[发明专利]液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明是关于一种液晶显示装置，特别是指一种具有高穿透率特性的广视角液晶显示装置。

背景技术

液晶显示装置是利用液晶分子在不同排列状态下，对于光线具有不同的偏振或折射效果的特性来控制光线的穿透量，进而使液晶显示装置得以产生影像。传统扭转向列型(Twisted Nematic，TN)液晶显示装置，具有非常好的穿透特性，但受到液晶分子结构与光学特性的影响，相对其视角非常狭窄。因此如何让显示器同时兼具广视角与高的光利用率，将对面板显示技术造成新的突破。

为了解决此问题，近来业者已开发出其他种形态的广视角液晶显示装置，例如：图形垂直配向型(Patterned Vertical Alignment，PVA)液晶显示装置、多区域垂直配向型(Multi-domain Vertical Alignment，MVA)液晶显示装置等；其中PVA型是利用边缘场效应及补偿板达到广视角的目的。至于MVA型则是将一个像素分隔成多个区域，并使用突起物或ITO的特定图形结构，使位于不同区域的液晶分子能够朝不同方向倾倒，因此可以同时达到广视角与提升穿透率的作用。

目前广为使用的广视角技术，皆以垂直配向型为主，并使液晶分子形成多区域分布；然而，不管是使用MVA或PVA的结构，其两区域之间的突起物或特定ITO电极图形结构之间隙上，皆存在着因液晶分子不受电场影响而不倾倒的非连续线(disconnection line)。此现象造成各像素中存在奇异点(singular point)，使得液晶显示装置呈现的影像有所瑕疵。

有鉴于此，如何避免像素中因多重区域所产生的光学暗纹，发展出一种广视角且具高穿透率特性的液晶显示装置，是当前显示器技术的重要课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种广视角且同时具有高穿透率特性的液晶显示装置。为达上述的目的，本发明揭露一种结合习知技术的优点，并使用掺入手性剂(Chiral)的液晶材料，使分子如MVA、PVA等为多重区域或连续区域的排列方式，开发出兼具高穿透率与广视角的显示器。

本发明所采用的技术特点在于：

(1).使用掺入手性剂的向列型液晶材料，并找出Δnd与d/p的条件，让各方位角的穿透率皆可达90％以上。

(2).在如实施例所提的架构下，使液晶分子形成多区域排列或连续区域排列。

具体而言，本发明的液晶显示装置，其至少包含一显示区域，其包含：

一第一基板，其具有一共同电极；

一第二基板，其具有至少一像素单元，该像素单元是具有一像素电极，且该像素电极是位于该显示区域；

一第一偏光片，配置于第一基板上方；

一第二偏光片，配置于第二基板下方，且其偏光轴与第一偏光片的偏光轴互为垂直；

至少一定向装置，配置于第一基板与第二基板间，使该定向装置上的液晶分子朝向显示区域内部或外部倾倒；以及

一掺入手性剂的液晶层，配置于第一基板与第二基板间，并选择最佳Δnd及d/p参数，使α角为任意角度时，其穿透率T皆可大于一最小穿透率T_min，其中Δn为液晶材料双折射系数，d为液晶层厚度，p为掺入手性剂的节距，α角的定义为位于液晶层中间液晶分子排列方向与其中一偏光片的偏光轴的夹角。

其中，最佳Δnd及d/p参数的选择，乃根据下列步骤：

(1).依所使用的液晶材料、手性剂材料浓度、液晶层厚度与定向装置的几何配置，利用理论计算或实验量测，找出不同α角条件下，其各种Δnd及d/p参数所对应的穿透率T分布图；

(2).选择一适合应用的最小穿透率T_min，则在该穿透率T分布图中必可找到一对应的Δnd及d/p参数范围，使得在该参数范围中的穿透率满足T≥T_min；

(3).选取当α＝0°时，满足T≥T_min所对应的Δnd及d/p参数范围为第一参数范围；

(4).选取当α＝45°时，满足T≥T_min所对应的Δnd及d/p参数范围为第二参数范围；

(5).选取第一参数范围与第二参数范围的交集为最佳Δnd及d/p的参数范围。

本发明所采用技术的效果在于：

(1).当Δnd  与d/p  的条件满足最大偏极光扭转效应(polarizationrotation effect)，本结构在光学上将不会产生暗纹，并具有高穿透率特性。