專利名稱：液晶顯示裝置及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示(LCD)裝置及其驅(qū)動方法，更具體地說，涉 及一種能夠控制視角并且提高圖像亮度的LCD裝置及其驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
因?yàn)橐壕?LC)具有介電各向異性和折射率各向異性，因此根據(jù)施 加到LC上的電場來控制LC的排列，并且光的偏振性根據(jù)該排列而改變。 LCD裝置向具有介電各向異性和折射率各向異性的LC施加電場以控制 透光率，從而顯示圖像。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的LCD裝置的圖。
參照圖1, LCD裝置包括包括濾色器陣列19的上基板11和包括 薄膜晶體管(TFT)陣列9的下基板1，以及填充在這兩個基板11與1 之間的單元間隙中的LC 16，其中上基板11和下基板1彼此面對地接合。
濾色器陣列19包括黑底(blackmatrix) 12、濾色器層13、用于平坦 化上基板11的覆層14以及用于與像素電極7協(xié)作以形成電場的公共電 極15。濾色器陣列19還包括用于對LC16進(jìn)行均勻配向的上配向?qū)印?br> TFT陣列9包括在下基板1上彼此交叉以限定多個像素的選通線2 和數(shù)據(jù)線3、連接到選通線2和數(shù)據(jù)線3的TFT 6以及連接到TFT 6的像 素電極7。 TFT陣列9還包括用于對LC 16進(jìn)行均勻配向的下配向?qū)印?br> TFT 6響應(yīng)于來自選通線2的選通信號向像素電極7提供來自數(shù)據(jù)線 3的數(shù)據(jù)信號。在通過TFT 6對其施加數(shù)據(jù)信號的像素電極3與對其施加 基準(zhǔn)電壓的公共電極15之間產(chǎn)生電場。通過該電場來控制在下基板1與 上基板11之間排列的LC 16的透光率，從而顯示圖像。
LCD裝置在改善視角特性方面已經(jīng)得到發(fā)展，從而使得在任意方向 都能觀看到圖像。然而，優(yōu)良的視角特性會產(chǎn)生副作用，例如在出于個人目的或面向安全的業(yè)務(wù)(例如，在銀行執(zhí)行的各種作業(yè))而使用計算 機(jī)系統(tǒng)的情況下的私人信息泄漏。
因此，需要開發(fā)一種能夠選擇性地控制視角的LCD裝置。即，需要 開發(fā)以下的LCD，該LCD提供允許用戶以各種視角觀看圖像的寬視角模 式并且提供以特定視角限制對用戶的圖像顯示的窄視角模式。.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施方式提供了可以控制視角的LCD裝置及其驅(qū)動方法。 本發(fā)明的實(shí)施方式還提供了可以提高圖像的亮度的LCD裝置及其驅(qū) 動方法。
在一種實(shí)施方式中， 一種液晶顯示裝置包括數(shù)據(jù)顯示子像素，其 中在施加有紅數(shù)據(jù)電壓、綠數(shù)據(jù)電壓和藍(lán)數(shù)據(jù)電壓的第一像素電極與施 加有公共電壓的公共電極之間插入有利用負(fù)液晶(negative liquid crystal) 的具有垂直配向模式的液晶層；以及視角控制子像素，其包括響應(yīng)于施 加在所述公共電極上的電壓而被驅(qū)動的具有垂直配向模式的液晶層、與 所述公共電極分離的側(cè)電極以及第二像素電極，各個所述子像素都包括 使施加在所述液晶層上電場失真的肋，并且當(dāng)在寬視角模式期間向所述 側(cè)電極施加與所述公共電壓相等的電壓時，所述視角控制子像素使來自 所述數(shù)據(jù)顯示子像素的光大致直接地通過，而當(dāng)在窄視角模式期間向所 述側(cè)電極施加與所述公共電壓不同的電壓時，所述視角控制子像素使來 自所述數(shù)據(jù)顯示子像素的光的相位延遲。
