示面板小大约10mm。由于上母玻璃显示面板比下母玻璃显示面板大了大约10mm，所以形成在上母玻璃显示面板上的共电极层被暴露。暴露的共电极层具有共电压施加修调图案(trimming pattern)和像素电压施加修调图案。可通过例如激光修调(lasertrimming)的方法在先前的工艺中形成共电压施加修调图案和像素电压施加修调图案。共电压施加修调图案连接到各个组装的液晶显示面板的共电极，像素电压施加修调图案连接到各个组装的液晶显示面板的像素电极。
将曝光电压施加到暴露的共电极层上的修调图案。换言之，将共电极电压施加到共电压施加修调图案，将像素电压施加到像素电压施加修调图案。例如通过上面结合图7A和图7B描述的DC电压或多级电压供应方法来提供曝光电压。根据本发明的示例性实施例，共电压施加修调图案和像素电压施加修调图案可交替地接收例如大约0V和大约9V至大约25V的电压。换言之，以大约0.05Hz至大约5Hz频率摆动，将大约0V的电压和在大约9V至大约25V范围内的电压施加到共电压施加修调图案和像素电压施加修调图案。例如，大约0V的电压和大约10V的电压可以以大约0.05Hz至大约1Hz范围内的频率摆动，而0V的电压和大约20V的电压可以以大约0.05Hz至大约5Hz范围内的频率摆动。循环之间的时间可落入例如大约0ms至大约5ms的范围内。将施加的曝光电压例如同时地提供到构成多个液晶显示面板的像素电极和共电极。由于曝光电压被施加到连接到多个液晶显示面板组件的像素电极和共电极的母玻璃显示面板的修调图案，所以制造工艺可以是简单的，并且一致的曝光电压可被施加到多个液晶显示面板组件。在下文中，执行通过向液晶显示面板组件照射UV来形成具有预倾斜角的光硬化层35和36的方法，并且这些方法与上面结合图6A和图6B描述的基于SVA模式或SC-VA模式的制造方法基本相似。将完成的液晶显示面板组件均与母玻璃显示面板分开。
通过向根据本发明示例性实施例的母玻璃显示面板供应曝光电压，液晶显示面板组件的图像品质是一致的并可在短时间内制造许多液晶显示面板组件。
为了减少施加到根据本发明示例性实施例的形成在母玻璃显示面板上然后组装的液晶显示面板组件的像素电极和共电极的电压之间的信号延迟和偏离，下母玻璃显示面板的切割部分可以在彼此面对的两侧或更多侧上。
根据本发明的示例性实施例，在形成上板共电压施加点的工艺中，可以通过在形成上板共电压施加点的过程中应用的导电体将像素电压施加修调图案电连接到像素电极。
偏振UV-VA模式
现在，将参照图6C来描述制造基于偏振UV-VA模式的液晶显示面板组件300的方法。图6C是示出使用参照图1至图5A和图5B制造的下显示面板100和上显示面板200来制造基于偏振UV-VA模式的液晶显示面板组件300的方法的示意性流程图。除了如何形成取向膜291和292以外，制造基于偏振UV-VA模式的液晶显示面板组件300的方法与制造基于SVA模式或SC-VA模式的液晶显示面板组件300的方法相似。因此，除了如何形成当前示例性实施例的取向膜291和292以外，将省略重复的描述。此外，将详细描述偏振UV-VA模式与其他模式之间的区别。此外，由于下板取向膜291和上板取向膜292在它们的形成工艺方面基本相同，所以将详细描述下板取向膜291的形成工艺以避免重复的描述。
在第一步骤S310和S320中制造具有像素电极191的下显示面板100和具有共电极270的上显示面板200与结合图1至图5A和图5B描述的基本相同。像素电极191和共电极270可不具有前述微分支197或微缝隙199。
在接下来的步骤S331和S332中，将偏振取向反应物(未示出)施加到像素电极191和共电极270中的每个上，然后通过热使偏振取向反应物经历例如微相分离(MPS)而成为垂直光取向材料层(未示出)和偏振主取向材料层(未示出)。在将偏振UV照射到MPS分离的偏振取向反应物之后，形成具有方向性的下板取向膜291和上板取向膜292。现在，将详细描述下板取向膜291的形成工艺。
偏振取向反应物由例如垂直光取向材料和偏振主取向材料制成。通过例如喷墨印刷或滚印工艺将偏振取向反应物施加到电极191和270上，然后通过下面描述的硬化来对偏振取向反应物进行MPS分离。用于MPS的硬化可按例如两个步骤进行。首先，例如，以大约60℃至大约90℃(例如，以大约80℃)进行预加热或预焙烧工艺达大约1分钟至大约5分钟(例如，大约2分钟至大约3分钟)，以去除偏振取向反应物的溶剂，然后以大约200℃至大约240℃(例如，大约220℃)进行后加热或后焙烧工艺达大约10分钟至大约60分钟(例如，大约10分钟至大约20分钟)，从而形成MPS结构。在偏振取向反应物经历MPS之后，垂直光取向材料主要在液晶层3的附近形成垂直光取向材料层，偏振主取向材料主要在像素电极191的附近形成偏振主取向材料层(未示出)。通过硬化进行的MPS分离的偏振主取向材料层变成主取向膜33和34。下板主取向膜33可以为例如大约
Figure BDA00002287011501641
厚。因此，与偏振主取向材料相比，垂直光取向材料越接近液晶层3，则其摩尔浓度越高。
构成偏振取向反应物的垂直光取向材料和偏振主取向材料的混合wt％比可以为例如大约5∶95至大约50∶50(例如，大约10∶90至大约30∶70)。偏振取向反应物的组成比中不包括溶剂。混合在偏振取向反应物中的垂直取向材料越少，则未硬化的光反应性基团越少，减少了液晶显示装置的余像，并且还提高了反应效率。例如，垂直光取向材料可以以大约50wt％或更少的浓度混合在其中。另外，如果垂直光取向材料以例如大约5wt％或更多的浓度混合在其中，则可以获得更好的预倾斜一致性，因此可以减少液晶显示装置中的污点。垂直光取向材料和偏振主取向材料的表面张力分别为例如大约25达因/cm至大约65达因/cm。垂直光取向材料的表面张力应该例如等于或小于偏振主取向材料的表面张力，以实现更精细的MPS。
垂直光取向材料是重均分子量为例如大约1000至大约1000000的聚合材料，并且是具有例如连接到至少一条侧链的主链的化合物，所述侧链包括柔性官能团、热塑性官能团、光反应性基团和垂直官能团等。
柔性官能团或热塑性官能团是有助于连接到聚合物主链的侧链取向的官能团，并可以由例如具有大约3至大约20个碳原子的取代或未取代的烷基或烷氧基组成。
光反应性基团是通过照射诸如UV的光而直接经历光二聚化或光异构化的官能团。例如，光反应性基团由选自于偶氮基化合物、肉桂酸酯基化合物、查尔酮基化合物、香豆素基化合物、顺丁烯二酰亚胺基化合物和它们的组合中的至少一种组成。
垂直官能团用作使所有侧链相对于与基底110和210平行定位的主链垂直移动的基团，并可由例如芳基基团或环己基基团，芳基基团用具有大约3个至大约10个碳原子的烷基基团或烷氧基基团取代，环己基基团用具有大约3个至大约10个碳原子的烷基基团或烷氧基基团取代。
例如，将与柔性基团、光反应性基团、垂直官能团等连接的二胺等单体与酸酐等聚合来制造垂直光取向材料。例如，将其中包括氟、芳基和肉桂酸酯的至少一条侧链被取代的二胺与酸酐聚合以形成垂直光取向材料。氟是用来检测垂直光取向材料的标记物。
可通过例如将与热塑性官能团、光反应性基团、垂直官能团等连接的化合物加入到聚酰亚胺、聚酰胺酸等中来制备根据示例性实施例的垂直光取向材料。在这种情况下，由于将热塑性官能团与聚合物主链直接连接，所以侧链包括例如热塑性官能团、光反应性基团、垂直官能团等。
偏振主取向材料可包括例如聚合主链，并且其重均分子量是大约10000至大约1000000。如果酰亚胺基团以大约50mol％至大约80mol％的浓度包括在偏振主取向材料中，则可减少液晶显示装置的污点和余像。为了实现更精细的MPS并减少液晶显示装置的余像，主取向材料可以包括例如浓度为大约5mol％或更少的与聚合物主链连接的垂直官能团。
主链可由例如选自于聚酰亚胺、聚酰胺酸、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酯、聚乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯和它们的混合物中的至少一种组成。因为主链包括更多环结构的酰亚胺(例如，因为主链包括浓度优选地为大约50mol％或更多的酰亚胺基团)，则主链的硬度会更大。因此，减少了在长期驱动液晶显示装置的情况下会产生的污点，因此液晶分子的取向稳定性将更好。
偏振主取向材料可与SC-VA模式中的表面主取向材料对应。此外，将理解的是，偏振主取向材料可以是用于制造VA模式或TN模式装置的材料。
如果将UV照射到MPS分离的垂直光取向材料层，则光反应性基团被光硬化，从而形成光硬化层35。通过热硬化形成的主取向膜33和通过UV形成的光硬化层35构成下板取向膜291。
照射到垂直光取向材料层的光可以是例如偏振UV、准直的UV或倾斜的光。偏振UV可以是例如线性偏振紫外光(LPUV)或者局部偏振紫外光(PPUV)。照射的波长可以是例如大约270nm至大约360nm，照射的能量可以是大约10mJ至大约5000mJ。将设置有透射光的开口部分和阻挡光的光阻挡部分的掩模布置得与下显示面板100或上显示面板200上的光硬化区域或非光硬化区域对应，然后将光照射到掩模。根据本发明的示例性实施例，以相对于显示面板100的基底110和显示面板200的基底210的预定的倾斜角(例如，大约20°至大约70°)照射LPUV。通过穿过掩模中的开口部分的光，垂直光取向材料层经历二聚化反应、顺反异构化或者光分解反应。因此，根据LPUV的方向和偏振方向而光硬化的光硬化层35的聚合物具有相对于垂直于基底110的方向稍微倾斜的方向。
这起到了就像取向膜291和292的表面已经沿特定方向被摩擦了的效果相同的效果。与光硬化层35相邻的液晶分子31类似于光硬化层35的聚合物而倾斜，从而具有特定角度的预倾斜角。因此，基于偏振UV的倾斜角，确定了液晶分子31的预倾斜角的方向并且形成了具有沿特定预倾斜方向取向的液晶分子31的畴。根据本发明的示例性实施例，具有两个预倾斜角方向的光硬化层35和36形成在下显示面板100和上显示面板200中的每个上，并且液晶显示装置的液晶层3具有四个畴，这四个畴按矢量和沿光硬化层35和36的预倾斜角具有不同的方位角。另一方面，具有四个不同方向的光硬化层35和36可形成在下显示面板100和上显示面板200中的任一个上，从而液晶层3可具有例如四个畴。四个畴的方位角可以相对于偏振器的偏振轴倾斜例如大约45°。
在接下来的步骤S340中，在其上形成有下板取向膜291的下显示面板100和其上形成有上板取向膜292的上显示面板200之间形成密封剂，并将两个显示面板100和200密封，从而制造液晶显示面板组件300。制造的液晶显示面板组件300具有偏振UV-VA模式的特性。如果基于偏振UV-VA模式来制造液晶显示装置，则减少了未硬化的光反应性基团，有助于减少液晶显示装置的余像。此外，根据偏振UV的方向来形成畴，提高了液晶显示装置的可加工性。换言之，在SVA模式或者SC-VA模式中，液晶分子31根据微分支197的方向和通过曝光电压而在液晶层3中形成的电场而具有预倾斜角，但是在偏振UV-VA模式中，在将两个显示面板100和200密封之前形成光硬化层35而与微分支197是否存在和微分支197的方向无关，从而提高了可加工性。
通过例如具有混合的光取向材料48的偏振取向反应物来形成根据本发明示例性实施例的液晶显示装置的取向膜。根据本发明示例性实施例的偏振取向反应物中含有的混合的光取向材料48在相分离工艺中容易移动到偏振取向反应物的表面，由此减少了未硬化的光反应性聚合物，降低了制造成本、减少了RDC电压或者减少了液晶显示装置的余像。根据本发明示例性实施例的混合的光取向材料48包括例如热反应性部分48a、光反应性部分48b和垂直功能部分48c(见图15A至图15G)，并可以是它们的化合物。
除了构成偏振取向反应物的材料和热固化工艺中的MPS工艺以外，本发明的该示例性实施例与通过前述偏振UV-VA模式制造的液晶显示面板组件的示例性实施例基本相似。将简化或省略重复的描述。由于下板取向膜291和上板取向膜292以基本相似的方式形成，所以将在对取向膜291和292之间不做区分的情况下来描述根据本发明当前示例性实施例的取向膜的形成工艺。
现在，将参照图15A至图15G来给出根据本发明示例性实施例的通过具有混合的光取向材料48的偏振取向反应物47形成的取向膜的形成工艺的详细描述。图15A至图15G示出了根据本发明示例性实施例的形成另一UV-VA模式的液晶显示面板组件的取向膜的连续工艺。参照图15A，如上所述将具有混合的光取向材料48的偏振取向反应物47施加到像素电极191和共电极270上。例如在下显示面板100和上显示面板200的内部区域上形成具有混合的光取向材料48的偏振取向反应物47，或者以部分叠置的方式将偏振取向反应物47施加到下显示面板100和上显示面板200的外部区域上。具有混合的光取向材料48的偏振取向反应物47可以是例如偏振主取向材料37、光取向垂直材料49、混合的光取向材料48和溶剂的混合物。像素电极191和共电极270可不具有前述微分支197或微缝隙199。
现在，将进行对构成具有混合的光取向材料48的偏振取向反应物47的偏振主取向材料37、光取向垂直材料49、混合的光取向材料48和溶剂的组成比的详细描述。
在溶剂中溶解通过包括光取向垂直材料49、偏振主取向材料37和混合的光取向材料48所制备的固体成分，以形成包括混合的光取向材料48的偏振取向反应物47。在偏振取向反应物47中，溶剂的浓度可以是例如大约85wt％至大约98wt％(例如，大约93.5wt％)，在偏振取向反应物47中，除溶剂以外的固体成分(例如，混合的光取向材料48、偏振主取向材料37和光取向垂直材料49的组合)的浓度可以是大约2wt％至大约15wt％(例如，大约6.5wt％)。当施加到上显示面板时，浓度为例如大约2wt％或更多的固体成分可有助于提高偏振取向反应物47的可印刷性。浓度为例如大约15wt％或更少的固体成分可有助于防止由于固体成分未溶解在溶剂中而形成的沉淀的产生，并可使偏振取向反应物47的可印刷性良好。
