CN104520762B - 液晶显示装置和驱动液晶显示装置的方法 - Google Patents

液晶显示装置和驱动液晶显示装置的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104520762B
CN104520762B CN201380042269.XA CN201380042269A CN104520762B CN 104520762 B CN104520762 B CN 104520762B CN 201380042269 A CN201380042269 A CN 201380042269A CN 104520762 B CN104520762 B CN 104520762B
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid crystal
electrode
display device
crystal display
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201380042269.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN104520762A (zh
Inventor
金载勋
李有镇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hanyang Hak Won Co Ltd
Original Assignee
Hanyang Hak Won Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020120122466A external-priority patent/KR101943658B1/ko
Priority claimed from KR1020120141029A external-priority patent/KR101976850B1/ko
Priority claimed from KR1020130023976A external-priority patent/KR101997930B1/ko
Priority claimed from KR1020130023975A external-priority patent/KR101997929B1/ko
Application filed by Hanyang Hak Won Co Ltd filed Critical Hanyang Hak Won Co Ltd
Priority claimed from PCT/KR2013/005604 external-priority patent/WO2014003413A1/ko
Publication of CN104520762A publication Critical patent/CN104520762A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104520762B publication Critical patent/CN104520762B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/58—Dopants or charge transfer agents
    • C09K19/586—Optically active dopants; chiral dopants
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133707—Structures for producing distorted electric fields, e.g. bumps, protrusions, recesses, slits in pixel electrodes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/13781—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering using smectic liquid crystals
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • G02F1/141—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent using ferroelectric liquid crystals
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • G02F1/133726—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films made of a mesogenic material
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133742—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers for homeotropic alignment
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133773—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers the alignment material or treatment being different for the two opposite substrates
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134318—Electrodes characterised by their geometrical arrangement having a patterned common electrode
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134372—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for fringe field switching [FFS] where the common electrode is not patterned
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/13712—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering the liquid crystal having negative dielectric anisotropy

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

提供了一种液晶显示装置和一种驱动液晶显示装置的方法。所述液晶显示装置包括处于PVA模式、LVA模式、FFS模式和处于IPS模式的液晶显示装置。液晶显示装置包括液晶层，液晶层包括负向列液晶、正向列液晶和铁电液晶。液晶显示装置包括非铁电液晶和铁电液晶。

