TW432345B - Liquid crystal display device - Google Patents

Description

43 23 4 5 五、發明說明（1) ' --- 技術範圍 本，明係，於使用薄膜電晶體為開關元件之液晶顯示裝 置詳細而。係關於使用防止串影（c r 〇 s s t a 1 k)、閃燦 (f 1 icker)以得到高品質畫質之液晶顯示裝置。 、 發明背景 近年來’使用薄媒電晶體為開關元件之液晶顯示裝 (以下以'’TFT_LCD :薄臈電晶體液晶顯示裝置"表示）持續 大型化與高解析化。且液晶顯示裝置之顯示品位亦隨著多 媒體化之進展而有更高的要求。 在圖12中所表示為本發明之成為仰了―LCD主流構造之面 板1〇〇的說明圖，於單側玻璃基板131上形成掃描線ι〇ι… 與信號線105…以及TFT104，另一側之基板132則形成全面 電極。在同一圖中’在作為下側基板之玻璃基板上13l 上，橫向線路為掃描線1 〇 1 ·.，，縱向線路為信號線丨〇5…。 而在兩配線1 0 1…與1 〇 5…間夾有極薄的絕緣層以形成交 叉。但由於掃描線1 〇 1…與信號線丨0 5…非常多，使得此一 交叉部所形成之電容對整體而言無法忽視。 特別是隨著面板之大型化、高解析化之發展，因此一配 線電谷所造成之信號延遲更為明顯，而產生畫素充電時間 不足之問題。 此外，因在交叉部之兩配線1 0 1、1 0 5間的絕緣不良所造 成的短路，或段差處之斷線等問題亦會降低面板生產性。 在此’為解決此一課題之面板構造為，於單側玻璃基板 上設置T F T與掃描線，而於另一側基板上形成信號線之構

43234 5 五、發明說明（2) 造’如在以下文獻中之提案。 ⑪F.克拉克（Clerc)等，„薄獏電晶體液晶顯示裝置 之新電極構，Japan Display ’ 86(發表日：1986年9月 30日；出版者：SiD(曰本顯示器學會））

©沖賢一等，”新主動式矩陣之全彩液晶顯示裝置，，，學 視學會技術報告 ITEJ Technical Report V〇l, 11 nCL 27，PP73-78 (發表日：1 987年11月19日；出版者：社團法 人電視學會） 主動式矩陣型顯示裝置”（曰本專利公告 ©沖賢一等 「特開昭62- 1 33 47 8號公告」（公開日：昭和62(1987)年6 月16曰） 在本發明之說明圖之圖10中所表示之面板構造為上述文 獻所表示之構造。另外’在本發明中此一構造稱為「對向 基板信號線構造」。 ^H ' 在上述對向基板信號線構造之面板3〇中，於TFT基板31 上設置有掃描線1…、基準電位線2…及TFT4…，對向基板 3 2上則设置有對向基板信號線5…。因此，掃描線1…與對 向基板信號線5…間不會有隔著薄膜交又之結構。因此， 在此一面板30中，掃描線1…與對向基板信號線5 ·._間的電 容大幅降低，而大幅減低一定配線數目之信號延遲。所以 此一對向基板信號線結構最適於有著信號延遲間題之大型 高解析之TFT-LCD的面板。另外，因為在基板上沒有交 '叉，會降低上述之短路與斷線不良之發生率，而可期望獲 得更高的良率。

4 3 23 45____ 五、發明說明（3) 但’在上述從前之T F T - L C D中’開關元件使用非單晶石夕 之TFT，串影會相當的大’而且，會有抑制直流成分之偏 移相當困難的問題點。此一問題，在對向基板信號線結構 之TFT-LCD ’有著比具有交叉部構造之TET-LCl)更為嚴重的 問題。 關於上述問題細詳說明之。 首先，圖13今對應具有交X部構造之面板100的單一畫 素之等效f.綠，以及圖1 1為對應具有對向基板信號線構造 之面板3 0的單一畫素之等效電路。 相同地在圖11與圖13中，CLC為晝素電極之電容（以下以 「晝素電容」稱之），Cgd為TFT4 104之閘極.汲極間之電 容（包含掃描線與畫素電極間之結合電容），Csd為TFT 4 . 104之源極.汲極間之電容（包含TFT4 .104之源極電極S的 連接線路與畫素電極間之結合電容）。此外’TFT4 ·1〇4之 源極電極S的連接線路在具有交叉部構造之面板100中為信 號線105…，而在對向基板信號線構造之面板30為基準電 位線2…。 此處’以TFT4 ·1〇4在OFF期間之畫素電極的未顯示電荷 (QLC)來決定施加於液晶之電壓，此一畫素電極之電荷（) 希望能在能維持TFT4 . 1 04之OFF期間内保持一定。 關於此點，在圏13所示之具有交叉部構造之面板10〇 中’會使OFF期間中之畫素電極之電荷（qlc)變動之要素為 對應於共通電極電位（Vec>n )之掃描線1 〇 1…與信號線1 0 5 ... 間的相對電位’其中，共通電極電位（Vcon)與掃描線電位

4 3 23 45 五、發明說明（4) (Vg)之電位差為整個晝素所對應而為一定。然而信號線電 位（Vd)會因面板1 0 〇所顯示之圖形而改變其電位，使其無 法保持一定。 而在圖1 1所示之對向基板信號線構造之面板3 0中，同樣 地，OF F期間中之畫素電極之電荷（Qu )變動之要素為對應 於對向基板信號線5…電位（Vd)之掃描線1…與基準信號線 2…間的相對電位。 但是同樣地，對向基板信號線5…電位（Vd )亦會因顯示 之圖形而改變其電位，使其無法保持一定。 掃描線電位（以下稱為「閘極線電位」）（)與基準電位 線電位（^ef)間，為能在每行的各個TFT 4有些許的相對應 共同連接，而無法在各個晝素之信號線電壓（Vd)有配合之 變化。 因此，在對向基板信號線構造之面板3 0中，對應於信號 線電壓（Vd)之閘極線電位（Vg)與基準電位線電位（\ei)間的 相對電壓均無法為一定。假設，畫素電容Cu、TFT 4之閘 極，汲極間電容Cgd以及TFT 4之源極·汲極間電容Csd之值 均相同，對於具有交叉部構造之面板100而言，有著「畫 素電極之電位變動會依存於面板30所顯示之圖形而變動之 比例本質上較大」的課題。 另外，在具有交叉部構造之面板1 0 0中，依照下文可以 得知，晝素電極之電位變動必須相對地較小，而在構造上 較容易形成輔助電容，就此點而言，對向基板信號線構造 之面板3 0對於得到高顯示品位為較佳。上述之晝素電極之

五、發明說明（5) 電位變動，在其具體上會觀察到，依存於圖形所出現之污 跡或即污跡不均（串影或陰影）。而上述之串影為在矩陣顯 示裝置中，某一區域之顯示受到旁路之介入而影響同列或 行之顯示，其他的顯示畫素亦被驅動之現象。陰影乃為串 影之同義詞。 接者，洋述抑制直流成分之偏移的困難。 一般在寫入畫素終了時掃描線之信號會從選擇變為非選 擇，此一電壓會導出TFT之寄生電容CPa加至晝素電容Cu 上，結果使得畫素之電位一般在寫入後會依

