CN106980211A - 液晶显示装置 - Google Patents

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CN106980211A
CN106980211A CN201710037830.5A CN201710037830A CN106980211A CN 106980211 A CN106980211 A CN 106980211A CN 201710037830 A CN201710037830 A CN 201710037830A CN 106980211 A CN106980211 A CN 106980211A
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CN
China
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liquid crystal
layer
display device
crystal display
chain
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徐德钟
金寿桢
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Samsung Display Co Ltd
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Abstract

提供了一种液晶显示装置，所述液晶显示装置包括：薄膜晶体管(“TFT”)阵列平面基底；对向平面基底；液晶层，位于TFT阵列平面基底与对向平面基底之间，包括具有负介电各向异性的液晶分子；图案电极，位于TFT阵列平面基底与液晶层之间；第一液晶取向层，位于图案电极与液晶层之间，包括电场敏感聚合物化合物；无图案电极，位于对向平面基底与液晶层之间；第二液晶取向层，位于无图案电极与液晶层之间，其中，电场敏感聚合物化合物包括主链、垂直取向侧链以及液晶侧链，液晶侧链包括具有至少两个环的化合物的液晶基元、与液晶基元的一端结合的极性基团和与液晶基元的另一端结合的柔性基团。

Description

液晶显示装置
本申请要求于2016年1月19日提交的第10-2016-0006281号韩国专利申请的优先权和全部权益，该韩国专利申请的内容通过引用全部包含于此。
技术领域
本发明的示例性实施例涉及一种液晶显示(“LCD”)装置。
背景技术
显示装置是以图像形式呈现数据的输出装置。随着面向信息型社会发展，对于显示装置的各种需求一直在增加。在各种类型的显示装置中，广泛地使用诸如平面液晶显示(“LCD”)装置、平面等离子体显示面板(“PDP”)装置和平面有机发光二极管显示(“OLED”)装置的平板显示装置。
最近，平面LCD装置是最广泛使用的平面显示装置中的一种。平面LCD装置可以包括彼此面对的平面显示基底和置于其之间的液晶层。
随着近来的平面LCD装置具有大的屏幕，观看者观看大的屏幕的中心时的视角与观看者观看大的屏幕的右端或左端时的视角之间存在差异。因此，正在进行用于补偿这样的视角的差异的弯曲LCD装置的研究。
可以通过使平面LCD装置弯曲来制造弯曲LCD装置。从观看者的角度，弯曲LCD装置可以被划分为其高度大于其宽度并在竖直方向上弯曲的纵向型弯曲LCD装置和其宽度大于其高度并在水平方向上弯曲的横向型弯曲LCD装置。
发明内容
本发明的示例性实施例提供了一种具有改善的响应特性和透光率的液晶显示(“LCD”)装置。
LCD装置包括：薄膜晶体管(“TFT”)阵列平面基底；对向平面基底，面对TFT阵列平面基底；液晶层，置于TFT阵列平面基底与对向平面基底之间；图案电极；设置在TFT阵列平面基底与液晶层之间；第一液晶取向层，设置在图案电极与液晶层之间；无图案电极，设置在对向平面基底与液晶层之间；第二液晶取向层，设置在无图案电极与液晶层之间的。液晶层包括具有负介电各向异性的液晶分子。第一液晶取向层包括电场敏感聚合物化合物。电场敏感聚合物化合物包括主链、垂直取向侧链和液晶侧链。液晶侧链包括具有至少两个环的化合物的液晶基元、与液晶基元的一端结合的极性基团以及与液晶基元的另一端结合的柔性基团。
根据本发明的示例性实施例，可以提供具有改善的诸如透光率的响应特性的LCD装置。
附图说明
通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，本发明的上述和其它示例性实施例及特征将变得更加明显，在附图中：
图1是根据本发明的平面液晶显示(“LCD”)装置的示例性实施例的透视图；
图2是在没有施加电场的初始状态下的图1中示出的平面LCD装置的剖视图；
图3A是图2的区域X的放大图，图3B和图3C分别是图3A的区域Y和Z的放大图；
图4是示出在电场一施加到图2中示出的平面LCD装置之后在边缘场区域和垂直场区域中的液晶分子的行为的视图；
图5是示出在电场施加到图2中示出的平面LCD装置后的最终状态下在边缘场区域和垂直场区域中的液晶分子的行为的视图；
图6是在电场施加到图2中示出的平面LCD装置后的最终状态下的图2中示出的平面LCD装置的剖视图；
图7是图6中示出的平面LCD装置的像素电极的一部分的平面图；