Description

液晶显示装置和驱动液晶显示装置的方法
技术领域
这里公开的本发明涉及一种液晶显示装置和一种驱动液晶显示装置的方法，更具体地，涉及一种具有包括向列液晶和铁电液晶的液晶层的液晶显示装置以及一种驱动液晶显示器的方法。
背景技术
已经对目前作为一种广泛使用的平板显示装置的液晶显示装置进行了积极研究，以获得高清晰度、高亮度和大尺寸。作为研究的一部分，液晶显示装置中的电极的结构是多样化的且复杂的，以实现高清晰度、高亮度和大尺寸。在当驱动电压施加到电极时的情况下，液晶层中的液晶分子的取向可因施加的电场而改变。由于电极，液晶分子的取向是不均匀的且不稳定的。液晶分子的不均匀的且不稳定的取向会使液晶显示装置的亮度劣化。
发明内容
技术问题
本发明提供了一种具有改善的亮度的液晶显示装置。
本发明还提供了一种用于驱动液晶显示装置的方法。
本发明的技术限度不限于上面描述的限度，本领域技术人员根据下面的描述将清楚地理解其它未涉及的限度。
技术方案
本发明的实施例提供了液晶显示装置。所述液晶显示装置包括：第一基底；第二基底，与第一基底分开并相对；液晶层，在第一基底和第二基底之间；第一电极，在第一基底和液晶层之间并包括第一缝隙；以及第二电极，在液晶层和第二基底之间并包括第二缝隙，其中，液晶层包括负向列液晶、正向列液晶和铁电液晶。
在本发明的其它实施例中，提供了液晶显示装置。所述液晶显示装置包括：第一基底；第二基底，与第一基底分开并相对；液晶层，在第一基底和第二基底之间；第一电极，在第一基底和液晶层之间并包括第一缝隙；以及第二电极，在液晶层和第二基底之间并包括第二缝隙，其中，液晶层包括非铁电液晶和铁电液晶。
在本发明的其它实施例中，提供了液晶显示装置。所述液晶显示装置包括：彼此分开并相对的第一电极和第二电极；以及液晶层，填充第一电极和第二电极之间的空间并包括多个液晶分子，当在第一电极和第二电极之间不存在电位差时，所述多个液晶分子具有垂直于第一电极或第二电极的表面的第一取向方向，其中，液晶层包括负向列液晶、正向列液晶和铁电液晶，当在第一电极和第二电极之间产生电位差时，所述多个液晶分子执行改变操作，从而具有与第一电极或第二电极的延伸方向基本平行的第二取向方向，液晶分子的改变操作依次包括第一取向步骤和第二取向步骤，在第一取向步骤中，液晶分子改变，以具有不同于第一取向方向或第二取向方向的第三取向方向，在第二取向步骤中，第三取向方向的液晶分子改变，以具有第二取向方向。
在本发明的其它实施例中，提供了液晶显示装置。所述液晶显示装置包括：彼此分开并相对的第一电极和第二电极；以及液晶层，填充第一电极和第二电极之间的空间并包括多个液晶分子，当在第一电极和第二电极之间不存在电位差时，所述多个液晶分子具有垂直于第一电极或第二电极的表面的第一取向方向，其中，液晶层包括非铁电液晶和铁电液晶，当在第一电极和第二电极之间产生电位差时，填充第一电极和第二电极之间的空间的液晶层中的液晶分子执行改变操作，以具有与第一电极或第二电极的延伸方向基本平行的第二取向方向，液晶分子的改变操作依次包括第一取向步骤和第二取向步骤，在第一取向步骤中，液晶分子改变，以具有不同于第一取向方向或第二取向方向的第三取向方向，在第二取向步骤中，第三取向方向的液晶分子改变，以具有第二取向方向。
在本发明的其它实施例中，提供了驱动液晶显示装置的方法。所述驱动液晶显示装置的方法包括：使填充在第一电极和第二电极之间的液晶层的液晶分子沿与第一电极或第二电极的表面垂直的第一取向方向取向；在第一电极和第二电极之间产生电位差；通过液晶层中的铁电液晶使液晶分子稳定；以及将液晶分子的取向方向改变为与第一电极和第二电极的延伸方向基本平行的第二取向方向。改变液晶分子的取向方向的步骤包括第一取向步骤和第二取向步骤，在第一取向步骤中，液晶分子改变，以具有不同于第一取向方向或第二取向方向的第三取向方向，在第二取向步骤中，第三取向方向的液晶分子改变，以具有第二取向方向。
在本发明的其它实施例中，提供了液晶显示装置。所述液晶显示装置包括：第一基底；第二基底，与第一基底分开并相对；液晶层，在第一基底和第二基底之间；共电极，在第一基底和液晶层之间并具有板形状；以及像素电极，在共电极和液晶层之间并具有用于限定开口部分的图案，其中，液晶层包括负向列液晶、正向列液晶和铁电液晶。
在本发明的其它实施例中，提供了液晶显示装置。所述液晶显示装置包括：第一基底；第二基底，与第一基底分开并相对；液晶层，在第一基底和第二基底之间；共电极，在第一基底和液晶层之间并具有板形状；以及像素电极，在共电极和液晶层之间并具有用于限定开口部分的图案，其中，液晶层包括非铁电液晶和铁电液晶。
在本发明的其它实施例中，提供了液晶显示装置。所述液晶显示装置包括：第一基底；第二基底，与第一基底分开并相对；液晶层，在第一基底和第二基底之间；共电极，在第一基底和液晶层之间并具有第一图案；以及像素电极，在第一基底和液晶层之间并具有不与第一图案叠置的第二图案，其中，液晶层包括负向列液晶、正向列液晶和铁电液晶。
在本发明构思的其它实施例中，提供了液晶显示装置。所述液晶显示装置包括：第一基底；第二基底，与第一基底分开并相对；液晶层，在第一基底和第二基底之间；共电极，在第一基底和液晶层之间并具有第一图案；以及像素电极，在第一基底和液晶层之间并具有不与第一图案叠置的第二图案，其中，液晶层包括非铁电液晶和铁电液晶。
有益效果
根据本发明的实施例，液晶显示装置可以具有包括负向列液晶、正向列液晶和铁电液晶分子的液晶层。由于液晶层的铁电液晶分子，可以改善液晶层中的液晶分子的取向均匀性和稳定性，并可以提高液晶显示装置的亮度。
附图说明
包括附图以提供对本发明的全面理解和协助，在下文中示出了附图标记。
图1是用于解释根据本发明的实施例的液晶显示装置的平面图；
图2是用于解释根据本发明的实施例的液晶显示装置的剖视图；
图3a至图3i是用于解释根据本发明的示例性实施例的第一电极或第二电极的结构的平面图；
图4是示出根据本发明的实施例的液晶层的电性质的图；
图5a至图5e是用于比较示例1至示例4的液晶显示装置和对比示例1 至对比示例3的液晶显示装置的透射率的图；
图5f是用于比较示例3与示例9的液晶显示装置和对比示例3的液晶显示装置的透射率的图；
图6a至图6d是用于比较示例1至示例4的液晶显示装置和对比示例1 至对比示例3的液晶显示装置的响应时间的图；
图6e是用于比较示例3与示例9的液晶显示装置和对比示例3的液晶显示装置的响应时间的图；
图7a是示出示例5至示例8的液晶显示装置的透射率的图，图7b是示出示例5至示例8的液晶显示装置的响应时间的图；
图8a至图8c和图9a至图9c是对比示例1以及示例3和示例9的液晶显示装置的纹理；
图10a和图10b是示出图7a、图7b、图8a和图8b中的纹理的灰度级的图；
图11a和图11b是示出透射率根据施加到对比示例1以及示例3和示例 9的纹理的电压的图；
图12a、图13a 和图14a是用于解释根据本发明的实施例的液晶显示装置的透视图；
图12b、图13b和图13b是用于解释根据本发明的实施例的液晶显示装置的剖视图；
图12c、图13c和图14c是用于解释根据本发明的实施例的液晶显示装置的平面图；
图15a和图15b是用于解释根据本发明的实施例的液晶显示装置的平面图和剖视图；
图16a至图16f是用于解释根据本发明的示例性实施例的第一电极和第二电极的结构的平面图；
图17a和图17b是用于比较示例1和示例2的液晶显示装置与对比示例 1和对比示例2的液晶显示装置的透射率的图；
图18是用于比较示例1和示例2的液晶显示装置与对比示例1和对比示例2的液晶显示装置的响应时间的图；
图19a至图19b、图20a和图20b是对比示例1和示例1的液晶显示装置的纹理；
图21a和图21b是示出对比示例1和示例1的液晶显示装置的灰度级的图；
图22a和图22b是示出透射率根据对比示例1和示例1的液晶显示装置的纹理的规则间隔的图；
图23是用于解释根据本发明的实施例的液晶显示装置的平面图；
图24是用于解释根据本发明的实施例的液晶显示装置的剖视图；
图25a和图25b是用于比较示例12至示例16的液晶显示装置和对比示例6至对比示例10的液晶显示装置的透射率的图；
图26a和图26b是用于比较示例12至示例16的液晶显示装置和对比示例6至对比示例10的液晶显示装置的响应时间的图；
图27a至图27k是根据施加到示例16的液晶显示装置的电压改变的纹理；
图28a至图28k是根据施加到对比示例10的液晶显示装置的电压改变的纹理；
图29是用于解释根据本发明的实施例的液晶显示装置的平面图；
图30是用于解释根据本发明的实施例的液晶显示装置的剖视图；
图31a和图31b是用于比较示例17至示例22的液晶显示装置和对比示例11至对比示例16的液晶显示装置的透射率的图；
图32a和图32b是用于比较示例17至示例22的液晶显示装置和对比示例11至对比示例16的液晶显示装置的响应时间的图；
图33a至图33k是根据施加到示例21的液晶显示装置的电压改变的纹理；
图34a至图34k是根据施加到对比示例15的液晶显示装置的电压改变的纹理。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施例，以充分理解本发明的构造和效果。然而，本发明可以以不同的形式来实施，而不应该被解释为局限于在此阐述的实施例。而是，提供这些实施例以使本公开将是彻底的和完整的，并将向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。本领域技术人员将理解用于执行本发明的构思的适当环境。
这里使用的术语仅是为了描述具体示例实施例的目的，而不意图限制本发明构思。如这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，说明存在所述特征、步骤、操作和/或器件，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、步骤、操作和/或其器件。
还将理解的是，当层(或膜)被称作“在”另一层(或膜)或基底“上”时，所述层(或膜)可以直接在另一层(或膜)或基底上，或者也可以存在第三层(或膜)。
将理解的是，尽管在这里可使用术语第一、第二、第三等来描述不同的区域、层(或膜)等，但是这些区域和层不应受这些术语的限制。这些术语仅是用来将一个区域或层(或膜)与另一个区域或层(或膜)区分开来。因此，下面讨论的第一层可以被命名为第二层。这里实施并描述的示例实施例可以包括其补充的示例实施例。同样的附图标记始终指同样的元件。
除非另有定义，否则这里使用的所有术语具有与本发明构思所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。
在下文中，将结合附图描述本发明的大体上示例性的实施例。
[PVA模式的液晶显示装置]
图1和图2是用于解释根据本发明的实施例的液晶显示装置的平面图和剖视图。
参照图1和图2，液晶显示装置可以包括第一显示板100、与第一显示板 100分开并相对的第二显示板200以及设置在第一显示板100和第二显示板 200之间的液晶层300。另外，液晶显示装置还可以包括第一偏振板400和具有与第一偏振板400的透射轴垂直的透射轴的第二偏振板450。
第一显示板100可以包括第一基底110、薄膜晶体管TFT和第一电极130。第一基底110可以包括诸如玻璃的透明绝缘材料。
薄膜晶体管可以设置在第一基底110的一侧处。薄膜晶体管TFT可以包括逐个堆叠的栅电极112、栅极绝缘层114、半导体116、源电极122和漏电极124。栅电极112可以是包括金属或金属合金的单层或多层，栅极绝缘层 114可以包括氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。本征半导体116可以包括非晶硅。源电极122和漏电极124可以分开设置，从而在本征半导体116上彼此面对。在位于源电极122和漏电极124之间的本征半导体116中，可以形成薄膜晶体管TFT的沟道。源电极122可以电连接到数据线DL，并可以从数据线DL 接收数据电压。漏电极124可以电连接到第一电极130。
根据一方面，薄膜晶体管TFT还可以包括设置在本征半导体116与源电极122和漏电极124之间的欧姆接触构件118和120。欧姆接触构件118和 120可以包括硅化物、用n型杂质重掺杂的n+氢化非晶硅等。
在薄膜晶体管TFT上，可以形成具有第一接触孔128的第一绝缘层126。第一绝缘层126可以包括无机绝缘材料(例如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等) 或有机绝缘材料(例如树脂等)。接触孔128可以暴露漏电极124的顶表面。
在第一绝缘层126上，可以形成第一电极130。第一电极130可以是像素电极。第一电极130可以经由接触孔与漏电极进行电连接。第一电极130 可以被施以来自漏电极的数据电压。第一电极130可以包括透明导电材料，例如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)。
根据本发明的实施例，第一电极130可以包括畴划分元件，例如第一缝隙132a和132b。第一缝隙132a和132b对应于第一电极130的去除部分，第一电极130可以具有图案。当将电压施加到第一电极130和第二电极230时，在第一电极130和第二电极230之间产生电场，并且由于第一缝隙132a和 132b，在相对于第一基底110的表面的垂直方向上不会形成电场，而可以在具有垂直分量和水平分量的倾斜方向上形成电场。根据本发明的另一实施例，畴划分元件可以形成在第一电极130上，并可以在从第一电极130到液晶层 300的方向上具有突出形状。
根据第一缝隙132a和132b的结构，第一电极130可以具有多种多样的结构。下面将详细解释第一电极130的第一缝隙132a和132b。
根据本发明的另一实施例，第一显示板100还可以包括位于第一电极130 和液晶层300之间的第一取向层140。第一取向层140可以使液晶层300中的液晶分子沿一个方向预倾斜。根据实施例，第一取向层140可以包括从由聚酰胺酸、聚酰亚胺、卵磷脂、尼龙和聚乙烯醇(PVA)组成的组中选择的至少一种。根据另一实施例，第一取向层140还可以包括反应性液晶元材料。
第一偏振板400可以设置在第一基底110的另一侧上。第一基底110的另一侧可以是与所述一侧对应的侧。
第二显示板200可以包括第二基底210和第二电极230。第二基底210 可以包括诸如玻璃的透明绝缘材料。
第二电极230可以设置在第二基底210的一侧上，第二基底210的所述一侧可以是与第一显示板100相反的侧。第二电极230可以是共电极。第二电极230可以包括诸如ITO、IZO等的透明材料。
根据本发明的实施例，第二电极230可以包括畴划分元件，例如第二缝隙232a和232b。第二缝隙232a和232b对应于第二电极230的去除部分，第二电极230可以具有图案。当将电压施加到第一电极130和第二电极230时，可以在第一电极130和第二电极230之间产生电场，并且由于第二缝隙232a 和232b，在相对于第二基底210的表面的垂直方向上不会形成电场，而在具有垂直分量和水平分量的倾斜方向上可以形成电场。根据本发明的另一实施例，畴划分元件可以形成在第二电极230上，并可以在从第二电极230到液晶层300的方向上具有突出形状。
根据第二缝隙232a和232b的结构，第二电极230可以具有多种多样的结构。下面将详细解释第二电极230的第二缝隙232a和232b。
根据本发明的示例性实施例，液晶显示装置可以是图案化垂直取向 (PVA)模式的液晶显示装置。因此，具有第一缝隙132a和132b的第一电极130与具有第二缝隙232a和232b的第二电极230可以彼此面对，然而，第一缝隙132a和132b与第二缝隙232a和232b可以不彼此面对。例如，具有第一缝隙132a和132b的第一电极130与具有第二缝隙232a和232b的第二电极230具有基本相同的结构，第一电极130和第二电极230可以被设置为使得第一缝隙132a和132b与第二缝隙232a和232b可以不彼此面对。可选地，第一电极130和第二电极230可以具有不同的结构，第一电极130的第一缝隙132a和132b与第二电极230的第二缝隙232a和232b可以不彼此面对。另外，第一缝隙132a和132b与第二缝隙232a和232b可以基本上不叠置，并且当从平面看时可以是分开的。当从平面看时，第一缝隙132a和132b 与第二缝隙232a和232b可以交替地形成。
根据本发明的示例性实施例，如上所述，由于第一电极130的第一缝隙 132a和132b以及第二电极230的第二缝隙232a和232b，当施加电压时，可以在第一电极130和第二电极230之间形成倾斜电场。因此，可以在一个像素中形成多个畴D1至D4。参照图1，液晶分子可以沿四个方向取向，四个畴D1至D4可以形成在一个像素中。然而，在本发明中，在一个像素中形成的畴数量将不限于此。
根据实施例，第二显示板200还可以包括滤色器212。滤色器212可以设置在第二基底210和第二电极230之间。另外，屏蔽构件214可以设置在第二基底210的一侧上，滤色器212可以形成在由屏蔽构件214限定的每个区域中。滤色器212可以被第二绝缘层216钝化。在此实施例中，滤色器212 被解释为设置在第二显示板200上；然而，滤色器212可以设置在第一显示板100上。然而，在本发明中，滤色器212的位置不受限制。
根据本发明的另一实施例，第二显示板200还可以包括位于第二电极230 和液晶层300之间的第二取向层240。第二取向层240可以使液晶层300中的液晶分子沿一个方向预倾斜。根据实施例，第二取向层240可以包括从由聚酰胺酸、聚酰亚胺、卵磷脂、尼龙和PVA组成的组中选择的至少一种。根据另一实施例，第二取向层240还可以包括反应性液晶元材料。
第二偏振板450可以设置在第二基底210的另一侧上。第二基底210的所述另一侧可以是与所述一侧对应的侧。第二偏振板450可以使穿过第一偏振板400的光中的沿竖直方向振动的线偏振光穿过。
液晶层300可以填充第一显示板100和第二显示板200之间的空间。根据实施例，液晶层300可以包括负向列液晶、正向列液晶和铁电液晶。根据另一实施例，液晶层300可以包括非铁电液晶和铁电液晶。在下文中将详细解释液晶层300。
根据本发明的实施例，液晶显示装置还可以包括光学补偿膜430。光学补偿膜430可以设置在第二偏振板450和第二基底210之间。当液晶分子保持垂直取向状态时，当从前侧观察时，第一偏振板400和第二偏振板450的偏振轴可以以直角交叉，并且不会产生光泄漏，然而，由第一偏振板400和第二偏振板450的偏振轴形成的偏振角会增大，当从侧面看时，会产生光泄漏。为了补偿光泄漏，可以设置光学补偿膜430，例如双轴膜或单轴膜。
如上所述，因为PVA模式的液晶显示装置的液晶层300包括与向列液晶一起的铁电液晶，所以液晶层的取向可以变得均匀，并且可以提高取向的稳定性。因此，可以改善包括液晶层300的液晶显示装置的亮度。另外，因为第一取向层140和第二取向层240中的至少一个还包括反应性液晶元材料，所以可以提高液晶层300中的液晶分子的取向速率和取向角度，由此改善光学性质。
在下文中，将详细解释第一电极130和第二电极230的结构。
将以作为典型实施例的第一电极130来解释电极的结构；然而，第二电极230可以具有下面的电极结构中的一种结构。如上所述，如果第一缝隙132a 和132b与第二缝隙232a和232b不彼此面对，则第一电极和第二电极可以是相同的或不同的，并且它们的结构可以进行各种各样地改变。
图3a至图3i是用于解释根据本发明的示例性实施例的第一电极130和第二电极230的结构的平面图。
参照图3a，第一电极130可以具有臂章(Chevron)图案。第一电极130 的第一缝隙132a和132b可以具有V形，并可以具有沿第一方向D1延伸的第一线132a和沿与第一方向D1交叉的第二方向D2延伸的第二线132b的连接结构。
参照图3b，第一电极130可以具有修改的臂章图案。第一缝隙132a和 132b的结构可以与在图3a中示出的第一缝隙132a和132b的结构类似，但可以具有第一线132a的中间部分被第一电极130截断并且第二线132b的中间部分被第一电极130截断的结构。
参照图3c，第一电极130可以具有X形图案。第一缝隙132a和132b的结构可以包括沿第一方向D1延伸的第一线132a和沿与第一方向D1交叉的第二方向D2延伸的第二线132b。与图3a不同，第一线132a和第二线132b 不彼此连接。
参照图3d，第一电极130可以具有条纹图案。第一缝隙132的结构可以具有包括沿一个方向延伸且彼此平行地重复设置的线的形状。
参照图3e，第一电极130可以具有格子图案。第一缝隙132a和132b的结构可以是沿第一方向D1延伸的第一线132a和沿与第一方向D1垂直的第二方向D2延伸的第二线132b的连接结构。
参照图3f，第一电极130可以包括四边形图案，并且每个四边形图案可以包括被四边形图案的对角线划分的四个三角形。第一缝隙132a、132b和 132c的结构可以划分四边形图案，并可以在四边形图案中划分出四个三角形。更具体地讲，第一缝隙132a、132b和132c可以包括沿第一方向D1延伸的第一线132a、沿与第一方向D1不同的第二方向D2延伸的第二线132b和沿与第二方向D2交叉的第三方向D3延伸的第三线132c。第一线132a和第二线132b可以彼此连接，第一线132a和第三线132c可以彼此连接。
