CN109536181A - 液晶组合物和包括其的显示装置 - Google Patents

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Abstract

公开液晶组合物和包括其的显示装置。所述液晶组合物包括：选自化学式1‑1到1‑8的至少一种液晶化合物；选自化学式2‑1和2‑2的至少一种自配向化合物；和选自化学式3‑1到3‑5的至少一种反应性介晶。所述液晶组合物和用其构造的显示装置能够改善在制造过程中典型地出现的液晶滴落斑点。另外，使用所述组合物的所述显示装置不需要另外的配向层，这使制造简化。

Description

液晶组合物和包括其的显示装置
对相关申请的交叉引用
本申请要求2017年9月21日提交的韩国专利申请No.10-2017-0121821的优先权和权益，将其特此引入作为参考用于所有目的，如同其在本文中被充分地阐述一般。
技术领域
本发明的示例性实施方式总体上涉及液晶组合物和包括其的显示装置。
背景技术
液晶显示器是最广泛使用的显示装置之一。液晶显示器通常包括两个其上设置电场产生电极的显示面板和介于其间的液晶层。液晶显示装置通过向电场产生电极施加电压而在液晶层中产生电场以使液晶分子定向且调节通过液晶层的光的透射。
在液晶显示装置中，液晶组合物对于控制光透射以获得期望的图像是非常重要的。随着液晶显示器的使用变得多样化，需要多种特性例如低的驱动电压、高的电压保持率(VHR)、宽视角特性、宽的工作温度范围、高速响应、和防止斑点(疵点，spot)产生。
该背景部分中公开的以上信息仅是为了理解本发明构思的背景，并且因此，其可包含不构成现有技术的信息。
发明内容
根据本发明的示例性实施方式构造的组合物和装置能够改善在制造过程中典型地出现的液晶滴落(滴下，drip)斑点。另外，根据本发明的示例性实施方式的显示装置不具有另外的配向(取向)层，这使制造简化。
本发明的一种示例性实施方式包括液晶组合物，其包括：选自化学式1-1到1-8的至少一种液晶化合物；选自化学式2-1和2-2的至少一种自配向(自取向)化合物；和选自化学式3-1到3-5的至少一种反应性介晶。
此处，在化学式1-1到1-7中R和R'独立地表示C1-C8烷基、烯基、或烷氧基，且在化学式1-8中X和Y独立地表示C1-C8烷基。
由化学式1-1表示的液晶化合物的含量可为整个液晶组合物的0-1重量％，由化学式1-2表示的液晶化合物的含量可为整个液晶组合物的0-1重量％，由化学式1-3表示的液晶化合物的含量可为整个液晶组合物的3-10重量％，由化学式1-4表示的液晶化合物的含量可为整个液晶组合物的3-20重量％，由化学式1-5表示的液晶化合物的含量可为整个液晶组合物的3-20重量％，由化学式1-6表示的液晶化合物的含量可为整个液晶组合物的3-20重量％，由化学式1-7表示的液晶化合物的含量可为整个液晶组合物的10-30重量％，和由化学式1-8表示的液晶化合物的含量可为整个液晶组合物的3-30重量％。
所述自配向化合物的含量可为整个液晶组合物的0.05重量％-3重量％。
所述反应性介晶的含量可为整个液晶组合物的0.05重量％-3重量％。
所述液晶组合物可进一步包括由化学式1-9表示的化合物，其中R和R'独立地表示C1-C8烷基、烯基、或烷氧基。
所述液晶组合物可具有0.08-0.13的各向异性的折射率、70-150mPa·s的旋转粘度、和-2.8到-5.5的各向异性的介电常数。
所述至少一种液晶化合物可选自化学式1-3到1-8，例如，所述至少一种液晶化合物可包括化学式1-3到1-8的全部。
在由化学式1-1到1-3表示的液晶化合物的任一种与由化学式2-1和化学式2-2表示的自配向化合物之间的平均相互作用能的绝对值可小于在由化学式1-4到1-8表示的液晶化合物的任一种与由化学式2-1和化学式2-2表示的自配向化合物之间的平均相互作用能的绝对值。
在由化学式1-1到1-3表示的液晶化合物的任一种与由化学式2-1和化学式2-2表示的自配向化合物之间的平均相互作用能的绝对值可小于在由化学式1-4和化学式1-5表示的液晶化合物的任一种与由化学式2-1和化学式2-2表示的自配向化合物之间的平均相互作用能的绝对值。
