CN1037030C - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

一个液晶显示装置包括：上和下衬片及形成在衬片的一个表面上的电极和形成在衬片整个表面上的取向膜，夹在衬片之间的向列液晶，和一个用来移动所说液晶的分子的纵轴的驱动装置，所说的驱动装置适于向液晶施加电压以选择性地且双稳地执行在第一和第一状态之间的转换，其中在第一状态下邻近于上衬片的液晶分子的纵轴有一个相对于衬片的倾角，并且邻近于下衬片的液晶分子的纵轴平行于下衬片，同时投影到衬片平面上的邻近上和下衬片的液晶分子的纵轴以基本上相同的方向取向，在第二状态下邻近于下衬片的液晶分子的纵轴相对于衬片的横截面方向有一个倾角，并且邻近于上衬片的液晶分子的纵轴平行于衬片的横截面方向，同时投影到衬片平面上的邻近于上和下衬片的液晶分子的纵轴以基本上相同的方向取向。

Description

液晶显示装置
本发明涉及液晶显示装置，尤其涉及采用向列液晶和聚合物取向膜的液晶显示装置。
采用液晶的显示装置的常规显示模式包括动态散射(DS)型，扭曲向列(TN)型，电控双折射(ECB)型，相变(PC)型，记忆型，宾—主(GH)型，表面稳定铁电性(SSF)型，Heilmayer型和Whitetyler型。这些模式根据将施加到液晶上的电信号转换为光信息的方法的不同而不同。
在这些模式当中，目前把主要采用向列液晶的TN型及其改进和超扭曲向列(STN)型应用于商业性显示装置物品，比如手表，手持计算器，文字处理器，个人计算机，电视和类似的物品。显示装置的这两种模式利用了液晶的旋光本领。
另一种已知的液晶显示装置是一种染料混合型，其利用了混合在液晶中的二色性染料的光吸收特性。Heilmayer型和Whitetyler型显示装置就是染料混合型显示装置。Heilmayer型利用了混合有二色性染料的液晶和一个单偏振板的组合。Whitetyler型利用了一种允许混合有二色性染料的液晶分子在衬片之间成螺旋形取向的手性掺杂剂，因而不需要偏振板。
然而，由于TN型，STN型，Heilmayer型和Whitetyler型液晶显示装置的工作原理是基于利用液晶分子的介电各向异性的场效应，所获得的响应时间是在几百至几十毫秒的量级。因此，向列液晶和显示模式装置的常规组合不能提供足够快的响应速度，而不适用于需要更快响应的比如一个CAD终端中。另外，它们的电—光效应起因于液晶分子的两个状态之间的转换，这两个状态就是一个液晶分子同一扭曲取向的状态和一个液晶分子相对于衬片平面竖直的状态。因此，由于该工作原理视角依赖于液晶分子的扭曲方向是不可避免的。
作为一种提供了更快响应的液晶显示装置，N.A.Clark和Lagerwall在《应用物理学报》第36，899页(1980年)，日本未审专利申请56-107216(1981年)和美国专利申请4,366,924中提出了表面稳定的铁电液晶显示装置。SSFLCD利用在由一种近晶型液晶的自发极化产生的极性和由一个电场产生的极性之间的电相互作用来使得液晶分子可以在其中运动的圆锥转向。这使得转换要比向列液晶快很多，并且提供了一个没有视角依赖性的优点。然而，还存在一些问题。问题在于近晶型液晶分子的层状结构使取向控制困难，一旦振动打乱了方向则很难恢复，还有类似的问题。
另外，由Georges，Durand提出了两种类型的采用向列液晶的双稳液晶显示装置。