参照图3g，第一电极130可以包括四边形图案，每个四边形图案可以包括被四边形图案的对角线划分的两个三角形。第一缝隙132a和132b的结构可以划分四边形图案，并可以在四边形图案中划分出两个三角形。更具体地讲，第一缝隙可以包括沿第一方向D1延伸的第一线132a和沿与第一方向D1 不同的第二方向D2延伸的第二线132b。第一线132a和第二线132b可以彼此连接。
参照图3h，第一电极130可以具有四边形图案和在四边形图案中的圆形第一缝隙132a。四边形图案中的第一缝隙132a在图3h中被示出为圆形；然而，第一缝隙132a可以包括多边形。另外，第一缝隙还可以包括划分四边形图案的结构132b。
参照图3i，第一电极130可以包括具有圆形形状的多个第一缝隙132。第一缝隙132可以以相同的距离分离，并可以沿行和列设置。图3i中的第一缝隙132被示为圆形，然而第一缝隙132可以具有多边形。
在下文中，将详细解释液晶层。
(液晶层的第一实施例)
根据本发明的示例性实施例的液晶层可以包括负向列液晶、正向列液晶和铁电液晶。
根据实施例，液晶层可以包括大约70重量％至大约99.9重量％的负向列液晶。液晶层还可以包括大约0.1重量％至大约30重量％的正向列液晶和铁电液晶的混合物。
正向列液晶和铁电液晶的混合物可以包括大约1重量％至大约90重量％的正向列液晶和大约10重量％至大约99重量％的铁电液晶。
根据实施例，液晶层中的铁电液晶的量可以是大约0.01重量％至大约 29.7重量％。当铁电液晶的量小于或等于液晶层的总量的大约0.01重量％时，液晶层的液晶取向会变得不稳定。另外，当铁电液晶的量超过液晶层的总量的大约29.7重量％时，液晶层的粘度会增大，并且包括该液晶层的显示装置的响应时间会减少。更优选地，液晶层可以包括基于液晶层的总量的大约10 重量％的铁电液晶。
在下文中，将解释负向列液晶、正向列液晶和铁电液晶的示例性材料。然而，本发明的负向列液晶、正向列液晶和铁电液晶将不限于下面的示例性材料。
首先，将简要地解释向列液晶的性质，并将对负向列液晶和正向列液晶的示例性材料进行分类。
向列液晶被称作这样的液晶，其中，薄的且长的液晶分子的纵轴沿特定方向指引，即使其位置是随机的。向列液晶的每个分子可以沿其纵轴方向自由地移动，向列液晶的分子可以具有小的粘度，并且会易于流动。因为向列分子的上部和下部的方向基本上相同，所以极性会抵消，并且通常不展现出铁电性质。物理性质在向列液晶的轴方向和其垂直方向上完全不同。因此，向列液晶是具有光学各向异性的材料。当轴方向平行的介电常数与轴方向垂直的介电常数之差(Δε)小于0时，向列液晶被称作负向列液晶，而当所述差大于0时被称作正向列液晶。
负向列液晶
根据实施例，负向列液晶可以包括具有负介电各向异性的向列液晶分子。在一方面，具有负介电各向异性的向列液晶分子可以是单个类型。在另一方面，具有负介电各向异性的向列液晶分子可以是不同类型的混合物。例如，具有负介电各向异性的向列液晶分子可以包括具有负介电各向异性和第一介电常数的液晶分子以及具有负介电各向异性和第二介电常数的液晶分子。在这种情况下，第二介电常数和第一介电常数可以是不同的。
根据另一实施例，负向列液晶可以包括具有负介电各向异性的向列液晶分子和第一基础液晶分子。第一基础液晶分子可以包括从由具有负介电各向异性的液晶分子、具有正介电各向异性的液晶分子和中性液晶分子组成的组中选择的至少一种。在一方面，负向列液晶可以包括具有一种类型的液晶分子的向列液晶分子以及第一基础液晶分子。在另一方面，负向列液晶可以包括具有带有负介电各向异性的各种类型的液晶分子的液晶分子以及第一基础液晶分子。
在下文中，将解释负向列液晶的示例性材料。下面的材料可以单独使用或作为混合物使用。
负向列液晶可以包括卤素基团、氰化物基团或异氰酸酯基团的向列液晶。负向列液晶可以将卤素基团、氰化物基团或异氰酸酯基团的向列液晶单独使用或作为它们的混合物使用。如上所述，负向列液晶还可以包括第一基础液晶分子。
卤素基团的负向列液晶可以包括氟基团、氯基团、溴基团的材料等，并可以具有单环结构或多环结构。
双环结构的卤素基团的负向列液晶可以由下面的式1和式2表示。
式1
式2
在式1和式2中，R可以是具有1个至15个碳原子的烷基或烷氧基(其中，氢可以被CN、CF3或卤素取代，-CH2-基团可以被-CH＝CH-、-O-、-CO-、 -COO-、-OOC-、-O-OC-O-或-S-取代)，X独立地为卤素、具有1个至15个碳原子的卤化烷基、具有1个至15个碳原子的卤化烷氧基、具有1个至15 个碳原子的卤代烯基或具有1个至15个碳原子的卤代烯氧基，L1和L2独立地为氢或卤素。
具有三环结构的卤素基团的负向列液晶可以由下面的式3至式6表示。
式3
式4
式5
式6
在式3至式6中，R、L1和L2与在上面的式1和式2中定义的相同，L3和L4独立地为氢或卤素，Z是单键、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-O-CO-、 -CH2CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2O-、-(CH2)4-、-CF＝CF-、-CH＝CF-或-CF＝CH-。
具有四环结构的卤素基团的负向列液晶可以由下面的式7至式9表示。
式7
式8
式9
在式7至式9中，Y表示氢或卤素，R1表示具有1个至15个碳原子的烷基或烯基，R2表示具有1个至15个碳原子的烷基、烯基或烷氧基(在R1和R2中，氢可以被CN、CF3或卤素原子取代，-CH2-可以被-O-、-S-、-C≡C-、 -CH＝CH-、-OC-O-或-O-CO-取代)，Z是单键、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-O-CO-、 -CH2CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2O-、-(CH2)4-、CF＝CF-、-CH＝CF-或-CF＝CH-。
卤素基团的负向列液晶包括氟化的二氢化茚衍生物，并可以由下面的式 10表示。
式10
在上面的式中，m表示整数，n为0或1。
氰化物基团的负向列液晶可以由下面的式11至式13表示。
式11
式12
式13
在式11至式13中，R3是具有1个至15个碳原子的烷基(其中，氢可以未被取代或者至少被CN、CF3或卤素单取代，-CH2-基团可以被-O-、-S-、 -C≡C-、-CH＝CH-、-OC-O-或-O-CO-取代)，L1和L2独立地为氢或卤素，Z是单键、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-O-CO-、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2O-、 -(CH2)4-、-CF＝CF-、-CH＝CF-或-CF＝CH-。
负向列液晶可以是单种材料或混合物。根据示例性实施例，负向列液晶混合物可以包括：
(a)液晶组分A，包括具有小于大约-1.5的介电各向异性的至少一种化合物；
(b)液晶组分B，包括具有大约-1.5至大约+1.5的介电各向异性的至少一种化合物；以及
(c)手性组分C。
液晶组分A可以包括下面的式14至式17的至少一种化合物。
式14
式15
式16
式17
液晶组分B可以包括下面的式18至式20的至少一种化合物。液晶组分 B可以是上面描述的第一基础液晶分子。
式18
式19
式20
在式14至式20中，R4和R5独立地为具有1个至15个碳原子的烷基、烷氧基、烷氧基烷基、烯基或烯氧基(其中，氢可以被CN、CF3或卤素取代， -CH2-基团可以被-CH＝CH-、-O-、-CO-、-COO-、-OOC-、-O-OC-O-或-S-取代)，Y1表示氢或卤素。
手性组分C的示例可以包括如下的多种手性掺杂剂。手性掺杂剂的选择本身并不重要。
正向列液晶
根据实施例，正向列液晶可以包括具有正介电各向异性的向列液晶分子。在一方面，具有正介电各向异性的向列液晶分子可以是单个类型。在另一方面，具有正介电各向异性的向列液晶分子可以是不同类型的混合物。例如，具有正介电各向异性的向列液晶分子可以包括具有正介电各向异性和第一介电常数的液晶分子和具有正介电各向异性和第二介电常数的液晶分子。在这种情况下，第二介电常数和第一介电常数可以是不同的。
根据另一实施例，正向列液晶可以包括具有正介电各向异性的向列液晶分子和第二基础液晶分子。第二基础液晶分子可以包括从由具有负介电各向异性的液晶分子、具有正介电各向异性的液晶分子和中性液晶分子组成的组中选择的至少一种。在一方面，正向列液晶可以包括具有一种类型的正介电各向异性的向列液晶分子以及第二基础分子。在另一方面，正向列液晶可以包括具有带有正介电各向异性的各种类型的液晶分子的液晶分子以及第二基础液晶分子。
在下文中，将解释正向列液晶的示例性材料。下面的材料可以单独使用或作为混合物使用。
正向列液晶可以包括氰化物基团、异氰酸酯基团或卤素基团的正向列液晶。正向列液晶可以将氰化物基团、异氰酸酯基团或卤素基团的正向列液晶单独使用或作为它们的混合物使用。如上所述，正向列液晶还可以包括第二基础液晶分子。
氰化物基团的正向列液晶可以具有双环结构或三环结构。
双环结构的氰化物基团的向列液晶可以由下面的式21表示。
式21
在式21中，R6是具有1个至15个碳原子的烯基(其中，氢可以被CN、 CF3或卤素取代，-CH2-基团可以可选地被-CH＝CH-、-O-、-CO-、-COO-、-OOC-、 -O-OC-O-或-S-取代)。如下示出式21的具体示例。
在式21中，R7为H、CH3、C2H5或n-C3H7。
具有三环结构的正向列液晶可以由下面的式22表示。
式22
如上面的式11至式13中所定义的，R3可以为未取代的或至少被CN、 CF3或卤素单取代的具有至多15个碳原子的烷基，其中，烷基的至少一个CH2可以被-O-、-S-、-C≡C-、-CH＝CH-、-OC-O-或-O-CO-取代，L1和L2独立地为氢或卤素。
异氰酸酯基团的正向列液晶可以由下面的式23表示。
式23
在式23中，R8为CnH2n+1O、CnH2n+1或CnH2n-1，其中，n为1至15，A 为：
或
B为-CH2-CH2-或-C≡C-，X1为氢或卤素，m为1、2、3或4。如下示出了式23的具体示例。
卤素基团的正向列液晶可以包括氟基团或氯基团的材料，并可以具有单环结构或多环结构。氟基团的正向列液晶可以由下面的式24至式27表示。
式24
式25
式26
式27
在式24至式27中，R9和R10是具有1个至15个碳原子的烷基、烷氧基、氟化烷基、氟化烷氧基、烯基、烯氧基、烷氧基烷基或氟化烯基，L21、L22、 L23和L24独立地为氢或氟，Z表示单键、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-O-CO-、 -CH2CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2O-、-(CH2)4-、-CF＝CF-、-CH＝CF-或-CF＝CH-。
双环结构的卤素基团的正向列液晶可以由下面的式28表示。
式28
在式28中，R11表示氢、卤素、或者具有1个至15个碳原子的烯基、烯氧基、炔基或炔氧基，其中，R11中的至少一个-CH2-基团可以被-O-、C＝O或 -S-取代，L5为卤素、或者具有1个至15个碳原子的氟化烷基、氟化烷氧基、氟化烯基、烯氧基或烷氧基、-OCF3、-OCHFCF3或SF5，L6、L7、L8和L9独立地为氢(H)或卤素，Z为单键、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-O-CO-、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2O-、-(CH2)4-、-CF＝CF-、-CH＝CF-或-CF＝CH-。如下示出了式28的具体示例。
在上面的式中，n为1至15。
三环结构的卤素基团的正向列液晶可以由下面的式29至式33表示。
式29
式30
式31
式32
式33
在式29至式33中，R12为具有1个至15个碳原子的烷基或烯基(其中，烷基或烯基可以是未被取代的或至少被CN、CF3或卤素单取代，至少一个 -CH2-基团可以被-O-取代)，X3为-F、-Cl、-OCF3、-OCHF2、-OCH2F或-CF3。如下示出了式29的具体示例。
这里，R12与上面定义的相同。
四环结构的卤素基团的正向列液晶可以由下面的式34至式36表示。
式34
式35
式36
在式34至式36中，R13独立地为具有1个至15个碳原子的烷基、烷氧基或烯基(其中，烷基、烷氧基或烯基可以取代有CN、CF3或卤素，-CH2- 基团可以被-CH＝CH-、-O-、-CO-、-COO-、-OOC-、-O-OC-O-或-S-取代)，Z 可以为单键、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-O-CO-、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、 -CH2O-、-(CH2)4-、CF＝CF-、-CH＝CF-或-CF＝CH-。
包括三个取代的氟基团或氰化物基团的正向列液晶可以由下面的式37 表示。
式37
在式37中，两个R14和R15中的至少一个可以为具有至多15个碳原子的烯基且是未被取代的或至少被CN、CF3或卤素单取代，其中的另一个可以为具有至多15个碳原子的烷基且是未被取代的或至少被CN、CF3或卤素单取代，其中，R14和R15中的至少一个CH2基团可以被-O-、-S-、-C≡C-、-OCO- 或-O-CO-取代。如下示出了式37的具体示例。
n和m为1至10，并优选地为1至5，o和p是相同的或不同的，并独立地为0至10，并优选地为0至5，其中，o+p的总和可以优选地小于或等于7。
正向列液晶可以是单种材料或混合物。根据实施例的正向列液晶的混合物可以包括：
a)液晶组分A，包括具有大于大约+1.5的介电各向异性的至少一种化合物；
b)液晶组分，包括具有大约-1.5至大约+1.5的介电各向异性的至少一种化合物；以及
c)手性组分C，若需要的话。
液晶组分A可以包括上面的式37的至少一种化合物。液晶组分B可以包括由下面的式38表示的至少一种化合物。上面的液晶组分B可以是上面描述的第二基础液晶分子。
组分C可以包括多种手性掺杂剂，并可以使用多种商业上可获得的掺杂剂，例如胆甾醇壬酸酯(CN),S-811、S-1011、S-2011(Merck KGaA，德国达姆施塔特)和CB15(BDH，英格兰普尔)。掺杂剂自身的选择并不重要。
式38
R16和R17是相同的或不同的，并可以独立地为未被取代的或至少被CN、 CF3或卤素单取代的具有至多15个碳原子的烷基，其中，烷基中的至少一个 CH2可以被-O-、-S-、-C≡C-、-C＝C-、-OC-O-或-OCO-取代，1,4-亚苯基环可以独立地被氟单取代或多取代。
铁电液晶
即使未施加电场，铁电液晶也具有自发极化，并且铁电液晶是一种电绝缘介电材料，然而与普通的介电材料不同，铁电液晶的介电极性不与电场成比例，并且铁电液晶展现出极性与电场之间的关系具有电滞的理想性。铁电液晶通常具有自发极化的物理性质和因电场引起的自发极化的极化反转现象。
根据实施例，铁电液晶可以包括铁电液晶分子。在一方面，铁电液晶分子可以是一种类型。在另一方面，铁电液晶分子可以是不同类型的混合物。例如，铁电液晶分子可以包括第一铁电液晶分子和第二铁电液晶分子。在这种情况下，第二铁电液晶分子可以不同于第一铁电液晶分子。
根据另一实施例，铁电液晶可以包括铁电液晶分子和第三基础液晶分子。每个第三基础液晶分子可以包括从具有负介电各向异性的液晶分子、具有正介电各向异性的液晶分子和中性液晶分子中选择的至少一种。在一方面，铁电液晶可以包括一种类型的铁电液晶分子以及第三基础液晶分子。在另一方面，铁电液晶可以包括不同的铁电液晶分子以及第三基础液晶分子。
在下文中，将示出并解释铁电液晶的示例。下面的材料可以单独使用或作为它们的混合物使用。
铁电液晶可以是手性的。例如，铁电液晶可以包括氟手性末端(fluorine chiralend)铁电液晶、手性烯丙酯(chiral allyl ester)铁电液晶、中心核心多环(center corepolyring)铁电液晶、近晶手性铁电液晶等。另外，铁电液晶可以是香蕉形状铁电液晶。铁电液晶可以将氟手性末端铁电液晶、手性烯丙酯铁电液晶、中心核心多环手性铁电液晶、近晶手性铁电液晶和香蕉形状铁电液晶单独使用或作为它们的混合物使用。另外，铁电液晶还可以包括第三基础液晶分子。
氟手性末端铁电液晶可以由下面的式39表示。
式39
这里，X4、X5、X6和X7独立地为CF3、CF2H、CFH2、卤素、烷基或烷氧基，C和D独立地选自于苯基、单氟苯基、二氟苯基和环己基，E独立地选自于单键、COO、OOC和C≡C，其中，至少一个E为单键，q为0或1， R18为下面的式40的末端基团。
式40
在式40中，Z为O、(CH2)1O或(CH2)2O，J和M独立地选自于氢和具有 1个至15个碳原子的烷基，W是具有1个至15个碳原子的直链或支链烷基， J、M和W彼此不同，R19选自于具有1个至15个碳原子的烯基、烯氧基、炔基或炔氧基。
手性烯丙酯液晶可以由式41表示。
式41
在式41中，Ra和Rb独立地为具有1个至20个碳原子的烷基，Q为 -C(＝O)O-或-OC(＝O)-，Z表示含氟的烷基或取代有卤素的烷基，*表示手性碳。式41的具体示例可以包括下式的4'-正(辛氧基苯基4'-(1,1,1-三氟-2-辛氧基羧基)联苯基-4-羧酸酯。
中心核心多环手性铁电液晶可以由式42至式44表示。
式42
式42表示S-4-(反-4-庚基环己基)-3'-氯-4"-(1-甲基庚氧基)三苯基。
式43
式43表示R-4-辛基-3"-氯-4″'-(1-甲基己氧基)四联苯。
式44
式44表示S-4-壬基-3'-氟-4″'-(2-氯丙氧基)四联苯。
式45
式45表示S-2-(4-辛基-2'-氟-3"-三氟甲基-4″'-四联苯氧基)-丙酸脂。
铁电近晶液晶可以由下面的式46和式47中的至少一个表示。
式46
式47
在式46和式47中，R20和R21是不同的，并且是具有1个至9个碳原子的直链烷基，R22和R23是相同的或不同的，并且是具有1个至18个碳原子的直链烷基(在R20至R23中，氢可以被CN、CF3或卤素取代，-CH2-基团可以可选地被-CH＝CH-、-O-、-CO-、-COO-、-OOC-、-O-OC-O-或-S-取代)，X 表示氢或卤素。如下示出上面的式47和式48的具体示例。
手性近晶铁电液晶可以由式48表示。
式48
在式48中，R24是具有1个至24个碳原子的手性或非手性烷基或烯基， R25是手性或非手性的具有1个至20个碳原子的烷氧基、烯氧基、烷基羧氧基(烷基-COO-)或烯基羧氧基(烯基-COO-)(在R24和R25中，氢可以被 CN、CF3或卤素取代，-CH2-基团可以被-CH＝CH-、-O-、-CO-、-COO-、-OOC-、 -O-OC-O-或-S-取代)，Z1为单键、-COO-或-OOC-、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、 -OCH2-或-CH2O-，L10至L14为氢、卤素、氰基、硝基、或者具有1个至20 个碳原子的烷基或烯基(其中，-CH2-基团可以被-CH＝CH-、-O-、-CO-、-COO-、 -OOC-、-O-OC-O-或-S-取代)，X9为-CH-或氮。如下示出上面的式48的具体示例。
香蕉形状的铁电液晶可以由下面的式49表示。
式49
在式49中，A1为：
或
B1为
-N≡CH-
或
-OOC-，
R26和R27独立地为氢或卤素，R28和R29独立地为具有8个至16个碳原子的烷基或烷氧基。如下示出上面的式49的具体示例。
铁电液晶可以是铁电液晶的单种材料或包括铁电液晶的混合物。
式50
在式50中，X10为氢(H)，R30为具有1个至15个碳原子的氢或烷基， R31为氢、卤素、或者具有1个至20个碳原子的烷基或烯基(其中，一个或两个-CH2-基团可以被-O-、-C(＝O)O-或-Si(CH3)2-取代，烷基或烯基的至少一个氢可以被氟或CH3取代)，R32、R33、R34和R35中的每个为CH3。
如上所述，当向根据本发明的实施例的液晶层施加来自外界的电场时，感应偶极可以平行于电场，负向列液晶可以沿与电场垂直的方向取向。因为液晶层的铁电液晶具有分子间的强取向性质和根据电场的强取向性质，所以液晶层的取向可以变得均匀且稳定。
根据本发明的实施例，液晶层还可以包括反应性液晶元材料。液晶层可以包括大约0.01重量％至大约3重量％的反应性液晶元材料和大约70重量％至大约99.9重量％的负向列液晶。液晶层可以包括大约0.1重量％至大约30 重量％的正向列液晶和铁电液晶的混合物以及余量的负向列液晶。
反应性液晶元材料是指可聚合的液晶元化合物。“液晶元化合物”或“液晶元材料”可以包括含有棒形、板形或盘形的至少一种液晶元基团(即，能够引起液晶行为的基团)的材料或化合物。反应性液晶元材料可通过诸如紫外线等的光而聚合，并且可以是根据相邻材料的取向状态而取向的材料。
反应性液晶元材料的示例可以包括由下式表示的化合物。
P1-A1-(Z1-A2)n-P2,