Cpar / ( Clc + Cpar ) 之比例負偏移。通常，在調整基準電壓時會對負偏移予以 補償。但是對液晶而言，在實效電壓下，因介電常數之變 化而需改變負偏移量。然而無法在面内一律予以補償。如 此在顯示品位上會出現閃爍。而且，殘留之直流成分較大 時，污跡不均較容易發生。 在具有交叉部構造之面板中，因有附加輔助電容cs，使 得負偏移量之液晶介電常數變動依存性較小11 而在對向基板信號線構造之面板3 0中，構造上非常難以 形成輔助電容Cs，使得抑制閃爍相當困難。 發明摘述 本發明係關於上述過去之問題點，其目的為提供一使用 於液晶顯示裴置之具有適當物性值之液晶材料以降低串 影、閃爍以及直流成分之偏移而獲得高品質晝質。 本發明係關於為達成上述之目的，而使用實效比介電常

4 3 23 δ 五、發明說明（6) 數以長軸方向比介電常數£?與短轴方向比介電常數εν· 示時，當 X二 ερ + εν、Υ二 ep εν，在 9.5SXS15.5 以及 5.43SAS5.75 且 27SBS36.2之範圍内的某點，Υ = Α - X — Β成立之具有長轴方向比介電常數ep與短軸方向比介電常 數e v的液晶材料所構成之液晶顯示裝置。 根據上述之構成，可實現降低串影、閃爍以及直流成分 之偏移，提高生產性，並適於大型高解析晝質之液晶顯示 裝置。 另外，本發明相關之液晶顯示裝置為達成上述之目的， 而實效比介電常數以長轴方向比介電常數ερ與短軸方向 比介電常數εν表示時，當Χ=ερ + εν、Υ=ερ . ε、.，在 10.2SXS14.7 以及5.43 SAS5.75 且 27SBS36_2 之範圍 内的某點，Y二Α ·Χ—B成立之具有長軸方向比介電常數 與短軸方向比介電常數£ v的液晶材料所構成之液晶顯示 裝置。 根據上述之構成，可實現降低串影、閃爍以及直流成分 之偏移，提高生產性，並適於大型高解析晝質之液晶顯示 裝置。 此外，本發明相關之液晶顯示裝置為達成上述之目的， 而實效比介電常數以長轴方向比介電常數ερ與短軸方向 比介電常數εν表示時，當Χ:ερ + εν、Υ=ερ * ε、.，在 10.2$\^14.7以及八=5.59且8=32.02之範圍内的某點， Υ = Α .X—Β成立之具有長軸方向比介電常數ερ與短軸方向 比介電常數ε ν的液晶材料所構成之液晶顯示裝置。

第9頁 五、發明說明（7) 根據上述之構成，可實現降低串影、閃爍以及直流成分 之偏移，提高生產性，並適於大型高解析畫質之液晶顯示 裝置。 本發明之其他目的、特徵以及優點，依以下之說明可獲 得充分之瞭解。另外，本發明之利益可由參照附圖之說明 獲得瞭解。 圖例說明 圖1為本發明之液晶顯示裝置之一具體實施例，表示通 道長度L為時，£1)+%與£[). εν之關係圖。 圖2為上述之液晶顯示裝置中，通道長度L為5 //in時， £ p + £ v與ε p · e ν.之關係圖。 圖3 ( a )為一般逆堆疊型非晶矽薄膜電晶體之剖面圖。 圖3(b)為圖3(a)所示之薄膜電晶體之平面圖。 圖4為上述之液晶顯示裝置中，表示積分迴路之迴路 圖。 圖5表示對向基板信號線構造之TFT-LCD之斜視圖。 圖6表示圖5中沿I — I線分割之TFT-LCD之剖面圖。 圖7為上述之對向基板信號線構造之TFT-LCD之等價迴路 圖。 圖8表示本發明另一具體實施例中，表示對向基板信號 線構造之TFT-LCD之剖面圖。 圖9表示圖8中沿J — J線分害_j之T F T - L C D之剖面圖。 圖10表示本發明中一般對向基板信號線構造之TFT-LCD 之模式圖。

第10頁 4 3 2 3 4 5 五、發明說明（8) 圖1 1為上述之對向基板信號線構造之TFT-LCD中單一晝 素之等價迴路圖。 圖12表示本發明中一般具有交叉部構造之TFT-LCD之模 式圖。 圖13為上述之具有交叉部構造之TFT-LCD中單一晝素之 等價迴路圖。 圖14為表示施加於液晶之實際電壓值與液晶介電常數之 關係的說明圖。 具體實施例之詳述 本發明之一具體實施例根據圖1至圖1 4，以下文說明 之= 該具體實施例之液晶顯示裝置如圖1 0所示，為對向基板 信號線構造之面板3 0中，設置有矩陣型具3端子之開關元 件之TFT 4…、與掃描線1…連接之該TFT 4…之各列的第1 端子、與基準電位線2…連接之該TFT 4…之各列的第2端 子、與晝素基板之晝素電極連接之各個TFT 4…之第3端子 以及具有面對該晝素基板，而分別面對該畫素電極之對向 電極與各行信號線連接之對向基板信號線5…的對向基板 3 2，1¾畫素基板與該對向基板3 2間夾有液晶。 因此，此液晶顯示裝置之具有上述3端子開關元件為薄 膜電晶體，該薄膜電晶體之通道長度為6/ziii以下者，上述 之液晶為當實效比介電常數以長軸方向比介電常數。與 短軸方向比介電常數εν表示時，且Χ=ερ + εν、

Υ= ερ * εν.，在 9.5SXS15.5 以及5·43$Α$5·75 且 27SB

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五、發明說明（9) S33.2之範圍内，使得Υ=Α ·Χ-Β成立之具有長軸方向比 介電常數ep與短軸方向比介電常數£,的液晶材料。 以下，說明其必要性。 在此，晝素寫入終了時之直流成分殘留現象如圖1 1所 示，寫入終了時之閘極電位Vg之變動，亦即Ο N至0 F F之變 動時，受到閘極一汲極間寄生電容CTRQn與閘極一汲極間之 橫電界電容Cgdlat之和以及晝素電容Q之電容分割之影響， 晝素電位變動之現象。 此外，晝素電荷保持時之電位變動現象如同圖所示，源 極電位vs之變動為受到閘極一汲極間寄生電容CTFT°ff、基準 電位線一汲極間之橫電界電容Csdlat與閘極一汲極間之橫電 界電容Cgdlat之和以及畫素電容之電容分割之影響，晝素 電位變動之現象。 於此以下文分別導出各電容。 首先，如圖3(a)(b)所示，在TFT 4中通道長度為L，通 道寬度為W、閘極電極G與汲極電極（畫素電極）D間（更正確 為問極電極G與接觸層1 0間）之重疊區長度為AL '閘極絕 緣膜8之單位面積電容為Ccx時，如圖1 1所示，TFT 4本身之 晝責寫入時之閘極一汲極間寄生電容CTFT°n與畫素電荷保持 時之閘極一汲極間寄生電容CTFT°ff等以 ^tft - ( y+aL)-W· C0>,........式⑴ C°ilT = AL-W-Cox.......式(2)

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I極（畫素電極） 與電荷保持時之寄生 —Λ32345 五、發明說明（ίο) 表示之。 接著’為對向基板信號構造時， D接連之畫素寫入時之寄生電SCDar_

Par 電容Cpa/if以 par

lat gd

C

C off par —+AL}· W-CQX-f c [at gd' 式i3)

