TW594143B - Liquid crystal display device - Google Patents

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TW594143B
TW594143B TW091101673A TW91101673A TW594143B TW 594143 B TW594143 B TW 594143B TW 091101673 A TW091101673 A TW 091101673A TW 91101673 A TW91101673 A TW 91101673A TW 594143 B TW594143 B TW 594143B
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crystal display
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TW091101673A
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Atsushi Takenaka
Mitsuru Ikezaki
Kaoru Kusafuka
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Ibm
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Description

594143 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明背景 本發明是有關於一種的液晶顯示器裝置，特別是有關於 一種平面内切換（In-Plane Switching，IPS)模式之液晶顯示 為裝置’其在一基板上具有一像素電極及一共用電極。 液晶顯示器裝置已廣泛地使用於個人電腦及其它型態監 視器中。此類液晶顯示器裝置通常以下列方式來構成：在 一液晶面板之背面上設置一用以做為發光之平板光源之背 光板（backlight unit)，以及照射一具有預定面積之液晶面板 ’以使此液晶面板整個具有均勻之光度，因此可看到形成 於此液晶面板上之影像。此液晶面板具有一構成：將一驅 動電壓施加於填充於兩個玻璃基板間之空隙令之液晶，藉 以驅動液晶。在此液晶面板中，是以上述方式來驅動液晶 ’以改變液晶（分子）之對齊’藉此可控制傳輸光之極性，進 而顯示所要之影像。 附τ地’對此液晶面板而呂’扭轉式向列（twisted nematic ’丁N)模式是眾所皆知的。依據此模式，分別在一玻璃基板 與另一玻璃基板上提供一用以驅動液晶之電極，及在上述 兩個基板連結之方向上（亦即，在一大約與上述玻璃基板之 表面垂直之方向）產生一電場，因而驅動上述液晶。 但是，使用此一系統之液晶面板的視角是狹窄的，並且 有已知一種稱為平面内切換（In-Plane Switching，IPS)用以 改善上述視角。在此技術中，將一驅動電壓施加到一設置 在上述兩個玻璃基板中之一之電極，以在沿著基板表面之 一水平方向（橫向）上產生一電場’藉此驅動上述液晶。 -5 - 本紙張尺度適用中國國家標$(CNS) A4規格(210X 297公釐） " --
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如果持續地施加一 DC電壓至上述液晶，則會使液晶耗變 質。因此’在上述TN模式或IPS模式中，將施加到上述液晶 之電壓設計成對稱於共用電位。 然而’由於上述液晶面板之製造容許度，所以在每一產 σσ中’對於相同顯示訊號之電壓值會有不同，其中上述電 壓是施加到一像素電極與一共用電極間之液晶顯示。因此 以上述共用電位為基準之施加至上述液晶之電壓絕對值 會變得不對稱。結果，液晶的電壓會偏離期望值，而偏向 另一邊（正極或負極，其中以上述共用電位為中心），並且產 生閃爍現象，導致螢幕會產生閃爍。 以下’將以實際範例來描述上述閃爍之發生。值得注意 的是’此範例只是用以描述閃爍發生之觀點。因此對於實 際產σσ並非一定是精確的’也不一定是可應用至實際產品 上。當將液晶顯示裝置設計成具有一固定共用電位（例如： 7.5伏特）時，在此情況將顯示具有相同亮度之影像，其中像 素電極之電位設定成12.5伏特或2.5伏特。但是，由於上述 製造容許度，所以實際上施加至上述液晶之電壓會與施加 12.7伏特及2.7伏特給上述像素電極之情況一樣。結果，會 在負極側產生一 0.2伏特之DC電壓成份。由於12.7伏特的影 像比2.7伏特的影像更明亮，所以產生了閃爍。電壓之偏離 主要是由於儲存電容器及寄生電容器因製造容許度偏離期 望值所造成。 傳統上，上述問題可藉由在一控制電路板上提供一具有 一閃爍控制功能之電路來解決。