在固体成分中，偏振主取向材料37的浓度可以为例如大约34wt％至大约89.55wt％(例如，大约70wt％)，光取向垂直材料49的浓度可以为大约8.5wt％至大约59.7wt％(例如，大约30wt％)，混合的光取向材料48的浓度可以为大约0.5wt％至大约15wt％(例如，大约5wt％)。固体成分是除了溶剂之外的偏振取向反应物47。在固体成分的总重量中浓度为例如大约0.5wt％或更多的混合的光取向材料48可与光取向垂直材料49反应，从而将最小的光反应性引入到光取向垂直材料49中。在固体成分的总重量中浓度为例如大约15wt％或更少的混合的光取向材料48可使通过偏振取向反应物47形成的取向膜的取向特性的降低最小化。
光取向垂直材料49与偏振主取向材料37的重量比可以为例如大约1∶9至大约6∶4(例如，大约1∶9至大约5∶5)。具有此重量比的偏振取向反应物47可在上述预加热或加热工艺之后容易地相分离，并且混合的光取向垂直材料48可易于移动到偏振取向材料47的与空气接触的表面。为了材料的存储性和可印刷性，光取向垂直材料49和偏振主取向材料37均可具有例如大约10000至大约900000的重均分子量。重均分子量是通过凝胶渗透色谱(GPC)估计的单分散聚苯乙烯的转换值(conversed value)。
(P295)下面，将对构成包括混合的光取向材料48的偏振取向反应物47的偏振主取向材料37、光取向垂直材料49、混合的光取向材料48和溶剂进行详细描述。
偏振主取向材料37是由例如不具有侧链且浓度为大约95mol％至大约100mol％的单体和具有侧链且浓度为大约0mol％至大约5mol％的单体的化合物组成，并且具有此组成比的偏振主取向材料37具有水平取向性能。例如，不具有侧链的单体在偏振主取向材料37中可以为大约100mol％，但是可以在不降低水平取向性能的组成范围内，例如在大约95mol％至大约100mol％的组分范围内。此外，在偏振主取向材料37中，具有侧链的单体可以在不降低水平取向性能的组成范围内，例如在大约0mol％至大约5mol％的组成范围内。构成偏振主取向材料37的单体的侧链可包括例如除-H以外的所有官能团。尽管构成偏振主取向材料37的单体的侧链可例如与构成光取向垂直材料49的单体的侧链基本相同，但是偏振主取向材料37由于其具有侧链的单体的此组成比低而可具有水平取向性能。
偏振主取向材料37可以是例如选自于聚酰亚胺类化合物、聚酰胺酸类化合物、聚硅氧烷类化合物、聚乙烯醇肉桂酸酯类化合物、聚丙烯酸酯类化合物、聚甲基丙烯酸甲酯类化合物和它们的混合物中的至少一种。
根据本发明的示例性实施例，如果偏振主取向材料37是聚酰亚胺类化合物，则该化合物的主链可以是具有酰亚胺键的单体。
光取向垂直材料49是由例如其端部与具有疏水基团的侧链连接的单体与不具有侧链的单体组成的化合物。构成光取向垂直材料49的具有侧链的单体可以为例如大约10mol％至大约70mol％(例如，大约20mol％至大约60mol％)，不具有侧链的单体可以为例如大约30mol％至大约90mol％(例如，大约40mol％至大约80mol％)。具有此组成比的光取向垂直材料49具有垂直取向性能。
构成光取向垂直材料49的具有侧链的单体和不具有侧链的单体可以为例如选自于构成聚酰亚胺类化合物的酰亚胺键单体、构成聚酰胺酸类化合物的酰胺酸基单体、构成聚硅氧烷类化合物的硅氧烷基单体、构成聚乙烯醇肉桂酸酯类化合物的乙烯肉桂酸酯基单体、构成聚丙烯酸酯类化合物的丙烯酸酯基单体、构成聚甲基丙烯酸甲酯类化合物的甲基丙烯酸甲酯单体和它们的混合物中的至少一种。
光取向垂直材料49的主链可以是例如聚酰亚胺类化合物或聚酰胺酸类化合物。根据本发明的示例性实施例，由酰亚胺键的单体组成的光取向垂直材料49包括例如作为主链的聚酰亚胺类化合物，并具有其中侧链连接到主链的结构。通过例如将聚酰胺酸类化合物的一部分酰亚胺化来制备由酰亚胺键的单体组成的光取向垂直材料49。除了侧链以外，将光取向垂直材料49的主链限定为单体的连接部分。根据本发明的示例性实施例，可通过例如二胺类化合物与酸酐的反应来制备包括作为主链的聚酰胺酸类化合物的光取向垂直材料49。二胺类化合物可以是具有与侧链基本相同的官能团的二胺。
光取向垂直材料49的侧链具有第一官能团、与第一官能团连接并包括许多环状碳原子的第二官能团和与第二官能团连接的垂直官能团49c。第一官能团可包括例如具有1个至10个碳原子的烷基或烷氧基。第二官能团通过第一官能团与主链连接，并与垂直官能团49c连接。第二官能团可包括例如环己烷、苯、苯并二氢吡喃、荼、四氢吡喃和二噁烷或类固醇衍生物。图15C中示出的垂直官能团49c是与侧链的末端连接的疏水基团。垂直官能团49c可包括例如线性类型或分支类型(其中侧链与线性类型连接)的具有1个至12个碳原子的烷基或具有2个至12个碳原子的烯基。在垂直官能团49c中，氢原子可由例如F或Cl取代。
根据本发明的示例性实施例，光取向垂直材料49的侧链可以是由例如下面的式X-UV1至式X-UV4表示的单体。
式X-UV1
Figure BDA00002287011501701
式X-UV2
Figure BDA00002287011501702
式X-UV3
Figure BDA00002287011501703
式X-UV4
根据本发明的示例性实施例，光取向垂直材料49的侧链可包括例如具有光反应性基团的光反应性部分。连接到光取向垂直材料49的侧链的光反应性基团可通过光固化来形成具有预倾斜角的光硬化层。光反应性部分可以取代例如位于第一官能团和垂直官能团49c之间的第二官能团，从而与第一官能团和垂直官能团49c连接。与此不同，光反应性部分可例如位于第一官能团和第二官能团之间，从而分别与第一官能团和第二官能团连接。与光取向垂直材料49的侧链连接的光反应性部分可以是由例如下面的式X-UV5至式X-UV9表示的单体。
式X-UV5
Figure BDA00002287011501711
式X-UV6
Figure BDA00002287011501712
式X-UV7
Figure BDA00002287011501713
式X-UV8
式X-UV9
Figure BDA00002287011501715
连接到光取向垂直材料49的侧链的光反应性部分可以是例如选自于前述的光反应性聚合物、反应性液晶元、可光聚合的材料、可光异构化的材料和它们的组合或混合物中的至少一种。
根据本发明的混合的光取向材料48包括由例如下式X-UP1表示的化合物。混合的光取向材料48由例如热反应性部分48a、光反应性部分48b、连接部分和垂直功能部分48c组成。热反应性部分48a中的碳-碳键通过热而断开，并有助于光取向垂直材料49与混合的光取向材料48彼此连接。光反应性部分48b通过光与任何其它光反应性部分连接。连接部分将光反应性部分48b与热反应性部分48a和垂直功能部分48c连接。垂直功能部分48c提高混合的光取向材料48的垂直取向性能。
式X-UP1
B1-X1-A1-Y1-D
其中，A1是图15C中示出的混合的光取向材料48的光反应性部分48b。光反应性部分48b可通过照射光而与相邻的光反应性部分48b聚合或者固化。A1可以是肉桂酸酯、香豆素或查尔酮。
X1和Y1是连接部分，并将光反应性部分A1与热反应性部分B1和垂直功能部分D连接。X1和Y1均可以是单键或者-CnH2n-(其中，n是1至6的整数)。如果X1和/或Y1是CnH2n-，则X1和/或Y1可具有线性类型或分支类型的烃。构成X1或Y1的一个或多个-CH2-可以分别被-O-或-Si-取代。根据本发明的示例性实施例，X1和/或Y1可以是-CH2-、-CH2-CH2-、-O-CH2-、-CH2-Si-或-O-Si-O-。
B1是图15C中示出的热反应性部分48a。B1由容易被热断开的碳-氧键组成，并且可容易地与光取向垂直材料49连接。B1可以是
Figure BDA00002287011501721
D是在图15C中示出的具有垂直取向性能的混合的光取向材料48的垂直功能部分48c，并且为具有1个至12个碳原子的烷基或者具有2个至12个碳原子的烯基。混合的光取向材料48的垂直功能部分48c提高了垂直取向性能。例如，除了连接到光取向垂直材料49的侧链的垂直官能团49c以外，混合的光取向材料48包括垂直功能部分48c，因此增加了构成偏振取向反应物47的垂直官能团的数量。因此，具有垂直功能部分48c的混合的光取向材料48和具有垂直官能团49c的光取向垂直材料49通过例如热固化工艺彼此连接，从而提高了垂直官能团的密度，并可以提高取向膜的垂直取向性能。在式X-UP1中，除了B1以外，氢原子均可被例如F或Cl取代。
根据本发明的示例性实施例，由例如式X-UP1表示的混合的光取向材料48具有构成A1的肉桂酸酯、分别构成X1和Y1的-O-Si-O-、构成B1的以及构成D的
Figure BDA00002287011501723
根据本发明的示例性实施例，混合的光取向材料48可包括由例如下式X-UP2表示的化合物。
式X-UP2
B2-X2-A2
其中，A2可以是构成上述混合的光取向材料48的光反应性部分48b的材料，X2可以是构成上述混合的光取向材料48的连接部分的材料，B2可以是构成上述混合的光取向材料48的热反应性部分48a的材料。在式X-UP2中，除了B2以外，氢原子可以被例如F或Cl取代。
与由式X-UP1表示的混合的光取向材料48相比，由式X-UP2表示的混合的光取向材料48不具有垂直功能部分48c。尽管由式X-UP2表示的混合的光取向材料48不具有垂直功能部分48c，但是光反应性部分48b的大尺寸能够使光取向垂直材料49的侧链稳定地布置。
溶剂可以是例如有助于光取向垂直材料49、偏振主取向材料37和混合的光取向材料48的溶解或混合的化合物，或者是能够提高它们的可印刷性的化合物。溶剂可以是例如有机溶剂，或者可以是前述溶剂材料中的一种。
为了改善光硬化反应，偏振取向反应物47还可包括前述光引发剂。
参照图15B至图15E，在被施加之后，偏振取向反应物47由例如如上所述的预加热(图15B)或者后加热(图15D)热固化。偏振取向反应物47通过热固化而经历MPS。根据本发明的示例性实施例，偏振取向反应物47在预加热步骤中经历相分离，并且相分离在后加热步骤中完成。现在，将详细描述偏振取向反应物47的相分离工艺。
参照图15B，将偏振取向反应物47预加热。将预加热的偏振取向反应物47MPS分离为偏振主取向材料层37a和垂直光取向材料层46a，并且例如将偏振取向反应物47的溶剂蒸发。偏振主取向材料层37a被形成为例如靠近像素电极或共电极，并且主要含有偏振主取向材料37。偏振主取向材料层37a可包含例如光取向垂直材料49和混合的光取向材料48。垂直光取向材料层46a被形成为例如靠近接触空气的表面，并且主要含有偏振主取向材料37和混合的光取向材料48。垂直光取向材料层46a可包含例如偏振主取向材料37。可将光取向垂直材料49和偏振主取向材料37基本混合在偏振主取向材料层37a与垂直光取向材料层46a之间的界面中。
参照图15C，如下对偏振取向反应物47进行相分离。根据本发明的示例性实施例，构成偏振取向反应物47的光取向垂直材料49与偏振主取向材料37相比具有非极性，而偏振主取向材料37与光取向垂直材料49相比具有极性。此外，空气与构成像素电极或者共电极的材料相比具有非极性，而构成像素电极或者共电极的材料与空气相比具有极性。因此，在预加热工艺中，构成偏振取向反应物47的光取向垂直材料49由于其对空气的亲和性大于其对偏振主取向材料37的亲和性而主要沿接触空气的表面的方向移动。此外，由于具有极性的偏振主取向材料37挤压混合的光取向材料48，所以混合的光取向材料48像光取向垂直材料49那样移动，由此与光取向垂直材料49混合。因此，在预加热步骤中沿表面的方向移动的混合的光取向材料48和光取向垂直材料49形成垂直光取向材料层46a。因此，由于偏振主取向材料37和光取向垂直材料49的相分离工艺，混合的光取向材料48可容易地朝接触空气的表面移动，由此减少了偏振取向反应物47中含有的混合的光取向材料48的含量。另一方面，构成偏振取向反应物47的偏振主取向材料37由于其对偏振取向反应物47的底部上(例如，在像素电极或共电极附近)形成的材料的亲和性大于对光取向垂直材料49的亲和性而超电极层移动。朝电极层移动之后，偏振主取向材料37和一些光取向垂直材料49形成偏振主取向材料层37a。光取向垂直材料49的垂直官能团49c可在预加热中具有垂直取向。混合的光取向材料48可包括例如热反应性部分48a、光反应性部分48b和垂直功能部分48c。
参照图15D和图15E，如上所述将相分离的偏振取向反应物46a和37a后加热。后加热的偏振取向反应物46a和37a形成主取向膜33和垂直取向。主要通过例如偏振主取向材料37的固化来形成主取向膜33。在后加热工艺中，构成混合的光取向材料48的热反应性部分48a的化学键容易被破坏，并且键断裂的热反应性部分48a化学结合到光取向垂直材料49。因此，构成垂直光取向材料层46a的光取向垂直材料49和混合的光取向材料48的热反应性部分48a被化学结合，并且光反应性部分48b和垂直功能部分48c在垂直光取向材料层46a的表面上形成垂直取向。因此，即使光取向垂直材料49不具有光反应性，光取向垂直材料49仍可通过被结合到混合的光取向材料48的热反应性部分48a而具有光反应性。结合到混合的光取向材料48的光取向垂直材料49或者偏振主取向材料37可具有光反应性，从而进一步减少偏振取向反应物47中含有的混合的光取向材料48的含量。在后加热工艺中，可另外地蒸发偏振取向反应物47的溶剂。此外，在后加热工艺中，光取向垂直材料49中含有的垂直官能团49c可以被垂直取向。
