具有偶极矩特性的添加剂的液晶显示设备的制造方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请日为2013年5月21日、申请号为201310190158. 5、发明名称为"具 有偶极矩特性的添加剂的液晶显示设备"的专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及一种液晶显示（IXD)设备，并且更具体地，涉及一种通过利用低驱动 电压进行驱动而具有减少功率消耗的性能和快速的响应时间的LCD设备。
【背景技术】
[0003] 通常，由于利用低工作电压来驱动IXD设备，因此IXD设备具有低功率消耗并且用 作便携式设备。因此，LCD设备广泛地应用于诸如笔记本电脑、监视器、飞船、飞机等各种领 域。
[0004] IXD设备包括下基板、上基板以及形成在下基板与上基板之间的液晶层。在IXD设 备中，利用电场来调整液晶层中的液晶的配向，并且因而，调整LCD设备的透光率，由此显 示图像。
[0005] 根据调整液晶配向的方案，以扭曲向列（TN)模式、垂直配向（VA)模式、面内切换 (IPS :in-plane switching)模式或者边缘场切换（FFS)模式对IXD设备进行各种开发。
[0006] 在这些模式当中，IPS模式和FFS模式是在下基板上排列多个像素电极和公共电 极的模式，并且因而，利用像素电极与公共电极之间的电场来调整液晶的配向。
[0007] IPS模式是其中多个像素电极和公共电极平行地交替排列的模式，并且因而，在像 素电极与公共电极之间分别生成横向电场，由此调整液晶的配向。FFS模式是其中像素电极 和公共电极形成为彼此分离并且像素电极与公共电极之间具有绝缘层的模式，所述像素电 极和公共电极中的一个以板状形成，而另一个以指状形成，由此利用在像素电极与公共电 极之间生成的边缘场来调整液晶的配向。
[0008] 在下文中，将参照图1来描述现有技术的IPS模式IXD设备。
[0009] 图1是示意性地例示现有技术的IPS模式IXD设备的截面图。
[0010] 在图1中看到，现有技术的IPS模式IXD设备包括上基板10、下基板20、密封剂30 和液晶层40。
[0011] 在上基板10上依次形成遮光层12、滤色器层14和覆盖层16。
[0012] 遮光层12防止光泄露到除了像素区域以外的区域，并且以矩阵结构形成。
[0013] 滤色器层14形成在遮光层12上，并且包括多个红色（R)、绿色（G)、蓝色（B)滤色 器。
[0014] 覆盖层16形成在滤色器层14上，并且对基板进行平坦化。
[0015] 在下基板20上形成阵列层22、多个像素电极24和多个公共电极26。
[0016] 阵列层22包括：彼此交叉以限定多个像素区域的多个选通线（未示出）和多个数 据线（未示出）；以及分别形成在通过选通线和数据线的交叉而限定的像素区域中的多个 薄膜晶体管（TFT)。
[0017] 像素电极24形成在阵列层22上，并且电连接到该阵列层22内部的相应 (respective)像素。
[0018] 公共电极26形成在阵列层22上，并且与像素电极24 -起生成电场，以驱动液晶 层40。
[0019] 密封剂30形成在上基板10与下基板20之间。通过该密封剂30将上基板10粘 附到下基板20。
[0020] 液晶层40形成在上基板10与下基板20之间。在液晶层40中，根据由像素电极 24和公共电极26所生成的电场的方向来调整液晶的配向。
[0021] 然而，现有技术的IPS模式IXD设备具有如下限制。通常，可能期望使IXD设 备的驱动电压下降，以减少该LCD设备的功率消耗。当液晶的介电各向异性（Δε = ε // - ε丄）的绝对值高时，可以使用液晶层40的液晶来使LCD设备的驱动电压下降。作 为示例，当使用正液晶作为液晶层40的液晶时，与介电各向异性（△ ε )是3的情况相比， 在介电各向异性（Α ε)是4的情况下，可以使驱动电压进一步下降。作为另一个示例，当 使用负液晶作为液晶层40的液晶时，与介电各向异性（△ ε )是-3的情况相比，在介电各 向异性（Α ε )是-4的情况下，可以使驱动电压进一步下降。
