TW480358B - Active matrix liquid-crystal display device - Google Patents

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TW480358B
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green
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TW087119765A
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Kimikazu Matsumoto
Shinichi Nishida
Hideo Shibahara
Original Assignee
Nippon Electric Co
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Description

4^0358 五、發明說明（l) " " ---- 本發：係有關於主動矩陣液晶顯示器，用以在顯示同 樣真面&長蚪間之後轉換成另一晝面時有殘影發生，以 防止影像殘留缺陷。 ^來，同平面切換（In-plane switching，下文以 IPS稱之）型（或稱水平電場驅動式）液晶顯示器被研發出 來顯=動作是藉由纟平行於基板的方向轉動指向液晶 (下文以液晶稱之）分子之分子軸方向（下文以軸向稱之 )° ^ f I PS型液晶顯示器，甚至在移動其視角時，因只 :A,觀察到液晶分子的短軸方向，與液晶分子的，站立 "^的'又有關係。因此，和一般傳統之電場是垂直 ； 方向地施於兩基板之間夾的液晶層TN (Twist nemat曰ic，扭轉向列）型（了文以垂直電場驅動型稱之） 的液曰曰，、、、員不器比較起來，可以獲得寬廣的視角。 型液晶顯示器的研發過程中，引入和應用了多 於：^:驅動型的5晶顯示器發展出的技術。然而，基 不处二：垂直電場驅動型的液晶顯示器發展出的技術 =二成不變地沿用至IPS型，特別是有關於 度方面的問題。 罪 牛例而a ，皆考慮常黑型液晶顯示器，以Μ型作 直電：驅動式之一例，與為本發明所指的lps型相比較, ΤΝ=的軸向在零電場時一般在兩基板 ' 向仍/留在和基板平面平行的平面上，此ί和 i相同；然而’在施以電場時，lps型所有液晶的軸向
I1M 480358 五、發明說明（2) I與基板表面平行的平面巾^# , ^ . 孟直轉向’而TN型所有的軲向 部在垂直於基板平面上垂直轉向。 τ…因ΐ，⑽型甚至由各觀察點觀察皆顯示出白色，但 會由於液晶分子長軸和短軸的拆射率差，而依視角 二的不冋呈現出白或灰的中間&。由此可知，由於驅動 糸統的不同，型和以型不會具有相同的視角特性。 s丨、士 ί外，在單位晝素組成方面，TN型組成晝素的電極分 ^被‘作在兩個基板上，而IPS型所有組成畫素的電極， …了產生平行於基板平面的電場，都被製作在同一片基板 上。也就是說，TN型驅動液晶的電力線不會穿過彩色濾光 片的％色層，而IPS型驅動液晶的電力線則會穿過彩色濾 光片的彩色層，由此可知，彩色濾光片的彩色層對液晶面 板特性的影響程度，在IPS型和TN型中有明顯不同。由以 上所述之不同點，顯然傳統TN型的技術不能一成不變地弓丨 用至IPS型上。 第1圖和第2圖分別為習知應用水平電場驅動之主動矩 陣液晶顯示器的剖面圖及上視圖。請參照第1圖，該習知 主動矩陣液晶顯示器中，組成畫素單元的電極只被製作在 用來狹夾液晶層101的兩片基板中之一基板112上，而另〆 片基板102則沒有電極製於其上，只製作讓色彩光傳過的 彩色濾光片。 也就是說，在電極形成基板11 2上，一主動元件（未 在第1圖中不出），一 >及極信號電極1 〇 3，一閘極信號電極 (未在第1圖中示出），多對畫素電極（晝素電極104和兵