例如，在完成后加热工艺后，通过DIW来清洗偏振取向反应物47，并且可以通过IPA来另外地清洗偏振取向反应物47。在清洗之后，将偏振取向反应物47干燥。
现在，参照图15F和图15G，如果将光照射到垂直光取向材料层46a，则混合的光取向材料48的光反应性部分48b被硬化，如图15G所示在主取向膜上形成了光硬化层35。通过热固化形成的主取向膜33和通过UV光形成的光硬化层35构成下板取向膜291。图15F中示出的照射到垂直光取向材料层46a的光以及光硬化工艺与上面在偏振UV-VA模式相关的描述中的光和光硬化工艺相同。通过非接触光硬化工艺，光硬化层具有预倾斜角。光硬化层相对于显示面板100和200的基底的预倾斜角可为例如大约80°至大约90°，更优选地为大约87.5°至大约89.5°。由于光照射方法，即使像素电极不具有微缝隙199或微分支197，根据本发明示例性实施例的液晶显示装置仍可具有多个畴，液晶显示装置将液晶层3划分为多个畴。
后面，如上面关于步骤S340描述的，在其上形成有下板取向膜291的下显示面板100和其上形成有上板取向膜292的上显示面板200之间形成液晶层3和密封剂。将由密封剂组装的显示面板100和200退火。密封剂的材料、密封剂的固化工艺和退火可以与上述具有刚性垂直取向侧链的主取向膜33和34的密封剂的材料、密封剂的固化工艺和退火相同。按这种方式制造的液晶显示面板组件300具有偏振UV-VA模式的特性。
根据本发明的示例性实施例，在形成取向膜的工艺中，偏振取向反应物47中含有的混合的光取向材料48可容易地朝照射光的表面移动，从而能够减少偏振取向反应物47中含有的混合的光取向材料48的含量。因此，可以降低液晶显示装置的制造成本。
此外，由于光取向垂直材料49或偏振主取向材料37与混合的光取向材料48结合，所以光取向垂直材料49或偏振主取向材料37可具有极性，从而有助于进一步减少偏振取向反应物47中含有的混合的光取向材料48的含量。
此外，可以将留存在取向膜中的混合的光取向材料48的量最小化，从而有助于降低RDC电压或者减少液晶显示装置的余像。
通过根据本发明示例性实施例的具有混合的光取向材料48的偏振取向反应物47来形成主取向膜33和34，并制造具有主取向膜33和34的液晶显示装置。
根据本发明的实验所应用的偏振取向反应物47包含溶剂和固体成分，所述固体成分包括例如偏振主取向材料37、光取向垂直材料49和混合的光取向材料48。构成偏振取向反应物47的固体成分为例如大约6.5wt％，溶剂为大约93.5wt％。此外，例如，在固体成分中，构成固体成分的光取向垂直材料49为大约30wt％，偏振主取向材料37为大约70wt％，混合的光取向材料48是大约5wt％。
光取向垂直材料49为例如二酸酐和二胺的化合物(JSR，PI-37)，其由比例为大约1∶0.4∶0.6的组成，其中，W2是W3是
Figure BDA00002287011501763
偏振主取向材料37为二酸酐和二胺的化合物(JSR，PA-4)，其由比例为大约1∶1的
Figure BDA00002287011501764
组成，其中，W1是
Figure BDA00002287011501765
混合的光取向材料48为例如由下式X-UP3表示的化合物(JSR，P_A(std.))。
式X-UP3
Figure BDA00002287011501766
溶剂是例如大约45wt％的N-甲基吡咯烷酮与大约55wt％的丁基溶纤剂的混合物。
将具有上面的组成比、被施加到17英寸液晶显示面板的偏振取向反应物47例如以大约80℃预热，然后以大约220℃后加热达大约20分钟。然后，例如沿与形成在构成上显示面板的共电极上的偏振取向反应物47的反向平行方向照射线性偏振UV，同时线性偏振UV相对于显示面板的基底的表面具有大约50°的倾斜角。按照相同的方式，将线性偏振UV照射到形成在构成下显示面板的像素电极上的偏振取向反应物47。
由于照射的UV，下板光硬化层35和上板光硬化层36具有反向平行的预倾斜角。换言之，光硬化层35和36具有例如四个不同的预倾斜角，并且液晶显示装置的液晶层3具有四个畴，所述四个畴被形成为通过具有四个不同预倾斜角的光硬化层35和36而具有不同的方位角。通过四个不同的预倾斜角的矢量和来限定四个畴的方位角。线性偏振UV的强度为例如大约20mJ/cm2。通过结合上面图11描述的基于电荷共享的1G1D驱动来操作所制造的液晶显示面板组件。
在所制造的液晶显示装置中，与光硬化层35/36相邻的液晶分子31相对于液晶显示面板的基底的表面具有例如大约88.2°的预倾斜角。此外，已经在具有例如大约50℃高温的室中用测闪图案(check flicker pattern)的图像操作达24小时的液晶显示装置的表面余像表现出大约3的良好级别。
液晶显示装置的驱动
现在，将参照图11来描述液晶显示装置的一个像素PX的等效电路的结构和操作。图11是根据本发明示例性实施例的图3所示的一个像素PX的基于电荷共享(CS)充电的1G1D的等效电路图。液晶显示装置中的一个像素PX的等效电路包括例如信号线和连接到信号线的像素PX，信号线包括栅极线121、存储电极线125、下栅极线123和数据线171。
一个像素PX由例如第一、第二和第三TFT Qh、Ql和Qc、第一和第二液晶电容器Clch和Clcl、第一和第二存储电容器Csth和Cstl以及下电容器Cstd组成。形成在下显示面板100上的第一和第二TFT Qh和Ql是例如三端子器件，其中，它们的栅电极或控制端子被连接到栅极线121，它们的源电极或输入端子被连接到数据线171，它们的漏电极或输出端子被分别连接到第一和第二液晶电容器Clch和Clcl以及第一和第二存储电容器Csth和Cstl。第三TFT Qc是三端子器件，其中，它的栅电极或控制端子被连接到下栅极线123，它的源电极或输入端子被连接到第二液晶电容器Clcl或第二TFT Ql的输出端子，它的漏电极或输出端子被连接到下电容器Cstd。构成像素电极191的第一子像素电极191h和第二子像素电极191l被分别连接到第一和第二TFTQh和Ql的漏电极或输出端子。第一液晶电容器Clch的电极被连接到第一子像素电极191h，第二液晶电容器Clcl的电极被连接到第二子像素电极191l，第一液晶电容器Clch和第二液晶电容器Clcl的其他电极均被连接到上显示面板200上的共电极270。第一存储电容器Csth的电极被连接到第一子像素电极191h，第二存储电容器Cstl的电极被连接到第二子像素电极191l，第一存储电容器Csth和第二存储电容器Cstl的其他电极均被连接到下显示面板100上的存储电极线125，或者被连接到连接到存储电极线125的部分126、127和128。下电容器Cstd的一个电极被连接到第三TFT Qc的输出端子，下电容器Cstd的另一电极被连接到存储电极线125。第一存储电容器Csth和第二存储电容器Cstl可以分别提高第一液晶电容器Clch和第二液晶电容器Clcl的电压保持能力。电容器Clch、Clcl、Csth、Cstl和Cstd的电极彼此叠置，绝缘体3、140、181和182设置在所述电极之间。
现在，将详细描述像素PX的充电原理。如果将栅极导通电压Von提供到第n栅极线Gn，则连接到第n栅极线Gn的第一TFT Qh和第二TFT Ql被导通，并且栅极截止电压Voff被提供到第n下栅极线An。因此，第n数据线Dn上的数据电压通过被导通的第一TFT Qh和第二TFT Ql而被相等地提供到第一子像素电极191h和第二子像素电极191l。由于第一液晶电容器Clch充入与共电极270上的共电压Vcom与第一子像素电极191h上的电压之间的电压差一样多的电荷，并且第二液晶电容器Clcl充入与共电极270上的共电压Vcom与第二子像素电极191l上的电压之间的电压差一样多的电荷，所以第一液晶电容器Clch和第二液晶电容器Clcl的充电电压值是相同的。然后，将栅极截止电压Voff提供到第n栅极线Gn，将栅极导通电压Von提供到第n下栅极线An。换言之，第一TFT Qh和第二TFT Ql均被截止，第三TFT Qc被导通。因此，连接到第二TFT Ql的输出端子的第二子像素电极191l上的电荷流入下电容器Cstd，从而降低了第二液晶电容器Clcl上的电压。结果，尽管相同的数据电压被提供到子像素电极191h和191l，但是第一液晶电容器Clch上的充电电压大于第二液晶电容器Clcl上的充电电压。第二液晶电容器Clcl上的电压与第一液晶电容器Clch上的电压的比可以为例如大约0.6至大约0.9∶1(例如，大约0.77∶1)。按这种方式，第一子像素电极191h和第二子像素电极191l提供有相同的数据电压，第二子像素电极191l的第二液晶电容器Clcl和下电容器Cstd共享电荷以使第一液晶电容器Clch和第二液晶电容器Clcl的电容彼此不同。这称作CS充电。
结果，第一子像素电极191h的液晶分子31接收比第二子像素电极191l的液晶分子31的电场强度大的电场，使得第一子像素电极191h的液晶分子31倾斜得更多。由于如果通过CS充电的第一子像素190h和第二子像素190l的液晶分子31具有不同的倾斜角则它们补偿了光的相位延迟，所以根据本发明示例性实施例的液晶显示装置可具有良好的侧面可视性和宽的参考视角。参考视角是指侧面对比度比正面对比度为例如大约1/10的限制角或中间灰度亮度交叉限制角(inter-gray level luminance-crossing limit angle)。参考视角越宽，则液晶显示装置的侧面可视性会越好。此外，一条栅极线121和一条数据线171连接到一个像素PX，以操作构成一个像素的子像素190h和190l，从而提高液晶显示装置的开口率。这种一条栅极线121和一条数据线171连接到一个像素PX的方法是1G1D。
在本发明的示例性实施例中，如果提供到第n栅极线Gn的栅极导通电压Von和提供到第n下栅极线An的栅极导通电压Von由于栅极导通电压的信号延迟而叠置，则在像素电极中会发生不良充电。为了对此进行改正，第n下栅极线An可以例如连接到第(n+m)栅极线121(其中，m≥1)(例如，第(n+4)栅极线121)，以接收栅极导通电压Von。
根据本发明示例性实施例的1-像素PX电路是基于2-TFT(2T)充电的1栅极线2数据线(1G2D)，其中，两个TFT和两条数据线连接到一个像素PX。换言之，第一子像素电极191h和第二子像素电极191l分别连接到第一和第二TFT的输出端子，其中，第一和第二TFT具有连接到同一栅极线的栅电极，并且两条不同的数据线分别连接到第一和第二TFT的输入端子。通过两条不同的数据线提供到第一子像素电极191h和第二子像素电极191l的不同的数据电压是与一个图像对应的电压的分压。基于2T充电的1G2D驱动可以将任意数据电压施加到子像素电极191h和191l中的每个子像素电极，由此进一步提高了液晶显示装置的侧面可视性。
本发明的示例性实施例提供了一种摆动电压电极线驱动方法。例如，在该驱动方法中，每个像素具有两个TFT、一条栅极线、一条数据线以及两条摆动电压电极线。第一和第二TFT的栅电极被连接到栅极线，它们的源电极被连接到数据线，它们的漏电极被分别连接到第一和第二子像素电极以及第一和第二存储电容器。第一液晶电容器的电极被连接到第一子像素电极，第二液晶电容器的电极被连接到第二子像素电极，第一液晶电容器和第二液晶电容器的其他电极均被连接到形成在上显示面板上的共电极。第一存储电容器的电极被连接到第一子像素电极，第二存储电容器的电极被连接到第二子像素电极，第一存储电容器和第二存储电容器的其他电极被分别连接到摆动电压电极线。在像素操作期间，将具有特定周期的电压电平的脉冲串施加到摆动电压电极线，将反相电压(opposite-phase voltage)同时施加到第一子像素的摆动电压电极线和第二子像素的摆动电压电极线。被提供到摆动电压电极线的脉冲串可具有例如两个不同电压。因此，第一子像素液晶电容器中充入的电压与第二子像素液晶电容器中充入电压的电平彼此不同，由此提高了液晶显示装置的侧面可视性。
本发明的示例性实施例提供了例如一种存储电极线电荷共享驱动方法。在该驱动方法中，每个像素具有例如三个TFT、一条栅极线、一条数据线和一条存储电极线。第一TFT和第二TFT的栅电极被连接到栅极线，它们的源电极被连接到数据线、它们的漏电极被分别连接到第一子像素液晶电容器和第二子像素液晶电容器的端子。第一子像素液晶电容器和第二子像素液晶电容器的其他端子均连接到上板共电极。第三TFT的栅电极被连接到存储电极线，它的源电极被连接到第二子像素液晶电容器的连接到第二TFT的漏电极的电极，它的漏电极被连接到存储电极线的对向电极(opposing electrode)或者第三TFT的漏电极的延伸部分。由于第二子像素液晶电容器的充入电压通过存储电极线上的电压与第三TFT的漏电极的延伸部分共享电荷，所以第二子像素的充入电压比第一子像素的充入电压低。提供到存储电极线的电压可例如与共电极上的电压基本相同。
现在，将详细描述通过前述方法制造的液晶显示装置的操作。液晶显示装置具有图3所示的像素PX结构，并且以结合图11描述的方法操作。根据形成取向膜291和292的方法来区别用于制造液晶显示面板组件300的每种模式，例如，SVA、SC-VA和偏振UV-VA模式。然而，在制造液晶显示面板组件300之后，液晶显示装置以基本相同的方式操作而不论所用模式如何。因此，将在不提及用来形成取向膜的模式的情况下在下面详细描述液晶显示装置的操作。