在另一實(shí)施方式中， 一種用于驅(qū)動液晶顯示裝置的方法包括以下步 驟在寬視角模式期間，向數(shù)據(jù)顯示子像素施加公共電壓并向視角控制 子像素的側(cè)電極施加其電勢與所述公共電壓的電勢大致相等的電壓，以 使來自所述數(shù)據(jù)顯示子像素的光大致直接地通過所述視角控制子像素； 以及在窄視角模式期間，向所述數(shù)據(jù)顯示子像素施加所述公共電壓并向 所述視角控制子像素的所述側(cè)電極施加與所述公共電壓不同的電壓，以 在所述視角控制子像素處使來自所述數(shù)據(jù)顯示子像素的光的相位延遲， 所述數(shù)據(jù)顯示子像素包括在施加有紅數(shù)據(jù)電壓、綠數(shù)據(jù)電壓和藍(lán)數(shù)據(jù)電壓的第一電極與施加有所述公共電壓的公共電極之間的、利用負(fù)液晶的 具有垂直配向模式的液晶層，并且所述視角控制子像素包括響應(yīng)于施加 在所述公共電極上的電壓而被驅(qū)動的具有垂直配向模式的液晶層、與所 述公共電極分離的側(cè)電極以及第二像素電極。
在下面的附圖和說明書中闡述了一個或更多個實(shí)施方式的細(xì)節(jié)。通 過說明書、附圖以及權(quán)利要求書將使其他特征變得清楚。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的LCD裝置的圖。
圖2是例示了根據(jù)一實(shí)施方式的LCD裝置的TFT陣列的平面圖。 圖3是沿圖2的線I-I'截取的TFT的截面圖。
圖4是例示了根據(jù)一實(shí)施方式的LCD裝置的濾色器陣列的平面圖。
圖5是沿圖4的i-r線和ii-n'線截取的濾色器陣列的截面圖。
圖6是用于說明在未施加電壓狀態(tài)下的LCD裝置的圖。
圖7A和7B是說明根據(jù)一實(shí)施方式的LCD裝置的寬視角模式的圖。
圖8A和8B是說明根據(jù)一實(shí)施方式的LCD裝置的窄視角模式的圖。
具體實(shí)施例方式
在本說明書中對于實(shí)施方式("one embodiment (—個實(shí)施方式)"、 "an embodiment (—實(shí)施方式)"、"example embodiment (示例性實(shí)施方 式)")的任何引用均表示結(jié)合該實(shí)施方式描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或特性 被包括在本發(fā)明的至少一個實(shí)施方式之內(nèi)。在本說明書的多個位置出現(xiàn) 的這種措辭并不一定都是參照同一實(shí)施方式。此外，當(dāng)結(jié)合任意實(shí)施方 式描述具體特征、結(jié)構(gòu)或特性時，認(rèn)為在本領(lǐng)域技術(shù)人員的范圍內(nèi)可以 將這種特征、結(jié)構(gòu)或特性結(jié)合其他實(shí)施方式來實(shí)現(xiàn)。
盡管參照多個示例性實(shí)施方式對實(shí)施方式進(jìn)行描述，但是應(yīng)該理解: 本領(lǐng)域技術(shù)人員所設(shè)計的多種其他變型和實(shí)施方式將落入本公開的原理 的精神和范圍內(nèi)。更具體地說，在本公開、附圖和所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)主題組合結(jié)構(gòu)的組成部分和/或結(jié)構(gòu)可以存在多種變型和修改。除了對 這些組成部分和/或結(jié)構(gòu)的變型和修改以外，另選的應(yīng)用對于本領(lǐng)域技術(shù) 人員來說也是顯而易見的。
在下文中，參照圖2到圖8B對優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述。
通過將包括TFT陣列的第一基板和包括濾色器陣列的第二基板按照 所述陣列彼此面對的方式進(jìn)行接合，來形成根據(jù)一實(shí)施方式的LCD裝置。 在所述第一基板與第二基板之間插入有LC層。
圖2是例示了根據(jù)實(shí)施方式的TFT陣列的平面圖，而圖3是沿圖2 的線I-I'截取的截面圖。線I-I'是表示顯示面的水平方向的線。
