TWI261713B - Liquid crystal display device and method of manufacturing the same - Google Patents

Description

1261713 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 ，發明係關於橫向電場驅動式（IPS，ln—plane switching) 液晶顯不裝置，其係以平行於基板表面的橫向電場來控制液晶分 子的排列方向，藉以實現顯示裝置。 【先前技術】 一由於近來液晶顯示裝置科技快速的進展，因此對於要液晶顯 示裝置達成與CRT (Cathode-Ray tube，陰極射線管）顯示裝置二 樣咼的視頻性能（vldeoperformance)有很強烈的需求。尤其是 因為IPS液晶_不裝置對於達成極寬廣的可視角度具有極為出色 因此將它改造成TV已快速地展開。因此IPS液晶顯示裝 置的應合性^要進行改善，以足觸示移動圖像或視頻影像。 I 7般而吕，應答速度Γ (:r°n+r°n)為液晶從黑暗顯示（black ^hite display) ^ i/n J二，不切換成黑暗顯示的應答時間“if的總合，係用 ^作應合性能的指標。IPS主動式矩陣型液晶顯示裝置的應答速 (rotatxonal v^cos^y 係以如下表示式表示： (表示式1) r 〇c d2 x 7 1 速或ϊί:ί 顯示則j使1ps液晶顯示裝置繼 示I置，被設計成：藉由界定液晶的旋 轉黏度係數Ti和液晶的折鉍 ·. amsotropy) Δη，來達至,丨=各向異性（refractlve mdeX 第麵―310797號的應答（例如，參見日本專利公開 由將（了 Μη2)設成61利公開第2〇〇〇_310797號記載了：藉 • QPa •秒以下，可將應答速度r改善至包 I26l7l3 J色(half tQne resP〇nse)在内，單側達於 17x10—3秒 成㈣記載驗晶齡裝置，係將基板關隙d設 的含旦1^用了 一種液晶材料，該液晶材料所包含的中性材料 ‘3==以1且其旋轉黏度係心設為45至55= 知j、的值，赭此達成改善的應答速度。 0.2至Π 率各向異性Δη的乘積（=⑹心），設成 即'2973。6;)'的觀圍’來改善它的應答速度（日本專利公開第 開第先前技藝會有如下缺點。第1，使用於日本專利公 、、&a M 7 5虎所記載之液晶顯示裝置的中性材料，相較& 溶性（c〇_tlblllty)就會降低者，^ ϋ成刀的相 性材料的比例，則必須加人介電常數 )力口中 =;因為這種材料大部分對此等離子具有=作液晶 因此會有可能會產生斑點（spot),使該材料極難 日本專利公開第H9-助G6號所記載驗晶 擦（mbbmg)方向和橫向電場所界定為狀衣，中’摩 這樣的角度，於施加電場輪騰排=== 晶的扭矩很小，以致於無法高逮驅動。 ⑺方向排列之液 【發明内容】 本發明之目的在於’提供—種IPS液晶顯示裝置，其具有高 6 1261713 的應答速度和高的可靠性、以及製造液晶顯示裝置的方法。 /依據本發明的液晶顯示裝置，包含··第1及第2基板，配置 成彼此面對面；絕緣層，設置於位在第2基板侧之第1基板的表 面；共通電極，形成在絕緣層上；像素電極，形成在絕^層上^ =行於該共通電極；第1配向層，設置成覆蓋該絕緣層、^像素 電極及該共通電極，且其受到一個方向的配向處理（aHg treatment)，該方向與像素電極和共通電極的長方向形成1〇。至 20的角度；第2配向層，設置於位在第丨基板側之該第2基板的 表面，且其X到一個方向的配向處理，該方向與像素電極和1通 電極的長方向形成10。至2〇。的角度；液晶層，配置在該第】配向 該第2配向層間，且該液晶層所包含的液晶具有8至2〇的介 ^常數各向異性（dielectric anisotropy)。該第丨配向層與該 第2配向層間的距離等於或小於i7"m，當顯示白亮（_七）時 4至7V的電壓被施加至像素電極，並且也滿足如下的表示式2 : (表示式2) "