本发明的一种示例性实施方式包括显示装置，其包括：配置成彼此面对和重叠的第一基板和第二基板；和设置在所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层，其中所述液晶层包括如上所述的液晶组合物。
在所述显示装置中，所述自配向化合物可设置在所述液晶层的与所述第一基板和第二基板相邻的表面处，以使所述液晶层中包括的多个液晶分子竖直地配向。
在所述显示装置中，所述反应性介晶可设置在所述液晶层的与所述第一基板和第二基板相邻的表面处，以使所述液晶层中包括的多个液晶分子以相对于与所述第一基板垂直的方向倾斜的方式配向。
在所述显示装置中，对于所述液晶层的整个液晶组合物，由化学式1-1表示的液晶化合物的含量可为整个液晶组合物的0-1重量％，由化学式1-2表示的液晶化合物的含量可为整个液晶组合物的0-1重量％，由化学式1-3表示的液晶化合物的含量可为整个液晶组合物的3-10重量％，由化学式1-4表示的液晶化合物的含量可为整个液晶组合物的3-20重量％，由化学式1-5表示的液晶化合物的含量可为整个液晶组合物的3-20重量％，由化学式1-6表示的液晶化合物的含量可为整个液晶组合物的3-20重量％，由化学式1-7表示的液晶化合物的含量可为整个液晶组合物的10-30重量％，和由化学式1-8表示的液晶化合物的含量可为整个液晶组合物的3-30重量％。
在所述显示装置中，对于所述液晶层的整个液晶组合物，所述自配向化合物的含量可为整个液晶组合物的0.05重量％-3重量％。
在所述显示装置中，对于所述液晶层的整个液晶组合物，所述反应性介晶的含量可为整个液晶组合物的0.05重量％-3重量％。
在所述显示装置中，对于所述液晶层的整个液晶组合物，所述液晶组合物可具有0.08-0.13的各向异性的折射率、70-150mPa·s的旋转粘度、和-2.8到-5.5的各向异性的介电常数。
在所述显示装置中，所述至少一种液晶化合物可选自化学式1-3到1-8，例如，所述至少一种液晶化合物可包括化学式1-3到1-8的全部。
在所述显示装置中，在由化学式1-1到1-3表示的液晶化合物的任一种与由化学式2-1和化学式2-2表示的自配向化合物之间的平均相互作用能的绝对值可小于在由化学式1-4到1-8表示的液晶化合物的任一种与由化学式2-1和化学式2-2表示的自配向化合物之间的平均相互作用能的绝对值。
在所述显示装置中，在由化学式1-1到1-3表示的液晶化合物的任一种与由化学式2-1和化学式2-2表示的自配向化合物之间的平均相互作用能的绝对值可小于在由化学式1-4和化学式1-5表示的液晶化合物的任一种与由化学式2-1和化学式2-2表示的自配向化合物之间的平均相互作用能的绝对值。
在所述显示装置中，在所述第一基板与所述液晶层之间可不设置配向层，和/或在所述第二基板与所述液晶层之间可不设置配向层。
本发明构思的另外的特征将在随后的描述中阐明，并且部分地将从所述描述明晰，或者可通过本发明构思的实践而获知。
将理解，前面的总的概述以及以下的详细描述两者均是示例性的和说明性的并且意图提供对如所要求保护的发明的进一步说明。
附图说明
被包括以提供本发明的进一步理解并且被引入到本说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明本发明的示例性实施方式，并且与说明书一起用于说明本发明构思。
图1为说明根据本发明的一种示例性实施方式的像素的顶视平面图(顶部俯视图)。
图2为沿着图1的线II-II所取的横截面图。
图3说明在常规的液晶组合物的滴落过程中出现的斑点的图像。
图4说明根据示例性实施方式的各液晶化合物和自配向化合物的根据吸附率(adsorption rate)的图像。
图5说明根据对比例1-4和实施例1-3的斑点水平的可视图像。
具体实施方式
在以下描述中，为了说明的目的，阐述许多具体的细节以提供对本发明的各种示例性实施方式或实施的彻底的理解。如本文中使用的，“实施方式”和“实施”是可交换的词语，其为采用本文中公开的发明构思的一个或多个的装置或方法的非限制性实例。然而，明晰的是，各种示例性实施方式可在没有这些具体细节的情况下或者使用一种或多种等同的布置来实践。在另外的情况中，公知的结构和装置以简图(框图)形式显示以避免不必要地使各种示例性实施方式模糊。此外，各种示例性实施方式可为不同的，但不是必须为排他性的。例如，在不背离本发明构思的情况下，一种示例性实施方式的具体形状、构造和特性可在另一示例性实施方式中使用或实施。