Off -xt ( ^ ) AL-W-C〇x+C^+C^ 表示之。 S平價畫素電何保持時之沒極電極（晝素電極）J)之電位變 動時，依據在本構造令對向基板信號線5…與TFT基板31側 之掃描線1…間及與基準電位線2…間之電位變動量、晝素 之畫素電容CLC以及畫素（汲極）一掃描線間與畫素一基準電 位線間之寄生電容的電容比決定晝素電極之電位變動。 相對地’在具有交又部構造之面板1 0 0中’依據對向側 之共通電位電極（相當於本構造之基準電位線）與坡璃基板 1 3 1侧之信號線間之電位變動量、畫素之畫素電容以及晝 素（汲極）一信號線之寄生電容的電容比決定畫素電極之電 位變動。 是以，具有交叉部之構造的面板1 0 0 ’其電荷保持時之 閘極-ί及極間寄生電容匕口。“及閘極-源極間之橫電場電容

/1 '.i 9 5 五、發明說明（11)

Clatgd之項，自式（4 )刪除。此點係與對向基板信號線構造 之面板30相異= 接著，晝素間距於長邊側間距為，短邊側間距為Ps， 開口率為7 ，液晶之實效比介電常數（標準面板之測定值） 於長轴方向為εΡ，短軸方向為εν，真空中之介電常數為 面板厚度為Tsel CLC(p)=r ^ Clc(v)Ul .Ps 因此畫素電容(^(ρ)與晝素電容Cu⑴ ε〇·^ρ ……式（5) 以 s

Tsel 式（6) S〇-£y

Tsel 表示之。上述中，長軸方向比介電常數ερχ真空中之介 電常數為£。=長軸方向介電常數表示之，而短軸方向比 介電常數ενΧ真空中之介電常數為£〇 =短軸方向介電常 數表示之。 而，長軸方向比介電常數eP與短軸方向比介電常數 之定義如下。 即，在一般的TN(Twisted Nematic ;扭轉向列型）液晶 材料，其長軸方向比介電常數εΡ>短軸方向比介電常數 ε ;.，施加於液晶之實效電壓值與液晶之介電常數間的關 係如圖1 4所示"因此，施加於液晶之實效電壓值的最小值 以、最大值以Vmax表示，最小值Vmin之液晶的介電常數為 短軸方向比介電常數，最大值Vmax之液晶的介電常數為 長軸方向比介電常數εΡ。

第14頁 43 23 4 5 五、發明說明（12) 依據上述，因一般的TN液晶材料之介電常數異方 Δ £ £ ε v為正，故

C LC(P) LC(V] 式⑺ LC(V) 其中，晝素電容Cu大於畫素電容CIfYn且小於畫素電容 yLC(P) 此外，因垂直配向用之液晶之介電常數異方 △ ε = ε p — ε v為負，故上述之大小關係相反。 再來，導出依據寫入特性來決定之各參數的限制條件。 TFT 4之電界效果移動度以/i ，掃描線寫入電位以Vgh， TFT 4…之間值以Vth，源極電位以Vs，信號線電位（以下以 「汲極電位」稱之）以Vd來表示，T F T 4之之Ο N電流以近似 MOS(金屬氧化物半導體）電晶體之線形領域之電流式表 示’即

W •Cox-μ- (Vgh-Vs-Vth)-(Vd -Vs)---(Vd -Vsr -S(8) 另外，Vs > Vd時，需將式（8 )之汲極電位'與源極電位交換 TFT — LCD之實際驅動條件中，線反轉驅動時，掃描線寫 入電位Vgh為1 5 V，源極一汲極間電位Vds最大為5 V之程度， 因此，在大部份的晝素寫入時間内，源極一汲極間電位 Vds，較源極一閘極間電位V ( = Vgh — Vs)非常小。因此，傳

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五、發明說明（13) 導率g之近似式為 ^on^7

W .· C〇x· M-(Vgh -vs - Vih}·......式(g) 而TFT 4之on阻抗‘為傳導率2之倒數 Ron =- 式no) 9 。TFT -LCD之電晶體矩陣如圖4所示， 極20 —共通電極24(*上述基準電位線2)=Τ 4之源極電 電極22 —共通電極24(或對向側源 ：“’畫素 阻抗R-與畫素電容。形成-積分趣路，以電Λ為;m 矩形波輪入至積分回路時’輸出電壓值ν。^以 —μ之 V〇utrV i > - exp (- pix 式m) 表示。 其中，t為矩形波輸入至為0之時間。另外， TFT阻抗Rm與晝素電容Cpix之 式（11)中， 現在考慮晝素寫入時之時間=FV〇::稱為時間常數= 容Π:大晝素寫入時之時間常數一為最大’即畫素電 •.式(12) _ R〇n. (C[_c(p)+ Cg). · 此外， 本文僅考慮介電常數異 方性為正之情況’若介電

第16頁 4 3 23 45 五、發明說明（14) 常數異方性為負時’式（11)後續之封认 ^ 介電常數εΡ及畫素電容。_與軸方向：介電：:向晝比 素電容Q⑴交換來討論為較佳。 V而匕為辅助電容，在本構造中’因輔助電容。難以形 成，故假SCs = 〇。 最後’考慮寫入非常嚴可時 式（10)及式（12)可得出 ( p ，源極電位％ ο，由式（5 ) t〇n = 式(Ί3) W Cox ju (Vgh-Vth) 晝素之容許寫入時間為晝素99 * 7%以上充電時’由式 (U)可得出 0.997^1-exp (-2^)-·· ^(U) tc ，並求其解為 5.8· ron ^ r W.........式（l5) 晝素充電比例為99.7%以上猗’滿足在64灰階中不會發 生灰階反轉之條件，而此為採用，般使人眼無法辨視發生 灰階反轉之程度的數值。而此〆99. 7/°以上充電之條件為 針對δ位元之面板時之要求，3位凡之面板則僅需較小如 99.4%以上充電即可。 因此，對於3位元之面板，式（1 4 )之後的展開只需以部 份較鬆的條件計算即可。

五 '發明說明（15) 採用較64灰階更高的灰階。 其次，在上述式（15)中，容許晝素寫入時間例如在60赫 茲時，掃描線數為Ng，且依線順序驅動，則 16msec 舉例來說，IBM公司之SVGA(超級視訊圖形矩陣；Super Video Graphics Array)標準規格面板的掃描線數為 Ng = 600，容許之畫素寫入時間為7：严26//3，而同公司之 XGA(延伸視訊圖形矩陣；extended video Graphics Allay)標準規格面板的掃描線數為Ng = 768時，tw = 20 "s。 然而，實際上，掃描信號與源極信號並非理想的矩形 波，晝素寫入之容許時間因必須維持在限度内，而略為縮 短" 而在本說明中之下文均依照上述之SVGA、XGA等的解析 度來說明。 接下來導出各電容之限制條件。 畫素寫入終了時之殘留直流成分的AV為當掃描信號之 脈衝高度為\ρρ，畫素電容為Q時 ρ ο η 匕par p on ^ par 十c —X V叩..... LC 9 式(17) 其中’畫素電谷CLC依#施加電壓依存性，而畫素寫入終 了時之殘留直流成分的△ V亦依循施加電壓依存性。

4 3 2345 五、發明說明（16) 因此，因畫素電容Q之施加電壓依存性而由式（7)得出 畫素寫入終了時之殘留直流成分之量的偏移量Ω以 ζί =

十 Clc(w

Cpar+ Clc{P) xvgpp 3： (18) 表示之β 因偏移量之最大值Ω變大時亦會使得閃爍變得嚴重，而 必須將偏移量之最大值Ω控制在一經驗值以下，因此必須 滿足下式 Ω ^ ω .........式（1 9 ) 晝素電荷保持時之晝素電極的電位變動，亦即代表串影 之參數以下式定義之