使用具有图3的像素PX的下显示面板100和上显示面板200来基于SVA、SC-VA或偏振UV-VA模式组装液晶显示面板组件300。通过例如将驱动器400和500、信号控制器600和灰度电压发生器800连接到图1所示的液晶显示面板组件300来制造液晶显示装置。当不对液晶显示装置中的像素PX提供电压时，与取向膜291和292相邻的液晶分子相31对于与下显示面板100和上显示面板200垂直的方向具有稍微倾斜的特定的预倾斜角。如果数据电压被提供到像素电极191，则同一畴中的液晶分子31沿相同的倾斜方向移动。由于第一子像素电极191h和第二子像素电极191l的微分支197的方向相对于偏振器的透射轴或偏振轴彼此不同，所以边缘电场的强度根据微缝隙199的宽度而不同，液晶电容器的电压不同，子像素190h和190l的亮度不同。通过按这种方式调节子像素电极191h和191l的液晶的倾斜角，可以提高液晶显示装置的侧面可视性。此外，由于第二子像素电极191l具有上述MA区域，所以液晶分子31的布置可以连续变化，减少了当液晶分子31不连续取向时产生的纹理。
液晶显示装置的基本像素组
现在，将参照图12、图14以及图28至图32来描述根据本发明示例性实施例的呈现原色的基本像素组PS。该基本像素组PS可以提高液晶显示装置的可视性并减少五颜六色的污点或泛黄现象，有助于提高具有该基本像素组的液晶显示装置的品质。图12、图14以及图28至图32是根据本发明示例性实施例的液晶显示装置的基本像素组PS的像素电极191的平面图。图12、图14以及图28至图32仅示出了形成在下显示面板100上的基本像素组PS的像素电极的平面图。由于除了像素电极191的平面图以外的其他平面图与上述平面图相同，所以将省略对其他平面图的描述及其他重复描述。
如图12所示，基本像素组PS由例如与红、绿、蓝的原色对应的像素电极191R、191G和191B组成。红色像素PX的像素电极191R和绿色像素PX的像素电极191G例如在结构上相同，但是蓝色像素PX的像素电极191B与其他像素电极191R和191G在结构上部分不同。基本像素组PS包括例如与三原色(红色R、绿色G和蓝色B)对应的红色、绿色和蓝色像素PX。红色、绿色和蓝色像素PX分别具有红色、绿色和蓝色像素电极191R、191G和191B。呈现原色的滤色器可形成在下显示面板100或上显示面板200上。例如，像素电极191R、191G和191B均被划分为形成在两个子像素区域中的两个子像素电极191h和191l。红色像素电极191R具有形成在红色像素的第一子像素区域中的第一红色子像素电极191hR和形成在红色像素的第二子像素区域中的第二红色子像素电极191lR。绿色像素电极191G具有形成在绿色像素的第一子像素区域中的第一绿色子像素电极191hG和形成在绿色像素的第二子像素区域中的第二绿色子像素电极191lG。蓝色像素电极191B具有形成在蓝色像素的第一子像素区域中的第一蓝色子像素电极191hB和形成在蓝色像素的第二子像素区域中的第二蓝色子像素电极191lB。第一红色子像素电极191hR和第一绿色子像素电极191hG中的每个的微分支宽度和微缝隙宽度分别为例如大约3μm和大约3μm，第一蓝色子像素电极191hB的微分支宽度和微缝隙宽度分别为例如大约3μm和大约4μm。第二红色子像素电极191lR、第二绿色子像素电极191lG和第二蓝色子像素电极191lB中的每个的微分支宽度和微缝隙宽度分别为例如大约3μm和大约3μm。根据本发明的示例性实施例，蓝色像素中的第一子像素电极191hB的微缝隙的宽度例如比其他像素中的第一子像素电极191hR和191hG以及第二子像素电极191lR、191lG和191lB的微缝隙的宽度大，由此减小了蓝色像素中第一子像素的亮度。
第一红色子像素电极191hR、第一绿色子像素电极191hG和第一蓝色子像素电极191hB中的每个的微分支的方向为例如大约40°的θ3。第二红色子像素电极191lR、第二绿色子像素电极191lG和第二蓝色子像素电极191lB中的每个的微分支的方向为例如大约45°的θ4。θ3和θ4均为相对于偏振器的偏振轴的角。如果按照这种方式将第一子像素电极191hR、191hG和191hB的微分支方向与第二子像素电极191lR、191lG和191lB的微分支的方向设置得不同，则调节了第一子像素的亮度和第二子像素的亮度。在构成基本像素组的每个像素中，第二子像素的面积例如是第一子像素的面积的大约1.75倍。
现在，将描述具有图12所示的基本像素组PS的像素电极191的液晶显示装置的光学性能和效果。图13A是在传统的液晶显示装置中测量的灰度亮度比的曲线图，在传统的液晶显示装置中，构成基本像素组PS的所有像素电极具有相同的结构。图13B是在具有根据本发明示例性实施例的在图12示出的基本像素组PS的像素电极191的液晶显示装置中测量的灰度亮度比的曲线图。根据本发明示例性实施例的液晶显示装置基于SVA模式制造并利用基于CS充电的1G1D驱动来操作。此外，在本发明的当前示例性实施例中，第二子像素电极中充入的电压例如是第一子像素电极中充入的电压的大约0.77倍，并且液晶层中的盒间隔是例如大约3.55μm。
灰度亮度比曲线图的横轴表示与提供到子像素电极191h和191l的电压对应的灰度，其纵轴表示液晶显示装置的亮度比，所述亮度比在液晶显示装置右侧例如大约60°处通过分光镜测得。在右侧例如大约60°处测得的纵轴的亮度比表示灰度亮度与每种颜色的最大亮度的比值。通过示例的方式来参照图13A所示的蓝色亮度曲线B1，如果蓝色像素的亮度在最高灰度250是100坎德拉(cd)，在灰度150是50cd，则蓝色亮度曲线B1的亮度比是大约0.5。图13A所示的曲线R1、G1、B1和W1分别是在传统的液晶显示装置中测量的红光、绿光、蓝光和白光的亮度比曲线。图13B所示的曲线R2、G2、B2和W2分别是在根据本发明示例性实施例的液晶显示装置中测量的红光、绿光、蓝光和白光的亮度比曲线。白光亮度W1是红光亮度R1、绿光亮度G1以及蓝光亮度B1之和，白光亮度W2是红光亮度R2、绿光亮度G2以及蓝光亮度B2之和。红光亮度、绿光亮度和蓝光亮度与白光亮度的比分别为例如大约55％至大约65％、20％至大约30％和10％至大约20％。
如可从图13A的曲线图所见，在由椭圆形表示的中间灰度部分A8中，传统的红光亮度比曲线R1的斜率突然增大，从而与蓝光亮度比曲线B1相交。在经过了红光亮度比曲线R1与蓝光亮度比曲线B1彼此相交的点之后，红光亮度比大于蓝光亮度比。在该蓝光亮度比变得小于红光亮度比的灰度部分A8中，在液晶显示装置的侧面出现泛黄的颜色。如果视觉上观察到泛黄的颜色，则图像品质会降低且原始图像的颜色会杂乱(disordered)，由此使液晶显示装置的显示品质劣化。因此，防止泛黄的颜色在视觉上被察觉到可以是有利的。原色的亮度比在高灰度的特定一个灰度彼此交叉，但是在高灰度，灰度之间的亮度差大，所以几乎不会观察到泛黄的颜色。
然而，如图13B所示，根据本发明示例性实施例的具有基本像素组PS的像素电极的液晶显示装置不具有在传统的液晶显示装置中观察到的红光亮度比曲线R1与蓝光亮度比曲线B1彼此交叉的点。在图13B中的由椭圆形表示的中间灰度部分A8中，由于红光亮度比曲线R2和蓝光亮度比曲线B2在斜率上相似，所以不存在红光亮度比与蓝光亮度比彼此交叉的点。因此，根据本发明示例性实施例的液晶显示装置不会产生泛黄的颜色。
此外，如果由于不同原色的亮度比在某个灰度彼此交叉而原色中的亮度比发生变化，则液晶显示装置可引起色误差或者色位移。为了对此进行改正，可平衡地设计构成基本像素组PS的原色像素中的亮度比。
图14是根据本发明示例性实施例的液晶显示装置的基本像素组PS的像素电极191的平面图。图14仅示出了形成在下显示面板100上的基本像素组PS的像素电极191的平面图。由于除了像素电极191的平面图以外，其他平面图与图12所描述的平面图相同，所以省略对其他平面图的描述，并且还省略除了不同之处以外的其他重复描述。基本像素组PS包括例如与三原色(红色R、绿色G和蓝色B)对应的红色、绿色和蓝色像素PX。在每个像素中，形成了像素电极，并且每个像素电极包括例如第一子像素电极和第二子像素电极。
例如，第一红色子像素电极191hR和第一绿色子像素电极191hG中每个的微分支宽度和微缝隙宽度分别为大约3μm和大约3μm，第一蓝色子像素电极191hB的微分支宽度和微缝隙宽度在HA区域中分别为大约3μm和大约3μm，在LA区域中分别为大约3μm和大约4μm，在MA区域中分别为大约3μm和大约3μm至大约4μm。形成在每个畴中的微分支197关于水平和竖直十字形分支195对称。如果按这种方式形成第一蓝色子像素电极191hB，则与其他颜色像素的第一子像素相比，第一蓝色子像素的亮度降低。
第二红色子像素电极191lR、第二绿色子像素电极191lG和第二蓝色子像素电极191lB中的每个的微分支宽度和微缝隙宽度在HA区域中分别为大约3μm和大约3μm，在LA区域中分别为大约3μm和大约4μm，在MA区域中分别大约3μm和大约3μm至大约4μm。包括在第一蓝色子像素电极191hB和第二蓝色子像素电极191lB、第二红色子像素电极191lR以及第二绿色子像素电极191lG的每个中的MA区域是微分支宽度恒定为例如大约3μm且微缝隙宽度例如逐渐从大约3μm到大约4μm变化的区域。在每个畴中，HA区域的面积例如是畴区域的总面积(例如，HA区域、LA区域和MA区域的结合的面积)的大约61％。此外，MA区域的面积是例如HA区域的面积的大约30％至大约35％。形成在每个子像素中的每个畴中的微分支197例如关于水平和竖直十字形分支195对称。通过按这种方式形成第二子像素的子像素电极，能够相对于第一子像素的亮度来调节第二子像素的亮度。此外，由于MA区域形成在第二子像素电极上，纹理的发生减少并提高了第二子像素的亮度。
第一红色子像素电极191hR、第一绿色子像素电极191hG和第一蓝色子像素电极191hB中每个的微分支的方向等于例如大约40°的θ5。第二红色子像素电极191lR、第二绿色子像素电极191lG和第二蓝色子像素电极191lB中每个的微缝隙的方向等于例如大约45°的θ6。θ5和θ6中的每个是相对于偏振器的偏振轴的角。由于角θ5和θ6形成得不同，所以可以调节第一子像素和第二子像素的亮度，由此提高了液晶显示装置的侧面可视性。
如图14所示，通过将蓝色像素电极191B的第一子像素电极191hB的微缝隙宽度与其他颜色像素的第一子像素电极的微缝隙宽度区分开，可以防止液晶显示装置的泛黄现象。
与图12和图14所示的示例性实施例不同，蓝色像素电极以外的一个像素电极可以形成为在结构上与其他像素电极不同。
在本发明的示例性实施例中，形成在每个畴中的微分支197可以例如关于水平和竖直十字形分支195中的任一个对称。例如，形成在每个畴中的微分支197可以例如关于水平十字形分支195对称。
在本发明的示例性实施例中，基本像素组PS可由例如四种或更多种包括黄色在内的颜色组成。为了提高液晶显示装置的颜色品质，两种或更多种原色的像素电极191的结构可以形成得例如与由四种或更多种原色组成的基本像素组PS中的另外一种原色的像素电极191的结构不同。
下面将参照图28至图32来详细描述基本像素组(PS)的像素电极结构。图28至图32所示的微分支197和微缝隙199具有例如Z字形形状。第一子像素电极191h28与第二子像素电极191l28的面积比可以落在例如大约1∶2至大约1∶5的范围内。下文将省略重复的描述。
根据本发明的示例性实施例，图28所示的基本像素组PS包括与具有不同原色的像素对应的不同结构的像素电极。原色包括例如红色R、绿色G和蓝色B，并且它们分别构成红色、绿色和蓝色像素PX。在红色像素PX上形成包括第一子像素电极191Rh28和第二子像素电极191Rl28的红色像素电极191R28。在绿色像素PX上形成包括第一子像素电极191Gh28和第二子像素电极191Gl28的绿色像素电极191G28。在蓝色像素PX上形成包括第一子像素电极191Bh28和第二子像素电极191Bl28的蓝色像素电极191B28。例如，像素电极的第一子像素电极191Bh28、191Gh28和191Rh28(例如，基本像素组的红色像素电极191R28、绿色像素电极191G28和蓝色像素电极191B28)均具有四个畴区域Dh1、Dh2、Dh3和Dh4，此外，像素电极的第二子像素电极191Bl28、191Gl28和191Rl28均具有四个畴区域Dl1、Dl2、Dl3和Dl4。
构成原色的像素电极的微分支197和微缝隙199可例如在原色的不同像素电极中宽度不同。例如，在形成在红色像素电极191R28的第一子像素电极191Rh28和第二子像素电极191Rl28上的8个畴Dh1、Dh2、Dh3、Dh4、Dl1、Dl2、Dl3和Dl4中，微分支197的宽度S和微缝隙199的宽度W沿图28所示的箭头方向按照落入大约0.2μm至大约0.5μm范围内的值从大约3.4μm逐渐增大至大约4.2μm。在形成在绿色像素电极191G28的第一子像素电极191Gh28和第二子像素电极191Gl28上的8个畴Dh1、Dh2、Dh3、Dh4、Dl1、Dl2、Dl3和Dl4中，微分支197的宽度S和微缝隙199的宽度W例如沿图28所示的箭头方向按照落入大约0.2μm至大约0.5μm范围内的值从大约3μm逐渐增大至大约3.8μm。在形成在蓝色像素电极191B28的第一子像素电极191Bh28和第二子像素电极191Bl28上的8个畴Dh1、Dh2、Dh3、Dh4、Dl1、Dl2、Dl3和Dl4中，微分支197的宽度S和微缝隙199的宽度W例如沿图28所示的箭头方向按照落入大约0.2μm至大约0.5μm范围内的值从大约2.5μm逐渐增大至大约4μm。根据本发明的示例性实施例，畴Dh1至Dh4以及Dl1至Dl4中的每个畴被划分为多个组，所述多个组具有有着相同宽度S的微分支和有着相同宽度W的微缝隙，并且微分支和微缝隙的宽度可按箭头方向沿组增大。