V white >9.8 ^ χΙ〇5χΔ^0; 11.8>- 於表不式2中，V*hlte(V)為當顯示白亮時施加至像素電極的電 壓；△ ε為液晶的介電常數各向異性；d (_)為第i配向層與 乐2配向層_距離；L Um)為像素電極與共通電極間的間隔。 依據本發明，像素電極和共通電極的長方向與配向層的摩捧 方向H出的角度’設為1Q。至2〇。；第i配向層與第2配向層 間的距離d Um)設為2. 7/zm以下；液晶的介電f數各向異性△ e設為8 S 20 ;气顯示白亮時施加至像素電極的電壓⑺設 為4至7V，同時白亮電壓W(V)、液晶的介電常數各向異性△ £、 第1配向層與第2配向層間的麟d (/zm)、以及像素電極应丘通 電極間的間隔L (卵）也滿足於表示式2。因此相較於習知、⑽ 液晶顯示裝置’該液晶顯示裝置改善了可靠性，並在15><1()-3秒以 下的高速下應答。 1261713 f板的表面;共通電極及像素i極，、d:工Jf:之該第1 另—個形成在該第1基板與誃奶“中個形成在、纟巴緣層上而 互相平行；第1配向層，設且兩者以平面觀察係呈 共通電極，且其受到—財向緣層、輯錢極及該 邊方向與像素電極和共通 且ϋ处(aligning treatment) ? 二個方向的配向處理，該方向；，且其受到 成10。至20。的驗；液晶層，配電極的長方向形 層間，且該液晶層所包含㈣a目置，* 向層與該第2配向 性。該第1配向層血該第2 有8至20的介電常數各向異 (whl；；) ΐ 也滿足如下的表示式3 : V的氣壓被施加至像素電極，並且

(表示式3) 壓；it二3日Hte(v)為當顯示白亮時施加至像辛兩朽的于 &，Δ ε為液晶的介電常數各 芏诼常％極的謂 第2配向層間的距離；L (Μ)為像带=)為第1配向層與 T ( vm)為絕緣層的厚度。 μ甩極與共通電極間的間隔: 依據本發明，像素J極和 方向所界定出的角度’設為1〇。至^長方向與配向層的摩擦 間的距離d("m)設為2 ，乐1配向層與第2配向肩

