TWI522979B - 液晶顯示面板及偵測其中液晶層與配向膜間離子所產生之電位之方法 - Google Patents

液晶顯示面板及偵測其中液晶層與配向膜間離子所產生之電位之方法 Download PDF

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Description

液晶顯示面板及偵測其中液晶層與配向膜間離子所產生 之電位之方法
本發明係關於一種液晶顯示面板及偵測其中液晶層與配向膜間離子所產生之電位之方法，尤指一種適用於低頻操作之液晶顯示面板及偵測其中液晶層與配向膜間離子所產生之電位之方法。
隨著顯示器技術不斷進步，所有的裝置均朝體積小、厚度薄、重量輕等趨勢發展，故目前市面上主流之顯示器裝置已由以往之陰極射線管發展成液晶顯示裝置。特別是，液晶顯示裝置可應用的領域相當多，舉凡日常生活中使用之手機、筆記型電腦、攝影機、照相機、音樂播放器、行動導航裝置、電視等顯示裝置，大多數均使用液晶顯示面板。
以目前常見的液晶顯示面板，主要係將一液晶層夾至於兩電極之間，並利用電壓控制液晶層間液晶分子的傾倒以改變通過光線的相位特性，搭配偏光片的使用以使液晶面板下方設置之背光模組所發出的光可穿透或不穿 透液晶層，而達到顯示的目的。
當液晶顯示面板於高頻操作下時，液晶層或配向膜材料之離子對顯示面板之顯示品質影響較小；然而，當於低頻操作下時，這些離子電荷所造成的電場將明顯影響液晶層內之液晶分子的實際感受電位，導致有殘影、閃爍、電壓保持率過低等問題，而這些問題卻也是影響液晶顯示面板品質之重要因素之一。
有鑑於此，若能發展出一種可偵測顯示面板中液晶層與配向膜間離子所產生之電位之方法並透過此方法挑選出適合的液晶材料及配向膜材料，則可製作出適用於低頻操作下之具有高顯示品質之液晶顯示面板。
本發明之主要目的係在提供一種液晶顯示面板，其於低頻電壓的操作下，不會因配向膜材料或液晶分子之離子影響而導致顯示面板閃爍的情形。
本發明之另一目的係在提供一種偵測液晶顯示面板中液晶層與配向膜間離子所產生之電位之方法，俾能監控因液晶分子或配向膜材料之離子電位差產生之電場改變，以達到降低離子對液晶顯示品質之影響。
為達成上述目的，本發明之液晶顯示面板，包括：一第一基板；一第二基板，與第一基板相對設置；一第一電極，設置於第一基板與第二基板之間；一第二電極，設置於第一基板與第二基板之間，且該第一電極與該第二電極具有不同電位；一第一配向膜，位於該第一電極與該 第二電極之間；以及一液晶層，設置於第一基板與第二基板間。其中當液晶顯示面板之第一電極與第二電極具有不同電位且於N Hz之操作頻率時，液晶層內之液晶分子感受到電場之影響，液晶層與配向膜之離子電位係符合下列關係式(I)： 其中，0.1≦N≦30，Vion_LC(1/2N)為於1/2N時間下液晶層之離子電位，而Vion_PI(1/2N)為於1/2N時間下配向膜之離子電位。
於本發明之液晶顯示面板中，藉由選用適當的液晶層材料及配向膜材料，使得當液晶顯示面板於低頻操作時液晶層與配向膜之離子電位能符合前述關係式(I)，則可達到降低液晶層與配向膜之離子所造成的影響，而改善液晶顯示面板之顯示品質。
本發明之液晶顯示面板可更包括一第二配向膜，位於第一電極與第二電極之間且與第一配向膜相對，且液晶層係位於第一配向膜與第二配向膜間。此外，本發明之液晶顯示面板可為本技術領域已知之液晶顯示面板，如扭轉配向、垂直配向或水平配向之液晶顯示面板；即，第一電極與第二電極均位於第一基板上，或第一電極位於第一基板上而第二電極位於第二基板上。