除非另有说明，否则所说明的示例性实施方式将被理解为提供本发明构思在实践中可以其实施的一些方式的变化的细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不背离本发明构思的情况下，各种实施方式的特征、部件(组分)、模块、层、膜、面板、区域和/或方面等(在下文中单独地或共同地称为“要素(元件)”)可以其它方式组合、分开、互换、和/或重新布置。
附图中的交叉影线和/或阴影的使用通常是为了使在相邻的要素之间的边界变清楚而提供的。因此，交叉影线或阴影的存在和不存在两者都不传达或表示对于特定的材料、材料性质、尺寸、比例、在所说明的要素之间的共性、和/或所述要素的任何其它特性、属性、性质等的任何优先性或要求，除非有说明。此外，在附图中，为了清楚和/或描述的目的，要素的尺寸和相对尺寸可被放大。当一种示例性实施方式可不同地实施时，具体的工艺顺序可与所描述的顺序不同地进行。例如，两个连续地描述的工艺(过程)可基本上同时进行或者以与所描述的顺序相反的顺序进行。而且，相同的附图标记表示相同的要素。
当一个元件例如层被称为“在”另外的元件或层“上”、“连接至”或“结合至”另外的元件或层时，其可直接在所述另外的元件或层上、直接连接至或结合至所述另外的元件或层，或者可存在中间元件或层。然而，当一个元件或层被称为“直接在”另外的元件或层“上”、“直接连接至”或“直接结合至”另外的元件或层时，则不存在中间元件或层。为此，术语“连接(的)”可指在有或者没有中间元件的情况下的物理、电、和/或流体连接。对本公开内容来说，“X、Y、和Z的至少一个(种)”、“选自X、Y、和Z的至少一个(种)”以及“选自X、Y、和Z的至少一个(种)要素”可被解释为仅X，仅Y，仅Z，或者X、Y、和Z的两个(种)或更多个(种)的任意组合例如XYZ、XY、YZ、和XZ。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关列举项目的一个或多个的任何和全部组合。
尽管术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种类型的元件，但是这些元件不应被这些术语限制。这些术语用于将一个元件区别于另外的元件。因此，在不背离本公开内容的教导的情况下，下面讨论的第一元件可称为第二元件。
空间相对术语例如“在……之下”、“在……下方”、“在……下面”、“下部”、“在……之上”、“上部”、“在……上方”、“较(更)高的”、“侧”(例如，如在“侧壁”中的)等可在本文中用于描述的目的，且由此描述如图中所示的一个元件与另外的元件的关系。除图中描述的方位之外，空间相对术语还意图涵盖在使用、操作和/或制造中的设备的不同的方位。例如，如果翻转图中的设备，被描述为“在”其它元件或特征“下方”或“之下”的元件则将被配向“在”其它元件或特征“之上”。因此，示例性术语“在……下方”可涵盖在……之上和在……下方两种方位。此外，设备可以其它方式配向(例如，旋转90度或者在其它方位上)，并且因此，本文中使用的空间相对描述词相应地进行解释。
本文中使用的术语用于描述具体实施方式的目的且不意图为限制性的。如本文中使用的，单数形式“一个(种)”和“所述(该)”也意图包括复数形式，除非上下文清楚地另外指明。而且，术语“包含”和/或“包括”当用在本说明书中时，表明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、组分、和/或其集合，但不排除存在或添加一个或多个另外的特征、整体、步骤、操作、元件、组分、和/或其集合。还注意，如本中使用的，术语“基本上”、“约”和其它类似术语作为近似的术语、而不作为程度的术语使用，且因此被用于说明将由本领域普通技术人员认识到的在所测量的、所计算的、和/或所提供的值方面的内在偏差。
在本文中参照作为理想化的示例性实施方式和/或中间结构的示意图的横截面图和/或分解图描述各种示例性实施方式。因此，将预计到作为例如制造技术和/或公差的结果的与图的形状的偏差。因此，本文中公开的示例性实施方式不应必须被解释为限于区域的所图示的特定形状，而是将包括由例如制造导致的在形状方面的偏差。这样，图中所示的区域在本质上可为示意性的并且这些区域的形状可不反映装置的区域的实际形状，且因此不必意图为限制性的。