If為8至2Q;當顯示白^數各向異㈣ 為4至7V，同時白亮電壓ν ^^的屯壓v_e(v)設

f、以及像素電極與共通電極間的間3、層間層的厚度T ( A 。因此即使是在像素電極了 "m)也滿足於表示g …、通見極間具有絕緣層的液晶羁 1261713 依據本發明之液晶顯示裝置的像素電極 明導=所形成’而該透明導電層例如係為氧=極=由透 〇的角度，將弟2配向層設置在篦？其^ 二七κ :S — 配置在卞具有8至2(3的介電f數各向異性的液晶’ t 2配向層之間。當在顯示白亮的期間 辛兩朽的+ 至像素電極的時候，顯示白亮時施加至該像 lte(v)、液晶的介電常數各向異性△ ^該第1配 電才^門^ ^ P-=層間的距離d (㈣、以及該像素電極與該共通 电極間的間隔LUm)也喊於表示式2。 驟:= f置的另-製造方法，包含如下步 Ϊ素電極之其中—個形成在該絕緣層上，另一個 電極和巴緣層間’然後以覆蓋該絕緣層、該像素 到-個ϋϊ 式來形成第1配向層，該第1配向層係受 方向形成;Q:n處二’該方向與該像素電極和該共通電極的長 第2配向層俜受將第2配向層設置在第2基板上，該 兮止一個方向的配向處理，該方向與該像素電極和 至2。。的角度;以該第1配向層鯓 巨难專於或小於2.7"m的方式，來將該第1基板與 1261713 該第2基板配置成彼此面對面，並且將具有8至2〇的介電常數各 向異性的液晶，配置在該第1配向層與該第2配向層之間。告在 顯示白亮的_將4至7V的電壓施加至像素電極的時候，^白 ，時施加，該像素電極的電壓Vwhite(v)、液晶的介電常數各向異性 托^ Ϊ第1配向層與該第2配向層間的距離d ( " m)、該像素電 共通電極_間隔L (⑽）、以及絕緣層 也滿足於表示式3。 依據本發明’藉由將像素電極和共通電極的長方向與配 ίί ΐ!向所界定出的角度設為1〇。至2〇。；第1配向層與第2配 U „ d Um)設為2. 7//m或以下；液晶的介電常數各向 20，Λ且最佳化白亮電壓Vwhite(v)、液晶的介 :σ ϋ，、性^ ε、該第1配向層與該第2配向層間的距離d 以及該像素電極與該共通電極間的間隔L (卵），就可以 性及應答速度。這樣可以提供—贿晶顯示裝置其具高 【ί施方較於習知的1PS液晶顯示裝置可以在高速下應答。 詈々ί照，的f式，說明依據本發雜佳實關之液晶顯示裝 ^撼奋說明依據第1實施例的液晶顯示裝置，圖1為顯 所？: 3 晶顯示裝置的結構的俯視圖，而圖2為沿圖1 線的剖關。依據實施例之液晶顯示裝置，係為^ 主動式矩陣型液晶顯示裝置。 緣層士2依據貫施例之液晶顯示裝置具有：層間絕 在^門;爲在9透明基板1上；輔助像素電極3及資料線4，形成 極t且彼Ϊ平行。於此等層間絕緣層2、辅助像素電 及貝枓線4上，依序設置氮化矽層5及透明厣克力 像=nr8r^arTC)層6以作為層間絕緣層:共通電極7及 明壓克力層6上彼此平行，且兩者皆係由 寺等的透明寺電層所形成。共通電極了 的對應於形成有資料線4之區域的那個區域%像素電極^形成^ 10 I261713 f明壓克力層6的對應於形成細助像 或。已接受某—方向配向處理的配向^ 區域的那個區 及像素電極8的方式，而設置在蓋共通電極7 在正交於資料線4方向延伸的閉極ί曰6上。 2層間絕緣層2。薄膜電晶體係形成在;間 線4和間極電極1G交又的附近， :^緣層2上且在資料 源極電極11及汲極電極17薄、曰曰曰肢具有非晶石夕層16、 ^素電m，錢财祕11連接於輔 力層6内所設有的接 12而連接層5及透賴克 ^配線13形成在透明基板！及層間絕|| = 8、,°=，共通電 平行。共通電極配線13，係通過π :間，亚與閘極電極10 ^ 5 6 ；； , ^ ^ 彩色層21和黑色陳列·伐〜、通电極7。 面對透明隸1的透板2()上爾I) 成 彩色層21和黑色陣列22上，且隻透明基板20、 間隙的柱㈣隔件（未圖示）bl 0f =有㈣形成基板 2。的-區域中，該透明細的一區板 i用:，:，處理的配向層24，係設在防護層23和間隔件 成有⑽ ί;ί:?,長:向所界定的角度万，係在1(}。至2。。的範圍。 和透明基板2Q配置射們的雜方向仙同於位 ==，9及配向層24。並利用密封構件等(未二： ，、有8至20的"電常數各向異性△ ε的液晶密封在配向層9及配 1261713 ：ί ^ -,, 和形成在透板1之配向層9 ^ 成其偏光透射軸 設置在透明基板20的偏光向X係呈大約互相平行； 在透明基㈣之_ 24 口形成 的介ϊ:=ΓΓ液晶顯示版細 的”电吊數各向異性Λε的原因，來加以說明。 曰顯本ΐί=ΐ=實驗及研究，俾求顯明地以高保真度重現液 影像，並且發現藉由_答速度作U= Γχ俜為¥地改善視頻性能，其巾該應答速度 =iia: 切換成白亮顯示的應答時間“，加上液晶 =ΓΓ 暗顯示的應答時間^的總合。由表示式1 縮短庳叉；ΐ使主動式矩陣型液晶顯示裝置的應答更快或是 对沾了^二又I，纟但小基板間隙01和介電常數各向異性△ε是有 ;系。、以_^’案f明士研究了基板間隙d與應答速度r間的關 ★ 二$、不透過貫際的測量與實驗，同時改變基板間隙ά， 4呈有-Τϊί耵所能獲得之用於1⑺液晶顯示裝置中的液晶 有取小咖度係數r 1 (，mPa .秒）的液晶，而得到應 °如表1所示，本案發明人依實驗發現，將基板 二皁5又在2·7//ιώ以下，可以使應答速度r達到15χ1〇-3秒以下， 此’依據實施例之液晶顯示裝置的基板_ d，㈣定設在2 7 以下。 · f 12 1261713 基板間隙d (//m) 液晶的旋轉黏度係數 r 1 (mPa ·秒） 應答速度r (xlO—3 秒） 2.4 90 12 2.7 90 15 2.8 90 16 险 〜，、一丨工'，丨a且疋人σ」嗖隹％·將. 液晶 糸成少會提高驅動電壓。定限（threshold)電壓yth (V) /p^aa

=介電常數各向異性△ ε、基板間隙d、以及液晶顯示裝置之 電極7與像素電極8間的間隔L (//m)之間的關係，係為如;表 示式4 : 义 (表示式4) y L yth °c—X a

K 22 、0.5 表示式4中，L為液晶的彈性係數。當液晶顯示裝置之液晶 的FT尖峰電壓vMax與表示式4所得的定限電壓vth成比例，即可從 表示式4導出如下表示式5 : (表示式5)

