CN105938276B - 液晶显示器 - Google Patents
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Abstract
提供了一种液晶显示器,所述液晶显示器包括:第一绝缘基底;第二绝缘基底,面对第一绝缘基底;液晶层,设置在第一绝缘基底和第二绝缘基底之间;像素电极,设置在第一绝缘基底上;第一取向层,设置在像素电极上;交联部分,所述交联部分是设置在第一取向层的表面中的分离式反应性液晶元彼此结合的部分;共电极,设置在液晶层和第二绝缘基底之间;以及第二取向层,设置在液晶层和共电极之间;其中,与第一取向层相邻设置的液晶分子和与第二取向层相邻设置的液晶分子具有不同的预倾角,其中,至少一个分离式反应性液晶元与铵基材料结合。
Description
技术领域
本公开涉及一种液晶显示器。
背景技术
液晶显示器是当今被广泛使用的一类平板显示器。液晶显示器包括其中形成有诸如像素电极和共电极的场产生电极的两个显示面板片以及置于显示面板之间的液晶层。在液晶显示器中,电压被施加到场产生电极以在液晶层中产生电场。电场确定液晶层的液晶分子的取向方向,通过控制入射光的偏振来显示图像。
在LCD中,垂直取向(VA)模式LCD备受关注,VA模式LCD使LC分子取向,使得在没有电场的情况下LC分子的长轴垂直于面板。VA模式LCD提供高的对比度和宽的参考视角。
在垂直取向(VA)模式液晶显示器中,为了获得宽的视角,可以在一个像素中形成液晶分子的取向方向不同的多个畴。如此,作为形成多个畴的手段,使用在场产生电极中形成诸如细小狭缝的切口或在场产生电极上形成突起的方法。在此方法中,通过在切口或突起的边缘和面对该边缘的场产生电极之间形成的边缘场,液晶在垂直于边缘场的方向上取向,并可以因此形成多个畴。
垂直取向(VA)模式液晶显示器具有与前表面可视性相比差的侧表面可视性,为了解决此问题,提出了将一个像素分为两个子像素并且使两个子像素的电压不同的方法。
同时,为了实现宽视角并增加液晶的响应速度,已经开发了使得液晶在未施加电场的状态下具有预倾斜的方法。为了使得液晶在各个方向上具有预倾斜,通过使用取向方向各种各样的取向层或者向取向层或液晶层添加反应性液晶元然后在施加电场的状态下照射光,可以形成预倾斜。
最近,为满足大尺寸液晶显示装置的需求并增加观看者的沉浸度和紧张感,弯曲显示器已经被引进市场。显示面板的边缘被密封剂固定。因此,当显示面板弯曲时,在面板的中间部分发生屈曲,使得显示面板的两个显示板之间的对准可能不匹配。这种不匹配导致在多个相同方向上在两个显示板上形成的预倾斜的方向彼此部分地偏离并在像素中形成黑部分(诸如纹理),从而降低显示质量。
在此背景技术部分中公开的上述信息仅是用于增强对于本发明的背景的理解,因此,上述信息可能包含不形成在本国对于本领域普通技术人员来讲已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开提供了防止由于弯曲显示面板中的两个显示面板之间的对准扭曲而产生的质量劣化的液晶显示器及其制造方法。
根据示例性实施例的液晶显示器包括:第一绝缘基底;第二绝缘基底,面对第一绝缘基底;液晶层,设置在第一绝缘基底和第二绝缘基底之间;像素电极,设置在第一绝缘基底上;第一取向层,设置在像素电极上;交联部分,所述交联部分是设置在第一取向层的表面中的分离式反应性液晶元彼此结合的部分;共电极,设置在液晶层和第二绝缘基底之间;以及第二取向层,设置在液晶层和共电极之间;其中,与第一取向层相邻设置的液晶分子和与第二取向层相邻设置的液晶分子具有不同的预倾角,其中,至少一个分离式反应性液晶元与铵基材料结合。
与第一取向层相邻设置的液晶分子可以相对于第一取向层的表面具有大于80度至小于89度的预倾角,与第二取向层相邻设置的液晶分子可以相对于第二取向层的表面具有大于89度至小于90度的预倾角。
分离式反应性液晶元和铵基材料可以结合以具有正极性。
铵基材料可以包括四甲基氢氧化铵(TMAH)、四甲基氯化铵(TMAC)和烷基铵系列中的一种。
分离式反应性液晶元可以包括光反应基团。
光反应基团可以包括丙烯酸酯类单体分子。
丙烯酸酯类单体分子可以包括氟化芳基丙烯酸酯类单体分子。
第一取向层和第二取向层中的每个可以包括主链和连接到主链的至少一个侧链,侧链可以包括至少一种一体式反应性液晶元侧链。
一体式反应性液晶元侧链可以在端部上包括丙烯酰基和甲基丙烯酰基中的至少一种。
主链可以包括选自于包括聚酰亚胺、聚酰胺酸、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酯、聚乙烯、聚氨酯和聚苯乙烯的组中的一种。
液晶显示器可以是弯曲的。
像素电极可以包括第一子像素电极和第二子像素电极,第一子像素电极和第二子像素电极包括十字形主干和多个精细分支。
像素电极可以被十字形主干分为四个子区域。
每个子区域的精细分支可以在不同的方向上延伸。
