CN105778927A - 液晶组合物和包括其的液晶显示器 - Google Patents

Abstract

提供了一种液晶组合物和一种包括其的液晶显示器，所述液晶组合物包括：第一种类，包括由化学式1表示的第一化合物和由化学式2表示的第二化合物，其中，基于100重量份的总的液晶组合物，第一化合物为13重量份至18重量份，基于100重量份的总的液晶组合物，第二化合物为8重量份至13重量份；第二种类，包括由化学式3表示的第三化合物。化学式1、化学式2和化学式3由下面的式表示：其中，R和R′彼此独立地为氢原子或未取代的或取代的C1至C7烷基。

Description

液晶组合物和包括其的液晶显示器

技术领域

示例性实施例涉及一种液晶组合物和一种包括其的液晶显示器。

背景技术

液晶显示器用在诸如手表、计算器、家用电器、测量装置、汽车仪表与控制面板、字处理器、电子组织器、打印机、计算机、电视等的许多装置上。

一些液晶显示器类型包括：TN(扭曲向列)、STN(超扭曲向列)、DS(动态光散射)、GH(宾-主)、IPS(共面转换)、OCB(光学补偿双折射)、ECB(电控双折射)、VA(垂直取向)、CSH(彩色超各向同性)、FLC(铁电液晶)等。传统上，液晶显示器使用静态驱动技术，但现在液晶显示器使用多路驱动技术。一些类型的多路驱动液晶显示器包括简单矩阵型和有源矩阵(AM)型。由TFT(薄膜晶体管)、TFD(薄膜二极管)等驱动的AM型显示器已经成为主流。

在显示器中，IPS、ECB、VA、CSH等的特点在于，使用具有负介电各向异性(Δε)的液晶材料，这与TN型或STN型不同。在这些显示器中，需要宽视角的显示元件可使用利用AM驱动的VA类型的液晶显示器。

在诸如VA类型的液晶显示器中使用的液晶材料需要低电压驱动、高速响应和宽的运行温度范围。即，需要负介电各向异性、高绝对值、低粘度以及高的向列相-各向同性液相转变温度(Tni)。此外，在折射率各向异性(Δn)与盒间隙(d)的乘积(Δn×d)的设定中，液晶材料的折射率各向异性必须根据盒间隙调整以获得适当的范围。

在液晶显示器中，为了实现高速响应，可以减小显示器的盒间隙，但盒间隙的减小存在限制。具有预定的物理性质的液晶组合物可在不改变盒间隙的情况下提高响应速度。因为高速响应对于输出3D图像的显示器是至关重要的，所以液晶组合物的物理性质是非常重要的。

本背景技术部分中公开的以上信息仅用于增强对本发明构思的背景技术的理解，因此其可能包含不形成本领域普通技术人员在本国已知的现有技术的信息。

发明内容

示例性实施例提供了一种具有预定的物理性质以允许响应速度快并且还确保高可靠性和高透射率的液晶组合物以及一种包括该液晶组合物的液晶显示器。

另外的方面将在随后的详细描述中进行阐述，并且部分地通过描述将是明显的，或者可通过本发明构思的实践而被获知。

示例性实施例公开了一种液晶组合物。所述液晶组合物包括：第一种类，包括由化学式1表示的第一化合物和由化学式2表示的第二化合物，其中，基于100重量份的总的液晶组合物，第一化合物为13重量份至18重量份，其中，基于100重量份的总的液晶组合物，第二化合物为8重量份至13重量份；第二种类，包括由化学式3表示的第三化合物。化学式1、化学式2和化学式3由下面的式表示：

其中，R和R′彼此独立地为氢原子或未取代的或取代的C1至C7烷基。

示例性实施例公开了一种液晶显示器。所述液晶显示器包括：第一基底；面对第一基底的第二基底；电场生成电极，形成在第一基底和第二基底中的至少一个上；以及注入在第一基底和第二基底之间的包括液晶分子的液晶层，其中，液晶分子包括前述的液晶组合物。

前面的总体描述和下面的详细描述是示例性的和解释性的，并意图提供对要求保护的主题的进一步解释。

附图说明

包括附图以提供对本发明构思的进一步理解，附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分，附图示出了本发明构思的示例性实施例，并与描述一起用于解释本发明构思的原理。

图1是示出通过照射紫外线等使液晶分子具有预倾斜角的过程的图。

图2是根据示例性实施例的液晶显示器的像素的等效电路图。

图3是根据示例性实施例的液晶显示器一个像素的布局视图。

图4是沿图3的IV-IV线截取的剖视图。

图5是示出图3中所示的像素电极的基础区域的俯视图。

图6是根据示例性实施例的立体图像显示装置的框图。

图7是表示本发明构思的示例性实施例和对比示例的预倾斜角依赖于UV的曲线图。

具体实施方式

在下面的描述中，为了解释的目的，阐述了许多具体细节，以提供对各种示例性实施例的彻底理解。然而，显而易见的是，各种示例性实施例可以在没有这些具体细节或在一个或更多个等同布置的情况下实施。在其他情况下，公知的结构和装置以框图的形式示出以避免使示例实施例不必要地模糊。