此外，短语“在平面(俯视)图中(以平面(俯视)图)”意指从上方观察对象部分，和短语“在横截面图中(以横截面图)”意指通过竖直地切割对象而获得横截面且从所述切割发生处的侧观察切割部分。
除非另外定义，在本文中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本公开内容为其一部分的领域的普通技术人员通常理解的相同。术语，例如在常用字典中定义的那些，应被解释为其含义与它们在相关领域的背景中的含义一致并且不应以理想化或过于形式的意义进行解释，除非在本文中清楚地如此定义。
下文中，根据本发明的示例性实施方式，将参照图1和图2描述液晶组合物和包括所述液晶组合物的显示装置。图1为说明根据本发明的一种示例性实施方式的像素的顶视平面图，且图2为沿着图1的线II-II所取的横截面图。
首先，将描述根据示例性实施方式的液晶组合物。
根据示例性实施方式的液晶组合物包括以下由化学式1-1到1-8表示的液晶化合物的至少一种、以下由化学式2-1到2-2表示的自配向化合物的至少一种、和以下由化学式3-1到3-5表示的反应性介晶(RM)的至少一种。
此处，在化学式1-1到1-7中R和R'独立地表示C1-C8烷基、或烯基或烷氧基，并且在化学式1-8中X和Y独立地表示C1-C8烷基。
由化学式1-1表示的液晶化合物的含量为整个液晶组合物的0-1重量％，由化学式1-2表示的液晶化合物的含量为整个液晶组合物的0-1重量％，由化学式1-3表示的液晶化合物的含量为整个液晶组合物的3-10重量％，由化学式1-4表示的液晶化合物的含量为整个液晶组合物的3-20重量％，由化学式1-5表示的液晶化合物的含量为整个液晶组合物的3-20重量％，由化学式1-6表示的液晶化合物的含量为整个液晶组合物的3-20重量％，由化学式1-7表示的液晶化合物的含量为整个液晶组合物的10-30重量％，和由化学式1-8表示的液晶化合物的含量为整个液晶组合物的3-30重量％。根据示例性实施方式的液晶组合物可不包括由化学式1-1和/或化学式1-2表示的液晶化合物。
根据示例性实施方式的液晶组合物可具有0.08-0.13的各向异性的折射率、70-150mPa·s的旋转粘度、和-2.8到-5.5的各向异性的介电常数。在所述含量范围内，所述液晶组合物可满足上述物理性质。
根据示例性实施方式的自配向化合物可使所述液晶分子垂直于将描述的第一基板或第二基板配向而无需另外的配向层。用于使液晶分子垂直地配向的所述自配向化合物的含量可为整个液晶组合物的0.05重量％-3重量％。
根据示例性实施方式的自配向化合物可使所述液晶分子以相对于与所述第一基板或所述第二基板垂直的方向倾斜的方式配向。用于使液晶分子预倾斜的所述反应性介晶的含量可为整个液晶组合物的0.05重量％-3重量％。
将在下文中描述的相互作用能是考虑在由化学式2-1和化学式2-2表示的自配向化合物中包括的苯环与所述液晶化合物之间的平均π-π相互作用而得到的能量值。平均相互作用能可由方程1(Eq.1)表示。
平均相互作用能＝(E2-1*0.2+E2-2*0.6)/0.8Eq.1
在Eq.1中，E2-1表示在液晶化合物与由化学式2-1表示的自配向化合物之间的相互作用能，且E2-2表示在液晶化合物与由化学式2-2表示的自配向化合物之间的相互作用能。
在由化学式2-1和化学式2-2表示的自配向化合物与由化学式1-1到1-3表示的液晶化合物的任一种之间的平均相互作用能的绝对值可不同于在由化学式2-1和化学式2-2表示的自配向化合物与由化学式1-4到1-8表示的液晶化合物的任一种之间的平均相互作用能的绝对值。
例如，在由化学式2-1和化学式2-2表示的自配向化合物与由化学式1-1到1-3表示的液晶化合物的任一种之间的平均相互作用能的绝对值可小于在由化学式2-1和化学式2-2表示的自配向化合物与由化学式1-4到1-8表示的液晶化合物的任一种之间的平均相互作用能的绝对值。
作为一个详细实例，在由化学式1-1和化学式1-3表示的液晶化合物的任一种与由化学式2-1和化学式2-2表示的自配向化合物之间的平均相互作用能的绝对值可小于在由化学式1-4和化学式1-5表示的液晶化合物的任一种与由化学式2-1和化学式2-2表示的自配向化合物之间的平均相互作用能的绝对值。详细的平均相互作用能值可示于表1中。