此外，本發明更提供一種偵測顯示面板中液晶層與配向膜間離子所產生之電位之方法，包括下列步驟： 提供前述之液晶顯示面板；利用液晶電流量測法測量液晶顯示面板，以得到於1/2N時間下液晶層之離子電位與於1/2N時間下配向膜之離子電位之離子電位和A，如下式(1)所示；並利用相位差量測法測量液晶顯示面板，以得到於1/2N時間下液晶層之離子電位與於1/2N時間下配向膜之離子電位之離子電位差B，如下式(2)所示：A=Vion_PI(1/2N)+Vion_LC(1/2N) (1)
B=Vion_PI(1/2N)-Vion_LC(1/2N) (2)其中，0.1≦N≦30，Vion_LC(1/2N)為於1/2N時間下液晶層之離子電位，而Vion_PI(1/2N)為於1/2N時間下配向膜之離子電位；以及透過下列式(3)及式(4)分別得到於1/2N時間下配向膜之離子電位及於1/2N時間下液晶分子之離子電位：Vion_PI(1/2N)=(A+B)/2 (3)
Vion_LC(1/2N)=(A-B)/2 (4)。
於本發明之偵測方法中，利用相位差量測法測量液晶顯示面板以得到離子電位差之步驟，可包括下列步驟：提供一具有大於或等於60Hz且小於或等於5000Hz之操作頻率之電壓於液晶顯示面板，以得到一電壓對液晶相位差之關係圖；提供一具有大於0Hz且小於10Hz之操作頻率之電壓於液晶顯示面板，以得到一時間對液晶相位差之關係圖；以及由該時間對液晶相位差之關係圖對照該電壓對液晶相位差之關係圖，以得到一時間對離子電位差之關係圖。
此外，於本發明之偵測方法中，利用液晶電流 量測法測量液晶顯示面板以得到離子電位和之步驟，可包括下列步驟：提供一具有大於或等於60Hz且小於或等於5000Hz之操作頻率之電壓於液晶顯示面板，以得到一電壓對液晶電容之關係圖；由該時間對離子電位差之關係圖及該電壓對液晶電容之關係圖，得到一時間對液晶電容之關係圖；由該時間對液晶電容之關係圖及該時間對離子電位差之關係圖，得到一時間對液晶分子扭轉所需電荷之關係圖；以及由該時間對液晶分子扭轉所需電荷之關係圖及一時間對流經顯示面板電流之關係圖，得到一時間對離子電位和之關係圖。
於本發明之偵測方法中，藉由使用液晶電流量測法得到液晶層與配向膜之離子電位和，並透過相位差量測法得到液晶層與配向膜之離子電位差，而可換算分別得到液晶層及配向膜材料之離子電位，而得以了解液晶顯示面板中液晶層及配向膜材料離子之個別影響；藉此，可監控液晶顯示面板中之離子特性，而能改良製造出適用於低頻操作下之液晶顯示面板。
1‧‧‧液晶顯示面板
11‧‧‧第一基板
111‧‧‧第一電極
12‧‧‧第一配向膜
13‧‧‧液晶層
131‧‧‧液晶分子
14‧‧‧第二配向膜
151‧‧‧第二電極
15‧‧‧第二基板
21,32‧‧‧訊號產生器
22‧‧‧半導體分析儀
23,38‧‧‧數據處理裝置
31‧‧‧外差干涉儀
311‧‧‧雷射裝置
312‧‧‧四分之一波片
313‧‧‧分光單元
314‧‧‧偏光板
315,34‧‧‧相位紀錄器
33‧‧‧偏光板
35,36‧‧‧計數器
37‧‧‧差分放大器
E‧‧‧電壓
圖1A係本發明一測試例所使用之液晶顯示面板之示意圖。
圖1B係本發明一測試例所使用之液晶顯示面板中離子作用示意圖。
圖2A係本發明一測試例所使用之液晶電流量測系統之 示意圖。
圖2B係本發明一測試例所使用之液晶電流量測系統之等效電路圖。
圖3A係本發明一測試例所使用之相位差量測系統之示意圖。
圖3B係本發明一測試例中液晶面板產生的相位差之示意圖。
圖4係本發明一測試例所得到之電壓對液晶相位差之關係圖。
圖5係本發明一測試例所得到之時間對液晶相位差之關係圖。
圖6係本發明一測試例所得到之時間對離子電位差之關係圖。
圖7係本發明一測試例所得到之電壓對液晶電容之關係圖。
圖8係本發明一測試例所得到之時間對液晶電容之關係圖。
圖9係本發明一測試例所得到之時間對液晶分子扭轉所需電荷之關係圖。