C off 式（20) par

Clc(pi+Clc(v) r〇ff 2 〜 因參數亦必須小於經驗值，故滿足 Ψ^φ .........式（2 1 ) 綜合以上所述，以液晶介電常數變動依存性來抑制閃 爍，以寄生電容之結合來抑制串影，並且希望能降低直流 成分之偏移，必須滿足下列不等式。

第19頁 432345 五、發明說明（17) 3)式（21) +式（4) +式（5) +式（6)之不等式（串影） $式（19) +式（18) +式（3)十式（5) +式（6)之不等式（直 流成分之偏移） (5)式（1 5 ) +式（1 6 ) +式（1 4 )之不等式（寫入特性） 此外，閃爍乃因寫入不足或直流成分之偏移較大所造 成，所以亦需滿足上述S項方能達成。 滿足上述條件時，最好能同時滿足式（1 4 )、式（1 9 )、式 (21)。 例如，ω = 0.6、0=0.05，此為一般固定之常數。 另外，若為1 3. 3英吋之XGA解析度時，晝素間距為88 // m X 264#m °TFT 4之通道長度L = 4仁m為目前可量產之最小通 道長度。此時，滿足上述限制事項之長軸方向比介電常數 與短軸方向比介電常數為當橫轴以e ρ + ε v、縱軸以ε p， £：ν (表示ePx ev)表示時，如圖1所示。此外面板厚度Tsel 為4.5#111。而通道寬度為8//111，重疊部長度為2.5 。 且彩色濾光膜為直條配列。 由圖1可以得知’當X二ep + εν、Υ = εΡ · εν時， Υ—5.66乂=-32.7±1.2(9.5$乂^15.5)之關係成立。 而在圖1中，所記載之數據點為10.5$\$15，在上述9.5 SX S 1 5. 5之内可由最小平方法證實上式亦成立。 即 Y—A 士誤差（但 <2 客 XS 召） 之關係成立。 另外，在面板厚度Tsel=4. 5/zm，導道寬度W=8//m，重疊

第20頁 五、發明說明（18) 部長度AL = 2· 5#m之條件下，依不同尺寸、不同解析度之 面板來計算，得出如表1之結果。而在不同的情形下，X與 Y亦如圖1所示，會有線性關係。 因此，此類液晶材料為實效比介電常數以長軸方向比介 電常數eP與短轴方向比介電常數^表示，且X= + εν、 Υ 二 εΡ · 時，在 9.5SXS15.5 以及5.43SAS5.75 且 27 SBS36.2之範圍内之某一點，使Υ = Α ·Χ—B成立之液晶材 料。 【表1】 面板厚度4.5 // m W/L=8/4 (β m) 畫素間距 (β m) 面板尺 寸(型） A B， 決定係數 a β 誤差(3 O' ) UXGA 300 23.5 5.58 32 0.982 10 13.5 1.46 267 21 5.61 32.2 0.995 10.5 15 1.55 SXGA 300 20 5.56 3 1.9 0.983 10 14.5 1.39 264 17 5.66 32.7 0.996 10.5 15 1.39 240 15.5 5.75 33.7 0.992 12 14 1.10 XGA 300 15.1 5.5 31.1 0.991 10 15.5 2.46 264 13.3 5.66 32.7 0.996 10 15 1.20 240 12.1 5.75 33.7 0.992 12 14 2.46 SVGA 315 12.1 5.49 31.2 0.985 10 15.5 3.09 287 11.3 5.57 3 1.9 0.991 10 15.5 1.92 264 10.4 5.62 32.3 0.996 10 15.5 1.52 表1中，α之最小值為10，之最大值為15.5。因而滿 足 10SXS15.5 即 9.5SXS15.5。而因為 5.49SAS5.75， 亦滿足5. 43 S A S5. 75。且在SVGA解析度之晝素間距為31 5

第21頁 432345 五、發明說明（19) "111時，8之最小值3’一3^7為31.2—3.09=28.11，在^八 解析度之晝素間距為240仁111時1之最大值3’+3〇'為33.7 + 2. 46 -36. 16 ^36. 2，亦滿足27SBS36.2。 在此詳細說明上述表1中各項目之計算方法。 表1為以最小平方法所求出。即對於最小平方法而言， 假設迴歸式以 9=α+^Χ........ (11) 表示之。 此時，一般迴歸式之說明量測值異動程度之指標為 Σ0? 「2=1 —-------------式⑽

Sfyi-y)2 J =1 之定義。此一r2為決定係數（coefficient οί determination)或迴歸偏離率。在此

八 a 分別依下式定義

第22頁 五、發明說明（20) Σ(γ( -y}2 = Z(yi tu； -y }2 = Σ(γ；-γ)2+ Su；2 +2 I〇iiy；-y)

= Σ(ϋ)2 十 ς¥ = Σ(1-歹)2 十 2〇产 .‘· 2uj(yi-y) = Eui(« + ?Xj)-y2〇i = δΣυ-γΣυ;+3Σχ;υί = 0 9=-ρρΣ9ί =^pi(〇c+3xi)=c<-f-lx=y 因此 r2為

Λ(2^) Σ(ν,-γ)2 ι:1 Σ(ν；-9)2 τ =1_2(yi-y)2 ι:Ί 表示說明y;與平均之偏差平方和與迴歸式間之比例。 此決定係數亦可以下式置換 ·.·.式(26) 而改寫為 x){y,-y)}2 S(Xi ^2Σ(χί-χ)2 Γ2 = _Lf3_ 2(yi-y)2 ι;1 。得其平方根為

第23頁 4323^5 五、發明說明（21) _ i(Xi-x)(yi-y) 9 π ……-^(28) n/ 2(xi-x)2S(yry)2

t = 1 ι=ί1 J 。由此定義相關係數（correlation coefficient)]：，亦即 相關係數之平方為決定係數。 另外，表1中之3 σ為對應於統計平均值之表示偏差之標 準偏差的3倍，表示9 9. 7 %的準確性。 以上為表1中各項目之解釋。

接下來，如圖2所示，相同地，在ω = 0. 6、4=0.05的 13. 3英吋之解析度中，當重疊部長度AL為約2. 5 ，TFT 4之通道長度L = 5 /zm時，εΡ+ εν表示橫軸且εΡ * ev表示縱 轴。此時，面板厚度，通道寬度W為10#m。 由圖2亦可得出 Y — 5. 6X = — 31. 7 ±1. 04(9· 5 SX S 15. 5)之關係。 另外，在面板厚度Tsel=4.5#m、通道寬度W=10/zm、重 疊部長度/\1^ = 2.5//111、通道長度1^5/«111之條件下，依不同 尺寸、不同解析度之面板來計算，得出表2所示之結果。 而且不論在何種情況下，亦可由圖2得出線性關係。 但是，上述表2中「一」表示無法動作，即式（14)、式 (1 9 )、式（2 1 )均無法滿足。 因此，此類液晶材料為實效比介電常數以長軸方向比介 電常數eP與短軸方向比介電常數ev表示，且Χ=£ρ+£ν、 Υ=εΡ· £\.時，在9.5SXS15.5 以及5.43SAS5.75 且27

