[发明专利]垂直电场型液晶显示装置及其驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及垂直电场型液晶显示装置及其驱动方法，特别涉及采用垂直电场排列介电系数各向异性为正型的液晶以显示画面并且没有取向膜的液晶显示装置及其驱动方法。 

背景技术

液晶显示装置(Liquid Crystal Display，简称为LCD)是通过液晶面板(panel)内的像素电极和公共电极形成的电场控制液晶排列以显示画面的一种平板显示装置(Flat Panel Display，简称为FPD)。液晶面板由阵列基板(ArraySubstrate)和彩膜基板(Color Filter Substrate)构成，并且在阵列基板和彩膜基板之间夹有液晶。根据用于排列液晶的电场方向，将液晶显示装置分为水平电场型液晶显示装置和垂直电场型液晶显示装置。 

水平电场型液晶显示装置包括：共平面切换(In-Plane Switching，简称为IPS)型液晶显示装置和边界电场切换(Fringe Field Switching，简称为FFS)型液晶显示装置。水平电场型液晶显示装置通过位于阵列基板的像素电极和公共电极形成水平电场，并且排列位于阵列基板和彩膜基板之间的介电系数(permittivity)各向异性(aniostropic)为正型(positive)的液晶，以显示画面。 

垂直电场型液晶显示装置包括：扭曲向列(Twist Nematic，简称为TN)型液晶显示装置和垂直取向(Vertical Alignment，简称为VA)型液晶显示装置。扭曲向列型液晶显示装置通过位于阵列基板的像素电极和位于彩膜基板的公共电极形成垂直电场，并排列位于阵列基板和彩膜基板之间的介电系数各向异性为正型的液晶分子，以显示画面。垂直取向型液晶显示装置通过位 于阵列基板的像素电极和位于彩膜基板的公共电极形成垂直电场，并且排列位于阵列基板和彩膜基板之间的介电系数各向异性为负型(negative)的液晶，以显示画面。垂直取向型液晶显示装置相比其他的液晶显示装置，具有更好的对比度。但是垂直取向型液晶显示装置必须对像素进行改造，使得在特定的范围内以特定的规律排列液晶分子，即形成域(domain)。 

根据域的形成方式，垂直取向型液晶显示装置进一步分为：多域垂直取向(Multi-domain Vertical Alignment，简称为MVA)型液晶显示装置、图案化垂直取向(Patterned Vertical Alignment，简称为PVA)型液晶显示装置、高级超视野(Advanced Super View，简称为ASV)型液晶显示装置。多域垂直取向型液晶显示装置，通过施加垂直电场，并且通过位于像素内的突起(protrusion)，使液晶分子朝特定方向排列，从而形成域。图案化垂直取向型液晶显示装置，通过对像素电极和公共电极进行图案化，并且通过图案化的电极形成略为倾斜的垂直电场，使液晶分子朝特定方向排列，从而形成域。高级超视野型液晶显示装置，同样采用了分别图案化的像素电极和公共电极，以形成域。 

现有的液晶显示装置的驱动方法包括：步骤1，在没有施加电压的前提下通过取向膜预先排列液晶分子以形成亮度模式；步骤2，通过施加电压排列液晶分子，以显示画面。 

针对水平电场型液晶显示装置，需要通过取向膜预先对液晶分子进行水平排列以形成亮度模式，如常黑(normal dark)模式或常亮(normal light)模式。但是，相对垂直排列的液晶分子，水平排列的液晶分子的层间结构非常不稳定，因此所形成的亮度模式容易被破坏。 

针对扭曲向列型液晶显示装置，同样需要通过取向膜预先对液晶分子进行水平排列以形成亮度模式，因此同样具有亮度模式容易被破坏的缺陷。 

针对垂直取向型液晶显示装置，形成有垂直取向膜的基板之间注入介电系数各向异性为负型的液晶后，对液晶进行等方性(isotropic)处理，使液晶 分子垂直排列，以形成亮度模式。相对水平排列的液晶分子，垂直排列的液晶分子的排列相对稳定，但是介电系数各向异性为负型的液晶的价格为介电系数各向异性为正型的液晶的两倍，因此增加了其制造成本。并且针对垂直取向型液晶显示装置，需要形成域，因此增加了额外的制造工艺，从而进一步增加了制造成本。 

发明内容

本发明的目的是提供一种垂直电场型液晶显示装置及其驱动方法，以克服现有的垂直取向型液晶显示装置采用价格高的液晶的缺陷以及水平电场型液晶显示装置和扭曲向列型液晶显示装置的亮度模式容易被破坏的缺陷。