在附图中，为了清晰和描述的目的，可夸大层、膜、面板、区域等的尺寸和相对尺寸。另外，相同的标记表示相同的元件。

当元件或层被称作“在”另一元件或层“上”、“连接到”或“结合到”另一元件或层时，该元件或层可直接在其它元件或层上、直接连接到或结合到其它元件或层，或者可以存在中间元件或中间层。然而，当元件被称作“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件或层时，不存在中间元件或中间层。为了本公开的目的，“X、Y和Z中的至少一个”以及“由X、Y和Z组成的组中选择的至少一个”可被解释为只有X、只有Y、只有Z、或者X、Y和Z中的任意两个或更多个的组合，诸如以XYZ、XYY、YZ和ZZ为例。贯穿全文，相同标号表示相同元件。如这里所用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关列出的项的任何和全部组合。

虽然在这里可使用术语第一、第二等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应该受这些术语限制。这些术语用来将一个元件、组件、区域、层或部分与另一个元件、组件、区域、层和/或部分区分开。因此，在不脱离本公开的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层和/或部分可被称为第二元件、组件、区域、层和/或部分。

为了描述的目的，在这里可使用空间相对术语诸如“在...之下”、

“在...下方”、“下”、“在...之上”、“上”等，并由此来描述如图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。除了附图中绘出的方位之外，空间相对术语还意图包括在使用、运行和/或制造中的设备的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为在其它元件或特征“之下”或“下方”的元件将随后被定位为在所述其它元件或特征“之上”。因此，示例性术语“下方”可包含上方和下方这两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位)，这样，相应地解释这里使用的空间相对描述符。

这里使用的术语是出于描述特定实施例的目的，并非意图限制。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式的“一个(种/者)”和“该/所述”也意图包括复数形式。此外，当术语“包含”、“包括”和/或它们的变型在本说明书中使用时，说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

这里参照作为理想化示例性实施例和/或中间结构的示意图的剖视图来描述各种示例性实施例。如此，将预计由例如制造技术和/或公差导致的示出的形状的变化。因此，这里公开的示例性实施例不应被解释为局限于具体示出的区域的形状，而是将包括因例如制造导致的形状的偏差。例如，示出为矩形的注入区域将通常在其边缘处具有圆形的或弯曲的特征和/或注入浓度的梯度，而不是从注入区域到非注入区域的二元变化。同样地，由注入形成的埋区域可导致在掩埋区域和发生注入的表面之间的区域的某些注入。因此，附图中所示的区域本质上是示意性的，它们的形状不意图示出装置的区域的实际形状，并且不意图是限制性的。

除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科技术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。除非这里明确地如此定义，否则术语(诸如在通用字典中定义的术语)应该被解释为具有与它们在相关领域的上下文中的意思一致的意思，并且将不以理想化或者过于形式化的含义来解释它们。

根据以上和以下描述的示例性实施例，可通过使用新颖的液晶组合物来提供具有改善的响应速度并同时具有改善的可靠性和透射率的液晶显示器。此外，可减少在液晶显示器中生成的任何污点。

将参照图1、图3、图4和图5来描述具有预倾斜角的液晶分子形成取向层的过程。图1是示出通过照射紫外线等使液晶分子具有预倾斜角的过程的图。图3是根据示例性实施例的液晶显示器的一个像素的布局视图，图4是沿图3的IV-IV线截取的剖视图。图5是示出图3中所示的像素电极的基础区域的俯视图。

参照图1，通过经由紫外线的光致聚合而固化的单体化合物与液晶分子31一起被注入在显示面板100和200之间。该化合物可以是当暴露于紫外线时聚合的反应性液晶元。

参照图3、图4和图5，数据电压施加到第一子像素电极191a和第二子像素电极191b，共电压施加到上显示面板220中的共电极270，从而在两个显示面板100和200之间的液晶层3中产生电场。液晶层3中的液晶分子31响应于电场向与细分支部分194a、194b、194c和194d的纵向方向平行的方向倾斜，其中，液晶分子31在一个像素中倾斜的方向数共有四个。

当在液晶层3中产生电场后向该结构照射紫外线时，反应性液晶元聚合以相邻于显示面板100和200的取向层11和21形成聚合物41，如图1所示。液晶分子31的取向方向被确定为因聚合物41而在如上所述的方向上具有预倾斜角。

此外，紫外线照射过程可进行两次。

首先，可实施施加电场的UV曝光过程。其次，可在没有施加电场的情况下实施固化或排出在电场暴露过程中没反应的反应性液晶元的荧光曝光过程。

将详细描述形成如上描述的液晶层3的液晶分子中的液晶组合物和反应性液晶元。

根据示例性实施例的液晶组合物包括不表现出介电各向异性的中性液晶化合物(中性化合物)(称为“第一种类”)和表现出介电各向异性的极性液晶化合物(极性化合物)(称为“第二种类”)。

在实施例中，第一种类包括由化学式1表示的第一化合物和由化学式2表示的第二化合物：

其中，R和R′彼此独立地为氢原子或未取代的或取代的C1至C7烷基。

在实施例中，化学式1具有一个烯基，而化学式2具有两个烷基，这两个烷基可具有不同的碳原子数。在实施例中，在化学式1和化学式2中的每个中包括的烷基或烷氧基可具有相同的碳原子数。

