TWI286260B - Liquid crystal display device and driving method for the same - Google Patents

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1286260 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種液晶顯示裝置與其之驅動方法，且更 明確地說係關於一種適合用於顯示移動影像之液晶顯示裝 置，與其之驅動方法。 【先前技術】 近年來，液晶顯示裝置（LCD)逐漸受到廣泛使用。在各種 類型之LCD中，主流是TN LCD，其中具有正電介質各向異 性之向列液晶材料受到扭曲。但是TN LCD具有視角相依性 很大之問題，而此問題起因於液晶分子之校準。 [0003]為改善視角相依性，校準分割式垂直校準LCD已受 到開發，且該等LCD之使用正在擴大。例如，日本專利 Gazette第2947350號（文獻1)揭示一種MVA LCD以做為校準 分割式垂直校準LCD之一。此MVA LCD包含一垂直校準液 晶層，該液晶層置放於一對電極之間且通常以黑（NB)模式 來呈現顯示，且此MVA LCD具備視域調整裝置（例如槽或突 出），以使每一像素之液晶分子在施加電壓期間沿多個不同 方向下降（傾斜）。 近來，對於顯示移動影像之需求正快速增加，不僅是LCD TV，而且是PC監視器與可攜式終端設備（例如行動電話與 PDA)。為顯示高解析度之移動影像於LCD，必須縮短液晶 層之響應時間（增加響應速度），以致可在一垂直掃描（通常 是一視框）期間達成一預先決定之灰階位準。 至於MVA LCD，例如，前所提及之文獻1揭示：黑至白之 95009.doc Ϊ286260 響應時間可縮短至ίο毫秒或更低。文獻1也描述··在突出之 間具有不同距離之一些IS受到提供於每一像素以給與該等 區不同之響應速度，因而達成明顯之響應速度改良，且無 需降低孔徑比（請參看，例如，文獻i之圖107至110)。 做為一種可改良LCD之響應特性之驅動方法，一種方法 為眾所知，其中高於對應於要顯示之灰階位準之電壓（灰階 電壓）的電壓（此電壓稱為”過沖（〇s)電壓”）受到施加（此方 法稱為”過沖（OS)驅動”）。藉由施加過沖電壓，灰階顯示之 響應特性可受到改良。例如，曰本公告專利申請第 2000-23 1091號（文獻2)揭示一種採用過沖驅動之mva LCD。但疋，文獻2描述··當自黑顯示狀態轉移至高亮度灰 階顯不狀態時，不應施加過沖電壓（請參看文獻2之圖8)。原 因杬述如下··如果當自黑顯示狀態轉移至高亮度灰階顯示 狀1、，或自黑顯示狀態轉移至低亮度灰階顯示狀態，或至 白顯示狀態時，施加過沖電壓（此電壓是用於提供目標透射 比之電壓之1 ·25倍），則透射比將超出目標值。 但是，根據本發明之發明者之檢驗結果，吾人發現：當 杈準刀割式垂直校準LCD，例如前述之mva ，採用過 冲驅動蛉，一新問題出現。此問題將參照圖與來加 以說明。 /圖=)A與20B是以示意方式展示觀察之顯示狀態之圖 形田某灰階位準（例如位準32/255)之方塊92在黑背景 9〇(例如位準〇)中移動時，分別針對藉由正常驅動方法來驅 動傳統MVA LCD (圖20A)與藉由過沖驅動來驅動相同之 95009.doc 1286260 MVA LCD(圖20B)之情形。請注意··位準32/255是提供 (32/255)2.2之亮度之灰階位準，相對於黑顯示之亮度（在施加 vo期間）當做〇且在白顯示之亮度（在V255之施加期間）當做 卜當灰階顯示是設定成為产時。提供此亮度之灰階電壓是 以V32來表示。 當未採用過沖驅動時，校準分割式垂直校準LCD之響應 速度很低。因此，如圖20A以示意方式所示，位於移動方向 下游之方塊92之邊緣923在某些情形中可能無法清楚看 見。當過沖驅動受到採用時，響應速度受到改良，且因此 如圖20B以示意方式所示，邊緣92a可清楚看見。但是，在 某些情形中-新現象出現，其中在稍為偏離邊緣92a之方塊 之一位置可看到黑帶92b。 本發明之發明者已以各種方式來檢驗前述問題之原因， 且發現前述現象是只要傳統TN LCD採料沖驅動就從未 發生之新問題’且起因於利用校準調整I置（視域調整裝置） 所做之校準分割’其中校㈣整裝置是以線性方式（以條狀） 置放於校準分割式垂直校準LCD之每一像素。 有鑑於前文， 式垂直校準LCD 示0 本發明之一主要目標是提供一種校準分割 ，且该LCD允許高解析度之移動影像之顯 【發明内容】 —根據本發明之_方面之液晶顯*裝置具有多個像素， 母一像素皆具有第—電極，面向第―電極之第二電極， -置放於第一及第二電極之間之垂直校準液晶層。此a 95009.doc 1286260 顯示裝置包含：第一校準調整裝置，此裝置具有第一寬度 且置放於液晶層之第一電極侧邊；第二校準調整裝置，此 裝置具有第二寬度且置放於液晶層之第二電極側邊；與一 液晶區，該液晶區具有第三寬度，且定義於第一及第二校 準調整裝置之間’其中第三寬度介於2微米與14微米之間。 在一實例中，第一校準調整裝置是條狀且具有第一寬 度，第二校準調整裝置是條狀且具有第二寬度，且液晶層 是條狀且具有第三寬度。 θ 在另一㈣中，帛三寬度最好是12微米或更低，且更好 是8微米或更低。 根據本發明之另一方面之液晶顯示裝置具有多個像素， 且母一像素皆具有第一電極，面向第一電極之第二電極， 與一置放於第一及第二電極之間之垂直校準液晶層。此液 晶顯示裝置包含：第一校準調整裝置，此裝置具有第一寬 度且置放於液晶層之第一電極側邊；第二校準調整裝置， 此裝置具有第二寬度且置放於液晶層之第二電極側邊；與 一液晶區，該液晶區具有第三寬度，且定義於第一校準調 t虞置及第二校準調整裝置之間，其中該液晶區包含：第 夜曰a u卩伤，該部份具有第一響應速度且位於第一校準調 1波置之鄰近；第二液晶部份，該部份具有第二響應速度 且位於第二校準調整裝置之鄰近；第三液晶部份，該部份 - 具有低於第一與第二響應速度之第三響應速度，第三液晶 、°卩伤定義於第一液晶部份與第二液晶部份之間，且在第三 液晶部份中，一部份之寬度是2微米或更低，其中在施加一 95009.doc χ286260 電壓之下，在對應於一垂直掃描週期之時間之後可達成之 透射比是黑顯示狀態之透射比之二倍或更低，且施加之電 壓是高至足以允許透射比在一垂直掃描週期中自黑顯示狀 態達到灰階位準32/255之透射比值。 在一實例中，第一校準調整裝置是條狀且具有第一寬 度’第二校準調整裝置是條狀且具有第二寬度，且液晶區 是條狀且具有第三寬度。 在另一實例中，一垂直掃描週期是i6.7毫秒。

在另一實例中，第三寬度最好是介於2微米與14微米$ 間，更好是12微米或更低，且進一步更好是8微米或更低 在另一實例中，第一校準調整裝置是一柱，且第二校马 調整裝置是一槽，且該槽形成為穿越第二電極。 —在另一實例中，第一寬度是介於4微米與2〇微米之間，』 第二寬度是介於4微米與20微米之間。 在另一實例中，第-電極是相對電極，且第二電極是儀 素電極。