下面将描述Z字形微分支197的主方向、Z字形角和Z字形单元长度。例如，在形成在基本像素组的像素电极191R28、191G28和191B28的第一子像素电极191Rh28、191Gh28和191Bh28上的畴Dh1和Dh2中，Z字形单元长度是大约20μm，微分支197的主方向角是大约40°，Z字形角沿图28所示的箭头方向按照落入大约0.5°至大约1°范围内的值从大约±0°逐渐增大至大约±12°。在形成在基本像素组的像素电极191R28、191G28和191B28的第一子像素电极191Rh28、191Gh28和191Bh28上的畴Dh3和Dh4中，例如，Z字形单元长度是大约7μm，微分支197的主方向角是大约40°，Z字形角是大约±15°。在形成在红色像素电极191R28、绿色像素电极191G28和蓝色像素电极191B28的第二子像素电极191Rl28、191Gl28和191Bl28上的畴Dl1和Dl2中，例如，Z字形单元长度是大约20μm，微分支197的主方向角是大约45°，Z字形角是大约±15°。在形成在基本像素组的像素电极191R28、191G28和191B28的第二子像素电极191Rl28、191Gl28和191Bl28上的畴Dl3和Dl4中，例如，Z字形单元长度是大约14μm，微分支197的主方向角是大约45°，Z字形角沿图28所示的箭头方向按照落入大约0.5°至大约1°范围内的值从大约±0°逐渐增大至大约±15°。形成在构成绿色像素电极191G28的畴Dh1、Dh2、Dh3、Dh4、Dl1、Dl2、Dl3和Dl4中的微分支197的主方向、Z字形角和Z字形单元长度例如等于形成在构成红色像素电极191R28和蓝色像素电极191B28的畴中的微分支197的主方向、Z字形角和Z字形单元长度。根据本发明的示例性实施例，在基本像素组的像素电极191R28、191G28和191B28中，形成在十字形分支的竖直部分195v左侧的畴Dh1、Dh4、Dl1和Dl4中的像素电极结构可以例如与形成在十字形分支的竖直部分195v右侧的畴Dh2、Dh3、Dl2和Dl3中的像素电极结构关于竖直部分195V对称。利用这些像素电极构成的基本像素组可提高液晶显示装置的可视性，防止泛黄的颜色可见，并且通过将液晶显示装置中衍射的光的衍射点消散显著地减少了五颜六色的污点。
形成在第一子像素电极191Rh28、191Gh28和191Bh28上的像素电极结合连接部分均具有例如将第一像素电极接触部分192h连接到十字形分支的竖直部分195v的像素电极竖直连接部分715h。形成在第二子像素电极191Rl28、191Gl28和191Bl28上的像素电极结合连接部分均具有例如连接到第二像素电极接触部分192l的像素电极的水平连接部分713l以及将像素电极的水平连接部分713l连接到十字形分支的竖直部分195v的像素电极的倾斜连接部分714l。这些像素电极结合连接部分可以减少液晶分子的未复原和光泄漏缺陷。
根据本发明的示例性实施例，形成在构成图29所示的基本像素组的像素电极上的畴具有例如不同的主方向和相同的Z字形角。图29所示的微分支197和微缝隙199的宽度例如在形成在相同子像素上的畴中相同。换言之，微分支197和微缝隙199的宽度在形成在第一子像素上的所有畴Dh1、Dh2、Dh3和Dh4中均匀地分布，且微分支197和微缝隙199的宽度在形成在第二子像素上的所有畴Dl1、Dl2、Dl3和Dl4中均匀地分布。然而，形成在第一子像素的畴中的微分支197或微缝隙199的宽度例如与第二子像素的畴中的微分支197或微缝隙199的宽度不同。例如，在形成在基本像素组中的像素电极191R29、191G29和191B29的第一子像素电极191Rh29、191Gh29和191Bh29上的畴Dh1、Dh2、Dh3和Dh4中，微分支197的宽度S和微缝隙199的宽度W沿图29所示的箭头方向按照落入大约0.2μm至大约2.5μm范围内的值从大约2.5μm逐渐增大至大约3.2μm。在形成在基本像素组中的像素电极191R29、191G29和191B29的第二子像素电极191Rl29、191Gl29和191Bl29上的畴D1l、Dl2、Dl3和Dl4中，微分支197的宽度S和微缝隙199的宽度W沿图29所示的箭头方向按照落入大约0.2μm至大约0.5μm范围内的值从大约2.5μm逐渐增大到大约3.5μm。根据本发明的示例性实施例，畴Dh1至Dh4以及Dl1至Dl4中的每个畴被划分为例如多个组，所述组具有有着相同宽度的微分支和有着相同宽度的微缝隙，并且微分支和微缝隙的宽度可按箭头方向沿组增大。
下面将描述Z字形微分支197的主方向、Z字形角和Z字形单元长度。Z字形单元长度在形成在基本像素组的像素电极191R29、191G29和191B29的第一子像素电极191Rh29、191Gh29和191Bh29上的畴Dh1、Dh2、Dh3和Dh4中是例如大约14μm，在形成在第二子像素电极191Rl29、191Gl29和191Bl29上的畴Dl1、Dl2、Dl3和Dl4中是大约10μm。在形成在红色像素电极191R29和绿色像素电极191G29的第一子像素电极191Rh29和191Gh29上的畴Dh1、Dh2、Dh3和Dh4以及形成在蓝色像素电极191B29的第二子像素电极191Bl29上的畴Dl1、Dl2、Dl3和Dl4中，微分支197的主方向角分别是例如大约50°、大约48°、大约40°和大约41.3°，每个畴中的Z字形角是大约±15°。在形成在红色像素电极191R29和绿色像素电极191G29的第二子像素电极191Rl29和191Gl29上的畴Dl1、Dl2、Dl3和Dl4以及形成在蓝色像素电极191B29的第一子像素电极191Bh29上的畴Dh1、Dh2、Dh3和Dh4中，微分支197的主方向角分别是例如大约42°、大约40.8°、大约48°和大约49.2°，每个畴中的Z字形角是例如大约±15°。
具有原色的基本像素组PS、包括第一子像素电极191Rh29、191Gh29和191Bh29以及第二子像素电极191Rl29、191Gl29和191Bl29的像素电极191R29、191G29和191B29、被划分为例如畴区域Dh1、Dh2、Dh3、Dh4、Dl1、Dl2、Dl3和Dl4的像素电极、Z字形微分支197以及第一子像素电极与第二子像素电极的面积比与上面所描述的或者结合图28所述的那些基本相似。用这些像素电极构成的基本像素组具有结合图28所述的特性。形成在第一和第二子像素电极191Rh29、191Gh29、191Bh29、191Rl29、191Gl29和191Bl29上的像素电极结合连接部分与参照图23C和图24C描述的像素电极结合连接部分相似。
根据本发明的示例性实施例，在构成图30所示的基本像素组PS的像素电极中，第二子像素电极191Rl30、191Gl30和191Bl30上的畴Dl1、Dl2、Dl3和Dl4均具有例如多个子畴，每个子畴中的微分支和微缝隙具有相同的宽度，相邻子畴之间的宽度大于每个子畴中微分支或微缝隙的宽度。然而，在第一子像素电极191Rh30、191Gh30和191Bh30上的畴Dh1至Dh4中，微分支和微缝隙的宽度可以例如沿箭头方向逐渐增大。例如，在形成在红色像素电极191R30的第一子像素电极191Rh30和绿色像素电极191G30的第一子像素电极191Gh30上的畴Dh1、Dh2、Dh3和Dh4中，微分支197的宽度S和微缝隙199的宽度W沿图30所示的箭头方向按照落入大约0.2μm至大约0.5μm范围内的值从大约2.8μm逐渐增大至大约3.3μm。在形成在蓝色像素电极191B30的第一子像素电极191Bh30上的畴Dh1、Dh2、Dh3和Dh4中，微分支197的宽度S例如沿图30所示的箭头方向按照落入大约0.2μm至大约0.5μm范围内的值从大约2.8μm逐渐增大至大约3.3μm，微缝隙199的宽度W从大约3.8μm逐渐增大至大约4.0μm。根据本发明的示例性实施例，畴Dh1至Dh4以及Dl1至Dl4均被划分为例如多个组，所述多个组具有有着相同宽度的微分支和有着相同宽度的微缝隙。
在基本像素组的像素电极191R30、191G30和191B30的第二子像素电极191Rl30、191Gl30和191Bl30上的畴Dl1、Dl2、Dl3和Dl4的子畴中，微分支197的宽度S和微缝隙199的宽度W分别为例如大约3.0μm。例如，每个畴中的每个子畴的宽度是大约27μm，每个畴中的相邻子畴之间的间隔是大约4.5μm。形成在第二子像素电极191R130、191G130和191B130上的畴Dl3和Dl4可具有例如这样的子畴，在该子畴中，大多数微分支197的宽度S和微缝隙199的宽度W是大约3.0μm，并且微缝隙199包括例如宽度大约为4.5μm的宽度，该宽度与它们的以特定的距离(例如大约27μm)间隔的相邻微缝隙199的宽度不同。根据本发明的示例性实施例，具有例如宽度大于它们的相邻微分支197或微缝隙199的宽度的微分支197或微缝隙199可以以特定距离的间隔形成在构成第一或第二子像素电极的畴Dh1、Dh2、Dh3、Dh4、Dl1、Dl2、Dl3和Dl4中。在形成在基本像素组中的像素电极191R30、191G30和191B30的第一子像素电极191Rh30、191Gh30和191Bh30上的畴Dh1、Dh2、Dh3和Dh4中，Z字形单元长度是例如大约10μm，在形成在第二子像素电极191Rl30、191Gl30和191Bl30上的畴Dl1、Dl2、Dl3和Dl4中是大约7μm。形成在基本像素组的畴中的微分支197的主方向和Z字形角例如与结合图29描述的微分支197的主方向和Z字形角基本相似。
具有原色的基本像素组PS、包括第一子像素电极191Rh30、191Gh30和191Bh30以及第二子像素电极191Rl30、191Gl30和191Bl30的像素电极191R30、191G30和191B30、被划分为畴Dh1、Dh2、Dh3、Dh4、Dl1、Dl2、Dl3和Dl4的像素电极、Z字形微分支197以及第一子像素电极与第二子像素电极的面积比例如与上面所描述的或者结合图28所述的那些基本相似。用这些像素电极构成的基本像素组具有例如结合图28所述的特性。形成在第一和第二子像素电极191Rh30、191Gh30、191Bh30、191Rl30、191Gl30和191Bl30上的像素电极结合连接部分例如与参照图23F和图24C描述的像素电极结合连接部分相似。
根据本发明的示例性实施例，在图31所示的基本像素组PS中，形成在第二子像素电极191Rl31、191Gl31和191Bl31上的畴中的微分支197的主方向角大于形成在第一子像素电极191Rh31、191Gh31和191Bh31上的畴中的微分支197的主方向角。例如，在基本像素组的像素电极191R31、191G31和191B31的第一子像素电极191Rh31、191Gh31和191Bh31上的畴Dh1和Dh2中，Z字形单元长度是大约14μm，微分支197的主方向角是大约40.8°，Z字形角是大约10°。在其畴Dh3和Dh4中，例如，Z字形单元长度是大约14μm，微分支197的主方向角是大约39.2°，Z字形角是大约10°。在基本像素组中的像素电极191R31、191G31和191B31的第二子像素电极191Rl31、191Gl31和191Bl31上的畴Dl1和Dl2中，例如，Z字形单元长度是大约10μm，微分支197的主方向角是大约42°，Z字形角是大约15°。在其畴Dl3和Dl4中，例如，Z字形单元长度是大约10μm，微分支197的主方向角是大约41.3°，Z字形角是大约15°。微分支197的主方向角可以是相对于方向D1的角度。
在形成在红色像素电极191R31的第一子像素电极191Rh31和绿色像素电极191G31的第一子像素电极191Gh31上的畴Dh1、Dh2、Dh3和Dh4中，微分支197的宽度S和微缝隙199的宽度W可以例如沿图31所示的箭头方向按照落入大约0.2μm至大约0.5μm范围内的值从大约2.8μm逐渐增大至大约3.3μm。在形成在蓝色像素电极191B31的第一子像素电极191Bh31上的畴Dh1、Dh2、Dh3和Dh4中，例如，微分支197的宽度S和微缝隙199的宽度W沿图31所示的箭头方向按照落入大约0.2μm至大约0.5μm范围内的值从大约3.3μm逐渐增大至大约3.7μm。在像素电极191R31、191G31和191B31的第二子像素电极191Rl31、191Gl31和191Bl31上的畴Dl1、Dl2、Dl3和Dl4中，例如，微分支197的宽度S和微缝隙199的宽度W沿图31所示的箭头方向按照落入大约0.2μm至大约0.5μm范围内的值从大约2.8μm逐渐增大至大约3.9μm。根据本发明的示例性实施例，畴Dh1至Dh4以及Dl1至Dl4中的每个畴例如被划分为多个组，所述多个组具有有着相同宽度的微分支和有着相同宽度的微缝隙，并且微分支和微缝隙的宽度可按箭头方向沿组增大。其他组件与结合图28描述的组件相似，所以省略对它们的描述。形成在第一和第二子像素电极191Rh31、191Gh31、191Bh31、191Rl31、191Gl31和191Bl31上的像素电极结合连接部分例如与参照图20C描述的像素电极结合连接部分相似。