由表示式5可明白，縮小基板間隙d會增晶VT尖峰電壓yMax, 結果液晶顯示裝置可能會不能在適當的電壓上操作。一個減少驅 動電壓的方法係為增加介電常數各向異性△ε。然而，增加;^電 常數各向異性△ ε就會增加旋轉黏度係數^，因此會使^答;速1 r更慢。 一般而言，具有狹窄的基板間隙d的IPS液晶顯示裝置，係 使用折射率各向異性Δη大於〇· 1的液晶材料。然而，以這樣的材 料’即使讓介電常數各向異性△ ε小於8，旋轉黏度係數ri也不 會變更小，因此也不會改善可靠性。使液晶的介電常數各向異性 13 1261713 靠神大=2() ’不僅會增加旋轉黏度魏71也會造成样定的可 Γ f，置的液晶的介電常數各向異性Δ ε係設為8至20。 顯示影ϊ ϊϊίί J以怪常黑模式（normallyblack船㈣ 亦即，電Hi 式中沒有施加電場時光線不會穿透過的。 1通電梅Hril嶋示為黑日f，當電壓施加至像素電極8時， 的雙折射ri f電極8間就會產生電場來驅動液晶，並且液晶 、射（birefringence)就會改變透光率。 極白施顯示;置中，顯示白亮時施加至像素電 液晶的介^^為4至7V，再者，白亮電壓Vwhlte(V)、 盥1通二二f= e、基板間隙dUm)、像素電極7 (表示式6) >9.8 v d~〇GxL05xAs-^ f置卿等設定的賴。本案發明人騎⑽液晶顯示 將Γ能夠提供具有高透光率的良好顯示，並且即使 秒^ 設ί 2· 7//m以下’以讓應答速度r達到15ΧΗΤ 、， 此保持適當的驅動電壓，因而得到以下結果。 fiel^ «巧短基板間隙且用橫向電場（in-plane electric 電場的共通電極7 *像素致於祕應使產生柄向 刪虞貫施例液晶顯示裝置之共通電極7及像素 電枉㈣®°本㈣明人發現，若共通電極7及像素 狹窄基板間_液晶就需要極高的電^ξ^; 液晶。本靜明人*祕使付雜構不適合驅動 ^月取後毛見取適合的結構是至少將共通電極7 1261713 Λ太^極8其中一個配置成與配向層9接觸或在絕緣声19上。 示液曰曰^發Γ人也研究了在狹窄的間隙為2.7«以下時曰，圖3所 異置中之ντ尖峰電壓VMax⑺、液晶的介電常數各向 間隔L U M d Um)、以及共通電極7及像素電極8間的 會使表^之間的_ ;而且還發現當使基板嶋更狹窄時， 述的方法遠實際的巧。’本案發日狀透過討論於下 對'那些關係進行更詳細的研究。 私阳ίί發明人發現，當該等電極長方向與液晶屏15夕、广曰Μ、 口酉己向方向所界定的角度係曰，的初 =佳的關係，結果將角度卿以 顯， 角度点。研九、、、°果^適用於任何落在Hr至20。之範圍的 圖 4 A k - 軸為取基峰電壓ι與基板間隙d之關係的圖表十 已對將電：曰的對數；而縱軸為取ντ尖峰綱“上々 ^ ® 4 ^〇°, 傾斜為、〇 β男、双叙見，og (VMax)對log (d)所蚩山令 tt〇 @ 5 ^ η __ 橫軸為取二:員示VT尖峰電壓VMax與電極間間P τ 數。已S，間隔L的對數、縱軸為上义!^勺圖表，

出之圖表的經實驗發現，lQg (^)對1打模tv如由 m)的〇 5 7蚪為0.5,因此VT尖峰電壓？對1〇§ (L)所晝 圖65次方成正比。 電極間間隔l U 之關係的ί ίv VT尖峰電壓^與㈣的介 而縱轴為取液晶的介電常數各向異性△ ε 設為lOp VT^峰電壓vMax的對數。已對將+ 性.△£的對數； ，行模擬，如由圖6可知已間間隔L u m) 經實驗發現， 1261713 bg (VMax)對i〇g ( △ ε )所晝出之圖表的傾斜為-〇· 5，因此ντ 尖峰氣壓VMax與液晶的介電常數各向異性△ £的U次方成正比。 、通過這些結果，本案發明人發現在一狹小基板間隙d的區域， 尤其是基板間隙d為2·7μπι以下的區域，VT尖峰電壓VMax、液曰曰 的介電常數各向異性Α ε、基板間間隙d ( Mm)、以及像素電極^ 共通電極間間隔L ( //m)之間的關係，將滿足於下述表示$7〔、 (表示式7) ^ ·

