[發明專利]液晶顯示設備

有效

• 申請號: 201110231243.2
• 申請日: 2011-08-12
• 公開（公告）號: CN102375267A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 金昱成;崔秀石
• 申請（專利權）人: 樂金顯示有限公司
• 主分類號: G02F1/1337
• 分類號: G02F1/1337;G02F1/1335;G02F1/1333
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;宋教花

本申請要求于2010年8月12日在韓國提交的韓國專利申請No.10-2010-0077996的優先權，以引用的方式將其合并于此。

技術領域

本發明涉及液晶顯示(LCD)設備，更具體而言，涉及具有改善的對比度(contrastratio)和由低電壓驅動的LCD設備。

背景技術

近年來，進入信息社會以后，用于處理和顯示密集型信息的顯示技術得到快速發展。LCD設備由于其低功耗、薄外形、低重量以及便攜性而代替了陰極射線管(CRT)。

通常，LCD設備利用液晶分子的光學各向異性和偏振特性來產生圖像。液晶分子呈現能夠沿特定方向取向的細長形。通過施加電場可以控制液晶分子的取向方向。

因而，液晶分子的取向隨著所施加的電場的方向而改變，并且由于光學各向異性，光沿著液晶分子的取向方向發生折射，由此顯示圖像。

由于包含作為開關元件的薄膜晶體管(TFT)的、被稱為有源矩陣LCD(AM-LCD：active?matrix?LCD)設備的LCD設備具有高分辨率和顯示運動圖像的優良特性，因此AM-LCD得到了廣泛使用。特別地，由于使用水平電場的面內切換(IPS：in-planeswitching)模式LCD設備具有寬視角而使得使用水平電場的面內切換(IPS)模式LCD設備得到了開發。

圖1是現有技術的IPS模式LCD設備的截面圖。如圖1所示，第一基板1與第二基板2相對，液晶層3置于第一基板1與第二基板2之間。第一偏振器4和第二偏振器6分別設置在第一基板1和第二基板2的外表面。第一偏振器4和第二偏振器6具有彼此垂直的光軸。液晶層3包括液晶分子5。此外，在第一基板1上設置有多個像素電極7和多個公共電極9。像素電極7和公共電極9彼此間隔開并彼此交替地布置。當向像素電極7和公共電極9施加電壓時，在像素電極7與公共電極9之間產生水平電場。

在關閉狀態下，在像素電極7與公共電極9之間不產生電場。液晶分子5維持它們初始的布置，并且IPS模式LCD設備產生黑色。

另一方面，在開啟狀態下，在像素電極7與公共電極9之間產生電場。液晶分子5沿水平電場的方向排列，并且IPS模式LCD設備產生白色。

由水平電場驅動的IPS模式LCD設備在視角方面具有優點。

在現有技術的IPS模式LCD設備中，非手性向列液晶層(achiral?nematic?liquidcrystal?layer)置于上基板與下基板之間。在上基板的內表面和下基板的內表面上分別形成有第一水平取向層和第二水平取向層，以對非手性向列液晶層的非手性向列液晶分子進行定向(orient)。第一水平取向層和第二水平取向層的取向方向平行于布置在上基板的外表面和下基板的外表面之一處(例如布置在下基板的外表面處)的偏振器的偏振軸。

IPS模式LCD設備的透射率可以由下式(1)表示：

T=sin2(2α)sin2(2πdΔnλ)]]>---------------式(1)，

其中，T是透射率，α是液晶的指向矢與偏振器的偏振軸之間的角度，Δn是折射率，d是液晶層的厚度。

根據式(1)，在黑色狀態(T＝0)下，應當滿足條件α＝0、Δn＝0和d＝0中的一個。然而，Δn和d變為零幾乎是不可能的。因而，為了獲得黑色狀態，必須使液晶的指向矢相對于偏振器的偏振軸的扭曲最小化，即，滿足條件α＝0。

順便提及，由于熱漲落(thermal?fluctuation)等而使得液晶分子(具體而言，向列液晶分子)不完全沿著相同的方向取向，并且向列液晶分子在有序度方面比晶體更不穩定。有序度被定義為由式(2)表示的有序參數S。向列液晶的有序參數通常為大約0.3至大約0.8。這里，S＝1表示完全有序，而S＝0表示完全無序。