根据本发明的示例性实施例的液晶显示器的制造方法包括:提供涂覆有第一取向层的下面板;提供涂覆有第二取向层的上面板;在下面板和上面板之间注入液晶分子以形成显示面板组件;对显示面板组件形成电场;在形成电场的同时将紫外线照射到显示面板组件,以对与第一取向层相邻设置的液晶分子和与第二取向层相邻设置的液晶分子提供不同的预倾斜;以及弯曲显示面板组件以具有至少一个弯曲的表面。
与第一取向层相邻设置的液晶分子的预倾角可以是大于80度至小于89度,与第二取向层相邻设置的液晶分子的预倾角可以是大于89度至小于90度。
通过在下面板和上面板之间注入液晶分子来形成液晶层,分离式反应性液晶元和铵基材料可以结合,从而具有正极性。
在对显示面板组件形成电场之后,包括在液晶层中的分离式反应性液晶元和铵基材料可以朝向下面板移动。
铵基材料可以包括四甲基氢氧化铵(TMAH)、四甲基氯化铵(TMAC)和烷基铵系列中的一种。
第一取向层和第二取向层中的每个可以包括主链和连接到主链的至少一个侧链,侧链可以包括至少一种一体式反应性液晶元侧链。
一体式反应性液晶元侧链可以在端部上包括丙烯酰基和甲基丙烯酰基中的至少一种。
提供上面板的步骤可以包括:对第二取向层进行预热处理;对第二取向层进行主热处理,其中,可以执行主热处理长于30分钟。
提供上面板的步骤可以包括:在主热处理之后,对上面板进行照射非电场紫外线曝光工艺。
除了技术目的之外,其他的特性和优点将在下文中进行描述,并且将被本公开所属的技术领域的技术人员清楚地理解。
尽管根据示例性实施例的液晶显示器被实现为弯曲液晶面板,但是可以在屏幕上减少或防止诸如纹理的黑部分。
另外,其他的特性和优点可以通过示例性实施例发现。
附图说明
图1是根据发明构思的示例性实施例的液晶显示器的一个像素的等效电路图。
图2是根据发明构思的示例性实施例的液晶显示器的一个像素的布局视图。
图3是沿线III-III截取的图2的液晶显示器的剖视图。
图4是示出根据示例性实施例的液晶显示器的像素电极的基体区域的俯视图。
图5是示出根据示例性实施例的第一取向层的结构的图示。
图6是示出根据示例性实施例的第二取向层的结构的图示。
图7是沿线VII-VII截取的图2的液晶显示器的示意性剖视图。
图8是解释传统的液晶显示器的纹理失效的视图。
图9是示出传统的液晶显示器的纹理失效的模拟视图。
图10是解释根据靠近第一绝缘基底和第二绝缘基底设置的液晶分子的预倾角的亮度差的视图。
图11是示出根据靠近第二绝缘基底设置的液晶分子的预倾角的透射率的视图。
图12是根据示例性实施例的液晶显示器的制造方法的流程图。
图13至图15是示出通过紫外线来区别靠近第一取向层设置的液晶分子的预倾角和靠近第二取向层设置的液晶分子的预倾角的工艺的视图。
图16是根据另一示例性实施例的液晶显示器的制造方法的流程图。
图17和图18是解释对于第二取向层通过主热处理来形成预倾角的方法的视图。
图19和图20是解释通过对上面板进行照射非电场紫外线曝光工艺来形成预倾角的方法的视图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图更充分地描述发明构思,其中,示例性实施例示出在附图中。如本领域的技术人员将了解的,在全部不脱离发明构思的精神或范围的情况下,可以以各种不同的方式修改描述的实施例。
在附图中,为了清晰起见,夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中,同样的附图标记指示同样的元件。将理解的是,当元件(诸如层、膜、区域或基底)被称为在另一元件“上”时,它可以直接在其他元件上或者也可以存在中间元件。相反,当元件被称为“直接在”另一元件“上”时,不存在中间元件。
现在,将参照图1描述根据示例性实施例的液晶显示器的信号线、像素布置和驱动方法。
图1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1,根据示例性实施例的液晶显示器的一个像素PX包括:多条信号线,包括传输栅极信号的栅极线GL、传输数据信号的数据线DL和传输分压参考电压的分压参考电压线RL;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,连接到所述多条信号线。
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,其控制端子连接到栅极线GL,其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一液晶电容器Clca,第二开关元件Qb的输出端子连接到第二液晶电容器Clcb和第三开关元件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,其控制端子连接到栅极线GL,其输入端子连接到第二液晶电容器Clcb,其输出端子连接到分压参考电压线RL。