可藉由去除施加至上述液 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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4- 594143 五、發明説明（ 本^明之發明者針對上述之問題實施檢視與研究。結 之::在IPS模式液晶顯示器裝置中可免除對上述閃爍控制 特別地’在施加至上述液晶之每極電壓之絕對值相對於 上述共用電位為不對稱嘻 ' 冉潰况下在上述像素電極與共用 存在一具有固定電慶值之DC電廢成份。上述Dc電麼 ，份破當做是一施加至上述液晶材料之靜電場。在上述⑽ 模式液晶面板中，上述像素電極與共用電極間之空間可模 擬成-電路，在此電路中一電容器與一電組器並聯在一起 口此可以了解是，因為一正電荷呈現在上述液晶之一 電極側（例如··像素電極側）上、以及一負電荷呈現在另一電 極側（例如··共用電極側）上，所以產生上述電場。 如果上述DC電壓成份等於或小於容許值，則不會產生閃 ^之缺點。因此，本發明者達成下列結論：如果上述DC電 壓成份自動地降低到上述容許值或容許值以下，則可免除 對閃爍控制之需求。 此外’在上述液晶顯示器裝置中，於電源供應後，上述 液晶顯不器裝置需花費一段時間，以將影像顯示在一顯示 榮幕上。上述時間與直到打開一背光板之光源（例如：冷陰 極螢光官）為止之時間是相同的。本發明者發現：如果上述 之DC電壓成份在影像呈現為止之時間内降低到上述容許值 或容許值以下，則可免除上述之閃爍控制之需求。 必須完成以下兩個條件，以便實施以上所述：第π，一 初始DC電壓成份在供應電源之時間上是小的；第二，一用 本紙張尺度適用中國國家標準(CMS) A4規格(210 X 297公釐） 594143 五、發明説明（5 以產生上述DC電壓成份至上述液 述液晶面板中移動。 卩之電何快速地在上 本發明者發現：電荷在-反向基板中之移動與電荷在、夜 晶材料中之移動皆是非常重要。$乃是因為上述料 之電阻在上述IPS模式液晶顯示器裝置中之橫方向上相告古 :致。更明確地說，有關於只經由上述液晶材料傳輸二 % ’在上述液晶材料之橫方向上之電阻會相當高。因此， 上述電荷並不會快速移動。另一方面，相較於上述橫方向 之電阻’在縱方向之電阻相當小。自一電極發射並經由上 述液晶材料在上述縱方向上傳輸之電場是經由上述反向基 板傳輸’再次回到上述液晶材料而於上述縱方向上傳輸， 然後進入另一電極。彳想、到的I，一具有低電p且值之電場 路徑之呈現對降低DC電壓成份是很重要。因為如果上述電 荷可快速經由上述電場路徑移動，則可在一預定之時間内 使上述DC電壓成份降低至上述容許值或容許值以下。 但是，獲得上述電荷高速移動仍是不夠的。這乃是因為 在上述初始DC電壓成份較大之情況中，上述DC電壓成份值 並不會在上述預定期間内降至一期望值。因此，本發明者 發現，可藉由構成一可降低上述初始DC電壓成份之液晶顯 示器裝置及上述電荷之高速移動，以免除上述閃爍控制之 需求。值得注意的是，雖然構成一 CF基板或陣列基板之元 素的物理特性值已被描述，例如在日本專利早期公開第 2000-66222號、日本專利早期公開第i〇(1998)- 133205號、 及曰本專利早期公開第7( 1995)-159786號所述，但是上述傳 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 594143 五、發明説明（6 ) =並未揭露本發明所解決之問題、或解決上述問題 依據上述之發現’本發明第一觀點之一液晶顯示器穿置 具有一第-基板、-第二基板、及一密封於上述第一及第 二基板間之液晶材料。上述液晶顯示器裝置包含以矩陣方 式排狀複數個像素。在上述第一基板上，在複數個像素 中之每一像素具有一切換元件、一像素電極，連接至上述 切換元件、及-共用電極，用以產生一施加至上述共用電 極與上述像素電極間之液晶材料之電場。當電源供應至上 述液晶顯示器裝置之後，在上述像素電極與上述共用電極 間立刻會出現一初始0(：電壓成份，並且在供應電源至上述 液晶顯示器裝置I’會在一預定期間内自動從上述初始值 =低至一容許值或容許值以下。在供應電源後上述Dc電 壓成份會在一預定期間内自動從上述初始值降至上述容許 值或容許值以下，因此藉由改變供應至上述像素中之電極 之電位，以免除閃爍控制之需求。 做為在可完成本發明目的之範圍中之上述液晶顯示器裝 置，其組成物可列舉於下：一液晶面板，其具有密封於兩 個反向基板間之液晶、一液晶模組，其有一驅動電路或一 附著於上述液晶面板之背光板、及一個液晶顯示器，其為 最後製品。 依據本發明第二觀點之液晶顯示器裝置之特徵在於：在第 一覲點之液晶顯示器裝置中，初始DC電壓成份為0.5伏特或 更低。 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱) 裝 訂 線. :據本發明之第三觀點之液晶顯示器裝置之特徵在於： 在弟一覜點之液晶顯示器裝置中，DC電壓成份之容許值為 〇. 15伏特或更低。 一依據本發明第四觀點之液晶顯示器裝置之特徵在於：在 硯點之液晶顯示器裝置中。