在实施例中，第一化合物和第二化合物可包括具有不同烷基的两种或更多种化合物。

例如，第一化合物中的任意一种可以包括具有2个和3个碳原子的烷基，另一种第一化合物可以包括具有4个和5个碳原子的烷基。这同样适用于第二化合物。这样，包括具有不同烷基的两种或更多种第一化合物或第二化合物的液晶组合物可提高液晶分子的稳定性。

在实施例中，基于100重量份的总的液晶组合物，第一化合物可以为13重量份至18重量份。基于100重量份的总的液晶组合物，第二化合物可以为8重量份至13重量份。如果第一化合物和第二化合物在描述的重量范围内，那么液晶显示器展现出更快的响应速度并且不因包括具有烯基的第一化合物使可靠性和透射率劣化。

在实施例中，第二种类包括由化学式3表示的第三化合物：

其中，R和R′彼此独立地为氢原子或未取代的或取代的C1至C7烷基。

在实施例中，包括特定量的第三化合物(例如，基于100重量份的总的液晶组合物，10重量份至15重量份的第三化合物)的液晶组合物提供适当粘度的液晶层，即使中性液晶化合物具有烯基。

在实施例中，第一种类还可包括由化学式4表示的第四化合物：

其中，R为氢原子或未取代的或取代的C1至C7烷基。

在实施例中，基于100重量份的总的液晶组合物，第四化合物可以为8重量份至13重量份。当在液晶组合物中包括8重量份至13重量份的第四化合物时，因为液晶层具有适当的粘度，所以液晶显示器的响应速度增加。

在实施例中，第二种类还可以包括由化学式5表示的第五化合物和/或由化学式6表示的第六化合物：

其中，R和R′彼此独立地为氢原子或未取代的或取代的C1至C7烷基。

在实施例中，包括适量的第五和第六化合物以提高液晶层的稳定性。例如，基于100重量份的总的液晶组合物，第五化合物可以为5重量份至10重量份。基于100重量份的总的液晶组合物，第六化合物可以为5重量份至10重量份。

在实施例中，液晶组合物还可包括由化学式7表示的第七化合物：

在实施例中，第七化合物是一种反应性液晶元并包括具有许多反应位点的甲基丙烯酸酯。反应性液晶元可在UV照射期间形成取向层。

在实施例中，基于100重量份的总的液晶组合物，作为丙烯酰类化合物的第七化合物可以为0.1重量份至0.5重量份。即使在液晶层完成形成之后，第七化合物仍会以预定的量保留在液晶层中。

根据示例性实施例的液晶组合物可包括第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七化合物。第一、第二和第四化合物属于第一种类，并且是中性液晶化合物。第三、第五和第六化合物属于第二种类，并且是极性液晶化合物。第七化合物是反应性液晶元并且形成预倾斜角。

在根据本示例性实施例的液晶组合物中，基于具有100重量份的总的液晶组合物，第一化合物为大约13重量份至18重量份，第二化合物为大约8重量份至13重量份，第三化合物小于大约30重量份(例如，为10重量份至15重量份)，第四化合物为大约8重量份至13重量份，第五化合物为大约5重量份至10重量份，第六化合物为大约5重量份至10重量份，第七化合物为大约0.1重量份至0.5重量份。

在实施例中，以总的液晶组合物的重量计，第一化合物可以为大约14重量份至16重量份，第二化合物可以为大约9重量份至11重量份，第三化合物可以为大约11重量份至13重量份。当使用这些比例时，液晶层可在稳定性、基于粘度的响应速度、可靠性和透射率方面呈现出改善。因此，液晶矩阵可被设计为使得其不受电场UV能量(低灰度污点)容限或密封剂的光引发剂的影响。

在实施例中，可以控制构成极性液晶组合物的第五和第六化合物的含量以提供适当溶解度的极性液晶组合物。

在实施例中，以总的液晶组合物的重量计，第七化合物可以为大约0.1重量份至0.5重量份。例如，以液晶组合物的重量计，第七化合物可以为大约0.2重量份至0.4重量份。具有这些比例的第七化合物的液晶显示器可提供由高预倾斜角和仅在低UV能量的情况下就容易饱和的液晶矩阵。

包括第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七化合物的液晶组合物可以具有以下物理性质。

在实施例中，当面板的相位差(Δn×d)是310nm至340nm时，液晶组合物可具有15.5pN至17.0pN的弹性模量K33，并且满足式1：

6.3≤旋转粘度(γ1)/弹性模量K33≤6.7(式1)

在实施例中，液晶组合物可具有0.107至0.111(例如，0.109至0.111)的折射率各向异性Δn、-3.4至-3.0(例如，-3.4至-3.2)的介电各向异性(Δε)和12.8pN至15.8pN的弹性模量K11。

在实施例中，当面板的相位差(Δn×d)是345nm至365nm时，液晶组合物可具有15.5pN至17.0pN的弹性模量K33，并且满足式2：

5.6≤旋转粘度(γ1)/弹性模量K33≤6.0(式2)

在实施例中，液晶组合物可满足式3：

4.5≤弹性模量K33/|介电各向异性(Δε)|≤5.5(式3)