圖10係本發明一測試例所得到之時間對流經顯示面板電流之關係圖。
圖11係本發明一測試例所得到之時間對流經顯示面板電荷之關係圖。
圖12係本發明一測試例所得到之時間對離子電位和之 關係圖。
圖13係本發明一比較例所得到之時間對離子電位差、離子電位和、液晶離子電位及配向膜離子電位之關係圖。
圖14係本發明一較佳實施例所得到之時間對離子電位差、離子電位和、液晶離子電位及配向膜離子電位之關係圖。
圖15係本發明一較佳實施例之液晶顯示面板之時間對相位差之關係圖。
圖16係本發明另一較佳實施例之液晶顯示面板之示意圖。
圖17係本發明另一較佳實施例之液晶面板產生的相位差之示意圖。
以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可針對不同觀點與應用，在不悖離本創作之精神下進行各種修飾與變更。
測試例
圖1A係本測試例中所使用之液晶顯示面板之示意圖，其中，本測試例所使用之液晶顯示面板包括：一第一基板11；一第二基板15，與第一基板11相對設置；一第一電極111，設置於第一基板11與第二基板15之間；一 第二電極151，設置於第一基板11與第二基板15之間，且第一電極111與第二電極151具有不同電位；一第一配向膜12，位於第一電極111與第二電極151之間；以及一液晶層13，設置於第一基板11與第二基板15間。第一電極111與第二電極151可為圖案化電極。此外，於本測試例所使用之液晶顯示面板中，更包括一第二配向膜14，位於第一基板11與第二基板15間且與第一配向膜12相對，且液晶層13係位於第一配向膜12與第二配向膜14間；於本測試例所使用之液晶顯示面板中，第一基板11上之一第一電極111與第二基板15上之第二電極151兩者相對，故本測試例所使用之液晶顯示面板為一扭轉配向(TN)液晶顯示面板。
圖1B係本測試例所使用之液晶顯示面板中離子作用示意圖。其中，當施加一當施加操作電壓E於液晶顯示面板時，令第一電極111與第二電極151具有不同電位時，液晶層13之液晶分子131會受到第一電極111與第二電極151間產生之電場的影響而轉動，第一配向膜12、液晶層13及第二配向膜14內之正電荷(帶正電離子)會朝負極方向移動，而負電荷(帶負電離子)會朝正極方向移動。其中，液晶層13與第一配向膜12及第二配向膜14介面的電荷相互抵銷，最後會剩餘一內電場，若配向膜層的離子較多則淨離子電場會與外場同向，若液晶層離子較多則淨離子電場會與外場反向。而此內電場會影響到液晶分子131之旋轉特性，影響液晶層13之光學相位，特別是於低頻電壓操作下時，此因離子所產生之內電場所造成的影響更為 顯著。圖1B中之液晶分子131僅為例示，並非用以限制液晶分子為正型或負型液晶。
因此，為了偵測前述第一配向膜12、液晶分子131及第二配向膜14所產生之離子的電位，於本測試例中，分別使用液晶電流量測法及相位差量測法，測量液晶面板中配向膜(包括第一配向膜12及第二配向膜14)材料及液晶分子131通電後所產生之離子電位。
圖2A及圖2B係分別為本測試例所使用之液晶電流量測系統之示意圖及等效電路圖。其中，本測試例所使用之液晶量測系統包括：一訊號產生器21、一半導體分析儀22及一數據處理裝置23。其中，訊號產生器21係與本測試例所使用之液晶顯示面板1電性連接並提供電壓至液晶顯示面板1，而半導體分析儀22亦與液晶顯示面板1電性連接。在此，半導體分析儀22為Agilent 4155C，但本發明並非僅限於此，只要所使用之半導體分析儀22可檢測10-9A至10-12A之電流分析儀即可。