这里，P1和P2是丙烯酸酯基团、甲基丙烯酸酯基团、乙烯基、乙烯氧基和环氧基中的至少一个，A1和A2是1,4-亚苯基和萘-2,6-二基中的至少一个，Z1是COO-、OCO-和单键中的至少一个，n为0、1和2中的一个。
更具体地讲，，可以示出由下面的式中的一个所表示的化合物。
这里，P1和P2可以包括从由丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基和环氧基组成的组中选择的至少一个。
根据此实施例，因为液晶层包括铁电液晶和向列液晶，所以液晶层的取向可以变得均匀，并且可以改善取向的稳定性。另外，因为液晶层包括反应性液晶元材料，所以可以增大液晶层的取向速率和取向角度，由此改善光学性质。
(液晶层的第二实施例)
根据本发明的示例性实施例的液晶层可以包括非铁电液晶和铁电液晶。
根据本发明的实施例，非铁电液晶可以包括负向列液晶。在这种情况下，铁电液晶可以为液晶层的总量的大约0.1重量％至大约30重量％。当铁电液晶小于或等于液晶层的大约0.1重量％时，液晶层的液晶取向会变得不稳定。另外，当铁电液晶的量超过液晶层的总量的大约30重量％时，液晶层的粘度会增大，包括该液晶层的显示装置的响应时间会降低。更优选地，液晶层可以包括大约10重量％的铁电液晶。
根据一方面，液晶层还可以包括反应性液晶元材料。在这种情况下，液晶层可以包括大约0.1重量％至大约30重量％的铁电液晶、大约0.01重量％至大约3重量％的反应性液晶元材料和余量的负向列液晶。
在本实施例中解释的负向列液晶、铁电液晶和反应性液晶元材料的构造要素、结构和示例与上面描述的基本相同，并将省略对它们的详细描述。
根据本发明的另一实施例，铁电液晶可以包括正向列液晶和负向列液晶。在这种情况下，液晶层可以包括大约70重量％至大约99.9重量％的负向列液晶。液晶层还可以包括大约0.1重量％至大约30重量％的正向列液晶和铁电液晶的混合物。
正向列液晶和铁电液晶的混合物可以包括大约1重量％至大约90重量％的正向列液晶和大约10重量％至大约99重量％的铁电液晶。
根据一方面，液晶层还可以包括反应性液晶元材料。在这种情况下，液晶层可以包括大约0.1重量％至大约30重量％的正向列液晶和铁电液晶的混合物、大约0.01重量％至大约3重量％的反应性液晶元材料和余量的负向列液晶。
本实施例中解释的负向列液晶、正向列液晶、铁电液晶和反应性液晶元材料的构造要素、结构和示例与上面描述的基本相同，并将省略对它们的详细描述。
根据该实施例，因为液晶层包括铁电液晶和非铁电液晶，所以液晶层的取向可以变得均匀，并可以改善取向的稳定性。另外，因为液晶层包括反应性液晶元材料，所以可以增大液晶层的取向速率和取向角度，由此改善光学性质。
在下文中，将简要地解释液晶层的制造方法。
(液晶层的制造方法)
根据本发明的实施例，可以通过混合负向列液晶、正向列液晶和铁电液晶来制造液晶层。可以通过混合大约70重量％至大约99.9重量％的负向列液晶以及大约0.1重量％至大约30重量％的正向列液晶和铁电液晶的混合物来制造液晶层。这里，可以通过混合大约1重量％至大约90重量％的正向列液晶和大约10重量％至大约99重量％的铁电液晶来获得正向列液晶和铁电液晶的混合物。
根据一方面，液晶层还可以包括反应性液晶元材料。在这种情况下，可以通过混合大约0.01重量％至大约3重量％的反应性液晶元材料、大约0.1 重量％至大约30重量％的正向列液晶和铁电液晶的混合物以及余量的负向列液晶来制造液晶层。
根据本发明的另一方面，可以通过混合负向列液晶和铁电液晶来制造液晶层。更详细地讲，可以通过混合大约70重量％至大约99.9重量％的负向列液晶和大约0.1重量％至大约30重量％的铁电液晶来制造液晶层
根据一方面，液晶层还可以包括反应性液晶元材料。在这种情况下，可以通过混合大约0.01重量％至大约3重量％的反应性液晶元材料、大约0.1 重量％至大约30重量％的铁电液晶和余量的负向列液晶来制造液晶层。
在执行混合工艺过程中，工艺温度可以是这样的温度，即，在所述温度下显示出在液晶层中以最大量包括的材料的各向同性性质。根据本发明的示例性实施例，可以在大约90℃至大约100℃的温度范围内执行混合工艺。温度范围可以是负向列液晶展现出各向同性性质的温度范围。在此实施例中，在大约90℃至大约100℃下执行液晶层的混合，然而，在本发明中，液晶层的混合温度不受具体限制。
在下文中，将解释如此制造的液晶层的电性质。
图4是示出根据本发明的实施例的液晶层的电性质的图。在图4中，x 轴表示时间，其单位为秒，Y轴表示施加的电压，其单位为伏特[V]。
当将电压施加到通过上述方法制造的液晶层时，显示出在仅包括向列液晶的液晶层中未显示出的峰，如图4所示。该峰是由于铁电液晶引起的。因此，向列液晶和铁电液晶在液晶层中不是作为化合物状态存在的，而是作为混合物存在的，向列液晶可以展现出其本征性质，铁电液晶可以展现出其本征性质。因此，向列液晶和铁电液晶可以彼此增强和/或干预移动。
在下文中，将通过示例和对比示例详细解释本发明。然而，下面的示例是仅为了示出本发明而描述的。因此，本发明不限于此，并可以以各种方式修改和改变。
PVA模式液晶显示装置
<示例1>
制造包括第一显示板、第二显示板和液晶层的液晶显示装置，第一显示板包括具有臂章图案的第一缝隙的第一电极，第二显示板包括具有臂章图案的第二缝隙的第二电极，液晶层填充第一显示板和第二显示板之间的空间。以PVA模式制造液晶显示装置。
通过在大约100℃下使用大约90重量％的默克公司的MLC 6608 (Δn＝0.084，Δε＝-4.3)和大约10重量％的金斯顿化学公司(Kingston Chemical Co.)的KFLC 3(Δn＝0.18)来制造液晶层。液晶显示装置的液晶层的厚度为大约3.8μm。
<示例2至示例4>
除了液晶层的厚度之外，通过在示例1中描述的相同过程来制造示例2 至示例4的液晶显示装置。示例2至示例4的液晶层的厚度在下面的表1中示出。
<示例5>
制造包括第一显示板、第二显示板和液晶层的液晶显示装置，第一显示板包括具有臂章图案的第一缝隙的第一电极，第二显示板包括具有臂章图案的第二缝隙的第二电极，液晶层填充第一显示板和第二显示板之间的空间。以PVA模式制造液晶显示装置。
通过在大约100℃下使用大约99重量％的默克公司的MLC 6608 (Δn＝0.084，Δε＝-4.3)和大约1重量％的金斯顿化学公司的KFLC 3(Δn＝0.18) 来制造液晶层。液晶显示装置的液晶层的厚度为大约4.3μm。
<示例6至示例8>
除了液晶层中的MLC 6608和KFLC 3的混合比之外，通过在示例5中描述的相同过程来制造示例6至示例8的液晶显示装置。液晶层中的MLC 6608和KFLC 3的混合比在下面的表1示出。
<示例9>
制造包括第一显示板、第二显示板和液晶层的液晶显示装置，第一显示板包括具有臂章图案的第一缝隙的第一电极，第二显示板包括具有臂章图案的第二缝隙的第二电极，液晶层填充第一显示板和第二显示板之间的空间。以PVA模式制造液晶显示装置。
通过在大约100℃下使用大约90重量％的默克公司的MLC 6608 (Δn＝0.084，Δε＝-4.3)、大约5重量％的智索株式会社(Chisso Co.)的ZKC-5085 (Δn＝0.16,Δε＝12)和大约5重量％的金斯顿化学公司的KFLC 3(Δn＝0.18) 来制造液晶层。液晶显示装置的液晶层的厚度为大约4.3μm。
<对比示例1>
制造包括第一显示板、第二显示板和液晶层的液晶显示装置，第一显示板包括具有臂章图案的第一缝隙的第一电极，第二显示板包括具有臂章图案的第二缝隙的第二电极，液晶层填充第一显示板和第二显示板之间的空间。以PVA模式制造液晶显示装置。
通过混合大约100重量％的默克公司的MLC 6608(Δn＝0.084，Δε＝-4.3) 来制造液晶层。液晶层的厚度为大约4.3μm。
<对比示例2和对比示例3>
除了液晶层的厚度之外，通过在对比示例1中描述的相同过程来制造对比示例2和对比示例3的液晶显示装置。对比示例2和对比示例3的液晶层的厚度在下面的表1中示出。
表1
透射率的评价
图5a至图5e是用于比较示例1至示例4的液晶显示装置和对比示例1 至对比示例3的液晶显示装置的透射率的图。图5f是用于比较对比示例1、示例3和示例9的液晶显示装置的透射率的图。
图5a至图5c是示出透射率根据施加的电压的图。在图5a至图5c中，x 轴表示施加的电压，其单位为[V]，y轴表示透射率。
参照图5a，当与根据对比示例1至对比示例3的液晶显示装置的透射率进行比较时，根据示例1至示例4的液晶显示装置的透射率大体上是良好的。更详细地讲，图5b选择地示出图5a中的示例4和对比示例2的液晶显示装置的透射率。参照图5b，示例4的液晶显示装置的透射率优于对比示例2的具有大约4.5μm的相同厚度的液晶层的液晶显示装置的透射率。图5c选择地示出图5a中的示例4和对比示例3的液晶显示装置的透射率。参照图5c，当将在示例1至示例4中透射率最优异的示例4和在对比示例1至对比示例3 中透射率最优异的对比示例3进行比较时，发现示例4的透射率更优异。
图5d和5e是示出在将7V的电压施加在示例1至示例4的液晶显示装置和对比示例1至对比示例3的液晶显示装置中之后透射率根据液晶层的厚度的图。更详细地讲，图5d是示出透射率根据液晶层的厚度的图，图5e是示出透射率根据液晶层的厚度(d)与液晶层的折射率(Δn)的乘积(Δn·d) 的图。在图5d和图5e中，x轴表示长度，其单位为[μm]，y轴表示透射率。
参照图5d，当与具有相同厚度的液晶层的对比示例1至对比示例3的液晶显示装置的透射率进行比较时，示例1至示例4的液晶显示装置的透射率优异大约17％至大约30％。参照图5e，当根据Δn·d测验透射率时，当与对比示例1至对比示例3的液晶显示装置的透射率进行比较时，示例1至示例 4的液晶显示装置的透射率优异大约9％至大约17％。
参照图5f，如上所述，示例3的液晶显示装置的透射率优于对比示例1 的液晶显示装置的透射率。另外，示例9的包括大约5重量％的正向列液晶 (ZKC-5085)的液晶显示装置的透射率优于对比示例1的液晶显示装置的透射率。
通过上述评价，预计示例1至示例4和示例9的液晶层中的铁电液晶引起液晶分子均匀地且稳定地取向。因此，示例1至示例4和示例9的液晶显示装置的透射率优于对比示例1至对比示例3的液晶显示装置的透射率。
响应时间的评价
图6a至图6d是用于比较示例1至示例4的液晶显示装置和对比示例1 至对比示例3的液晶显示装置的响应时间的图。图6e 是用于比较对比示例1、示例3和示例9的液晶显示装置的响应时间的图。
图6a和图6b是示出响应时间根据施加的电压的图。在图6a和图6b中， x轴表示施加的电压，其单位为[V]，y轴表示响应时间。
参照图6a，当与对比示例1至对比示例3的液晶显示装置的响应时间进行比较时，示例1至示例4的液晶显示装置的响应时间不那么慢。因为示例 1至示例4的液晶层包括铁电液晶，所以液晶层的粘度增加，并且其响应时间预计比对比示例1至对比示例3的液晶显示装置的响应时间稍慢或相似。
图6b选择地示出根据电压的示例3和对比示例3的响应时间，其中，示例3说明示例1至示例4中的最大透射率，对比示例3说明对比示例1至对比示例3的最大透射率。参照图6b，当将具有优异的透射率的示例3和对比示例3的响应时间进行比较时，示例3的响应时间优于对比示例3的响应时间。
图6c和6d示出当施加7V的电压时示例1至示例4的液晶显示装置和对比示例1至对比示例3的液晶显示装置的响应时间根据液晶层的厚度的图。更详细地讲，图6c是示出响应时间根据液晶层的厚度的图，图6d是示出响应时间根据液晶层的厚度(d)与液晶层的折射率(Δn)的乘积(Δn·d)的图。在图6c和6d中，x轴表示长度，其单位为[μm]，y轴表示响应时间，其单位为[ms]。
参照图6c，具有大约3.8μm的液晶层的厚度的示例1的响应时间为大约 18ms。为了获得大约18ms的响应时间，对比示例的液晶层的厚度至少要求为至少4.3μm。参照图6d，当根据Δn·d测验响应时间时，发现示例1至示例 4的液晶显示装置的响应时间比对比示例1至对比示例3的液晶显示装置的响应时间大大约22％至大约24％。
参照图6e，如上所述，示例3的液晶显示装置的响应时间大于对比示例 1的液晶显示装置的响应时间。另外，示例9的包括大约5重量％的正向列液晶(ZKC-5085)的液晶显示装置的响应时间大于对比示例1的液晶显示装置的响应时间。
如从根据施加的电压的响应时间和根据液晶层的厚度与液晶层的折射率的乘积的响应时间中示出的，即使包括具有相对高的粘度的铁电液晶，示例 1至示例4和示例9的液晶显示装置也通过包括具有恰当的厚度和折射率的液晶层而比对比示例1至对比示例3的液晶显示装置展现出更大的响应时间。因此，示例1至示例4和示例9的液晶显示装置具有大的响应时间，可以实现铁电液晶分子的稳定且均匀的取向。
根据铁电液晶的量的透射率和响应时间的评价
图7a是示出示例5至示例8的液晶显示装置的透射率的图，图7b是示出示例5至示例8的液晶显示装置的响应时间的图。
参照图7a，发现透射率随液晶层中的铁电液晶的量的增大而增大。然而，参照图7b，当液晶层中的铁电液晶的量增大时，响应时间慢两倍。因此，在这些实施例中，铁电液晶的优选的量小于或等于组合物的总量的大约30重量％。
纹理的评价
图8a至图8c和图9a至图9c是对比示例1和示例3至示例9的液晶显示装置的纹理。
除了液晶层的组分比之外，对比示例1、示例3和示例9的液晶显示装置基本相同。为了方便说明，在下面的表2中再次说明它们的组分比。
表2
在对比示例1、示例3和示例9的液晶显示装置中，施加大约7V的电压之后，旋转交叉偏振板，以获得白色图像和黑色图像。
在交叉偏振板下，图8a至图8c的纹理是白色图像。更详细地讲，当交叉偏振板和液晶层的液晶分子之间的角度为大约45°时，获得白色图像，并且通过光穿过液晶层，显示出明亮图像。这可以在下面的数学式1中证实。
数学式1
在上面的数学式1中，T为透射率，为由偏振板和液晶分子形成的角度，Δn为双折射值，d为液晶层的厚度，λ为曝光的波长。在数学式1中，当为45°时，sin2值为最大值，透射率最高。
图8a至图8c是对比示例1、示例3和示例9的纹理。参照图8a，在缝隙的边缘部分处或在缝隙的边界处，显示出呈现黑色的缺陷。参照图8b，当与图8a中的情形相比时，缺陷在缝隙的边缘部分处极大地移动。参照图8c，在缝隙的边界处以及在缝隙的边缘部分处去除了缺陷。
在交叉偏振板下示出了图9a至图9c中的纹理，即，黑色图像。更详细地讲，当交叉偏振板与液晶层的液晶分子之间的角度为大约0°时，获得黑色图像，因为旋转的上偏振板相对于穿过液晶层的偏振光具有垂直偏振，所以显示出黑色图像。在上面的数学式1中，当时，sin2值为0，并且透射率变为0。
图9a至图9c是对比示例1、示例3和示例9的纹理。参照图9a，在缝隙的边缘部分处或缝隙的边界处显示出光泄漏现象。参照图9b和图9c，当与图9a中的情形相比时，在缝隙的边界处以及在缝隙的边缘部分处极大地去除了光泄漏现象。
当检查纹理时，当与不包括铁电材料的液晶层的液晶分子的取向相比时，包括铁电材料的液晶层的液晶分子的取向是均匀的且稳定的，由此改善了液晶显示装置的亮度。
图10a和图10b是示出对比示例1、示例3和示例9的纹理的灰度级的图。图10a和图10b由256(28)灰度级来评价。随着灰度级接近于0，灰度接近黑色，灰度的浓度由从0至256的级别来表示。
图10a示出了图8a至图8c中的纹理的灰度级，在大约256的灰度级处发现白色图像。发现图8a中的对比示例1的白色图像在从大约200到大约230 的灰度级处有许多，并发现其峰宽是宽的。发现图8b中的示例3的白色图像在从大约240到大约250的灰度级处有许多，并发现当与对比示例1的峰宽相比时其峰宽是窄的。发现图8c中的示例9的白色图像在从大约230到大约 250的灰度级处有许多，并当与对比示例1的峰宽相比时峰宽变窄。
图10b表示图9a至图9c中的纹理的灰度级，在大约0的灰度级处发现黑色图像。发现图9a中的对比示例1的黑色图像在从大约30到大约50的灰度级处有许多，并发现其峰宽是宽的。发现图9b中的示例3的黑色图像在大约0到大约20的灰度级处有许多，并发现当与对比示例1的峰宽相比时其峰宽是窄的。发现图9c中的示例9的黑色图像在大约0到大约30的灰度级处有许多，并发现当与对比示例1的峰宽相比时峰宽变窄。
当检查图10a和图10b中的图时，当与不包括铁电材料的液晶层的液晶分子的取向相比时，包括铁电材料的液晶层中的液晶分子的取向是均匀的且稳定的，由此改善了液晶显示装置的亮度。
图11a和图11b是示出对比示例1、示例3和示例9的透射率根据纹理的规则间隔的图。图11a和图11b是通过根据包括根据对比示例1、示例3 和示例9的电极部分和缝隙部分的纹理的规则间隔对透射率执行实验来获得的图。
图11a是关于对比示例1、示例3和示例9的白色纹理的实验的图。参照图11a，对于对比示例1，呈现黑色的在缝隙的边缘部分处或在缝隙的边界处的透射率减小到小于或等于大约50。当测验示例3和示例9时，当与对比示例的透射率相比时，透射率总体上相对高，在特别亮的部分处的透射率大于或等于大约180。甚至在黑暗的部分，透射率也高于对比示例1的透射率。
图11b是关于对比示例1、示例3和示例9的黑色纹理的实验的图。参照图11b，对于对比示例1，在缝隙的边缘部分处或在缝隙的边界处显示出光泄漏，透射率为大约60。相反，当测验示例3和示例9时，透射率总体上低于对比示例1的透射率，并发现最大透射率至多为60。
当检查图11a和图11b的图时，当与不包括铁电材料的液晶层的液晶分子的取向相比时，包括铁电材料的液晶层中的液晶分子的取向是均匀的且稳定的，由此改善了液晶显示装置的亮度。
[LVA模式的液晶显示装置]
图12a、图13a和图14a是用于解释根据本发明的实施例的液晶显示装置的透视图，图12b、图13b和图14b是用于解释根据本发明的实施例的液晶显示装置的剖视图，图12c、图13c和图14c是用于解释根据本发明的实施例的液晶显示装置的平面图。
当在液晶显示装置的第一电极和第二电极之间不存在电位差时获得图 12a至图12c。当在液晶显示装置的第一电极和第二电极之间存在电位差时获得图13a至图13c和图14a至图14c。
参照图12a至图14c，液晶显示装置可以包括第一电极530、与第一电极 530分开并相对的第二电极630以及填充第一电极530和第二电极630之间的空间的液晶层700。
第一电极530和第二电极630可以沿x轴方向延伸。根据本发明的实施例，缝隙532可以形成在第一电极530中。在第一电极530中形成的缝隙532 可以沿y轴方向延伸。缝隙532的宽度可以为若干μm。在此实施例中，在图 12a至图14c中示出的第一电极和第二电极630是作为示例来解释的，在本发明中，第一电极530和第二电极630的结构不限于此。
液晶层700可以包括多个液晶分子710。参照图12a，当在第一电极530 和第二电极630之间不存在电位差时，多个液晶分子710可以沿与第一电极 530或第二电极630的表面垂直的第一取向方向取向。例如，第一取向方向可以基本上平行于z轴方向。
当在第一电极530和第二电极630之间产生电位差时，液晶分子710的取向可以改变为与第一电极530或第二电极630的延伸方向基本平行的第二取向方向。例如，第二取向方向可以基本上平行于缝隙532的延伸方向。如上所述，缝隙532沿y轴方向延伸，第二取向方向可以基本上平行于y轴方向。
根据本发明的实施例，当在第一电极530和第二电极630之间产生电位差时，液晶分子710的取向方向可以以至少两个步骤改变，最终，液晶分子可以沿第二方向取向。例如，改变液晶分子710的取向方向的操作可以依次包括第一取向步骤和第二取向步骤。因为在第一电极530和第二电极630之间产生的电场的强度或形状根据第一电极530和第二电极630的结构是不同的，所以液晶层700的液晶分子710的取向方向并未立即改变为目标方向。
在下文中，将详细解释通过在第一电极530和第二电极630之间产生电位差来逐步改变液晶分子710的第一取向步骤和第二取向步骤。
参照图13a至图13c，第一取向步骤(一旦在第一电极和第二电极之间产生电位差)可以是将沿第一取向方向取向的液晶分子710改变为第三取向方向的过程。第三取向方向可以包括不同于第一取向方向或第二取向方向的方向。根据第一电极530和第二电极630的结构以及在第一电极530和第二电极630之间的液晶分子710的设置位置，液晶分子710的第三取向方向可以具有各种取向方向。
出于示例目的，将更详细地解释在第一取向步骤中根据第一电极530和第二电极630之间的位置的液晶分子710的取向方向的改变。当在第一电极 530和第二电极630之间产生电位差时，可以沿第一电极530或第二电极630 的表面的垂直方向在第一电极530和第二电极630之间的一对相邻缝隙532 之间的中心部分(距缝隙最远的部分)处形成相对强的电场。另外，在第一电极530和第二电极630之间形成缝隙532的部分处，可以倾斜地形成相对弱的电场。
设置在第一电极530处的位于一对相邻缝隙532之间的中心部分处(在此处产生相对强的电场)的液晶分子710可以从第一取向方向改变为第三取向方向，第三取向方向可以是可选的方向，并且不容易被预料到。设置在具有缝隙532的第一电极530处(在此处产生相对弱的电场)的液晶分子710 可以从第一取向方向改变为第三取向方向，第三取向方向可以是与电场垂直的方向。根据实施例，设置在一对缝隙532的一个缝隙处的液晶分子的取向方向和设置在另一个缝隙处的液晶分子的取向方向可以彼此不同。例如，这两种取向方向可以彼此面对。