表1
此处，“CF”表示化学式。可在将所述第一基板和所述第二基板结合的过程中将根据示例性实施方式的液晶组合物滴落到基板上。所滴落的液晶组合物需要均匀地铺展在基板上。
在表1中，CF 1-1、CF 1-3、CF 1-4和CF 1-5中的基团R和R'具体如下表1a中所示：
表1a
如上所述，由化学式1-1到1-3表示的液晶化合物可具有弱的与所述自配向化合物的结合力。所述自配向化合物可具有强的与基板的吸附力，并且可呈现出在与其被滴落到基板上的同时被吸附至基板的性质。所述自配向化合物可呈现聚集的形式而未均匀地铺展在基板上方。当所述自配向化合物未均匀地铺展在基板上方以具有低的铺展性时，在所述液晶组合物滴落于其中的区域中可出现斑点。
由化学式1-4到1-8例如化学式1-4和1-5表示的液晶化合物可具有相对较大的与所述自配向化合物的相互作用能的绝对值。所述自配向化合物可被结合至由化学式1-4到1-8表示的液晶化合物而不是被吸附在基板上。在其中所述液晶组合物被滴落的过程中，包括与由化学式1-4到1-8表示的液晶化合物混合的所述自配向化合物的液晶组合物可均匀地铺展在基板上而不被吸附到基板中。以预定含量包含由化学式1-4到1-8表示的液晶化合物的所述液晶组合物可防止由于所述自配向化合物被吸附到基板上而引起的斑点产生。
根据示例性实施方式的液晶组合物可以极小的量含有由化学式1-1和/或化学式1-2表示的液晶化合物，其各自可处于整个液晶组合物的0-约1重量％的含量。另外，可以基于液晶组合物的总含量的约3重量％-约10重量％的小的含量包含由化学式1-3表示的液晶化合物。此外，由化学式1-4到1-6表示的液晶化合物可各自独立地以相对于整个液晶组合物的约3重量％-20重量％的含量被包含。可以相对于整个液晶组合物的约10重量％-30重量％的含量包含由化学式1-7表示的液晶化合物。可以相对于整个液晶组合物的约3重量％-30重量％的含量包含由化学式1-8表示的液晶化合物。结果，可防止所述自配向化合物被吸附到基板上和提供均匀的铺展性。
通过所述自配向化合物，根据示例性实施方式的液晶组合物可不包含另外的配向层，并且包含所述自配向化合物的所述液晶组合物可均匀地安置地在基板上。
下文中，将参照图1和图2描述包含前述液晶组合物的显示装置。首先，将描述下部显示面板100。
在第一基板110上设置包括栅极线121和参比(基准)电压线131的栅导体。
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。参比电压线131包括第一存储电极135和136以及参比电极137。第二存储电极138和139可设置成与第二子像素电极191b重叠而不与参比电压线131连接。
在栅极线121和参比电压线131上设置栅绝缘层140。
在栅绝缘层140上设置第一半导体层154a、第二半导体层154b、和第三半导体层154c。虽然在图2中未示出，但是根据一种示例性实施方式，可在第一、第二和第三半导体层154a、154b、和154c上设置欧姆接触。
在栅绝缘层140以及半导体层154a、154b、和154c上设置包括与第一源电极173a和第二源电极173b连接的数据线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。
第一栅电极124a、第一源电极173a、和第一漏电极175a与第一半导体层154a一起构成第一薄膜晶体管Qa，第二栅电极124b、第二源电极173b、和第二漏电极175b与第二半导体层154b一起构成第二薄膜晶体管Qb，并且第三栅电极124c、第三源电极173c、和第三漏电极175c与第三半导体层154c一起构成第三薄膜晶体管Qc。
第二漏电极175b以宽的延伸部177连接至第三源电极173c。
在数据导体171、173a、173b、173c、175a、175b、175c、和177以及半导体层154a、154b、和154c上设置第一钝化层180p。第一钝化层180p可包括有机绝缘体或无机绝缘层例如氮化硅或氧化硅。