在另一實例令，液晶層之厚度是小於3微米。 在另貫例中，第二寬度/液晶層之厚度是3或更高。 在另一實例中，第三寬度/第二寬度是15或更小。 在另-實例中’此裝置具有_對極化板，該二板是置 =為面對彼此絲晶層㈣該二板之間，該二極化板之 :軸彼此垂直’該二傳輸軸之-沿顯示面之水平方向 申’且第一與第二校準調整裝置是置放成為沿一方向 ’而該方向與該二傳輸軸之—形成大約45度之角度， 95009.doc -10- 1286260 “在另Λ例中，此裝置進一步包含-驅動電路，該驅動 電路能夠施加高於—灰階之過沖㈣，其中該電屢是 事先受到決定以對應於一預先決定之灰階。 根據本發明之另-方面之液晶顯示裝置具有多個像素， 且母-像素皆具有第_電極，面向第—電極之第二電極， 與-置放於第—及第二電極之間之垂直校準液晶層。此液 晶顯示裝置包含··條狀之第一校準調整裝置，此裝置具有 第-寬度且置放於液晶層之第一電極側邊；條狀之第二校 準調整裝f，此裝置具有第二寬度且置放於液晶層之第二 電極側邊；與一條狀之液晶區，該液晶區具有第三寬度， 且定義於第一及第二校準調整裝置之間，其中第三寬度介 於2微米與14微米之間，且液晶層之厚度小於3微米。 本發明之驅動方法是一種供用於前述之液晶顯示裝置之 驅動方法，其中包含下列步驟：施加一過沖電壓於一給定 灰階位準之顯示，該灰階位準高於在前一垂直掃描週期中 顯示之灰階位準，該過沖電壓高於對應於該給定灰階位準 之預先決定之灰階電壓。 在一實例中，過沖電壓受到設定，以致顯示亮度在—段 時間内達到對應於給定之灰階位準之預先決定值，且該段 時間對應於一垂直掃描週期。 本發明之電子設備包含前述之液晶顯示裝置。 在一實例中，此電子設備進一步包含一供用於電視廣播 之電路。 根據本發明，一種校準分割式垂直校準LCD受到提供， 95009.doc -11 - 1286260 且當過沖驅動受到採用時，此種LCD可呈現高解析度之移 動影像顯示。本發明之LCD適合藉由配備一供用於接收電 視廣播之電路來做為LCD TV。同時，本發明之LCD適合用 於電子設備以供顯示移動影像，例如個人電腦與pda。 【實施方式】 此後，本發明之實例之LCD與該等LCD之驅動方法將參 照相關圖形來加以說明。 首先，本發明之實例之校準分割式垂直校準LCD的基本 組態將參照圖1A至1C來加以說明。 本舍明之貝例之LCD包含多個像素，且每一像素皆具有 第一電極π，面向第一電極n之第二電極12，與一置放於 第一電極11及第二電極12之間之垂直校準液晶層13。垂直 杈準液晶層13包含具有負電介質各向異性之液晶分子，該 等分子受到校準以在未施加電壓期間大約垂直於第一電極 11與第二電極12之平面（例如形成介於87。與9〇。之間之角 度）。一般而言，此校準是藉由提供一垂直校準薄膜（未受 到展示）於第一電極U與第二電極12面對依液晶層13之每 一表面來達成。柱（突出）之類可受到提供以做為校準調整 裝置。在此種情形之下，液晶分子受到校準以大約垂直於 該等柱之類面對液晶層之表面。 第-校準調整裝置（21，31，41)是提供於液晶扣之第 一電極11側邊，而第二校準調整裝置（22 , 32，42)是提供 於液晶層13之第二電極12侧邊。在^義於第—與第二校準 調整裝置之間之每—液晶區，液晶分子13a皆遭受第一與第 95009.doc -12- 1286260 -权準调整裝置所施加之校準調整力。_旦施加電塵於第 電木I、第一電極12之間，液晶分子13&沿圖〗八至⑴之 則唬所不之方向落下（傾斜）。換句話說，在每一液晶區， 液日日刀子/口一均勻方向落下。此種液晶區因此可視為視 域。明》主意··本文所用之校準調整裝S對應於前所提及之 文獻1與2所述之視域調整裝置。 第一校準調整裝置與第二校準調整裝置（此後，該等裝置 在一些情形中可統稱為”校準調整裝置，，）是以條狀置放於 每像素。圖1八至1C是沿垂直於條狀校準調整裝置之延伸 之方向所獲得的橫截面圖。液晶區（視域）形成於每一校準 調整裝置之二側邊’且該等液晶區之液晶分子⑴沿彼此相 差180°之方向落下。 明確地說，圖1A所示之LCD 1〇A具有柱21，以做為第一 杈準調整裝置；與穿越第二電極12所形成之槽（開孔）22， 以做為第二校準調整裝置。柱21與槽22沿條狀延伸。柱21 疋用於;k準液晶分子13 a成為大約垂直於柱21之側面，以致 液晶分子13a是校準成為垂直於柱21之延伸方向。槽22是用 於當第一電極11與第二電極12之間具有電位差時產生傾斜 電場於液晶層13接近槽22之邊緣之區域，以致液晶分子13a 疋杈準成為垂直於槽22之延伸方向。柱21與槽22是置放成 為彼此平行，且彼此之間具有預先決定之間隔，且液晶區 (視域）形成於柱21與槽22之間並彼此相鄰。 圖1B所示之LCD 10B不同於圖1A所示之LCD 10A，因為 柱31與32是分別提供做為第一與第二校準調整裝置。柱3ι 95009.doc 1286260 與32是置放成為彼此平行，且彼此之間具有預先決定之間 隔’且是用於校準液晶分子13 a成為大約垂直於柱3 1之侧面 3 1 a與柱32之側面32a，以因而形成液晶區（視域）於該等柱 之間。

圖1C所示之LCD 10C不同於圖1A所示之LCD 10A，因為 槽41與42是分別提供做為第一與第二校準調整裝置。槽41 與42是用於當第一電極1丨與第二電極12之間具有電位差時 產生傾斜電場於液晶層13接近槽41與42之邊緣之區域，以 致液晶分子13a是校準成為垂直於槽41與42之延伸方向。槽 41與42是置放成為彼此平行，且彼此之間具有預先決定之 間隔，且液晶區（視域）形成於該等槽之間。