根据本发明的示例性实施例，图32所示的基本像素组PS包括例如具有结合图25至图27B描述的结构的四个像素PX，在这些结构中，像素电极的长边形成得与栅极线121平行。根据本发明的示例性实施例，图32所示的四个像素PX具有例如四种不同的原色，红色R、绿色G、蓝色B和白色W，并包括红色像素电极191R32、绿色像素电极191G32、蓝色像素电极191B32和白色像素电极191W32。像素电极191R32、191G32、191B32和191W32包括例如第一子像素电极191Rh32、191Gh32、191Bh32和191Wh32以及第二子像素电极191Rl32、191Gl32、191Bl32和191Wl32。第一子像素电极均具有例如四个畴区域Dh1、Dh2、Dh3和Dh4，第二子像素电极均具有四个畴区域Dl1、Dl2、Dl3和Dl4。例如，红色像素电极191R32、绿色像素电极191G32和白色像素电极191W32的第一子像素电极在结构上相同，蓝色像素电极191B32的第一子像素电极与具有其他颜色的像素电极的第一子像素电极不同。例如，形成在第一子像素电极191Rh32、191Gh32和191Wh32的畴中的微分支197的宽度S和微缝隙199的宽度W可落入大约5μm至大约5.6μm的范围内，并且在一个畴中它们可具有不同的尺寸。根据本发明的示例性实施例，形成在第一子像素电极191Rh32、191Gh32和191Wh32的畴中的微分支197的宽度S和微缝隙199的宽度W可例如沿图32所示的箭头方向逐渐增大。形成在第一子像素电极191Bh32的畴中的微分支197的宽度S和微缝隙199的宽度可落入例如大约6μm至大约6.8μm的范围内，或者可具有不同的尺寸。根据本发明的示例性实施例，形成在第一子像素电极191Bh32的畴中的微分支197的宽度S和微缝隙199的宽度W可例如沿图32所示的箭头方向逐渐增大。根据本发明的示例性实施例，形成在第一子像素电极191Bh32的畴中的微分支197的宽度S例如大于形成在第一子像素电极191Rh32、191Gh32和191Wh32的畴中的微分支197的宽度S。形成在第一子像素电极191Bh32的畴中的微缝隙199的宽度W例如大于形成在第一子像素电极191Rh32、191Gh32和191Wh32的畴中的微缝隙的宽度W。
红色像素电极191R32、绿色像素电极191G32和白色像素电极191W32的第二子像素电极例如在结构上相同。例如，形成在第二子像素电极191Rl32、191Gl32、191Bl32和191Wl32的畴中的微分支197的宽度S和微缝隙199的宽度W可落入大约5μm至大约6.8μm的范围内，并且在一个畴中它们可具有不同的尺寸。微分支197的宽度S和微缝隙199的宽度W可例如沿图32所示的箭头方向逐渐增大。在下面描述了Z字形微分支197的主方向、Z字形角和Z字形单元长度。在形成在基本像素组的像素电极191R32、191G32、191B32和191W32的第一子像素电极191Rh32、191Gh32、191Bh32和191Wh32上的畴Dh1、Dh2、Dh3和Dh4中，例如，Z字形单元长度是大约14μm，微分支197的主方向角可以是大约40.8°或大约39.2°，Z字形角可以大约±7°。在形成在第二子像素电极191Rl32、191Gl32、191Bl32和191Wl32上的畴Dh1、Dh2、Dh3和Dh4中，例如，Z字形单元长度是大约10μm，微分支197的主方向角可以是大约42°或大约41.3°，Z字形角可以大约±5°。用这些像素电极构造的基本像素组不仅可具有结合图28描述的基本像素组的特性，而且还可以提高液晶显示装置的透射率。形成在第一子像素电极191Rh32、191Gh32、191Bh32和191Wh32上的像素电极结合连接部分例如与参照图23B描述的像素电极结合连接部分相似，而形成在第二子像素电极191Rl32、191Gl32、191Bl32和191Wl32上的像素电极结合连接部分连接到沿栅极线的方向延伸的像素电极接触部分并与参照图23A描述的像素电极结合连接部分基本相似。根据本发明的示例性实施例，原色可包括例如红色、绿色、蓝色和黄色。
下面将参照图33A至图33I来详细描述像素电极的形状、像素电极的分割、畴的划分和基本像素组的结构。为便于描述，可通过像素电极的轮廓或像素电极的分割来表示图33A至图33I所示的像素电极的形状。还将参照图33A至图33I来描述像素电极的其他部分，例如，像素电极接触部分、微分支197和微缝隙199。可将参照图3、图5、图12、图14、图16、图17、图18、图20、图23、图24、图25和图28至图32描述的结构和方法应用到图33A至图33I所示的像素电极。
首先，将参照图33A至图33F来详细描述像素电极的形状和分割。图33A至图33F所示的像素电极均包括第一子像素电极191h和第二子像素电极191l。子像素电极191h和191l均可通过上述数据电压接收方法来接收数据电压，并且第一子像素电极191h上的充电电压可例如高于第二子像素电极191l上的充电电压。参照图33A，第一子像素电极191h具有例如四个畴，第二子像素电极191l具有例如八个畴。换言之，例如，第一子像素电极191h具有畴Dha、Dhb、Dhc和Dhd，第二子像素电极191l具有畴Dla、Dlb、Dlc、Dld、Dle、Dlf、Dlg和Dlh。按这种方式形成的第二子像素电极191l的结构可以提高液晶显示装置的可视性。第二子像素电极191l在面积上可例如大于第一子像素电极191h。它们的畴可具有上述结构。参照图33B至图33F，第一子像素电极191h和第二子像素电极191l均包括例如四个畴。换言之，例如，第一子像素电极191h具有畴Dha、Dhb、Dhc和Dhd，第二子像素电极191l具有畴Dla、Dlb、Dlc和Dld。图33B所示的第一子像素电极191h和第二子像素电极191l的边可以是沿数据线171的方向倾斜的线。所述倾斜的线可以例如与偏振器的透射轴基本平行。第一子像素电极191h和第二子像素电极191l的畴可以为例如平行四边形形状。按这种方式形成的像素电极可提高液晶显示装置的可视性和透射率。图33C至图33F所示的第一子像素电极191h和第二子像素电极191l通过它们的倾斜的边而彼此相邻。例如，倾斜的方向可以基本平行于偏振器的透射轴。按这种方式形成的像素电极的结构可提高液晶显示装置的可视性和透射率。在图33D至图33F所示的像素电极的结构中，第一子像素电极191h和第二子像素电极191l中的任一个与另一个相匹配。如果相邻的子像素电极之间的边界侧的面积大，或者第一子像素电极191h和第二子像素电极191l的畴按这种方式均匀地分布，则可以提高液晶显示装置的可视性。图33D所示的第一子像素电极191h被分割为例如与第二子像素电极191l邻接的两个。图33E所示的第二子像素电极191l例如基本围绕第一子像素电极191h，图33F所示的第一子像素电极191h基本围绕第二子像素电极191l。例如，图33F所示的第二子像素电极191l为菱形，它的畴是三角形的。
下面将参照图33G至图33I详细描述基本像素组PS的结构。图33G至图33I所示的基本像素组PS均包括例如具有四种不同原色的四个像素PXa、PXb、PXc和PXd。四种原色可包括例如红色、绿色、蓝色以及黄色或者白色。像素PXa可具有例如红色，像素PXb可具有绿色，像素PXc可具有蓝色，像素PXd可具有黄色或白色。按这种方式形成的基本像素组PS可提高液晶显示装置的颜色再现性、透射率和可视性。根据本发明的示例性实施例，原色可包括上述各种颜色。图33G所示的像素PXa、PXb、PXc和PXd可顺序地具有红色、绿色、蓝色和白色，由此提高了液晶显示装置的透射率。图33H所示的像素PXa、PXb、PXc和PXd顺序地具有红色、绿色、蓝色和黄色，由此提高了液晶显示装置的颜色再现性和显示品质。此外，为了进一步提高液晶显示装置的颜色再现性和显示品质，红色、绿色、蓝色和黄色像素的面积比可以为例如大约1.4至大约1.8∶1.0至大约1.3∶1.4至大约1.8∶1(例如，大约1.6∶1.1∶1.6∶1)。图33I所示的包括像素PXa、PXb、PXc和PXd的基本像素组PS与例如结合图32描述的基本像素组PS相似。图33I的像素的面积可以例如基本相等。
根据上面的描述明显的是，根据本发明的示例性实施例，可以提高液晶显示装置的侧面可视性，并且还可以提高液晶显示装置的显示品质。
由本发明的示例性实施例提供的液晶显示装置和取向膜可以提高液晶分子的取向性能和取向膜的可靠性，由此确保了液晶显示装置的优异的显示品质。
已经描述了本发明的示例性实施例，还应当指出，对于本领域普通技术人员来讲更加明显的是，在不脱离由权利要求的界限和限制限定的本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种修改。

Claims (34)

1.一种取向膜，所述取向膜包括连接到基底上的聚硅氧烷的第一预倾斜官能团、第二预倾斜官能团和第一垂直取向官能团，
其中，所述第一垂直取向官能团包括环化合物，并与所述基底基本上垂直地取向；
其中，所述第一预倾斜官能团交联到所述第二预倾斜官能团，并相对于所述基底倾斜。
2.根据权利要求1所述的取向膜，其中，所述第一垂直取向官能团和所述第一预倾斜官能团的mol％组成比为1∶1.5至11。
3.根据权利要求2所述的取向膜，其中，所述第一预倾斜官能团的链长度大于所述第二预倾斜官能团的链长度。
4.根据权利要求3所述的取向膜，所述取向膜还包括连接到所述聚硅氧烷的溶胶-凝胶催化剂和聚集抑制剂中的一种。
5.根据权利要求4所述的取向膜，所述取向膜还包括连接到所述聚硅氧烷的第二垂直取向官能团，其中，所述第二垂直取向官能团不包括环化合物。
6.根据权利要求3所述的取向膜，所述取向膜还包括连接到所述聚硅氧烷的第二垂直取向官能团，其中，所述第二垂直取向官能团不包括环化合物。
7.根据权利要求2所述的取向膜，所述取向膜还包括连接到所述聚硅氧烷的溶胶-凝胶催化剂和聚集抑制剂中的一种。
8.根据权利要求7所述的取向膜，所述取向膜还包括连接到所述聚硅氧烷的第二垂直取向官能团，其中，所述第二垂直取向官能团不包括环化合物。
9.根据权利要求2所述的取向膜，所述取向膜还包括连接到所述聚硅氧烷的第二垂直取向官能团，其中，所述第二垂直取向官能团不包括环化合物。
10.根据权利要求2所述的取向膜，其中，所述第一垂直取向官能团包括烷基苯基、胆甾醇基、烷基化的脂环基和烷基化的芳族基中的任何一种。
11.根据权利要求1所述的取向膜，其中，所述第一预倾斜官能团的链长度大于所述第二预倾斜官能团的链长度。
12.根据权利要求11所述的取向膜，所述取向膜还包括连接到所述聚硅氧烷的溶胶-凝胶催化剂和聚集抑制剂中的一种。
13.根据权利要求12所述的取向膜，所述取向膜还包括连接到所述聚硅氧烷的第二垂直取向官能团，其中，所述第二垂直取向官能团不包括环化合物。
14.根据权利要求11所述的取向膜，所述取向膜还包括连接到所述聚硅氧烷的第二垂直取向官能团，其中，所述第二垂直取向官能团不包括环化合物。
15.根据权利要求11所述的取向膜，其中，所述第一预倾斜官能团和所述第二预倾斜官能团均包括乙烯基、苯乙烯基、甲基丙烯酸酯基、肉桂酸酯基和丙烯酸基中的不同的基团。
16.根据权利要求11所述的取向膜，其中，所述第一垂直取向官能团、所述第一预倾斜官能团和所述第二预倾斜官能团的mol％组成比为1∶1.5至11∶1至3。
17.根据权利要求1所述的取向膜，所述取向膜还包括连接到所述聚硅氧烷的溶胶-凝胶催化剂和聚集抑制剂中的一种。
18.根据权利要求17所述的取向膜，所述取向膜还包括连接到所述聚硅氧烷的第二垂直取向官能团，其中，所述第二垂直取向官能团不包括环化合物。
19.根据权利要求17所述的取向膜，其中，所述溶胶-凝胶催化剂或所述聚集抑制剂包括氨基和硫醇基中的任何一种。
20.根据权利要求17所述的取向膜，其中，所述第一垂直取向官能团、所述第一预倾斜官能团和所述聚集抑制剂的mol％组成比为1∶1.5至11∶0.5至4。
21.根据权利要求1所述的取向膜，所述取向膜还包括连接到所述聚硅氧烷的第二垂直取向官能团，其中，所述第二垂直取向官能团不包括环化合物。
22.根据权利要求21所述的取向膜，其中，所述第一垂直取向官能团、所述第二垂直取向官能团和所述第一预倾斜官能团的mol％组成比为1∶0.3至3∶1.5至11。
23.一种液晶显示装置，所述液晶显示装置包括：
液晶层，包括液晶分子并设置在第一显示面板和第二显示面板之间；以及
取向膜，形成在所述第一显示面板和所述第二显示面板中的至少一个上，其中，所述取向膜包括连接到聚硅氧烷的第一预倾斜官能团、第二预倾斜官能团和第一垂直取向官能团，
其中，所述第一垂直取向官能团包括环化合物，并被构造为使所述液晶分子中的第一液晶分子取向为与所述第一显示面板或所述第二显示面板基本上垂直；
其中，所述第一预倾斜官能团交联到所述第二预倾斜官能团，并被构造为使所述液晶分子中的第二液晶分子取向为相对于所述第一显示面板或所述第二显示面板倾斜。
24.一种用于在显示面板上形成取向膜的方法，所述方法包括：
提供其上形成有电极的显示面板；
在所述电极上形成表面取向反应物，其中，所述表面取向反应物包括第一表面取向材料和第二表面取向材料，所述第一表面取向材料包括结合到硅氧烷的具有不同的链长度的多个预倾斜官能团，所述第二表面取向材料包括结合到硅氧烷的相分离促进剂官能团，其中，所述第一表面取向材料是被构造为使液晶与所述显示面板的平面基本上垂直取向的垂直取向材料；
对所述表面取向反应物执行第一加热工艺，以使所述表面取向反应物相分离为表面无机层和表面官能团层，其中，所述表面无机层包括所述第二表面取向材料，所述表面官能团层包括所述第一表面取向材料；以及
照射所述表面官能团层，从而在所述电极上形成取向层。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述电极是像素电极和共电极中的一种。
26.根据权利要求24所述的方法，其中，所述相分离促进剂官能团是甲基。
27.根据权利要求24所述的方法，其中，包括在所述表面无机层和所述表面官能团层中的硅氧烷通过第一加热工艺转变为聚硅氧烷。
28.根据权利要求24所述的方法，其中，在照射所述表面官能团层之前，所述方法还包括：对所述表面无机层和所述表面官能团层执行第二加热工艺，以使所述表面官能团层固化，所述表面无机层和所述表面官能团层中的聚硅氧烷经历交联反应，其中，所述表面无机层通过所述交联反应转变为表面无机取向膜。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，照射所述表面官能团层的步骤使所述表面官能团层转变为硬化层，从而形成包括所述硬化层和所述表面无机取向膜的取向层。
30.根据权利要求26所述的方法，其中，所述预倾斜官能团选自于由乙烯基、苯乙烯基、甲基丙烯酸酯基、肉桂酸酯基和丙烯酸基组成的组。
