[发明专利]液晶显示装置及其操作方式

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置，并且尤其涉及一种具开关元件设计像素的液晶显示装置。

背景技术

近几年来，液晶显示装置(LCD)因具有轻、薄、低辐射、低耗电等等优点，使其被广泛应用在电子产品，并有逐渐取代传统阴极管射线(CRT)的趋势。液晶显示装置是利用液晶转动来控制显示装置的穿透率，需要运用广视角技术以改善狭视角缺点，视角增加会发生对比度下降与灰阶错误，将来在发展大型化液晶显示装置伴随来上述的问题。

液晶不属于一般的三态，固态、液态以及气态的分类，液晶是一种介于固态与液态之间的物质，从分子排列方式而言，液晶具备高度规则性整齐排列，由于光学性质上，液体是等方向性(isotropic)性质，而固态结晶其结构上整齐规则，所以液晶具备液态的一定自由度，与保有相似于结晶固态的异方向性的特殊光学性质，以及具有极性与导电性等特性，依照液晶分子排列分类，分为层列型(Smectic)液晶、向列型(Nematic)液晶以及胆固醇型(Cholesteric)液晶。

配向膜主要由聚亚酰胺(Polyimide，PI)所组成的，其厚度约为500埃～1000埃配向膜在受到摩擦(Rubbing)或是离子束照射的定向处理下，产生一长链烷基，与长链氟烷基于聚亚酰胺的侧链或尾端，使液晶分子会依照长链烷基与长链氟烷基产生一定方向的预先倾斜角度，称为预倾角，在未定向处理前，聚亚酰胺的侧链或尾端呈现任意排列，经过定向处理后，聚亚酰胺的表面的侧链或尾端在受到机械力或是光照下，会沿着定向方向作顺向排列，而液晶则受到此一介面作用力，而与玻璃基板沿着预倾角方向排列。

目前，非晶硅液晶显示装置都使用扭转向列型液晶，具有高电阻值以及高可靠度的液晶分子材料所使用的是氟系液晶分子，与附有烯烃系末端基的N_P型的液晶混合物，而此液晶混合物之中添加数个百分比的非对称光学活性剂。请参阅图1，光补偿弯曲形(Optical Compensated Bend，OCB)，为美国专利US6,933,916B2，液晶显示装置的像素1包括一栅极线11、一像素区12以及一凸出物13。目前，为了要解决液晶反应速率问题，是由未施加电压时呈展开(Splay)配向，施加某种电压(转移电压)时会变成弯曲配向。OCB利用弯曲配向进行切换动作时，由于液晶层的流动效应使得配向变化花费的时间比较短，反应速度则呈现压倒性的快速。主要运用由栅极线11将像素区12分为两个电场，增加电场能力以使液晶在形变状态能均匀分布在像素区12，也能增加液晶相转变的反应速度。在栅极线具有的凸出物13能控制两个电场中的液晶形变方向。普通间隙Cell的πCell，和二轴性的薄膜构成，再加上这种Cell具有广视野角的特性，所以可以实现高灰阶显示的能力，并且这种Cell的应答时间比一般扭转向列型液晶(TNCell)高出10倍以上，达到2～8msec的快速应答速度。因此在这些条件都能够满足的情况下，就能够充分地发挥彩色技术的优点，让液晶显示面板得以实现无残影画面及边界模糊。但是，此项技术将会牺牲像素区的开口率大小，在本发明中主要顾及像素区12的开口率与液晶相转变的反应速度。

有鉴于公知技术中的各种问题，为了能够兼顾解决之，本发明人基于多年研究开发与诸多实务经验，提出一种液晶显示装置，以作为改善上述缺点的实现方式与依据。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种液晶显示装置，其运用开关元件像素的改良设计以产生更好的影像品质。

根据本发明的目的，提出一种具有改良像素的液晶显示装置，包括多个液晶体、一开关元件、多个配向膜以及多个电极，其中，此开关元件具有一方向性的顶部，且以一栅极以及以一漏极、源极形成一电场，此配向膜位于此像素上，具有与此方向性顶部相对应一配向排列方向，当此开关元件的多个电极形成一电场时，该多个液晶体借着该电场，而沿着该配向方向性顶部排列。

此外，本发明更提出一种液晶显示装置，包括一第一基板、一第二基板、多个液晶体、一开关元件以及多个电极，其中，此第一基板与此第二基板形成一电场，且此多个液晶体位于此第一基板与此第二基板之间，此开关元件位于该第一基板上，且具有一栅极与一漏极、源极形成一第一电场，且使此多个液晶体沿着此第一电场的水平方向的延伸面作动，此像素提供一第二电场于第一基板与此第二基板之间，且使此多个液晶体沿着第二电场的延伸面方向作动，其中，当第一基板与此第二基板形成该电场时，此多个液晶体会沿着此第一电场的水平方向作动，形成一第一形变，同时使此多个液晶体沿着第二电场方向作动，形成一第二形变。