第5頁 480358 五、發明說明（3) 電極1 0 5 )組成一單位晝素。在彩色濾光片形成基板上形 成的都是讓一般為紅、綠、藍的特定色彩光傳過液晶的彩 色慮光層（紅1 0 9、綠11 〇、藍111)和用以擋住自電極形成 基板112上汲極信號電極1〇3或閘極信號電極鄰近區域來的 漏光的遮光矩陣層108。 彩色層（紅、綠、藍）1 〇 9、11 0、1 11的形成係考慮光 穿過面板的顏色純度和色度位準。彩色層（紅、綠、 藍）1〇9、110、111係將聚乙烯醇或壓克力漆等有機聚合物 材料使用染料或顏料加以上色所形成。因此，當以如散布 顏料等方式製作時，彩色層（紅、綠、藍）1〇9、n〇、m 的介電常數會依顏料的種類和散布的密度而改變。雖然為 了增加色彩純度，彩色層的厚度Η會被定在大於1微米，但 彩色層（紅、綠、藍）1 〇 9、11 〇、Π丨相互之間的相對厚度 也會因彩色層（紅、綠、藍）1〇9、11〇、111的相對穿透率 彼此不同而有所差別。因此，以彩色層介電常數和彩色層 厚度乘積表示的彩色層靜態電容值在各個彩色層中並非常 數。 在單位晝素中相對電極的排列方式方面，共電極IQ。 被置於沒極信號電極丨03旁，晝素電極1〇4以一定間隔放 置’共電極105和畫素電極1〇4以等間距或不等間距交替置 放’共電極1 〇 5更被覆蓋在接於基板的中間絕緣層之下 層 與知描k號電極103和晝素電極1〇4不同（共電極1〇5 和旦素電極1〇4各自位於不同層）。 此外，主動矩陣液晶顯示器使用交流驅動以避免使如
第6頁 叫0358 五、發明說明（4) =Σ ί ΐ板組成造成劣化，舉例而言，信號相對於以中心 轉:考準位（相對電極準位）的極性，會在每個晝面作反 2有，主動矩陣液晶顯示器，在薄膜電晶體打開時所 ^人的汲極電壓，會在薄膜電晶體關閉時向閘極電壓的負 1 =方向移Vp，因而造成一些電位降低；也就是說，對參 考事位和相對電極準位的上下不對#，會造成纟流分磨 上；稱之）與驅動電壓施加於液晶上。當此直▲ 上，會發生電荷累積’因而形成影像殘留 這個直流分壓施加於液晶上的現象在電場為垂直於美 板的TN型中也會發生，解決方法已揭露於曰本專 請ς 開公報61-116392 (1986)中。 此施加於液晶上的直流電壓，可以用在交流驅動作號 的參考準位加上一預設的電位差（VJ方式來校正，也 說，設定vp=vt使相對於參考準位的電壓上下對稱。然’而疋 液晶電容值依液晶轉向狀態（液晶分子對晝素電極的傾 程度）@改變，在每個畫素中並不相同。纟閑極電壓關閉 時，液晶電容值和液晶充電電壓的電位降低差量 於關係式[1 ](晴參照T · Y a n a g i s a w β等人的論文，j P —、 Display ’ 86 第192 頁）： ’ ’ apan Δνρ = - [Cgs/(Cgs + Clc)] . (Von-V〇ff).....⑴ 在這方面，日本專利申請公開公報5 —72997 (i9 及影像殘留等缺陷，可藉由代入在液晶分子與晝素電極平
480358
订之Clc取小值所求得之△ v =R 生的媳Ip曰^ P —B值而使影像殘留缺陷發 生的機率降至取低。這是因為告 阿 、疋口々田及極電壓增加時因直流分 i加在驅動電壓的電荷累積亦變大。 該場穿，象係因薄膜電晶體閘極和源極間寄生電容c 1 ?夂ί Ϊ膜電晶體閘極脈衝打開時在液晶電容Cic和t
:C:S上各自累積的電荷，會在脈衝關閉時重新分佈。在τΝ 告對應電極為形成在彩色層之上的透明導電電極，因 :由晝素電極產生的電場不會穿過彩色層内部，因而彩色 層本身不會被極化，故關係式Π]中場穿值Δν並不 和彩色層有關的項目。 Ρ 相反地，在水平電場驅動型中，和ΤΝ型中相同的透明 導電電極並不存在於彩色濾光片形成板上，因此由畫素電 ，和共電極產生的電力線會穿過彩色層内部。也就2說， 場穿值Δνρ是和彩色層電容Cco l〇r有關的函數，示於關係 △Vp = - [Cgs/(Cgs + Clc+Ccolor)] .(v〇n一v〇ff) ,··[2]