如果栅极导通信号施加到栅极线GL,则连接到栅极线GL的第一开关元件Qa、第二开关元件Qb和第三开关元件Qc导通。因此,施加到数据线DL的数据电压通过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。在这种情况下,施加到第一子像素电极PEa和第二子像素电极PEb的数据电压是彼此相同的,第一液晶电容器Clca和第二液晶电容器Clcb被充有由共电压和数据电压之差确定的值。同时,第二液晶电容器Clcb中所充的电压通过导通的第三开关元件Qc而被分压。因此,第二液晶电容器Clcb中所充的电压的值减少了共电压和分压参考电压之差。即,第一液晶电容器Clca中所充的电压变为高于第二液晶电容器Clcb中所充的电压。
因此,第一液晶电容器Clca中所充的电压和第二液晶电容器Clcb中所充的电压变为彼此不同。由于第一液晶电容器Clca的电压和第二液晶电容器Clcb的电压彼此不同,因此第一子像素和第二子像素中的液晶分子的倾角变为彼此不同。结果,两个子像素的亮度变为彼此不同。因此,如果适当地调整第一液晶电容器Clca的电压和第二液晶电容器Clcb的电压,则在侧表面观看的图像可以与在前表面观看的图像尽可能近地接近,因此可以改善侧表面的可视性。
在示出的示例性实施例中,为了使第一液晶电容器Clca中所充的电压和第二液晶电容器Clcb中所充的电压不同,包括了连接到第二液晶电容器Clcb和分压参考电压线RL的第三开关元件Qc,但在根据另一示例性实施例的液晶显示器的情况下,第二液晶电容器Clcb可以连接到降压电容器。
具体地,可以包括具有连接到降压栅极线的第一端子、连接到第二液晶电容器Clcb的第二端子和连接到降压电容器的第三端子的第三开关元件,以将第二液晶电容器Clcb中所充的电荷量的一部分充在降压电容器中,因此可以将第一液晶电容器Clca和第二液晶电容器Clcb之间的充电电压设置为彼此不同。此外,在根据另一示例性实施例的液晶显示器的情况下,第一液晶电容器Clca和第二液晶电容器Clcb可以连接到不同的数据线以接收不同的数据电压,因此可以将第一液晶电容器Clca和第二液晶电容器Clcb之间的充电电压设置为彼此不同。另外,可以通过各种其他方法将第一液晶电容器Clca和第二液晶电容器Clcb之间的充电电压设置为彼此不同。
现在,将参照图2至图7来简要地描述根据图1中示出的示例性实施例的液晶显示器的结构。
图2是根据本公开的示例性实施例的液晶显示器的一个像素的布局视图。图3是沿线III-III截取的图2的液晶显示器的剖视图。图4是示出根据示例性实施例的液晶显示器的像素电极的基体区域的俯视图。图5是示出根据示例性实施例的第一取向层的结构的图示。图6是示出根据示例性实施例的第二取向层的结构的图示。图7是沿线VII-VII截取的图2的液晶显示器的示意性剖视图。
首先,参照图2和图3,根据本示例性实施例的液晶显示器包括彼此面对的下显示面板100和上显示面板200、置于两个显示面板100和200之间的液晶层3以及附着到显示面板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的栅极导体和分压参考电压线131形成在由透明玻璃、塑料等制成的第一绝缘基底110上。
栅极线121包括第一栅电极124a、第二栅电极124b、第三栅电极124c以及用于连接到另一个层或外部驱动电路的宽端部(未示出)。
分压参考电压线131包括第一存储电极135和136以及参考电极137。形成未连接到分压参考电压线131而是设置为与第二子像素电极191b叠置的第二存储电极138和139。
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(A)与第一源电极173a和第二源电极173b连接的多条数据线171以及(B)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以及栅极绝缘层140上。
数据导体以及设置在数据导体之下的半导体和欧姆接触件可以通过使用一个掩模同时地形成。
数据线171包括用于与另一个层或外部驱动电路连接的宽端部(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154a一起形成一个第一薄膜晶体管(TFT)Qa,该薄膜晶体管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154b一起形成一个第二薄膜晶体管Qb,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,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154c一起形成一个第三薄膜晶体管Qc,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包括扩展部分177,扩展部分177连接到第三源电极173c并且宽广地扩展。
第一钝化层180p形成在数据导体171、173c、175a、175b和175c以及半导体154a、154b和154c的暴露部分上。第一钝化层180p可以包括无机绝缘层(诸如氮化硅或氧化硅)。第一钝化层180p可以防止滤色器230的颜料流入半导体154a、154b和154c的暴露部分中。
滤色器230形成在第一钝化层180p上。滤色器230沿两条相邻的数据线在竖直方向上延伸。