圖3A係本測試例所使用之相位差量測系統之示意圖。其中，本測試例所使用之相位差量測系統包括：一外差干涉儀31、一訊號產生器32、一偏光板33、一相位紀錄器34、計數器35,36、一差分放大器37及一數據處理裝置38。其中，外差干涉儀31包括：一雷射裝置311、一四分之一波片(QWP)312、分光單元313、一偏光板314及一相位紀錄器315；在此，雷射裝置311所發出的雷射光係依箭號所示方向傳遞，且通過本測試例所使用之液晶顯示面 板1及偏光板33，而訊號產生器32更與液晶顯示面板1電性連接以提供電壓至液晶顯示面板1。於本測試例中，外差干涉儀31為Agilent 5519A，其中之雷射裝置311為波長633nm之塞曼效應雷射(Zeeman laser)，且頻率差為2.4MHz；然而，本發明並不僅限於此。於本測試例中，雷射裝置311所使用之塞曼效應雷射光源本身具有左旋與右旋的偏振光，透過四分之一波片312的相位延遲後，使其偏振方向形成相互垂直的線性偏振光，如圖3B所示，ω 1與ω 2分別為尋常光(ordinary ray，實線箭號所示)與非尋常光(extraordinary ray，虛線箭號所示)的頻率，且兩者的頻率差為2.4MHz。經分光單元313後可將光束一分為二，其中反射光透過偏光板314後，由相位紀錄器315接收，以作為參考訊號；而另一道穿透光則會經液晶顯示面板1，造成相位差後由偏光板33，再透過相位紀錄器34，以作為待測訊號，其正交線性偏振光經液晶顯示面板1產生之相位差如圖3B所示。因液晶具有雙折射的特性，當光經過液晶顯示面板1時，會使尋常光與非尋常光分別產生不同的相位差φ 1與φ 2。光線經偏光板314,33後再經相位紀錄器315,34接受，可測得參考訊號及待測訊號光強度訊號，再將兩者作疊加處理，並經計算後(φ=2π x△n x d/λ，其中△n為液晶材料的尋常光與非尋常光之折射係數差，d為液晶顯示面板1中液晶層厚度)，可得參考訊號及待測訊號兩者的相位差。
接下來，將詳細描述本測試例所使用之相位差量測法。首先，利用圖3A所示之相位差量測系統，提供一 具有大於或等於60Hz且小於或等於5000Hz之操作頻率之電壓於液晶顯示面板1，以得到一電壓對液晶相位差之關係圖(△Phase vs.Voltage)。於本測試例中，係提供1000Hz方波之電壓於液晶顯示面板1，且電壓範圍為0V至10V，而可得到如圖4所示之電壓對液晶相位差之關係圖。在此，當使用高頻之外加電壓測量液晶顯示面板之相位差時，配向膜及液晶分子內的離子跟不上頻率切換速度，故離子對液晶層不會產生光學相位差上之貢獻，因此，圖4所得之電壓對液晶相位差之關係圖可視為一不受離子影響之外加電壓對液晶相位差之關係圖。經分析圖4所得之曲線後，可得到在約3V之外加電壓時曲線的斜率最大，代表液晶分子具有最大的相位差變化；故之後係以3V外加電壓進行後續量測。
而後，再次利用圖3A所示之相位差量測系統，提供一具有大於0Hz且小於10Hz之操作頻率之電壓於液晶顯示面板1，以得到一時間對液晶相位差之關係圖(△Phase vs.Time)。於本測試例中，係提供0.1Hz方波之3V外加電壓於液晶顯示面板1，而可得到如圖5所示之時間對液晶相位差之關係圖。在此，當使用低頻之外加電壓測量液晶顯示面板之相位差時，配向膜及液晶分子所產生之離子會與外加電壓加成，故離子電場會影響液晶層而產生光學相位差上之貢獻，因此，圖5所得之時間對液晶相位差之關係圖可視為一受離子影響之時間對液晶相位差之關係圖。