在面板的相位差(Δn×d)(其是液晶组合物的折射率各向异性(Δn)与盒间隙(d)的乘积)的设定中，液晶材料的折射率各向异性可根据盒间隙被控制为具有预定值，并且折射率各向异性(Δn)与盒间隙(d)的乘积可被控制为大约310nm至365nm。

具有所述物理性质和上述含量的液晶组合物可具有改善的响应速度并可用在需要高速度响应物理性质的3D显示器中。因为包括中性液晶化合物的第一种类包括具有烯基的第一化合物和第四化合物以及不具有烯基的第二化合物，所以响应速度可因包含烯基的化合物而改善。通过包括不具有烯基的化合物，可改善余像、污渍或反应性液晶元的反应性下降。

在表1中表示出根据实施例的总的液晶组合物中的化学式及其量(以重量计)：

在包括如上所述的液晶组合物的液晶显示器中，将参照附图2描述显示器的信号线和像素的布置以及驱动其的方法。图2是根据示例性实施例的液晶显示器的一个像素的等效电路图。

参照图2，根据本示例性实施例的液晶显示器的像素PX包括多条信号线。数据信号线包括：栅极线GL，传输栅极信号；数据线DL，传输数据信号；以及分压参考电压线RL，传输分压参考电压。像素PX还包括第一开关元件Qa、第二开关元件Qb和第三开关元件Qc以及第一液晶电容器Clca和第二液晶电容器Clcb。

第一开关元件Qa和第二开关元件Qb分别连接到栅极线GL和数据线DL。第三开关元件Qc连接到第二开关元件Qb的输出端子和分压参考电压线RL。

第一开关元件Qa和第二开关元件Qb是诸如薄膜晶体管的三端子元件。用于第一开关元件Qa和第二开关元件Qb的控制端子连接到栅极线GL，同时输入端子连接到数据线DL。第一开关元件Qa的输出端子连接到第二液晶电容器Clcb。类似地，第二开关元件Qb的输出端子连接到第一液晶电容器Clca以及第三开关元件Qc的输入端子。

第三开关元件Qc也是诸如薄膜晶体管的三端子元件。第三开关元件Qc的控制端子连接到栅极线GL，同时输入端连接到第一液晶电容器Clca。第三开关元件Qc的输出端子连接到分压参考电压线RL。

当栅极导通信号施加到栅极线GL时，连接到栅极线的第一开关元件Qa、第二开关元件Qb和第三开关元件Qc被导通。因此，施加到数据线DL的数据电压经由导通的第一开关元件Qa和第二开关元件Qb施加到第一子像素电极PEa和第二子像素电极PEb。

在实施例中，施加到第一子像素电极PEa和第二子像素电极PEb的数据电压彼此相同，并且第一液晶电容器Clca和第二液晶电容器Clcb因数据电压和共电压之间的电压差而被充电到相同的值。在第一液晶电容器Clca中充入的电压通过导通的第三开关元件Qc同时被分压。因此，在第一液晶电容器Clca中充入的电压值降低了共电压和分压参考电压之间的差。即，在第二液晶电容器Clcb中充入的电压变得高于在第一液晶电容器Clca中充入的电压。

如此，在第一液晶电容器Clca充入的电压和在第二液晶电容器Clcb中充入的电压变得彼此不同。因为第一液晶电容器Clca的电压和第二液晶电容器Clcb的电压彼此不同，所以液晶分子在第一和第二子像素中倾斜的角度变得不同。因此，两个子像素的亮度彼此不同。适当地调整第一液晶电容器Clca和第二液晶电容器Clcb的电压改善了图像的侧面可视性。

在示出的示例性实施例中，为了建立第一液晶电容器Clca和第二液晶电容器Clcb之间的充电电压的不同，可以包括连接到第一液晶电容器Clca和分压参考电压线RL的第三开关元件Qc。然而，根据本发明构思的另一示例性实施例的液晶显示器，第一液晶电容器Clca可连接到降压电容器(未示出)。

在实施例中，第三开关元件包括：连接到降压栅极线(未示出)的第一端子、连接到第一液晶电容器Clca的第二端子以及连接到降压电容器(未示出)的第三端子。根据该实施例，第一液晶电容器Clca在降压电容器中部分地充电，因此，第一液晶电容器Clca和第二液晶电容器Clcb之间的充电电压可不同地设定。在实施例中，第一液晶电容器Clca和第二液晶电容器Clcb连接到彼此不同的数据线，这允许将不同的数据电压施加到第一液晶电容器Clca和第二液晶电容器Clcb。将第一液晶电容器Clca和第二液晶电容器Clcb充电至不同电压的其他方法是预料到的。

参照图3至图5，将简要描述根据图2中所示的示例性实施例的液晶显示器的结构。图3是根据示例性实施例的液晶显示器的一个像素的示例的布局视图，图4是沿图3的液晶显示器的IV-IV线截取的剖视图。图5是示出根据示例性实施例的液晶显示器的像素电极的基础区域的俯视图。

参照图3和图4，液晶显示器可包括彼此面对的下显示面板100和上显示面板200、布置在两个显示面板100和200之间的液晶层3以及附着到显示器面板100和200的外表面的一对偏振器(未示出)。