如在PCT公开WO 91/11747所公开的那样，其中一个这种类型的液晶显示装置使用手性离子来产生驱动扭转。这种显示装置使用混合液晶中的右旋和左旋的手性离子以提供均匀的离子分布来通过施加电压产生驱动扭转。象SSFLCD一样，使用脉冲电场可以平行于衬片的平面使液晶分子转向。然而，若在此装置中使用了杂质离子，则在可靠性方面就会存在严重问题。
如在PCT WO 92/00546中所公开的那样，其它类型的显示装置采用由取向扭转造成的电挠曲极化来产生驱动扭转。这种装置没有任何由于杂质造成的严重问题，并且更可靠。象SSLCD一样，施加脉冲电场会平行于衬片的平面使转向液晶分子转向，并且这种装置的响应时间是大约100μsec。因为液晶分子平行于衬片的平面转向，没有视角依赖性。使用向列液晶消除了由SSFLCD带来的一些问题(比如取向控制困难和抗振性低)，并且工作温度范围宽。
在图10中，表示由Georges，Durand在《SID Precedings》606-607页(1991年)和《应用物理学报》1085-1086页，第60卷，第9篇(1992年)中报导的一个采用电挠曲电极化的向列双稳显示装置的结构。图10表示了该显示装置包括玻璃板7和8，液晶层9，透明电极10，SiO取向膜11和隔离物12。通过相对于衬片法线成74°角蒸发来沉积SiO取向膜，其厚度为30，并且隔离物的直径大约是1至3μm。这种条件稳定了液晶分子的方向C，即垂直于SiO蒸发方向且平行于衬片平面方向，如图11所示。然而，当通过添加手性掺杂剂而产生扭曲能时，出现了方向A和B，其中液晶分子相对于衬片平面倾斜θ°，其在衬片平面上的投影从SiO蒸发方向偏离α°和-α°。这是因为在交界面和液晶分子之间的紧固能低。
图12表示SiO蒸发的方向和其中液晶分子可以稳定地取向的方向。把在上和下衬片上的取向处理(或SiO蒸发)的方向逆平行扭曲45°。液晶材料包括一种手性掺杂剂，这种手性掺杂剂允许当不控制单液晶体的取向时把单液晶体在上和下衬片之间扭曲22.5°。如图12所示液晶取向的扭曲方向与在上和下衬片上的SiO蒸发方向之间的扭曲相反。在此条件下注入的液晶材料在手性掺杂剂效应的限制下具有稳定的分子取向，包括两个稳定的组合，即1-3′取向的组合和3-2′取向的组合。
图13a和13b是分别对应于如图12所示的1-3′取向和3-2′取向的液晶显示装置的横剖视图。如果用于该装置中的液晶分子是楔形的，则由喇叭型取向扭曲产生挠曲电极化。由图13a和图13b中箭头表示挠曲电极化的方向。在图13a和13b中所示的挠曲电极化的垂直分量具有相反的方向。因此，通过施加脉中电场靠反转挠曲电极化的垂直分量的方向可以取得在如图13a的13b所示的两个状态之间的双稳转换。
然而，常规双稳向列液晶显示装置采用SiO倾斜蒸发膜作为取向膜，因而不容易在大面积形成均匀的膜。这将导致低生产率。
当用作为一个采用在液晶材料中混合有二色性染料的染料混合型的液晶显示装置时，上面提到的显示装置的光效率低，这是由于液晶的纵向分子轴的旋转方向是大约45°。
本发明的目的是为了提供一种响应速度更快、发光效率更高的液晶显示装置。
本发明提供了一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括：基本上以平行和相对关系设置的上和下衬片，每个衬片在其一个表面上以一个选择的图案形成的电极，在衬片的整个表面上形成的一个取向膜；夹在两个衬片之间的液晶；和用于转移所说液晶分子纵轴的驱动器；所说的液晶是向列液晶，所说取向膜由具有至少一个侧链六元环基团的聚合物形成，并且把该取向膜处理为单轴取向，所说的驱动装置适于向液晶施加电压以选择性地且双稳地执行在第一和第二状态之间的转换，其中在第一状态下邻近于上衬片的液晶分子的纵轴有一个相对于衬片的倾角，并且邻近于下衬片的液晶分子的纵轴平行于下衬片，同时投影到衬片平面上的邻近上和下衬片的液晶分子的纵轴以基本上相同的方向取向，在第二状态下邻近于下衬片的液晶分子的纵轴相对于衬片有一个倾角，并且邻近于上衬片的液晶分子的纵轴平行于衬片，同时投影到衬片平面上的邻近于上和下衬片的液晶分子的纵轴以基本上相同的方向取向。