图8是图6中示出的平面LCD装置的像素的平面图；
图9是图2中示出的平面LCD装置的初始行为的图像；
图10是根据本发明的平面LCD装置的初始行为的对比示例的图像；
图11是将图2中示出的平面LCD装置的响应波形与根据该对比示例的LCD装置的响应波形进行比较的图像；
图12是在没有施加电场的初始状态下的平面LCD装置的另一示例性实施例的剖视图；
图13A是图12的区域X'的放大图，图13B和图13C分别是图13A的区域Y'和区域Z'的放大图；
图14是示出在电场一施加到图12中示出的平面LCD装置后在边缘场区域和垂直场区域中的液晶分子的行为的视图；
图15是示出在电场施加到图12中示出的平面LCD装置后的最终状态下在边缘场区域和垂直场区域中的液晶分子的行为的视图；
图16是示出包括电场敏感聚合物化合物和垂直取向聚合物化合物的液晶取向层的视图；
图17是根据本发明的第三示例性实施例的弯曲LCD装置的透视图；
图18是在没有施加电场的初始状态下的图17中示出的弯曲LCD装置的剖视图；
图19示出了在平面LCD装置中的上平面显示基底与下平面显示基底之间的取向状态的对比示例，以及在通过弯曲平面LCD装置的两端制造的弯曲LCD装置中的上弯曲显示基底与下弯曲显示基底之间的取向状态的对比示例。
具体实施方式
现在将参照示出各种实施例的附图在下文中更加充分地描述本发明。然而，可以以许多不同的形式实施本发明，并且不应该将本发明解释为限于在这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底的和完整的，并且将把本发明的范围充分地传递给本领域技术人员。同样的附图标记始终指示同样的元件。
尽管在这里可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语可以用来将一个元件与另一个元件区分开。因此，在不脱离一个或更多个实施例的教导的情况下，本申请中描述的第一元件可被命名为第二元件。元件作为“第一”元件的描述可以不需要或者暗指第二元件或其它元件的存在。术语“第一”、“第二”等也可以用来区分不同的类别或组的元件。为了简洁起见，术语“第一”、“第二”等可以分别表示例如“第一类别(或第一组)”、“第二类别(或第二组)”等。
当第一元件被称作“在”第二元件“上”、“连接到”或“结合到”第二元件时，第一元件可以直接在第二元件上、直接连接到或直接结合到第二元件，或者可以存在一个或更多个中间元件。相反，当第一元件被称作“直接在”第二元件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”第二元件时，不存在有意地设置在第一元件与第二元件之间的中间元件。在本申请中，同样的标记可以指示同样的元件。术语“和/或”包括一个或更多个相关项的任意组合和所有组合。
为了易于描述，在这里可以用诸如“在……之下”“在……下面”“下”“在……上面”和“上”等的空间相对术语来描述如图中示出的一个元件或特征与另一(其它)元件或特征的关系。将理解的是，空间相对术语意图包含装置在使用或操作中除了图中描绘的方位之外的不同方位。例如，如果图中的装置被翻转，则描述为“在”其它元件或特征“下面”或“之下”将然后被定位为在所述其它元件或特征“上面”。
这里使用的术语仅是用于描述特定实施例的目的，而不意图限制。如这里使用的，除非上下文另外清楚指出，否则单数形式的“一个(种)(者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。“或”意指“和/或”。如在这里使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项的任意组合和所有组合。还将理解的是，术语“包含”和/或“包括”及其变型用在本说明书中时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
如在这里使用的“大约”或“近似”包括陈述的值，并且意味着：考虑到正在被谈及的测量以及与具体量的测量有关的误差(即，测量系统的局限性)，在由本领域的普通技术人员确定的具体值的可接受偏差范围之内。例如，“大约”可以表示在一个或多个标准偏差内，或者在所陈述的值的±30％、±20％、±10％、±5％之内。
在这里参照作为实施例(和中间结构)的示意图的剖视图来描述实施例。如此，将预期出现例如由制造技术和/或公差引起的图示的形状变化。因此，实施例不应该被理解为受限于这里示出的区域的具体形状，而将包括例如由制造导致的形状上的偏差。例如，示出为矩形的注入区域在其边缘可以具有圆形或弯曲的特征和/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，通过注入形成的埋区会导致在埋区和通过其发生注入的表面之间的区域中的一些注入。因此，在图中示出的区域本质上是示意性的，它们的形状并不意图示出装置的区域的实际形状并且不意图限制实施例的范围。
除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，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相关领域的环境中的它们的意思一致的意思，而将不以理想化或过于形式化的含义来解释。