31.根据权利要求24所述的方法，其中，所述第一加热工艺执行100秒至140秒，并在80℃至110℃的温度下执行。
32.根据权利要求28所述的方法，其中，所述第二加热工艺执行1000秒至1400秒，并在200℃至240℃的温度下执行。
33.根据权利要求24所述的方法，其中，所述表面取向反应物还包括溶剂，所述溶剂选自于由氯苯、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、γ-丁内酯、甲基甲氧基丁醇、乙氧基甲基丁醇、甲苯、氯仿、甲基溶纤剂、丁基溶纤剂、丁基卡必醇、四氢呋喃和它们的组合组成的组。
34.根据权利要求33所述的方法，其中，所述溶剂通过所述第一加热工艺而蒸发。
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Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104423098A (zh) * 2013-09-02 2015-03-18 三星显示有限公司 液晶显示器及其制造方法
CN105093689A (zh) * 2015-07-17 2015-11-25 深圳市华星光电技术有限公司 彩色滤光片整合晶体管式液晶面板及其制造方法
CN105316007A (zh) * 2014-07-30 2016-02-10 三星显示有限公司 定向组合物、液晶显示面板及其制造方法
CN105474149A (zh) * 2013-08-23 2016-04-06 东友精细化工有限公司 集成有偏光板的触摸感测电极
US9335571B2 (en) 2014-03-18 2016-05-10 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display and method for repairing alignment layer using the same
CN105589238A (zh) * 2014-11-10 2016-05-18 三星显示有限公司 弯曲液晶显示器
CN105590950A (zh) * 2014-11-11 2016-05-18 乐金显示有限公司 滤色器阵列基板、其制造方法及有机发光二极管显示装置
CN105759509A (zh) * 2016-05-11 2016-07-13 深圳市华星光电技术有限公司 显示面板、配向膜及其制备方法
CN107974256A (zh) * 2014-07-15 2018-05-01 Dic株式会社 液晶显示装置和聚合性液晶组合物
CN108700780A (zh) * 2016-02-24 2018-10-23 夏普株式会社 液晶显示装置及其制造方法
CN109313368A (zh) * 2016-06-15 2019-02-05 夏普株式会社 液晶显示装置
CN110637253A (zh) * 2017-04-04 2019-12-31 中央佛罗里达大学研究基金会 可动态调节的单像素全彩等离子体显示器、方法和应用
CN110845961A (zh) * 2019-10-23 2020-02-28 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 硬化层材料、硬化层材料的制备方法及显示装置
CN110989247A (zh) * 2019-12-03 2020-04-10 Tcl华星光电技术有限公司 一种液晶显示面板及其制备方法
WO2020124718A1 (zh) * 2018-12-21 2020-06-25 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 像素电极、薄膜晶体管阵列基板及显示面板
CN111727392A (zh) * 2018-02-14 2020-09-29 富士胶片株式会社 光学膜、偏振片、图像显示装置
WO2021003773A1 (zh) * 2019-07-10 2021-01-14 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 柔性阵列基板的制作方法及柔性阵列基板和柔性显示装置

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150177572A1 (en) * 2012-07-25 2015-06-25 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
JP2014154566A (ja) * 2013-02-04 2014-08-25 Toshiba Corp 有機電界発光素子、照明装置及び照明システム
KR20140147354A (ko) * 2013-06-19 2014-12-30 삼성디스플레이 주식회사 배향막 형성 방법과 이를 이용한 액정 표시 장치 제조 방법
KR102076758B1 (ko) 2013-08-12 2020-02-13 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
JP2015068852A (ja) * 2013-09-26 2015-04-13 富士フイルム株式会社 カラーフィルタ、及び透過型液晶表示装置
KR20150063804A (ko) * 2013-12-02 2015-06-10 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 이의 제조방법
KR102275519B1 (ko) * 2013-12-16 2021-07-12 삼성디스플레이 주식회사 표시 기판 및 이의 제조 방법
KR102102155B1 (ko) * 2013-12-23 2020-05-29 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
KR20150081872A (ko) * 2014-01-07 2015-07-15 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102150033B1 (ko) 2014-01-14 2020-10-15 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널 및 이의 제조 방법
KR20150118659A (ko) * 2014-04-14 2015-10-23 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
US20160032190A1 (en) * 2014-07-30 2016-02-04 Samsung Display Co., Ltd. Composition for aligning, display panel and method of manufacturing same
KR102235338B1 (ko) * 2014-09-03 2021-04-05 삼성디스플레이 주식회사 곡면형 액정표시패널 제조방법 및 곡면형 액정표시패널 제조설비
US9368750B1 (en) * 2014-12-04 2016-06-14 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Method for fabricating intermediate member of electronic element and method for fabricating electronic element
KR20160075936A (ko) * 2014-12-19 2016-06-30 삼성디스플레이 주식회사 배향막 형성 방법 및 표시 패널의 제조 방법
KR102276698B1 (ko) * 2014-12-26 2021-07-13 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치용 어레이 기판
KR20160086018A (ko) 2015-01-08 2016-07-19 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR102357160B1 (ko) * 2015-01-16 2022-01-28 삼성디스플레이 주식회사 곡면 액정 표시 장치
KR102418432B1 (ko) * 2015-01-23 2022-07-08 삼성디스플레이 주식회사 액정표시패널 및 이의 제조방법
KR102268069B1 (ko) * 2015-01-26 2021-06-22 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR102363825B1 (ko) * 2015-03-05 2022-02-16 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
CN104820316B (zh) * 2015-05-13 2018-09-18 合肥京东方光电科技有限公司 光配向装置、光配向方法和配向膜制备系统
KR102457205B1 (ko) * 2015-08-31 2022-10-20 엘지디스플레이 주식회사 편광 제어 패널, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 입체 영상 표시 장치
KR20170039793A (ko) * 2015-10-01 2017-04-12 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR102431140B1 (ko) * 2015-11-02 2022-08-12 티씨엘 차이나 스타 옵토일렉트로닉스 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 액정 광배향제 및 이를 이용한 액정 표시 장치의 제조 방법
KR102404944B1 (ko) * 2015-11-06 2022-06-08 삼성디스플레이 주식회사 표시 기판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
CN105552247B (zh) * 2015-12-08 2018-10-26 上海天马微电子有限公司 复合基板、柔性显示装置及其制备方法
KR102456693B1 (ko) * 2015-12-18 2022-10-20 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
US9911559B2 (en) 2016-01-29 2018-03-06 Microsoft Technology Licensing, Llc Magnetically aligned circuit
KR102445305B1 (ko) * 2016-02-23 2022-09-20 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
CN105647548B (zh) * 2016-02-23 2018-10-16 京东方科技集团股份有限公司 配向剂、配向膜的制作方法、显示面板及显示装置
WO2017169994A1 (ja) * 2016-03-29 2017-10-05 シャープ株式会社 液晶表示装置
US9720285B1 (en) * 2016-04-21 2017-08-01 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Alignment method for improving light transmission rate for liquid crystal display panel
KR102491239B1 (ko) * 2016-05-03 2023-01-25 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR102522633B1 (ko) * 2016-05-24 2023-04-17 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
JP6780587B2 (ja) * 2016-07-14 2020-11-04 Jnc株式会社 液晶表示素子の製造方法
KR102651756B1 (ko) * 2016-08-11 2024-03-29 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 이에 포함되는 액정 조성물
KR20180040190A (ko) * 2016-10-11 2018-04-20 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 장치
KR20180063937A (ko) * 2016-12-02 2018-06-14 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널 및 이를 리페어하기 위한 방법
CN107463040B (zh) * 2017-08-28 2020-11-10 京东方科技集团股份有限公司 一种显示基板、显示面板及显示装置