夜晶顯示器裝置並未具有 藉由改支從外供應' 至上述像素之電極之電位來實施閃燦 控制之電路。 μ —依據本發明第五觀點之液晶顯示器裝置之特徵在於：在 弟一硯點之液晶顯示器裝置中，示器裝置更包含複 數個# &線與g #u線’以及上述像素電極形成—儲存電容 為於上述像素電極與掃描線之間。 依：本發明第六觀點之液晶顯示器裝置具有一第一基板 j 一第二基板及一密封於上述第一基板與第二基板間之液 日日。此外’上述液晶顯示器裝置具有複數個以矩陣方式排 歹j之像素。在上遠第—基板上，上述複數個像素中之每一 像素具有一切換元件、一像素電極，其連接至上述切換元 牛’、用包極#用以產生-供應至上述共用電極與像 素電極間之液晶材料之^雷语 产乂从成 σ 十之電％在供應電源至上述液晶顯示 器裝置後，在上述像素電極與共用電極間會立即產生一初 始DC電麼成份，以及在供應電源至上述液晶顯示器裝置後 ’上述DC電麼成份在5秒鐘内會自動從初始值降至〇 η 或更低。 依據本發明第七觀點之液晶顯示器裝置之待徵在於·在 述：換το件為一TFT，以及當供應至上述TFT之閘極信號下 降時’實施補償驅動’纟中一具有反向特性之補償訊號是 經由上述儲存電容器來供應的。 #依據本發明第八觀點之液晶顯示器裝置之特徵在於··在 f七觀點之液晶顯示器裝置中，上述第二基板具有一第一 Μ月曰層及一第二樹脂層，其形成於上述第一樹脂層内部， 上述第一樹脂層具有2.5E+15 [ohmcm]或更低之電阻率，而 v第秘月曰層具有+ 至1E+04 [ohm.cm]間之電阻率。 一依據本發明第九觀點之液晶顯示器裝置之特徵在於：在 第七觀點之液晶顯示器裝置中，帛一樹脂層為一保護膜， 而上述第二樹脂層為一黑色矩陣層。 依據本發明第十觀點之液晶顯示器裝置具有一第一基板 :一第二基板及一密封於上述第一基板與第二基板間之液 曰曰材料，以及上述液晶顯示器裝置是以兆赫訊號（THz ,· 丁： 、d數）來驅動。上述液晶顯示為裝置包含複數個以矩陣方 ，排列之像素。在上述第一基板上，上述複數個像素中之 每一像素具有一切換元件、一像素電極，其連接至上述切 換元件、及一共用電極，其用以產生一供應至上述共用電 極與像素電極間之液晶材料之電場。在每一訊框中，以不 同電壓極性之電極來驅動上述複數個像素，以及在每一訊 框中之數個像素具有一第一組像素，其以具有一第一電壓 極(1之電壓來驅動、及一第二組像素，其以具有一第二電 C極性之電壓所驅動。在供應電源至上述液晶顯示裝置後 上述像素電極與共用電極間會立即產生一初始DC電壓成 A7 ------------ B7 五、發明説明（9 ) 份，以及在電源供應到上述液晶顯示器裝置後，上述DC電 壓成份會在一段預定期間内自動從上述初始值降至一容許 值或更低。在以具有一可允許為最低亮度之電壓值之電壓 來驅動第一組像素以及以具有一預定平均電壓值之電壓來 驅動上述第二組像素之情況下，上述DC電壓成份會相等於 一容許值或低於上述容許值。因此，來自上述液晶顯示器 版置之一傳輸光波形之T/2Hz成份之振幅為一 THz成份之1〇 倍大或小一點。 依據本發明第十一觀點之液晶顯示器裝置之特徵在於： 在第十觀點之液晶顯示器裝置中，上述切換元件為一薄膜 電士體（TFT)，以及當一供應至上述TFT之閘極信號下降時 ，貝施補償驅動，其中一具有反向特性之補償訊號是經由 一儲存電容器供應的。 依據本發明第十二觀點之液晶顯示器裝置之特徵在於： 在第十或第十一觀點之液晶顯示器裝置中，上述第二基板 ^有一第一樹脂層、及一第二樹脂層，其形成於該第一樹 脂層之内部。上述第一樹脂層具有2.5E+15 [ohm.cm]或更低 之電阻率，而上述第二樹脂層具有1£ + 〇〇至丨以〇4 [〇hmcm] 間之電阻率。 依據本發明第十三觀點之液晶顯示器裝置之特徵在於： 在第一或第十觀點之液晶顯示器裝置中，將電源供應後之 、預疋’月間疋義為供應電源與顯示一顯像於上述液晶顯 不器裝置之顯示器螢幕間之時間。 依據本發明第十四觀點之液晶顯示器裝置之特徵在於： -13 - 594143 五、發明説明（ ^ 第 述預定^^點之液晶顯示器裝置中’電源供應後之上 尺^日電源供應後之5秒。 依據本發明穿 十五銳點之液晶顯示器裝置具有一一 板、一第二其4 ^ & 之液晶材料：：曰：封於上述弟一基板與第二基板間 , 丁上述液晶顯示器裝置具有複數個以矩陣方式 主’素在上述第一基板上，上述複數個像素中之每 」有TFT、一像素電極，其連接至上述TF丁、及一 共用電極，其用以產生一供應至上述共用電極與像辛電極 ::液晶材料之電場。在上述第二基板上，上述複數個像 素中之母一像素具有一樹脂保護層，其具有2 5E+i5 [ohm.Cm]之電阻率、及—樹脂黑色矩陣層，其在上述保護 層中並具有1E+00至1E+〇4 [〇hm.cm]間或更低之電阻率。當 一供應至上述TFT之閘極信號下降時，對上述液晶顯示器裝 置實施補償驅動，.其中一具有反向特性之補償信號是經由 一儲存電容器來供應的。 依據本發明第十六觀點之液晶顯示器裝置之特徵在於： 在第十五觀點之液晶顯示器裝置中，上述液晶顯示器裝置 更包含複數個信號線，其用以傳輸一顯示信號至複數個像 素、以及複數個閘極線，其用以將一閘極信號傳輸至上述 TFT之閘極。上述儲存電容器裝置是形成於上述像素電極與 一閘極線之間。 圖示之簡單描述 為更完整瞭解本發明及其優點，請配合所附的圖一起閱 讀以下的說明·· 14- 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS) A4規格(2l〇x 297公着)