Fmax d'0 6 X 1° 5 χ Δ^-0·5 coefficient)

、將表示式7中的比例係數（proportionality 設為A，而導出下述表示式8 : (表示式8) v max A x d~0·6 x L0 5 χ Δ^-°·5 所皆ίϊίί ΐ比，數緣決於所使用的液晶的彈性係數，眾 白头弓早性ί丁、數一般與液晶的向列相等向性轉移點 。(口nematic-isotropic transition point) Τηι右龜笨沾又一從 $係數也與液晶成分的極性群不—致含、气 僅含氟的以氣為主要 器主要係朗於τν和監視 .,考慮到使用5亥專的m吏用環境時，較佳的,1·主、、m、凉曰 的向列相等向性轉移點τηι應設為65。至80。 Γ月况係/夜日曰 主要成分的液晶在可靠性方面優於叫而言，以氟為 果使用以氟Λ主要成八从、六曰二机，基為主要成分的液晶，結 示。以為主要成/刀的液晶能夠提供具有優良可靠性的液晶顯 擬所獲彳ί:Α=上，透過實際的測量和模 16 1261713 表2 基板間隙 d ( //m) 像素電極與共通 電極間間隔L( # m) 液晶的介 電常數各 向異性A VT尖峰電壓Vi (V) Max 比例係數

_L 以 b I— 4· 9 11 55 的比Π 由將者/超過瓜9且小於u·8。於1ps液晶顯示裝置，藉 定至像素電極δ的電壓（白亮麵u，i ΐί：ί J； 9vr 90%, Το；：：,^ =下式9所不’就可以獲得高的透 (表不式9) white °^Ka,<v, <v 10 ： tS〗8。絲示式9就會導出下述表示式 〇.9xj

V > ~-----white U·8時，表示式6 向層9的極7與像素電極8兩者，冑如目3所 的方式，形成在絕緣層丨9上時，_ 所不以接觸於配 才5又疋各別的參數以便於滿 17 1261713 置，有高的透 下，，是會保持適當的驅動。_以在2.以 常’而可以_實心量有著 通電極與像素電極僅其 況，只要是共 、ϊ層上即可。以下將說4二己；^的,方式形成在絕 像辛觸於配向層的方式而形成在絕_上Λ =^極’係形成在具有厚度 =上’且其 7為顯示依據本發明第2實施例 ^首彖^透明基板之間。圖 晶顯及，⑽主動式矩，=示 設置在i明基層例之液晶顯示裝置’係具有 設置在相絕緣層2、像素電極8θ層_化矽層5 之與形成有資料線4的區域相對庫之m上^氬化石夕層5上 6。在氮化石夕層5與透明壓克力層6上之^成有成^透明壓克力層 (亦即在透明壓克力層6上的未形成有像素^貝^4的-區域 ί :iTQ所構成的共通電極7，該共通電^ 7係桎8形 彼此瓶千仃而形成。再者，配二像素兒極8 問極電極10朝垂直於資料線4的手方°；f2申那層上。 板1與層間絕緣層2間，薄膜電晶體係开 在透明基 ί；；?Β4 "σ 10 " ΐ™：17 ° ί-™ 像素电極8。再者，共通電極配線13形成在透明基板i 1261713 及層間絕緣層2間，並與閘 通過設成貫穿賴絕緣層2、統韻^ 配線〗3，係 孔14，而連接於共通電極7。 a i克力層6的接觸 的透明;ί ί黑=:: 色陣列22上，且古亥防^ = 彩色層21和黑 隔件〔去图- 4層上设有用以形成基板間隙的柱狀間 中，該透二柱巧隔件係形成於透明基板2〇的—區域 T树錄板2G的-區域對準於透明基板 二 極10、且未形成資料線4及非晶 σ甩 雷裔的墓带Μ 9, I糸°又在防4層23和間隔件上。用以防止 σ、 a 5，係设置在透明基板2〇之相反於_成右势$ 21及黑色陣列22的那側。 做於幵/成有杉色層 貪於層9與配向層24的頂表面，利用摩擦而接受垂 ίΐ=二延伸方向之一個方向的配向處理。共通電以 于’並且以在配向層24的配向方向即摩擦方向 的長Γ摩擦方向X、與共通電極7及像素電極8 的長方向所界疋的角度/5，係在1〇°至20°的範圍。 产月基才反1和透明基板2〇配置成它們的摩擦方向係相同於位 層9及配向層24。並利用密封構件等（未圖示)、將 3 24 H 數各向異性△ ε的液晶密封在配向層9及配 ίΐ η 據貫施例液晶顯示震置之液晶層15的厚度、或配 三 '及配向層24間的基板間隙d，皆係等於或小於I 。藉 ^文變柱狀間隔件的高度，即可調整依據實施例液晶顯示裝置之曰 基板間隙d的值。 偏光板26a及26b分別黏附於透明基板丨和透明基板2〇的外 則表面’⑺置在透明基板1的偏光板26a，被黏附成其偏光透射軸. 二形成在透明基板1之配向層9的摩擦方向X係呈大約互相平行；· =置在透明基板2〇的偏光板2¾，被黏附成其偏光透射軸和形成， 在透明基板20之配向層24的摩擦方向x係呈大約互相垂直。 19 1261713 如夕說明依據本實施例之液晶顯示裝置的掉作。依攄， 7λ1\°Γιβί^ ^； "：^s 會改變透Jj8 W鼓電場來驅驗晶，並且液晶的雙折射就 ，9為示例地顯示本發明第2實施例之共通電極⑼ 所干，剖，，。於依據本實施例之液晶顯示裝置，如圖Γ

