具有偶極矩特性的添加劑的液晶顯示設備的制造方法
【專利說明】
[0001] 本申請是申請日為2013年5月21日、申請號為201310190158. 5、發明名稱為"具 有偶極矩特性的添加劑的液晶顯示設備"的專利申請的分案申請。
技術領域
[0002] 本發明涉及一種液晶顯示（IXD)設備，并且更具體地，涉及一種通過利用低驅動 電壓進行驅動而具有減少功率消耗的性能和快速的響應時間的LCD設備。
【背景技術】
[0003] 通常，由于利用低工作電壓來驅動IXD設備，因此IXD設備具有低功率消耗并且用 作便攜式設備。因此，LCD設備廣泛地應用于諸如筆記本電腦、監視器、飛船、飛機等各種領 域。
[0004] IXD設備包括下基板、上基板以及形成在下基板與上基板之間的液晶層。在IXD設 備中，利用電場來調整液晶層中的液晶的配向，并且因而，調整LCD設備的透光率，由此顯 示圖像。
[0005] 根據調整液晶配向的方案，以扭曲向列（TN)模式、垂直配向（VA)模式、面內切換 (IPS :in-plane switching)模式或者邊緣場切換（FFS)模式對IXD設備進行各種開發。
[0006] 在這些模式當中，IPS模式和FFS模式是在下基板上排列多個像素電極和公共電 極的模式，并且因而，利用像素電極與公共電極之間的電場來調整液晶的配向。
[0007] IPS模式是其中多個像素電極和公共電極平行地交替排列的模式，并且因而，在像 素電極與公共電極之間分別生成橫向電場，由此調整液晶的配向。FFS模式是其中像素電極 和公共電極形成為彼此分離并且像素電極與公共電極之間具有絕緣層的模式，所述像素電 極和公共電極中的一個以板狀形成，而另一個以指狀形成，由此利用在像素電極與公共電 極之間生成的邊緣場來調整液晶的配向。
[0008] 在下文中，將參照圖1來描述現有技術的IPS模式IXD設備。
[0009] 圖1是示意性地例示現有技術的IPS模式IXD設備的截面圖。
[0010] 在圖1中看到，現有技術的IPS模式IXD設備包括上基板10、下基板20、密封劑30 和液晶層40。
[0011] 在上基板10上依次形成遮光層12、濾色器層14和覆蓋層16。
[0012] 遮光層12防止光泄露到除了像素區域以外的區域，并且以矩陣結構形成。
[0013] 濾色器層14形成在遮光層12上，并且包括多個紅色（R)、綠色（G)、藍色（B)濾色 器。
[0014] 覆蓋層16形成在濾色器層14上，并且對基板進行平坦化。
[0015] 在下基板20上形成陣列層22、多個像素電極24和多個公共電極26。
[0016] 陣列層22包括：彼此交叉以限定多個像素區域的多個選通線（未示出）和多個數 據線（未示出）；以及分別形成在通過選通線和數據線的交叉而限定的像素區域中的多個 薄膜晶體管（TFT)。
[0017] 像素電極24形成在陣列層22上，并且電連接到該陣列層22內部的相應 (respective)像素。
[0018] 公共電極26形成在陣列層22上，并且與像素電極24 -起生成電場，以驅動液晶 層40。
[0019] 密封劑30形成在上基板10與下基板20之間。通過該密封劑30將上基板10粘 附到下基板20。
[0020] 液晶層40形成在上基板10與下基板20之間。在液晶層40中，根據由像素電極 24和公共電極26所生成的電場的方向來調整液晶的配向。
[0021] 然而，現有技術的IPS模式IXD設備具有如下限制。通常，可能期望使IXD設 備的驅動電壓下降，以減少該LCD設備的功率消耗。當液晶的介電各向異性（Δε = ε // - ε丄）的絕對值高時，可以使用液晶層40的液晶來使LCD設備的驅動電壓下降。作 為示例，當使用正液晶作為液晶層40的液晶時，與介電各向異性（△ ε )是3的情況相比， 在介電各向異性（Α ε)是4的情況下，可以使驅動電壓進一步下降。作為另一個示例，當 使用負液晶作為液晶層40的液晶時，與介電各向異性（△ ε )是-3的情況相比，在介電各 向異性（Α ε )是-4的情況下，可以使驅動電壓進一步下降。