準调整裝置。第-電極U與第三電極12可為彼此面對之, 極，且液晶層13位於他們之間。一般而言，一電極是相斐 電極，且另_電極是像素電極。此後，本發明之一實例蜗 受到說明’其中舉例而言採用—㈣，該咖具有一相集 電極以做為第一電極U，一像素電極以做為第二電極Η， 柱21以做為第—校準調整裝置，與穿越像素電極所形成之 槽22以做為第二校準調整襄置（換句話說，對應於圖以之 LCD 10A之LCD)。圖1A所示之LCD 1()A之組態具有優點， 因為製造步驟數目之增加可受到最小化。換句話說，不需 要額外步驟以形成穿越像素電極之槽。至於相對電極，供 用於置放柱於相對電極之步驟數目之增加小於供用於形成 牙越相對電極之槽之步驟數目增加。自然地，本發明也適 95009.doc -14- 1286260 用於只使用柱與只使用槽作為校準調整裝置之其他組態。 本發明已發現，根據各種方式之檢驗，前文參照圖20B 所討論之問題起因於利用第一與第二校準調整裝置所做之 校準刀。j w亥荨调整裝置是以條狀置放於像素中，且此問 題之發生可藉由限制定義於鄰接之第一與第二校準調整裝 置之間之液晶區的寬度成為14微米或更低來抑制。此後， 此問題之成因與本發明之LCD之影響將詳細受到說明。 首先’本發明實例之LCD之基本組態將參照圖2與3受到 說明。圖2是以示意方式展現1^;〇 1〇〇之截面結構之部份橫 截面圖，且圖3是LCD 100之像素部份101a之平面圖。LCD 100之基本組態實質上相同於圖1A所示之LCD 10A。相同 之組件因此是以相同之參考號碼來表示。 LCD 100具有一垂直校準液晶層13，且此液晶層位於第 一基板（例如玻璃基板）l〇a與第二基板（例如玻璃基板）1〇b 之間。一相對電極11形成於第一基板i 〇 a之表面以面對液晶 層13，且柱21形成於相對電極11。一垂直校準薄膜（未受到 展示）受到形成以實質上覆蓋相對電極1丨之全部表面，其中 包含面對液晶層13之柱21。柱21以條狀延伸，如圖3所示， 以致相鄰之柱21彼此平行且彼此之間具有均勻間隔（間 距）P。柱21之寬度W1(垂直於延伸方向之寬度）也是均勻的。 閘極匯流排線（掃描線）與源極匯流排線（信號線1，以 及TFT(未受到展示），形成於第二基板10b之表面以面對液 晶層13，且層際絕緣薄膜52受到形成以覆蓋該等組件。像 素電極12形成於層際絕緣薄膜52。具有平坦表面之層際絕 95009.doc -15- 1286260 緣薄膜52是以透通樹脂薄膜所組成，並具有介於15微米與 3-5微米之間之厚度，以因此使得像素電極12重疊於閘極匯 流排線及/或源極匯流排線。這對於改善孔徑比是有利的。 條狀槽22受到形成以穿越像素電極12，且一垂直校準薄 膜（未受到展示）受到形成以實質上覆蓋像素電極丨2之全部 表面，其中包含槽22。如圖3所示，槽22是以條狀彼此平行 延伸以致大約等分相鄰之柱21之間之間隔。槽22之寬度 W2(垂直於延伸方向之寬度）是均勻的。由於製造過程之變 異基板接合之权準錯誤等，前述之槽與柱之形狀與配置 在某些情形中可偏離對應之設計值。前述說明未排除該等 偏離。 具有寬度W3之條狀液晶區13A定義於相鄰之條狀柱21 與槽22之間，其中該等柱與槽彼此平行延伸。在液晶區 中，校準方向是利用置放於該區之二側邊之柱21與槽22來 凋整。此種液晶區（視域）形成於每一柱21與槽22之相反側 邊，其中液晶分子13a沿彼此相差180。之方向傾斜。如圖3 所不，在LCD 100中，柱21與槽22沿彼此相差9〇。之二方向 延伸，且每一像素部份丨〇〇a皆具有四種液晶區丨3 A，其中 該四種液晶區之液晶分子13a之校準方向彼此相差9〇。。雖 然柱21與槽22之配置未受限於前述之範例，此配置確實提 供良好之視角特性。 一對極化板（未受到展示）置放於第一基板1〇a與第二基 板10b之外表面，以致他們之傳輸軸大約彼此垂直（處於正 交尼科耳狀態）。如果該二極化板是置放成為他們之傳輸軸 95009.doc -16- 1286260 與彼此相差90。之所有四種液晶層UA之校準方向形成 45°’則液晶區13人之推遲變化可受到最有效率之運用。換 句話說’極化板應最好置放成為他們之傳輸轴與柱^與槽 22之延伸方向形成大祕。。在觀看之物件通常沿水平於顯 示平面之方向移動之顯示裝置中，例如電視，該二極化板 之一之傳輸軸最好沿顯示平面之水平方向延伸，以抑制顯 示品質之視角相依性。 具有前述組態之MVALCD1财呈現具有優越視角特性 之颁示但疋，當此LCD採用過沖驅動時，圖2〇B所示之 現象可能發生。此現象將參照圖4與5來詳細加以說明。 當過沖驅動受到採用時觀察到之LCD 1〇〇之像素亮度分 佈的變化是利用高速照相機來測量。圖4是展示此測量之結 果之圖形。請注意在5。(：之測量結果受到展示以便於瞭解。 此圖形之X軸表示垂直於柱21與槽22之延伸方向之位置，其 中相鄰槽22之-之寬度方向的中心是決定成為原點。亮度 分佈是在自施加OSV32開始算起之〇毫秒（施加v〇2狀態； 在此時，OSV32受到施加）與16毫秒，18毫秒與5〇〇毫秒受 到測ΐ。請注意在一垂直掃描週期中施加〇SV32之後（在此 範例中一視框=16.7毫秒），在隨後之垂直掃描週期中V32 被連績施加直到自施加OSV32算起經過5〇〇毫秒為止。此圖 形之y軸表示相對亮度，此相對亮度是以下列方式來決定： 光陰衫區之壳度視為〇，且在5 〇〇毫秒之後獲得之第三部 份R3之党度視為〇· 1，而此在稍後將加以說明。 用於所示範例之LCD 100之明確元件參數是如下。液晶 95009.doc -17- 1286260 層之厚度d是3.9微米，柱間間距p是53微米，柱21之寬度 W1是16微米（包含側面之寬度4微米x2)，槽22之寬度W2是 1〇微米，且液晶區13Α之寬度W3是13.5微米。黑電壓（V0) 是1.2V，白電壓（V255)是7.1V，且灰階位準32(透射比是 1.04%)之電壓（V32)與過沖電壓（OSV32)分別是2.44V與 2-67V，當r值是2.2時。過沖電壓（OSV32)受到設定以致整 個像素可在黑狀態（施加V0之狀態）之後算起16毫秒内提供 灰階位準32之亮度（透射比）。 自圖4應可發現，在每一液晶區丨3 A，接近柱2丨之側面2 j a 之部份（此部份稱為，，第一 LC部份R1”）的亮度很高，且在此 部份’在18毫秒達到亮度之最大值之後亮度會降低。相反 地，在除了第一 LC部份R1以外之剩餘部份，亮度隨著時間 單調增加，且一旦增加之亮度將絕不降低。在每一液晶區 13A中，同時，接近槽22之部份（此部份稱為，，第二乙。部份 R2n)之響應速度高於介於柱21與槽22之間之中心部份（此 部份稱為，，第三LC部份R3”），因為前一部份受到產生於槽 22附近之傾斜電場之影響。因此，條狀之柱2 1與槽u所定 義之每一條狀液晶區UA皆具有三LC部份（Rl，R2與R3)， 且此三部份具有彼此不同之響應速度。 在如述之LCD 100中，具有不同響應速度之三部份受 到提供，因為第一校準調整裝置（柱21)與第二校準調整裝 置（槽22)對於響應速度造成不同程度之影響。如果第一與 第二校準調整裝置造成相同程度之影響，則具有大約相等 之高響應速度之二LC部份^丨與以”與具有低於其他二部 95009.doc -18- 1286260 份之響應速度之一 LC部份（R3)將受到提供β 像素部份100a之全部透射比隨著時間之變化接著將參照 圖5A與5B來加以說明。圖5八與5丑分別展示在25它與5乞^' 測量之結果’其轴表示以下列方式衫之透射比、：灰階 位準〇之透射比視為0%，且灰階位準32之透射比視為 圖5A之曲線5A-1與5A-2分別表示不使用過沖驅動與使 用過沖驅動所獲得之結果，當液晶層之厚度4是3 9微米 時。曲線5A-3與5A_4分別表示不使用過沖驅動與使用過沖、 驅動所獲得之結果，當元件間隙是2·8微米時。同樣地，圖 5Β之曲線5B_m5B_2分別表示不使用過沖驅動與使用過 沖驅動所獲得之結果’當液晶層之厚度d是3.9微米時。曲 線5^3與他4分別表示不使用過沖驅動與使用過沖驅動所 獲得之、、’。| w元件間隙是2 _ 8微米時。做為前述任一情形 之液晶層之液晶材料，具有下列特性之液晶材料受到選 擇：旋轉黏度0是大約140mPa.s，流動點度^是大約2〇 mmVS，且提供大約300奈米之液晶層之推遲(厚度dx雙折射 率 Δη)。 自圖5Α與5Β應可明瞭，在25。〇與之溫度下，當過沖 驅動党到採用日夺，可觀察到下列現象。，奐句話㉟，透射比 在-垂直掃描週期内，纟中過沖電壓受到施加，在達到預 先决疋之值（1〇0%)之後一度降低，且接著逐步增加至最終 再度達到預先決定之值。具有透射比隨著時間之變化之最 低值的此現象在某些情形中稱為，，喇叭響應，，。 95009.doc 19 1286260 根據圖5A與5B之比較，吾人發現在5。〇下前述現象更為 明顯’其中液晶分子之響應速度很低。換句話說，透射比 隨著時間之變化之最低值較小，且達到預先決定之透射比 值所需之時間較長。根據圖5A與5B吾人也發現：當液晶層 之厚度d變大時，響應速度較低，換句話說，透射比很低之 期間較長，且在二溫度之下皆是如此。該等趨勢對應於圖 20B所示之視覺觀察結果。 根據前文，吾人已經認知：因為隨著時間之透射比變 化具有最低值，所以可觀察到圖2〇B所示之黑帶92b，且隨 著日守間之透射比變化具有最低值之原因是前文參照圖4所 述之第一，第二與第三LC部份Rl，R2與R3之響應速度大 不相同。此現象將參照圖4更詳細再度加以說明。 位於柱21附近之第一 lc部份R1之液晶分子，當施加一 電壓時’在柱21之側面21a之影響下已處於傾斜狀態，且因 此此部份之響應速度很高。一旦施加一過沖電壓 (OSV32) ’該電壓是用於確保整個像素之透射比在一視框 週期内自灰階位準〇轉移至32，則第一LC部份R1之透射比 至少超過當V32以正常方式受到施加時可獲得之透射比值 (圖4之t=500毫秒曲線所表示之透射比值），且在某些情形 中甚至可達到或接近對應於過沖電壓（OSV32)之透射比 值。相反地’在其他部份（第二與第三LC部份R2與R3)，響 應速度很低’且即使當OSV32受到施加時仍無法在一視框 週期内達到對應於V32之透射比值。