参照图14a至图14c，第二取向步骤(在从第一电极和第二电极之间产生电位差的特定时间之后)可以是将沿第三取向方向取向的液晶分子710改变为第二取向方向的过程。更详细地讲，在第一电极530中形成的一对相邻缝隙532的中心部分处的液晶分子710可以改变为抵消液晶分子710的不同取向方向的最终取向方向。在此实施例中，最终取向方向可以是基本上与缝隙532的方向平行的第二取向方向。当在一对缝隙532的中心部分处的液晶分子710的取向方向改变为第二取向方向时，不稳定地设置的相邻的液晶分子710的取向方向会变为与在一对缝隙532的中心部分处的液晶分子710的取向方向的方向基本相同的方向。因此，在第一电极530和第二电极630之间的液晶分子710的取向方向可以改变为目标的第二取向方向。
根据本发明的实施例，液晶显示装置可以包括多个像素。每个像素可以包括多个畴。一个像素中的多个畴的形成可以由第一电极530和第二电极630 的结构来确定。
本发明的第一电极530和第二电极630的结构可以是多种多样的，第一电极530和第二电极630的结构可以在本发明中不受限制，只要当在第一电极530和第二电极630之间产生电位差时，液晶分子710的取向方向可如上所述地依次经第一取向步骤和第二取向步骤改变。
根据实施例，液晶层700可以包括负向列液晶、正向列液晶和铁电液晶。液晶层700的详细解释与PVA模式的液晶层的详细解释基本相同，将省略对其的详细描述。
因为液晶层700中的铁电液晶，所以液晶分子710可以具有均匀且稳定的取向。因此，可以提高包括具有铁电液晶的液晶层700的液晶显示装置的亮度。将通过下面的实验示例详细解释对其的实验评价。
根据本发明的实施例，液晶层700可以包括反应性液晶元材料。当在第一电极530和第二电极630之间产生电位差时，由于液晶层700中的反应性液晶元材料，因此液晶分子710的取向方向可以从第一取向方向改变为第二取向方向。即，液晶分子710的取向方向可以从第一取向方向改变为第二取向方向，而不是从第一取向方向改变为第三取向方向，由此改善液晶显示装置的响应时间。
根据本发明的另一实施例，液晶显示装置还可以包括在液晶层700和第一电极530之间和/或在液晶层700和第二电极630之间的取向层540和640 (见图15a和图15b)。取向层540和640可以包括反应性液晶元材料。当在第一电极530和第二电极630之间产生电位差时，由于取向层540和640中的反应性液晶元材料，液晶分子710的取向方向可以从第一取向方向改变为第二取向方向。即，液晶分子710的取向方向可以从第一取向方向改变为第二取向方向，而不是从第一取向方向改变为第三取向方向，由此改善液晶显示装置的响应时间。
图15a和图15b是用于解释根据本发明的实施例的液晶显示装置的平面图和剖视图。图15b是沿图15a中的线I-I'截取的剖视图。
参照图15a和图15b，液晶显示装置可以包括第一显示板500、与第一显示板500分开并相对的第二显示板600以及设置在第一显示板500和第二显示板600之间的液晶层700。另外，液晶显示装置还可以包括第一偏振板800 和具有与第一偏振板800的透射轴垂直的透射轴的第二偏振板850。
第一显示板500可以包括第一基底510、薄膜晶体管TFT和第一电极530。第一基底510可以包括透明绝缘材料，例如玻璃。
薄膜晶体管TFT可以设置在第一基底510的一侧处。薄膜晶体管TFT 可以包括随后堆叠的栅电极512、栅极绝缘层514、半导体516、源电极522 和漏电极524。栅电极512可以是包括金属或金属合金的单层或多层，栅极绝缘层514可以包括氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。本征半导体516可以包括非晶硅。源电极522和漏电极524可以分开设置，同时在本征半导体516上彼此面对。在位于源电极522和漏电极524之间的本征半导体516中，可以形成薄膜晶体管TFT的沟道。源电极522可以与数据线DL电连接，并可以从数据线DL接收数据电压。漏电极524可以与第一电极530电连接。
根据一方面，薄膜晶体管TFT还可以包括设置在本征半导体516与源电极522和漏电极524之间的电阻接触构件518和520。电阻接触构件518和 520可以包括硅化物或用n型杂质重掺杂的n+氢化非晶硅。
在薄膜晶体管TFT上，可以形成具有接触孔528的第一绝缘层526。第一绝缘层526可以包括无机绝缘材料(例如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等) 或有机绝缘材料(例如树脂等)。接触孔528可以暴露漏电极524的顶表面。
在第一绝缘层526上，可以形成第一电极530。第一电极530可以是像素电极。第一电极530可以经由接触孔与漏电极电连接。第一电极530可以被施以来自漏电极的数据电压。第一电极530可以包括透明导电材料，例如 ITO和IZO。
根据本发明的实施例，第一电极530可以包括畴划分元件，例如第一缝隙532。第一电极530的第一缝隙532对应于第一电极530的去除部分。当在第一电极530和第二电极630之间施加电压时，在第一电极530和第二电极630之间产生电场，并且由于第一电极530的第一缝隙532，在相对于第一基底的表面的垂直方向上不会形成电场，而可以在具有垂直分量和水平分量的倾斜方向上形成电场。根据本发明的另一实施例，畴划分元件可以形成在第一电极530上，并可以在从第一电极530到液晶层700的方向上具有突出形状。
根据一方面，第一缝隙532可以沿第一电极530的边缘部分形成。当第一电极530具有四边形形状时，从平面看，第一缝隙532可以具有四边形环形状。第一电极530的第一缝隙532可以具有多种多样的结构。在下文中，将详细描述第一电极530的结构。
如上所述，第一电极530的结构不受限制。只要第一电极530的结构为如下即可：与随后解释的第二电极630一起使第一电极530和第二电极630 之间的液晶分子的取向方向可通过至少两个步骤改变。
第一显示板500还可以包括位于第一电极530和液晶层700之间的第一取向层540。第一取向层540可以使液晶层700中的液晶分子沿一个方向预倾斜。根据实施例，第一取向层540可以包括从由聚酰胺酸、聚酰亚胺、卵磷脂、尼龙和PVA组成的组中选择的至少一种。根据另一实施例，第一取向层540还可以包括反应性液晶元材料。
第一偏振板800可以设置在第一基底510的另一侧上。第一基底510的另一侧可以是与所述一侧对应的侧。
第二显示板600可以包括第二基底610和第二电极630。第二基底610可以包括诸如玻璃的透明绝缘材料。
第二电极630可以设置在第二基底610的一侧上，第二基底610的所述一侧可以是与第一显示板500相反的侧。第二电极630可以是共电极。第二电极630可以包括诸如ITO、IZO等的透明导电材料。
根据本发明的实施例，第二电极630可以包括畴划分元件，例如第二缝隙632。第二缝隙632对应于第二电极630的去除部分，第二电极630可以具有图案。当在第一电极530和第二电极630之间施加电压时，可以在第一电极530和第二电极630之间产生电场，并且由于第二缝隙632，在相对于第二基底610的表面的垂直方向上不会形成电场，而在具有垂直分量和水平分量的倾斜方向上可以形成电场。根据本发明的另一实施例，畴划分元件可以形成在第二电极630上并可以在从第二电极630到液晶层700的方向上具有突出形状。
根据一方面，第二缝隙632可以包括沿第一方向横跨第二电极630的中心的第一线632a和沿与第一方向垂直的第二方向横跨第二电极630的中心的第二线632b。当从平面看时，第二缝隙632可以具有交叉形状。在下文中将详细解释第二电极630的结构。根据另一方面，第二电极630可以根据第一电极530的结构而不包括第二缝隙632。
如上所述，第二电极630的结构不受限制。只要第二电极630的结构为如下即可：与第一电极530一起使第一电极530和第二电极630之间的液晶分子的取向方向可通过至少两个步骤改变。
根据本发明的示例性实施例，如上所述，由于第一电极530和第二电极 630的第一缝隙532和第二缝隙632，当施加电压时，倾斜电场可以形成在第一电极530和第二电极630之间。因此，多个畴D1至D4可以形成在一个像素中。在此实施例中，液晶分子可以沿四个方向取向，四个畴D1至D4可以形成在一个像素中。然而，在本发明中，形成在一个像素中的畴的数量不限于此。
根据实施例，第二显示板600还可以包括滤色器612。滤色器612可以设置在第二基底610和第二电极630之间。另外，屏蔽构件614可以设置在第二基底610的一侧上，滤色器612可以形成在由屏蔽构件614限定的每个区域中。滤色器612可以被第二绝缘层616钝化。在此实施例中，滤色器612 被解释为设置在第二显示板600上，然而，滤色器612可以设置在第一显示板500上。然而，在本发明中，滤色器612的位置不受限制。
根据本发明的另一实施例，第二显示板600还可以包括位于第二电极630 和液晶层700之间的第二取向层640。第二取向层640可以使液晶层700中的液晶分子沿一个方向预倾斜。根据实施例，第二取向层640可以包括从由聚酰胺酸、聚酰亚胺、卵磷脂、尼龙和PVA组成的组中选择的至少一种。根据另一实施例，第二取向层640还可以包括反应性液晶元材料。
第二偏振板850可以设置在第二基底610的另一侧上。第二基底610的所述另一侧可以是与所述一侧对应的侧。第二偏振板850可以使穿过第一偏振板800的光中的沿竖直方向振动的线偏振光穿过。
液晶层700可以填充第一显示板500和第二显示板600之间的空间。根据实施例，液晶层700可以包括负向列液晶、正向列液晶和铁电液晶。根据另一实施例，液晶层700可以包括非铁电液晶和铁电液晶。对于液晶层700 的解释与上面关于PVA模式的描述基本相同，将省略对其的详细描述。根据另一实施例，液晶层还可以包括液晶元材料。对于液晶层700的详细解释与关于PVA模式的描述基本相同，将省略对其的详细描述。
根据本发明的实施例，液晶显示装置还可以包括光学补偿膜830。光学补偿膜830可以设置在第二偏振板850和第二基底610之间。当液晶分子保持竖直取向状态时，当从前侧观察时，第一偏振板800和第二偏振板850的偏振轴可以以直角交叉，并且不会产生光泄漏，然而，由第一偏振板800和第二偏振板850的偏振轴形成的偏振角会增大，当从侧面看时，会产生光泄漏。为了补偿光泄漏，可以设置诸如双轴膜或单轴膜的光学补偿膜830。
如上所述，因为液晶显示装置的液晶层700包括与向列液晶一起的铁电液晶，所以可以实现液晶层的均匀取向，并且可以提高取向的稳定性。因此，可以改善包括液晶层700的液晶显示装置的亮度。另外，因为液晶层700以及第一取向层540和第二取向层640中的至少一个还包括反应性液晶元材料，所以可以增大液晶层700中的液晶分子的取向速率和取向角度，由此改善光学性质。
在下文中，将简要描述图15a和图15b中示出的具有第一电极530和第二电极630的结构的液晶显示装置的驱动。
当在第一电极530和第二电极630之间不存在电位差时，液晶分子可以沿与第一电极530和第二电极630的表面垂直的第一方向取向。
当在第一电极530和第二电极630之间产生电位差时，液晶分子的取向可以改变为与第一电极530和第二电极630的延伸方向基本平行的第二取向方向。在此实施例中，液晶分子的第二取向方向可以根据在第一电极和第二电极之间的液晶分子的位置而不同。设置在第一电极和第二电极之间并具有第一缝隙和第二缝隙的液晶分子可以具有与第一缝隙和第二缝隙垂直的第二取向方向。同时，设置在第一电极和第二电极之间并与第一缝隙和第二缝隙分开的液晶分子可以具有第二取向方向，所述第二取向方向是相对于第一缝隙和第二缝隙的大约45°或大约135°的扭曲方向。
根据本发明的实施例，当在第一电极530和第二电极630之间产生电位差时，液晶分子的取向方向可以通过至少两个步骤改变，由此液晶分子最终可以沿第二取向方向取向。例如，改变液晶分子的取向方向的操作可以依次包括第一取向步骤和第二取向步骤。因为在第一电极530和第二电极630之间产生的电场的强度或形状根据第一电极530和第二电极630的结构是不同的，所以液晶层700的液晶分子的取向方向并未立即改变为目标方向。
在下文中，将详细解释通过在第一电极530和第二电极630之间产生电位差来逐步改变液晶分子的取向方向的第一取向步骤和第二取向步骤。
第一取向步骤(一旦在第一电极和第二电极之间产生电位差)可以是用于使沿第一取向方向取向的液晶分子的取向方向改变为第三取向方向的过程。第三取向方向可以包括不同于第一取向方向或第二取向方向的方向。
为了示例目的，将更详细地解释在第一取向步骤中根据第一电极530和第二电极630之间的位置的液晶分子的取向方向的改变。当在第一电极530 和第二电极630之间产生电位差时，可以在更远离第一缝隙和第二缝隙的部分处形成相对强的电场。另外，可以在形成第一缝隙和第二缝隙的位置处形成相对弱的电场。
设置在产生相对强的电场处的液晶分子的取向方向可以从第一取向方向改变为第三取向方向，第三取向方向可以是可选的方向，并且不容易被预料到。设置在产生相对弱的电场处的液晶分子可以从第一取向方向改变为第三取向方向，第三取向方向可以是垂直于第一缝隙和第二缝隙的方向。
第二取向步骤(在第一电极和第二电极之间产生电位差的特定时间之后) 可以是将沿第三取向方向取向的液晶分子的取向方向改变为第二取向方向的过程。更详细地讲，设置在产生相对强的电场处的液晶分子可以改变为具有第二取向方向，所述第二取向方向是相对于第一缝隙和第二缝隙的大约45°或大约135°的扭曲方向。设置在产生相对弱的电场处的液晶分子可以改变为具有与第一缝隙和第二缝隙垂直的第二取向方向。因此，在第一电极530和第二电极630之间的液晶分子可以改变为具有目标的第二取向方向。
同时，当液晶层700或者第一取向层540或第二取向层640包括反应性液晶元材料时，并且当在第一电极530和第二电极630之间产生电位差时，具有第一取向方向的液晶分子的取向方向可以立即改变为第二取向方向。即，液晶分子的取向方向可以在省略改变为第三取向方向的步骤的同时直接从第一取向方向改变为第二取向方向。
在下文中，将详细描述第一电极530和第二电极630的结构。在下文中，将详细解释第一电极的缝隙结构。然而，仅出于说明的目的解释第一电极和第二电极的结构，本发明不限于此。
图16a至图16e是用于解释根据本发明的示例性实施例的第一电极和第二电极的结构的平面图。
参照图16a，第一电极530可以包括沿第一电极530的边缘部分形成的第一缝隙532。当第一电极530具有四边形形状时，当从平面看时第一缝隙 532可以具有四边形环形状。第二电极630可以包括第二缝隙632，所述第二缝隙632包括穿过第二电极630的中心并沿第一方向D1延伸的第一线632a 和穿过第二电极630的中心并沿第二方向D2延伸的第二线632b。第一方向 D1和第二方向D2可以彼此垂直。另外，第一线632a和第二线632b可以彼此连接。例如，第二电极630可以具有交叉形状。
参照图16b，第一电极530可以包括沿第一电极530的边缘部分形成的第一缝隙532。不同于图16a，在此实施例中，第一缝隙532可以不连续形成，而是可以包括切开部分。例如，第一缝隙532的切开部分可以形成在一边的中间处。当第一电极530具有四边形形状时，当从平面看时第一缝隙532可以具有设置在每个顶点处的夹子形状(clamp shape)。第二电极630的结构与图16a中解释的结构基本相同，将省略对其的详细描述。例如，第二电极630 的第二缝隙632可以具有交叉形状。
在此实施例中，第一缝隙532可以形成为不与第二缝隙632叠置。例如，第二缝隙632的一部分可以与第一缝隙532的切开部分叠置。
参照图16c，第一电极530可以包括沿第一电极530的边缘部分形成的第一缝隙532。不同于图16a，在此实施例中，第一缝隙532可以不连续形成，而是可以包括在其中间的切开部分。例如，第一缝隙532的切开部分可以形成在顶点部分处。当第一电极530具有四边形形状时，当从平面看时第一缝隙532可以具有设置在每个边处的线形状。第二电极630的结构与图16a中解释的结构基本相同，将省略对其的详细描述。
参照图16d，第一电极530可以包括第一缝隙532，所述第一缝隙532 包括沿第一电极530的边缘部分形成的第一线532a和穿过第一电极530的中心并具有交叉形状的第二线532b。第一缝隙532可以包括切开部分。第一电极530可以被第一电极530的第一缝隙532划分为四个区域。第二电极630 可以包括穿过第一电极530的四个区域的中心部分并具有交叉形状的第二缝隙632。根据该实施例，第一缝隙532和第二缝隙632可以形成为不彼此叠置。
参照图16e，第一电极530可以包括具有交叉形状的主干部分530a和从主干部分530a沿放射状方向突出并延伸的多个分支部分530b。主干部分530a 可以以多种多样的形状设置，并且可以具有例如交叉形状。分支部分530b可以在由具有交叉形状的主干部分530a划分的四个区域中延伸。每个分支部分 530b朝向每个顶点延伸，并且可以间隔微米(μm)的单位。相邻区域中的分支部分530b可以彼此呈镜像。第一电极530可以包括具有线形状并将分支部分530b分开的第一缝隙532。第一缝隙532之间的距离可以是若干微米。第一缝隙532可以不彼此连接并具有彼此分开的形状。同时，在本实施例中，第二电极630可以是没有缝隙且没有图案的电极。
参照图16f，与图16e中的第一电极530类似，第一电极530可以包括主干部分530a和分支部分530b，然而，具有线形状并分开分支部分530b的第一缝隙532可以彼此连接。在该实施例中，第二电极630可以是没有缝隙且没有图案的电极。
在下文中，将通过示例和对比示例详细解释本发明。然而，仅出于说明本发明的目的解释示例，本发明不限于此，并包括各种修正和修改。
LVA模式的液晶显示装置
<示例10>
制造包括第一显示板、第二显示板和液晶层的液晶显示装置，第一显示板包括具有四边形环形状的第一缝隙的第一电极，第二显示板包括具有交叉形状的第二缝隙的第二电极，液晶层填充第一显示板和第二显示板之间的空间。以具有四个畴的晶格结构垂直取向(VA)模式制造液晶显示装置。
通过在大约100℃下混合大约90重量％的默克公司的MLC 6608 (Δn＝0.084，Δε＝-4.3)和大约10重量％的金斯顿化学公司的KFLC 3(Δn＝0.18) 来制造液晶层。液晶显示装置的液晶层的厚度为大约4.0μm。
<示例11>
除了液晶层的厚度之外，通过在示例10中描述的相同过程来制造液晶显示装置。示例11的液晶层的厚度为大约4.3μm。
<对比示例4>
制造包括第一显示板、第二显示板和液晶层的液晶显示装置，第一显示板包括具有四边形环形状的第一缝隙的第一电极，第二显示板包括具有交叉形状的第二缝隙的第二电极，液晶层填充第一显示板和第二显示板之间的空间。以具有四个畴的晶格结构垂直取向(VA)模式制造液晶显示装置。
通过使用大约100重量％的默克公司的MLC 6608(Δn＝0.084，Δε＝-4.3) 来制造液晶层。液晶显示装置的液晶层的厚度为大约4.0μm。
<对比示例5>
除了液晶层的厚度之外，通过在对比示例5中描述的相同过程来制造液晶显示装置。示例5的液晶层的厚度为大约4.3μm。
示例10和示例11以及对比示例4和对比示例5的液晶层的组分比和厚度在下面的表3示出。
表3
透射率的评价
图17a和图17b是用于比较根据示例10和示例11以及对比示例4和对比示例5的液晶显示装置的透射率的图。
图17a是示出了根据施加的电压的透射率。在图17a中，x轴表示施加的电压，其单位为[V]，Y轴表示透射率。图17b是示出当施加大约7V的电压时透射率根据液晶层的厚度的图。在图17b中，x轴表示液晶层的厚度，其单位为[μm]，Y轴表示透射率。
参照图17a，当与对比示例4和对比示例5的液晶显示器的透射率相比时，示例10和示例11的液晶显示装置总体上展现出良好的透射率。另外，参照图17b，当施加相同的7V电压时，具有大约4.3μm的液晶层的厚度的液晶显示装置的透射率是良好的。另外，示例10和示例11的透射率分别比对比示例4和对比示例5的透射率优异。
通过以上评价，预计示例10和示例11的液晶层中的铁电液晶使得液晶分子均匀地且稳定地取向。因此，示例10和示例11的液晶显示装置的透射率比对比示例4和对比示例5的液晶显示器的透射率优异。
响应时间的评价
图18是用于比较示例10和示例11的液晶显示装置的响应时间以及对比示例4和对比示例5的液晶显示装置的响应时间的图.
图18是示出响应时间根据施加的电压的图。在图18中，x轴表示施加的电压，其单位为[V]，Y轴表示响应时间，其单位为[ms]。
参照图18，因为示例11的液晶层的厚度大于示例10的液晶层的厚度，所以示例11的响应时间小于示例10的响应时间。当比较示例10和对比示例 4时，发现在大约7V下的响应时间之差小于或等于大约5ms。当比较示例11 和对比示例5时，发现在大约7V下的响应时间之差小于或等于大约5ms。因为示例10和示例11的液晶层包括铁电液晶，所以液晶层的粘度会增大，其响应时间稍微减小或类似于对比示例4和对比示例5的液晶显示装置的响应时间。
然而，当与对比示例4和对比示例2的根据液晶层的厚度与液晶层的折射率的乘积(Δd·ε)的响应时间相比时，示例10和示例11的根据液晶层的厚度与液晶层的折射率的乘积(Δd·ε)的响应时间不是较小的。因此，示例 10和示例11的液晶显示装置不具有慢的响应时间并由于铁电液晶而获得液晶分子的稳定且均匀的取向。