然而,滤色器230可以形成在上显示面板200中而不是形成在下显示面板100中。
第二钝化层180q形成在滤色器230上。
第二钝化层180q可以包括无机绝缘层(诸如氮化硅或氧化硅)。第二钝化层180q防止滤色器230剥落,并且抑制液晶层3被从滤色器230流出的诸如溶剂的有机材料污染,以防止当驱动图像时可能产生的诸如余像的缺陷。
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,第一漏电极175a和第二漏电极175b通过第一接触孔185a和第二接触孔185b暴露。
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,参考电极137的一部分和第三漏电极175c的一部分通过第三接触孔185c暴露,第三接触孔185c被连接件195覆盖。连接件195与通过第三接触孔185c暴露的参考电极137和第三漏电极175c电连接。
多个像素电极191形成在第二钝化层180q上。像素电极191彼此分开,同时栅极线121置于多个像素电极191之间,每个像素电极191包括基于栅极线121在列方向上相邻的第一子像素电极191a和第二子像素191b,像素电极191可以由透明导电材料(诸如ITO或IZO)或者反射金属(诸如铝、银、铬或它们的合金)制成。
第一子像素电极191a和第二子像素电极191b均包括图4中示出的基础电极191或者其一个或多个变形。
第一子像素电极191a和第二子像素电极191b分别通过第一接触孔185a和第二接触孔185b物理连接且电连接到第一漏电极175a和第二漏电极175b。这里,第一子像素电极191a和第二子像素电极191b分别从第一漏电极175a和第二漏电极175b接收数据电压。在这种情况下,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而分压,因此施加到第一子像素电极191a的电压的量值大于施加到第二子像素电极191b的电压的量值。
被施以数据电压的第一子像素电极191a和第二子像素电极191b与上显示面板200的共电极270一起产生电场,以确定两个电极191和270之间的液晶层3的液晶分子的方向。穿过液晶层3的光的亮度根据由此确定的液晶分子的方向而改变。
第一取向层11设置在像素电极191上。如图5所示,第一取向层11可以包括主链12和连接到主链12的至少一个侧链。所述至少一个侧链包括一个或更多个垂直取向侧链13和一个或更多个一体式(integration type)反应性液晶元侧链14、15。结合到铵基材料(ammonium-based material)19的反应性液晶元18设置在第一取向层11上。反应性液晶元18通过照射紫外线而彼此结合,以形成与第一取向层11的表面相邻的交联部分(未示出)。
在这种情况下,设置在第一取向层11上的液晶分子31可以相对于第一取向层11的表面具有大于80度至小于89度的预倾角。后面将详细描述第一取向层11。
现在,将参照图4来描述基础电极191。
如图4所示,基础电极191的整体形状是四边形,基础电极191包括由水平主干部分193和与水平主干部分193正交的竖直主干部分192形成的十字形主干部分。此外,基础电极191被水平主干部分193和竖直主干部分192分为第一子区域Da、第二子区域Db、第三子区域Dc和第四子区域Dd,子区域Da至Dd中的每个包括多个第一精细分支部分194a、多个第二精细分支部分194b、多个第三精细分支部分194c和多个第四精细分支部分194d。
第一精细分支部分194a从水平主干部分193或竖直主干部分192在左上方向上倾斜地延伸,第二精细分支部分194b从水平主干部分193或竖直主干部分192在右上方向上倾斜地延伸。此外,第三精细分支部分194c从水平主干部分193或竖直主干部分192在左下方向上倾斜地延伸,第四精细分支部分194d从水平主干部分193或竖直主干部分192在右下方向上倾斜地延伸。
第一至第四精细分支部分194a、194b、194c和194d与栅极线121a和121b或者水平主干部分193形成大约45°或135°的角。此外,两个相邻的子区域Da、Db、Dc和Dd的精细分支部分194a、194b、194c和194d可以彼此正交。
精细分支部分194a、194b、194c和194d的宽度可以为2.5μm至5.0μm,在一个子区域Da、Db、Dc或Dd中的相邻的精细分支部分194a、194b、194c和194d之间的间隙可以为2.5μm至5.0μm。
根据另一示例性实施例,精细分支部分194a、194b、194c和194d的宽度可以随着精细分支部分变为更接近于水平主干部分193或竖直主干部分192而增大,在一个精细分支部分194a、194b、194c或194d中的最大宽度部分和最窄部分之差可以是0.2μm至1.5μm。