在施加V32之隨後視框週期（t > 16.7毫秒）中，第一LC 95009.doc -20- 1286260 部份R1之透射比單調降低至對應於V32之透射比值。相反 地，第一與第二LC部份R2與R3之透射比單調增加至對應於 V32之透射比值。 即使¥整個像素之透射比在施加〇SV32之視框週期中 達到對應於V32之透射比值時，此透射比包含一具有極高 響應速度之分量（超過對應於V32之透射比值之透射比分 量）。因此，當停止施加OSV32且施加預先決定之灰階電壓 V32時，整個像素之透射比暫時降低，因為具有極高響應 速度之分量以一速率降低至預先決定之透射比，且該速率 高於具有低響應速度之分量（第二與第三Lc部份]12與113之 透射比/刀里）之增加速率。其後，由於具有低響應速度之分 里之乓加，整個像素之透射比會增加。這解釋圖5人與^^所 不之像素部份隨著時間之透射比變化的細節。 义過沖驅動也施加至TNLCD，但是在tnlcd中未觀察到 月丨J述之剩口八響應。原因是，在TN LCD中，校準分割是藉由 調整對應液晶區（視域）之液晶分子之校準分向來達成，其 中該等校準薄膜是沿不同方向受到磨擦。因為校準調整力、 :自一平面(二維)校準薄膜提供至每-液晶區之全部，每 一液晶區皆未出現響應速度分佈。相反地，在校準分割式 垂直校準LCD中，校準分割是利用提供之線性（―維）校準 周U置來執订。因此’具有不同響應速度之部份受到形 成k不僅決定於校準調整裝置之校準調整力之差異，而 且決定於距離校準調整裝置之距離。 為尋求一允許^八響應特性受到抑制之組態，換句話 95009.doc -21 - 1286260 說，在施加前述之過沖電壓之後透射比具有最低值之現象 之發生，具有圖2與3所示之基本組態之各種MVALCD是藉 由改變元件參數來製造（液晶層之厚度d，柱間距P，柱寬度 W1，槽寬度W2,液晶區之寬度W3，柱高度等），且該等LCD 之響應特性受到評估。 因此，可獲得下列結論。吾人確認：如果參照圖5 A與 5B如前所述降低液晶層之厚度d，則響應速度增加。吾人 認知：如果增加柱寬度W1與槽寬度W2，則響應速度傾向 於稍為增加。響應速度也可藉由增加柱高度來稍為增加。 但是，藉由調整柱寬度W1，槽寬度W2與柱高度來改良響 應速度之效應很小。相反地，響應特性之大幅改善可藉由 降低液晶區之寬度W3(LC區寬度W3)來達成。圖6展示前述 結果之一部份。 圖6是一展示在施加過沖電壓之後透射比之最低值之 圖形，這是在圖5 A所示之隨著時間之透射比變化的測量中 觀察到的，且是藉由改變六種LCD之LC區寬度W3來獲得， 其中该六種LCD之元件組態具有不同之液晶層厚度d與柱 高度。在此測量中，灰階位準32之透射比是決定成為 100%。無論液晶層之厚度d為何，透射比之最低值（在某些 情形中也稱為”底透射比”）是大約均勻的。用於此量測之 LCD之柱寬度W1與槽寬度W2是介於大約5微米與大約2〇 微米之間，且柱間距P是介於大約25微米與大約58微米之 間。圖6所示之測量結果是在2 5 °C之下求得。 根據圖6，可獲得下列結論。首先’無論該六種元件組 95009.doc -22- 1286260 態為何（如果柱寬度W1與槽寬度W2之差異列入計算則更 多種），LC區寬度W3與底透射比之間存在強烈關聯性。第 二，藉由降低LC區寬度W3，底透射比可大約以單調方式 增加，換句話說，響應特性受到改善。 根據圖6之結果，吾人認知：藉由降低LC區寬度W3至 大約14微米或更低，底透射比可增加至85%或更高，且藉 由降低寬度W3至大約12微米或更低，底透射比可甚至增加 至90%或更高。當底透射比是85%或更高時，圖20B所示之 黑帶92b變得較不明顯，且自然地，當底透射比是90%或更 高時，黑帶92b變得更不明顯。 一 13英吋之VGA LCD原型實際受到製造，且25人對於 LCD之響應特性之改良效應進行主觀評估。該等結果，連 同傳統LCD之結果，展示於圖7A與7B。用於此評估之13英 吋VGA LCD(本發明之LCD與傳統LCD)相同於展現圖14A 至14C所示之結果之LCD，該等結果稍後將受到說明。過 沖驅動條件也相同於稍後將受到說明之條件。此後，藉由 增加底透射比至85%或更高，或90%或更高所獲得之效應 將受到說明。 在圖7A與7B所示之圖形中，X軸表示LCD之顯示平面之 溫度（此溫度稱為’’工作溫度’’），且y軸表示當過沖驅動受到 執行時提供之底透射比。當LCD之工作溫度改變時，液晶 材料之特性，例如黏度，改變，且這導致LCD之響應特性 之改變。響應特性隨著工作溫度之下降而惡化，且隨著工 作温度之上升而改善。在此測量中，工作溫度是設定成為 95009.doc -23- 1286260 心饥，抑與⑽。當顯示灰階位準之轉移變小時， 過沖驅動所造成之喇塑 更容易發生。圖7A展示，當顯 二=二自。轉移至32時(當灰階位準。之方塊在灰階位 '“移動時）觀察到之結果，且圖7B展*，當顯示 灰階位準自0轉移至64時(當灰階位準〇之方塊在灰階位準 64:背景中移動時)觀察到之結果。重疊於圖μ與π之點 之符號（0，△，X)展示主觀評估之結果。雖然在心響應之 影響之下觀察到類似於圖細所示之黑帶灿之一黑帶，但 是符，〇顯示幾乎所有觀察者皆未以視覺方式看見此種黑 符號△顯示-些觀察者以視覺方式看見此種黑帶，但 疋和 >、又到困擾，且付號χ顯示幾乎所有觀察者皆以視覺方 式看見此種黑帶。 如在圖7Α與7Β所發現，當底透射比是85%或更高時， 主觀評估之結果是△或〇，且當底透射比是90%或更高時， 口亥專、、Ό果疋〇。在傳統之lcd中，在灰階位準自〇轉移至32 之情形中（圖7A)，只有當工作溫度是4〇。〇時底透射比方能 達到85%或更高。在通常使用之溫度25°C(室溫）下主觀評估 是X，底透射比只是大約80%。相反地，在本發明2LCD中， 在灰階位準自〇轉移至32之情形中（圖7A)，即使當工作溫度 是時底透射比是85%或更高，且在25。