接著，由圖5之時間對液晶相位差之關係圖對照圖4之電壓對液晶相位差之關係圖，則可得到一時間對離子電位差之關係圖(△Voltage vs.Time)，如圖6所示。舉例而言，圖5中第3秒時之相位差約為92nm，而92nm對照於圖4後可得到電壓值約為3.11V；由於量測圖5之電壓對液晶相位差時所使用之外加電壓為3V，故可得知當圖5中第3秒相位差約為92nm時，離子貢獻的電位差為0.11V，而可於圖6中繪出第3秒時離子電位差為0.11V之數據點；經由如前述計算出各個時間點上之離子貢獻的電位差，則可得到本測試例之圖6之時間對離子電位差之關係圖。由於影響液晶層之光學相位之電場為液晶層與第一配向膜及第二配向膜介面的離子電荷相互抵銷所得到之電場，故本測試例所得到之圖6之時間對離子電位差(B)之關係圖，其亦可以下式(2)所示：B=Vion_PI(1/2N)-Vion_LC(1/2N) (2)其中，0.1≦N≦30，Vion_LC(1/2N)為於1/2N時間下該液晶層之離子電位，而Vion_PI(1/2N)為於1/2N時間下該配向膜之離子電位。
由於液晶電容之介電常數會隨著電壓、頻率與溫度的變化而改變，且若要於低頻下測量，則無法利用前述之相位差量測法量測到液晶電容。因此，於本測試例中，係透過圖2A所示之液晶電流量測系統，可測得液晶層整體的電容及電流。其中，液晶分子轉動會造成其介電值的改變，而造成須提供更多的電荷以補償液晶分子轉動所造成 的影響；故在此所測得之電容及電流，為配向膜離子、液晶分子離子及液晶分子轉動造成的電容及電流總和。
首先，利用圖2A所示之液晶電流量測系統，提供一具有大於或等於60Hz且小於或等於5000Hz之操作頻率之電壓於液晶顯示面板1，以得到一電壓對液晶電容之關係圖(Capacitance vs.Voltage)。於本測試例中，係提供1000Hz方波之電壓於液晶顯示面板1，且電壓範圍為0V至5V，而可得到如圖7所示之電壓對液晶電容之關係圖。在此，因於高頻下無須考慮離子特性，此橫軸的電壓值為液晶電流量測系統所提供的電壓。
接著，由圖6所示之時間對離子電位差之關係圖對照圖7所示之電壓對液晶電容之關係圖，則得到一時間對液晶電容之關係圖(△C vs.Time)，如圖8所示。舉例而言，於圖6中第1秒時離子電位差約為0.065V，由於圖6係為在3V下所得到之離子電位差，故對照於圖7之液晶電容時，則液晶電容為3+0.065V時所對應之電容值約1037 x 10-12F，而可於圖8中繪出第1秒時液晶電容為1037 x 10-12F之數據點。經由如前述計算出各個時間點上之液晶電容值，則可得到本測試例之圖8之時間對液晶電容之關係圖。
而後，由圖8所示之時間對液晶電容之關係圖對照圖6所示之時間對離子電位差之關係圖，透過下式(5)，則可得到一時間對液晶分子扭轉所需電荷(△QLC_deform)之關係圖，如圖9所示。
△QLC_deform=△CLC x △V (5) 其中，△V即為如圖6所示之在3V下所得到各相對時間之離子電位差每秒時變量，△CLC則為各個時間點上相對應前一秒時之電容差。舉例而言，於圖6中第1秒時離子電位差約為0.065V，而於圖8中第1秒相對於第0秒時之電容差為15 x 10-12F((1037-1022)x 10-12F)，經式(5)計算後，可得到△QLC_deform為0.975 x 10-12C。經由如前述計算出各個時間點上之電容變化量與電位差之乘積，則可得到本測試例之圖9之時間對液晶分子扭轉所需電荷之關係圖。
接著，利用圖2A所示之液晶電流量測系統，以與測量時間對液晶相位差之關係圖相同之電壓訊號，即具有大於0Hz且小於10Hz之頻率之電壓，測量流過液晶面板1之整體電流。於本測試例中，係提供0.1Hz方波之3V外加電壓於液晶顯示面板1，而可得到如圖10之時間對流經顯示面板電流之關係圖；並經由將電流對時間做積分後，可得到一時間對流經顯示面板電荷之關係圖，如圖11所示。在此，圖11所得之流經顯示面板之電荷，為配向膜離子、液晶分子離子及液晶分子轉動造成的電荷總和；故將圖11所對應出之電荷總和扣除圖9之所對應出之液晶分子扭轉所需電荷，則可得到配向膜離子及液晶分子離子之電荷總和。