图1是一个根据本发明的液晶显示装置的示意图。
图2是一个表示在摩擦方向和液晶分子取向之间关系的示意图。
图3是一个表示在实施例1中的液晶显示装置转换时在施加的脉冲宽度和施加的电压之间关系的图解表示法。
图4是一个表示在实施例2中的液晶显示装置转换时在施加的脉冲宽度和施加的电压之间关系的图解表示法。
图5是一个表示在参照实施例1中的液晶显示装置转换时在施加的脉冲宽度和施加的电压之间关系的图解表示法。
图6是一个表示摩擦方向和液晶分子取向之间关系的示意图。
图7是一个根据本发明液晶显示装置的示意图。
图8是一个表示在实施例3中的液晶显示装置转换时在施加的脉冲宽度和施加的电压之间关系的图解表示法。
图9是一个根据本发明液晶显示装置的示意图。
图10是一个常规液晶显示装置的示意图。
图11是一个表示在SiO取向膜上液晶分子稳定取向的示意图。
图12是一个表示在常规SiO蒸发方向和液晶分子取向之间关系的示意图。
图13a是一个表示在液晶显示装置的横截面处在特殊条件下出现的液晶分子取向和挠曲电极化方向的示意图。
图13b是一个表示在液晶显示装置的横截面处在特定条件下出现的液晶分子取向和挠曲电极化方向的示意图。
根据本发明，由具有至少一个六元环集团的聚合物制成的取向膜本身有一个共面取向，并且还进一步进行单轴取向处理。
为了获得共面取向膜，可以通过例如旋转涂覆来涂覆聚合物材料，以提供具有沿离心方向取向的膜。另外，一个无取向膜沿一个特定方向伸展并且以相反方向伸展以提供一个共面取向膜。尽管可以使用上面两种方法中的任何一种来制备根据本发明的取向膜，但前者更为可取。
根据本发明，有必要在这样制备的共面取向膜上进行一种单轴取向处理。优选的单轴取向处理包括摩擦。
取向膜的取向程度可以通过测量在取向膜中向列液晶的分子取向来确定。邻近于取向膜的液晶分子的取向有两种：一种是基本平行于单轴取向处理的方向；另一种是偏离单轴取向处理方向10至80°。
参照附图，下面详细描述本发明。图1表示根据本发明的一个液晶显示装置的面板结构，该面板包括衬片1和2，一个液晶层3，透明电极4，取向膜5，和隔离物6。
用于本发明的衬片是绝缘衬片，通常是玻璃衬片。在每个绝缘衬片的表面上形成一个给定图案的透明电极，该透明电极由诸如InO3，SnO2，或ITO(氧化铟锡)制成的导电薄膜构成。
可选择地在透明电极的顶部形成一个绝缘膜。绝缘膜的实施例包括无机薄膜，比如SiO2，SiNx和Al2O3，和有机膜，比如聚酰亚胺，光致抗蚀剂树脂，和聚合物液晶。可以通过蒸发，溅射，化学蒸汽沉积(CVD)，或涂布溶液来形成无机绝缘薄膜。可以通过旋涂器涂布、浸涂、筛网印刷或者滚涂来涂布溶解有无机化合物的溶液或者原始溶液，然后在预定的固化条件(加热或光辐射)下进行固化。另外，可以通过蒸发，溅射划CVD，或者直接采用Langumuir-Blodgett(LB)方法来形成有机绝缘膜。
绝缘膜厚度优选为0.01-1μm，更优选为0.02-0.5μm，而且最优选为0.05-0.2μm。小于0.01μm的厚度是不可取的，因为膜受玻璃衬片或透明电极的表面的影响。同样，大于1μm的厚度也不好，因为这会使在玻璃衬片的表面上出现不平整。