接觸於配向層9的方式來形成的，或者是 3 rif ϋ像素電極8係形成在絕緣層19與透明基板1 -極8 :i況時，如由表示式11可知’相較於共通電極7及像ΐ ^極8兩者皆接觸於配向層9的情況，VT尖峰電壓V4變得| (表示式11)

Kmax ^ AX d~°·6 χ 1° 5 X Δ^'° 5 X (l .〇 + Γ/ 〇)

據實施例麟晶歸裝置巾，顯和亮_加至像素電 二曰认I壓（白焭電壓）Vwhite设為4至7V，再者，白亮電壓Vwhlte(V)、 電常數各向異性△ ε、基板間隙d (_)、像素電極7 電極8間的間隔L Um)、絕緣層的厚度T ( M)，設成滿 ;$下表示式12。這樣就能夠能夠提供―種IPS液晶顯示裝 置，其具有高的透光率、且能夠在15xl(T秒以下之高的應答速度 r下快速操作，同時即使將基板間隙4設為2 7//m以下，還能保 持適當的驅動電壓。 (表示式12) 11，8>77-'--r->9.8 Η .0 + ^3 〇)χ^〇6χΙ〇5χΔ^°5} 20 1261713 一以下將針對本發明示例的優點，跟脫離本發明之範圍之比較 =進行比較，來加以說明。首先，具有圖丨及2所示之結 者，曰曰顯示裝置，預備來當作本發明的第丨示例。使用具有介 :向異性Δ ε為11· 2、向m時向性轉移點Τηι為肌、折 专二向異性Δη為。.12。的液晶材料當舰^且*共通電極及 度ί f^f/曰的初始配向方向所界定的角 =係叹為15，基板間隙di4為2·4//ιη。在 ^ 為5· 0V的情況下’由表示式10所求得的電極間間隔^在^出又 且小於8. 3⑽的範圍。因此於本示例 ^9. 、縱長238. 5//m ’共通電極及 ^^ =且電極間間隔L設為7卿使得在該等來^^又^. 叹叶（lay out)能夠最有效率。在將白宾帝^ ”牛下，包極的 液 曰曰 爽晏的向列相等性(Τη. jjjj；率各向異性（Δρ 1 常數各向異性 竺j|黏度係數（T 1) ___^ 電極間間隔_ 少