第24頁 43 23 4 5 五、發明說明（22) SB S3 6. 2之範圍内之某一點，使Y = A . X —B成立之液晶材 料。 【表2】 面板厚度4.5μγπ W/L-10/5 (β m) 畫素間距 (β m) 面板尺寸 (型） A Β， 決定係數 a β 誤差 (3σ) UXGA 300 23.5 5.6 32.04 0.993 10 13.5 1.46 267 21 — — — — — — SXGA 300 20 5.53 31.3 0.99 10 14.5 1.04 264 17 5.6 31.7 0.995 11 14 1.04 240 15.5 — — — 一 — — XGA 300 15.1 5.62 32.3 0.996 10 15.5 1.47 264 13.3 5.6 31.7 0.995 11 14 1.04 240 12.1 — — 一 — — — SVGA 315 12.1 5.6 32.1 0.994 10 15.5 1.93 287 11.3 5.58 31.7 0.995 10 15.5 1.81 264 10.4 5.65 32.5 0.996 10.5 14 1.06 表2中’ α之最小值為10，/5之最大值為15.5。因而滿 足 10SXS15.5 即 9.5SXS15.5。而因為 5.53SAS5.65， 亦滿足5.43 SAS5. 75。且在SVGA解析度之晝素間距為 287 "m 時，B之最小值B’ 一3σ 為31_7—1.δ1=29_89，在 SVGA解析度之畫素間距為315#m時，β之最大值Β’ +3σ為 32.1 +1.93=34.03，亦滿足27SBS36.2。 而在面板厚度Tsel=3 yin、通道寬度、重疊部長 度/^=2.5仁m、通道長度L=4/zm之條件下，依不同尺寸、

第25頁 五、發明說明（23) 不同解析度之面板來計算，得出表3所示之結果。 【表3】 面板厚度3 # m W/L=12/4 {β m) 畫素間距 {β m) 面板尺寸 (型） A Β， 決定係數 a β 誤差 (3σ) UXGA 300 23.5 5.62 32.68 0.978 9.5 13.5 2.69 SXGA 300 20 5.49 31.4 0.974 9.5 14.5 3.47 XGA 300 15.1 5.46 3 1.0 0.982 9.5 15.5 3.49 SVGA 315 12.1 5.43 30.7 0.978 9.5 15.5 3.69 此外，表3乃是在W/L二12/4、通道寬度W為12 時，以 8 (通道寬度W) X4.5 μιη(面板厚度Tsei)/3 /zm(面板厚 度Tsel ) = 1 2 # m之計算所求得的結果。即，通道寬度W為與 面板厚度Tsei成反比所求出。 在表3中，亦為實效比介電常數以長軸方向比介電常數 eP與短拍方向比介電常數£^表示，且Χ=ερ + £、.、Y = £Ρ · 時，在 9.5SXS15.5 以及 5.43SAS5.75 且 27SB S 3 6. 2之範圍内之某一點，使Y = A . X — Β成立之液晶材 料。 表3中，α之最小值為10，召之最大值為15.5。因而滿 足 9.5SXS15.5 即 9.5SXS15.5。而因為 5.43SAS 5. 62，亦滿足5. 43 SA S 5. 75。且在SVGA解析度之畫素間 距為315/2m時，B之最小值B’ 一3σ為30.7—3.69 =

27.01 = 27，在UXGA解析度之晝素間距為300 /zm時，Β之最 大值B’ +3cj 為32.68+2.69=35.37，亦滿足27SBS

第26頁 4 3 23 4 b 五、發明說明¢24) — 36.2。 因此，若能求得滿足上述關係之參數，則可作出良好顯 示品位之對向基板信號線構造之TFT — LCD。 · 實際上，如下文之具體實施例所示，13. 3时型之XGA解 析度以未滿足上述關係之參數與保持上述關係之設計值面 板έ式作之結果中’以使用上述關係之設計值之面板且有$ 好的顯不品位。 製作一通道長度L = 4 A m、畫素間距為2 64 、面板厚度

Tse! = 4. 5//1T1，使用在動作範圍（2V至5.5V)内長軸方向比介 電常數eP=5‘7(作用於液晶之實效電壓為5.5V時之值）以 及短長轴方向比介電常數ev=3.3(作用於液晶'之實效電 壓為2 V時之值）之TN液晶的XGA解析度之面板作為比較。 上述之面板為使用未滿足上述關係之參數’其結果為顯 示品位（特別是串影）不佳。 ， 此外，由表1至表3中可以明瞭，通道長度^右較長’則 動作區域會減小。因通道長度L·超過6#111者70王’又有動作 區域，所以通道長度必須小於6 μ m ° 而不同解析纟，但畫素間距相同之面板會有相同的斜率 (A)以及相同的裁距（β)。 綜合以上，薄膜電晶體之通道長度小於6 m者使用之 液晶為實效比介電常數以長軸方向比介電常_數ε p與短軸 方向比介電常數^表示，且χ=ερ十、Υ ερ . εν時， 在9· 5 SX S15. 5 以及5.43 “ S5. 75 真27 a $36·2 之範圍 内，其長軸方向比介電常數ερ與雉軸方向比介電常數巴\, 432345 五、發明說明（25) 使Y = A . X _ B成立之液晶材料時，可大幅減輕串影與閃 爍，而製作出具有良好顯示品位之液晶顯示元件。 換言之，在表1至表3中，α之最小值為9.5，卢之最大 值為15.5。因而滿足9.5芸XS15.5，亦滿足5.43SAS 5·75。且在SVGA解析度之畫素間距為315//m時，Β之最小 值B’ 一3σ為30. 7-3.69 = 27.01与27，在XGA解析度之晝 素間距為240 μπι時，Β之最大值Β’ +3 σ為33. 7+2, 46 = 3 6.1 6 = 36.2 ，亦滿足27SBS36.2。 最後，再探討更佳的條件，其結果如表4所示。 表4為抽出表1至表3中合適之條件所組成，並於表4之下 欄中列出各平均值。 其結果為，使用之液晶為實效比介電常數以長軸方向比 介電常數εΡ與短軸方向比介電常數£¥表示，且Χ=εΡ + ε ν ' Υ = £ ρ · ev 時，在10.2SXS14.7 以及5.43SAS 5.75且27SBS36.2之範圍内，其長轴方向比介電常數ερ 與短軸方向比介電常數^▽使¥ =八·Χ—Β成立之液晶材料時 為較佳，依此結果，可確實大幅減輕串影與閃爍，而製作 出具有良好顯示品位之液晶顯示裝置。 換言之，α之平均值為10.2，/3之平均值為14.7，因 此，10.2SXS14.7。而對於Α及Β而言，採用上述5.43SA S5. 75 且27 SB S36. 2 之條件。 而且，使用之液晶為實效比介電常數以長軸方向比介電 常數εΡ與短轴方向比介電常數£^表示，且X=eP + 、Y =e'P · ev 時，在10.2SXS14.7 以及Α = 5.59 且 Β=32.02 之

第28頁 五、發明說明（26) 範圍内，其長轴方向比介電常數εΡ與短轴方向比介電常 數ε ν使Y = A · X — Β成立之液晶材料時為最佳，依此結果， 可確實大幅減輕串影與閃爍而製作出具有良好顯示品位 之液晶顯示裝置。 亦即，依據上述之結果，因α之平均值為10.2，/3之平 均值為14, 7，而採用10. 2 SX S 14. 7。另外，對於Α及Β而 言，採用A之平均值5. 59以及B’之平均值32.02。