發明説明 A7 B7 11 [圖1] 匿1 1 4车一"- 顯示本發明之一實施例之一液晶顯示模組之結構 之示意圖。 [圖2] 圖2係一顯示上述實施例之一像素之結構之示意圖。 [圖3] 圖J心顯示上述實施例之像素之結構之示意剖面圖。 [圖4] 圖4係一顯示上述實施例之像素之一 TFT之構造之示意部 面圖。 [圖5] 圖5係一說明上述實施例中用以降低一 dc電壓成份之一電 場路徑之示意圖。 [圖6] 圖6係一用以說明上述實施例中一饋通電壓補償驅動之時 序圖。 [圖7] 圖7係一用以說明依據本發明與一傳統液晶顯示器之液晶 顯不器裝置之DC電壓成份隨時間改變之曲線圖。 [圖8] 圖8A及8B係用以說明上述實施例之閃爍偵測圖案之圖示。 較佳實施例之詳細說明 以下將配合所附圖示進一步詳細說明依據本發明之一實 施例之一液晶顯示器裝置。本實施例為一平面内切換（ln_ -15 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 594143 A7 _________ _______B7___ 五、發明説明（12 7 ^^
Plane Switching，IPS)驅動模式之液晶顯示器裝置。在本實 施例中，將說明可免除閃爍控制之需求之一液晶顯示器= 置。為了要免除閃燦控制之需求，上述液晶顯示器裝置必 須設置成可足夠將—初始加電壓成份設定成較小值，以及 電荷可在一液晶面板中以高速移動。在本實施例中，採用 饋通電壓補償驅動系統，以使上述初始DC電壓成份為較 小值。稍後，我們將會說明上述饋通電壓補償驅動系統。 同時，最佳化一反向基板之結構，以使上述電荷可容易在 上述反向基板中移動。 圖1係一用以說明本實施例之一液晶顯示模組之整個構造 之透視圖。圖1係一顯示一具有一側光型背光單元之液晶模 組100之結構不意圖。在圖丨中，元件符號1〇1代表一背光單 π，102代表一液晶面板（液晶單元），其 之驅動電路；以及⑼代表-擴散片，其用以使^液晶= 不面板中之亮度均勻。此外，元件符號104代表一稜鏡片， 其用以聚光以增加一前顯示表面之照度；105代表一光導板 ，其用以引導及擴散來自一光源之光線；106代表一架框， 其用以容納上述背光板1〇1之組成元件，例如：上述光導板 與稜鏡片。 上述液晶面板102具有一顯示區，其由以矩陣方式排列之 複數個像素所構成、一架框區，其用以做為上述顯示區之 外圍區域。此外，上述液晶面板102具有一陣列基板，其具 有一形成於其上之陣列電路、及一反相基板及密封，其/中 液晶是密封於上述兩個基板間。107代表一冷陰極螢光管， -16- 本紙張尺度適用中@ g家料(CNS) Α4規格(21GX挪公^ -----
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4 - 594143 13 五、發明説明（ 其用以做為-光源；以及⑽代表_寶石座，其用以自外部 握持與保護上述液晶單元102與背光單元丨〇丨。上述背光板 101疋由上述擴散片103、稜鏡片104、光導板1〇5、架框 及冷陰極螢光管107所構成。上述冷陰極螢光管107配置在 上述架框丨06之内部，因此並未顯示於圖中。值得注意的是 。’。已知有一直接背光單元用以做為一背光單元。在此背光 早兀中，一個或複數個光源是設置在上述液晶面板之顯示 表面之正下方。 在上述顯示區中之每一像素實施R、G、B彩色顯示。當 然，在一單色顯不器中，每一像素實施黑色或白色顯示。 在上述陣列基板上之顯示區域中，複數個信號線及閘極線 是以矩陣方式來排列。排列上述信號線與閘極線，其以大 致直角方式彼此相交。每一像素依據自一驅動ic所接收到 之一顯示信號電壓，將一電場施加到上述液晶。上述驅動 1C通常藉由一 TAB而連接到上述陣列基板，但亦可直接提 供於上述陣列基板之玻璃基板。 通书，在一 TFT陣列基板之X軸側上具有上述信號線之複 數個源極驅動1C Π 0 ,以及在其γ軸側上具有上述閘極線之 用以控制一閘極電壓之複數個閘極驅動IC n丨。將一自上 述源極驅動1C 11〇所接收到之電壓經由一上述TFT之源"及 極傳送到一像素電極，以及上述像素電極與一共用電極施 加一電場至上述液晶。藉由改變上述電壓，可改變施加至 上述液晶之電壓’因而可控制上述液晶之光透射率。一施 加共用電位至上述共用電極之電路是形成於一控制電路板 本紙張尺度適财a S家標準(CNS) A4規格"(21G X 297公釐） -17- 五 發明説明（ 14 (未顯示）上。 