第一子像素电极191a和第二子像素电极191b通过第一接触孔185a和第二接触孔185b连接到第一漏电极175a或第二漏电极175b,并且从第一漏电极175a和第二漏电极175b接收数据电压。在这种情况下,第一至第四精细分支部分194a、194b、194c和194d的侧部使电场扭曲以产生确定液晶分子31的倾斜方向的水平分量。电场的水平分量几乎与第一至第四精细分支部分194a、194b、194c和194d的侧部水平。因此,如图4所示,液晶分子31在与精细分支部分194a、194b、194c和194d的长度方向平行的方向上倾斜。由于一个像素电极191包括精细分支部分194a、194b、194c和194d的长度方向彼此不同的四个子区域Da至Dd,因此液晶分子31倾斜的方向是大约四个方向,液晶分子31的取向方向彼此不同的四个畴形成在液晶层3中。如上所述,如果液晶分子的倾斜方向是多样化的,则液晶显示器的参考视角增大。
接着,将描述上显示面板200。
参照图2和图3,黑矩阵220形成在第二绝缘基底210和液晶层3之间。黑矩阵220形成在上显示面板200中,同时与在其中形成下显示面板100的数据线和形成晶体管的区域对应。然而,其不限于此,在另一示例性实施例中,黑矩阵220可以形成在下显示面板100中,同时与在其中形成数据线和晶体管的区域对应。
覆层250形成在黑矩阵220和液晶层3之间。可以省略覆层250。
共电极270形成在覆层250和液晶层3之间。第二取向层21形成在共电极270和液晶层3之间。与第二取向层21的表面相邻的部分可以不包括先前参照图5叙述的交联部分,其中,交联部分通过利用紫外线照射与铵基材料19结合的反应性液晶元18来形成。
设置在第二取向层21上的液晶分子31可以相对于第二取向层21的表面具有大于89度至小于90度的预倾角。后面将详细描述第二取向层21。
液晶层3具有负介电各向异性,设置在下显示面板100上的液晶层3的液晶分子31被布置为使得液晶分子31的长轴取向为在没有电场的情况下相对于第一取向层11的表面具有大于80度至小于89度的预倾角,设置在上显示面板200上的液晶层3的液晶分子31被布置为使得液晶分子31的长轴取向为在没有电场的情况下相对于第二取向层21的表面具有大于89度至小于90度的预倾角。
接着,将参照图5来描述下显示面板100的第一取向层11。图5是示出根据示例性实施例的第一取向层11的结构的图示。
参照图5,第一取向层11可以包括主链12和连接到主链12的至少一个侧链,至少一个侧链可以包括一个或更多个垂直取向侧链13和一个或更多个一体式反应性液晶元侧链,一体式反应性液晶元侧链可以包括主反应性液晶元侧链14和亚反应性液晶元侧链15。
一体式反应性液晶元侧链由主反应性液晶元侧链14和亚反应性液晶元侧链15组成,主反应性液晶元侧链14的长度可以长于亚反应性液晶元侧链15的长度。即,“主反应性液晶元侧链”是指在连接到主链的反应性液晶元侧链中具有较长的长度的反应性液晶元侧链,“亚反应性液晶元侧链”是指在连接到主链的反应性液晶元侧链中具有较短的长度的反应性液晶元侧链。然而,在另一示例性实施例中,可以仅存在一种反应性液晶元侧链。
主链可以是聚酰亚胺主链。然而,主链并不限于此。主链可以包括聚酰亚胺、聚酰胺酸、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酯、聚乙烯、聚氨酯和聚苯乙烯中的至少一种。由于主链包括诸如酰亚胺基的多环结构,因此可以提高主链的刚性并且可以改善电学特性,并因此可以减少当长时间驱动液晶显示器时产生的污点,并且可以提高取向层的预倾斜的稳定性。
至少一个侧链连接到主链中的二胺基。二胺可以是光反应二胺、垂直二胺或普通二胺。光反应二胺、垂直二胺和普通二胺中的至少一种二胺可用于制造取向层。另外,一种或更多种光反应二胺可用于制造取向层,可以使用一种或更多种垂直二胺,并且可以使用一种或更多种普通二胺。通过调整光反应二胺、垂直二胺和普通二胺的共聚物的组分比,能够使垂直取向特性和取向稳定性最优化。
至少一个侧链包括一种或更多种垂直取向侧链和一种或更多种一体式反应性液晶元侧链。垂直取向侧链在VA模式中执行获得垂直取向力的功能。
垂直取向侧链可以包括至少一个液晶元单元以获得垂直取向力。液晶元单元可以包括选自于包括胆甾基、联苯基、环己基苯基和萘基的组中的至少一种。
主反应性液晶元侧链和亚反应性液晶元侧链可以在端部上包括丙烯酰基和甲基丙烯酰基中的至少一种。当照射紫外线时,丙烯酰基或甲基丙烯酰基通过光聚合来形成聚合物。
光聚合反应可以发生在主反应性液晶元侧链之间、亚反应性液晶元侧链之间、以及主反应性液晶元侧链和亚反应性液晶元侧链之间。因此,与仅存在一种反应性液晶元侧链的情况相比,可以产生更多的反应。这些反应性液晶元侧链可以在紫外线照射过程中彼此反应。
与第一取向层11分离的分离式反应性液晶元18和连接到反应性液晶元18的铵基材料19可以设置在第一取向层11的表面上。
分离式反应性液晶元18可以包括二胺基、柔性官能团和光反应基团。例如,在分离式反应性液晶元18中,柔性官能团可以结合到二胺基,光反应基团可以结合到柔性官能团。另外,分离式反应性液晶元18可以不包括柔性官能团。