首先，将描述下显示面板100。

包括栅极线121和分压参考电压线131的栅极导体形成在绝缘基底110上。绝缘基底110可以是透明玻璃、塑料等。

栅极线121包括第一栅电极124a、第二栅电极124b和第三栅电极124c以及用于连接到其他层或外部驱动电路的宽端部(未示出)。

分压参考电压线131包括第一维持电极135和136以及参考电极137。

第二维持电极138和139未连接到分压参考电压线131，但与第二子像素电极191b叠置。

栅极绝缘层140形成在栅极线121和分压参考电压线131上。

第一半导体154a、第二半导体154b和第三半导体154c形成在栅极绝缘层140上。

多个欧姆接触件163a、165a、163b、165b、163c和165c形成在半导体154a、154b和154c上。

包括具有第一源电极173a和第二电极173b的多条数据线171、第一漏电极175a、第二漏电极175b、第三源电极173c和第三漏电极175c的数据导体形成在欧姆接触件163a、165a、163b、165b、163c和165c上。

设置在数据导体下方的半导体和欧姆接触件可利用一个掩模与数据导体同时形成。

数据线171包括用于连接到其他层或外部驱动电路的宽端部(未示出)。

第一栅电极124a、第一源电极173a和第一漏电极175a与第一半导体岛154a一起形成第一薄膜晶体管(TFT)Qa。薄膜晶体管Qa的沟道形成在第一源电极173a和第一漏电极175a之间的半导体154a中。类似地，第二栅电极124b、第二源电极173b和第二漏电极175b与第二半导体岛154b一起形成第二薄膜晶体管(TFT)Qb。薄膜晶体管Qb的沟道形成在第二源电极173b和第二漏电极175b之间的半导体154b中。另外，类似地，第三栅电极124c、第三源电极173c和第三漏电极175c与第三半导体岛154c一起形成第三薄膜晶体管(TFT)Qc。薄膜晶体管Qc的沟道形成在第三源电极173c和第三漏电极175c之间的半导体154c中。

第二漏电极175b连接到第三源电极173c，并包括宽地扩展的延伸部177。

第一钝化层180p形成在第三源电极173c、第一漏电极175a、第二漏电极175b和第三漏电极175c以及暴露的半导体154a、154b和154c上。第一钝化层180p可包括诸如氮化硅或氧化硅的无机绝缘层。第一钝化层180p可防止滤色器230的颜料流入到暴露的半导体154a、154b和154c的一部分中。

滤色器230形成在第一钝化层180p上。滤色器230沿着彼此相邻的两条数据线在竖直方向上延伸。第一光阻挡构件220设置在第一钝化层180p、滤色器230的边缘以及数据线171(未示出)上。

第一光阻挡构件220沿着数据线171方向延伸，并设置在两个相邻的滤色器230(未示出)之间。第一光阻挡构件220的宽度可以比数据线171的宽度宽。这样，通过将第一光阻挡构件220的宽度形成为比数据线171宽度宽，第一光阻挡构件220可防止从外部入射的光反射在金属数据线171的表面上。在数据线171的表面上反射的光干涉穿过液晶层3的光并防止液晶显示器的对比度降低。

第二钝化层180q形成在滤色器230和第一光阻挡构件220上。

第二钝化层180q可包括诸如氮化硅或氧化硅的无机绝缘层。第二钝化层180q防止滤色器230的分离并抑制液晶层3被来自滤色器230的诸如溶剂的有机材料污染，由此防止由屏幕驱动导致的诸如余像的缺陷。

暴露第一漏电极175a和第二漏电极175b的第一接触孔185a和第二接触孔185b形成在第一钝化层180p和第二钝化层180q中。

暴露参考电极137的一部分和第三漏电极175c的一部分的第三接触孔185c形成在第一钝化层180p、第二钝化层180q和栅极绝缘层140中。第三接触孔185c被连接构件195覆盖。连接构件195电连接通过第三接触孔185c暴露的参考电极137和第三漏电极175c。

多个像素电极191形成在第二钝化层180q上。每个像素电极191利用置于其间的栅极线121(未示出)彼此分开，并包括在栅极线121周围在列方向上彼此相邻的第一子像素电极191a和第二子像素电极191b。像素电极191可由诸如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)的透明材料形成。像素电极191可由诸如ITO或IZO的透明导电材料或诸如铝、银、铬或它们的合金的反射金属形成。

第一子像素电极191a和第二子像素电极191b包括在图5中的示出的一个或更多个电极191。

如图3所示，第一子像素电极191a通过第一接触孔185a物理地和电学地连接到第一漏电极175a。类似地，第二子像素电极191b通过第二接触孔185b物理地和电学地连接到第二漏电极175b。数据电压可通过第一漏电极175a施加到第一子像素电极191a，同时数据电压可通过第二漏电极175b施加到第二子像素电极191b。因为施加到第二漏电极175b的数据电压的一部分通过第三源电极173c分压，所以施加到第一子像素电极191a的电压电平变得高于施加到第二子像素电极191b的电压电平。