參照圖2和3，根據(jù)一實(shí)施方式的TFT陣列包括形成在第一基板上 的多個像素。所述多個像素包括通過多條選通線112和多條數(shù)據(jù)線115 進(jìn)行交叉而限定的子像素Pr、 Pg、 Pb和Pv。 一個像素包括分別用于實(shí)現(xiàn) 紅(R)像素、綠(G)像素和藍(lán)(B)像素的數(shù)據(jù)顯示子像素Pr、 Pg和 Pb，以及用于控制視角的視角控制子像素Pv。
數(shù)據(jù)顯示子像素Pr、 Pg和Pb包括連接到選通線112和數(shù)據(jù)線115 的交叉處的TFT和連接到TFT的第一像素電極117。
視角控制子像素Pv包括連接到選通線U2和數(shù)據(jù)線115的交叉處的 TFT和連接到TFT的第二像素電極517。
選通線112和數(shù)據(jù)線115以利用插入在二者之間的柵絕緣層113而 彼此絕緣的方式彼此交叉。選通線112向TFT提供掃描電壓，并且數(shù)據(jù) 線115向TFT提供數(shù)據(jù)電壓。
數(shù)據(jù)顯示子像素Pr、 Pg和Pb的TFT允許數(shù)據(jù)線115的R、 G和B 數(shù)據(jù)電壓響應(yīng)于選通線112的掃描電壓而對第一像素電極117進(jìn)行充電。 為此，數(shù)據(jù)顯示子像素Pr、 Pg和Pb的TFT包括從選通線112分支出的 柵極112a、從數(shù)據(jù)線115分支出的源極115a和連接到第一像素電極117 的漏極115b。半導(dǎo)體圖案114與源極115a和漏極115b歐姆接觸。通過 覆蓋數(shù)據(jù)線115和半導(dǎo)體圖案114的鈍化層116對數(shù)據(jù)線115和半導(dǎo)體圖 案114進(jìn)行保護(hù)。
第一像素電極117通過貫穿柵絕緣層113并露出漏極115b的第一接觸孔119連接到漏極115b。
向第一像素電極117提供經(jīng)過數(shù)據(jù)顯示子像素Pr、 Pg和Pb的TFT 的R、 G和B數(shù)據(jù)電壓。因此，在第一像素電極117和濾色器陣列的公 共電極之間產(chǎn)生電勢差。該電勢差驅(qū)動包含在數(shù)據(jù)顯示子像素Pr、 Pg和 Pb中的LC以實(shí)現(xiàn)所述像素。
視角控制子像素Pv的TFT允許數(shù)據(jù)線115的視角控制數(shù)據(jù)電壓響應(yīng) 于選通線112的掃描電壓而對第二像素電極517進(jìn)行充電。為此，視角 控制子像素Pv的TFT包括從選通線112分支出的柵極512a、從數(shù)據(jù)線 115分支出的源極515a和連接到第二像素電極517的漏極515b。半導(dǎo)體 圖案514與源極515a和漏極515b歐姆接觸。通過覆蓋數(shù)據(jù)線115和半 導(dǎo)體圖案514的鈍化層116對數(shù)據(jù)線115和半導(dǎo)體圖案514進(jìn)行保護(hù)。
第二電極517通過貫穿柵絕緣層113并露出漏極515b的第二接觸孔 519連接到漏極515b。
.向第二像素電極517提供經(jīng)過視角控制子像素Pv的TFT的視角控制 數(shù)據(jù)電壓。因此，在第二像素電極517與濾色器陣列的公共電極之間產(chǎn) 生電勢差。該電勢差驅(qū)動包含在視角控制子像素Pv中的LC以控制像素 的視角和亮度。
可以通過包括光刻工藝和蝕刻工藝的多個掩模工藝來制造根據(jù)一實(shí) 施方式的TFT陣列111。對TFT陣列的制造方法的實(shí)施例進(jìn)行示意性地 描述。
在第一掩模工藝期間，在第一基板110上形成包括選通線112和柵 極112a和512a的柵導(dǎo)電圖案。
柵導(dǎo)電圖案可以是通過層疊一種或更多種金屬(例如，鉬、鈦、銅、 釹化鋁、鋁、鉻、鉬合金、銅合金和鋁合金)而形成的單層或多層。
在包括柵絕緣層113的第一基板110上形成覆蓋柵導(dǎo)電圖案的柵絕 緣層113。此后，在第二掩模工藝期間，形成包括半導(dǎo)體圖案114和514、 數(shù)據(jù)線115、源極115a和515a以及漏極115b和515b的源/漏導(dǎo)電圖案。
柵絕緣層113通常由諸如硅氧化物(SiOx)和硅氮化物(SiNx)的無 機(jī)絕緣材料形成?？梢园凑諏⒎蔷Ч枧c摻雜有雜質(zhì)(n+或p+)的非晶硅層疊的結(jié)構(gòu)來形成所述半導(dǎo)體圖案。在源極115a/515a與漏極115b/515b 之間露出非晶硅層。