在选择性形成的绝缘膜或透明电极上形成一个具有取向液晶分子特性的聚合物取向膜。
可取的取向膜材料是具有一个侧链芳基团或杂环基团(包括一个与芳基团缩合的团)。比如苯基团，吡啶基团或咔唑基团的乙烯基化合物。具有芳基团的乙烯基化合物的特别实施例包括聚苯乙烯，聚(2-溴苯乙烯)，聚(3-溴苯乙烯)，聚(4-溴苯乙烯)，聚(2-氯苯乙烯)，聚(3-氯苯乙烯)，聚(4-氯苯乙烯)，聚(2-硝基苯乙烯)，聚(2-苯基苯乙烯)，聚(2-甲基苯乙烯)，聚(2-甲氧基苯乙烯)和聚(2-羟基苯乙烯)，而且具有杂环基团的乙烯基化合物的特别实施例包括聚(2-丁吡)，聚(4-丁吡)和聚乙烯咔唑。
为了形成取向膜，可以使用这样一种方法，即在离心力作用下在涂布表面上涂布其中溶解有聚合物的溶液，并且然后去除溶剂，以使聚合物沿离心方向取向。
在此方法中，离心力使其中溶解有聚合物的粘滞的溶液流动，并且使聚合物链沿离心方向取向。在这种情况下，离心力越大以及聚合物溶液的粘度越低，到能形成膜为止，取向就越容易。所采用的溶剂的实施例包括芳烃(比如苯，甲苯，二甲苯)，卤化物(比如四氯化碳)和酮(比如乙基甲基酮)。以按重量计10-50％的浓度在溶剂中溶解聚合物，并且为了取向在10-70℃温度下以离心力涂布聚合物溶液。尽管更特别的离心条件由聚合物的种类和聚合程度来确定，用于产生离心作用的旋转速度是例如100-2,000rpm。
这样形成的聚合物膜沿一个方向(比如纵轴方向)伸展5-10倍，而沿垂直于最初伸展方的方向(比如横轴方向)伸展1.5-10倍。此时，周围环境温度最好高于玻璃转变温度(Tg)以促进分子运动，并且伸展速度最好低于能产生颈缩的速度以保证均匀的膜厚。
在聚合物取向膜上进一步进行取向处理(例如摩擦处理)以使液晶分子取向。通过改变布的种类，起绒纤维的接触长度和滚子的旋转速度控制摩擦处理条件。在为了使液晶分子取向而摩擦过的聚合物取向膜中，对聚合物分子进行取向处理，使得它们的主链沿摩擦方向取向，且侧链沿垂直于摩擦方向的方向取向。当摩擦操作足够强时，取向膜中的液晶分子均匀地沿聚合物分子的主链方向又取向或者基本上平行于衬片的平面。当摩擦操作弱时，液晶分子均匀地平行于聚合物分子的侧链方向取向或相对于衬片有一定的倾斜角。因此，通过选择一个合适的摩擦力量可以以一个在上面两个状态之间的中间方向均匀取向液晶分子。
通过如上所述选择一个合适的摩擦力量，用于取向液晶的聚合物取向膜允许液晶分子沿两个方向取向，即平行于取向处理方向的第一取向和相对于取向处理方向成10-80°的第二取向。还可获得提供不同倾斜角的聚合物取向膜。因此，可以容易地制备具有与SiO倾斜蒸发膜相同特性的均匀且大面积的聚合物取向膜。
根据本发明，安排在衬片上的取向膜的取向彼此偏离，优选偏离为0-90°，最好偏离为45°。
图2表示摩擦方向和液晶分子的稳定取向。向液晶材料中添加手性掺杂剂，并且使液晶分子的扭曲方向与在上和下衬片上的摩擦方向之间确定的扭曲方向相反。尽管手性掺杂剂的量取决于上述液晶和手性掺杂剂的种类，最好其量满足下面的不等式：
  0.05＜d/p＜0.1其中d是液晶显示装置的厚度和p是手性螺旋线间距。最好，d/p是0.0625。
在此情况下，仅出现两个完全稳定的取向组合，即1-3′和3-2′取向。
这就在一个大范围内提供了一个理想的和均匀的取向，以实现极化的双稳态转换。
在一个染料混合型液晶显示装置中，使在衬片上的取向膜的取向彼此最好偏离90°。