纹理的评价
图19a、图19b、图20a和图20b是对比示例4和示例10的液晶显示装置的纹理。
在液晶显示装置中，施加大约7V的电压，并旋转交叉偏振板，从而获得图19a、图19b、图20a和图20b中的白色图像和黑色图像。
图19a 至图19b 的纹理是在交叉偏振板下的白色图像。更详细地讲，当交叉偏振板和液晶层的液晶分子之间的角度为大约45°时获得白色图像，并且经由光穿过液晶层而显示出明亮图像。这可以在上面的数学式1中予以证实。
在上面的数学式1中，T为透射率，是偏振板和液晶分子形成的角度，Δn是双折射值，d是液晶层的厚度，λ是暴露光的波长。在数学式1中，当为45°时，sin2值为最大值，并且透射率最高。
图19a和图19b是对比示例4和示例10的纹理。参照图19a，在缝隙的边缘部分处或在缝隙的边界处显示出呈现黑色的缺陷。参照图19b，与图19a 中的情形相比，在缝隙的边缘部分处去除了呈现黑色的缺陷。
图20a和图20b中的纹理在交叉偏振板下展现出黑色图像。更详细地讲，当交叉偏振板和液晶层的液晶分子之间的角度为大约0°时获得黑色图像，因为旋转的上偏振板相对于穿过液晶层的偏振光具有垂直偏振，所以显示出黑色图像。在上面的数学式1中，当为0°时，sin2值为0，并且透射率变成0。
图20a和图20b是对比示例4和示例10的纹理。参照图20a，在缝隙的边缘部分处或在缝隙的边界处显示出光泄漏现象。参照图20b，当与图20a 相比时，在缝隙的边界处以及在缝隙的边缘部分处大部分地去除了光泄漏现象。
当查看纹理时，当与不包括铁电材料的液晶层的液晶分子的取向相比时，包括近晶材料的液晶层中的液晶分子的取向是均匀的和稳定的，由此改善了液晶显示装置的亮度。
图21a和图21b是示出对比示例4和示例10的纹理的灰度级的图。图 21a和图21b通过256(28)灰度级来评价。随着灰度级接近于0，灰度接近于黑色，灰度的浓度由从0到255的级别表示。
图21a示出图19a和图19b中的纹理的灰度级，在大约255的灰度级负极发现白色图像。发现图19a中的对比示例4的白色图像在从大约200到大约230的灰度级处有许多，并发现其峰宽是宽的。发现图19b中的示例10的白色图像在从大约240到大约250的灰度级处有许多，并且当与对比示例4 的峰宽相比时，发现其峰宽较窄。
图21b表示图20a和图20b中的纹理的灰度级，在0的灰度级处发现黑色图像。发现图20a中的对比示例4的黑色图像在从大约30到大约50的灰度级处有许多，并发现其峰宽是宽的。发现图20b中的示例10的黑色图像在从大约0到大约20的灰度级处有许多，并且当与对比示例1的峰宽相比时，发现其峰宽较窄。
当查看图21a和图21b中的图时，当与不包括铁电材料的液晶层的液晶分子的取向相比时，包括铁电材料的液晶层中的液晶分子的取向是均匀的且稳定的，由此改善了液晶显示装置的亮度。
图22a和图22b是示出对比示例4和示例10的透射率根据纹理的规则间隔的图。图22a和图22b是通过关于包括根据对比示例4和示例10的电极部分和缝隙部分的纹理的规则间隔对透射率进行实验来获得的。
图22a示出了关于对比示例4和示例10的白色纹理的实验的图。参照图 22a，示例10的透射率总体上比对比示例4的透射率大。在缝隙的边界处，示例10的透射率更优异。
图22b示出了关于对比示例4和示例10的黑色纹理的实验的图。参照图 22b，示例10的透射率总体上比对比示例4的透射率小。具体地，在缝隙的边界处，考虑到光泄漏，示例10的透射率比对比示例4的透射率小很多。
当查看图22a和图22b中的图时，当与不包括铁电材料的液晶层的液晶分子的取向相比时，包括铁电材料的液晶层中的液晶分子的取向是均匀的且稳定的，由此改善了液晶显示装置的亮度。
[FFS模式的液晶显示装置]
图23和图24是用于解释根据本发明的实施例的液晶显示装置的平面图和剖视图。
参照图23和图24，液晶显示装置2包括第一基底900、与第一基底900 相对的第二基底1000以及形成在第一基底900和第二基底1000之间的液晶层1100。因为第一基底900对应于其上形成有薄膜晶体管的基底，所以第一基底900被称作薄膜晶体管基底。因为第二基底1000对应于其上形成有滤色器CF的基底，所以第二基底1000被称作滤色器基底。
第一基底900包括第一绝缘基底901、多条栅极线、多条数据线和多个像素PXL。第一绝缘基底901具有近似四边形形状，并使用透明绝缘材料形成。
栅极线形成在第一绝缘基底901上，并沿第一方向延伸。栅极线包括例如n+p数量的栅极线GL1、...、GLn、GLn+1、...、GL(n+p)-1、GL(n+p)。
数据线沿与第一方向交叉的第二方向延伸，并利用数据线和栅极线之间的绝缘层与栅极线隔开。数据线包括例如m+q数量的数据线DL1、...、DLm、 DLm+1、...、DL(m+q)-1、DL(m+q)。每个像素连接到栅极线GL1、...、GLn、GLn+1、...、 GL(n+p)-1、GL(n+p)中的一条和数据线DL1、...、DLm、DLm+1、...、DL(m+q)-1、DL(m+q)中的一条。
因为每个像素PXL具有相同结构，所以为了便于解释，在图23中示出了第n栅极线GLn、第m数据线DLm和一个像素PXL。
每个像素PXL包括薄膜晶体管、连接到薄膜晶体管的像素电极PE、覆盖像素电极PE的钝化层913和与像素电极PE分开设置的共电极CE。薄膜晶体管包括栅电极GE、栅极绝缘层911、半导体图案SM、源电极SE和漏电极DE。
栅电极GE从第n栅极线GLn突出或设置在第n栅极线GLn的部分区域中。
栅电极GE可以使用金属形成。栅电极GE可以使用镍、铬、钼、铝、钛、铜、钨和它们的合金形成。栅电极GE可以使用金属形成为单层或多层。例如，栅电极GE可以是通过逐个地堆叠钼、铝和钼获得的三层或通过逐个地堆叠钛和铜获得的双层。可选地，栅电极GE可以是通过使用钛和铜的合金形成的单层。
栅极绝缘层911设置在第一绝缘基底901的前侧上，以覆盖第n栅极线 GLn和第n栅极线GLn。
半导体图案SM设置在栅极绝缘层911上。半导体图案SM与栅电极GE 部分地叠置。半导体图案SM包括设置在栅极绝缘层911上的有源图案ACT 和形成在有源图案ACT上的欧姆接触层OC。有源图案ACT可以被形成为非晶硅薄膜，欧姆接触层OC可以被形成为n+非晶硅薄膜。欧姆接触层OC设置在有源图案ACT的一部分与随后描述的源电极SE之间并设置在有源图案 ACT的另一部分与随后描述的漏电极DE之间。欧姆接触层OC分别在有源图案ACT与源电极SE和漏电极DE之间进行欧姆接触。
源电极SE从第m数据线DLm分支并设置。源电极SE形成在欧姆接触层OC上，并与栅电极GE部分地叠置。
漏电极DE与源电极SE分开，并在二者之间设置有半导体图案SM。漏电极DE形成在欧姆接触层OC上，并与栅电极GE部分地叠置。
源电极SE和漏电极DE可以使用镍、铬、钼、铝、钛、铜、钨和它们的合金形成。源电极SE和漏电极DE可以使用金属形成为单层或多层。例如，源电极SE和漏电极DE可以是通过逐个地堆叠钛和铜获得的双层。可选地，源电极SE和漏电极DE可以是通过使用钛和铜的合金形成的单层。
源电极SE和漏电极DE设置为在半导体图案SM上隔开特定距离。因此，源电极SE和漏电极DE之间的有源图案ACT的顶表面被暴露，由此形成沟道部分CH，从而根据栅电极GE的电压的施加而在源电极SE和漏电极DE 之间形成导电沟道。
像素电极PE设置在漏电极DE和栅极绝缘层911上。像素电极PE直接设置在漏电极DE的一部分和栅极绝缘层911上，并与漏电极DE的一部分和栅极绝缘层911直接接触。
当从平面看时，像素电极PE具有近似四边形形状，并且不限于此。根据像素的形状，像素电极PE可以具有多种多样的形状。像素电极PE被形成为整个板而在其中不具有诸如开口部分的图案。
共电极CE可以包括具有开口部分的图案。根据本发明的实施例，共电极CE可以沿一个方向延伸，并可以具有相等间隔的条结构。即使在此实施例中作为示例解释了具有条结构的共电极CE，但在本发明中，共电极CE的结构不限于此。
根据本发明的另一实施例，第一基底900还可以包括位于共电极CE和液晶层1100之间的第一取向层915。第一取向层915可以使液晶层1100中的液晶分子沿一个方向预倾斜。根据实施例，第一取向层915可以包括从由聚酰胺酸、聚酰亚胺、卵磷脂、尼龙和PVA组成的组中选择的至少一种。根据另一实施例，第一取向层915还可以包括反应性液晶元材料。
根据本发明的另一实施例，第二基底1000还可以包括位于滤色器CF和液晶层1100之间的第二取向层1015。根据实施例，第二取向层1015可以包括从由聚酰胺酸、聚酰亚胺、卵磷脂、尼龙和PVA组成的组中选择的至少一种。根据另一实施例，第二取向层1015还可以包括反应性液晶元材料。
液晶层1100可以填充第一基底900和第二基底1000之间的空间。根据实施例，液晶层1100可以包括负向列液晶、正向列液晶和铁电液晶。根据另一实施例，液晶层1100可以包括非铁电液晶和铁电液晶。关于液晶层1100 的解释与在PVA模式下的液晶层中解释的基本相同，并将省略其详细描述。
如上所述，因为边缘场切换(FFS)模式的液晶显示装置的液晶层1100 包括与向列液晶一起的铁电液晶，所以液晶层的取向可以变得均匀，并可以改善其取向的稳定性。因此，可以改善包括液晶层1100的液晶显示装置的亮度。另外，因为第一取向层915和第二取向层1015还包括反应性液晶元材料，所以可以增加液晶层1100中的液晶分子的取向速率和取向角度，由此改善了光学性质。
在下文中，将通过示例和对比示例详细地解释本发明。然而，描述下面的示例仅为了对本发明进行举例说明。因此，本发明不限于此，并可以以各种方式修改和改变。
FFS模式的液晶显示装置
<示例12>
制造图23和图24的包括第一基底、第二显示板和液晶层的液晶显示装置，第一基底包括具有条图案的共电极和整个板的像素电极，液晶层填充第一显示板和第二显示板之间的空间。以FFS模式制造液晶显示装置。
通过在大约100℃下混合大约90重量％的默克公司的MLC 6608 (Δn＝0.084，Δε＝-4.3)和大约10重量％的金斯顿化学公司的KFLC 3(Δn＝0.18) 来制造液晶层。液晶显示装置的液晶层的厚度为大约3.3μm。
<示例13至示例16>
除了液晶层的厚度之外，通过在示例12中描述的相同过程来制造示例 13至示例16的液晶显示装置。示例13至示例16的液晶层的厚度在下面的表4中示出。
<对比示例6>
制造图23和图24的包括第一基底、第二显示板和液晶层的液晶显示装置，第一基底包括具有条图案的共电极和整个板的像素电极，液晶层填充第一显示板和第二显示板之间的空间。以FFS模式制造液晶显示装置。
通过使用大约100重量％的默克公司的MLC 6608(Δn＝0.084，Δε＝-4.3) 来制造液晶层。液晶显示装置的液晶层的厚度为大约3.3μm。
<对比示例7至对比示例10>
除了液晶层的厚度之外，通过在对比示例6中描述的相同过程来制造对比示例7至对比示例10的液晶显示装置。对比示例7至对比示例10的液晶层的厚度在下面的表4中示出。
表4
透射率的评价
图25a和图25b是用于比较根据示例12至示例16的液晶显示装置和根据对比示例6至对比示例10的液晶显示装置的透射率的图。图25a和图25b 是示出透射率根据施加的电压的图。在图25a和图25b中，x轴表示施加的电压，其单位为[V]，y轴表示透射率。
参照图25a和图25b，当与根据对比示例6至对比示例10的液晶显示装置的透射率相比时，根据示例12至示例16的液晶显示装置的透射率总体上良好。当与根据对比示例的具有相同厚度的液晶层的液晶显示装置的透射率相比时，根据示例的液晶显示装置的透射率总体上是优异的。
通过以上评价，预计示例12至示例16的液晶层中的铁电液晶使得液晶分子均匀地且稳定地取向。因此，示例12至示例16的液晶显示装置的透射率优于对比示例6至对比示例10的液晶显示装置的透射率。
响应时间的评价
图26a和图26b是用于比较示例12至示例16的液晶显示装置和对比示例6至对比示例10的液晶显示装置的响应时间的图。
图26a和图26b是示出响应时间根据施加的电压的图。在图26a和图26b 中，x轴表示施加的电压，其单位为[V]，y轴表示响应时间，其单位为[ms]。
参照图26a和图26b，示例12至示例16的液晶显示装置的响应时间比对比示例6至对比示例10的液晶显示装置的响应时间小许多。具体地，当施加高电压时，响应时间之差几乎不产生。因为示例12至示例16的液晶层包括铁电液晶，所以液晶层的粘度会增大，并且其响应时间稍微减少或类似于对比示例6至10的液晶显示装置的响应时间。然而，对比示例和示例之间的响应时间之差不显著。因此，示例12至示例16的液晶层可以通过包括铁电液晶来获得稳定的且均匀的取向并保持普通的响应时间。
纹理的评价
图27a至图27k是根据示例16的液晶显示装置中施加的电压而改变的纹理。图28a至图28k是根据对比示例10的液晶显示装置中的施加的电压而改变的纹理。
图27a至图27k和图28a至图28k是根据液晶显示装置中施加的电压从黑色图像变为白色图像的纹理。与图28a至图28k的纹理相比，图27a至图 27k的纹理包括较少的诸如污点的缺陷。
详细地，图27d和图28d是当将3V的电压分别施加到示例16的液晶显示装置和对比示例10的液晶显示装置时的纹理。当检查图28d中的液晶显示装置的纹理时，显示出白色阴影线的图案，然而，在图27d中的液晶显示装置的纹理中没有显示出这种图案。以上描述的缺陷会显示在图28e中。
当检查纹理时，当与不包括铁电材料的液晶层的液晶分子的取向相比时，包括铁电材料的液晶层中的液晶分子的取向是均匀的和稳定的，由此改善了液晶显示装置的亮度。
[IPS模式的液晶显示装置]
图29和图30是用于解释根据本发明的实施例的液晶显示装置的平面图和剖视图。
参照图29和图30，液晶显示装置B包括上显示板1300、相对的下显示板1200以及设置在上显示板1300和下显示板1200之间的液晶层1400。液晶显示装置B可以处于面内切换(IPS)模式。
下显示板1200可以在限定在透明的且绝缘的第一基底1210上的多个像素区域P中的每个中包括薄膜晶体管T、共电极18和像素电极30。薄膜晶体管T可以包括栅电极14、形成在栅电极14上的半导体层22(绝缘层20位于二者之间)以及在半导体层22上彼此分开形成的源电极24和漏电极26。
共电极18和像素电极30可以在相同的第一基底1210上彼此平行地分开。共电极18可以使用与栅电极14相同的材料形成为与栅电极14相同的层，像素电极30可以使用与源电极24和漏电极26相同的材料形成为与源电极 24和漏电极26相同的层。
可以包括沿像素区域P的第一侧方向延伸的栅极线GL和沿与第一侧方向垂直的第二侧方向延伸的数据线DL，并可以设置用于将电压施加到共电极 18的公共线CL。公共线CL可以沿与栅极线GL平行分开的像素区域P的第三侧延伸。在像素区域中，可以设置具有第一图案的共电极18和具有第二图案的像素电极30。第一图案可以具有不与第二图案叠置的结构。例如，共电极18可以具有沿与公共线CL垂直的方向延伸的且彼此平行隔开的第一图案。像素电极30可以具有在共电极18之间与共电极18平行隔开的第二图案。在这种情况下，第一图案和第二图案可以不彼此叠置。在此实施例中，第一图案和第二图案中的每个被解释为具有线形状，然而在本发明中，第一图案和第二图案的结构不限于此。
上显示板1300包括位于透明的且绝缘的第二基底1310上的形成在与栅极线GL、数据线DL和薄膜晶体管T的对应部分处的黑矩阵42和对应于像素区域P形成的滤色器44a和44b。
根据本发明的另一实施例，下显示板1200还可以包括位于共电极30和液晶层之间的第一取向层32。第一取向层32可以使液晶层1400中的液晶分子沿一个方向预倾斜。根据实施例，第一取向层32可以包括从由聚酰胺酸、聚酰亚胺、卵磷脂、尼龙和PVA组成的组中选择的至少一种。根据另一实施例，第一取向层32还可以包括反应性液晶元材料。
根据本发明的另一实施例，上显示板1300还可以包括位于滤色器44a 和44b与液晶层1400之间的第二取向层52。根据实施例，第二取向层52可以包括从由聚酰胺酸、聚酰亚胺、卵磷脂、尼龙和PVA组成的组中选择的至少一种。根据另一实施例，第二取向层52还可以包括反应性液晶元材料。
液晶层1400可以填充第一基底100和第二基底200之间的空间。根据实施例，液晶层1400可以包括负向列液晶、正向列液晶和铁电液晶。根据另一实施例，液晶层1400可以包括非铁电液晶和铁电液晶。关于液晶层1400的解释与上面的PVA模式的液晶层的描述基本相同，并将省略其详细描述。
如上所述，因为IPS模式的液晶显示装置的液晶层1400包括与向列液晶一起的铁电液晶，所以可以获得液晶层的均匀取向，并可以改善取向的稳定性。因此，可以改善包括液晶层1400的液晶显示装置的亮度。另外，因为第一取向层32和第二取向层52中的至少一个还包括反应性液晶元材料，所以可以增加液晶层1400中的液晶分子的取向速率和取向角度，由此改善了光学性质。
在下文中，将通过示例和对比示例详细解释本发明。然而，描述下面的示例仅是为了对本发明进行举例说明。因此，本发明不限于此，并可以以各种方式修改和改变。
IPS模式的液晶显示装置
<示例17>
制造图29和图30的包括第一基底、第二显示板和液晶层的液晶显示装置，第一基底包括具有线图案的共电极和具有线图案的像素电极，液晶层填充第一显示板和第二显示板之间的空间。以IPS模式制造液晶显示装置。
通过在大约100℃下混合大约90重量％的默克公司的MLC 6608 (Δn＝0.084，Δε＝-4.3)和大约10重量％的金斯顿化学公司的KFLC 3(Δn＝0.18) 来制造液晶层。液晶显示装置的液晶层的厚度为大约3.3μm。
<示例18至示例22>
除了液晶层的厚度之外，通过在示例17中描述的相同过程来制造示例 18至示例22的液晶显示装置。示例18至示例22的液晶层的厚度在下面的表5中示出。
<对比示例11>
制造图29和图30的包括第一基底、第二显示板和液晶层的液晶显示装置，第一基底包括具有线图案的共电极和具有线图案的像素电极，液晶层填充第一显示板和第二显示板之间的空间。以IPS模式制造液晶显示装置。
通过使用大约100重量％的默克公司的MLC 6608(Δn＝0.084，Δε＝-4.3) 来制造液晶层。液晶显示装置的液晶层的厚度为大约3.3μm。
<对比示例12至对比示例16>
除了液晶层的厚度之外，通过在对比示例11中描述的相同过程来制造对比示例12至对比示例16的液晶显示装置。对比示例12至对比示例16的液晶层的厚度将示出在下面的表5中。
表5
透射率的评价
图31a和图31b是用于比较根据示例17至示例22的液晶显示装置和根据对比示例11至对比示例16的液晶显示装置的透射率的图。图31a和图31b 是示出透射率根据施加的电压的图。在图31a和图31b中，x轴表示施加的电压，其单位为[V]，y轴表示透射率。
参照图31a和图31b，当与根据对比示例11至对比示例16的液晶显示装置的透射率相比时，根据示例17至示例22的液晶显示装置的透射率总体上良好。当与根据对比示例的具有相同厚度的液晶层的液晶显示装置的透射率相比时，根据示例的液晶显示装置的透射率总体上是优异的。
通过以上评价，预计示例17至示例22的液晶层中的铁电液晶使得液晶分子均匀地且稳定地取向。因此，示例17至示例22的液晶显示装置的透射率优于对比示例11至对比示例16的液晶显示装置的透射率。
响应时间的评价
图32a和图32b是用于比较示例17至示例22的液晶显示装置和对比示例11至对比示例16的液晶显示装置的响应时间的图。
图32a和图32b是示出响应时间根据施加的电压的图。在图32a和图32b 中，x轴表示施加的电压，其单位为[V]，y轴表示响应时间，其单位为[ms]。
参照图32a和图32b，示例17至示例22的液晶显示装置的响应时间比对比示例11至对比示例16的液晶显示装置的响应时间稍小。然而，当液晶层的厚度减小时响应时间之差微小。
因为示例17至示例22的液晶层包括铁电液晶，所以液晶层的粘度会增大，并且其响应时间稍微减少或类似于对比示例11至对比示例16的液晶显示装置的响应时间。然而，对比示例和示例之间的响应时间之差不显著。因此，示例17至示例22的液晶层可以通过包括铁电液晶来获得稳定的且均匀的取向并保持公共的响应时间。
纹理的评价
图33a至图33k是根据示例21的液晶显示装置中施加的电压而改变的纹理。图34a至图34k是根据对比示例15的液晶显示装置中的施加的电压而改变的纹理。
图33a至图33k和图34a至图34k是根据液晶显示装置中施加的电压从黑色图像变为白色图像的纹理。与图34a至图34k的纹理相比，图33a至图 33k的纹理在图案之间包括较少的缺陷。
详细地，随着施加的电压增大，在对比示例中产生的第一图案和第二图案的边界处的呈黑色的缺陷比在示例中产生的该缺陷多。
当检查纹理时，当与不包括铁电材料的液晶层的液晶分子的取向相比时，包括铁电材料的液晶层中的液晶分子的取向是均匀的和稳定的，由此改善了液晶显示装置的亮度。
上面公开的主题应被视为示例性的而非限制性的，所附权利要求旨在覆盖落在本发明的真实精神和范围内的所有此种修改、改进和其它实施例。因此，在法律允许的最大范围的基础上，本发明的范围应由权利要求及其等同物的最宽允许解释来确定，并且不应受限或限于上面的详细描述。