[0022] 然而，當使用具有高介電各向異性（Δ ε = ε //-ε丄）的絕對值的負液晶來 使驅動電壓下降時，液晶的旋轉粘度可能實質上增加并且由此液晶的響應時間可能變得更 慢。
【發明內容】
[0023] 因此，本發明可以提供一種IXD設備，該IXD設備基本上消除了由于現有技術的限 制和缺點而引起的一個或更多個問題。本發明的一個方面可以提供一種具有快速響應時間 的IXD設備。
[0024] 本發明的額外優點和特征一部分將在以下說明書中進行闡述，并且一部分對于本 領域普通技術人員而言在研讀以下內容后將變得顯而易見，或者可以從本發明的實踐中獲 知。本發明的目的和其它優點可以通過在本書面說明書及其權利要求書及附圖中具體指出 的結構來實現和獲得。
[0025] 為了實現這些以及其它優點并且根據本發明的目的，如本文具體實施并廣泛描述 地，提供了一種LCD設備，所述LCD設備包括：第一基板與第二基板，所述第一基板與所述第 二基板彼此面對；密封劑，所述密封劑形成在所述第一基板與所述第二基板之間，并且將所 述第一基板粘附到所述第二基板；以及液晶層，所述液晶層形成在所述第一基板與所述第 二基板之間，其中，所述液晶層包括液晶和添加劑，當電場被施加到所述添加劑時所述添加 劑具有偶極矩特性。在該實施方式中，所述添加劑的尺寸大于液晶分子的尺寸，使得所述添 加劑的旋轉運動導致所述液晶分子旋轉。
[0026] 在另一個實施方式中，一種液晶顯不（IXD)設備，所述IXD設備包括：第一基板與 第二基板，所述第一基板與所述第二基板彼此面對；密封劑，所述密封劑形成在所述第一基 板與所述第二基板之間，并且將所述第一基板粘附到所述第二基板；液晶層，所述液晶層形 成在所述第一基板與所述第二基板之間，并且包括多個液晶分子；以及多個粒子，所述多個 粒子分散在所述液晶層中，并且被配置為在將電場施加到所述多個粒子時旋轉，使得扭矩 被傳送到與每個粒子相鄰的所述液晶分子。在該實施方式中，液晶分子的尺寸小于粒子的 尺寸。
[0027] 要理解的是，本發明的前述概括描述和以下詳細描述二者都是示例性和解釋性 的，并且旨在提供對所要求保護的本發明的進一步解釋。
【附圖說明】
[0028] 附圖被包括以提供對本發明的進一步理解，并且被并入本申請且構成本申請的一 部分，附圖例示了本發明的（多個）實施方式，并且與說明書一起用于解釋本發明的原理。 在附圖中：
[0029] 圖1是示意性地例示現有技術的IPS模式IXD設備的截面圖；
[0030] 圖2是示出由于液晶的介電各向異性的改變而引起的旋轉粘度的改變的曲線圖。
[0031] 圖3A是示意性地例示當沒有施加電場時根據本發明的實施方式的LCD設備的截 面圖，并且針對IPS模式LCD設備；
[0032] 圖3B是示意性地例示當將施加電場時根據本發明的實施方式的LCD設備的截面 圖，并且針對IPS模式IXD設備；
[0033] 圖4A例示當將電場施加到正液晶時該正液晶的配向狀態；
[0034] 圖4B例示當將電場施加到負液晶時該負液晶的配向狀態；
[0035] 圖5是示出在使用正液晶的情況下和使用負液晶的情況下亮度改變的曲線圖；以 及
[0036] 圖6是示意性地例示根據本發明的另一個實施方式的LCD設備的截面圖，并且針 對FFS模式IXD設備。
【具體實施方式】
[0037] 現在將詳細參照本發明的示例性實施方式，在附圖中例示了這些示例性實施方式 的示例。在可能的情況下，將使用相同的附圖標記貫穿附圖來指代相同或相似的部件。在 下文中，將參照附圖詳細描述本發明的實施方式。
[0038] 圖2是示出正液晶和負液晶的介電各向異性和旋轉粘度的關系的曲線圖。正液晶 是具有為正（+)值的介電各向異性（A ε = ε // - ε丄）的液晶（即，其中水平介電常數 (ε //)大于垂直介電常數（ε丄）的液晶），并且該正液晶具有液晶的導向（director) 與電場的方向平行對準的特性。此外，負液晶是具有為負的介電各向異性（A ε = ε // - ε丄）的液晶（g卩，其中水平介電常數（ε // )小于垂直介電常數（ε丄）的液 晶），并且該負液晶具有液晶的導向與電場的方向垂直對準的特性。
[0039] 如圖2所示，介電各向異性的絕對值越高，正液晶和負液晶的旋轉粘度越高。因