数据电压施加到第一子像素电极191a，第二子像素电极191b与上显示面板200的共电极270产生电场。产生的电场决定在两个电极191和270之间的液晶层3中的液晶分子的方向。穿过液晶层3的光的亮度基于液晶分子的方向而改变。

第二光阻挡构件330设置在像素电极191上。第二光阻挡构件330被形成为覆盖第一晶体管Qa、第二晶体管Qb、第三晶体管Qc以及接触孔185a、185b和185c所设置的整个区域。第二光阻挡构件330沿着与栅极线121相同的方向延伸，并设置为与数据线171的一部分叠置。第二光阻挡构件330被设置为与布置在一个像素区域的两侧的两条数据线171至少部分地叠置，从而防止在两条数据线171中和在栅极线121附近可能发生的漏光，以及防止在设置第一晶体管Qa、第二晶体管Qb和第三晶体管Qc的区域中的漏光。

在形成第二光阻挡构件330之前，第一钝化层180p、滤色器230和第二钝化层180q设置在第一晶体管Qa、第二晶体管Qb、第三晶体管Qc以及接触孔185a、185b和185c所在的区域内。这使得第一晶体管Qa、第二晶体管Qb、第三晶体管Qc以及接触孔185a、185b和185c的位置易于区分。

第一取向层11设置在第二光阻挡构件330上。第一取向层11可以是竖直取向层。

取向层11和21可通过包括聚酰胺酸或聚酰亚胺中的至少一种形成。取向层11和21可包括可通过UV照射聚合的反应性液晶元。更具体地，当在液晶层中产生电场之后照射诸如紫外线的光时，反应性液晶元可聚合以形成相邻于取向层11和21的聚合物，如图1中所示。

将描述上显示面板200。

共电极270形成在绝缘基底210上。第二取向层21形成在共电极270上。第二取向层21可以是竖直取向层，并可以由与第一取向层11相同的材料形成。

液晶层3具有负介电各向异性，并可包括上面描述的第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七化合物。第七化合物可通过UV照射过程形成在取向层11和21上并部分地保留在液晶层3中。

液晶层3的液晶分子(液晶组合物)在不存在电场的情况下对准，以使主轴垂直于两个显示面板100和200的表面。

参照图5，将描述基础电极191。

如图5所示，基础电极191的总体形状为四边形，并且其包括交叉主干部分，交叉主干部分包括水平主干部分193和垂直于水平主干部分193的垂直主干部分192。

此外，基础电极191被水平主干部分193和垂直主干部分192分为第一子区Da、第二子区Db、第三子区Dc和第四子区Dd。子区Da至Dd中的每个包括多个第一细分支部分194a、第二细分支部分194b、第三细分支部分194c和第四细分支部分194d。

第一细分支部分194a从水平主干部分193或垂直主干部分192沿左上方向倾斜地延伸。第二细分支部分194b从水平主干部分193或垂直主干部分192沿右上方向倾斜地延伸。第三细分支部分194c从水平主干部分193或垂直主干部分192沿左下方向倾斜地延伸。最后，第四细分支部分194d从水平主干部分193或垂直主干部分192沿右下方向倾斜地延伸。

第一、第二、第三和第四细分支部分194a、194b、194c和194d与栅极线121或水平主干部分193形成大约45°或135°的角度。此外，相邻的两个子区Da、Db、Dc和Dd的细分支部分194a、194b、194c和194d可彼此垂直。

细分支部分194a、194b、194c和194d的宽度可以是大约2.5μm至大约5.0μm。在一个子区Da、Db、Dc和Dd内，相邻的细分支部分194a、194b、194c和194d之间的距离可以是大约2.5μm至大约5.0μm。

根据另一示例性实施例，细分支部分194a、194b、194c和194d的靠近水平主干部分193和垂直主干部分192的宽度可以比细分支部分194a、194b、194c和194d的在距离水平主干部分193和垂直主干部分192较远的位置处的宽度宽。例如，图5示出了细分支部分194a、194b、194c和194d的较宽的部分靠近水平主干部分193和垂直主干部分192(即，基础电极191的中心)，而细分支部分194a、194b、194c和194d的最窄的部分远离水平主干部分193和垂直主干部分192。一个细分支部分194a、194b、194c和194d的最宽部分与最窄部分的宽度差可以是大约0.2μm至大约1.5μm。

第一子像素电极191a经由第一接触孔185a连接到第一漏电极175a，而第二子像素电极191b经由第二接触孔185b连接到第二漏电极175b。数据电压可从第一漏电极175a施加到第一子像素电极191a，以及从第二漏电极175b施加到第二子像素191b。第一细分支部分194a、第二细分支部分194b、第三细分支部分194c和第四细分支部分194d的侧面使电场扭曲，从而产生决定液晶分子31的倾斜方向的水平分量。电场的水平分量几乎平行于第一细分支部分194a、第二细分支部分194b、第三细分支部分194c和第四细分支部分194d的侧面。因此，如图1中所示，液晶分子31沿与细分支部分194a、194b、194c和194d的纵向方向平行的方向倾斜。因为一个像素电极191包括具有不同纵向方向的细分支部分194a、194b、194c和194d的四个子区域Da、Db、Dc和Dd，所以液晶分子31倾斜的方向的数量可总计为四个。四个畴中的每个可具有不同取向方向的液晶分子31，且形成在液晶层3中。如此，当液晶分子倾斜的方向改变时，液晶显示器的参考视角变得更宽。