在第一钝化层180p上设置滤色器230。滤色器230沿着在竖直方向上彼此相邻的两条数据线171延伸。本示例性实施方式描述和说明了滤色器230设置在下部显示面板100中。然而，根据一种示例性实施方式，所述滤色器可设置在上部显示面板200而不是下部显示面板100中。
在滤色器230上设置第二钝化层180q。与第一钝化层180p相同，第二钝化层180q可包括有机绝缘体或无机绝缘层例如氮化硅或氧化硅。
第二钝化层180q防止滤色器230被提起(浮脱，lift)并且抑制由于有机材料例如已经从滤色器230流出的溶剂所致的液晶层3的污染，从而防止当驱动屏幕时出现异常例如残余图像。
第一钝化层180p、滤色器230、和第二钝化层180q可具有第一接触孔185a和第二接触孔185b。第一漏电极175a和第二漏电极175b分别通过第一接触孔185a和第二接触孔185b电连接至第一子像素电极191a和第二子像素电极191b。
第一钝化层180p、滤色器230、第二钝化层180q、和栅绝缘层140可具有第三接触孔185c，并且在第三接触孔185c中设置连接部件195。连接部件195可将参比电极137电连接至第三漏电极175c。
在第二钝化层180q上设置像素电极191。像素电极191为场产生电极之一。像素电极191包括彼此分开且在其间有栅极线121、并且在基于栅极线121的列方向上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可由透明材料例如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)形成。
第一子像素电极191a和第二子像素电极191b的总体形状为矩形。第一子像素电极191a和第二子像素电极191b各自包括包含水平主干193和与其垂直的竖直主干192的十字形主干。另外，第一子像素电极191a和第二子像素电极191b各自通过水平主干193和竖直主干192被划分成第一子区域Da、第二子区域Db、第三子区域Dc、和第四子区域Dd，并且包括设置在子区域Da-Dd的每一个处的多个细小的分支194。
第一子像素电极191a和第二子像素电极191b分别接收来自第一漏电极175a和第二漏电极175b的数据电压。在此情况下，施加至第二漏电极175b的数据电压的一些通过第三源电极173c分割，使得施加至第一子像素电极191a的电压的大小可大于施加至第二子像素电极192b的电压的大小。
施加有数据电压的第一子像素电极191a和第二子像素电极191b与上部显示面板200的公共电极270一起产生电场以决定在这两个电极191a和191b与270之间的液晶层3的液晶分子的方向。根据所决定的液晶分子的方向，通过液晶层3的光的亮度改变。
上述薄膜晶体管和像素电极191的描述仅是一个实例。可改变薄膜晶体管的结构和像素电极的设计以改善侧面可视性。
接下来，将描述包括第二基板210的上部显示面板200。第二基板210和第一基板110彼此间隔开且彼此重叠。液晶层3可设置在第一基板110与第二基板210之间。
在第二基板210与液晶层3之间顺序地设置光阻挡部件220和保护层(overcoat)250。根据一种示例性实施方式，可省略保护层250。
光阻挡部件220可包括颜料例如炭黑和光敏性有机材料。本申请描述和说明其中光阻挡部件220设置在上部显示面板200中的示例性实施方式，但是不限于此。根据一种示例性实施方式，所述光阻挡部件可设置在下部显示面板100中。
用作场产生电极之一的公共电极270设置在保护层250与液晶层3之间。公共电极270与下部显示面板100的像素电极191一起产生电场以决定液晶层3的液晶分子31的定向。
包括液晶分子31的液晶层3位于下部显示面板100与上部显示面板200之间。液晶层3可具有负的介电各向异性并且可包括根据前述示例性实施方式的液晶组合物。
上述液晶组合物中包括的自配向化合物和反应性介晶可以突出物35的形式安置在液晶层3的与第一基板110和第二基板210相邻的表面处。
根据所述示例性实施方式，突出物35可包括如下的至少一种：通过用光照射前述液晶组合物而形成的自配向化合物聚合物、反应性介晶、自配向化合物、和通过用光照射前述液晶组合物而形成的反应性介晶聚合物。
所述自配向化合物可使液晶分子31垂直于第一基板110或第二基板210配向。根据本发明的示例性实施方式的显示装置不包括另外的配向层。液晶分子31可通过所述自配向化合物而垂直于第一基板110或第二基板210配向而无需配向层。