如这里使用的，符号“CA～B”表示“碳数在A与B之间”。
在下文中，将参照附图描述本发明的示例性实施例。
图1是根据本发明的示例性实施例的平面液晶显示(“LCD”)装置500的透视图。
参照图1，平面LCD装置500可以包括：平面显示基底SUB1；对向平面显示基底SUB2，与平面显示基底SUB1间隔开，在平面显示基底SUB1与对向平面显示基底SUB2之间具有预定的单元间隙；液晶层300，置于平面显示基底SUB1与对向平面显示基底SUB2之间。
平面LCD装置500包括显示区域I和非显示区域II。在显示区域I中，显示图像。在围绕显示区域I的非显示区域II中，不显示图像。
液晶层300可以包括具有负介电各向异性的液晶分子。在下面的描述中，具有负介电各向异性的液晶分子被称作负液晶分子301。
平面显示基底SUB1可以包括在第一方向D1上延伸的多条栅极线GL以及在与第一方向D1垂直的第二方向D2上延伸的多条数据线DL。尽管在附图中没有示出，但是栅极线GL可以不仅设置在显示区域I中，而且也延伸至非显示区域II。另外，栅极焊盘(未示出)可以设置在非显示区域II中。此外，在非显示区域II中，平面显示基底SUB1可以包括栅极焊盘(未示出)。数据线DL可以不仅设置在显示区域I中，而且也延伸至非显示区域II。另外，数据焊盘(未示出)可以设置在非显示区域II中。此外，在非显示区域II中，平面显示基底SUB1可以包括数据焊盘(未示出)。
在显示区域I中，多个像素PX可以通过栅极线GL和数据线DL来限定并且可以以矩阵布置。然而，本发明不限制于此，多个像素PX可以不通过栅极线GL和数据线DL来限定。多个像素PX中的每个可以包括像素电极180。在显示区域I中，平面显示基底SUB1可以包括以矩阵布置的多个像素PX和像素电极180。
在非显示区域II中，可以设置有用于将栅极驱动信号、数据驱动信号等施加至每个像素PX的驱动部件(未示出)。此外，在非显示区域II中，平面显示基底SUB1可以包括驱动部件(未示出)。
平面显示基底SUB1可以包括薄膜晶体管阵列平面基底(未示出)、像素电极(未示出)、第一液晶取向层(未示出)和光阻挡图案层(未示出)。对向平面显示基底SUB2可以包括第二平面基底(未示出)、公共电极(未示出)和第二液晶取向层(未示出)。在下文中，将参照图1和图2来详细描述在没有施加电场的初始状态下的平面LCD装置500的平面显示基底SUB1、对向平面显示基底SUB2和液晶层300。
图2是在没有施加电场的初始状态下的平面LCD装置500的剖视图。
平面显示基底SUB1可以包括薄膜晶体管阵列平面基底100、像素电极180、光阻挡图案层BM和第一液晶取向层190。像素电极180可以设置在薄膜晶体管阵列基底100与液晶层300之间，并且在薄膜晶体管阵列基底100与光阻挡图案层BM之间。第一液晶取向层190在显示区域I中可以设置在像素电极180与液晶层300之间，并且在非显示区域II中可以设置在光阻挡图案层BM与液晶层300之间。
薄膜晶体管阵列基底100可以包括平面基底110、薄膜晶体管TFT、滤色器层160和有机层170。
在示例性实施例中，平面基底110是薄膜晶体管阵列基底100的基体基底，并且可以包括透明绝缘基底，诸如玻璃或者透明塑料。
薄膜晶体管TFT是开关元件，并且可以包括栅电极125、栅极绝缘膜130、半导体层140、源电极152和漏电极155。栅电极125用作薄膜晶体管TFT的控制端。栅电极125可以设置在平面基底110上，并且包括导电材料。栅电极125可以从栅极线GL分支出来。栅极绝缘膜130可以设置在栅电极125与半导体层140之间，以将它们彼此绝缘。栅极绝缘膜130可以从显示区域I设置到非显示区域II。半导体层140用作薄膜晶体管TFT的链层(chain layer)，并且可以设置在栅极绝缘膜130上。源电极152和漏电极155可以彼此间隔开地设置在半导体层140上，并且可以包括导电材料。源电极152用作薄膜晶体管TFT的输入端。漏电极155用作薄膜晶体管TFT的输出端。源电极152和漏电极155可以从数据线DL分支出来。欧姆接触层(未示出)可以分别设置在源电极152与半导体层140之间以及漏电极155与半导体层140之间。
滤色器层160可以设置在开关元件TFT之上，并且可以包括与源电极152和漏电极155重叠的区域。滤色器层160在显示区域I中可以设置在每个像素中，并且可以包括第一滤色器160-1和第二滤色器160-2。在示例性实施例中，第一滤色器160-1和第二滤色器160-2可以产生不同的颜色。在示例性实施例中，例如，第一滤色器160-1和第二滤色器160-2中的每个可以为红色滤色器R、绿色滤色器G和蓝色滤色器B中的一种。然而，本发明不限制于此，第一滤色器160-1和第二滤色器160-2可以为各种其它滤色器。第一滤色器160-1和第二滤色器160-2可以交替地设置。
包括有机材料的有机层170可以设置在滤色器层160上。有机层170可以延伸至非显示区域II。
在每个像素PX中，包括导电材料的像素电极180可以设置在有机层170上。像素电极180可以经由穿透滤色器层160和有机层170的接触孔172电连接至漏电极155。在示例性实施例中，例如，像素电极180可以包括氧化铟锡(“ITO”)、氧化铟锌(“IZO”)、氧化铟、氧化锌、氧化锡、氧化镓、氧化钛、铝、银、铂、铬、钼、钽、铌、锌、镁及它们的合金或它们的堆叠层。