圖2係一顯示本實施例之一像素之結構之示意圖。在圖2 中疋件付號201代表一多晶矽薄膜電晶體（TFT)，其用以 文為切換元件；202代表一像素電極，其連接到上述tFT =源/汲極；203代表一共用電極，其用以施加一電場至上 述共用電極與像素電極間之液晶；2〇4代表一信號號，其用 以傳送一顯示信號至上述TFT ;以及2〇5代表一閘極線，其 用以傳送一閘極電壓至上述TFT之閘極。 通书，上述閘極線、信號線及共用電極是由AINd或M〇W 斤形成上述像素一般是由A1、氧化銦錫（Indlum Tin〇匕心 ’ WO)之類所形成。 上述像素電極之部分經由一絕緣層而放置在一上階層之 一掃描線上’以形成一儲存電容器。此結構即所謂一^極 上有Cs (Cs on_gate)。再者’上述像素電極之另一部分則是 經由-絕緣層而放置在上述共料極上1構成上述儲存 電容器之一部分。 I伸於上述X方向之閘極線2〇5與延伸於上述γ方向之信號 線2〇4圍繞上述像素。上述梳狀共用電極203是放置在上述 兩個信號線204之間。上述像素電極2〇2是形成於上述共用 電極203之兩條線之間。在位於上述像素電極2〇2之兩側之 上述像素電極202與共用電極203之間產生一大致平行於上 述基板表面之電場。 值得注意的是，上述像素電極與共用 述之結構」例如：可採用一種結構’其 電極並非受限於上 中上述像素電極是
本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公I) 594143 五、發明説明（π 以梳狀形式所形成，並且設置成與上述 起。此外，上述電極之开n用仏嚙合在-你土而 之形狀可有不同之修飾。例如·卜、十、 像“極可以⑽狀來形成。再者，亦可 ： 置於上述像素電極之上方，以 、用電極5又 述像素之孔隙以外。為了阻止區域，但除上 交互作用，铲姑從’ $像素電極與信號線間之 又作用取好將上述共用電極設 一信號線之間。 、像$電極與每 圖2之線Α_Α，之剖面圖。在圖”， 1代表一陣列基板’其用以做為-第-基板；及302代表 -杉色過濾器基板’其用以做為一第二基板。 义 上述％色過渡器基板3〇2包括一玻璃基板M3、 陣^3〇4(以下稱為一 Β_)，其形成於上述玻璃基板303上 R、G、Β之彩色過濾器層3〇5(以下稱為一 cf層），其 成於上述ΒΜ層304上、一保護膜3〇6，其形成於上述_ 3〇5上、及—對準膜32卜其形成於上述保護膜306上。通; ，上述ΒΜ層3〇4乃是使用—藉由將—黑色顏料散佈至丙雄 酸樹脂或環氧基樹脂中所獲得之材料。在此情況下，上述 黑色顏料為-碳物質。上述胸層3〇4之部分與上述保 306接觸。 、 一般’上述CF層305使用一藉由將紅色、藍色、綠色顏料 中之一散佈至丙烯酸樹脂或環氧基樹脂中所獲得之材料。 上述保護膜306經常使用一藉由沈積丙烯酸樹脂或環氧基樹 脂所獲得之材料，以及上述保護膜3〇6具有一用以保護二^ 於其中之層及平坦化其表面之功能。上述對準膜通常是由 裝 訂 線· 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公f) -19 594143 A7 ~_______ ____B7_ 五、發明説明（Μ ) ---- 一聚醯亞胺物質所構成，以及在沒有電場存在之情況下用 以控制上述液晶材料之對齊。在本實施例中，將上述π基 板描述成為上述反向基板。但是，在單色顯示裝置中，上 述CF層並不包含於上述反向基板。 上述保護膜306與BM層304之電阻值為用以完成上述CFA 板中電荷快速移動之一重要因素，其中上述CF基板：上: 反向基板。上述保護膜之電阻率必須足夠低，以及同時上 述BM層之電阻率亦必須足夠低。其理由如下：特別地，當 考慮到從上述液晶材料經由上述對準膜而延伸到上述保護 膜、BM層、再延伸到上述保護膜之上述電場之路徑（圖5中 之、’泉B) %·，則無法確疋上述電荷之移動速度，直到上述保 濩膜與BM層之電阻足夠低為止。因為使用上述BM層於上 述彩色液晶顯示為與單色液晶顯示器中，所以·上述Β μ層是 具有多用途的。此外，不同於上述CF層，上述8"層之電阻 可容易地由顏料所控制。但是，上述ΒΜ層之極小電阻值並 非是比較好的。因此，上述ΒΜ層之電阻值最好是設定在一 預定範圍内。一使用如鉻之金屬及具有極小電阻值之81^層 並非是比較好的。 因此’上述ΒΜ層304之電阻率最好設定在1£ + 〇〇至1£ + 〇4 (ohm.cm)之間。上述ΒΜ層之膜厚例如大約是ι5微米。 上述CF層對R、G、B之電阻率例如大致上分別為3E+13、 1E+13及5E+1 1 (ohm.cm)。再者’上述以層之膜厚大約是 2.0微米。 上述保護膜306之電阻率最好.是設定在大約2 5E+1 5 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）