图6表示摩擦方向和在染料混合型装置中液晶分子的对应的稳定取向。尽管添加的手性掺杂剂的量取决于上面提到的液晶和手性掺杂剂的种类，这个量最好满足下面的不等式：
           0.05＜d/p＜0.15其中d是液晶显示装置的厚度度，p是手性螺旋线间距。最好d/p是大约0.125。
在这种情况下，仅出现两种完全稳定的取向组合，即1-2′和2-1′取向。
在1-2′取向状态中，液晶分子取向成斜线向下倾斜。而在2-1′取向状态中，液晶分子取向成斜线向上倾斜。因此，出现在这两个取向状态中的挠曲电极化沿衬片的横截面有相反的方向分量。因此，通过由施加一个脉冲电场来反转挠曲电极化的垂直分量可以实现在这两个状态之间的双稳转换。
这就在一个大范围转内提供了一个理想的和均匀的取向以在染料混合型液晶显示装置中实现极好的双稳转换。
用于本发明的向列液晶包括：Schiff基型，偶氮型，氧化偶氮型，苯甲酯型，二苯型，三联苯，环己基型，羧化物型，苯基环己烷型，嘧啶型，和二噁烷型液晶，以及作为上述液晶混合物的多组份液晶。商业途径可得到的液晶混合物的特别例子包括：Merck的Z系列(2-1625，Z-1565，Z-1780，Z-1800，Z-1840和Z-1825)，BDH的E系列(E-7，E-37，E-31LV，E-80和E-44)，Roesch的R-系列(R-200，R-623，R-701，R-619和R-627C)，Chisso的L系列(L-GR46，L-9106，L-EN24和L-P23NN23)，和Dainippon油墨和化学公司的D-系列(D-601T，D-XO1A和D-800)。还可以使用这些液晶的合适的混合。
向上述液晶中添加手性掺杂剂(光学活性化合物)以调整液晶相的螺旋面间距。手性掺杂剂的特别实施例包括：胆甾溴，胆甾醇-正-己醚，苯甲酸胆甾烯基酯，正己基庚酸胆甾烯基酯，胆甾醇壬酸，4-[4-(2-甲丁基)苯基]苯甲酸-4′-氰基苯酯，叔-4-(2-甲丁基)环已基-羧酸氰基二苯酯，4-正-己氧酸-4′-(2-丁氧羰基苯基酯，4-(4′-甲丁基)-4″-氰基-对-叔苯基，N-(4-乙氧基亚苄基)-4-(2-甲丁基)苯胺，4-(2-甲丁基)苯甲酸-4′-正-己氧基苯酯，4-正-庚氧基-4′-(2-甲丁氧羰基)二苯，4-(2-甲丁基)-4′-羰基苯，4-[4-(2-甲丁基)苯基]苯甲酸-4′-丁基酯。
另外，把宾主型二色性染料加入上述液晶材料中。二色性染料的例子包括：G214和G241(用于深红色)，G282和G232的混合(用于绿色)，G282和G279(用于兰绿色)，G205和G156(用于红色)，G232和G143(用于黄色)，G274和G277(用于兰色)，所有这些染料都可以从Nippon Kankoh-Shikiso Kerkyusho公司获得。
除上述向列液晶化合物以外的化合物也可以添加到液晶材料中。这些化合物不必需要求展显液晶相，但包括下列化合物：(a)用于调整制备的制品的液晶相的温度范围的化合物和(b)产生或诱导在铁电液晶相中强瞬时极化的光活化化合物。
在注入液晶之后，用紫外固化树脂(比如环氧树脂或聚丙烯树脂)来封闭注入孔以完成液晶显示装置。
另外，液晶显示装置可以包括设置于其上和下表面上的偏振片，偏振片的偏振轴彼此垂直，其中偏振片的偏振轴的每一个对齐液晶光轴的每一个对齐。
实施例
下面的实施例进一步详细描述本发明。实施例1