LiM_ ’· 〇"m

成白亮顯應 成黑暗顯立應^ τ f ___ 於依據^L^jj;3 秒 如，且當電壓為5. 2V時透光率會變至^官加時透先率會增 取大值。然後比例係數A為

IkgxlQ 3 # 3秒 21 1261713 U. 12。因此，於本示例的白亮電壓ywhite相等於使透光率最大化 電壓的96% ’即π尖峰電壓VMax的96%。因此，依據本示例之 顯示裝置的透光率’顯示在最大透光率的99. 2%之高的值 阳 Γϊϊ本示例之液晶顯示裝置中，如表3所示，液晶從黑暗孽示 切換成白躺補應答時^ 係為5· 7浙3秒；液晶從白意顯_ =換成黑暗顯7F的應答時間r Qff係為6. 2xlG—3秒。因此，應 ’即該等兩應答時間的總合係變為119浙3秒，'二1 頻影像的i5xiQ_3秒’而達成極良好視頻顯示的性能: 接下來，具有圖7及8所示之結構的洛曰 月匕 11.2、向列相等向性轉移點1為75。 為 0.12〇的液晶顯示材料。且由共通電各向異性為 工曰：丄5之液曰曰的初始配向*向所界定的 白.二液 ，像素電極及料電極1的氣切 二、、、5，形成 基板間隙d係設為2.4//m。在白亮電“子^係5又為0.3"m; 由表示式12所求得的電極間間隔L ;在^= 5. 5V的情況下， f · _ ’共通及«電79·5心縱長 率。在將白亮電壓V—設為5. 5 ζ，極的設計能夠最有效 置的特徵。結果顯示於如下表4。仃㈣時，測驗液晶顯示袈 ----------... 75〇C ~~~---- ο. 120 列相等向 液晶向異性（& ηι 各向異性丄八e 係數 極間間隔) — 22 1261713

η J. 7V J^5V ^9x10" 3秒 7x1 〇'3 秒 %1£3 秒 息度⑺ 奐成白亮顯示的應 或黑暗顯,的應 |田兒湮局b· π時透光率會變δ社从，〜/U卞冒％ U. 12。因此，於本示例^至取大值。然後比例係數a為 電壓的96%，即m 7 =fQ whlte相等於使透光率最大化的 顯示裝置的透Lj96%。因此，依據本示例之液晶 切換成白亮置V，表4所示，液晶從黑暗顯示 切換成黑暗錢貝示的：a :曰“„.7x10 3秒;液晶從白亮顯示 度1，即誃、、々f : π間r。《係為6.2xl(T3秒。因此，應答速 可得良好视頻&間合係變為11. 9χ10_3秒，顯著地小於 【圖式簡單ί兒象々5χ 〇秒，而達成極良好視頻顯示的性能。 俯視^。為”’、l7F依據本發明第1實施例之液晶顯示裝置的結構的 =2沿圖1所示之A-A線的剖面圖。 極8 :部分二示本發明第1實施例之共通電極7及像素電 車由為^基尖蜂電麼與基板間隙d之關係的圖表，橫 圖5為:二=；_而_為取VT尖蜂電壓^的對數。 横軸為取電朽_大峰％壓^與電極關隔L之關係的圖表’ 數。^間間隔L的對數；而縱軸為取VT尖峰電壓L的對 之關=ί Ϊ不二電壓VMax與液晶的介電常數各向異性△ e 轴為取液晶的介電常數各向異性△e的對數； 1261713 而縱軸為取VT尖峰電壓Vfc的對數。 圖7為顯示依據本發明第2實施例之液晶顯示裝置的結構的 俯視圖。 圖8為沿圖7所示之B-B線的剖面圖。 圖9為示例地顯示本發明第2實施例之共通電極7及像素電 極8之部分的剖面圖。 【主要元件符號說明】 1 透明基板 10 閘極電極 11 源極電極 12接觸孔 13 共通電極配線 14接觸孔 15液晶層 16非晶矽層 17汲極電極 19 絕緣層 2 層間絕緣層 20 透明基板 21彩色層 22黑色陣列 23防護層 24 配向層 25導電層 26a偏光板 26b偏光板 3 輔助像素電極 4 資料線 5 氮化石夕層 24 1261713 6 透明壓克力層 7 共通電極 8 像素電極 9 配向層 X 摩擦方向

Claims (1)