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以下將描述一顯示操作。做為一掃描線之上述閘極線傳 送一來自上述閘極驅動器IC ln之閘極信號至上述tft之閘 極。當起動上述閘極信號，則導通上述TFT，以及將來自上 述資料驅動器1C 1 10之上述顯示信號經由上述信號線與上 述TFT之源/汲極傳送到上述像素電極2〇2。將共用電位提供 給上述共用電極203，以及在上述像素電極與共用電極間產 生一電場。上述電場之強度是變化的，因此可控制上述液 曰曰分子之對齊。上述液晶分子在大致平行於上述基板之平 面中改變其縱軸之方位。因為依據上述液晶分子之雙折射 改變經由上述液晶材料傳送之光的極化，所以依據上述液 晶分子之方位改變經由在上述反向基板上之一極化器傳送 之光線。將上述共用電位設計成為例如7 5伏特。將提供給 上述像素電極之電位設計成例如最大可為135伏特，而最 小可為1.5伏特。 以-交替電壓來驅動上述液晶。尤其，針對每一訊框將 在上述像素中之供應至上述液晶之電壓之極性反向至正或 負極。在此情況下，依據上述共用電位來決定上述電壓之 極性。已知有一些液晶之驅動方法，以及使用一線反轉驅 動方法與一點反轉驅動方法。 上述線反向方法為一驅動方法，其中在每一閘極線中反 向供應至一像素電極之一信號電壓之極性。例如：在第一 訊框中，將一正極性之電壓供應至奇數像素列，以及將一 負極性之電壓供應至偶數像素列。在第二訊框中，將一負 極性之電壓供應至奇數像素列，以及將一正極性之電壓供 -22-
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線- 594143 A7 _ B7 五、發明説明（21 ) 與共用電極間之初始DC電壓成份維持在較低的值。由於製 造容許度所產生之上述顯示電壓之改變主要是導因於上述 寄生電容器Cgs之改變。在一般驅動系統中，上述寄生電容 器之改變對上述顯示電壓之改變所給予之貢獻是依據在相 對於上述寄生電容器之改變之上述整個像素之電容量之改 變量而定。另外一方面，在饋通電壓補償驅動中，此一貢 獻是依據相對於上述寄生電容器之改變之上述儲存電容器 之改變量而定。因此，由於上述饋通電壓補償驅動，亦可 將上述像素電極與共同電極間之初始DC電壓成份維持於較 低值。 再者，可將採用上述饋通電壓補償驅動系統之液晶顯示 器裝置設計成’可使因製造容許度而促成上述寄生電容器 與儲存電容器之改變導致上述顯示電壓之改變成為較小值 。因此，所設計之液晶顯示器裝置可確定地獲得上述效應。 值得注意的是，在上述饋通電壓補償驅動中，上述閘極 上有Cs結構並非是一重要因素。例如··除了上述閘極線以 外，亦可提供一 Cs線，以及將可獲得上述效應之信號施加 到上述Cs線上，以實施上述饋通電壓補償驅動。 圖7係一用以比較與描述在傳統液晶顯示器與本發明之液 晶顯示器間之DC電壓成份之改變之曲線圖。在圖7中，丫軸 代表上述DC電壓成份之值。X軸代表供應電源後之時間。 在圖7中’⑴與⑺代表用以顯示依據本發明之液晶顯示器 裝置之DC電壓成份之改變之典型曲線，以及（3)代表一用以 顯示傳統液晶顯示器裝置之0(：電壓成份之改變之典型曲線。 -25- 594143 A7 _________B7 ^、發明説明（22 ) " ' 一 如上所述’在上述像素電極與共用電極間之空間形成一 電路，其中一電容器與一電阻以並聯方式連接在一起。因 此，在供應電源後，上述DC電壓成份立即以指數形式從初 始值隨時間而下降。 從圖7可明顯知道，在上述傳統液晶顯示裝置中，一預定 期間後，會存在有比上述容許值大之上述DC電壓成份。相 反地’依據本發明之液晶顯示裝置設置成，可在上述預定 期間内使上述DC電壓成份等於上述容許值或更小。上述預 定期間可設定成從電源供應至上述液晶顯示器裝置之時間 到顯不一影像於顯示螢幕之時間。上述預定期間通常為3到 5秒鐘或更短。 上述DC電壓成份之容許值是依據閃爍之發生而定，以及 較佳疋设疋成大約〇· 15伏特或更低。最佳是設定成大約〇 12伏 特或更低，以及最好是設定成大約〇〇8伏特或更低。閃爍之發 生可由顯示螢幕來決定。此可藉由在顯示一具有特定圖案之影 像於螢幕上時，以測量與比較一特定頻率光線之波長來實施。 圖8A與8B係顯示上述特定圖案之圖式。圖8八顯示一上述 點反轉驅動方法之液晶顯示器裝置之圖案。圖仆顯示一上 述線反轉驅動方法之液晶顯示器裝置之圖案。紅、藍、綠 代表每一像素之CF層之顏色。此外，圖8八與叩係描述一標 準白色液晶顯示器裝置之情況。藉由一電壓來驅動一黑色 像素，以允許光透射率為最低。在上述標準白色模式中， 藉由一最大驅動電壓值之電壓來驅動上述黑色像素。以上 述最大驅動電壓值之一半之電壓來驅動半調色之像素。從 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）