按照下面的方法制备了用于双稳地转换向列液晶状态的液晶显示装置(如图1所示)：1.在玻璃衬片1和2上形成多个条形图案的透明电极4。尽管在此实施例中透明电极的厚度是1000A，但厚度可以是300-5000A，最好是1000-3000A。2.为了在衬片1和2上形成取向膜5，通过旋转涂覆，在25℃的溶液温度下，在衬片1和2上涂覆其中溶解有聚(2-硝基苯乙烯)，浓度为大约10％(按重量计)的溶液。旋转速度是1000rpm。尽管在本实施例中膜的厚度是500A，该厚度可以是400-600A。3.在衬片的取向膜上进行摩擦处理。摩擦布滚子压入0.4mm。摩擦布滚子的旋转速度是150rpm。衬片的传输速度是6000mm/分钟。4.确定上和下取向膜的摩擦方向，使得它们在衬片上的投影彼此偏离45°。5.在按步骤1-4加工的上和下衬片之间散布直径为1.5μm的石英微珠隔离层6，并且用环氧树脂密封胶把衬片粘接在一起。石英微珠的直径可以是1-3μm，最好是1.2-1.8μm。6.用真空注入法把向列液晶3(在主液晶5CB中混合有0.36wt.％的手性掺杂剂)注入在步骤1-5中制备的面板中。在注入之后，用紫外线可固化的聚丙烯树脂来密封注入孔。7.当把一个脉冲电场施加于按上述方法制备的面板时，该面板在1cm2的面积内稳定地呈现双稳性。图3表示了反应特性，其中很明显用100μsec的脉冲宽度和±12V的电压可获得此反应。实施例21.为了在按实施例1的步骤1加工的衬片上形成取向膜，通过旋转涂覆在衬片上在大约25℃溶液温度下涂布其中溶解有聚(2-氯苯乙烯)的按重量计浓度为大约15％的溶液。旋转速度是800rpm。尽管在该实施例中膜厚是500A，膜厚可以是400-600A。2.衬片按受摩擦处理。摩擦布滚子压入0.2mm。摩擦布滚子的旋转速度是100rpm。衬片传输速度是6000mm/分。3.根据实施例1的步骤5和6，制备液晶显示板。4.当把一个脉冲电场施加于按上述方法制备的面板时，该面板在1cm2的面积内稳定地呈现双稳性。图4表示了该反应特性，其中很明显：用100μsec的脉冲宽度和±15V电压可获得此反应。参照实施例11.对按照实施例1的步骤1加工的衬片进行SiO倾斜蒸发。相对于衬片法线的蒸发角是74°，并且厚度是70A。2.确定在上和下衬片上的SiO倾斜蒸发的方向使得它们在衬片上的投影彼此分离45°。3.按上面实施例1的步骤5和6制备液晶显示面板。4.当把一个脉冲电场施加于按上述方法制备的面板时，该面板在1cm2的面积内稳定地呈现双稳性。图5表示了该反应特性，其中很明显：用100μsec的脉冲宽度和±22V电压可获得此响应。
前面的实施例1和2以及参照实施例1显示出本发明提供了一个快速响应和大面积的液晶显示装置。还证明本发明的液晶显示装置展显了液晶的均匀取向和在比常规显示装置更大的显示面积内的双稳转换。实施例3
按下面的方法制备用于双稳地转换向列液晶状态的液晶显示装置(如图7所示)：1.在玻璃衬片1和2上形成透明电极4。透明电极的厚度可以是300-5000A，优选1000-3000A。在此实施例中，厚度是1000A。2.为了在衬片1和2上形成取向膜5，通过旋转涂覆，在25℃溶液温度下，在衬片1和2上涂覆其中溶解有聚苯乙烯浓度为大约10％(按重量计)的溶液。旋转速度是1000rpm。尽管在此实施例中膜厚是500A，厚度可以是400-600A。3.衬片上的取向膜进行摩擦处理。摩擦布滚子压入0.2mm摩擦布滚子的旋转速度是100rpm，衬片的传输速度是6000mm/分。4.确定上和下取向膜的摩擦方向使得它们在衬片上的投影彼此分离90°。5.在按步骤1-4加工的上和下衬片之间散布直径为1.5μm的石英微珠隔离层6，并且用环氧树脂密封胶把衬片粘接在一起。石英微珠的直径可以是1-3微米，最好是1.2-1.8微米。6.