像素电极180是具有突出图案和狭缝图案中的至少一种的图案电极。在示例性实施例中，像素电极180可以为其中限定了狭缝图案的图案电极。像素电极180连同公共电极250一起可以产生电场，以控制置于其间的液晶层300中的液晶分子301的定向。
光阻挡图案层BM可以设置在薄膜晶体管阵列基底100和像素电极180上。光阻挡图案层BM通常也被称作黑色矩阵。在显示区域I中，光阻挡图案层BM可以与薄膜晶体管TFT和在第一滤色器160-1与第二滤色器160-2之间的分界线叠置。光阻挡图案层BM可以不仅设置在显示区域I中，而且也延伸至非显示区域II。
第一液晶取向层190可以设置在像素电极180和光阻挡图案层BM上。第一液晶取向层190可以不仅设置在显示区域I中，而且也延伸至非显示区域II。密封线310对第一液晶取向层190具有弱粘附力。因此，当密封线310设置在第一液晶取向层190上时，平面显示基底SUB1可以与对向平面显示基底SUB2分隔开。因此，期望的是，第一液晶取向层190在非显示区域II中不与密封线310接触。然而，当平面LCD装置500被设计为具有窄边框时，密封线310的一部分可以设置在第一液晶取向层190上。将参照图3至图5更加详细地描述第一液晶取向层190。
对向平面显示基底SUB2与平面显示基底SUB1相对，并且可以包括对向平面基底210、公共电极250和第二液晶取向层270。
在示例性实施例中，对向平面基底210是对向平面显示基底SUB2的基体基底，并且可以包括透明绝缘基底，诸如玻璃或透明塑料。
公共电极250可以设置在对向平面基底210上。公共电极250是不具有狭缝图案和突出图案的无图案电极。在平面LCD装置500中，图案电极仅设置在平面显示基底SUB1上，无图案电极设置在对向平面显示基底SUB2上，使得通过使用图案电极来控制液晶分子301的定向。在示例性实施例中，例如，公共电极250可以包括ITO、IZO、氧化铟、氧化锌、氧化锡、氧化镓、氧化钛、铝、银、铂、铬、钼、钽、铌、锌、镁及它们的合金或它们的堆叠层。公共电极250可以覆盖整个显示区域I。在显示区域I的整个表面上，公共电极250可以作为单件设置为跨过像素。公共电极250可以延伸至非显示区域II的一部分。
第二液晶取向层270可以设置在公共电极250上。第二液晶取向层270可以不仅设置在显示区域I中，而且也延伸至非显示区域II。密封线310对第二液晶取向层270具有弱粘附力。因此，当密封线310设置在第二液晶取向层270上时，平面显示基底SUB1可以与对向平面显示基底SUB2分隔开。因此，期望的是，第二液晶取向层270在非显示区域II中不与密封线310接触。然而，当平面LCD装置500被设计为具有窄边框时，密封线310的一部分可以设置在第二液晶取向层270上。将参照图3至图5更加详细地描述第二液晶取向层270。
平面显示基底SUB1和对向平面显示基底SUB2可以与包括密封剂等的密封线310结合在一起。密封线310可以定位在非显示区域II中。密封线310沿显示区域I的边缘设置，以围绕显示区域I。在非显示区域II中，期望的是，第一液晶取向层190和第二液晶取向层270设置在密封线310的内侧。然而，当平面LCD装置500被设计为具有窄边框时，第一液晶取向层190和第二液晶取向层270可以与密封线310部分地叠置。
在没有电场施加至平面LCD装置500的初始状态下，负液晶分子301可以相对于平面显示基底SUB1和对向平面显示基底SUB2基本垂直地定向。如在这里使用的，表述“负液晶分子301相对于平面显示基底SUB1和对向平面显示基底SUB2基本垂直地定向”意图指“负液晶分子301相对于平面显示基底SUB1和对向平面显示基底SUB2以大约88°至大约90°的预倾角被定向”。预倾角指平面显示基底SUB1与负液晶分子301的指向矢之间的角度以及对向平面显示基底SUB2与负液晶分子301的指向矢之间的角度。
图3A是图2中示出的平面LCD装置500的区域X的放大图，图3B和图3C分别是图3A的区域Y和区域Z的放大图。图4是示出在电场一施加到图2中示出的平面LCD装置500之后在边缘场区域A和垂直场区域B中的负液晶分子301的行为的视图。图5是示出在电场施加到图2中示出的平面LCD装置500后的最终状态下在边缘场区域A和垂直场区域B中的负液晶分子301的行为的视图。
参照图3A和图3B，在区域Y中，第一液晶取向层190可以包括第一电场敏感聚合物化合物，所述第一电场敏感聚合物化合物包括主链MC、垂直取向侧链VA和具有极性基团的正液晶侧链PT1。在这里，第一液晶取向层190可以被定义为第一电场敏感液晶取向层。
第一电场敏感聚合物化合物可以为聚酰亚胺类聚合物化合物，在聚酰亚胺类聚合物化合物中主链MC包括成重复单元的酰亚胺基团，聚酰亚胺类聚合物化合物包括垂直取向侧链VA和正液晶侧链PT1。垂直取向侧链VA和正液晶侧链PT1可以经由各自的联接基团(spacer group)SP化学键合至主链MC。
在示例性实施例中，例如，垂直取向侧链VA可以为C1～8烷基、具有被C1～8烷基取代的端的烃衍生物、具有被C3～6环烷基取代的端的烃衍生物、具有被芳香基取代的端的烃衍生物等。参照图2和图3，在没有电场施加至图2中示出的平面LCD装置500的初始状态下，垂直取向侧链VA可以将负液晶分子301相对于平面显示基底SUB1和对向平面显示基底SUB2基本垂直地取向。