分离式反应性液晶元18的化学结构可以是由结构式XVI-R表示的光反应二甲基丙烯酸酯类单体分子,详细地,由结构式XVII-R1、XVII-R2、XVII-R3、XVII-R4、XVII-R5或XVII-R6表示的结构式所表示的单体分子。
结构式XVI-R
这里,A、B和C可以是在苯环、环己基环和萘环中选择的一种。形成A、B和C的每个环的外氢原子可以不被取代或者其至少一个氢原子可以被取代为烷基、氟(F)、氯(Cl)或甲氧基(OCH3)。P1和P2可以选自于包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧树脂、环氧丙烷、乙烯基醚、苯乙烯和噻吩的组中的一种。Z1、Z2、Z3和Z4可以是单键、连接基团或连接基团的组合。单键意味着A、B和C直接地与相应的基团结合。连接基团可以是-OCO-、-COO-、烷基、-O-或本领域的技术人员易于使用的连接基团。
详细地,根据本发明的示例性实施例的分离式反应性液晶元18可以是由结构式XVII-R1、XVII-R2、XVII-R3、XVII-R4、XVII-R5或XVII-R6表示的单体分子。
结构式XVII-R1
结构式XVII-R2
结构式XVII-R3
结构式XVII-R4
结构式XVII-R5
结构式XVII-R6
根据示例性实施例,丙烯酸酯类单体分子可以是氟化芳基丙烯酸酯类单体分子,并且可以选自于结构式XVI-F-P2-11、XVI-F-P2-21、XVI-F-P2-22、XVI-F-P2-23、XVI-F-P2-31、XVI-F-P2-32、XVI-F-P2-41和它们的混合物。
结构式XVI-F-P2-11
结构式XVI-F-P2-21
结构式XVI-F-P2-22
结构式XVI-F-P2-23
结构式XVI-F-P2-31
结构式XVI-F-P2-32
结构式XVI-F-P2-41
R’可以是选自于丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧树脂、环氧丙烷、乙烯基醚、苯乙烯和噻吩的光敏基团。优选地,R’是甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯。
氟化芳基丙烯酸酯类单体分子包括氟(F),使得分离式反应性液晶元18的运动可以根据从外部施加的电场的极性而加速。
光反应基团可以通过紫外线的光照与另一个光反应基团结合,以形成代表预倾斜的结合部分(未示出)。详细地,如果照射紫外线,则形成结合部分,同时包括反应性液晶元15的二胺化合物单元与其他二胺化合物单元的光反应基团聚合,这使液晶分子31保持在预倾斜状态。
分离式反应性液晶元18与铵基材料19结合。
铵基材料19可以包括由化学式1表示的四甲基氢氧化铵(TMAH)、由化学式2表示的四甲基氯化铵(TMAC)以及烷基铵系列中的任何一种。例如,烷基铵系列可以包括由化学式3表示的烷基铵、由化学式4表示的二烷基铵、由化学式5表示的三烷基铵和由化学式6表示的四烷基铵中的一种。
分离式反应性液晶元18和铵基材料19结合,从而具有正极性(+)。分离式反应性液晶元18和铵基材料19的结合单元通过外部电场在一个方向上偏转并移动。
接着,将参照图6来描述上显示面板200的第二取向层21。图6是示出根据示例性实施例的第二取向层21的结构的图。对于第二取向层21,省略与第一取向层11中的构造相同的构造的描述。
参照图6,第二取向层21可以包括主链22和连接到主链22的至少一个侧链,所述至少一个侧链可以包括一种或更多种垂直取向侧链23和一种或更多种一体式反应性液晶元侧链,一体式反应性液晶元侧链可以包括主反应性液晶元侧链24和亚反应性液晶元侧链25。
这里,图5中示出的与铵基材料19结合的分离式反应性液晶元18没有设置在第二取向层21的表面上,从而没有形成交联部分。
参照图7,与第一取向层11相邻设置的液晶分子31和与第二取向层21相邻设置的液晶分子31可以具有不同的预倾角。
在这种情况下,与第一取向层11相邻设置的液晶分子31相对于第一取向层11的表面具有大于80度至小于89度的预倾角,与第二取向层21相邻设置的液晶分子31相对于第二取向层21的表面具有大于89度至小于90度的预倾角。
对于包括在第一取向层11中的分离式反应性液晶元侧链和设置在第一取向层11的表面上的分离式反应性液晶元18,与第一取向层11邻近设置的液晶分子31可以通过电场UV而具有大于80度至小于89度的预倾角。
由于包括在第二取向层21中的分离式反应性液晶元侧链失去反应性并且分离式反应性液晶元不存在于第二取向层21的表面上,因此与第二取向层21相邻设置的液晶分子31可以具有大于89度至小于90度的预倾角。
接着,将参照图8和图9来描述当在弯曲液晶显示面板中使用传统的液晶显示器时诸如黑部分的纹理的视觉伪影(或假象)的产生。
图8是解释传统的液晶显示器的纹理失效的视图。图9示出传统的液晶显示器的纹理失效的模拟视图。