第29頁 ^323^5 五、發明說明（2了) 【表4】 W/L-8/4 (β m) 畫素間距 (β m) 面板尺寸 (型） A Β， 決定係數 a β 誤差 (3σ ) UXGA 300 23.5 5.58 32 0.982 10 13.5 1.46 267 21 5.61 32.2 0.995 10.5 15 1.55 SXGA 300 20 5.56 31.9 0.983 10 14.5 1.39 264 17 5.66 32.7 0.996 10.5 15 1.39 240 15.5 5.75 -» -ϊ -3^./ 0.992 12 14 1.10 XGA 300 15.1 5.5 3 1.1 0.991 10 15.5 2.46 264 13.3 5.66 32.7 0.996 10 15 1.20 240 12.1 5.75 33.7 0.992 12 14 2.46 SVGA 3 15 12.1 5.49 31.2 0.985 10 15.5 3.09 287 11.3 5.57 3 1.9 0.991 10 15.5 1.92 264 10.4 5.62 32.3 0.996 10 15.5 1.52 UXGA 300 23.5 5.6 32.04 0.993 10 13.5 1.46 SXGA 300 20 5.53 31.3 0.99 10 14.5 1.04 264 17 5.6 31.7 0.995 11 14 1.04 XGA 300 15.1 5.62 32.3 0.996 10 15.5 1.47 264 13.3 5.6 31.7 0.995 11 14 1.04 SVGA 3 15 12.1 5.6 32.1 0.994 10 15.5 1.93 287 11.3 5.58 31.7 0.995 10 15.5 1.81 264 10.4 5.65 32.5 0.996 10.5 14 1.06 UXGA 300 23.5 5.62 32.68 0.978 9.5 13.5 2.69 SXGA 300 20 5.49 31.4 0.974 9.5 14.5 3.47 XGA 300 15.1 5.46 3 1.0 0.982 9.5 15.5 3—49 SVGA 3 15 12.1 5.43 30.7 0.978 9.5 15.5 3.69 0.080828 0.76442 σ 0.6887 0.766131 5.588261 32.02261 平均 10.23913 14.71739 5.830746 34.31587 5.345776 29.72935 σ 平均 平均+3 σ 平均-3σ 第30頁 d 2 3 4 b 五、發明說明C28) 上述之條件t，薄膜電晶體之通道長度為5 // m以下時， 可確實大幅減輕串影與閃爍，而製作出具有良好顯示品位 之液晶顯不元件。 上述之條件中，注入液晶之面板厚度Tsel為0 , 5 /z m以 上、6 // m以下時，可確實大幅減輕串影與閃爍，而製作出 具有良好顯示品位之液晶顯.示元件。此外，關於上述之 Tsel為0.5#m以上時，在上述之計算中，若使用〇·5μπι為 最小面板厚度Tsel時，此一條件亦能適用。因此，重新計 算後，小於0 . 5以m之有限值亦有可能大幅減輕串影與閃 爍，而製作出具有良好顯示品位之液晶顯示裝置。 而現有已知的製品中，已有販售的最小為面板厚度 Tsel二1 " m之強誘電性液晶，另外則為面板厚度Tsel = 3 " m (垂直配向液晶）〜面板厚度Tsel二4.5 以及5 (現行TN 液晶）。 上述之條件，所對應液晶為介電常數異方性為正值之液 晶材料，滿足ε ρ > ε v時，現行大多數T N液晶之介電常數 異方性為正值，以此大多數TN液晶，可大幅減輕串影與閃 爍，而製作出具有良好顯示品位之液晶顯示裝置。 上述之條件，所對應液晶為介電常數異方性為負值之液 晶材料，滿足e Ρ < ε v時，以介電常數異方性為負值之垂 直配向用液晶，可大幅減輕串影與閃爍，·而製作出具有良

第31頁 432345 五、發明說明（29)

夹之接觸層的重疊區域，即重疊部長度為3#πι以下 時’就多數的薄膜電晶體而言，可大幅減輕串影與閃爍， 而製作出具有良好顯示品位之液晶顯示裝置D 換言之’以式（19) +式（18) +式（3) +式（5) +式（6)來 決定直流成分之抑制，而以式（2 1 ) +式（4) +式（5 ) +式 (6)來決定串影，重疊部長度愈小愈好。而在目前的生 產實績上’重叠部長度5 。 因此’重疊部長度AL為3 # m .以下時，可大幅抑制串影 與=爍，而製作出具有良好顯示品位之液晶顯示裝置。 當然，此一液晶非常適用於具有交叉部構造，亦即圖丄2 與圖1 3所示’具有矩陣狀設置3端子開關元件之 TFT104…，掃描線1〇1與^丁1〇4…之各列第1端子連接，畫 素電極與TF^CM…之各列第2端子連接，信號線1〇5與第^ 端子連接畫素基板之玻螭基板131，以及該玻璃基板相 向，各畫素電極相向之對向電極對向基板之基板132，該 玻璃基板131與該基板132間夾有液晶之液晶顯示裝置^ Λ 因此能夠減少現有面板之串影與閃燦，而有提升顯示品 位之效果。 上迷之條件對於VGA以上解析度之面板為較佳。依此一 條件，對於—般的液晶顯示裝置，可大幅抑制串影與閃 爍，而製作出具有良好顯示品位之液晶顯示裝置^ 上述之條件對於帶有單一薄膜電晶體之各rgb畫素為較 依此-條件，對於液晶顯示裝置之小型化，可大幅抑制

第32頁 d 3 23 4 5 五、發明說明（30) 串影與閃爍，而製作出具有良好顯示品位之液晶顯示裝 置=亦即對於目前的面板，均帶有兩個薄膜電晶體，而就 小型化而言，一個為較佳。 上述之條件對於非晶矽之薄膜電晶體為較佳。 依此一條件，對於具有非晶矽薄膜電晶體之液晶顯示裝 置可大幅抑制串影與閃爍，而製作出具有良好顯示品位之 液晶顯示裝置。 此外，本發明之液晶顯示裝置乃是以6 0赫茲驅動為前 提。因此若之後的驅動乃以7 5赫茲為主流，本發明當然可 以對應。 而且，本發明之液晶顯示裝置為使用上述說明之任一液 晶材料於具有呈矩陣狀設置3端子開關元件，掃描線與該 開關元件之各列第1端子連接，畫素電極與該開關元件之 各列第2端子連接之晝素基板，以及與該晝素基板相向之 對向基板，該畫素基板之畫素電極各與對向基板上與信號 線連接之各行該對向電極相向，該畫素基板與該對向基板 間所夾之液晶的液晶顯示裝置，上述具有3端子開關元件 為薄膜電晶體，該薄膜電晶體之通道長度為6 /z m以下。 依據上述之構成，確實可大幅降低串影、與閃爍以及直 流成分之偏移，生產性佳，而有實現大型高解析晝質之液 晶顯示裝置的效果。 並且本發明之液晶顯示裝置為使用上述說明之任一液晶 材料於具有呈矩陣狀設置3端子開關元件，掃描線與該開 關元件之各列第1端子連接，晝素電極與該開關元件之各