經由德拜模型(Debye Model)轉換成低頻等效電容，則可將配向膜離子及液晶分子離子之電荷總和轉換成配向膜離子及液晶分子離子之電位和，如圖12之時間對離子電位和(A)之關係圖所示；其亦可以下式(1)所示：A=Vion_PI(1/2N)+Vion_LC(1/2N) (1) 其中，0.1≦N≦30，Vion_LC(1/2N)為於1/2N時間下該液晶層之離子電位，而Vion_PI(1/2N)為於1/2N時間下該配向膜之離子電位。
最後，利用式(1)所示之於1/2N時間下液晶層之離子電位與於1/2N時間下配向膜之離子電位之離子電位和A，並利用式(2)所示之於1/2N時間下液晶層之離子電位與於1/2N時間下配向膜之離子電位之離子電位差B，透過下列式(3)及式(4)則可分別得到於1/2N時間下該配向膜之離子電位(Vion_PI)及於1/2N時間下該液晶分子之離子電位(Vion_LC)：Vion_PI(1/2N)=(A+B)/2 (3)
Vion_LC(1/2N)=(A-B)/2 (4)。
比較例
本比較例所使用之液晶顯示面板之結構係與前述測試例相同，如圖1A所示。於本比較例中，液晶顯示面板係使用8ms的TN液晶與中低阻抗之配向膜，透過前述測試例相同方法檢測，於25℃檢測環境下，可得到一時間對離子電位差、離子電位和、液晶離子電位及配向膜離子電位之關係圖，如圖13所示。其中，圖中式(1)所指之曲線係為時間對液晶層及配向膜離子電位和之曲線，式(2)所指之曲線係為時間對液晶層及配向膜離子電位差之曲線，式(3)所指之曲線係為時間對配向膜離子電位之曲線，而式(4)所指之曲線係為時間對液晶層離子電位之曲線。如圖13所示，式(3)及式(4)所指之曲線並未重和，代表配向膜離子 與液晶層離子兩者無法相互抵消，表示本比較例之液晶顯示面板於低頻下操作，會有閃爍的情形發生。
實施例
本實施例所使用之液晶顯示面板係與前述測試例相同，如圖1A所示。於本實施例中，液晶顯示面板係使用8ms的TN液晶與較高阻抗之配向膜，透過前述測試例相同方法檢測，於25℃檢測環境下，則可得到一時間對離子電位差、離子電位和、液晶離子電位及配向膜離子電位之關係圖，如圖14所示。其中，圖中式(1)所指之曲線係為時間對液晶層及配向膜離子電位和之曲線，式(2)所指之曲線係為時間對液晶層及配向膜離子電位差之曲線，式(3)所指之曲線係為時間對配向膜離子電位之曲線，而式(4)所指之曲線係為時間對液晶層離子電位之曲線。如圖14所示，式(3)及式(4)所指之曲線幾乎完全重和，代表配向膜離子與液晶分子離子兩者可相互抵消，表示本實施例之液晶顯示面板於低頻下操作，不會有閃爍的情形發生。
特別是，本實施例之液晶顯示面板，於N Hz之操作頻率時，液晶層與配向膜之離子電位係符合下列關係式(I)： 其中，0.1≦N≦30，Vion_LC(1/2N)為於1/2N時間下液晶層之離子電位，而Vion_PI(1/2N)為於1/2N時間下配向膜之離子電位。於本實施例中，液晶顯示面板於0.1Hz之操作頻率下， 約為0。
與另一實施例中，之範圍可介於0至0.3之間。(大於等於0，且小於等於0.3)
若以圖3所示之相位差量測系統量測本實施例之液晶顯示面板之整體相位差，其中檢測環境為25℃，檢測電壓為具有0.1Hz頻率之1.8V電壓，則會得到如圖15之時間對相位差之關係圖。如圖15所示，隨著時間變化，本實施例之液晶顯示面板於低頻操作下相位差不會有顯著變化，代表本實施例之液晶顯示面板不會有閃爍的情形發生。