〇或更高之工作溫 度之下底透射比是90%或更高。在灰階位準自〇轉移至μ之 情形中（圖7B)，即使當工作溫度是5它時，底透射比仍可達 到90%或更高。 如前所述，藉由設定LC區寬度W3成為大約14微米或更 95009.doc -24- 1286260 小，底透射比可為85%或更高；或者藉由設定lc區寬度W3 成為大約12微米或更小，底透射比可為90%或更高。如果 具有此種底透射比，則合成之MVA LCD具有卓越之移動影 像顯示特性，其中即使當過沖驅動受到採用時較不易或幾 乎無法看見黑帶。 在M VA LCD之目前可供使用之12模型中（包含圖ic所 示之PVALCD)(三製造面板尺寸：15至37英吋），LC區寬度 W3是介於大約15微米與大約27微米之間（第一校準調整裝 置之寬度W1是介於大約7微米與大約15微米之間，且第二 校準調整裝置之寬度W2是介於大約7微米與大約丨〇微米之 間）。根據前述之結果（例如在圖6中），如果過沖驅動受到 採用’如同本實例，則可在該等LCD中看見黑帶。 為何藉由降低LC區寬度W3可改良響應特性之原因將 參照圖8與4來加以說明。 圖8是展示LC區寬度W3與第三LC部份之寬度之間之關 係的圖形。如前文參照圖4所述，第三LC部份R3是液晶區 13 A之一部份，該部份與柱2丨及槽22分離，且因此具有最 低之響應速度。 在此處’第三LC部份R3定義如下以使部份R3之寬度可 獲得定量表示。換句話說，第三LC部份R3是定義成為液晶 區之一部份，其中在施加過沖電壓（OSV32)之後在一視框 内達到之透射比是黑顯示狀態之透射比之二倍或更少，且 藉由該過沖電壓，灰階位準〇之顯示狀態（黑顯示狀態）轉移 至灰階位準32。對於具有不同LCD區寬度W3之LCD，透射 95009.doc -25- 1286260 比分佈隨著時間之變化如圖4所示受到測量，且求得每一 LCD之根據前述定義所決定之第三lC部份R3的寬度。該等 、’Ό果4田緣成為圖8之圖形。圖8展示在。。與5。。下之測量結 圖8之圖形包含二具有相同傾角之直線，而這顯示，無 論LC區寬度W3為何，第—LC部份R1與第二lC部份R2之寬 度是恆定的。因此，下列關係獲得建立·· R3寬度=LC區寬 度R3-R1寬度-R2寬度。第三Lc部份R3將不再實質影響液晶 區13 A之響應特性之改良。但是，即使在此種情形之下， 仍可月b根據圖8之圖形（直線）來決定第三lc部份R3之寬度 成為負值。第三LC部份R3之寬度因此可做為表示液晶區 13A之響應特性之參數。 如自圖8應可發現，在25 °C下，當LC區寬度W3是大約12 微米或更少時，第三LC部份R3之寬度是零。換句話說，如 前所述定義之第三LC部份R3之低響應速度實質上消失。這 對應於提供圖6之90°/。或更高之底透射比的lc區寬度W3， 且此展現他們之間具有良好之關聯性。 在圖8所示之在5°C所獲得之結果中，當LC區寬度W3是 大約8微米或更少時，第三LC部份R3之寬度是零。因此吾 人發現· LC區寬度W3最好是大約8微米或更低以確保更卓 越之響應特性（移動影像顯示特性）。 圖9是根據圖6之圖形，相對於第三lc部份R3之寬度， 來重新描繪之圖形。自圖9應可發現：如果降低第三LC部 份R3之寬度至大約2微米或更低，則底透射比可為§ 5 %或更 95009.doc -26- 1286260 高；如果降低R3之寬度至大約0微米或更低，則底透射比可 為90%或更高。 如前所述’藉由降低LC區寬度W3，響應特性可獲得改 善，且因此當過沖驅動受到採用時發生之喇,八響應之底透 射比（請參看圖5Α與5Β)可增加至預先決定之透射比之85% 或更高。如果具有此項改善，則喇叭響應所造成之現象幾 乎看不見，且因此一種允許良好移動影像顯示之LCD獲得 提供。 很難製造一具有低於2微米之LC區寬度W32LCD。因 此，LC區寬度W3最好是2微米或更大，且同時，為了相同 原因，柱寬度W1與槽寬度貿2最好是4微米或更大。 本發明之LCD所採用之過沖驅動法未受到特別限制，而 是任何已知之過沖驅動法皆可受到採用。過沖電壓之設定 可，例如，實施如下。當過沖電壓受到設定以致，在每W 位準之顯示灰階位準之轉移中（例如自▽〇至¥32)，預先決定 之透射比可在一垂直掃描週期内達到，士口前所述，則少於 32位準之灰階位準轉移所需施加之過冲電屬可藉由内插來 決定，其中該内插使用根據每32灰階位準轉移所決定之過 沖^值。過沖電屡可根據轉移之前與之後之灰階位準來 改艾否則，如刖所提及之文獻2所述，沒有過沖電壓可受 到施加以達成某些灰階位準之間之轉移。 又 在此實例中，每32灰階位準在一視框週期之後可達到之 預先決定透射比之過沖值受到決定，且對應於在每W 位準内之每一灰階位準轉移之過沖電屢值是使用決定之過 95009.doc -27- 1286260 沖電壓值藉由内插來求得。藉由使用如此求得之過沖電 左，此貫例之具有14微米或更小之LC區寬度W3的MVA LCD受到驅動。因此，可以獲得良好之移動影像顯示。 接著，此貫例之MVA LCD之孔徑比與透射比將受到說 明。自圖2與3應可發現，降低lc區寬度W3意謂降低孔徑比 ((像素面積_柱面積_槽面積像素面積），且因此降低顯示亮 度。因此，如果校準調整裝置之間之間隔（亦即LC區寬度 W3) X到均勻降低以改善響應特性，則孔徑比將降低。為 避免此問通，在如所提及之文獻1中（例如請參看圖1 〇7)， 例如，雖然相鄰之校準調整裝置之間隔在一像素之某一部 伤又到縮小，但是此間隔在該像素之其餘部份受到擴大， 以因此達成響應特性之改善且不會降低孔徑比。但是，為 了前述之原因，校準調整裝置之間之間隔同時具有窄部份 與寬部份將導致響應速度大不相同之部份之形成（尤其，導 致響應速度低之部份之面積增加），如文獻丨所述。這將使 得喇队響應之問題非常顯著。