所述反应性介晶可设置在像素电极191或公共电极270上，或者可以通过用光例如紫外射线使由化学式3-1到3-5表示的化合物聚合而固化的聚合物的形式或者以由化学式3-1到3-5表示的化合物的形式包括在液晶层3中。所述反应性介晶可使液晶层3中包括的液晶分子31以相对于与第一基板110或第二基板210垂直的方向倾斜的方式配向。
根据这样的显示装置，通过包括自配向化合物而无需包括另外的配向层，可简化制造过程。另外，以上描述的液晶组合物可有助于所述自配向化合物的均匀铺展，从而减少在显示装置中出现的滴落斑点。
下文中，将参照图3、图4、和图5描述常规的和根据示例性实施方式的液晶组合物的滴落斑点。图3说明在常规的液晶组合物的滴落过程中出现的斑点的图像，图4说明各液晶化合物的根据吸附率的图像，且图5说明根据对比例1-4和实施例1-3的斑点水平的可视图像。
参照图3，在将常规的液晶组合物滴落到基板上的过程中，当自配向化合物被快速地吸附至基板时，铺展性可为低的。所述自配向化合物可在基板的一些区域中聚集而成为作为斑点可看到的，如图3中所示。
将参照图4描述当添加由化学式1-1到1-7表示的液晶化合物时与添加参比液晶(Ref)的情况相比根据时间的自配向化合物的吸附率和铺展性。在图4中所示的图像中，以黑色表示的部分表明自配向化合物被吸附。
当观察包含由化学式1-4到1-7表示的液晶化合物的任一种的液晶组合物约20分钟时，看到，与包含由化学式1-1到1-3表示的液晶化合物的任一种的液晶组合物相比，其中自配向化合物未被吸附的(以白色表示的)区域是显著的(相当大的)。
相比之下，看到，包含由化学式1-1到1-3表示的液晶化合物的任一种的液晶组合物是以黑色表示的，因为在经过约20分钟之后，相当大的量的自配向化合物被吸附到基板上。
看到，与由化学式1-1到1-3表示的液晶化合物相比，由化学式1-4到1-7表示的液晶化合物使自配向化合物对基板的吸附率减小，从而使液晶组合物的铺展性改善。
因此，根据本发明的示例性实施方式的液晶组合物以比由化学式1-1到1-3表示的液晶化合物的含量高的含量包含由化学式1-4到1-7表示的液晶化合物。这是为了防止所述自配向化合物被快速地吸附到所述基板上而成为作为斑点可看到的。
下文中，将参照表2描述根据本发明的示例性实施方式的液晶组合物中的液晶化合物的含量范围。
表2
在表2中，CF 1-1至CF 1-8中的基团R和R'具体如下表2a中所示：
表2a
在表2中，“RV”表示旋转粘度，且“CF”表示化学式。参照表2，在由化学式1-1和化学式1-2表示的化合物的情况下，当以1重量％包含时目视观察不到滴落斑点(在表2中通过X表示)，但是当以3重量％或更大的含量包含时目视观察到滴落斑点(在表2中通过O表示)。另外，在由化学式1-3表示的液晶化合物的情况下，当以大于10重量％包含时目视观察到滴落斑点。结果，由化学式1-1表示的液晶化合物的含量可为整个液晶组合物的0-1重量％，由化学式1-2表示的液晶化合物的含量可为整个液晶组合物的0-1重量％，和由化学式1-3表示的液晶化合物的含量可为整个液晶组合物的3-10重量％。
由化学式1-4到1-7表示的液晶化合物未显示出取决于其含量的滴落斑点可视性。然而，由化学式1-4到1-7表示的液晶化合物导致略高的旋转粘度。由于根据本发明的示例性实施方式的液晶组合物可具有约70-约150mPa·s的旋转粘度，因此由化学式1-4到1-7表示的液晶化合物可具有在满足所述旋转粘度的范围内的预定含量。
另外，在由化学式1-8表示的液晶化合物的情况下，在约35重量％下目视观察到滴落斑点。由化学式1-8表示的液晶化合物的含量可为约3-30重量％。
下文中，将参照表3和图5描述根据对比例1-4和实施例1-3的液晶组合物的斑点水平的可视图像。
对比例1使用包括包含表3中所示的液晶化合物和反应性介晶但是不包含自配向化合物的液晶组合物以及配向层的显示装置，并且对比例2-4和实施例1-3使用包括包含表3中所示的液晶化合物、自配向化合物、和反应性介晶的液晶组合物的显示装置。对比例2-4和实施例1-3不包括另外的配向层。在表3中，由化学式1-9表示的化合物如下，其中R和R'独立地表示C1-C8烷基、烯基、或烷氧基。
表3