此外，彩色濾光片的彩色層（紅、綠、藍）的形成係考 慮光穿過面板的顏色純度和色度位準。彩色層（紅、綠、 藍）係將聚乙烯醇或壓克力漆等有機聚合物材胃料使用染'料 或顏料加以上色所形成。因此，當以如散布顏料等方式製 作時’彩色層（紅、綠、藍）的介電常數會依顏料的種類和 散布的密度而改變。雖然為了增加色彩純度，彩色層的厚 度Η會被定在大於1微米，但彩色層（紅、綠、藍）相互之^ 的相對厚度也會因彩色層（紅、綠、藍）的相對穿透率彼L
480358 五、發明說明（6) =同而有所差別。因此，以彩色層介電常數和彩 产 乘積表示的彩色層靜態電容值在各個彩色層中並：“。 當以同樣的電壓加在具有此種特性的彩色芦、 J二藍）上時’ 0為液晶靜態電容和彩色層（紅：綠、驻） (:、電，容值j::同；戶斤造成的場穿值△、在各個彩：層 ，、，、藍）中也不㈣。也就是說，對各個彩色層 ’施於液晶上的直流分壓不同，因而產生在 2=長時間之後轉換成另一晝面時有殘影發 生之衫像殘留缺陷。 另一方面，日本專利申請公開號2-2 1 1 402 ( 1 990)發 表一種控制彩色層（紅、綠、誃）之厘洚$ 以使各彩色層(紅、綠、藍)心:電在 彩色層是被製作在透明導電電極之下的TN型，因此，豆 極結構及電場之應用與本發明是明顯不同的。/、 由以上所述，在習知技術中，存在著對各個彩色戶 (紅、綠、藍），加在液晶驅動電壓之直流分壓不同 t，因而造成影像殘留缺陷。這是由於水平電 動矩陣液晶顯示器，因透明導電電極並不存在於 片形成板上，驅動液晶的電力線會穿過彩色層（紅、綠' 藍）内部，使彩色層本身因彩色®鎳能责01θ '' # 容總和不同而被極化。/色層^電谷和液晶靜態電 因此，本發明的目的在提供一種主動矩 器^其發生在顯示同樣晝面一段長時間之後轉換成另:晝 面時有殘影之影像殘留缺陷可被有效地防止。、 旦
480358 五、發明說明（7) 依據本發明，一種主動矩陣液晶顯示器包括： “ 電極开^成基板，具有一汲極信號電極、一閘極信號 電極、構成一畫素單元的一畫素電極和一共電極及一主動 元件； 一彩色濾光片形成基板，不具有電極而具有紅、綠、 藍彩色濾光層，以讓彩色光通過； 一液晶層，夾於該電極形成基板與該彩色濾光片形成 基板之間； 其中複數單位晝素中在該電極形成基板上之該畫素電 極和電極，以一定間隔在同一層或經由絕緣層交替放· ^，藉著在該畫素電極和該共電極間的交流電壓，在該液 曰^曰層上施以主要平行於該電極形成基板與該 的電場；該畫素電極和該共電極以外部控以式 ^，，.、、員不圖形任意控制其間施加的電場；兩層印覆的配向 请# = ΐ ΐ經由絕緣層形成於該電極形成基板與該彩色 ==成基板上，這兩層配向膜間用面板間隔粒以設定 n、二：’向列型液晶被反平行配向填充於其間，且將 =慮光層之各個別色彩層（紅、綠、藍）的場穿量調 括 依據本發明之另一形態’ 一種主動矩陣液晶顯示器包
480358 五、發明說明（8) 一於色/慮光片形成基板，不具有電極 藍彩色滤光層，以讓彩色光通過； 一液晶層，夾於該電極形成基板與該 基板之間； 其中複數單位畫素中在該電極形成基 極和該共電極，以一定間隔在同一層或經 置，藉著在该畫素電極和該共電極間的交 晶層上施以主要平行於該電極形成基板與 成基板的電場；該晝素電極和該共電極以 根據顯示圖形任意控制其間施加的電場； 膜各自直接或經由絕緣層形成於該電極形 濾光片形成基板上，這兩層配向膜間用面 的，距相對，向列型液晶被反平行配向填 該彩色濾光層之各個別色彩層（紅、綠、 ε和厚度H的乘積εχ Η調成相等。 