Claims (62)

1.一种液晶显示装置，所述液晶显示装置包括：
第一基底；
第二基底，与第一基底分开并相对；
液晶层，在第一基底和第二基底之间；
第一电极，在第一基底和液晶层之间并包括第一缝隙；以及
第二电极，在液晶层和第二基底之间并包括第二缝隙，
其中，液晶层包括负向列液晶、正向列液晶和铁电液晶的混合物，所述混合物贯穿整个液晶层设置。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，当从与第一电极或第二电极所位于的平面垂直的方向看时，第一电极和第二电极设置为使得第一缝隙和第二缝隙不叠置。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，液晶显示装置处于图案化垂直取向模式。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，所述液晶显示装置还包括：第一取向层，在第一电极和液晶层之间；以及第二取向层，在第二电极和液晶层之间。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其中，第一取向层和第二取向层中的至少一个包括反应性液晶元材料。
6.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，液晶层包括：70重量％至99.9重量％的负向列液晶；以及0.1重量％至30重量％的正向列液晶与铁电液晶的混合物。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其中，在正向列液晶与铁电液晶的混合物中包括10重量％至99重量％的铁电液晶。
8.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其中，液晶层还包括反应性液晶元材料。
9.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其中，液晶层包括：0.1重量％至30重量％的正向列液晶与铁电液晶的混合物；0.01重量％至3重量％的反应性液晶元材料；以及余量的负向列液晶。
10.一种液晶显示装置，所述液晶显示装置包括：
第一基底；
第二基底，与第一基底分开并相对；
液晶层，在第一基底和第二基底之间；
第一电极，在第一基底和液晶层之间并包括第一缝隙；以及
第二电极，在液晶层和第二基底之间并包括第二缝隙，
其中，液晶层包括非铁电液晶和铁电液晶，
其中，液晶层还包括反应性液晶元材料。
11.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其中，液晶层包括0.1重量％至30重量％的铁电液晶。
12.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其中，非铁电液晶包括负向列液晶。
13.根据权利要求12所述的液晶显示装置，其中，液晶层包括：70重量％至99.9重量％的负向列液晶；以及0.1重量％至30重量％的铁电液晶。
14.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其中，液晶层包括：0.1重量％至30重量％的铁电液晶；0.01重量％至3重量％的反应性液晶元材料；以及余量的负向列液晶。
15.一种液晶显示装置，所述液晶显示装置包括：
彼此分开并相对的第一电极和第二电极；以及
液晶层，填充第一电极和第二电极之间的空间并包括多个液晶分子，当在第一电极和第二电极之间不存在电位差时，所述多个液晶分子具有垂直于第一电极或第二电极的表面的第一取向方向，
其中，液晶层包括负向列液晶、正向列液晶和铁电液晶，
当在第一电极和第二电极之间产生电位差时，所述多个液晶分子执行改变操作，从而具有与第一电极或第二电极的延伸方向基本平行的第二取向方向，
液晶分子的改变操作依次包括第一取向步骤和第二取向步骤，
在第一取向步骤中，液晶分子改变，以具有不同于第一取向方向或第二取向方向的第三取向方向，
在第二取向步骤中，第三取向方向的液晶分子改变，以具有第二取向方向。
16.根据权利要求15所述的液晶显示装置，所述液晶显示装置还包括：取向层，设置在液晶层与第一电极之间和/或液晶层与第二电极之间，
其中，液晶层和取向层中的至少一个包括反应性液晶元材料，
由于反应性液晶元，当在第一电极和第二电极之间产生电位差时，第一取向方向的所述多个液晶分子改变，以具有第二取向方向。
17.根据权利要求15所述的液晶显示装置，其中，液晶层包括：70重量％至99.9重量％的负向列液晶；以及0.1重量％至30重量％的正向列液晶与铁电液晶的混合物。
18.根据权利要求17所述的液晶显示装置，其中，在正向列液晶与铁电液晶的混合物中包括10重量％至99重量％的铁电液晶。
19.根据权利要求18所述的液晶显示装置，其中，液晶层包括反应性液晶元材料，
液晶层包括：0.1重量％至30重量％的正向列液晶与铁电液晶的混合物；0.01重量％至3重量％的反应性液晶元材料；以及余量的负向列液晶。
20.根据权利要求16所述的液晶显示装置，其中，取向层包括在第一电极和液晶层之间的第一取向层以及在第二电极和液晶层之间的第二取向层中的至少一个。
21.根据权利要求16所述的液晶显示装置，其中，取向层包括基础材料和反应性液晶元材料，
其中，基础材料包括从由聚酰胺酸、聚酰亚胺、卵磷脂、尼龙和聚乙烯醇组成的组中选择的至少一种。
22.根据权利要求15所述的液晶显示装置，其中，第一基底和第二基底中的至少一个具有缝隙。
23.根据权利要求22所述的液晶显示装置，其中，第一电极包括具有四边形环形状并沿第一电极的边缘部分延伸的第一缝隙，
第二电极包括具有交叉形状并穿过第二电极的中心的第二缝隙。
24.根据权利要求23所述的液晶显示装置，其中，当在第一电极和第二电极之间产生电位差时，
位于第一缝隙和第二缝隙处的液晶分子具有第二取向方向，第二取向方向是与第一缝隙和第二缝隙的垂直方向，
与第一缝隙和第二缝隙分开的液晶分子具有第二取向方向，第二取向方向相对于第一缝隙和第二缝隙具有45°或135°的角度。
25.根据权利要求23所述的液晶显示装置，其中，第一电极的第一缝隙在其中间处具有切开部分。
26.根据权利要求22所述的液晶显示装置，其中，第一电极包括：
主干部分，穿过第一电极的中心并具有交叉形状；以及
分支部分，从主干部分沿放射状方向延伸并通过多个缝隙彼此隔开。
27.根据权利要求26所述的液晶显示装置，其中，当在第一电极和第二电极之间产生电位差时，
液晶分子具有与分支部分的缝隙的延伸方向基本平行的第二取向方向。
28.一种液晶显示装置，所述液晶显示装置包括：
彼此分开并相对的第一电极和第二电极；以及
液晶层，填充第一电极和第二电极之间的空间并包括多个液晶分子，当在第一电极和第二电极之间不存在电位差时，所述多个液晶分子具有垂直于第一电极或第二电极的表面的第一取向方向，
其中，液晶层包括非铁电液晶和铁电液晶，
当在第一电极和第二电极之间产生电位差时，填充第一电极和第二电极之间的空间的液晶层中的液晶分子执行改变操作，以具有与第一电极或第二电极的延伸方向基本平行的第二取向方向，
液晶分子的改变操作依次包括第一取向步骤和第二取向步骤，
在第一取向步骤中，液晶分子改变，以具有不同于第一取向方向或第二取向方向的第三取向方向，
在第二取向步骤中，第三取向方向的液晶分子改变，以具有第二取向方向。
29.根据权利要求28所述的液晶显示装置，所述液晶显示装置还包括：取向层，位于液晶层与第一电极之间和/或液晶层与第二电极之间，其中，液晶层和取向层中的至少一个包括反应性液晶元材料，
当在第一电极和第二电极之间产生电位差时，第一取向方向的所述多个液晶分子的取向方向改变，以具有第二取向方向。
30.根据权利要求28所述的液晶显示装置，其中，液晶层包括0.1重量％至30重量％的铁电液晶。
31.根据权利要求28所述的液晶显示装置，其中，非铁电液晶包括负向列液晶。
32.根据权利要求31所述的液晶显示装置，其中，液晶层包括：70重量％至99.9重量％的负向列液晶；以及0.1重量％至30重量％的铁电液晶。
33.根据权利要求32所述的液晶显示装置，其中，液晶层包括反应性液晶元材料，
液晶层包括：0.1重量％至30重量％的铁电液晶；0.01至3重量％的反应性液晶元材料；以及余量的负向列液晶。
34.一种驱动液晶显示装置的方法，所述方法包括：
使填充在第一电极和第二电极之间的液晶层的液晶分子沿与第一电极或第二电极的表面垂直的第一取向方向取向；
在第一电极和第二电极之间产生电位差；
通过液晶层中的铁电液晶使液晶分子稳定；以及
将液晶分子的取向方向改变为与第一电极和第二电极的延伸方向基本平行的第二取向方向，
其中，改变液晶分子的取向方向的步骤包括第一取向步骤和第二取向步骤，
在第一取向步骤中，液晶分子改变，以具有不同于第一取向方向或第二取向方向的第三取向方向，
在第二取向步骤中，第三取向方向的液晶分子改变，以具有第二取向方向。
35.根据权利要求34所述的驱动液晶显示装置的方法，其中，液晶层包括反应性液晶元材料，当在第一电极和第二电极之间产生电位差时，液晶分子将取向方向从第一取向方向改变为第二取向方向。
36.根据权利要求34所述的驱动液晶显示装置的方法，其中，当在第一电极和第二电极之间产生电位差时，通过设置在液晶层与第一电极之间和/或液晶层和第二电极之间的取向层的反应性液晶元材料，液晶分子将取向方向从第一取向方向改变为第二取向方向。
37.一种液晶显示装置，所述液晶显示装置包括：
第一基底；
第二基底，与第一基底分开并相对；
液晶层，在第一基底和第二基底之间；
第一电极，在第一基底和液晶层之间并具有板形状；以及
第二电极，在第一电极和液晶层之间并具有用于限定开口部分的图案，
其中，液晶层包括负向列液晶、正向列液晶和铁电液晶的混合物，所述混合物贯穿整个液晶层设置。
38.根据权利要求37所述的液晶显示装置，其中，液晶显示装置处于边缘场切换模式。
39.根据权利要求37所述的液晶显示装置，所述液晶显示装置还包括与液晶层相邻的取向层。
40.根据权利要求39所述的液晶显示装置，其中，取向层还包括反应性液晶元材料。
41.根据权利要求37所述的液晶显示装置，其中，液晶层包括：70重量％至99.9重量％的负向列液晶；以及0.1重量％至30重量％的正向列液晶与铁电液晶的混合物。
42.根据权利要求41所述的液晶显示装置，其中，在正向列液晶与铁电液晶的混合物中包括10重量％至99重量％的铁电液晶。
43.根据权利要求41所述的液晶显示装置，其中，液晶层还包括反应性液晶元材料。
44.根据权利要求43所述的液晶显示装置，其中，液晶层包括：0.1重量％至30重量％的正向列液晶与铁电液晶的混合物；0.01重量％至3重量％的反应性液晶元材料；以及余量的负向列液晶。
45.一种液晶显示装置，所述液晶显示装置包括：
第一基底；
第二基底，与第一基底分开并相对；
液晶层，在第一基底和第二基底之间；
第一电极，在第一基底和液晶层之间并具有板形状；以及
第二电极，在第一电极和液晶层之间并具有用于限定开口部分的图案，
其中，液晶层包括非铁电液晶和铁电液晶，
其中，液晶层还包括反应性液晶元材料。
46.根据权利要求45所述的液晶显示装置，其中，液晶层包括0.1重量％至30重量％的铁电液晶。
47.根据权利要求45所述的液晶显示装置，其中，非铁电液晶包括负向列液晶。
48.根据权利要求47所述的液晶显示装置，其中，液晶层包括：70重量％至99.9重量％的负向列液晶；以及0.1重量％至30重量％的铁电液晶。
49.根据权利要求45所述的液晶显示装置，其中，液晶层包括：0.1重量％至30重量％的铁电液晶；0.01重量％至3重量％的反应性液晶元材料；以及余量的负向列液晶。
50.一种液晶显示装置，所述液晶显示装置包括：
第一基底；
第二基底，与第一基底分开并相对；
液晶层，在第一基底和第二基底之间；
共电极，在第一基底和液晶层之间并具有第一图案；以及
像素电极，在第一基底和液晶层之间并具有不与第一图案叠置的第二图案，
其中，液晶层包括负向列液晶、正向列液晶和铁电液晶的混合物，所述混合物贯穿整个液晶层设置。
51.根据权利要求50所述的液晶显示装置，其中，液晶显示装置处于面内切换模式。
52.根据权利要求50所述的液晶显示装置，所述液晶显示装置还包括与液晶层相邻的取向层。
53.根据权利要求52所述的液晶显示装置，其中，取向层还包括反应性液晶元材料。
54.根据权利要求50所述的液晶显示装置，其中，液晶层包括：70重量％至99.9重量％的负向列液晶；以及0.1重量％至30重量％的正向列液晶与铁电液晶的混合物。
55.根据权利要求54所述的液晶显示装置，其中，在正向列液晶与铁电液晶的混合物中包括10重量％至99重量％的铁电液晶。
56.根据权利要求54所述的液晶显示装置，其中，液晶层还包括反应性液晶元材料。
57.根据权利要求56所述的液晶显示装置，其中，液晶层包括：0.1重量％至30重量％的正向列液晶与铁电液晶的混合物；0.01重量％至3重量％的反应性液晶元材料；以及余量的负向列液晶。
58.一种液晶显示装置，所述液晶显示装置包括：
第一基底；
第二基底，与第一基底分开并相对；
液晶层，在第一基底和第二基底之间；
共电极，在第一基底和液晶层之间并具有第一图案；以及
像素电极，在第一基底和液晶层之间并具有不与第一图案叠置的第二图案，
其中，液晶层包括非铁电液晶和铁电液晶，
其中，液晶层还包括反应性液晶元材料。
59.根据权利要求58所述的液晶显示装置，其中，液晶层包括0.1重量％至30重量％的铁电液晶。
60.根据权利要求58所述的液晶显示装置，其中，非铁电液晶包括负向列液晶。
61.根据权利要求60所述的液晶显示装置，其中，液晶层包括：70重量％至99.9重量％的负向列液晶；以及0.1重量％至30重量％的铁电液晶。
62.根据权利要求58所述的液晶显示装置，其中，液晶层包括：0.1重量％至30重量％的铁电液晶；0.01重量％至3重量％的反应性液晶元材料；以及余量的负向列液晶。
CN201380042269.XA 2012-06-25 2013-06-25 液晶显示装置和驱动液晶显示装置的方法 Expired - Fee Related CN104520762B (zh)