在表3中，“CF”表示化学式，并且“CE”表示对比例。表3中的CF1-3至CF 1-8具体请参见表2a。参照表3和图5，当将包括预定的液晶化合物和反应性介晶的液晶组合物应用于根据对比例1的包括配向层的显示装置时，斑点图像呈现水平1。相比之下，在其中显示装置包括与对比例1的液晶组合物相同的液晶组合物但是不包括配向层的对比例2中，斑点图像呈现水平2。在其中显示装置包括包含表3中显示的液晶化合物、反应性介晶、和自配向化合物的液晶组合物，但是不包括配向层的对比例3和对比例4中，斑点图像呈现水平3。
相比之下，在其中显示装置包括包含表3中所示的液晶化合物、反应性介晶、和自配向化合物的液晶组合物，但是不包括配向层的实施例1-3中，斑点图像呈现水平1。在实施例1-3中，虽然未提供另外的配向层，但是通过提供根据本发明的液晶组合物，斑点图像呈现与包括配向层的对比例1的水平类似的水平。
尽管在本文中已经描述了一些示例性实施方式和实施，但是由该描述，另外的实施方式和变型将是明晰的。因此，本发明构思不限于这样的实施方式，而是限于所附权利要求的较宽的范围以及如对于本领域普通技术人员将是明晰的各种明显的变型和等同布置。

Claims (10)

1.液晶组合物，其包括：
选自化学式1-1到1-8的至少一种液晶化合物；
选自化学式2-1和2-2的至少一种自配向化合物；和
选自化学式3-1到3-5的至少一种反应性介晶：
其中在化学式1-1到1-7中R和R'独立地表示C1-C8烷基、烯基、或烷氧基，且在化学式1-8中X和Y独立地表示C1-C8烷基。
2.如权利要求1所述的液晶组合物，其中：
由化学式1-1表示的液晶化合物的含量为整个液晶组合物的0-1重量％，
由化学式1-2表示的液晶化合物的含量为整个液晶组合物的0-1重量％，
由化学式1-3表示的液晶化合物的含量为整个液晶组合物的3-10重量％，
由化学式1-4表示的液晶化合物的含量为整个液晶组合物的3-20重量％，
由化学式1-5表示的液晶化合物的含量为整个液晶组合物的3-20重量％，
由化学式1-6表示的液晶化合物的含量为整个液晶组合物的3-20重量％，
由化学式1-7表示的液晶化合物的含量为整个液晶组合物的10-30重量％，和
由化学式1-8表示的液晶化合物的含量为整个液晶组合物的3-30重量％。
3.如权利要求1所述的液晶组合物，其中所述自配向化合物的含量为整个液晶组合物的0.05重量％-3重量％。
4.如权利要求1所述的液晶组合物，其中所述反应性介晶的含量为整个液晶组合物的0.05重量％-3重量％。
5.如权利要求1所述的液晶组合物，其中所述液晶组合物具有0.08-0.13的各向异性的折射率、70-150mPa·s的旋转粘度、和-2.8到-5.5的各向异性的介电常数。
6.如权利要求1所述的液晶组合物，其中所述至少一种液晶化合物选自化学式1-3到1-8。
7.如权利要求1所述的液晶组合物，其中在由化学式1-1到1-3表示的液晶化合物的任一种与由化学式2-1和化学式2-2表示的自配向化合物之间的平均相互作用能的绝对值小于在由化学式1-4到1-8表示的液晶化合物的任一种与由化学式2-1和化学式2-2表示的自配向化合物之间的平均相互作用能的绝对值。
8.如权利要求1所述的液晶组合物，其中在由化学式1-1到1-3表示的液晶化合物的任一种与由化学式2-1和化学式2-2表示的自配向化合物之间的平均相互作用能的绝对值小于在由化学式1-4和化学式1-5表示的液晶化合物的任一种与由化学式2-1和化学式2-2表示的自配向化合物之间的平均相互作用能的绝对值。
9.显示装置，其包括：
配置成彼此面对和重叠的第一基板和第二基板；和
设置在所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层，
其中所述液晶层包括如权利要求1-8任一项所述的液晶组合物。
10.如权利要求9所述的显示装置，其中所述自配向化合物设置在所述液晶层的与所述第一基板和所述第二基板相邻的表面处，以使所述液晶层中包括的多个液晶分子竖直地配向，和其中所述反应性介晶设置在所述液晶层的与所述第一基板和所述第二基板相邻的表面处，以使所述液晶层中包括的多个液晶分子以相对于与所述第一基板垂直的方向倾斜的方式配向。
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