在示例性实施例中，垂直取向侧链VA可以为下面的化学式1中表示的化合物，例如：
[化学式1]
当电场施加到图2中示出的平面LCD装置500时，正液晶侧链PT1使它们的长轴沿边缘场区域A中的电场方向排列，并且长轴的介电常数大于短轴的介电常数。正液晶侧链可以与负液晶分子301发生静电反应，使得正液晶侧链可以使边缘场区域A中的负液晶分子301预倾。
正液晶侧链PT1可以包括用于展现液晶性质的液晶原结构、与液晶原结构的一端结合的极性基团和与液晶原结构的另一端结合的柔性基团。液晶原结构对负液晶分子301具有亲和性，并且包括至少两个环的化合物。在示例性实施例中，例如，至少两个环的化合物可以为例如双环己烷基化合物、环己基-苯基化合物、联苯基化合物、三联苯基化合物、萘。在示例性实施例中，极性基团可以增强对负液晶分子301的取向控制，并且例如可以为氟基(-F)和氰基(-CN)中的至少一种。在示例性实施例中，柔性基团可以为例如C1～8烷基或C1～8烷氧基。
在示例性实施例中，正液晶侧链PT1可以为下面的化学式2中表示的化合物，例如：
[化学式2]
在示例性实施例中，例如，垂直取向侧链VA和正液晶侧链PT1之间的含量比可以为从50:50至95:5的范围，优选地，为从50:50至70:30的范围。
参照图4，电场e一施加到图2中示出的平面LCD装置500后，在边缘场区域A中，一些负液晶分子301就可以与正液晶侧链PT1发生静电反应，使得长轴可以基本垂直于电场e。在锚定能弱的垂直场区域B中，负液晶分子301可以无指向性地随意定向。
然而，参照图5，在电场e施加到图2中示出的平面LCD装置500后的最终状态下，在边缘场区域A中负液晶分子301的指向矢如箭头指示的一样快速地传播至垂直场区域B，使得在边缘场区域A和垂直场区域B两个区域中，负液晶分子301的长轴可以与电场e基本垂直。
参照回图3A和图3C，在区域Z中，第二液晶取向层270可以包括第一电场敏感聚合物化合物。在这里，第二液晶取向层270可以被定义为第一电场敏感液晶取向层。
尽管在附图中没有示出，但是第二液晶取向层270可以包括垂直取向聚合物化合物，该垂直取向聚合物化合物不包括正液晶侧链PT1而包括主链MC和垂直取向侧链VA。在那种情况下，第二液晶取向层270可以被定义为垂直取向液晶取向层。在示例性实施例中，例如，垂直取向聚合物化合物可以为聚酰亚胺类聚合物化合物，聚酰亚胺类聚合物化合物中主链MC包括成重复单元的酰亚胺基团，并且聚酰亚胺类聚合物化合物仅由垂直取向侧链组成。
图6是在电场施加到图2中示出的平面LCD装置500的最终状态下的图2中示出的平面LCD装置500的剖视图。图7是图6中示出的平面LCD装置500的像素电极180的一部分的平面图。图8是图6中示出的平面LCD装置500的像素的平面图。
参照图2和图6，在电场没有施加到平面LCD装置500的初始状态下，负液晶分子301相对于平面显示基底SUB1和对向平面显示基底SUB2基本垂直地定向。相反，在电场施加到平面LCD装置500的最终状态下，负液晶分子301可以相对于与平面显示基底SUB1和对向平面显示基底SUB2垂直的方向以预倾角倾斜。
参照图7，例如，像素电极180可以包括多个单元电极UP。每个单元电极UP可以为狭缝图案电极，狭缝图案电极包括类十字的主干SC、从类十字的主干SC延伸的微小分支BC，狭缝DC限定在微小分支BC之间。具体地，类十字的主干SC可以具有水平主干SC1与竖直主干SC2彼此交叉的十字形状“+”。在示例性实施例中，例如，微小分支BC可以从类十字的主干SC以近似45°放射状地延伸。在示例性实施例中，例如，狭缝DC可以从类十字的主干SC以近似45°放射状地延伸。在示例性实施例中，例如，负液晶分子301可以从类十字的主干SC以近似45°沿着狭缝DC放射状地延伸。
像素电极180还可以包括链LK，链LK连接单元电极UP的彼此大致以矩阵布置的类十字主干SC。水平间隙G1和竖直间隙G2可以存在于大致以矩阵布置的单元电极UP之间。
参照图8，像素电极180可以设置在像素区域上，像素区域通过在第一方向D1上延伸的栅极线GL和在垂直于第一方向D1的第二方向D2上延伸的数据线DL来限定。像素电极180可以包括第一子像素电极180a和第二子像素电极180b。在示例性实施例中，例如，第一子像素电极180a可以包括四个单元电极。在示例性实施例中，例如，第二子像素电极180b可以包括六个单元电极。这样，第一子像素电极180a和第二子像素电极180b具有不同的面积，从而改善侧面可视性。然而，本发明不限制于此，第一子像素电极180a和第二子像素电极180b可以包括不同数量的单元电极。
栅极线GL可以包括栅电极125a和125b，栅电极125a和125b在第二方向D2上从其向像素电极180突出。数据线DL可以包括源电极152a和152b以及漏电极155a和155b。源电极152a和152b可以从数据线DL突出并且可以具有“U”形形状。漏电极155a和155b可以与源电极152a和152b间隔开。第一子像素电极180a可以经由接触孔172a电连接至漏电极155a。第二子像素电极180b可以经由接触孔172b电连接至漏电极155b。