源/漏導(dǎo)電圖案可以是通過層疊一種或更多種金屬(例如，鉬、鈦、 銅、釹化鋁、鋁、鉻、鉬合金、銅合金和鋁合金)而形成的單層或多層。
在第二掩模工藝期間，可以通過利用半色調(diào)掩模或衍射曝光掩模的 單個掩模工藝來形成半導(dǎo)體圖案114和514以及源/漏導(dǎo)電圖案。因此， 半導(dǎo)體圖案114和514在源/漏導(dǎo)電圖案下方彼此交疊。
在柵絕緣層113上形成有覆蓋半導(dǎo)體圖案114和514以及源/漏導(dǎo)電 圖案的鈍化層116。隨后，在第三掩模工藝期間形成接觸孔119和519。
鈍化層116可以由無機(jī)絕緣材料(例如，硅氧化物和硅氮化物)或 有機(jī)絕緣材料(例如，苯并環(huán)丁烯(BCB)、全氟環(huán)丁垸(PFBC)、聚四 氟乙烯和全氟環(huán)狀聚合物(cytop))形成。
通過第四掩模工藝在鈍化層116上形成包括第二像素電極517和第 一像素電極117的透明導(dǎo)電圖案。
該透明導(dǎo)電圖案可以由氧化銦錫(ITO)、氧化錫(TO)、氧化銦鋅 (IZO)或氧化銦錫鋅(ITZO)形成。
圖4是例示了根據(jù)一實(shí)施方式的LCD裝置的濾色器陣列的圖，而圖
5是沿圖4的i-r線和n-n'線截取的截面圖。i-r線是表示顯示面的水平 方向的線，n-n，線是表示顯示面的垂直方向的線。
參照圖4和圖5，根據(jù)一實(shí)施方式的濾色器陣列121包括形成在第二 基板120上的多個像素。該像素包括由黑底(BM) 122劃分的多個子像 素Pr、 Pg、 Pb和Pv。 一個像素包括分別用于實(shí)現(xiàn)紅(R)像素、綠(G) 像素和藍(lán)(B)像素的數(shù)據(jù)顯示子像素Pr、 Pg和Pb，以及用于控制視角 的視角控制子像素Pv。
BM122對子像素Pr、 Pg 、 Pb和Pv進(jìn)行劃分，并防止在TFT陣列 的形成選通線、數(shù)據(jù)線和TFT的區(qū)域和其相鄰區(qū)域產(chǎn)生漏光。
在子像素Pr、 Pg 、 Pb和Pv中形成有公共電極225。分別以子像素 Pr、 Pg 、 Pb和Pv的行排列的形式在多個像素行中獨(dú)立地形成根據(jù)一實(shí) 施方式的公共電極225，或者，分別以子像素Pr、 Pg 、 Pb和Pv的列排列的形式在多個像素列中獨(dú)立地形成根據(jù)一實(shí)施方式的公共電極225。用 于說明該實(shí)施方式的圖分別例示了在像素行中獨(dú)立形成的公共電極225。
在子像素Pr、 Pg 、 Pb和Pv的中心處形成有由具有低介電常數(shù)的有 機(jī)絕緣材料形成的多個肋227和527。肋227和527使形成在子像素Pr、 Pg 、 Pb禾B Pv中的電場失真，以使LC相對于肋227和527對稱地布置。
在子像素Pr、 Pg 、 Pb和Pv中的數(shù)據(jù)顯示子像素Pr、 Pg和Pb中形 成有濾色器圖案123。濾色器圖案123包括形成在R子像素Pr上的紅層、 形成在G子像素Pg上的綠層和形成在B子像素Pb上的藍(lán)層，并分別透 射R、 G和B光。
在子像素Pr、 Pg 、 Pb和Pv中的視角控制子像素Pv中形成有與公 共電極225分離的側(cè)電極520。側(cè)電極520使形成在視角控制子像素Pv 中的電場失真，以有助于在窄視角模式期間提高像素的亮度。為此，側(cè) 電極520包括彼此面對、其間插入有公共電極225的一對側(cè)電極。側(cè)電 極520與BM 122重疊并且連接到避開(即不與數(shù)據(jù)顯示子像素Pr、Pg和 Pb交疊)數(shù)據(jù)顯示子像素Pr、 Pg和Pb的控制線524，以接收控制信號。
濾色器圖案123和BM 122被覆層129覆蓋。覆層129將由于形成 BM 122和濾色器圖案123而產(chǎn)生的高度差平坦化。
可以通過包括光刻工藝和蝕刻工藝的多個掩模工藝來形成根據(jù)一實(shí) 施方式的濾色器陣列121。下面對濾色器陣列的制造方法的實(shí)施例進(jìn)行示 意性地描述。
在第一掩模工藝期間，在第二基板120上形成BM 122。 BM 122可 以由包括鉻的不透明金屬或黑樹脂形成。