依據本發明之另一形態，一種主動矩 包括： “ 一電極形成基板，具有一汲極信號電 電極、構成一畫素單元的一畫素電極和 元件； 而具有紅、綠 彩色濾光片形成 板上之該 由絕緣層 流電壓， 該彩色濾 外部控制 兩層印覆 成基板與 板間隔粒 充於其間 藍）的介 畫素電 交替放 在該液 光片形 的方式 的配向 該彩色 以設定 ，且將 電常數 陣液晶顯示器， 極、一閘極信號 共電極及一主動 ί濾光片形成基板，不具有電極而具有紅、綠、 1 /色濾光層，以讓彩色光通過； 一液晶層，夾於該電極形成基板與該彩色濾光片形成 480358 五、發明說明（9) 基板上之該 經由絕緣層 交流電壓， 與該彩色濾 以外部控制 ;兩層印覆 形成基板與 面板間隔粒 填充於其間 電容被值加 層（紅、綠 同。 矩陣液晶顯 電極、一閘 一共電極及 晝素電 交替放 在該液 光片形 的方式 的配向 該彩色 以設定 ，且對 以調 、藍） 示器， 極信5虎 一主動 其中複數單位晝素中在該電極形成 極和該共電極，以一定間隔在同一層或 置’藉著在該晝素電極和該共電極間的 晶層上施以主要平行於該電極形成基板 成基板的電場；該晝素電極和該共電極 根據顯示圖形任意控制其間施加的電場 膜各自直接或經由絕緣層形成於該電極 濾光片形成基板上，這兩層配向膜間用 的間距相對，向列型液晶被反平行配向 各個別色彩層之主動元件旁的電荷保持 變，以補信該彩色濾光層之各個別色彩 之色彩層電容值與液晶電容值的和之^ 依據本發明之另一形態，一種主 包括： 一電極形成基板，具有一汲極信號 電極、構成一書辛輩开的 - 旦I早7L的一晝素電極和 元件； 泰色廣光片形成基板，不且有 藍彩”，以讓彩色光通過:、有電極而具有紅、綠、 基板之間Γ層《於該電極形成基板與該彩色濾、光片形成 極和ίΓί;單極形成基板上之該畫素電 错者在该畫素電極和該共電極間的交流電虔，在液晶 第12頁 480358 五、發明說明（10) f 苑以主要平仃於該電極形成基板與該彩色濾光片形成 械甜的電場，該畫素電極和該共電極以外部控制的方式根 f f不圖形任意控制其間施加的電場；兩層印覆的配向膜 直接或經由絕緣層形成於該電極形成基板與該彩色濾 p形成基板上，這兩層配向膜間用面板間隔粒以設定的 =相對，向列型液晶被反平行配向填充於其間，且提供 送電訊號至該彩色濾光層之各個別色彩層（紅、綠、 t)之電路，以使在各個別色彩層的汲極信號電壓之中間 值產生差別。 依據本發明之另一形態’ 一種主動矩陣液晶顯示器， 栝： m 一：極形成基板，具有一汲極信號電極、-閘極信號 1 才成晝素單元的一畫素電極和一共電極及一主動 兀件； =色以片形成基板，不具有電極而具有紅、綠、 藍形色濾光層，以讓彩色光通過； 一晶層，夾於該電極形成基板與該彩色濾光片形成 巷板之間， 其中複數單位晝素中在該電極形成基板上之該畫素電 ΐ和ϊίΐΐ二：定間隔在同一層或經由絕緣層交替放 置，精者在戎畫素電極和該共電極間的交流電壓， 晶層上施以主要平行於該電極形成基板與該彩色片形 成基板的電場；該晝素電極和該共電極以 ^ 根據顯示圖形任意控制其間施加的電場；兩“’二向 五、發明說明（11) 一 膜各自直接或經由絕緣声花^ & 濾、光片形成基板上，= 2 S '5形成基板與該彩色 的間距相I向列型；=己：用面板間隔粒以設定 供-傳送電訊號；；；=::::填充於其間，且提 綠'藍）之電路，以你f層各個別色彩層（紅、 振幅大小產生差別。 @別色衫層的；及極信號電壓之 為讓本發明之上述牲 顯易懂，下文特兴一 /、 的特徵' 和優點能更明 細說明如下：’ + &佳實施例，並配合所附圖式，作詳 【圖式簡單說明】 面圖第圖係顯不習知之水平電場驅動型液晶顯示器的剖 視圖第2圖係顯示習知之水平電場驅動型液晶顯示器的上 第3圖係顯示根據本發 矩陣液晶顯示 立爆本毛月之弟車又佳貝她例中之主動 層之彩色層靜熊電1 =圖，其中彩色濾光層之各個別色争 第4圖顯亍^電始各和液晶靜態電容總和被調成相等；^ 陣液晶顯示哭之乂據本發明之第二較佳實施例中之主動矩 晶體旁的電荷保：路圖，其中各個別色彩層之薄祺電 之各個別色彩犀t電各被值加以調變，以補償彩色濾光屏 容值的和之“广、綠、藍）之色彩層電容值與液晶‘ 第5圖俾龜一 中間值輸入於彩色遽光層之各個別色彩層的