根據圖2與3所示之本發明實例之LCD的基本組態，第一 校準調整裝置21與第二校準調整裝置2 2之間之間隔（亦即 條狀液晶區13A之寬度W3)是設定成為屬於前述之範圍，且 因此喇叭響應問題之發生可受到抑制。同時，雖然液晶區 13A在展示範例之每一像素之寬度是均勻的，但是寬度 不同之一些液晶區ΠΑ在某些情形中可形成於一像素中， 由於相關於製造程序之原因（例如，基板之接合程序之校準 誤差）。但是，如果發生此種問題，只要對應之液晶區UA 95009.doc -28- 1286260 之寬度W3滿足前述條件，則喇„八響應問題之發生可受到抑 制。 此外，根據相關於本發明所執行之檢驗可以明瞭：此實 例之MVA LCD可藉由降低LC區寬度W3自傳統使用之寬度 之降低來保持其之顯示亮度。這是由於下列未預期之效 應：藉由降低LC區寬度W3成為小於傳統寬度可使像素之每 單位面積之透射比（其後稱為”傳輸效率”）改善。傳輸效率是 藉由下列方式來決定：實際測量像素之透射比，且將測量 值除以孔徑比。在這裡，傳輸效率是以介於〇與丨之間之某 值來表示。 針對此實例之LCD所求得之傳輸效率結果展示於圖i〇a 與10B，其中該等LCD具有前文參照圖6所述之各種元件參 數。圖10A與10B是X軸分別表示（LC區寬度W3/槽寬度w2) 與（槽寬度W2/液晶層之厚度d)之圖形。圖1〇c展示對應乙^^^ 之孔徑比。 自圖10A應可發現，當（LC區寬度W3/槽寬度W2)是 或更低時，相對於傳統可獲得之傳輸效率，傳輸效率可獲 相當改善（大約0.7)。同時，自圖1〇B應可發現，當（槽寬度 W2/液晶層之厚度d)是大約3或更高日夺，傳輸效率可穩定於 高達大約0.7或更高之值。 為何降低LC區寬度W3可以如圖1〇A所示改善傳輸效率 之原因將參照圖11來加以說明。圖n以示意方式展示位於 液晶區13A之槽22附近之液晶分子13a如何受到校準。在液 晶區13A之液晶分子13a中，位於條狀液晶區13 a之一側邊 95009.doc -29- 1286260 (主要側邊）13X附近之液晶分子，在一傾斜電場之影響之 下’在垂直於主要側邊13X之平面上傾斜。相反地，位於 液晶區13A之一交錯於主要側邊之側邊（次要側邊）13 Y附近 的液晶分子13a在傾斜電場之影響之下沿一方向傾斜，且此 方向不同於主要側邊13X附近之液晶分子13a之傾斜方向。 換句話說，位於液晶區13A之次要側邊13Y附近之液晶分子 13a沿一方向傾斜，該方向不同於槽22之校準調整力所定義 之預先決定校準方向，且其作用是擾亂液晶區13A之液晶 分子13a之校準。藉由降低液晶區13A之寬度W3(亦即降低 (次要側邊之長度/主要側邊之長度）之值），在槽22之校準調 整力之影響下沿預先決定方向傾斜之液晶分子13a之比例 在液b曰£13A之所有液晶分子i3a中皆會增加，因而導致傳 輸效率之增加。以此方式，藉由降低LC區寬度W3，可獲得 穩定液晶區13A之液晶分子13a之校準的效應，且因此，傳 輸效率改善。 根據各種方式之檢驗，吾人發現··當液晶層之厚度d很 小犄，例如小至低於3微米，則藉由降低lc區寬度W3所獲 得之穩定校準之效應（改善傳輸效率之效應）會以明顯方式 呈現。吾人認為原因如下。當液晶層之厚度d變小時，來自 槽22之傾斜電場之作用更為強烈。但是，同時，液晶層更 谷易叉到下列之影響：來自置放於像素電極12附近之閘極 匯流排線與源極匯流排線之電場，或來自相鄰像素電極之 電場。該等電場作用以擾亂液晶區13A之液晶分子⑶之校 準。因此，可如此說··在液晶層之厚度d很小之情形中，其 95009.doc -30- 1286260 中液晶分子13a之校準傾向於受到擾亂，前述之校準穩定效 應將以明顯方式呈現。 此實例所示範之LCD包含相對很厚之層際絕緣薄膜 52，以覆蓋閘極匯流排線與源極匯流排線，且像素電極κ 形成於層際絕緣薄膜52,如圖2所示。層際絕緣薄膜52對於 液晶分子13a之校準之影響將參照圖12A與12β來加以說 明。 。 如圖12A所示，此實例之LCD之層際絕緣薄膜52是相對 很厚（例如，厚度是介於大約15微米與大約35微米之間）。 口此即使像素電極12與閘極匯流排線或源極匯流排線5 1 彼此重疊，透過位於他們之間之層際絕緣薄膜52，形成於 他們之間之電容仍太小以致無法影響顯示品質。同時，存 在相卻像素電極12之間之液晶分子13 a的校準主要受到產 生於相對電極11與像素電極12之間之傾斜電場的影響，如 圖12A之電力線以示意方式所示，且幾乎未受到源極匯流 排線5 1之影響。 相反地，當一相對很薄之層際絕緣薄膜52，(例如，具有 數百奈米之厚度之Si〇2薄膜）受到形成時，如果源極匯流排 線51，例如，與像素電極12透過位於他們之間之層際絕緣 薄膜52’彼此重疊，則相對很大之電容將形成，進而導致顯 示品質之惡化。為防止此問題，如圖12B所示，必須適當配 置以避免像素電極12與源極匯流排線5 1之重疊。在此配置 t，存在於相鄰像素電極12之間之液晶分子13a受到產生於 像素電極12與源極匯流排線51之間之電場的大幅影響，如 95009.doc -31 - 1286260 圖12B之電力線所示，而此導致位於像素電極12之二末端之 液晶分子13a的校準受到擾亂。 根據圖12A與12B之比較應可明瞭，藉由提供相對很厚 之層際絕緣薄膜52，如同此實例之示範LCD，則液晶分子 13a實質上不受來自閘極匯流排線/源極匯流排線之電場之 影響，且因此可藉由校準調整裝置以有利方式校準於所要 之方向。除此之外，因為藉由相對拫厚之層際絕緣薄膜52 使得來自匯流排線之電場之影響受到最小化，所以藉由降 低液晶層之厚度所獲得之校準穩定效應可以明顯方式呈 現。 在前述之實例中，柱21與槽22之組合是做為第一與第二 校準調整裝置之組合。實質上相同之效應也可藉由柱柱組 合與槽槽組合來獲得。此外，為強化槽22之校準調整力， 一電極可置放於槽22之底面（相反於液晶層13之面），且該 電極具有不同於形成槽22之電極之電位（例如，當槽是形成 為穿越像素電極時，一儲存電容電極）。 自響應特性之觀點來看，液晶層13之厚度d最好很小（例 如，凊參看圖5A與5B)。藉由設定具有前述組態之][^1)之液 曰曰層13的厚度(1成為低於3微米，允許更高解析度之移動影 像顯示之MVA LCD可受到提供。 為何藉由降低液晶層13之厚度何改善響應特性之原因 將參照圖13A與13B來加以說明。 在圖13A之圖形中，η π， 孕由表不液晶區13A之寬度W3與液 晶層13之厚度d的乘積，且y舳矣 y孕由表不透射比回轉時間。在本 95009.doc 1286260 圖14A至14C展示本發明LCD與傳統LCD之像素部份之 全部透射比隨著時間而變的評估結果。明確地說，圖14 a 至14C展示，當灰階顯示自〇轉移至32(圖14A)，自〇至64(圖 14B)與自〇至96(圖14C)時，所觀察到之喇π八響應特性。請 注意本發明之LCD與傳統LCD皆採用過沖驅動，且工作溫 度是5°C。 自圖14A至14C應可發現，在本發明之LCD中，其中響 應特性叉到改良，底透射比高於任一前述情形之傳統LCD 之底透射比，且可達成對應於預先決定之灰階位準之透射 比的80%或更高。除此之外，根據以前述方式所做之主觀 -平估，雖然當傳統LCD採用過沖驅動時觀察到一黑帶，但 疋菖本發明之LCD採用過沖驅動時幾乎看不到一黑帶。 其後，本發明之LCD與傳統LCD之過沖驅動與響應特性 的特疋條件將麥照下面表丨至6來加以說明。請注意表丨至6 展示在5°C下獲得之結果。 [0125]狀態之顯示灰階位準，且最上列（末端）之值顯示 在重新寫入以後之顯示灰階位準。在此處，初始狀態之顯 示灰階位準是〇之情形將受到說明。 本發明之LCD與傳統LCD之過沖電壓值（在此處是以對 應之顯不灰階位準來表示）之設定分別展示於表丨與表4。例 如，如表1所示，對於自灰階位準〇至32之顯示轉移，對應 於灰階位準94之電壓值受到施加以做為過沖電Μ。至於未 展丁於表1與4之灰階位準，以表丨與4設定之關係為基礎， 圖15所示之圖形受到準備’以藉由内插來求得對應之過沖 95009.doc -34- 1286260 灰階位準。 表2與3分別展示，對於本發明之LCD，當未採用過沖驅 動時與當採用過沖驅動時所需之響應時間。同樣地，表5 與6分別展示，對於傳統1^〇,當未採用過沖驅動時與當採 用過沖驅動時所需之響應時間。用於此量測之響應時間意 · 指，當在灰階位準之每一轉移中預先決定之透射比是自 . 10%改變至100%時，透射比自1〇%改變至9〇%所需之時間 (早位：毫秒）。 如表1與4所示，過沖電壓是針對每32灰階位準來設定，_ 以致可在一視框週期内達到預先決定之灰階位準。例如， 如針對本發明之LCD之表丨所示，自灰階位準〇至以之轉移 之過沖電壓（OSV32)是設定成為V94(對應於灰階位準％之 電壓）。這顯示V94受到施加，以取代在正常驅動之下應施 力之V32。對於傳統LCD ,如表4所示，自灰階位準〇至w 之轉移之過沖電壓（OSV32)是設定成為V156(對應於灰階 位準156之電愿）。為何傳統LCD之過沖電慶較高之原因是 本發明之LCD具有較優越之響應特性（響應時間較短），而$籲 根據表2與5之比較是顯而易見的。同時，根據該等表，吾 人證實··前述之組態改善響應特性。 告自表2所不之響應時間應可發現，在本發明之[CD中， · 田未採用過沖驅動時’低灰階位準之顯示之響應時間傾肖 於長於-視框週期（16.7毫秒）。但是，如果採用過沖驅動， 則對於表3所示之所有灰階位準，可使響應時間短於一視框 週期。除此之外K響應之問題不會發生，如前所述。 95009.doc -35- 1286260 相反地’當傳統LCD採用過沖驅動時，響應時間大幅改呈， 如表6所示，但在一些情形中仍長於一視框週期，且此外喇 °八響應之問題仍會發生，如前所述。 表1 用過沖驅動 末端