图6是根据示例性实施例的立体图像显示装置的框图。如上所述的液晶组合物可用在需要高速响应的立体图像显示装置中。

参照图6，根据示例性实施例的立体图像显示装置包括：由用户佩戴以在视觉上识别立体图像的眼镜600；显示图像的液晶显示面板610；驱动液晶显示面板610的数据驱动器620；栅极驱动器630；以及控制数据驱动器620和栅极驱动器630的信号控制器640。

液晶显示面板610包括多条栅极线G1至Gn和多条数据线D1至Dm。多条栅极线G1至Gn在水平方向上延伸，而多条数据线D1至Dm在垂直方向上延伸。数据线D1至Dm可基本上垂直于多条栅极线G1至Gn。

一条栅极线G1至Gn和一条数据线D1至Dm连接到一个像素，且一个像素包括连接到栅极线G1至Gn和数据线D1至Dm的开关元件Q。开关元件Q的控制端子连接到栅极线G1至Gn，输入端子连接到数据线D1至Dm，输出端子连接到像素电极。像素电极形成一列液晶电容器。根据示例性实施例，一个像素可包括两个或更多个子像素，且每个子像素具有单独的像素电极。此外，每个子像素可具有单独的开关元件Q或公共开关元件Q。

液晶显示面板610可显示立体图像和2D图像。立体图像可对每个帧分开地显示为左眼图像和右眼图像。结果，与2D图像比较，立体图像可以以更高的频率来驱动。在本示例性实施例中，2D图像在60Hz下显示，而立体图像在120Hz或240Hz下显示。然而，显示频率可以改变。这里，信号控制器640可以以预设的频率控制立体图像频率和2D图像频率。

在60Hz、120Hz或240Hz下驱动的用于立体图像的显示装置中使用的现有的液晶组合物导致差的显示性能。

信号控制器640可接收外部图像数据R、G和B以及外部控制信号，诸如垂直同步信号(Vsync)、水平同步信号(Hsync)、主时钟信号(MCLK)和数据允许信号(DE)。信号控制器640根据液晶显示面板610的特定工作条件适当地处理图像数据，并产生作为输出的相应的图像数据和控制信号。例如，信号控制器640可发送作为输出的R'、G'和B'、栅极控制信号CONT1、数据控制信号CONT2和时钟信号。

栅极控制信号CONT1可包括指引栅极导通脉冲(栅极信号GS的高时段)的输出开始的垂直同步起始信号STV(“STV信号”)和控制栅极导通脉冲的输出时段的栅极时钟信号CPV(“CPV信号”)。

数据控制信号CONT2可包括指引图像数据R'、G'和B'的输入开始的水平同步起始信号(“STH信号”)和将对应的数据电压施加到数据线D1至Dm的负荷信号TP。

信号控制器640通过输出眼镜同步信号(3D_sync)使用于眼镜600的左右透镜的开/关滤光器与液晶显示面板610的适当图像同步。

信号控制器640施加控制信号CONT1，控制信号CONT1进而使栅极驱动器630将栅极导通电压(Von)和栅极截止电压(Voff)以交替的方式施加到液晶显示面板610的所连接的栅极线G1至Gn。

液晶显示面板610的多条数据线D1至Dm连接到数据驱动器620。数据驱动器620从信号控制器640接收数据控制信号CONT2以及图像数据R'、G'和B'。数据驱动器620利用在灰度电压发生器625中产生的模拟灰度电压将图像数据R'、G'和B'转换为数据电压，并将该电压传输到数据线D1至Dm。

在实施例中，灰度电压发生器625可在数据驱动器620内形成为集成电路或者可形成为附着到显示面板610的外部的芯片。因为模拟电压可能不从显示面板610的外部施加到数据驱动器620，且只有数字信号施加在显示面板610内，所以灰度电压发生器可将数字信号转换为模拟电压，反之亦然。

图7是表示示例性实施例和对比示例中的预倾斜角根据电场UV的曲线图。基于100重量份的总的液晶组合物，示例性实施例的液晶组合物包括15重量份的第一化合物、10重量份的第二化合物、12重量份的第三化合物、10重量份的第四化合物、8重量份的第五化合物、8重量份的第六化合物和0.3重量份的第七化合物。比较而言，基于100重量份的总的液晶组合物，对比示例的液晶组合物包括28.5重量份的第一化合物、0.45重量份的第七化合物和另外的0.5重量份的由化学式8(下文中描述)表示的第八化合物。对比示例的液晶组合物不包括第二化合物和第三化合物，然而另外地却具有与示例性实施例的液晶组合物等同的组合物。

化学式8具有如下组成：

其中，R为氢原子或未取代的或取代的C1至C7烷基。

图7示出了：与根据对比示例的液晶显示器(其在相同的5.5J电场下具有小于88°的预倾斜角)相比，包括根据示例性实施例的液晶组合物的液晶显示器在低电场UV能量(例如，5.5J)中在较高的预倾斜角(例如，88.5°)下饱和。图7还示出了：示例性实施例的液晶显示器在4J的电场UV能量下可具有88.5°的预倾斜角，而对比示例在相同的电场UV能量下展现出88°的预倾斜角。因此，包括根据示例性实施例的液晶组合物的液晶显示器使边界污点和低灰度污点最小化并且具有快响应速度，由此改善可靠性和透射率。

