共平面开关模式液晶显示器件及其制造方法技术

共平面开关模式液晶显示器件包括在像素区内包含像素电极的第一基板；与第一基板彼此相对且包括公共电极的第二基板；设置在该像素电极上的第一定向层；设置在公共电极上的第二定向层；覆盖在第一定向层上且具有第一自发极化的第一铁电液晶层；覆盖在第二定向层上且具有第二自发极化的第二铁电液晶层；和设置在第一和第二铁电液晶层之间的扭曲向列液晶层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种共平面开关模式的液晶显示器件，尤其涉及一种具有快速响应和改善透射率的共平面开关模式的液晶显示器件。
技术介绍
平面显示器件，例如液晶显示器件因为其薄及轻的结构以及的能耗低而常常被用作显示器件。为了显示数据，液晶显示器件利用了光学的各向异性和液晶分子的极性。液晶分子通常细而长。该液晶分子通常具有预倾角从而该分子沿一个方向排列。在将驱动电压施加在液晶分子上时，该预倾角将发生变化且液晶分子沿不同的方向排列。从而，显示图像并控制由液晶显示的光学各向异性所偏振的光。经常使用一种有源矩阵液晶显示器，由于更高的清晰度和画面质量。有源矩阵液晶显示器具有薄膜晶体管和被连接至以矩阵的方式排列的薄膜晶体管的像素电极。液晶显示器件包括具有上基板和下基板的液晶显示面板。上基板被称为滤色片基板，且下基板被成为阵列基板。上基板和下基板相互间隔且液晶被夹入其中。上基板包括公共电极且下基板包括像素电极。当驱动电压被施加至位于上基板上的公共电极和位于下基板上的像素电极时，由所提供电压的差值形成与所述电极相垂直的电场。电场控制液晶分子的排列方向。当液晶被该垂直电场所驱动时，透射率和孔径比将增加但可视角将减少。因此，采用一种使用共平面开关(IPS)的具有水平电场的液晶驱动方法。附图1为表示根据现有技术的共平面开关模式液晶显示器件的液晶面板1的横截面图。液晶面板1包括具有滤色片的滤色片基板9和具有薄膜晶体管的阵列基板10。滤色片基板9和阵列基板10被设置为互相面对。液晶层11设置在滤色片基板9和阵列基板10之间。公共电极17和像素电极30被水平地设置在阵列基板10上，且通过提供至公共电极17和像素电极30之间的电压差而形成水平电场L。因此，该共平面开关模式液晶显示器件工作以控制水平电场L内的液晶分子。附图2A和2B表示根据现有技术的共平面开关模式液晶显示器件的“开”和“关”状态。附图2A给出了处于“开”状态下的液晶的排列状态。提供电压且对应于公共电极17和像素电极30的每一液晶11a的排列保持不变。位于公共电极17和像素电极30之间的液晶11b沿与水平电场L相同的方向排列。水平电场L通过施加在公共电极17和像素电极30之间的电压而形成。因此，由于液晶的排列根据水平电场而变化，共平面开关模式液晶显示器件具有宽阔的视角。从而，可以由顶部，底部，左和右边位置以约80°-85°的角度在无需反向处理(reversal process)的情况下观察共平面开关模式液晶显示器件。附图2B给出了处于“关”状态的液晶的排列状态。不施加电压且液晶层11的排列状态未被改变。公共电极17和像素电极30之间没有水平电场形成。附图3为根据现有技术的共平面开关模式液晶显示器件的平面图。公共电极17和像素电极30形成于阵列基板10上。公共电极17和像素电极30将屏蔽一个像素区P，从而孔径比减少。当透过液晶液晶显示器件的光的数量连同电极被减少时，亮度被降低。扭曲向列(“TN”)液晶可以被经常用于液晶显示器件和共平面开关模式液晶显示器件。由于TN液晶具有超过30ms的相对较慢的响应时间，使用TN液晶的液晶显示器件将提供较低的显示质量，其在进行快速运动显示例如动画时将出现余象。为了提高响应速度，使用了一种铁电液晶(“FLC”)模式的液晶显示器件。该FLC模式液晶显示器件使用了具有较高响应速度的铁电液晶。铁电液晶被成为手性近晶C液晶。该铁电液晶分子的响应时间很快。手性近晶C液晶被按一角度排列。当电场施加在手性近晶C液晶上时，偶极矩沿一个方向排列，且分子排列一致且在电场消除后仍然保持。进一步，当电场沿相反的方向施加在手性近晶C液晶上时，分子排列将高速度得被反转至相反方向。铁电液晶的分子排列根据电场的极化而不同，且FLC模式的液晶显示器件表现出快速的响应。附图4为表示根据现有技术使用了铁电液晶的FLC模式液晶显示器件的横截面图。如附图4中所示，具有间隙d1的铁电液晶80被设置在位于阵列基板80上的第一定向层55和位于滤色片基板70上的第二定向层75之间。在FLC模式的液晶显示器件中，液晶显示板40的间隙d1应当小于2μm。进一步地，由于在常规温度下其呈几乎凝胶的状态，很难将铁电液晶注入。因此，需要一种液晶显示器，其提供了FLC模式液晶显示器件和共平面开关模式液晶显示器件的优先，例如宽视角，高亮度，和快速的相应速度。