参照图8和图9,置于彼此面对的第一取向层11和第二取向层21之间的液晶分子31在相同的方向上形成预倾角。接着,如果显示面板弯曲以形成弯曲显示面板,则第一绝缘基底110和第二绝缘基底210之间的对准被扭曲,结果,如由图8的右视图的虚线形成的四边形所指示的部分,产生了设置在第一取向层11上的液晶分子31的预倾斜方向和设置在第二取向层21上的液晶分子31的预倾斜方向未对准的区域。在这个区域中,因为液晶分子31的倾斜方向不同,所以在屏幕上出现纹理失效。
不同于此,在根据另一示例性实施例的液晶显示器中,当设置在第一取向层11上的液晶分子31的预倾角和设置在第二取向层21上的液晶分子31的预倾角彼此不同时,在屏幕上产生的纹理可以被平滑化并且被防止。
图10是解释根据靠近第一绝缘基底和第二绝缘基底设置的液晶分子的预倾角的亮度差的视图,图11是示出根据靠近第二绝缘基底设置的液晶分子的预倾角的透射率的视图。
参照图10,当与第一绝缘基底相邻设置的液晶分子的预倾角为89度时,可确认的是,当第一绝缘基底和第二绝缘基底未对准时,亮度差根据与第二绝缘基底相邻设置的液晶分子的预倾角而改变。
通过将与第二绝缘基底相邻设置的液晶分子的预倾角设置为相对于第二绝缘基底的表面接近90度,可以减小由第一绝缘基底和第二绝缘基底的未对准导致的亮度差。
参照图11,当与第二绝缘基底相邻设置的液晶分子的预倾角为与86度相比的90度时,可以确认的是,当第一绝缘基底和第二绝缘基底未对准MA时,透射率高。
如上所述,在根据示例性实施例的液晶显示器中,通过形成与第一取向层11相邻设置而相对于第一取向层11的表面具有大于80度至小于89度的预倾角的液晶分子31和与第二取向层21相邻设置而相对于第二取向层21的表面具有大于89度至小于90度的预倾角的液晶分子31,当第一绝缘基底和第二绝缘基底未对准时,可以减小亮度差并且可以改善透射率。
接着,将参照图12至图15来描述形成取向层以产生下面板侧的预倾角和上面板侧的预倾角之差的示例性实施例。
图12是根据示例性实施例的液晶显示器的制造方法的流程图,图13至图15是示出通过紫外线来区别靠近第一取向层设置的液晶分子的预倾角和靠近第二取向层设置的液晶分子的预倾角的工艺的视图。
首先,参照图12和图13,在S110和S120中提供涂覆有第一取向层11的下面板和涂覆有第二取向层21的上面板。
在这种情况下,如上所述,第一取向层11和第二取向层21包括主链和连接到主链的至少一个侧链,至少一个侧链可以包括一种或更多种一体式反应性液晶元侧链。
接着,在下面板和上面板之间注入液晶,并且组合面板以形成显示面板组件(S130)。
在这种情况下,形成在下面板和上面板之间的液晶层可以包括反应性液晶元18和连接到反应性液晶元18的铵基材料19。
接着,参照图12和图14,对显示面板组件形成电场(S140)。
通过施加电压到栅极线和形成在下面板中的数据线来将数据电压施加到像素电极,通过施加上面板的共电极的共电压来对位于两个显示面板之间的液晶层形成电场。
在形成电场期间,由于分离式反应性液晶元18和铵基材料19的结合单元具有正(+)极性,因此分离式反应性液晶元18移动到具有负(-)极性的下面板。
接着,参照图12和图15,在对显示面板组件形成电场的同时照射紫外线,并且不同地形成与第一取向层11相邻设置的液晶分子31的预倾角和与第二取向层21相邻设置的液晶分子31的预倾角(S150)。
将紫外线照射到设置有分离式反应性液晶元18的第一取向层11和没有分离式反应性液晶元18的第二取向层21。
如果照射紫外线,则包括在已移动到下面板的分离式反应性液晶元18中的光反应基团彼此反应以形成交联部分,并且交联部分可以具有预倾斜。
即,由于分离式反应性液晶元18设置在第一取向层11的表面上,因此通过分离式反应性液晶元18来形成预倾斜,并且可以使与第一取向层11相邻设置的液晶分子31在相对于第一取向层11的表面具有大于80度至小于89度的预倾斜的同时取向。
相反,由于反应性液晶元18不包括在第二取向层21的表面中使得没有形成交联部分,因此可以使与第二取向层21相邻设置的液晶分子31在相对于第二取向层21的表面具有大于89度至小于90度的预倾斜的同时取向。
接着,通过弯曲显示面板组件,形成具有至少一个弯曲表面的显示面板组件(S160)。
接着,将参照图16至图20描述根据另一示例性实施例的液晶显示器的制造方法。
图16是根据另一示例性实施例的液晶显示器的制造方法的流程图。图17和图18是解释对于第二取向层通过主热处理来形成预倾角的方法的视图。图19和图20是解释通过对上面板进行照射非电场紫外线曝光工艺来形成预倾角的方法的视图。
参照图16,提供上面板的步骤(S120)还可以包括:对第二取向层21进行预热处理(预固化)(S121);对第二取向层21进行主热处理(S123);以及照射非电场紫外线曝光工艺(S125)。
上述的一体式反应性液晶元侧链可以包括在第二取向层21中。
首先,对第二取向层21进行预热处理(预固化)(S121)。
例如,执行大约70-100℃的预热处理(预固化),因此,取向材料的溶剂被加热并且取向材料中的混合物是相分离的。相分离是由取向材料中的组分的极性差产生的,在这种情况下,具有相对较大的极性的材料移动到电极附近,并且具有相对较小的极性的材料移动到其上。
接着,对第二取向层21进行主热处理(S123)。