第33頁 五、發明說明（31) 列第2端子連接之畫素基板，以及與該晝素基板相向之對 向基板，該畫素基板之畫素電極各與對向基板上與信號線 連接之各行該對向電極相向1該晝素基板與該對向基板間 所夾之液晶的液晶顯示裝置，上述具有3端子開關元件為 薄膜電晶體，該薄膜電晶體之通道長度為5#m以下。 依據上述之構成，確實可大幅降低串影、與閃爍以及直 流成分之偏移，生產性佳，而有實現大型高解析晝質之液 晶顯示裝置的效果。 還有本發明之液晶顯示裝置為使用上述說明之任一液晶 材料於具有呈矩陣狀設置3端子開關元件，掃描線與該開 關元件之各列第1端子連接，晝素電極與該開關元件之各 列第2端子與連接信號線與第3端子連接之畫素基板，以及 該晝素基板相向之對向基板，該晝素基板之畫素電極各與 對向基板上與信號線連接之各行該對向電極相向，該畫素 基坂之晝素電極各與對向基板上與信號線連接之各行該對 向電極相向，而於該畫素基板與該對向基板間所夾之液晶 的液晶顯示裝置，上述具有3端子開關元件為薄膜電晶 體，該薄膜電晶體之通道長度為6#m以下。 依據上述之構成，確實可大幅降低串影、與閃爍以及直 流成分之偏移 > 生產性佳，而有實現大型高解析畫質之液 晶顯示裝置的效果。 【具體實施例】 〔具體實施例1〕 以下為本發明之具體實施例之一，圖5表示本發明之對

第34頁 A 3 5____ i、#明說明（32) ' 一 '~~~ -— 向信號線型TFT — LCD之構造。而囱6所示為圖5中本發明之 對向彳§號線型非晶矽TFT — LCD的剖面結構。而圖7為本發 明之對向信號線型非晶矽TFT — LCD的等價回路。另外，本 具體實施例中，丁FT為非晶矽TFT，然而在本發明中，不受 此限，亦適用於結晶矽TFT。 如圖5與圖6所示，TFT(薄膜電晶體）4…形成於絕緣基板 上。掃描線1、閘極電極G及基準電位線2為例如

TaNx/ o:-Ta/TaNx之積層構造，a-Ta形成之臈厚為34〇nm。 閘極絕緣膜8為例如4 5 0 nm之氮化碎膜，實質半導體層9 為為例如150 run之非晶矽膜。而接觸層1〇為例如4〇nm之微 結晶石夕ητ層。另外，晝素電極3與汲極一源極電極d . s為 例如150nm之ΙΤΟ層。再於其上形成一鈍化層u。而TFT 4 之通道長度L為4 //m，通道寬度為8 (參照上述圖 3(b))。 而於對向側之絕缘基板上形成彩色濾光層丨3與黑色矩陣 層14，於其下形成當做平坦化層之例如2#ιη的覆蓋層15。 而於覆蓋層15之下形成如圖示之Si 〇2膜，此外，於其下形 成對向電極6與如圖7所示之對向基板信號線5，例如透 導電膜ITO膜20 0 ηπι。 而如圖6所示，T F Τ 4側之絕緣基板7與對向側之絕緣基 板7間所注入的液晶為使用在動作範圍1. 8V至5V間，長袖 方向比介電常數εΡ = 7. 9(施加於液晶之實效電壓為5V時之 值）’短軸方向比介電常數εν = 5.3(施加於液晶之實效電 壓為1. 8V時之值）之氟元素系之ΤΝ液晶材料。面板厚度為

五、發明說明（33) a而畫素間距為，且解析度為XGA。 在此’除液晶外其他的各種材料等價為較佳。掃描線 i、閉極電極G與基準電位線2為^、M〇、Ta等高融點金 或是(積體電路）用之紹或銘合金等低阻抗金屬為較佳’ TFT 4之義絕緣膜8為氧切膜與氮化耗之積 氧化ΓΓΓΓ 積層為較佳。而接觸層1〇為以微^ 石夕η層取代非結晶糾層為較佳 阳 為Ti、Mo等障壁金屬為較佳。汉悝电椏I、你椏電極S 根據上述之TN液晶材料， 道長度L為6㈣以下時，液曰液阳12條件為滿足「TFT之通 表示，且Ρ ερ+ εν、γ=液晶之實效比介電常數以^與~ 及5· 43 - A S 5, 75 且27 SB :匕 “ 時？9. 5 客 15. 5 以 B成立」。 36.2之犯圍内，使γ = Α·χ — 其結果為獲得大幅抑制 法辨視之程度的良好面内之閃爍，且串影為人眼無 〔具體實施例2〕曰，示元件。 在以下的本發明其他 述之具體實施m之 趙 '施例中，為簡化說明，與上 使用同符號，並省略 斤不之具有相同功能之材料， 曰％冉έ兒明。 本具體實施例與具 TFT 4側之絕緣基板^蛊之相異處為，如圖6所示， 晶1 2液晶材料為垂=a。側之絕緣基板7間所注入的液 作範圍⑽至5. ‘配：，曰曰材料，此-液晶材料之動 於液晶之實致電壓為向^電常數ερ = 6. 0 (施加 值），長轴方向比介電常數 Λ323 五、發明說明（34) —- εν = 3· 5(施加於液晶之實效電壓 ，:。㈣==板厚度 此外，其他的條件與上述之且 在上述之條件T，垂直配向用液=例1完曰全相同。， 足「薄膜電晶體之通道長度L $ 6 r、之液明1 2條件為滿 比介電常數以βΡ^ν表示' 1心以下時，液晶之實效 時，在9.5gg5.5 以及 5 43 s: £p+ 卜]=ερΧ£ν 之範圍内，使Υ = Α ·χ—Β成立」' 客5.75且27^含=36_2 其結果為獲得大幅抑制畫面内 法辨視之程度的良好液晶顯示閃帛’且串衫為人眼無 〔具體實施例3〕 述明其他具體實施例令，為簡化說明，與上 丹篮X施例1之圖例中所；丄 使符號，i省略其說明：、之具有相同功能之材料， 4為氟素<TN液 料2 ° Z之絕緣基板7間所注入的液 方向比介電I紅日日）4 2 ,動作範圍為2V至5. 5V間，長軸 之值）’短細士數^ = 7‘3(施加於液晶之實效電壓為5.5V時 電壓為2V時夕向比；1電#數^，= 5.5(施加於液晶之實效 2642，ϊίΓ。面板厚度為4.5“。而畫素間距為 ^ 且解析度為XGA。 均完全相^他的條件與上述之具體實施例1與具體實施例2 對於卜·+、、

第37胃 '液晶1 2之TN液晶材料為滿足「薄膜電晶體之通 4 3 23 4 5 五、發明說明（35) 道長度L·為6pm以下時，液晶之實效比介電常數以£卩與^ 表示’且Χ= εΡ + εν.、γ = εΡΧεν^，在9·5$χ$ΐ5.5 以及 5.43SAS5.75 且 27SBS=36.2 之範圍内，使γ = Α ·Χ_Β 成立」。 其結果為獲付大幅抑制晝面内之閃爍’且串影為人眼無 法辨視之程度的良好液晶顯示裝置。 〔具體實施例4〕 在以下的本發明另一具體實施例中，以下根據圖8及圖9 來說明。為簡化說明，與上述之具體實施例1之圖例中所 示之具有相同功能之材料’使用同符號，並省略其說明。 如圖8及圖9所示，TFT (薄膜電晶體）4…形成於絕緣基板 7上。掃描線1、共通線1 7及閘極電極g為例如 丁81^/(3：-丁&/丁31^之積層構造’（3；-丁&形成之獏厚為340^11。 閘極絕緣膜8為例如4 5 0 nm之氮化矽膜，實質半導體層9 為為例如1 5 0 n m之非晶石夕膜。而接觸層1 〇為例如4 q n m之微 結晶碎ιΤ層。另外’畫素電極3為例如丨5 〇ηιη之[τ◦層。 信號線16與汲極一源極電極D . δ為如α _Ta/TaNx與上述 ιτο膜之積層構造而構成，a_Ta形成之膜厚為26〇nm。 再於其上形成一鈍化層丨丨，例如形成3 〇 〇 nm之氮化矽 膜。而TFT 4之通道長度l為4"m，通道寬度為1〇"m。 而於對向侧之絕緣基板7上形成彩色濾光層丨3與黑色矩 陣層14，於其下形成對向電極6，例如形成2〇〇關透明導電 膜之I T 0膜。 如圖9所示，T F 丁 4 #1夕姐4矣社， η 傾丨之絕緣基板7與對向側之絕緣基板7