Applications Claiming Priority (17)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2012-0067984 2012-06-25
KR20120067984 2012-06-25
KR10-2012-0113530 2012-10-12
KR10-2012-0113534 2012-10-12
KR10-2012-0113539 2012-10-12
KR20120113530 2012-10-12
KR20120113534 2012-10-12
KR20120113539 2012-10-12
KR1020120122466A KR101943658B1 (ko) 2012-06-25 2012-10-31 액정 표시 장치
KR10-2012-0122466 2012-10-31
KR10-2012-0141029 2012-12-06
KR1020120141029A KR101976850B1 (ko) 2012-06-25 2012-12-06 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법
KR10-2013-0023975 2013-03-06
KR1020130023976A KR101997930B1 (ko) 2012-06-25 2013-03-06 액정 표시 장치
KR10-2013-0023976 2013-03-06
KR1020130023975A KR101997929B1 (ko) 2012-06-25 2013-03-06 액정 표시 장치
PCT/KR2013/005604 WO2014003413A1 (ko) 2012-06-25 2013-06-25 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104520762A CN104520762A (zh) 2015-04-15
CN104520762B true CN104520762B (zh) 2018-02-16

Family

ID=52794264

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380042269.XA Expired - Fee Related CN104520762B (zh) 2012-06-25 2013-06-25 液晶显示装置和驱动液晶显示装置的方法
CN201380042366.9A Expired - Fee Related CN104520763B (zh) 2012-06-25 2013-06-25 液晶显示装置

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380042366.9A Expired - Fee Related CN104520763B (zh) 2012-06-25 2013-06-25 液晶显示装置

Country Status (2)

Country Link
US (2) US9664957B2 (zh)
CN (2) CN104520762B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130139548A (ko) * 2012-06-13 2013-12-23 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
US9664957B2 (en) 2012-06-25 2017-05-30 Industry-University Cooperation Foundation Hanyang University Liquid crystal display device and method of driving the same
KR20140001071A (ko) 2012-06-25 2014-01-06 한양대학교 산학협력단 액정 조성물
CN103969897A (zh) * 2014-04-18 2014-08-06 京东方科技集团股份有限公司 一种狭缝电极、阵列基板及显示装置
CN104232105A (zh) * 2014-08-18 2014-12-24 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶混合物、液晶显示面板、液晶显示装置
US9798199B2 (en) 2015-03-04 2017-10-24 Apple Inc. Liquid crystal display with color motion blur compensation structures
US9703151B2 (en) 2015-03-04 2017-07-11 Apple Inc. Liquid crystal display with color motion blur compensation structures
KR102480893B1 (ko) * 2016-04-04 2022-12-26 삼성디스플레이 주식회사 표시 기판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
CN205942207U (zh) * 2016-05-17 2017-02-08 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板及显示装置
CA3106217A1 (en) 2020-01-17 2021-07-17 6866336 Canada Inc. D.B.A. Chameleon Innovations Rolling tarp enclosure
US20240094584A1 (en) * 2022-09-06 2024-03-21 Meta Platforms Technologies, Llc Optical dimming devices with chiral ferroelectric nematic liquid crystal

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5332521A (en) * 1988-07-26 1994-07-26 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Ferroelectric liquid crystal composition, liquid crystal optical device produced by using the ferroelectric liquid crystal composition, and method of producing the liquid crystal optical device
CN1165311A (zh) * 1995-07-20 1997-11-19 三星电管株式会社 铁电向列型液晶显示器
CN1204066A (zh) * 1998-04-02 1999-01-06 复旦大学 多畴结构铁电液晶器件的制备方法
CN1290920A (zh) * 1999-10-01 2001-04-11 三星电子株式会社 宽视角液晶显示装置
CN1457355A (zh) * 2000-08-30 2003-11-19 克拉里安特国际有限公司 液晶混合物
CN1690825A (zh) * 2004-03-29 2005-11-02 Lg.菲利浦Lcd株式会社 板内切换模式液晶显示器件及其制造方法和驱动方法
CN102096244A (zh) * 2009-12-10 2011-06-15 乐金显示有限公司 取向层、液晶显示设备及其制造方法

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6211791A (ja) * 1985-07-10 1987-01-20 Hitachi Ltd 熱書込み液晶表示装置
DE3604462A1 (de) 1986-02-13 1987-08-20 Merck Patent Gmbh Smektische fluessigkristalline phasen
JP2510314B2 (ja) 1990-02-15 1996-06-26 シャープ株式会社 強誘電性液晶素子
GB9502635D0 (en) 1995-02-10 1995-03-29 Secr Defence Liquid crystal device alignment
KR970076049A (ko) 1996-05-22 1997-12-10 손옥 배향 안정화된 강유전성 액정표시소자
DE19746289B4 (de) 1996-10-31 2012-04-19 Merck Patent Gmbh Dotierstoffe
KR19990027489A (ko) 1997-09-30 1999-04-15 윤종용 강유전성 액정을 첨가한 수직 배향 비틀린 네마틱 액정 표시 장치
KR20000004396A (ko) 1998-06-30 2000-01-25 김영환 응답속도가 개선된 액정표시장치
DE19934798A1 (de) * 1999-07-28 2001-02-01 Clariant Gmbh Smektische Flüssigkristallschalt- oder Anzeigevorrichtung mit hohem Kontrast
JP2001296520A (ja) 2000-04-12 2001-10-26 Sharp Corp 高分子／液晶複合型光変調素子
US7758773B2 (en) 2002-01-10 2010-07-20 Kent State University Non-synthetic method for modifying properties of liquid crystals
SE0200910D0 (sv) 2002-03-22 2002-03-22 Ecsibeo Ab A liquid crystal device, a method for producing a liquid crystal device and a method for controlling liquid crystal device
KR101031669B1 (ko) 2003-12-30 2011-04-29 엘지디스플레이 주식회사 강유전성 액정배향막을 구비한 반투과형 평면구동모드액정표시소자
KR20050073340A (ko) 2004-01-09 2005-07-13 삼성전자주식회사 평면 구동 방식 액정 표시 장치
JP4027939B2 (ja) 2004-01-15 2007-12-26 シャープ株式会社 表示素子および表示装置
US7576814B2 (en) 2004-03-29 2009-08-18 Lg. Display Co., Ltd. Liquid crystal display device of in-plane switching mode, method of fabricating the same, and method of driving the same
GB0424308D0 (en) 2004-11-03 2004-12-01 Qinetiq Ltd Compounds for use in liquid crystal devices
US7541072B2 (en) 2004-11-22 2009-06-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal electro-optical device
JP4884751B2 (ja) 2004-11-22 2012-02-29 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶電気光学装置及び電子機器
US20060238696A1 (en) 2005-04-20 2006-10-26 Chien-Hui Wen Method of aligning negative dielectric anisotropic liquid crystals
JP2007093812A (ja) * 2005-09-27 2007-04-12 Fujifilm Corp 液晶素子
KR20070107319A (ko) 2006-05-02 2007-11-07 삼성전자주식회사 액정표시장치
JP5216204B2 (ja) * 2006-10-31 2013-06-19 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置及びその作製方法
US8114310B2 (en) 2007-10-22 2012-02-14 Merck Patent Gmbh Liquid-crystal display
KR20090054070A (ko) * 2007-11-26 2009-05-29 삼성전자주식회사 박막 트랜지스터 기판 및 이를 포함하는 액정 패널
WO2009157271A1 (ja) 2008-06-27 2009-12-30 シャープ株式会社 液晶表示装置
KR101636590B1 (ko) * 2008-06-27 2016-07-06 메르크 파텐트 게엠베하 액정 매질
WO2010017868A1 (en) 2008-08-11 2010-02-18 Merck Patent Gmbh Liquid-crystalline medium
JP5679972B2 (ja) 2008-09-17 2015-03-04 テトラゴン エルシー ケミエ アーゲー キラル化合物、これらのキラル化合物を含むコレステリック液晶組成物及び強誘電性液晶組成物、並びにこれらの液晶組成物を含む液晶ディスプレイ
CN101354460B (zh) * 2008-09-22 2010-04-07 北京科技大学 一种具有宽波反射的高分子稳定液晶薄膜材料的制备方法
GB0823013D0 (en) 2008-12-18 2009-01-28 Cambridge Entpr Ltd Wide temperature-range smectic liquid crystall materials
KR101556616B1 (ko) * 2009-03-13 2015-10-02 삼성디스플레이 주식회사 액정표시패널 및 액정표시패널의 제조 방법
KR101693367B1 (ko) * 2009-09-02 2017-01-06 삼성디스플레이 주식회사 유기막 조성물 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
KR101146985B1 (ko) * 2010-03-11 2012-05-23 삼성모바일디스플레이주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
JP5951936B2 (ja) 2010-07-21 2016-07-13 Jsr株式会社 液晶表示素子の製造方法
US8778223B2 (en) 2011-05-24 2014-07-15 Lc Vision, Llc Liquid crystals having cyclohexyl core structures and fluorinated tails
KR20140001071A (ko) * 2012-06-25 2014-01-06 한양대학교 산학협력단 액정 조성물
US9664957B2 (en) 2012-06-25 2017-05-30 Industry-University Cooperation Foundation Hanyang University Liquid crystal display device and method of driving the same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5332521A (en) * 1988-07-26 1994-07-26 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Ferroelectric liquid crystal composition, liquid crystal optical device produced by using the ferroelectric liquid crystal composition, and method of producing the liquid crystal optical device
CN1165311A (zh) * 1995-07-20 1997-11-19 三星电管株式会社 铁电向列型液晶显示器
CN1204066A (zh) * 1998-04-02 1999-01-06 复旦大学 多畴结构铁电液晶器件的制备方法
CN1290920A (zh) * 1999-10-01 2001-04-11 三星电子株式会社 宽视角液晶显示装置
CN1457355A (zh) * 2000-08-30 2003-11-19 克拉里安特国际有限公司 液晶混合物
CN1690825A (zh) * 2004-03-29 2005-11-02 Lg.菲利浦Lcd株式会社 板内切换模式液晶显示器件及其制造方法和驱动方法
CN102096244A (zh) * 2009-12-10 2011-06-15 乐金显示有限公司 取向层、液晶显示设备及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20150370135A1 (en) 2015-12-24
CN104520762A (zh) 2015-04-15
US9977294B2 (en) 2018-05-22
US20150198855A1 (en) 2015-07-16
CN104520763A (zh) 2015-04-15
US9664957B2 (en) 2017-05-30
CN104520763B (zh) 2017-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104520762B (zh) 液晶显示装置和驱动液晶显示装置的方法
KR101976850B1 (ko) 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법
CN102031121B (zh) 液晶组合物和使用其的液晶显示器装置
KR101628989B1 (ko) 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법
DE102008039750B4 (de) Elektrooptisches Lichtsteuerelement, elektrooptische Anzeige und elektrooptisches Anzeigesystem sowie deren Verwendungen
JP2009211074A (ja) 液晶組成物およびこれを利用した液晶表示装置
EP2463355A2 (en) Liquid crystal medium and liquid crystal display
CN102902096B (zh) 含有光学活性成份的va液晶显示器件
CN108329929A (zh) 一种具有极低的负介电各向异性的液晶组合物及其应用
CN108728115A (zh) 一种负介电向列相液晶组合物及其应用
CN108728113A (zh) 一种含有氟代乙氧基结构的向列相液晶组合物及其应用
KR102037536B1 (ko) 액정 표시 장치
KR102037537B1 (ko) 액정 표시 장치
KR101943658B1 (ko) 액정 표시 장치
WO2018169783A1 (en) Fast flexoelectro-optic switching based on bimesogen-doped and polymer-stabilized vertical standing helix mode
EP2348356A1 (de) Monostabiles ferroelektrisches Aktivmatrix-Display
JPH04139295A (ja) 強誘電性液晶組成物およびその用途
CN108728118A (zh) 液晶介质及其应用
Spina et al. Chirality induction in confined chromonics: A case study
KR100599964B1 (ko) 프린지 필드 구동 액정 표시장치
WO2000055684A1 (de) Ferroelektrische flüssigkristallanzeige mit aktiven matrix elementen und unsymmetrischen orientierungsschichten
DE19934124A1 (de) Methode zur Herstellung von Flüssigkristallanzeigen sowie derartige Flüssigkristallanzeigen

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180216

Termination date: 20210625