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線- 594143 A7 B7 五、發明説明（23 圖8A與8B可明顯知道，一組具有相同極性之像素可藉由相 同電壓值之電壓來驅動，而一組具有不同極性之像素可藉 由不同電壓值之電壓來驅動。在上述點反轉驅動中，在四 個方向之每一方向上彼此相鄰之像素（點）以不同灰階來顯示 。在上述線反轉驅動中’在相同列之像素以相同灰階來顯 不’以及相鄰列之像素以不灰階來顯示。 在此，當上述液晶顯示器裝置以6〇 Hz來驅動，則圖8八與 8B所示之圖案會顯示在一顯示裝置上，以及比較一傳輸光 波形之60 Hz成份之振幅與一傳輸光波形之3〇心成份之振幅 。在一兆赫（THz)驅動之顯示器裝置中，所選擇之頻率為 THz與T/2Hz。以THz驅動之顯示器裝置每秒顯示丁個訊框之 影像。 較佳地，上述傳輸光波形之30 ^成份之振幅為上述傳輸 光波形之60 Hz成份之振幅之1〇倍大。值得注意的是，上述 相同之規則亦可應用到一兩點反轉驅動方法之液晶顯示器 裝置、一兩線反轉驅動方法之液晶顯示器裝置及一單色面 板。
相同規則亦可應用到以一 器裝置。在此交替驅動系統 ，以顯示一影像。上述所分割之兩個F 网徊區域之一用以驅動奇 數像素列’而另_區域用以驅動偶數像素列。@常，依據 上述點反轉驅動方法或上述線反轉驅動方法來驅動每一區 域。因此，每一區域具有兩種驅動雷厭 勒電壓極性。在一特定圖 案中，一未在一區域中驅動之像素列 I夕]會顯不出黑色。在受
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k- 交替驅動系統驅動之液晶顯示 中’將一訊框分割成兩個區域 '27.
594143 A7 B7 五、發明説明（24 ) 驅動之像素中，一極性之像素顯示黑色，而另一極性之像 素則顯不出半調色之顏色。在一訊框中，例如’正極性之 像素顯不出黑色，以及負極性之像素則顯示出半調色之顏 色。 因為上述初始DC電壓成份之值及其下降比率（reductl〇n ratio)為互補關係，所以可針對上述每一項設特定範圍。一 車乂大之初始DC電壓成份需要一較大之下降比率。但是，因 為上述下降比率具有一上限，所以也需要限制上述初始Dc 電壓成份之大小。因而，上述初始DC電壓成份較佳是設定 成0.5伏特或更小，最好是設定成〇25伏特或更小，更佳地 是設定在0.2伏特或更小。依據本發明之液晶顯示器裝置可 將上述像素電極與共用電極間之DC電壓成份在供應電源後 1秒鐘内設定至0·04伏特至〇.〇6伏特範圍内。因此，上述液 晶顯示器裝置不會有閃爍之缺失。 值得注意的是，上述乃是針對本發明之一實施例之說明 ’以及本發明之技術範圍是依據下面之申請專利範圍來決 定。再者，可明瞭的是，熟習該項技藝者可在本發明之範 圍内對本實施例之上述元件做不同之修飾及追加。 雖然已詳細說明本發明之較佳實施例，但是可了解的是 ’可在不脫離所附申請專利範圍所定義之本發明之精神與 範圍之情況下，實施不同之改變、替代及交換。. -28- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐）
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Claims (1)

  1. 594143 第09110673號申請案 中文申請專補m替換本(93年3月）g γ
    1 . ?里欣品顯不器裝置 - /工、’1/人 不一签子仅 • 4日日材料，其密封於該第一與第二基板之間，包 括· 複數個像素，其以矩陣方式排列， 其中在該第-基板上，該等複數個像素之每一像素具 有刀換元件、一像素電極，其連接至該切換元件、一 共用私極’其用以產生_供應至該共用電極與該像素電 極間之液晶材料之電場， 在將電源供應至該液晶顯示器裝置後，該像素電極與 4共用電極間會立即出現_初始直流電流電壓成份， 在將電源供應至該液晶顯示器裳置後，該直流電流電 壓成份會在一預定期間内自動地從該初始值下降至一容 許值或更小，以及 訂 線 在將電源供應至該液晶顯示器裝置後，該直流電流電 壓成份會在該預定期間内自動地從該初始值下降至該容 許值或更小，因此可藉由改變施加至該像素中之一電極 之電位，以免除一閃爍控制之需求。 2·如申凊專利範圍第1項所述之液晶顯示器裝置，其中該初 始直流電流電壓成份為〇.5伏特或更小。 3 ·如申凊專利範圍第1項所述之液晶顯示器裝置，其中該初 始直流電流電壓成份之容許值為〇1 5伏特或更小。 4·如申凊專利範圍第1項所述之液晶顯示器裝置，其中該液 晶顯不裔裝置沒有藉由改變從外部施加至該像素之電極 之電位來實施閃爍控制之電路。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公董） 申请專利祀圍 5.如申請專利範圍第旧所述之液晶顯 晶顯示器裝置更包括福砮徊 、。、置’ /、中遠液 6. 素電極在該像"極”:广線與信號線’以及該像 素電極與該知描線間形成一儲存電容器。 -種液晶顯示器裳置，其具有一第一基板、一第二基 括及一液晶材料，其密封於該第-與第二基板之間^包 複數個像素，其以矩陣方式排列， 其中在该第一基板上，該等複數個像素之每一像素具 有刀換元件、一像素電極，其連接至該切換元件、一 共用電極，其用以產生一供應至該共用電極與該像素電 極間之液晶材料之電場， 在將電源供應至該液晶顯示器裝置後，該像素電極與 該共用電極間會立即出現一初始直流電流電壓成份，以 及 在將電源供應至該液晶顯示器裝置後，該直流電流電 壓成份會在5秒鐘内自動地從該初始值下降至〇 ·丨5伏特或 更小。 7.如申請專利範圍第1、5及ό項中任何一項所述之液晶顯示 器裝置，其中該切換元件為一丁FT ’以及當一供應至該 TFT之閘極信號下降時，實施補償驅動，其中一具有反 向特性之補償信號是經由該儲存電容器來供應。 8·如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示器裝置，其中該第 二基板具有一第一樹脂層、及一第二樹脂層，其形成於 5玄第一樹脂層之内部，該第一樹脂層具有2.5 X 1015 -2- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐)
    二樹脂層具有1至1X [ol^m.cm]之電阻率或更小，以及該第 1〇4 [ohm.cm]之電阻率。 9. 10. =申請專利範項所述之液晶顯示器裝置，其中該第 一樹脂層為-保護膜，以及該第二樹脂層為一黑色：陣 層0 一種液晶顯示器裝置，其具有一第一基板'一第二基板 、及-液晶材料，其密封於該第一與第二基板之間，並 且以一兆赫（THz，T:自然數）來驅動，包括： 複數個像素’其以矩陣方式來排列， 其中在該第一基板上，該等複數個像素之每一像素具 有一切換元件、一像素電極，其連接至該切換元件、一 ”用電極，其用以產生一供應至該共用電極與該像素電 極間之液晶材料之電場， 在每一訊框中藉由一不同電壓極性之電壓來驅動該等 複數個像素， 該等複數個像素在每一訊框中包括一第一組像素，其 以具有一第一極性之電壓來驅動、及一第二組像素，其 以具有一第二極性之電壓來驅動， 在將電源供應至該液晶顯示器裝置後，該像素電極與 該共用電極間會立即出現一初始直流電流電壓成份， 在將電源供應至該液晶顯示器裝置後，該直流電流電 壓成伤會在一預定期間内自動地從該初始值下降至一容 許值或更小，以及 在以具有一可允許為最低亮度之電壓值之電壓來驅動 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公笼)
    =第了組像素以及以具有一預定平均電壓值之電壓來驅 、《亥第一組像素之情況下，該直流電流電壓成份會相等 於”許值或低於該容許值’以及因而，來自該液晶顯 ^裝置之一傳輸光波形之T/2Hz成份之振幅為-THz成 习之1 0倍大或小一點。 u·如_請專利範圍第1G項所述之液晶顯示器裝置，並中該 ::元：為：TFT，以及當一供應至該TFT之問極；號‘ 1 a &補仏驅動’其中—具有反向特性之補償信號 疋、、星由該儲存電容器來供應。 12·=請專利範圍第1G或11項中所述之液晶顯示器裝置， ::第二基板具有一第一樹脂層、及一第二樹脂層， Ά於該第一樹脂層之内部，該第一樹脂層具有2·5χ =em]之電阻率或更小，以及該第：_層具有i 王上xiu [ohm.cm]之電阻率。 申請專利範圍第UH)項中所述之液晶顯示器裝置，盆 中將該預定期間定義為供應該電 八 晶顧+哭# ¥ . 电愿及顯不一影像於該液 颂不态裝置之一顯示螢幕上之間的時間。 14.tr專利範圍第1或10項中所述之液晶顯示器裝置，立 二供應，電源後之該預定期間為供應該電源後之5秒。/、 •種液晶顯不器裝置，其具有一第一基板、 、及一液晶材料，其密封於該第_ 一土 括·· 兴弟一基板之間，包 複數個像素，其以矩陣方式排列， 其令在該第一基板上’該等複數個像素之每-像素具 -4- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X2^57 594143
    有TFT、一像素電極，其連接至該TF丁、一共用電極， 八、產生供應至該共用電極與該像素電極間之液晶 材料之電場， 在该第二基板上，提供一具有2·5χ1〇15 [〇hmcm]之電 阻率之樹脂保護層、及提供一具有⑴心[〇hmcm]之 電阻率之樹脂黑色矩陣層於該保護層中，以及 田供應至該TFT之閘極信號下降時，實施補償驅動 ’其中一具有反向特性之補償信號是經由一儲存電容器 來供應。 m 16.如申請專利範圍第15項所述之液晶顯示器裝置，其中該 液晶顯不器裝置更包括複數個信號線，其用以將一顯示 信號傳送到該等複數個像素；以及複數個閘極線，其用 以將一閘極信號傳送到該TFT之閘極，以及 該儲存電容器是形成於該像素電極與一閘極線之間。 線 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)
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