[发明专利]液晶显示面板、其驱动方法及包含其的液晶显示器

说明书

技术领域

本发明是关于一种液晶显示面板、其驱动方法及包含其的液晶显示器，尤指一种以蓝相液晶层作为折射率梯度透镜的液晶显示面板、其驱动方法及包含其的液晶显示器。

背景技术

液晶显示器为一平面薄型的显示设备，因其具有薄型化的优势，故近年来已取代传统的阴极射线管显示器，而成为目前最为普及化的显示设备之一。

其中，液晶显示器主要包括一液晶显示面板及一背光模块，而背光模块主要是设置在液晶显示面板下方，即薄膜晶体管基板一侧，以提供一光源至液晶显示面板。经由控制像素的显示，而可于液晶显示器上呈现影像。

目前的液晶显示面板中所使用的液晶分子多为细长型棒状结构，其长轴方向具有极性，故当外加电场于液晶分子时，可使液晶分子转动而有不同的排列情形。此外，由于一般的背光源为非极化光，故目前的液晶显示面板的薄膜晶体管基板一侧需设置有一偏光片，以将背光进入液晶层前将非极化光转换成偏极化光；而后再通过液晶分子的转动，可调整通过液晶层的偏极化光是否可通过彩色滤光片基板侧的偏光片，而达到控制亮暗态的目的。

然而，于光线通过偏光片的过程中，至少有50％的背光会被设置在薄膜晶体管基板一侧的偏光片所吸收，而导致多半的背光造成浪费。

因此，目前亟需发展一种无需使用偏光片的液晶显示面板及包含其的显示器，以提升背光的利用率，进而达到低耗能的目的。

发明内容

本发明的主要目的是在提供一种液晶显示面板及包含其的液晶显示器，其无须设置一偏光片，故可提高背光的利用率。

本发明的另一目的是在提供一种液晶显示面板的驱动方法，以便能达到无须使用偏光片即可达到控制亮暗态的目的。

为达成上述目的，本发明的液晶显示面板，包括：一第一基板，是设有一第一电极层；一第二基板，是设有一第二电极层，且该第一电极层是与该第二电极层相对设置；一蓝相液晶层，包括一蓝相液晶，且蓝相液晶层是设置于第一基板与第二基板间；以及一遮光区，是设置于第二基板上。其中，通过对第一电极层与第二电极层间施加一偏压，使蓝相液晶层产生折射率梯度分布，以将通过蓝相液晶层的光源聚焦于遮光区。在此，第一基板为薄膜晶体管侧基板，而第二基板则为彩色滤光片侧基板。

更具体而言，第一电极层与第二电极层是分别具有一第一表面及一第二表面，且第一表面与第二表面是相互对应。此外，第一电极层的第一表面与第二电极层的第二表面于一第一区域中的距离是与于一第二区域中的距离不同；因此，当由第一基板的一侧照射一光源至蓝相液晶层中时，于第一电极层与第二电极层间所施加的偏压会于蓝相液晶层间产生非均匀电场，而使蓝相液晶层产生折射率梯度分布。

此外，本发明亦提供一种前述液晶显示面板的驱动方法，包括下列步骤：(A)提供前述的液晶显示面板；以及(B)施加一偏压于第一电极层与第二电极层间，利用在蓝相液晶层中产生的非均匀场，可在蓝相液晶层产生折射率梯度分布，以将通过蓝相液晶层的光源聚焦于遮光区。

本发明的液晶显示面板及其驱动方法，当未于第一电极层与第二电极层间施加偏压或偏压为零时，蓝相液晶层中的蓝相液晶具有光学等向性，此时元件各处折射率相等，且等效折射率椭球是为球体，故此时通过蓝相液晶层的光源不会产生偏折。因此，于此情形下，当由第一基板的一侧照射一光源至蓝相液晶层中时，光源不会被蓝相液晶聚焦，而显示面板呈现亮态。

然而，当于第一电极层与第二电极层间施加偏压后，随着电场的增加，等效折射率椭球垂直方向与水平方向的轴长度差异也随的增加，且长轴方向是平行于电场方向。因此，当由第一基板的一侧照射一光源至蓝相液晶层中时，因第一电极层的第一表面与第二电极层的第二表面于不同区域的距离不同，故当施加一电压于第一电极层与第二电极层时，于蓝相液晶层中所形成的非均匀场，此非均匀场，除了可改变n_e外，更可改变n_o，使元件各处的n_e及n_o呈梯度变化。因此，蓝相液晶层所形成的折射率梯度透镜(GRIN Lens)，可造成光源的行进路径偏折，并聚焦于遮光区上，而显示面板呈现暗态。

除此之外，通过调整施加于第一电极层与第二电极层的电压大小，除了可转换亮暗态外，更可因光线聚焦程度不同而呈现灰阶状态。在此，电压大小并无特殊限制，只要能够达到转换亮暗态的功效即可。