用真空注入法把向列液晶3(在主型液晶5CB中混合有0.72wt.％的手性掺杂剂S-811和20wt.％的黑染料LMA-056)注入按步骤1-5制备的面板。注入之后，用紫外线可固化聚丙烯树脂密封该注入孔。7.把一个偏振片14装在按步骤1-6制备的显示面板的一个表面上，安排偏振板的偏振方向使得其与上面装有偏振板的一侧的取向膜的摩擦方向对齐。8.图8表示当把一个脉冲电场施加到按上述方法制备的面板上时在转换时能观察到的电场强度和脉冲宽度之间的关系。(响应特性见图8)。很明显：用100μsec的脉冲和±12V的电压可以得到此响应。实施例4
如图9所示，用与实施例1相同的方式制备反射型液晶显示装置，只是把反射板13***到衬片2和透明电极4之间。同时，反射光的对比度是5。
上面的实施例3和4表示本发明可以提供一种具有高光效率，高对比度和宽视角的混有染料向列型液晶显示装置。

Claims (9)

1.一种液晶显示装置包括：基本上以平行和相对关系设置的上和下衬片，每个衬片在其一个表面上以一个选择的图案形成的电极，在衬片的整个表面上形成的一个取向膜；夹在两个衬片之间的液晶；和用于移动所说液晶分子纵轴的驱动装置；所说液晶是向列液晶，所说取向膜由具有至少一个侧链六元环基团的聚合物形成，并且把该取向膜处理为单轴取向，所说的驱动装置适于向液晶施加电压以选择性地且双稳地执行在第一和第二状态之间的转换，其中在第一状态下邻近于上衬片的液晶分子纵轴有一个相对于衬片的倾角，并且邻近于下衬片的液晶分子纵轴平行于下衬片，同时投影到衬片平面上的邻近上和下衬片的液晶分子的纵轴以基本上相同的方向取向，在第二状态下邻近于下衬片的液晶分子的纵轴相对于衬片横截面方向有一个倾角，并且邻近于上衬片的液晶分子的纵轴平行于衬片横截面方向，同时投影到衬片平面上的邻近于上和下衬片的液晶分子的纵轴以基本上相同的方向取向。
2.根据权利要求1的液晶显示装置，其特征在于：在所说取向膜上的液晶分子呈现平行于取向处理方向的第一取向或呈现偏离所说取向膜的取向处理方向10-80°的第二取向，第一和第二取向的预倾角不同。
3.根据权利要求1的液晶显示装置，其特征在于：所说的聚合物从包括下列成分的组中选择：聚苯乙烯，聚(2-溴苯乙烯)，聚(3-溴苯乙烯)，聚(4-溴苯乙烯)，聚(2-氯苯乙烯)，聚(3-氯苯乙烯)，聚(4-氯苯乙烯)，聚(2-硝基苯乙烯)，聚(2-苯基苯乙烯)，聚(2-甲基苯乙烯)，聚(2-甲氧基苯乙烯)，聚(2-羟基苯乙烯)，聚(2-丁吡)，聚(4-丁吡)和聚乙烯咔唑。
4.根据权利要求1的液晶显示装置，其特征在于：以相对的关系设置所说的上和下衬片使得在上衬片上的取向膜的取向和在下衬片上的取向膜的取向彼此相对扭曲0-90°。
5.根据权利要求4的液晶显示装置，其特征在于：在上衬片上的取向膜的取向和在下衬片上的取向膜的取向彼此扭曲大约45°。
6.根据权利要求1的液晶显示装置，其特征在于：所说的液晶包含手性掺杂剂。
7.根据权利要求6的液晶显示装置，其特征在于：添加的所说手性掺杂剂的量满足下面的不等式：
           0.05＜d/p＜0.1其中d代表液晶显示装置的厚度，p代表液晶的手性螺旋间距。
8.根据权利要求1的液晶显示装置，其特征在于：所说液晶中混合有染料。
9.根据权利要求8的液晶显示装置，其特征在于：以相对的关系设置所说的衬片使得在上衬片上的取向膜的取向和在下衬片上的取向膜的取向彼此扭曲大约90°。
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