参考电压线178可以包括在第一方向D1上延伸的水平参考电压线178a和在第二方向D2上延伸并将水平参考电压线178a彼此连接的竖直参考电压线178b，从而防止参考电压线178中信号流通中的延迟。水平参考电压线178a中的下水平参考电压线178a可以与在第一子像素电极180a与栅电极125a和125b之间的第一子像素电极180a的一部分叠置，并且可以包括在第二方向D2上从下水平参考电压线178a向像素电极180的相反方向突出的源电极152c。源电极152c可以与栅电极125b叠置，并且可以与漏电极155c间隔开。漏电极155c可以经由接触孔172b电连接至第二子像素电极180b。水平参考电压线178a中的上参考电压线178a可以与下水平参考电压线178a间隔开。第一子像素电极180a和第二子像素电极180b的单元电极可以设置在上水平参考电压线178a与下水平参考电压线178a之间。
图9是图2中示出的平面LCD装置500的初始行为的图像。图10是根据对比示例的平面LCD装置REF的初始行为的图像。图11是将图2中示出的平面LCD装置500的响应波形与根据该对比示例的LCD装置REF的响应波形进行比较的图像。
参照回图2，在图2中示出的平面LCD装置500中，包括负液晶分子301的液晶层300置于平面显示基底SUB1与对向平面显示基底SUB2之间。在电场产生电极中，像素电极180为图案电极，公共电极250为无图案电极。第一液晶取向层190可以为第一电场敏感液晶取向层。第二液晶取向层270可以为第一电场敏感液晶取向层或垂直取向的液晶取向层。
相反，在根据对比示例的平面LCD装置REF中，包括负液晶分子的液晶层置于平面显示基底SUB1与对向平面显示基底SUB2之间。所有电场产生电极均为图案电极。所有液晶取向层均为垂直取向的液晶取向层。在下面的描述中，根据对比示例的LCD装置REF也被称作图案化的垂直取向模式LCD装置。
参照图9和图10，看到的是，与根据对比示例的平面LCD装置REF不同，在图2中示出的平面LCD装置500中，在薄膜晶体管开口TFTO的端部处看到没有由负液晶分子的定向的碰撞而引起的纹理RT。
另外，从图11看到，图2中示出的平面LCD装置500表现出了比根据对比示例的平面LCD装置REF改善的响应波形。
图12是在没有施加电场的初始状态下的根据另一示例性实施例的平面LCD装置500-1剖视图。图13A是图12的区域X'的放大图，图13B和图13C分别是图13A的区域Y'和区域Z'的放大图。图14是示出在电场一施加到图12中示出的平面LCD装置500-1后在边缘场区域A和垂直场区域B中的负液晶分子301的行为的图。图15是示出在电场施加到图12中示出的平面LCD装置500-1后的最终状态下在边缘场区域A和垂直场区域B中的负液晶分子301的行为的图。
参照图12和图13A，在平面LCD装置500-1中，第一液晶取向层190'可以包括第二电场敏感聚合物化合物，所述第二电场敏感聚合物化合物包括主链MC、垂直取向侧链VA和具有极性基团的负液晶侧链PT2(参照图13A和图13B的区域Y')。在这里，第一液晶取向层190'可以被定义为第二电场敏感液晶取向层。
参照图2、图3A、图12和图13A，第一液晶取向层190'与第一液晶取向层190不同之处在于，第一液晶取向层190'可以包括第二电场敏感液晶取向层。第一液晶取向层190可以被构造为包括正液晶侧链PT1的第一电场敏感液晶取向层。
参照回图12和图13A，第二液晶取向层270'可以为第二电场敏感液晶取向层。参照图2、图3A、图12和图13A，第二液晶取向层270'与第二液晶取向层270的不同之处在于，第二液晶取向层270'可以包括第二电场敏感液晶取向层。第二液晶取向层270可以被构造为包括正液晶侧链PT1的第一电场敏感液晶取向层。
尽管在附图中没有示出，但是第二液晶取向层270'可以包括垂直取向聚合物化合物，垂直取向聚合物化合物不包括负液晶侧链PT2而包括主链MC和垂直取向侧链VA。在那种情况下，第二液晶取向层270'可以被定义为垂直取向液晶取向层。在示例性实施例中，例如，垂直取向聚合物化合物可以为聚酰亚胺类聚合物化合物，在聚酰亚胺类聚合物化合物中主链包括成重复单元的酰亚胺基团，并且聚酰亚胺类聚合物化合物仅由垂直取向侧链组成。
当电场施加至平面LCD装置500-1时，在边缘场区域A中负液晶侧链PT2的长轴沿与电场方向垂直的方向取向，并且短轴的介电常数大于长轴的介电常数。负液晶侧链可以与液晶分子301发生静电反应，使得它们可以使边缘场区域A中的液晶分子301预倾。
负液晶侧链PT2可以包括用于展现液晶性质的液晶原结构、与液晶原结构的一端结合的极性基团以及与液晶原结构的另一端结合的柔性基团。在示例性实施例中，例如，液晶原结构可以为包括至少两个环的化合物的双环己烷基化合物、环己基-苯基化合物、联苯基化合物、三联苯基化合物、萘。在示例性实施例中，例如，极性基团可以为氟基(-F)。在示例性实施例中，例如，柔性基团可以为例如C1～8烷基或C1～8烷氧基。
在示例性实施例中，负液晶侧链PT2可以为下面的化学式3表示的化合物，例如：
[化学式3]
参照图14，电场e一施加到平面LCD装置500-1后，在边缘场区域A中，一些负液晶分子301就可以与负液晶侧链PT2发生静电反应，使得长轴可以基本垂直于电场e。在锚定能弱的垂直场区域B中，负液晶分子301可以无指向性地随意取向。