表3 聲用過沖驅動 末端

表4 過沖量 32 156 64 199 末端 96 226 128 240 160 255 192 255 224 255 255 255 1 ~〇 32 64 96 19 8 —160 r^n ======^======= 94 136 \J 179 丄丄〇 ιΤΓ" X yj \j ~212^ ~224~ 248~ 255 —25 5 表2 表5 用過^沖驅動 末端

表6

如前所述，藉由採用過沖驅動，本發明之£(：：1)展現卓越 之移動影像顯示特性。因此，只要再提供一電路以供用於 接收電視廣播，則該LCD將適合做為—允許高解析度移動 95009.doc -36- 1286260 影像顯示之LCD TV。為達成過沖驅動，已知之方法可廣泛 受到採用。一驅動電路可另外受到提供，且受到調整以施 加一過沖電壓，該電壓高於事先決定以對應於預先決定之 灰階位準之灰階電壓（或可能施加該灰階電壓）。否則，過 沖驅動可利用軟體來執行。 在前述實例中，本發明是說明成為採用過沖驅動。也存 在一種情形，雖然未採用過沖驅動，但是一電壓以類似方 式受到施加（例如，顯示信號電壓是以V〇，v94，v32之順 序殳到施加）。同日守，在此種情形中，本發明之效應也可獲 得。 本發明適用於，不僅前述之MVA LCD，而且其他之校 準分割式垂直校準LCD，其中液晶層之校準受到分割，不 是利用平面（二維）校準薄膜，而是利用線性（一維）校準調整 裳置（槽與柱），換句話說，液晶分子之校準狀態與響應速 度會隨著距離校準調整裝置之距離而變。例如，本發明也 適用於圖16所示之連續風車校準（CPA)LCD。 在具有圖16所示之像素2〇〇a之cpALCD中，液晶層之校 準是1用-像素電極32(堅實部份，—導電層實際存在之部 份）’穿越像素電極32所形成之開孔42，與柱（突出⑷來分 割，其中柱41置放於一面對像素電極32之相對電極（未受到 展示），透過位於他們之間之垂直校準液晶層。在CPALCD 中垂直才又準液曰曰層文到分割以在每一柱附近提供連續 改變之校準方向。柱41對應於第一校準調整裝置，且開孔 42對應於第二校準調整裝置。像素電極以外邊緣具有一 95009.doc -37- 1286260 允許傾斜電場產生之形狀，如同開孔42 一樣。 在洳述之CPA LCD中，如圖16所示，柱41之寬度對應於 第一校準調整裝置之寬度w卜開孔42之寬度對應於第二校 準凋整裝置之寬度W2，且位於柱41與開孔42之間及像素電 極32以上之區定義成為液晶區，且具有寬度W3。藉由設定 該等寬度以滿足前一實例所述之條件，實質上相同於如前 所述藉由MVA LCD所獲得之效應也可獲得。請注意在cpA LCD中，其中校準調整裝置（柱與開孔）之形狀與寬度會隨 著方向而改、麦，滿足洳述條件之設定可在液晶區之寬度W3 是最大的方向受到執行。 在前述之範例中，在MVA LCD與CPA LCD中，第一校 準調整裝置（例如柱）與第二校準調整裝置（例如槽）之接觸 該等裂置所定義之液晶區的側邊自上往下看（沿垂直於顯 示平面之方向）疋直線或曲線。該等側邊之形狀未受限於前 述形狀。 例如，做為圖17所示之MVA LCD，自上往下看且右妗 狀之校準調整裝置可受到使用。在具有圖二看= 300a之MVA LCD中，液晶層之校準是利用一像素電極72， 穿越像素電極72所形成之開孔62，與柱（突出）61來分割， 其中柱61置放於一面對像素電極72之相對電極（未受到展 示），透過位於他們之間之垂直校準液晶層。柱61具有條 狀且/、有固疋見度W1，如同前述實例之mva LCD。每 一開孔62皆包含一條狀主幹62a與分支62b，且分支沿垂 直於主幹62a之延伸之方向沿伸。條狀柱61與條狀主幹仏 95009.doc -38- 1286260 是置放成為彼此平行，以在他們之間定義一些具有寬度W3 之液晶區。開孔62之分支62b沿液晶區之寬度方向延伸’且 因此每一開孔62整體而言自上往下看皆具有梳狀。如曰本 公告之專利申請第2002-107730號所述，藉由梳狀開孔62， 暴露於一傾斜電場之液晶分子之比例會增加，且因此響應 特性可改善。但是，因為液晶分子之響應速度之分佈只受 到柱61與開孔62之間之距離之影響，所以如前所述具有低 響應速度之第三LC部份形成於開孔62與開孔62之主幹62a 之間，無論開孔62之分支62b存在與否。 據此，同時，在具有像素300a之MVA LCD中，前述之 效應可藉由設定寬度Wl，W2與W3成為相同於前述實例之 LCD來獲得。這也適用於圖16所示之CPA LCD。 在當過沖驅動受到採用時展現卓越移動影像顯示性能 之校準分割式垂直校準LCD之組態的前面說明中，未提及 對於黑電壓之影響。黑電壓實際上是設定成為1.2V，例如， 做為圖6之圖形之一典型範例，且這顯示底透射比對於LC 區寬度W3之相依性。 其後，黑電壓對於底透射比對於LC區寬度W3之相依性 之影響將參照圖18與19來加以說明。用於此種情形之LCD 之元件參數如表7所示。請注意圖18與19之量測溫度是在 25t下（面板表面溫度）求得。所有LCD之白電壓皆設定成 為7_6V。圖18展示，當顯示自灰階位準0轉移至32時，在施 加過沖電壓之後觀察到之底透射比，以灰階位準32之透射 比視為100%之百分率來表示。圖19展示，當顯示自灰階位 95009.doc -39- 1286260 準0轉移至64時，在施加過沖電壓之後觀察到之底透射比， 以灰階位準64之透射比視為1〇〇%之百分率來表示。做為任 何LCD之液晶層之液晶材料，具有下列特性之液晶材料受 到選擇··旋轉黏度0是大約133mPa.s，流動黏度v是大約 19mm2/s’且提供大約300奈米之液晶層之推遲（厚度心雙折 射率Δη)。 表7 LC區寬度 W3(微米） 柱間間距 ρ(微米） 柱寬度 W1(微米） 槽寬度 W2(微米） 柱南度 (微米） LC層厚度 d(微米） 2 8 20 58 8 10 0.7 I 7 1 Λ 52 8 10 1 0.7 ^ · 〇 2 8 14 1 1 46 卜8 r 10 0.7 2 8 11 〇 40 8 10 0.7 2 8 〇 34 _§_ 10 0.7 自圖18與19應可發現，因為黑電壓較高，所以對於乙。 區寬度W3之所有值，底透射比皆較高。因此，為改善移動 影像顯示性能，黑電壓最好設定成為很高。此種傾向之原 因疋·如果黑電壓較高，則利用傾斜電場所產生之校準調 整力更為密集，且這會增加液晶分子之傾斜角度。據此應 可容易瞭解，較高之黑電壓使得透射比變高。因此，根據籲 此觀點，黑電壓最好應低至足以達成高對比率。在黑電壓 是〇 V，〇·5 V，1·0 V與丨.6 v之下，具有u微米之LC區寬度 W3之LCD的對比率依序分別是657，613，573與539。 在圖18中，藉由設定LC區寬度W3成為14微米或更小， 當黑電壓是ον時，80%或更高之底透射比可以達成。同樣 - 地，在圖19中，超過85%之底透射比可以達成。另外，藉 由設定LC區寬度W3成為12微米或更小，大約85%或更高之 95009.doc -40- 1286260 底透射比可以達成，且在圖19中90%或更高之底透射比可 以達成。 如前所述，在本發明之實例中，其中提供一展現卓越移 動影像顯示性能之組態，移動影像顯示性能可等於或高於 傳統之組悲，即使當黑電壓是設定成為低於傳統之設定 - 值。換句話說，對比率可在不犧牲移動影像顯示性能之下 - 叉到改良。請注意：移動影像顯示性能與對比率可以適當 方式受到最佳化，因為其之所需位準會視乙(：1)之使用而改 變。 _