發明說明（12) 例之示意圖 層第6圖所示為本發明之第一較佳實施例中各個別色彩 曰之=X H值與影像殘留缺陷之關係圖； 、 第7圖所不為汲極電壓之場穿量與補正量之示意圖； 以及 第8圖所示為本發明之第三較佳實施例中，彩色濾光 ^之各個別色彩層的汲極電壓補正量，與之影像殘留缺陷 關係圖。 【符號說明】
1 01〜液晶模組；102〜彩色濾光片基板；1〇3〜汲極電 極，104〜畫素電極；1〇5〜共電極；1〇6〜中間絕緣層；1〇7 Pa 層，1 〇 8〜遮光層；1 0 9〜彩色層（紅）；1 1 0〜彩色層（綠）；111〜彩 色層t藍）；112〜電極形成基板；3〇2〜（液晶電容Clc+紅彩色 層電容Cr);303〜閘極電極；3〇4〜汲極電極；3〇5〜薄膜電晶 體，30 7〜j液晶電容Clc+綠彩色層電容Cg) ; 3〇8〜薄膜電晶體 中之電荷保持電容；309〜（液晶電容Clc+藍彩色層
Cb)。 【實施例】
請參照第3圖，所示為根據本發明第一較佳實施例之 水平電場驅動之主動矩陣液晶顯示器中，組成晝素單元的 電極只被製作在用來狹夾液晶層丨〇 i的兩片基板中之一基 板11 2上，而另一片基板1 〇 2則沒有電極製於其上，只製作 讓色彩光傳過的彩色濾光片。 也就疋坑’在電極形成基板112上，一主動元件（未 m 480358 五、發明說明（13) 在第3圖中示出），一汲極信號電極1 〇 3，一閘極信號電極 (未在第3圖中示出），多對晝素電極（晝素電極1〇4和共 電極105 )組成一單位晝素。在彩色濾光片形成基板上形 成的都是讓一般為紅、綠、藍的特定色彩光傳過液晶的彩 色濾光層（紅1 0 9、綠11 〇、藍111)和用以擋住自電極形成 基板112上汲極信號電極丨03或閘極信號電極鄰近區域來的 漏光的遮光矩陣層1〇8。 - 在單位晝素中相對電極的排列方式方面，共電極丨〇 5 被置於 >及極信號電極1 〇 3旁，晝素電極1 〇 4以一定間隔放 置’共電極105和晝素電極1〇4以等間距或不等間距交替置 放’共電極1 0 5更被覆蓋在接於基板的中間絕緣層之下 層’與掃描信號電極1〇3和晝素電極1〇4不同（共電極1〇5 和畫素電極104各自位於不同層）。 此外’為了使各個彩色層（紅、綠、藍）丨0 9、丨丨〇、 111之彩色層靜態電容值與液晶靜態電容值的和相等，彩 色渡光片形成基板1〇2上製成之各個彩色層（紅、綠、 藍）1〇9、11〇、πι之介電常數與厚度的乘積被調成常數， 亦即使ε (紅）χΗ(紅ε (綠）χΗ(綠）二ε (藍）X Η(藍）=Α之 關係式成立。 因此，如第4圖所示，藉由輸入一共同的汲極信號於 丨® 彩色層（紅、綠、藍）丨〇 9、丨丨〇、1 1 1，可使發生在各個彩 色層（紅、綠、藍）1 0 9、11 ο、111的場穿量△ νρ相等，因 · 而可避免影殘留缺陷。 Ρ 在本發明第二較佳實施例中，薄膜電晶體305之電荷 -
第16頁
保持電容被改變。雷％/ 極雷搞μ舌田 電何保持電谷意指在晝素電極1 04和閘 ^ S重豎以保持電之電容線。第4圖為水平電場驅-二面板之等效電路圖。即使彩色層(紅、•二〇;駆動 、=ι之j色層靜態電容值各自不同，但可根據彩色層 (义、綠:幻109、110、m之彩色層靜態電容值之差色層 猎者改變電荷保持電容值310、30 6、308，而使發生在久 :彩色層（紅、綠、藍）1〇9、11〇、ηι的場穿量^生^各 等，因而可避免影殘留缺陷。在第4圖中，302為（^晶雷 =clc+紅彩色層電容Cr)，3〇7為（液晶電容綠彩色層電 gCg) ’ 30 9為（液晶電容Cic+藍彩色層電容。 曰 在本發明第三較佳實施例中，對應於各彩色層（紅、 綠、藍）109、11〇、U1之汲極電壓的中間值不同。第5圖 為一示意圖，在橫座標上顯示各種色彩層，在縱座標上顯 示輸入各彩色層（紅、綠、藍）109、110、lu的汲極τ信號、 中間值Vd。在此實施例中，即使彩色層（紅、綠、 ϋ
