[发明专利]视角可控的液晶显示器件

说明书

本申请要求享有2006年12月28日在韩国递交的韩国专利申请10-2006-136013号的权益，在此引用其全部内容作为参考。

技术领域

本发明涉及液晶显示器件，更具体地涉及能够控制视角的液晶显示器件(以下，也称作“LCD”)。

背景技术

液晶显示器件一般是通过控制液晶材料的光投射比来显示图像。LCD包括按矩阵排列的液晶单元，以及粘接在液晶单元阵列的两个外侧处的上偏振板和下偏振板，其中该两个偏振板的透射轴设置为彼此垂直或者平行。液晶单元包括具有介电各向异性和光学各向异性特性的液晶材料。此外，液晶单元包括用于产生电场以驱动液晶材料的像素电极和公共电极。像素电极连接到例如薄膜晶体管(或“TFT”)的开关器件。像素电极和公共电极可以垂直或者水平设置，以使它们能够产生垂直或者水平穿过液晶材料的电场。为了产生垂直电场，像素电极和公共电极形成在彼此相对且其间具有液晶材料的不同基板上。而为了产生水平电场，像素电极和公共电极形成在同一基板上。

在成本和制造工艺方面具有更多优点的TN(扭曲向列)模式代表性地用于LCD器件中。图1A和图1B示出了根据现有技术的TN模式LCD的结构。参照图1A和图1B，TN模式LCD 10具有上基板、下基板以及液晶分子19，其中，上基板具有公共电极15和上偏振板17，下基板具有像素电极13和下偏振板11，液晶分子19设置在上基板和下基板之间的盒间隙中。在最初排列的状态下，TN模式的液晶分子19层叠和列阵为从下基板(具有像素电极13)到上基板(具有公共电极15)连续扭曲90度。上偏振板17和下偏振板11设置为其透光轴(“a”和“b”)彼此垂直。

下偏振板11起着使入射光线性偏振的作用。液晶分子19响应于产生在公共电极15和像素电极13之间的电场，改变其排列或者列阵的状态。随着控制液晶分子19的排列状态，可以控制通过下偏振板11的线性偏振光。上偏振板17起着使线性偏振光沿与上偏振板17的透射轴相同的方向透射的作用。

如图1A所示，当在像素电极13和公共电极15之间不产生电场时，液晶分子19保持其最初排列的状态。此时，随着入射光1通过下偏振板11进入LCD器件10，平行于下偏振板11的透射轴(a)的光分量会通过下偏振板11(线性偏振)。然后，当光通过扭曲的液晶材料19时，相位被延迟，从而光的线性偏振轴旋转90度以平行于上偏振板17的透射轴(b)。因此，通过液晶材料19的光能够通过上偏振板17，然后光呈现在LCD面板的屏幕上。

如图1B所示，当在像素电极13和公共电极15之间产生垂直电场时，由于施加电场所产生的液晶材料的偶极矩破坏了液晶材料19的扭曲结构，液晶材料变成与电场平行的垂直排列。此时，入射光1进入LCD，该入射光1为平行于下偏振板11的光轴(a)的光分量。当光分量遇到垂直排列的液晶分子19时，可保持该光分量的偏振状态。因此，遇到液晶分子19的光分量垂直于上偏振板17的透光轴(b)而保持偏振。最终，光不能够通过上偏振板17，并且在LCD面板的屏幕上呈现黑图像。

在TN模式中，液晶分子19的最初排列状态为液晶分子19的最下层与LCD面板平面的Y轴平行(当LCD平面对应于如图1A和图1B所示的直角坐标系的X-Y平面时)，而对于液晶分子的其它层，随后紧邻的层中的液晶分子扭曲一些，下一层扭曲的更多一些，等等。最终，在最上层中的液晶分子19与X轴平行，从而其相对于液晶分子的最下层扭曲90度。在这种情形下，LCD器件10存在灰度倒置问题，其中在上、下、左和右视角中对比度倒置。为解决这个问题，在采用TN模式液晶材料的典型LCD面板中，最下部的液晶分子排列为相对于LCD面板10的Y轴成-45度的方向。从液晶分子的最下层起，随着层的升高，液晶分子层中液晶分子的排列方向连续扭曲至90度，从而最上层中液晶分子的排列方向相对于LCD面板10的Y轴排列成+45度。这是通过考虑大多数LCD面板的使用者从面板的6点钟方向看面板而确定的。根据TN模式液晶分子19的排列方向，上偏振板17的透射轴应当设置为相对于LCD面板10的Y轴成+45度。这里，Y轴通常为LCD面板10的横向(长轴)。

大多数包括TN模式LCD面板10的LCD器件研制为具有宽视角，这样使用者能够从任何视角看到屏幕的正常显示信息。然而，在某些领域，例如银行或者个人信息传递，视角范围应当较窄或者被控制为较窄。因此，已经研制了使用者能够根据使用环境或者目的选择视角的混合浏览装置。