[发明专利]液晶显示器装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶显示器(LCD)装置，特别涉及使用浮动电极开关(floating electrode switching，FES)的像素结构，以改善画面品质的视角特性和画面的光穿透特性。

背景技术

液晶显示器(LCD)由于在低功率下仍具有高品质的显示画面因此已受到广泛的使用。液晶显示器装置包括液晶显示器面板，其具有液晶盒(liquidcrystal cell)、与液晶盒对应的像素单元、以及液晶电容和存储电容，薄膜晶体管(TFT)电性连接至液晶电容和存储电容。这些像素单元大抵排列在由多个像素行(row)与多个像素列(column)形成的矩阵中。通常依序施加扫描信号至这些像素行使得多个像素单元以一行一行(row-by-row)的方式依序地开启。施加扫描信号到像素行以开启对应的薄膜晶体管像素单元的像素行时，像素行的源极信号(画面信号)同时施加到这些像素列以使得对应的液晶电容及存储电容充电，使得对应于像素行的液晶盒排列方向对位来控制光的穿透。通过重复上述步骤至所有的像素行，使得源极信号施加到所有的像素单元，因而显示出画面信号。

液晶分子的细长外形造成特定方向的排列。在液晶显示器面板的液晶盒中，液晶分子的排列方向在光穿透方面扮演着重要的角色。例如，扭转向列型(twist nematic，TN)液晶显示器中，当液晶分子倾斜时，光入射方向受不同反射率影响。因为液晶显示器的效果基于双折射效果，光穿透度将因不同视角而改变。因为光穿透性的不同，液晶显示器的最佳显示效果被限制在一个狭窄的视角范围内。液晶显示器的视角受限制是其主要缺点之一而且也是其应用受限制的主要因素。

有许多研究针对于增加液晶显示器的视角，例如横向电场驱动(in-planeswitching，IPS)和边缘电场转换(fringe field switching，FFS)。如图9a所示的一种IPS型液晶显示器910，在第一基板920上以平行方式形成两个像素电极921和共同电极929以驱动液晶分子932。当施加电压到像素电极921和共同电极929时，在平行第一基板920的表面产生电场937。在IPS型液晶显示器910中，共同电极929与像素电极921之间的距离(distance)L₁约略等于第一基板920与第二基板940之间的液晶盒间隙(cell gap)d₁。IPS型液晶显示器910具有比传统TN型液晶显示器视角较广的优点。然而，因为像素电极921和共同电极929由不透明的金属膜组成，所以开口率(apertureratio)和光穿透性945受到限制。另外，IPS型液晶显示器910因为平面电场结构，而会有画面停滞的严重问题。

为了克服IPS型液晶显示器开口率和光穿透度的限制，业界提出了FFS型液晶显示器。如图9b所示，在FFS型液晶显示器950中，多个像素电极961和共同电极969由透明的金属膜例如氧化铟锡金属膜(indium tin oxidemetal film，ITO)组成，与IPS型液晶显示器相比，FFS型液晶显示器改善了开口率的缺点。而且，两个像素电极之间的距离L₂小于第一基板970与第二基板990之间的液晶盒间隙d₂。当施加电压到像素电极961和共同电极969时，在相邻于像素电极961和共同电极969的液晶盒间隙区产生边缘电场981，以驱动此区内全部的液晶分子982，与IPS型液晶显示器相比，FFS型液晶显示器改善了光穿透性995。

然而，在IPS型液晶显示器与FFS型液晶显示器中，在第二基板上并没有形成导电金属膜，以避免在第一基板上的像素电极和共同电极所产生的电场扭曲。ITO膜通常形成在第二基板的背侧，以保护液晶显示器免于静电损伤，但这却造成制造成本和彩色滤光片的材料成本增加。

由此可知，业界亟需要一种广视角的液晶显示器以克服上述缺点。

发明内容

为达上述目的，本发明提供一种液晶显示器装置，包括第一结构和相对应的第二结构，二者之间定义液晶盒间隙，且液晶层设置于该第一结构与该第二结构之间的液晶盒间隙中。在一实施例中，该液晶层包括具有正介电性异向性的向列型液晶分子，其中所选用的该液晶分子使得该液晶分子折射率δ_n与该液晶盒间隙的乘积约为0.15μm至0.6μm。