此后，通過第二掩模工藝形成濾色器圖案123。濾色器圖案123可以 是紅色抗蝕劑、綠色抗蝕劑和藍(lán)色抗蝕劑。第二掩模工藝包括移動第二 掩模以依次對R、 G和B色抗蝕劑進(jìn)行構(gòu)圖的工藝。
BM 122和濾色器圖案123被覆層129覆蓋。
覆層129可以是透明樹脂。
通過第三掩模工藝在覆層129上形成包括公共電極225、控制線524 和側(cè)電極520的透明導(dǎo)電圖案。該透明導(dǎo)電圖案可以由氧化銦錫(ITO)、氧化錫(TO)、氧化銦鋅 (IZO)或氧化銦錫鋅(ITZO)形成。
在公共電極225的與子像素Pr、 Pg 、 Pb和Pv的中心相對應(yīng)的部分 上形成有肋227和527。肋227和527由具有低介電常數(shù)的丙烯基有機(jī)化 合物形成。
根據(jù)一實(shí)施方式的LCD裝置的制造方法包括形成圖2和圖5所述的 TFT陣列111和濾色器陣列121。該方法還包括以下工藝以將TFT陣 列111和濾色器陣列121彼此面對的方式將第一基板IIO和第二基板120 彼此接合的工藝、LC形成工藝和偏振片附裝工藝。
作為參考，可以在將第一基板110和第二基板120彼此接合之前， 在TFT陣列111或?yàn)V色器陣列121上滴注LC。此外，也可以在將第一基 板110和第二基板120彼此接合之后，將LC滴注在TFT陣列111與濾 色器陣列121之間的間隙中?？梢酝ㄟ^多種方式形成LC。
在以TFT陣列111和濾色器陣列121彼此面對的方式將第一基板110 和第二基板120彼此接合的工藝期間，包含在陣列111和121中的子像 素Pr、 Pg 、 Pb和Pv彼此面對，并且濾色器陣列121的BM 122與TFT 陣列111的TFT、選通線112和數(shù)據(jù)線115交疊。
偏振片包括分別附裝在兩個基板的外表面上的第一偏振片和第二偏 振片。第一偏振片和第二偏振片的透射軸相互垂直。
根據(jù)一實(shí)施方式的LCD裝置包括垂直配向(VA)模式LC層。艮P， 根據(jù)該實(shí)施方式的LC層是具有負(fù)介電各向異性的負(fù)型LC層，并包括以 初始配向垂直配向的LC分子。
根據(jù)該實(shí)施方式的LCD裝置在未被施加信號時在屏幕上顯示黑色。 即，該LCD裝置處于常黑模式。
圖6、 7A和8A是說明在將第一基板110和第二基板120彼此接合 的工藝、LC形成工藝和附裝第一偏振片161和第二偏振片162工藝以后 根據(jù)一實(shí)施方式的視角模式的、沿表示顯示面的水平方向的線I-I'截取的 圖。
圖6是例示了在未向子像素Pr、 Pg 、 Pb和Pv施加電壓時的斷電狀態(tài)期間的LCD裝置的圖。
參照圖6，在未向子像素Pr、 Pg 、 Pb和Pv施加電壓時，子像素Pr、 Pg 、 Pb和Pv中形成的LC 132保持初始配向狀態(tài)。因此，子像素Pr、 Pg 、 Pb和Pv顯示黑色。
在通過數(shù)據(jù)顯示子像素Pr、 Pg和Pb實(shí)現(xiàn)圖像時，根據(jù)該實(shí)施方式 的LCD裝置使用視角控制子像素Pv對視角進(jìn)行控制。此外，根據(jù)一實(shí) 施方式的LCD裝置使用視角控制子像素Pv來提高單元像素的亮度。
圖7A和7B是說明了根據(jù)一實(shí)施方式的LCD裝置的寬視角模式的圖。
參照圖7A和7B,在寬視角模式期間，不但在正面視角方向而且在 左視角和右視角方向都可以觀看到通過數(shù)據(jù)顯示子像素Pr、 Pg和Pb實(shí) 現(xiàn)的圖像。通過沿左視角和右視角方向使圖像透射通過視角控制子像素 Pv來實(shí)現(xiàn)在左視角和右視角方向上觀看到的圖像。
為了實(shí)現(xiàn)該圖像，向子像素Pr、 Pg和Pb的公共電極225提供公共 電壓。向數(shù)據(jù)顯示子像素Pr、 Pg和Pb的第一像素電極117施加R、 G 和B數(shù)據(jù)電壓。在已經(jīng)施加了公共電壓的公共電極225與已經(jīng)施加了 R、 G和B數(shù)據(jù)電壓的第一像素電極117之間形成了垂直電場。數(shù)據(jù)顯示子 像素Pr、Pg和Pb中的LC 132被驅(qū)動到配向表面以與所述電場形成直角， 并且根據(jù)LC的驅(qū)動狀態(tài)來控制透光率，從而顯示圖像。這里，由于肋 227使該垂直電場失真，因此LC 132沿肋227周圍的顯示面的垂直方向