藍）109、110、ill之彩色層靜態電容值各自不同，且薄膜 電晶體30 5之電荷保持電容值310、306、308也不同，場穿 量△ Vp仍可以驅動電壓的方式補正。也就是說，依據各^ 色層（紅、綠、藍）1〇9、110、111不同之場穿量AVp， 整汲極電壓的中間值，因而可避免影殘留缺陷。 在本發明第四較佳實施例中，對應於各彩色層（紅、 綠、藍）1 0 9、11 0、11 1之汲極電壓的振幅大小不同。在此 實施例中，即使彩色層（紅、綠、藍）1 0 9、1 1 〇、1} j之命 色層靜態電容值各自不同，且薄膜電晶體305之電荷彳呆^ 480358
電容值310、306、308也不同，場穿量仍可以驅動電 壓的方式補正。也就是說，依據各彩色層（紅、綠、 藍）109、110、111不同之場穿量△、，調整汲極電壓的振 幅大小，因而可避免影像殘留缺陷。 又 接著將對本發明上述實施例的組成與結構之特定 加說明： # 第3圖係顯示本發明實施例之面板的剖面圖。在製作 液晶顯示器的製程，特別是彩色濾光片的製程，其主要部 =為：利用黃光製程將混雜著紅、綠、或藍的顏料且具有
象光敏感度的聚合物（p〇lyimide)定義出形狀，接著在攝 氏230度下烤一小時，即可製成彩色濾光片層，亦即將彩 =層（紅、綠、藍）1〇9、11〇、111製成在無鹼金屬之玻璃 基板1 0 2上。 在本發明各實施例中各彩色層（紅、綠、藍）丨〇 9、 袁Ul的阻值近於〇·85至1·6Χΐ〇11Ω〇ΙΠ之常數值，其介 (紅吊\，各為紅：3·4、綠：3·6、藍：4·2 °各彩色層
足Χ夠〜藍）109、110、1U的厚度Η大於丨·0微米以得到 产‘下 &、、、屯度。请參考第1表，準備了各彩色層膜厚程 二：1. 5’^f、0· 1微米範圍下變化的試片。該試片厚度各為 且依所^米、綠：1 ·4至1 ·7微米、藍：1 ·2至1 ·5微米。 機或有彩色層（紅、綠、藍）109、110、111上製作無 的透明保護膜，以使間隙平整和增進蝕刻特性 第1表
480358 五、發明說明（16) 色彩層 ε H C微米〕 彩色層靜態電容值 [ε]χ[Η] 红 3.4 1· 5 5. 10 綠 3.6 1·4 至 1_7 5. 04 至 6. 12 藍 4.2 1·2 至 L5 5.04 至 6.30 在相對基板（彩色滤光片形成基板）上以上述彩色層 製成彩色濾光片，在具有主動元件的電極形成基板上覆以 一配向膜，以1 5度角與電極長轴方向傾斜配向。在此製程 中’配向逸、度及配向強度被控制在約1 5 〇 c m，接著灑上間 隔粒以得到等液晶厚度，將兩片基板接合，填充液晶，如 此可製成主動矩陣式液晶顯示面板。 如此製成的主動矩陣式液晶顯示面板由64〇χ48〇χ紅綠 藍三色組成，如第1表所示之各對應彩色層（紅、綠、 藍）109、110、111厚度蠻化，以接处旦/ ^ L , ^ . /iL B子没ι化以誕供影像殘留缺陷測試， 令此光電兀件顯示黑色部分及白色部分之 接著變換成半灰色階顯示。當各個 -旗‘圖化 藍M09、11〇之介電常數ε與厚:… 亦即滿足“紅)XH(紅)=ε (綠)XH(綠)