技术实现思路
仅仅作为介绍，共平面开关模式液晶显示器件包括第一基板，该第一基板在像素区内包含像素电极；面向第一基板且包括公共电极的第二基板；设置在该像素电极上的第一定向层；设置在公共电极上的第二定向层；覆盖在第一定向层上且具有第一自发极化的第一铁电液晶层；覆盖在第二定向层上且具有第二自发极化的第二铁电液晶层；和设置在第一和第二铁电液晶层之间的扭曲向列液晶层。在共平面开关模式液晶显示器件中，第一自发极化的旋转速度不同于第二自发极化的旋转速度，且第一自发极化的方向与第二自发极化的方向相同。共平面开关模式液晶显示器件的制造方法包括在第一基板上形成像素电极；在第二基板上形成公共电极；在像素电极上形成第一定向层；在公共电极上形成第二定向层；通过在第一定向层上涂覆各相同性各向同性相的铁电液晶形成第一铁电液晶层；通过在第二定向层上涂覆各相同性的铁电液晶各向同性相形成第二铁电液晶层；将第一铁电液晶层暴露于第一环境中以生成第一自发极化；将第二铁电液晶层暴露于不同与第一环境的第二环境中以生成第二自发极化；连接第一和第二基板使第一和第二铁电液晶层相互面对；以及在第一和第二铁电液晶层之间形成扭曲向列液晶层。附图说明所包含的用于提供本专利技术进一步理解的附图被加入并构成该申请的一部分，该附图表示了实施例且连同说明书部分一起用于解释专利技术的原理。在附图中，附图1所示为根据现有技术的共平面开关模式的液晶显示器的液晶显示板的横截面图；附图2A和2B所示为根据现有技术的共平面开关模式液晶显示器件的“开”和“关”状态的横截面图；附图3所示为根据现有技术的共表面开关模式液晶显示器件的平面图；附图4所示为根据现有技术的使用铁电液晶的FLC模式液晶显示器件的横截面图；附图5A至5C所示为共平面开关模式液晶显示器件的阵列基板上的铁电液晶层的形成过程的横截面图；附图6A至6C所示为共平面开关模式液晶显示器件的滤色片基板上的铁电液晶层的形成过程的横截面图；附图7所示为液晶显示器件中所施加电压—透射率(V-T)的理想曲线图；附图8所示为共平面开关模式液晶显示器件的像素区域的横截面图；附图9所示为在第一和第二铁电液晶层中的液晶指向矢的运动和在扭曲向列中的液晶分子的运动的图；附图10所示为共平面开关模式液晶显示器件的扭曲向列液晶层中的液晶分子响应所施加的电压的运动的图；以及附图11所示为现有技术液晶显示器件的所提供的电压—透射率曲线和共平面开关模式液晶显示器件的V-T曲线的图表。具体实施例方式铁电液晶具有与温度有关的相变。根据温度的变化，例如从高温至低温，铁电液晶的相变包括各向同性相至向列相(N*)；向列相(N*)至近晶相(SMC*)，以及近晶相(SmC*)至晶相。此外，铁电液晶的粘度随温度而变化。粘度在各向同性相时最低且在晶相时最高。为了在基板上设置铁电液晶，具有低粘度的各向同性相状态比较合适。如上所述，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种共平面开关模式液晶显示器件，包括：在像素区域中包含有像素电极的第一基板；与所述第一基板彼此相对且包含公共电极的第二基板；设置在所述像素电极上的第一定向层；设置在所述公共电极上的第二定向层；设置在所 述第一定向层上并且包括第一自发极化的第一铁电液晶层；设置在所述第二定向层上并且包括第二自发极化的第二铁电液晶层；和设置在所述第一和第二铁电液晶层之间的扭曲向列层；并且其中所述第一自发极化的旋转速度与第二自发极化的旋转 速度不同，且其中所述第一自发极化的方向与第二自发极化的方向相同。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：崔秀石，
申请(专利权)人：LG菲利浦LCD株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]