和水平方向?qū)ΨQ地徑向分布。
在根據(jù)該實(shí)施方式的寬視角模式期間，視角控制子像素Pv使來自數(shù) 據(jù)顯示子像素Pr、 Pg和Pb的光沿左視角方向和右視角方向大致直接地 透射，從而提高了在正面方向上顯示的圖像的亮度。
為了實(shí)現(xiàn)寬視角模式并提高圖像的亮度，向視角控制子像素Pv的第 二電極517施加寬視角數(shù)據(jù)電壓，并且向側(cè)電極520施加其電勢與公共 電壓的電勢相同的電壓。因此，在第二像素電極517與公共電極225之 間產(chǎn)生垂直電場。在視角控制子像素Pv中所包含的LC 132被驅(qū)動到配 向?qū)右耘c所述電場形成直角。這里，由于肋527使該垂直電場失真，因此LC 132沿肋527周圍的顯示面的垂直方向和水平方向?qū)ΨQ地徑向分 布。作為參考，當(dāng)LC 132的長軸與第一偏振片161的透射軸x和第二偏 振片162的透射軸y平行時，則在顯示面上不顯示入射在視角控制子像 素Pv上的光。因?yàn)檠匾暯强刂谱酉袼豍v的正面視角方向上入射的光通 過其長軸沿徑向方向排列的LC 132，所以該光通過第二偏振片162，并 顯示在顯示面上。因此，視角控制子像素Pv有助于在寬視角模式期間提 高圖像的亮度。此外，因?yàn)閺囊暯强刂谱酉袼豍v的左、右視角方向入射 的圖像響應(yīng)于施加給第二像素電極517的寬視角數(shù)據(jù)電壓在不發(fā)生相位 延遲的情況下通過在顯示面上幾乎水平地排列的LC 132，所以在左、右 視角方向上顯示出大致相同的圖像。
圖8A和8B是說明根據(jù)一實(shí)施方式的LCD裝置的窄視角模式的圖。 參照圖8A和8B，在根據(jù)本實(shí)施方式的窄視角模式期間，在正面視 角方向上顯示了通過數(shù)據(jù)顯示子像素Pr、 Pg和Pb實(shí)現(xiàn)的圖像，并且該 圖像在左、右視角方向上發(fā)生失真并被顯示為不同的信息。通過使光在 左、右視角方向上透射通過視角控制子像素Pv來實(shí)現(xiàn)在左、右視角方向 上顯示的圖像。
為了實(shí)現(xiàn)該圖像，向子像素Pr、 Pg和Pb的公共電極225提供公共 電壓，并向數(shù)據(jù)顯示子像素Pr、 Pg和Pb的第一像素電極117施加R、 G 和B數(shù)據(jù)電壓。在已經(jīng)施加了公共電壓的公共電極225與已經(jīng)施加了 R、 G和B數(shù)據(jù)電壓的第一像素電極117之間形成了垂直電場。數(shù)據(jù)顯示子 像素Pr、Pg和Pb中的LC 132被驅(qū)動到配向表面以與所述電場形成直角， 并且根據(jù)LC的驅(qū)動狀態(tài)來控制透光率，從而顯示圖像。這里，由于肋 227使該垂直電場失真，因此LC 132沿肋227周圍的顯示面的垂直方向 和水平方向?qū)ΨQ地徑向分布。
在根據(jù)該實(shí)施方式的窄視角模式期間，視角控制子像素Pv在左、右 視角方向上使來自數(shù)據(jù)顯示子像素Pr、 Pg和Pb的光的相位延遲，并且 提高了在正面方向上顯示的圖像的亮度。
為了實(shí)現(xiàn)窄視角模式并且提高圖像的亮度，向視角控制子像素Pv的 第二像素電極517施加窄視角數(shù)據(jù)電壓，并向側(cè)電極520施加相對于公共電壓具有不同電勢的電壓。因此，施加給側(cè)電極520的電壓使在第二 像素電極517與公共電極225之間形成的垂直電場失真，從而使得LC132 的長軸排列成使得顯示面面對垂直方向。同時，因?yàn)槔?27使形成在視 角控制子像素Pv中的電場失真，因此LC 132排列成圍繞肋527而對稱。 在視角控制子像素Pv的正面視角方向入射的光經(jīng)過LC 132的長軸的不 與第一偏振片161的透射軸x和第二偏振片162的透射軸y平行的部分 (即，視角控制子像素Pv的左部分和右部分)通過第二偏振片162并顯 示在顯示面上。因此，視角控制子像素Pv有助于在窄視角模式期間提高 圖像的亮度。此外，因?yàn)閺囊暯强刂谱酉袼豍v的左、右視角方向入射的 圖像響應(yīng)于施加給第二像素電極517的窄視角數(shù)據(jù)電壓而通過在顯示面 上幾乎垂直排列的LC 132，極大地延遲了圖像的相位，從而在左、右視 角方向上顯示出失真的信息。