参照图15，然而，在电场e施加到平面LCD装置500-1后的最终状态下，在边缘场区域A中负液晶分子301的指向矢如箭头指示的一样快速地传播至垂直场区域B，使得在边缘场区域A和垂直场区域B两个区域中，负液晶分子301的长轴都可以与电场e基本垂直。
图16是示出包括第一电场敏感聚合物化合物、第二电场敏感聚合物化合物和垂直取向聚合物化合物中的一种的液晶取向层AL的图。在这里，包括电场敏感聚合物化合物和垂直取向聚合物化合物的液晶取向层AL可以被定义为第三电场敏感液晶取向层。在液晶取向层AL中，电场敏感聚合物化合物和垂直取向聚合物化合物是相分离的，并且极性基团具有浓度斜率。
参照图2和图12，当平面LCD装置500和500-1的液晶取向层190、190'、270、270'被构造为液晶取向层AL时，液晶取向层AL可以具有极性基团的浓度斜率，所述浓度斜率随着更远离液晶层300且更靠近电场产生电极180和250而减少。具体地，当平面LCD装置500和500-1的液晶取向层190、190'、270、270'被构造为液晶取向层AL时，在液晶取向层AL的对应于液晶取向层AL的近似90％厚度的上部U处，电场敏感聚合物化合物的浓度可以大于垂直取向聚合物化合物的浓度。在液晶取向层AL的对应于液晶取向层AL的近似50％厚度的中部M处，电场敏感聚合物化合物的浓度可以基本等于或相似于垂直取向聚合物化合物的浓度。在液晶取向层AL的对应于液晶取向层AL的近似20％厚度的下部L处，垂直取向层聚合物化合物的浓度可以大于电场敏感聚合物化合物的浓度。在这里，上部U可以被定义为更靠近于液晶层300的区域，下部L可以被定义为更靠近于电场产生电极180和250的区域。
图17是根据本发明的第三示例性实施例的弯曲LCD装置500C的透视图。图18是在没有电场施加至图17中示出的弯曲LCD装置500C的初始状态下的图17中示出的弯曲LCD装置500C的剖视图。
可以通过弯曲平面LCD装置制造弯曲LCD装置500C。弯曲LCD装置500C可以包括弯曲显示基底SUB1C、对向弯曲显示基底SUB2C和置于它们之间的液晶层300C。薄膜晶体管阵列基底100C可以包括弯曲基底110C、薄膜晶体管TFTC、滤色器层160C和有机层170C。在每个像素PX中，包括导电材料的像素电极180C可以设置在有机层170C上。光阻挡图案层BMC可以设置在薄膜晶体管阵列基底100C和像素电极180C上。第一液晶取向层190C可以设置在光阻挡图案层BMC和像素电极180C上。
像素电极180C是具有突出图案和狭缝图案中的至少一种的图案电极。在示例性实施例中，像素电极180C可以为其中限定了狭缝图案的图案电极。第一液晶取向层190C可以为第一电场敏感液晶取向层、第二电场敏感液晶取向层和第三电场敏感液晶取向层中的一种。滤色器层160C可以包括第一滤色器160-1C和第二滤色器160-2C。光阻挡图案层BMC可以设置在滤色器层160C与第一液晶取向层190C之间，并且可以与薄膜晶体管TFTC和第一滤色器160-1C与第二滤色器160-2C之间的分界线叠置。
对向弯曲显示基底SUB2C可以包括对向弯曲基底210C、设置在对向弯曲基底210C上的公共电极250C以及设置在公共电极250C上的第二液晶取向层270C。公共电极250C可以是无图案电极。第二液晶取向层270C可以为第一电场敏感液晶取向层、第二电场敏感液晶取向层、第三电场敏感液晶取向层和垂直取向液晶取向层中的一种。根据加工效率而考虑投入到形成液晶取向层190C和270C的薄膜的机器工时，第一液晶取向层190C和第二液晶取向层270C可以包括相同的材料。
弯曲LCD装置500C的面对观看者的表面可以为凹面。在示例性实施例中，例如，曲率半径可以为从大约2000毫米(mm)至5000mm的范围。负液晶分子301C在弯曲显示基底SUB1C和对向弯曲显示基底SUB2C中的每个的顶点处的预倾角基本等于负液晶分子301相对于平面显示基底SUB1和对向平面显示基底SUB2的预倾角(参照图2)。这里，顶点指曲线的切线的斜率基本为零的点。
图19示出了根据对比示例的平面LCD装置FLCD中的上平面显示基底与下平面显示基底之间的对齐状态，以及根据对比示例的通过平面LCD装置FLCD制造的弯曲LCD装置CLCD中的上弯曲显示基底与下弯曲显示基底之间的对齐状态。
根据对比示例的平面LCD装置FLCD可以为图案化的垂直取向模式LCD装置。在将图案化的垂直取向模式LCD装置弯曲的工艺期间，压力被施加在上平面显示基底和下平面显示基底上，例如使得上平面显示基底会相对于下平面显示基底转移至右侧或者转移至左侧。结果，在弯曲LCD装置CLCD的上弯曲显示基底与下弯曲显示基底之间会存在未对准。
因此，当通过弯曲图案化的垂直取向模式LCD装置制造弯曲LCD装置CLCD时，上弯曲显示基底与下弯曲显示基底之间的布局会与图案化的垂直取向模式LCD装置中上平面显示基底与下平面显示基底之间的设计布局不同。
在上弯曲显示基底与下弯曲显示基底之间的未对准导致在区域之间的交界线处未对准(由虚线矩形所示)，并且在区域的交界线处的未对准导致具有负介电各向异性的液晶分子的定向的干扰或碰撞。因此，位于定向在液晶取向层的表面上的具有负介电各向异性的液晶分子之间的具有负介电各向异性的液晶分子会基本垂直地定向。结果，在弯曲LCD装置CLCD中，纹理在由虚线矩形所指示的区域中会被感知为斑点或暗部，从而会降低弯曲LCD装置CLCD的透光率。