因此，根據本發明，具有大視角特性之校準分割式垂直 校準LCD之響應特性受到改善，例如MVA LCD與cpA LCD，且因此允許高解析度之移動影像顯示之lcd受到提 供。尤其，校準分割式垂直校準LCD可採用過沖驅動，以 致不會由於料響應而發生顯示品f之惡化，且因此允許 高解析度之移動影像顯示之LCD受到提供。本發明之lcd 具有許多應用，例如電視。 雖然本發明-直藉由較佳實例來加以說明，熟悉本技藝Φ 領域者應可明瞭：所揭示之發明可以無數方式受到修改， 且除了前文明確指出與說明之實例以外仍可找到許多實 例。因此’附加之申請專利範圍意欲涵蓋屬於本發明之真 · 正精神與範疇之本發明的所有修改。 【圖式簡單說明】 圖1A，^與1C是以示意方式展現本發明實例之爾咖 之基本組態的橫截面圖形。 95009.doc -41 · 1286260 圖2是以示意方式展現本發明之一實例之LCD 100截面結 構的部份橫截面圖形。 圖3是LCD 100之像素部份100a之示意平面圖。 圖4是LCD 100像素之亮度分佈變化之測量結果的圖形， 且此變化是當過沖驅動受到採用時觀察到的· 圖5A與5B是展現分別在25°C與5°C下測量之隨著時間之 透射比變化的圖形，且此變化是當傳統MVA LCD受到過沖 驅動時觀察到的。 圖6是展現，對於具有不同LC區寬度W3之各種LCD，在 施加過沖電壓之後所獲得之透射比的最低值的圖形，且該 值是根據圖5A與5B所示之隨著時間之透射比變化的測量 結果來求得。 圖7A與7B是展現角度響應所造成之問題之主觀評估結 果的圖形。 圖8是展現LC區寬度W3與第三LC部份R3之寬度之間之 關係的圖形。 圖9是相對於第三Lc部份R3之寬度來重繪圖6之圖形之 值的圖形。 圖10 A與10B是展現針對本實例具有各種元件參數之lCd 所決定之透射比效率結果的圖形，且圖1〇c是展現該等lcd 之孔徑比之圖形。 圖11是以不意方式展現液晶區13A接近槽22之一部份之 液晶分子13 a之校準的圖形。 圖12A與12B是用於展示LCD之層際絕緣薄膜對於液晶分 95009.doc 1286260 子之校準之影響的示意圖形。 圖13A是展現LC區寬度W3及液晶層厚度d之乘積與透射 比回轉時間之間之關係的圖形，且圖13B是用於定義透射比 回轉時間之圖形。 [0046]圖^入至丨化是展現隨著時間之透射比變化之圖 形，且此變化是當本發明實例之LCD與傳統1^(：；1)受到過沖 驅動時觀察到的。 圖1 5疋展現用於獲得圖14所示之透射比變化之過沖電麼 設定值的圖形。 圖16是以示意方式展現本發明另一實例之lcd之像素組 態的平面圖。 圖17是以示意方式展現本發明更一實例之lcd之像素組 態的平面圖。 圖18是展現，對於具有不同LC區寬度W3之各種LCD，在 施加過沖電壓（V32)之後所獲得之透射比最低值的圖形，其 中最低值隨著黑電壓而變。 圖19是展現，對於具有不同LC區寬度W3之各種LCD，在 施加過沖電壓（V64)之後所獲得之透射比最低值的圖形，其 中最低值隨著黑電壓而變。 圖20A與20B是用於展示相關於MVA LCD之移動影像顯 示之一問題的示意圖形。 【主要元件符號說明】 10A，10B，10C，100 LCD(液晶顯示裝置） l〇a 第一基板 95009.doc -43- 1286260 10b 第二基板 11 第一電極，相對電極 12 第二電極，像素電極 13 液晶層 13A 液晶區 13a 液晶分子 21，31，32, 61 柱 21a，31a，32a 側面 22, 41，42 槽 51 源極匯流排線 52, 52’ 層際絕緣薄膜 62 開孔 62a 主幹 62b 分支 72 像素電極 90 黑背景 92 方塊 92a 邊緣 92b 黑帶 200a， 300a 像素 d 液晶層之厚度 P 柱間間距 R1 第一 LC部份 R2 第二LC部份

95009.doc -44- 1286260 R3 第三LC部份 W1 柱21之寬度 W2 槽22之寬度 W3 液晶區13A之寬度 95009.doc -45-

Claims (1)

1. 「122214號專利申請案 ^申請翻賴替換本⑼年 |年（g>Q_正 十、申請專利範圍·· ^~—---~__ 種液曰曰貝不破置，其係具有多個像素者，每一像素皆 具：-第-電極，面向第一電極之第二電極，與一置放 於弟-及第二電極之間之垂直校準液晶層，該裝置包含： 第一校準調整裝詈，+ # $ θ ^ 忒置此裝置具有第一寬度且置放於液 晶層之第一電極側邊； 曰第^準魏裝置’此裝置具有第二寬度且置放於液 晶層之第二電極側邊；與 -液晶區，該液晶區具有一第三寬度，且定義於第一 ，第二校準調整裝置之間’其中第三寬度介於2微米與Μ 微米之間； 第—校準調整裝置是條狀且具有第一寬度，第二校準 调整裝置是條狀且具有第二寬度，且液晶層是條狀且具 有第三寬度。 如睛求項1之液晶顯示裝置’其中第三寬度是12微米以下 2微米以上。 如請求項2之液晶顯示裝置’其中第三寬度是8微求以下〕 微米以上。 -種液晶顯示裝置’其係具有多個像素者，每一像素皆 具有一第一電極，面向第一電極之第二電極，與一置放 於第—及第二電極之間之垂直校準液晶層，此裝置包含： 曰第-校準調整裝置，此裝置具有第一寬度且置放於液 晶層之第一電極側邊； 第二校準調整裝置 95009-95〇i2〇.doc 此裝置具有第二寬度且置放於液 -1 - 1286260 晶層之第'一電極側邊；盘

   该液晶區具有第三寬度， 第一权準調整裝置之間， 且定義於第一校 其中該液晶區包含：_墙 第一液晶部份，該部份具有一 第一響應速度且立於楚 _ 、 权準調整裝置之鄰近；一第二 液晶部份，該部份具有第_ $弟一 #應速度且位於第二校準調 整裝置之鄰近；與一第二访曰μ八 弟一液日日部份，該部份具有低於第 一與第二響應速度之第=燮 币一I應速度，第三液晶部份定義 於第一液晶部份盘第-、、右a W ,、 1刀/、乐一液晶部份之間，且 在第三液晶部份中’―部份之寬度是2微米或更低，立 中在施加_電壓之下’在對應於—垂直掃描週期之時間 之後可達成之透射比是黑顯示狀態之透射比之二倍或更 低’且施加之f壓是高Μ以允許透射比在—垂直掃描 週期中自黑顯示狀態達到灰階位準32/255之透射比值； 第一校準調整裝置是條狀且具有第一寬度，第二校準 ㈣裝置是條狀且具有第二寬度’且液晶層是條狀且具 有第三寬度。 5. 如請求項4之液晶顯示裝置，其中第一校準調整裝置是條 狀：具有第一寬度’第二校準調整裝置是條狀且具有第 一 I度，且液晶層是條狀且具有第三寬度。 6. 如請求項4之液晶顯示裳置，其中一垂直掃描週期是μ 毫秒。 7.如請求項4之液晶顯示裝置，其中第三寬度是介於2微米 與14微米之間。 95009-950120.doc Λ 1286260 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 95009-· 如請求項7之液晶顯示裝置，其中第三寬度是12微米或更 yJ、〇 如請求項8之液晶顯示裝置’其中第三寬度是8微米或更 /J、〇 如請求項1之液晶顯示裝置，其中第一校準調整裝置是一 柱’且第二校準調整裝置是一槽，且該槽形成為穿越第 一電極。 如請求項10之液晶顯示裝置，其中第一寬度是介於4微米 與20微米之間，且第二寬度是介於4微米與20微米之間。 如請求項1之液晶顯示裝置，其中第一電極是相對電極， 且第二電極是像素電極。 如請求項1之液晶顯示裝置，其中液晶層之厚度是小於3 微米。 如請求項13之液晶顯示裝置，其中第二寬度/液晶層之厚 度是3或更高。 如請求項13之液晶顯示裝置’其中第三寬度/第二寬度是 1 · 5或更小。 如請求項1之液晶顯示裝置，其中此裝置具有一對極化 板’該二板置放成為面對彼·此且液晶層位於該二板之 間’該二極化板之傳輸軸彼此垂直，該二傳輸軸之一沿 …員不面之水平方向延伸，且第一與第二校準調整裝置是 置放成為沿一方向延伸，而該方向與該二傳輸軸之一形 成大致45度之角度。 項1之液晶顯示裝置’進-步包含-驅動電路，該 -3 - 1286260 驅動電路能夠施加高於一灰階電壓之過沖電壓，其中該 灰階電Μ是事先受到決定以對應於—縣決定之灰階。 18· -種液晶顯示裝置’其係具有多個像素者，每—像素皆 具有m面向第一電極之第二電極，與一置放 於第-及第二電極之間之垂直校準液晶層，此裝置包含： 條狀之第一校準調整裝置，此裝置具有第一寬度且置 放於液晶層之第一電極側邊； 條狀之第二校準調整裝置，此裝置具有第二寬度且置 放於液晶層之第二電極側邊；與 一條狀之液晶區，該液晶區具有第三寬度，且定義於 第一校準調整裝置及第二校準調整裝置之間， 其中第三寬度介於2微米與14微米之間，且液晶層之厚 度小於3微米。 19· 一種供用於如請求項〗之液晶顯示裝置之驅動方法，包含 下列步驟：施加一過沖電壓於一給定灰階位準之顯示， 該灰階位準高於在前一垂直掃描週期中顯示之灰階位 準，該過沖電壓高於對應於該給定灰階位準之預先決定 之灰階電壓。 20·如請求項丨9之驅動方法，其中過沖電壓受到設定，以致 顯示亮度在一段時間内達到對應於給定之灰階位準之預 先決定值，且該段時間對應於一垂直掃描週期。 21·如請求項1之液晶顯示裝置，其係包含於一電子設備。 22·如請求項21之液晶顯示裝置，其中該電子設備進一步包 含一電路以供用於接收電視廣播。 95009-950120.doc Δ