通過施加給第二像素電極517的視角控制數(shù)據(jù)電壓來控制LC 132的 長軸在左、右視角方向上被驅(qū)動的程度，從而選擇性地實(shí)現(xiàn)寬視角模式 和窄視角模式。還通過施加給第二像素電極517的電壓來控制在正面方 向上通過視角控制子像素Pv的透光量。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的LCD裝置利用視角控制子像素來控制 LC的排列以選擇性地實(shí)現(xiàn)寬視角模式和窄視角模式。
此外，在根據(jù)本實(shí)施方式的LCD裝置中，視角控制子像素利用肋和 側(cè)電極來控制LC的排列，從而改善了像素的亮度降低。
此外，因?yàn)楦鶕?jù)本實(shí)施方式的LCD裝置不需要單獨(dú)的視角控制板， 所以降低了制造成本。此外，因?yàn)樵诮雍弦暯强刂瓢鍟r不會產(chǎn)生未對準(zhǔn)， 所以增加了產(chǎn)量，并且可以制造輕質(zhì)量和薄外形的LCD裝置。
盡管已經(jīng)參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式具體示出并描述了本發(fā)明，但 是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解在不脫離本發(fā)明所附權(quán)利要求限定的精神 和范圍的情況下可以在形式上和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種修改。這些優(yōu)選實(shí)施方 式應(yīng)該被視作僅為描述性意義，而非限制目的。因此本發(fā)明的范圍不是 由本發(fā)明的具體說明來限定，而是由所附權(quán)利要求限定，并且所有落入 本范圍內(nèi)的差異將被解釋為包括在本發(fā)明之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置包括數(shù)據(jù)顯示子像素，其中在施加有紅數(shù)據(jù)電壓、綠數(shù)據(jù)電壓和藍(lán)數(shù)據(jù)電壓的第一像素電極與施加有公共電壓的公共電極之間插入有利用負(fù)液晶的具有垂直配向模式的液晶層；以及視角控制子像素，其包括響應(yīng)于施加在所述公共電極上的電壓而被驅(qū)動的具有垂直配向模式的液晶層、與所述公共電極分離的側(cè)電極，以及第二像素電極，各個所述子像素都包括使施加在所述液晶層上電場失真的肋，并且當(dāng)在寬視角模式期間向所述側(cè)電極施加與所述公共電壓相等的電壓時，所述視角控制子像素使來自所述數(shù)據(jù)顯示子像素的光大致直接地通過，而當(dāng)在窄視角模式期間向所述側(cè)電極施加與所述公共電壓不同的電壓時，所述視角控制子像素使來自所述數(shù)據(jù)顯示子像素的光的相位延遲。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中，所述公共電極獨(dú)立 地形成在由所述子像素的行排列構(gòu)成的像素行上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中，所述公共電極獨(dú)立 地形成在由所述子像素的列排列構(gòu)成的像素列上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液晶顯示裝置，其中，所述子像素包括其間插入有所述液晶層并彼此面對的薄膜晶體管陣列和濾色器陣列。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置，其中，所述薄膜晶體管陣 列包括-限定所述子像素的多條選通線和多條數(shù)據(jù)線；以及 連接到所述多條選通線和多條數(shù)據(jù)線的多個薄膜晶體管，并且在所 述數(shù)據(jù)顯示子像素中所述第一像素電極連接到所述薄膜晶體管，而在所 述視角控制子像素中所述第二像素電極連接到所述薄膜晶體管。