之關係式時，影像殘留缺陷可被防止。/ 一A A值為5 · 1 0微米。 在弟一貫施例中， 同樣地在本發明第二較佳實施例 (紅、綠、藍）109、110、U1之電荷 對應於彩色層 n保持電容301，306， 五、發明說明（17) 3 0 9被改變，以传私；i ， η 1 Λ 1 1 1 吏發生在各個彩色層（紅、綠、藍）1 〇 9、 的场牙里△ Vp相等的方法有明顯的效果。 扪"Ϊ Ϊ ^明第一與第二較佳實施例中’利用使發生在各 個杉色層（紅、綠、藍）1〇9、110、111的場穿量Δνρ相等 2 ί 2來防止影像殘留缺陷。而在第三實施例中，則以驅 動電坚的方式來補正各個彩色層（紅、綠、藍）1〇9、ιι〇、 111不同的場牙夏Ανρ。在水平電場驅動型中，和ΤΝ型中 相同的透明導電電極並不存在於彩色濾光片形成板上，因 此由晝素電極和共電極產生的電力線會穿過彩色層内部。 也就=扰，場牙值△ Vp是和彩色層電容以〇1〇『有關的函 數，示於關係式[3 ]: tCgs/(Cgs + Clc +Ccolor)] · (Von-Voff) - ...[3] ΔΥΤ 饭使彩色層（紅、綠、藍）的介電常數ε為其介電常數 =各為紅：3· 4、綠：3· 6、藍：4· 2。各彩色層（紅、綠、 監）1〇9、11〇、ill的厚度11皆為h 5微米，依第[3]式所得 到發生在各彩色層（紅、綠、藍）丨〇 9、丨丨〇、1丨丨的場穿值 △VP不同，如第7圖所示，各彩色層（紅、綠、藍）1〇9、 11〇、111的補正值¥,亦有所差別。 一时請參考第8圖，其示出在以彩色濾光片製成的液晶顯 不器中，各彩色層（紅、綠、藍）丨〇 9、；[丨〇、n丨的補正值 vd和影像殘留缺陷等級的關係。由此圖可看出，使影像殘 留缺陷等級最低的各彩色層（紅、綠、藍）丨〇 9、丨丨〇、丨n ，補正值Vi、、Vs各不相同。亦即紅彩色層1 〇 9之直流分 壓值為0V、綠彩色層110為〇· lv、藍彩色層ln為〇. 2V以做
480358 五、發明說明（18) 為補正量，各施於汲極電壓Vi、v2、v3的中間值vd，可使影 像殘留缺陷得到最好的改善。因此，可令Vbk、Vred、Vgreen 各為藍、紅、綠之汲極電壓的中間值，可到其間關係式如 下：
Vblue(V)=Vred(V)-〇· 2(V)=Vgreen(V) - 〇· l(v)……[4] 此外，如第1所示之各彩色層（紅、綠、藍）丨〇 9、 11 0、111 ’若將各色彩層（紅、綠、藍）丨〇 9、i丨〇、丨i 1的 阻值Y( Qcm)置於縱座標，將各彩色層（紅、綠、
藍）1 0 9、11 〇、111最能有效防止的影像殘留缺陷的汲極電 壓中間值X置於橫座標，則可得1與¥的關係式為： Y ~ CX + D......· · [ 5 ] 其中C與D的範圍為： 3xlOn < C < 7χ10π 0. 5χ10η < D < 1. OxlO1! 且一般值為： C = 5x10" D = 0·8xl〇u 因此，使〉及極電壓與各彩色層（紅、綠、藍）1 〇 g、
11 0、111的組合滿足第4與第5式，能改進影像殘留缺陷。 而在第四實施例中，調整汲極電壓振幅Vi、V2、 V3 1 0 9 U 0、Η 1的大小，使在彩色層（紅、綠、誃）1 〇 g、 110、ill產生的場穿量Δνρ相等，也有明顯效果了 由以上說明，根據本發明，藉由使在各彩色層（紅、 綠、藍）產生的場穿量△ νρ相等，能有效地改進影像殘留
第21頁 480358 五 發明說明（】9) 缺陷 又由以上說明，根據本發明，藉由 的 等 使在彩色濾光 各彩色層（紅、綠、藍）之介電常數e與严 片中 ，能有效地改進影像殘留缺陷。 ^予X的乘積相 紅 又由以上說明’根據本發明，藉由改變 綠、藍）之薄膜電晶體側之電荷保持電容^办色 中的各彩色層（紅、嫉、趑、ΛΑ > Ω $補償彩 、Α 叫、孤〆一 w 电何保持電容，來雜热 色濾光片中的各彩色層（紅、綠、藍）的液晶電六仏彩 電容之和，能有效地改進影像殘留缺陷。 各ϋ衫色層 又由以上說明，根據本發明，藉由改 色濾光片中的各彩色層（紅、綠、藍） 2供所送入彩對應於各彩色層的汲極信號電壓中間值各自電路，使 地改進影像殘留缺陷。 同’能有效 限定ί ϊ ΐ發明已以較佳實施例揭露如上，然复、 义本t明’任何熟習此技藏 、…、一亚非用以 和範圍Η，當可作； ：在不脫離本發明之精 視後附之申ϋ Α ’、彳玉，因此本發明之保護m ^ <甲明專利範圍所界定者為準。 I轨園當 第22頁