参照回图18，在弯曲LCD装置500C中，仅像素电极180C被构造为图案电极，而公共电极250C被构造为无图案电极。因此，通过利用像素电极180C来控制负液晶分子301C的定向，从而能够防止因弯曲显示基底SUB1C与对向弯曲显示基底SUB2C之间的未对准而引起的纹理。结果，弯曲LCD装置500C相对于根据对比示例的由平面LCD装置FLCD制造的弯曲LCD装置CLCD(参照图19)可以展现出改善的透光率。
另外，参照图18，在弯曲LCD装置500C中，第一液晶取向层190C包括第一电场敏感液晶取向层、第二电场敏感液晶取向层和第三电场敏感液晶取向层中的一种。因此，弯曲LCD装置500C可以相对于根据对比示例的弯曲LCD显示装置CLCD(参照图19)展现出改善的响应特性。
另外，参照图18，在弯曲LCD装置500C中，弯曲显示基底SUB1C包括滤色器层160C，因此能够防止因弯曲显示基底SUB1C与对向弯曲显示基底SUB2C之间的未对准而引起的颜色混合。另外，由于弯曲显示基底SUB1C包括光阻挡图案层BMC，所以能够防止因光阻挡图案层BMC的未对准而引起的透光率的减小，光阻挡图案层BMC的未对准由弯曲显示基底SUB1C与对向弯曲显示基底SUB2C之间的未对准引起。栅电极125C、栅极绝缘膜130C、半导体层140C、源电极152C、漏电极155C和密封线310C可以与图2中示出的栅电极125、栅极绝缘膜130、半导体层140、源电极152、漏电极155和密封线310基本相似，从而将省略详细的描述。
对于本领域技术人员将明显的是，可以在描述的实施例中做出各种修改和变化。描述的实施例覆盖在由所附权利要求及其等同物所限定的范围之内的修改和变化。

Claims (11)

1.一种液晶显示装置，所述液晶显示装置包括：
薄膜晶体管阵列平面基底；
对向平面基底，面对所述薄膜晶体管阵列平面基底；
液晶层，包括具有负介电各向异性的液晶分子，所述液晶层置于所述薄膜晶体管阵列平面基底与所述对向平面基底之间；
图案电极，设置在所述薄膜晶体管阵列平面基底与所述液晶层之间；
第一液晶取向层，设置在所述图案基底与所述液晶层之间，所述第一液晶取向层包括电场敏感聚合物化合物，所述电场敏感聚合物化合物包括主链、垂直取向侧链和液晶侧链，所述液晶侧链包括包含至少两个环的化合物的液晶基元、与所述液晶基元的一端结合的极性基团以及与所述液晶基元的另一端结合的柔性基团；
无图案电极，设置在所述对向平面基底与所述液晶层之间；
第二液晶取向层，设置在所述无图案电极与所述液晶层之间。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述液晶侧链为长轴的介电常数大于短轴的介电常数的正液晶侧链，其中，所述极性基团包括氟基-F和氰基-CN中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述液晶侧链为短轴的介电常数大于长轴的介电常数的负液晶侧链，其中，所述极性基团为氟基-F。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述第二液晶取向层包括所述电场敏感聚合物化合物。
5.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述第二液晶取向层包括具有主链和垂直取向侧链的垂直取向聚合物化合物。
6.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，面对观看者的所述液晶显示装置的表面为凹的表面。
7.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述薄膜晶体管阵列平面基底包括基体基底、设置在所述基体基底上的薄膜晶体管以及设置在所述薄膜晶体管上的滤色器层。
8.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其中，所述滤色器层包括第一滤色器和第二滤色器，
所述液晶显示装置还包括：
光阻挡图案层，设置在所述第一液晶取向层与所述滤色器层之间，并且与所述薄膜晶体管和所述第一滤色器与所述第二滤色器之间的分界线叠置。
9.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其中，所述液晶显示装置的面对观看者的表面为凹的表面。
10.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述第一液晶取向层还包括垂直取向聚合物化合物，其中，所述极性基团的浓度具有随着离所述液晶层更远并离所述图案电极更近而减小的浓度斜率。
11.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其中，所述第二液晶取向层还包括垂直取向聚合物化合物，其中，所述极性基团的浓度具有随着离所述液晶层更远并且离所述无图案电极更近而减小的浓度斜率。
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