[0022] 然而，当使用具有高介电各向异性（Δ ε = ε //-ε丄）的绝对值的负液晶来 使驱动电压下降时，液晶的旋转粘度可能实质上增加并且由此液晶的响应时间可能变得更 慢。
【发明内容】
[0023] 因此，本发明可以提供一种IXD设备，该IXD设备基本上消除了由于现有技术的限 制和缺点而引起的一个或更多个问题。本发明的一个方面可以提供一种具有快速响应时间 的IXD设备。
[0024] 本发明的额外优点和特征一部分将在以下说明书中进行阐述，并且一部分对于本 领域普通技术人员而言在研读以下内容后将变得显而易见，或者可以从本发明的实践中获 知。本发明的目的和其它优点可以通过在本书面说明书及其权利要求书及附图中具体指出 的结构来实现和获得。
[0025] 为了实现这些以及其它优点并且根据本发明的目的，如本文具体实施并广泛描述 地，提供了一种LCD设备，所述LCD设备包括：第一基板与第二基板，所述第一基板与所述第 二基板彼此面对；密封剂，所述密封剂形成在所述第一基板与所述第二基板之间，并且将所 述第一基板粘附到所述第二基板；以及液晶层，所述液晶层形成在所述第一基板与所述第 二基板之间，其中，所述液晶层包括液晶和添加剂，当电场被施加到所述添加剂时所述添加 剂具有偶极矩特性。在该实施方式中，所述添加剂的尺寸大于液晶分子的尺寸，使得所述添 加剂的旋转运动导致所述液晶分子旋转。
[0026] 在另一个实施方式中，一种液晶显不（IXD)设备，所述IXD设备包括：第一基板与 第二基板，所述第一基板与所述第二基板彼此面对；密封剂，所述密封剂形成在所述第一基 板与所述第二基板之间，并且将所述第一基板粘附到所述第二基板；液晶层，所述液晶层形 成在所述第一基板与所述第二基板之间，并且包括多个液晶分子；以及多个粒子，所述多个 粒子分散在所述液晶层中，并且被配置为在将电场施加到所述多个粒子时旋转，使得扭矩 被传送到与每个粒子相邻的所述液晶分子。在该实施方式中，液晶分子的尺寸小于粒子的 尺寸。
[0027] 要理解的是，本发明的前述概括描述和以下详细描述二者都是示例性和解释性 的，并且旨在提供对所要求保护的本发明的进一步解释。
【附图说明】
[0028] 附图被包括以提供对本发明的进一步理解，并且被并入本申请且构成本申请的一 部分，附图例示了本发明的（多个）实施方式，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。 在附图中：
[0029] 图1是示意性地例示现有技术的IPS模式IXD设备的截面图；
[0030] 图2是示出由于液晶的介电各向异性的改变而引起的旋转粘度的改变的曲线图。
[0031] 图3A是示意性地例示当没有施加电场时根据本发明的实施方式的LCD设备的截 面图，并且针对IPS模式LCD设备；
[0032] 图3B是示意性地例示当将施加电场时根据本发明的实施方式的LCD设备的截面 图，并且针对IPS模式IXD设备；
[0033] 图4A例示当将电场施加到正液晶时该正液晶的配向状态；
[0034] 图4B例示当将电场施加到负液晶时该负液晶的配向状态；
[0035] 图5是示出在使用正液晶的情况下和使用负液晶的情况下亮度改变的曲线图；以 及
[0036] 图6是示意性地例示根据本发明的另一个实施方式的LCD设备的截面图，并且针 对FFS模式IXD设备。
【具体实施方式】
[0037] 现在将详细参照本发明的示例性实施方式，在附图中例示了这些示例性实施方式 的示例。在可能的情况下，将使用相同的附图标记贯穿附图来指代相同或相似的部件。在 下文中，将参照附图详细描述本发明的实施方式。
[0038] 图2是示出正液晶和负液晶的介电各向异性和旋转粘度的关系的曲线图。正液晶 是具有为正（+)值的介电各向异性（A ε = ε // - ε丄）的液晶（即，其中水平介电常数 (ε //)大于垂直介电常数（ε丄）的液晶），并且该正液晶具有液晶的导向（director) 与电场的方向平行对准的特性。此外，负液晶是具有为负的介电各向异性（A ε = ε // - ε丄）的液晶（g卩，其中水平介电常数（ε // )小于垂直介电常数（ε丄）的液 晶），并且该负液晶具有液晶的导向与电场的方向垂直对准的特性。
[0039] 如图2所示，介电各向异性的绝对值越高，正液晶和负液晶的旋转粘度越高。因