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置，其中，所述濾色器陣列包括黑底，用于劃分所述子像素；位于所述數(shù)據(jù)顯示子像素上的紅濾色器圖案、綠濾色器圖案和藍(lán)濾色器圖案；以及覆蓋所述濾色器圖案和黒底的覆層。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其中，所述公共電極和所 述側(cè)電極位于所述覆層上。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中，所述肋形成在各子 像素的中心。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置還包括 控制線，其電連接到相鄰視角控制子像素的側(cè)電極并避開所述數(shù)據(jù)顯示 子像素，在各視角控制子像素中，所述側(cè)電極包括其間插入有所述公共電極 并彼此面對的一對側(cè)電極，并且所述控制線包括位于由所述子像素的行排列構(gòu)成的像素行的一側(cè)和 另一側(cè)的一對控制線。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置還包括 控制線，其電連接到相鄰的視角控制子像素的側(cè)電極并避開所述數(shù)據(jù)顯 示子像素，在各視角控制子像素中，所述側(cè)電極包括其間插入有所述公共電極 并彼此面對的一對側(cè)電極，所述控制線包括位于由所述子像素的列排列構(gòu)成的像素列的一側(cè)和 另一側(cè)的一對控制線。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示裝置，其中，所述側(cè)電極與所 述第二像素電極交疊。
12、 一種用于驅(qū)動液晶顯示裝置的方法，該方法包括以下步驟在寬視角模式期間，向數(shù)據(jù)顯示子像素施加公共電壓并向視角控制 子像素的側(cè)電極施加其電勢與所述公共電壓的電勢大致相等的電壓，以使來自所述數(shù)據(jù)顯示子像素的光大致直接地通過所述視角控制子像素； 以及在窄視角模式期間，向所述數(shù)據(jù)顯示子像素施加所述公共電壓并向所述視角控制子像素的所述側(cè)電極施加與所述公共電壓不同的電壓，以 在所述視角控制子像素處使來自所述數(shù)據(jù)顯示子像素的光的相位延遲，所述數(shù)據(jù)顯示子像素包括在施加有紅數(shù)據(jù)電壓、綠數(shù)據(jù)電壓和藍(lán)數(shù) 據(jù)電壓的第一 電極與施加有所術(shù)公共電壓的所述公共電極之間的利用負(fù) 液晶的具有垂直配向模式的液晶層，并且所述視角控制子像素包括響應(yīng) 于施加在所述公共電極上的電壓而被驅(qū)動的具有垂直配向模式的液晶 層、與所述公共電極分離的側(cè)電極，以及第二像素電極。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液晶顯示裝置及其驅(qū)動方法。該液晶顯示裝置包括數(shù)據(jù)顯示子像素和視角控制子像素。在施加有紅數(shù)據(jù)電壓、綠數(shù)據(jù)電壓和藍(lán)數(shù)據(jù)電壓的第一像素電極與施加有公共電壓的公共電極之間插入有利用負(fù)液晶的具有垂直配向模式的液晶層。視角控制子像素包括響應(yīng)于施加在所述公共電極上的電壓而被驅(qū)動的具有垂直配向模式的液晶層、與所述公共電極分離的側(cè)電極，以及第二像素電極。各個所述子像素都包括使施加在所述液晶層上電場失真的肋。在寬視角模式期間，視角控制子像素使來自數(shù)據(jù)顯示子像素的光大致直接地通過，而在窄視角模式期間，視角控制子像素使來自數(shù)據(jù)顯示子像素的光的相位延遲。
文檔編號G02F1/1335GK101290443SQ200710305900
公開日2008年10月22日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月18日
發(fā)明者陳賢碩 申請人:樂金顯示有限公司