Claims (1)

  1. 480358 六、申請專利’9765’:髮· “曰—紅 -.….* - - - — --一^—·— — 1 · 一種主動矩陣液晶顯示器，包括·· 一電極形成基板，具有一汲極信號電極、一間極信 = 構成一畫素單元的一畫素電極和一共電極及一主‘ 一彩色濾光片形成基板，不具有電極而具有紅、綠、 I彩色濾光層，以讓彩色光通過； 、 基板i Ξ晶層，夾於該電極形成基板與該彩色濾光片形成 =中複數單位晝素中在該電極形成基板上之 ΐ以；*二定間隔在同一層或經由絕…替放 曰#卜ί在里素電極和該共電極間的交流電壓，在該液 :^ & U主要平行於該電極形成基板 ΐ;ϊ ;場；該畫素電極和該共電極以外部 制其間施加的電場；兩層印 濾、光片形成基；上、、基板與該彩色 該彩色渡光層配向填充於其間’且將 成相等，且將該彩色據光、綠二藍）的場穿量調 )的介電常數ε知戶θ各個別色彩層（紅、綠、藍 別色彩層之主動元：：的乘積ε x H調成相等，且對各個 補償該彩色濾光層之各被值加以調變，以 層電容值與液晶電容值的和之^(紅、綠、藍）之色彩 2. 一種主動矩陣液晶顯示器j包括. 2157-2320-PFl.ptc 第23頁 2001.12. 04. 024 480358
    一電極形成基板，具有 電極、構成一畫素單元的一 元件； Z汲極信號電極、一閘極信號 畫素電極和一共電極及一主動 綠 ::色遽光片形成基板，不具有電極 红 藍彩色濾光層，以讓彩色光通過； 、 曲層’夾於該電極形成基板與該彩色濾光片形成 一液a 基板之間 二t禝數皁位晝素中在該電極形成基板上之該畫素電 :和::::電極’以一定間隔在同一層或經由絕緣層交替放 置，耩耆在該晝素電極和該共電極間的交流電壓，在液晶 層上施以主要平行於該電極形成基板與該彩色濾光片形成 基板的電場；該晝素電極和該共電極以外部控制的方式根 據顯示圖形任意控制其間施加的電場；兩層印覆的配向膜 各自直接或經由絕緣層形成於該電極形成基板與該彩色濾 光片形成基板上，這兩層配向膜間用面板間隔粒以設定的 間距相對，向列型液晶被反平行配向填充於其間，且提供 一傳送電訊號至該彩色濾光層之各個別色彩層（紅、綠、 藍）之電路，以使在各個別色彩層的汲極信號電壓之中間 值產生差別’且以使在各個別色彩層的沒極信號電麼之振 幅大小產生差別。 3 ·如申請範圍第2項所述之主動矩陣液晶顯示器，其 中： * 汲極信號電壓之中間值差別滿足以下關係·· WV) = Vred(V) - 0.2(V) = Vgreen(V) - 〇.i(V)
    2157-2320-PFl.ptc
    480358 案號 87119765 年月曰 修正 六、申請專利範圍 其中Vblue、Vfed、Vgi*een各為藍、紅、綠之汲極電壓的中 間值。 4.如申請範圍第2項所述之主動矩陣液晶顯示器，其 中： 使該等色彩層（紅、綠、藍）的阻值Υ( Ω cm)，與各彩 色層（紅、綠、藍）的汲極電壓中間值與紅色層的汲極電 壓中間值之差X，滿足以下關係式： Y 二 CX + D 其中C與D的範圍為： 3xlOn < C < 7χ10π 0. 5χ10π < D < 1. OxlO11 且較佳值為： C 二 5χ10η D = 0·8xlOu 。
    2157-2320-PFl.ptc 第25頁 2001.12. 04. 026
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