例如,在大约200-250℃的加热温度下执行主热处理。
在这种情况下,执行主热处理超过30分钟,从而形成大于89度至小于90度的第二取向层21的预倾角。
参照图17和图18,由于对上面板执行了长于30分钟的主热处理,因此第二取向层21的预倾角可以形成为接近于90度。
接着,在主热处理之后,可以将非电场紫外线曝光工艺另外地照射到上面板(S125)。
参照图19和图20,当在主热处理之后照射非电场紫外线曝光工艺时,可确认的是,第二取向层21的预倾角为大于89度至小于90度。
当延长主加热处理的时间或者将非电场紫外线曝光工艺照射到包括第二取向层21的上面板时,存在于第二取向层21中的自由基的反应性增大,从而可以活跃地产生反应性液晶元的反应结合。因此,在对显示面板组件形成UV电场曝光的步骤(S140)中,包括在第二取向层21中的一体式反应性液晶元的反应性被最小化,从而形成大于89度至小于90度的第二取向层21的预倾角。
如上所述,根据示例性实施例的液晶显示器可以被并入到弯曲液晶面板中,而无需顾虑未对准的不期望的效果。更具体地讲,以大于89度至小于90度形成的设置在上面板中的液晶分子的预倾角减少或防止了由于未对准导致的诸如纹理的黑部分。
虽然已结合目前被视为实际示例性实施例的内容描述了发明构思,但是将理解的是,发明构思不限于公开的实施例,而是相反,意在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种变形和等同布置。
<附图标记的描述>
GL,121:栅电极 RL,131:分压参考电压线
DL,171:数据线 Clca,Clcb:液晶电容器
Qa,Qb,Qc:开关元件(薄膜晶体管)
110,210:基底 124a,124b,124c:栅电极
140:栅极绝缘层 154a,154b,154c:半导体
163a,165a,163b,165b,163c,165c:欧姆接触件
173a,173b,173c:源电极 175a,175b,175c:漏电极
180p,180q:钝化层 191a,191b:子像素电极
220:黑矩阵 230:滤色器
11:第一取向层 12:主链
13:垂直取向侧链 14:主反应性液晶元侧链
15:亚反应性液晶元侧链 18:反应性液晶元
19:铵基材料 21:第二取向层
22:主链
Claims (14)
1.一种液晶显示器,所述液晶显示器包括:
第一绝缘基底;
第二绝缘基底,面对所述第一绝缘基底;
液晶层,设置在所述第一绝缘基底和所述第二绝缘基底之间;
像素电极,设置在所述第一绝缘基底上;
第一取向层,设置在所述像素电极上;
交联部分,所述交联部分是设置在所述第一取向层的表面中的分离式反应性液晶元彼此结合的部分;
共电极,设置在所述液晶层和所述第二绝缘基底之间;以及
第二取向层,设置在所述液晶层和所述共电极之间;
其中,与所述第一取向层相邻设置的液晶分子和与所述第二取向层相邻设置的液晶分子具有不同的预倾角,
其中,至少一个所述分离式反应性液晶元与铵基材料结合,
所述分离式反应性液晶元和所述铵基材料结合以具有正极性。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器,其中:
与所述第一取向层相邻设置的所述液晶分子相对于所述第一取向层的表面具有大于80度至小于89度的预倾角;
与所述第二取向层相邻设置的所述液晶分子相对于所述第二取向层的表面具有大于89度至小于90度的预倾角。
4.根据权利要求3所述的液晶显示器,其中
所述铵基材料包括四甲基氢氧化铵、四甲基氯化铵和烷基铵系列中的一种。
5.根据权利要求1所述的液晶显示器,其中
所述分离式反应性液晶元包括光反应基团。
6.根据权利要求5所述的液晶显示器,其中
所述光反应基团包括丙烯酸酯类单体分子。
7.根据权利要求6所述的液晶显示器,其中
所述丙烯酸酯类单体分子包括氟化芳基丙烯酸酯类单体分子。
8.根据权利要求1所述的液晶显示器,其中:
所述第一取向层和所述第二取向层中的每个包括主链和连接到所述主链的至少一个侧链;
所述侧链包括至少一种一体式反应性液晶元侧链。
9.根据权利要求8所述的液晶显示器,其中
所述一体式反应性液晶元侧链在端部上包括丙烯酰基和甲基丙烯酰基中的至少一种。
10.根据权利要求8所述的液晶显示器,其中
所述主链包括选自于包括聚酰亚胺、聚酰胺酸、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酯、聚乙烯、聚氨酯和聚苯乙烯的组中的一种。
11.根据权利要求1所述的液晶显示器,其中
所述液晶显示器是弯曲的。
12.根据权利要求1所述的液晶显示器,其中
所述像素电极包括第一子像素电极和第二子像素电极,所述第一子像素电极和所述第二子像素电极包括十字形主干和多个精细分支。
13.根据权利要求12所述的液晶显示器,其中
所述像素电极被所述十字形主干分为四个子区域。
14.根据权利要求13所述的液晶显示器,其中
每个子区域的精细分支在不同的方向上延伸。
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