1261713 \ , 十、申請專利範圍： 1· 一種液晶顯示裝置，包含： 第1及第2基板，配置成彼此相面對面； ，緣層，設餘位在該第2基板側之 共通電極，形成在該絕緣層上； 伋日7衣面， ，素電極，形成在該絕緣層上並平行於該共通電極； 弗1配向層’設置賴蓋該絕緣層、 1 f層受到—方向的配向處理，而該 像素，極和該共通電極的長方向形成10。至20。的角度；门伟玄 日兮Ϊ 2配向層，严置於位在該第1基板侧之該第2基板的表面， =弟2配向層受到-個方向的配向處理，而該_個盘’ 像素電極和該共通電極的長方向形成1〇。至2〇。的角度；仏一该 液晶層，配置在該第1配向層與該第2配向層間，且曰 邑所包含的液晶具有8至20的介電常數各向異性， Λ/曰曰 其中，該第1配向層與該第2配向層間的距離等 产 ^，當顯示白亮時4至7V的電壓被施加至該像素且^ 足如下的表示式： 正兑滿 11.8: ^whit d^xL^xAe'05 >9.8 於上述表示式中，Vwh心(V)為當顯示白亮時要施加至該 極的該電壓；△ ε為該液晶的該介電常數各向異性；d 2 該第1配向層與該第2配向層_該距離；L ( _) 斜: 極與該共通電極間的間隔。 像京兒 2·如申請專利範圍第丨項之液晶顯示裝置，其中，該 極與該共通電極係由透明導電層所形成。 ’、^ 3. —種液晶顯示裝置，包含： 第1及第2基板，配置成彼此面對面； 絕緣層，設置於位在該第2基板側之該第丨基板的表面； 共通電極及像素電極，其中一個形成在該絕緣層上，而另 26 1261713 ^幵^成在忒第1基板與该絕緣層間，且兩者以平面觀察係呈互相 第1配向層，設置成覆蓋該絕緣層與該像素電極 極，且該第1配向層受到朝向與像素電極和共 的^二=¾ 成1〇。至20。的角度方向的配向處理； 祕的長方向形 第2配向層，設置於位在該第丨基板側之該第2美 =該第2。配向受到朝向與該像素電極和該共通電極喊=^面’ 10至20的角度方向的配向處理；及 ϋ也成 液晶層，配置在該第1配向層與該第2配向層之 晶層所包含的液晶具有8至20的介電常數各向異性，門且该液 其中，該第1配向層與該第2配向層間的距離等於 Γ如下4至7V _被施加至該像素，並且滿 11.8 > while >9.8 SAMΆ △尸05 電壓於當顯示白亮時施加至該像素電極的該 配向層財介電常數各向異性；d (-)為該第i 共通該像素電極與該 極與該共通電極係置’其中’該像素電 明導5電層===/。2綱之觸繼，其中，該透 Lrf重液晶顯示裝置的製造方法，包含如下步驟： 的共通^極第1基板上’並在該絕緣層上形成互相平行 共通電:的方1然後以覆蓋該絕緣層、該像素電極和該 向的配向處理㈡：1配向層，該第1配向層係受到-個方 形成10。至20。的^^向與該像素電極和該共通電極的長方向 27 1261713 恤己向層形成在該第2基板上，該第2配向層係受到朝 Ξ配極和該共通電極的長方向形成1『錢。的角度方向 ^ ，層與該第2配向層的距離等於或小於2. 的 呈i S^轉1基板與該第2基板配置成彼此面對面，並且將 該第2配向層 =齡向異性的液晶，配置在罐配向層與 舰ίΓ^顯示白亮的期間將4至7¥的電壓施加至該像素電 &時施加至該像素電極的該電壓“(V)、該液 $ 各向異性△ e、該第i配向層與該第2配向 l9( ^ 11.8>- V white ^ χΙ〇·5χΔ^0·5 >9.8 中^财賴造方法，其 私二祕…s共通電極係由透明導電層所形成。 8.-種液的製衫法，&含如 形成在該第j 盥二巧之其中一個形成在該絕緣層上，另一個 電極和妙通^層間，然後以覆蓋該絕緣層與該像素 到朝向與該像素電極和該妓通 1配向層知又 方向的配向處理；心、通兒極的長方向形成10。至20。的角度 將弟2配向層設置在今繁9 I 4c u ϋ 向與該像素電極和該妓通，_2配向層係受到朝 的配向處理； ，、^極的長方向形成1『至2G。的角度方食 方十HlSi向層與該第2配向層的距離等於咬小於2 7//m纪 方式，來將泫第1基板*哕輦卞、A j笊Ζ· 白、、 具有8至2G的介電常數^ :板配置成彼此面對面，並且將 %吊數各向異性的液晶，配置在該第1配向· 1261713 該第2配向層之間； 其中，當在顯示白亮的期間將4至7V的電壓施加至該像素電 極的時候’顯不白免時施加至該像素電極的該電壓Vwhite(V)、該液 晶的該介電常數各向異性△ε、該第1配向層與該第2配向層間 的該距離d (//m)、該像素電極與該共通電極間的間隔L (//m)、 以及該絕緣層的厚度T (//m)滿足於如下表示式： 11.8 >-^->9.8 {(l.O + ^〇)xJ-〇6xZ05xA^05 } 9. 如申請專利範圍第8項之液晶顯示裝置的製造方法，其 中，該像素電極與該共通電極係由透明導電層所形成。 10. 如申請專利範圍第7或9項之液晶顯示裝置的製造方 法，其中，該透明導電層係為氧化銦錫層。

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