KR102364864B1 (ko) * 2017-09-12 2022-02-18 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102662640B1 (ko) * 2018-03-07 2024-05-07 코닝 인코포레이티드 감소된 정전기 대전을 위한 텍스처된 유리 표면들
GB201810565D0 (en) * 2018-06-27 2018-08-15 Univ Leeds Innovations Ltd Improvements in and relating to optical elements
JP2022046832A (ja) * 2019-01-22 2022-03-24 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 回路基板、半導体装置、および、電子機器
US10877323B2 (en) * 2019-02-12 2020-12-29 Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Pixel electrode
US11947226B2 (en) * 2020-10-23 2024-04-02 Beijing Boe Display Technology Co., Ltd. Electrode for display, display substrate, and display device
CN114815416B (zh) * 2021-01-27 2023-10-03 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板和显示面板
US11448921B1 (en) 2021-04-07 2022-09-20 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device comprising a vertical alignment-type liquid crystal layer and a plurality of pixels each including a first, second, third, and fourth liquid crystal domain

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4937208A (en) * 1988-02-19 1990-06-26 Tohru Yamamoto Catalyst for sol-gel method using metal alkoxide and sol-gel method using the same
EP0386782A2 (en) * 1989-03-09 1990-09-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Alignment film for liquid crystal and method for production thereof, as well as liquid crystal display device utilizing said alignment film and method for production thereof
US5256456A (en) * 1990-09-17 1993-10-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Liquid crystal alignment film and method of manufacturing the same
CN1318010A (zh) * 1998-09-16 2001-10-17 松下电器产业株式会社 功能性膜及其制造方法、以及采用其的液晶显示元件及其制造方法
CN102768438A (zh) * 2011-05-02 2012-11-07 三星电子株式会社 液晶显示装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0179115B1 (ko) 1995-11-20 1999-05-01 구자홍 액정배향용 감광성물질 및 이를 이용한 액정표시장치
DE19703682B9 (de) 1996-02-01 2006-11-23 Lg. Philips Lcd Co., Ltd. UV-Licht-Bestrahlvorrichtung für Photoausrichtungsverfahren und Bestrahlverfahren unter Verwendung derselben
US20070224369A1 (en) 2006-03-24 2007-09-27 Seiko Epson Corporation Liquid crystal device, method for manufacturing the same, and electronic apparatus
CN101779159B (zh) * 2007-08-21 2012-03-21 Jsr株式会社 液晶取向剂、液晶取向膜的制造方法以及液晶显示元件
EP2256541B1 (en) 2008-01-30 2012-12-05 JSR Corporation A liquid crystal orientating agent, a liquid crystal orientating film and a liquid crystal display element
CN102084288B (zh) * 2008-06-04 2013-08-14 日产化学工业株式会社 硅系液晶取向剂、液晶取向膜及液晶显示元件
JP5454772B2 (ja) 2008-11-17 2014-03-26 Ｊｓｒ株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜およびその形成方法ならびに液晶表示素子
KR101708962B1 (ko) * 2009-12-02 2017-02-21 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 액정 배향 처리제 및 그것을 사용한 액정 표시 소자
US8865274B2 (en) * 2010-04-02 2014-10-21 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display device, alignment film, and methods for manufacturing the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4937208A (en) * 1988-02-19 1990-06-26 Tohru Yamamoto Catalyst for sol-gel method using metal alkoxide and sol-gel method using the same
EP0386782A2 (en) * 1989-03-09 1990-09-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Alignment film for liquid crystal and method for production thereof, as well as liquid crystal display device utilizing said alignment film and method for production thereof
US5256456A (en) * 1990-09-17 1993-10-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Liquid crystal alignment film and method of manufacturing the same
CN1318010A (zh) * 1998-09-16 2001-10-17 松下电器产业株式会社 功能性膜及其制造方法、以及采用其的液晶显示元件及其制造方法
CN102768438A (zh) * 2011-05-02 2012-11-07 三星电子株式会社 液晶显示装置

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105474149A (zh) * 2013-08-23 2016-04-06 东友精细化工有限公司 集成有偏光板的触摸感测电极
CN104423098A (zh) * 2013-09-02 2015-03-18 三星显示有限公司 液晶显示器及其制造方法
CN104423098B (zh) * 2013-09-02 2019-03-26 三星显示有限公司 液晶显示器及其制造方法
US9436039B2 (en) 2013-09-02 2016-09-06 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display and method for manufacturing the same
US9335571B2 (en) 2014-03-18 2016-05-10 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display and method for repairing alignment layer using the same
CN107974256A (zh) * 2014-07-15 2018-05-01 Dic株式会社 液晶显示装置和聚合性液晶组合物
CN105316007A (zh) * 2014-07-30 2016-02-10 三星显示有限公司 定向组合物、液晶显示面板及其制造方法
CN105589238A (zh) * 2014-11-10 2016-05-18 三星显示有限公司 弯曲液晶显示器
CN105590950A (zh) * 2014-11-11 2016-05-18 乐金显示有限公司 滤色器阵列基板、其制造方法及有机发光二极管显示装置
CN105590950B (zh) * 2014-11-11 2019-07-05 乐金显示有限公司 滤色器阵列基板、其制造方法及有机发光二极管显示装置
US10216030B2 (en) 2015-07-17 2019-02-26 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Color filter on array type liquid crystal panel and manufacturing method for the same
CN105093689A (zh) * 2015-07-17 2015-11-25 深圳市华星光电技术有限公司 彩色滤光片整合晶体管式液晶面板及其制造方法
CN108700780A (zh) * 2016-02-24 2018-10-23 夏普株式会社 液晶显示装置及其制造方法
CN108700780B (zh) * 2016-02-24 2021-11-30 夏普株式会社 液晶显示装置及其制造方法
CN105759509A (zh) * 2016-05-11 2016-07-13 深圳市华星光电技术有限公司 显示面板、配向膜及其制备方法
CN105759509B (zh) * 2016-05-11 2019-01-22 深圳市华星光电技术有限公司 显示面板、配向膜及其制备方法
CN109313368A (zh) * 2016-06-15 2019-02-05 夏普株式会社 液晶显示装置
CN109313368B (zh) * 2016-06-15 2022-02-18 夏普株式会社 液晶显示装置
CN110637253A (zh) * 2017-04-04 2019-12-31 中央佛罗里达大学研究基金会 可动态调节的单像素全彩等离子体显示器、方法和应用
CN111727392A (zh) * 2018-02-14 2020-09-29 富士胶片株式会社 光学膜、偏振片、图像显示装置
CN111727392B (zh) * 2018-02-14 2021-10-22 富士胶片株式会社 光学膜、偏振片、图像显示装置
WO2020124718A1 (zh) * 2018-12-21 2020-06-25 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 像素电极、薄膜晶体管阵列基板及显示面板
WO2021003773A1 (zh) * 2019-07-10 2021-01-14 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 柔性阵列基板的制作方法及柔性阵列基板和柔性显示装置
CN110845961A (zh) * 2019-10-23 2020-02-28 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 硬化层材料、硬化层材料的制备方法及显示装置
CN110989247A (zh) * 2019-12-03 2020-04-10 Tcl华星光电技术有限公司 一种液晶显示面板及其制备方法
CN110989247B (zh) * 2019-12-03 2023-03-17 Tcl华星光电技术有限公司 一种液晶显示面板及其制备方法

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