第38頁 五、發明說明（36) ---- 間二注=的液晶丨2為，動作範圍為丨”至”間，長轴方向 比"電$數ep = 7.9(施加於液晶之實效電壓為5V時之 值），短轴方向比介電常數εν = 5.3(施加於液晶之實效電 壓為I’M時k值）之氟素TN液晶材料。面板厚度為4 。而畫素間距為264em，且解析度為XGA。 ^ 在此’除液晶外其他的各種材料等價為較佳。 1、開極電極G與共通線17為Cr、Mq、Ta等高融點= IC(積體電路）用之鋁或鋁合金等低阻抗金屬為較 或是

4之閘極絕緣膜8為氧化矽膜與氮化矽膜之積^或 了 F T 膜與氮化矽膜之積層為較佳。而接觸層丨〇為以^，氣化 層取代非結晶石夕n+層為較佳’及極電極D與源極 Ba €夕

Ti、Mo等障壁金屬為較佳。 為 對於上述液晶1 2之T N液晶材料為滿足「薄膜電曰 道長度L為6 //m以下時，液晶之實效比介電常數 以ε 雜之 與 且ep + ev、Y = ep . ^時，在9.bgx 及 5.43 SA S5_ 7 5 且27 SB S 二36. 2之範圍内了 = 5. b 以 B成立」。 itUA 1 ε ε 其結果為獲付大幅抑制晝面内之閃燦，且串景^ 法辨視之程度的良好液晶顯示元件 <= …為人眼無 本發明之詳細說明乃為具體實施方式之具體實^ 能明瞭本發明之技術内容’值不受這些具體實施例’而 解釋所限，本發明之精神記載於後述之申請專^，之狹義 能有許多不同的變化。 抑*圍’且 【符號說明】

4323 45 五、發明說明（37) 1 掃描線 2 基準電位線 3 晝素電極 4 薄膜電晶體〔TFT ](開關元件） 5 對向基板信號線（信號線） 6 對向電極 7 晝素基板 9 實質半導體層（半導體層） 10 接觸層 12 液晶 G 閘極電極（第1端子） S 源極電極（第2端子） D 汲極電極（第3端子） L 通道長度 △ L 重疊部長度（閘極電極與接觸層之重疊區域） W 通道寬度 εΡ長轴方向比介電常數 εν短軸方向比介電常數 Tsel面板厚度 Cu晝素電容

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Claims (1)

1. 4 3 23 4 5 六、申請專利範圍 1 · 一種液晶顯示裝置，係使用實效比介電常數以長轴方 向比介電常數eP與短轴方向比介電常數£\.表示，且Χ=εΡ + εν、Υ = ε ρ εv時，9.5SXS15.5 以及 5.43SAS5.75 且27SB刍36.2之範圍内的某點，丫 =人1—：6成立之具有長 軸方向比介電常數ερ與短軸方向比介電常數“之液晶材 料。 2 · —種液晶顯示裝置，係使用實效比介電常數以長軸方 向比介電常數εΡ與短軸方向比介電常數£¥表示，且Χ=ερ + ε v、Y = e ρ · 時，10.2SXS14.7 以及5.43SAS 5.75且27SBS36.2之範圍内的某點，Υ = Α·Χ—B成立之具 有長軸方向比介電常數εΡ與短軸方向比介電常數ev之液 晶材料。 3. —種液晶顯示裝置，係使用實效比介電常數以長軸方 向比介電常數εΡ與短軸方向比介電常數£1.表示，且X二εΡ + £ ν ' Y = £Ρ 時，10.2SXS14.7 以及A = 5.59 且 B = 32.02之範圍内的某點，Y = A .X _,_藏立之具有長軸方向 Γι'. 比介電常數εΡ與短軸方向比介電常丨^之液晶材料。 4.如申請專利範圍之第1、2及顯示裝置，其 X. 中該裝置為由：具有呈矩陣狀設置3 的開關元件、與該 開關元件之各列第1端子連接的掃描線、及與該開關元件 之各列第2端子連接的畫素電極之晝素基板，以及 與該畫素基板相向，具有與各畫素電極對向的對向電 極及將該對向電極各行相連連接的信號線之對向基板，以 及

   \、申請專利範圍 於該畫素基板與該料aw, 晶顯示裝i _向基Ml戶斤夾之⑬晶所構成之液 晶體，該薄骐電晶 液晶顯示裝置，其 的開關元件、與該 上述具有3端子開關元件為薄備 體之通道長度為6/zm以下。 丨卜爾^ 5·如申請專利範圍之第1、2及3、繼 中該裝置為由：具有呈矩陣狀設置^ 開關元件之各列第1端子連接 v π ™〜<Τ开s 夕久M S 9 I# ΛΑ β連接的掃描線、及與該開關元件 各列第2端子連接的畫素電極之畫素基板，以及 與該畫素基板相向，具有與各晝素電極對向的對向電 極及將該對向電極各行相連遠 J Τ Π ^ 埂違接的彳5戒線之對向基板，以 及 於該畫素基板與έ亥對向某极問所忠 晶顯示裝置； 。基板間所爽之液晶所構成之液 遠薄膜電晶 上述具有3端子開關元件為薄晶體 體之通道長度為5/im以下。 6.如申請f利，之第1、2及3ΐ|δ"晶顯示裝置，其 中該裝置為由：具有呈矩陣狀設置通‘的開關元件、與該 開關元件之各列第1端子連接的掃描線、 各列第2端子連接的晝素電極、及連接〜该開關70件之 的晝素基板，以及 、第3端子之信號線 與該晝素基板相向’具有與各畫务 極之對向基板， ’、電極對向的對向電 於該畫素基板與該對向基板間所央^ 晶顯示裝置 <液晶所構成之液

   432345 六'申請專利範圍 上述具有3端子開關元件為薄膜電晶體，該薄膜電晶 體之通道長度為以下。 7. 如申請專利範圍之第4項之液晶顯示裝置，其中該薄 膜電晶體之第1端子、該薄膜電晶體之第2端子及第3端子 與半導體層間所夾之接觸層的重疊部長度為3//πι以下。 8. 如申請專利範圍第6項之裝置，其中該薄膜電晶體之 第1端子、該薄膜電晶體之第2端子及第3端子與半導體層 間所夾之接觸層的重疊部長度為3#m以下。 9. 如申請專利範圍第4項之液晶顯示裝置，其中該薄膜 電晶體為非晶矽薄膜電晶體。 1 0.如申請專利範圍第6項之液晶顯示裝置，其令該薄膜 電晶體為非晶矽薄膜電晶體。 11.如申請專利範圍第4項之液晶顯示裝置，其中該RGB 各晝素中，配置單一薄膜電晶體為其特徵。 1 2.如申請專利範圍第6項之液晶顯示裝置，其中該RGB 各晝素中，配置單一個薄膜電晶體。

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