总之，包括第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七化合物的液晶组合物可提供3D显示器所需的高速响应水平。包括具有特定物理性质的这些液晶组合物的液晶层可展现出改善的可靠性并使余像和污点最小化。

虽然这里已经描述了特定的示例性实施例和实施方式，但是根据该描述，其他实施例和修改将是明显的。因此，本发明构思不限于这样的实施例，而是在于给出的权利要求的更宽范围以及各种明显的修改和等同布置。

Claims (20)

1.一种液晶组合物，所述液晶组合物包括：

第一种类，包括：由化学式1表示的第一化合物，其中，基于100重量份的总的液晶组合物，所述第一化合物为13重量份至18重量份；以及由化学式2表示的第二化合物，其中，基于100重量份的总的液晶组合物，所述第二化合物为8重量份至13重量份；以及

第二种类，包括：由化学式3表示的第三化合物，

其中，化学式1、化学式2和化学式3由下面的式子表示：

其中，R和R′彼此独立地为氢原子或未取代的或取代的C1至C7烷基。

2.如权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于：

基于100重量份的总的液晶组合物，所述第三化合物为10重量份至15重量份。

3.如权利要求1所述的液晶组合物，其特征在于，所述第一种类还包括：

由化学式4表示的第四化合物：

其中，R为氢原子或未取代的或取代的C1至C7烷基。

4.如权利要求3所述的液晶组合物，其特征在于：

基于100重量份的总的液晶组合物，所述第四化合物为8重量份至13重量份。

5.如权利要求3所述的液晶组合物，其特征在于，所述第二种类还包括由化学式5表示的第五化合物：

其中，R和R′彼此独立地为氢原子或未取代或取代的C1至C7烷基。

6.如权利要求5所述的液晶组合物，其特征在于：

基于100重量份的总的液晶组合物，所述第五化合物为5重量份至10重量份。

7.如权利要求1或5所述的液晶组合物，其特征在于，所述第二种类还包括：

由下面的化学式6表示的第六化合物：

其中，R和R′彼此独立地为氢原子或未取代的或取代的C1至C7烷基。

8.如权利要求7所述的液晶组合物，其特征在于：

基于100重量份的总的液晶组合物，所述第六化合物为5重量份至10重量份。

9.如权利要求1所述的液晶组合物，所述液晶组合物还包括：

由化学式7表示的第七化合物：

10.如权利要求9所述的液晶组合物，其特征在于：

基于100重量份的液晶组合物，所述第七化合物为0.1重量份至0.5重量份。

11.如权利要求1所述的液晶组合物，当面板的相位差Δn×d是310nm至340nm时，所述液晶组合物具有15.5pN至17.0pN的弹性模量K33，并且所述液晶组合物满足式1：

式1

6.3≤旋转粘度γ1/弹性模量K33≤6.7。

12.如权利要求11所述的液晶组合物，所述液晶组合物还具有0.107至0.111的折射率各向异性Δn、-3.4至-3.0的介电各向异性Δε和12.8pN至15.8pN的弹性模量K11。

13.如权利要求1所述的液晶组合物，当面板的相位差Δn×d是345nm至365nm时，所述液晶组合物具有15.5pN至17.0pN的弹性模量K33，并且所述液晶组合物满足式2：

式2

5.6≤旋转粘度γ1/弹性模量K33≤6.0。

14.如权利要求1所述的液晶组合物，所述液晶组合物满足式3：

式3

4.5≤弹性模量K33/|介电各向异性Δε|≤5.5。

15.一种液晶显示器，所述液晶显示器包括：

第一基底；

面对所述第一基底的第二基底；

电场生成电极，形成在所述第一基底和所述第二基底中的至少一个上；以及

注入在所述第一基底和所述第二基底之间的包括液晶分子的液晶层，

其中，所述液晶分子包括如权利要求1所述的液晶组合物。

16.如权利要求15所述的液晶显示器，其特征在于：

第一种类还包括由化学式4表示的第四化合物：

其中，R为氢原子或未取代的或取代的C1至C7烷基。

17.如权利要求16所述的液晶显示器，其特征在于：

第二种类还包括由化学式5表示的第五化合物：

其中，R和R′彼此独立地为氢原子或未取代的或取代的C1至C7烷基。

18.如权利要求15或17所述的液晶显示器，其特征在于：

第二种类还包括由化学式6表示的第六化合物：

其中，R和R′彼此独立地为氢原子或未取代的或取代的C1至C7烷基。

19.如权利要求15所述的液晶显示器，当面板的相位差Δn×d是345nm至365nm时，所述液晶显示器具有15.5pN至17.0pN的弹性模量K33，并且所述液晶显示器满足式2：

式2

5.6≤旋转粘度γ1/弹性模量K33≤6.0。

20.如权利要求15所述的液晶显示器，所述液晶显示器满足式3：

式3

4.5≤弹性模量K33/|介电各向异性Δε|≤5.5。