綜上所述，本發明提供了一種有效監控液晶或配向膜個別的離子影響之偵測方法，透過此方法可選擇適當的液晶層及配向膜材料，使得面板中離子影響可降到最低。特別是，利用本發明所提供之偵測方法所設計開發出之適當的配向膜和液晶材料，其可符合前述式(I)之條件，故於可達到省電之低頻操作下，可避免液晶層與配向膜之離子所產生之電場液晶分子影響造成面板穿透率的改變，而可達到防止面板閃爍之目的。
圖16係本發明之另一實施例所提供之液晶顯示面板之示意圖，其係與前述實施例之液晶顯示面板相同，除了本實施例之液晶顯示面板係為一水平配向(In-Plane-Switching，IPS)液晶顯示面板，其中第一電極111 與第二電極151均設置於第一基板11上，且第一電極111與第二電極151上設置有第一配向膜12，即第一電極111與第二電極間151具有第一配向膜12，且當施加操作電壓令第一電極111與第二電極151具有不同電位時，液晶層13之液晶分子131會受到第一電極111與第二電極151間產生之電場的影響而轉動，其具有不同電位之第一電極111與第二電極151間之液晶層13與第一配向膜12之離子亦會如上述實施例般受到電場改變而影響液晶轉動，進而影響到顯示品質，其離子之移動狀態請參考圖17所示，其中圖17中之液晶分子131僅為例示，並非用以限制液晶分子為正型或負型液晶。故而，於此實施例中，設計令液晶層與配向膜之離子電位亦符合前述式(I)之條件，即可達到於低頻操作下，防止面板閃爍之目的。
本發明前述實施例所製得之液晶顯示裝置，可應用於本技術領域已知之任何需要顯示螢幕之電子裝置上，如顯示器、手機、筆記型電腦、攝影機、照相機、音樂播放器、行動導航裝置、電視等。
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

Claims (10)

  1. 一種液晶顯示面板，包括：一第一基板；一第二基板，與該第一基板相對設置；以及一第一電極，設置於該第一基板與該第二基板之間；一第二電極，設置於該第一基板與該第二基板之間，且該第一電極與該第二電極具有不同電位；一第一配向膜，位於該第一電極與該第二電極之間；一液晶層，設置於該第一基板與該第二基板間；其中，當該液晶顯示面板於N Hz之操作頻率時，該液晶層與該第一配向膜之離子電位係符合下列關係式(I)： 其中，0.1≦N≦30，Vion_LC(1/2N)為於1/2N時間下該液晶層之離子電位，而Vion_PI(1/2N)為於1/2N時間下該第一配向膜之離子電位。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中該第一電極與該第二電極均位於該第一基板上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中該第一電極位於該第一基板上，而該第二電極位於該第二基板上。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，更包括一第二配向膜，位於該第一電極與該第二電極之間且與該第 一配向膜相對，且該液晶層係位於該第一配向膜與該第二配向膜間。
  5. 一種偵測液晶顯示面板中液晶層與第一配向膜間離子所產生之電位之方法，包括下列步驟：提供一液晶顯示面板，包括：一第一基板；一第二基板，與該第一基板相對設置；一第一電極，設置於該第一基板與該第二基板之間；一第二電極，設置於該第一基板與該第二基板之間，且該第一電極與該第二電極具有不同電位；一第一配向膜，位於該第一電極與該第二電極之間；以及一液晶層，設置於該第一基板與該第二基板間；利用液晶電流量測法測量該液晶顯示面板，以得到於1/2N時間下該液晶層之離子電位與於1/2N時間下該第一配向膜之離子電位之離子電位和A，如下式(1)所示；並利用相位差量測法測量該液晶顯示面板，以得到於1/2N時間下該液晶層之離子電位與於1/2N時間下該第一配向膜之離子電位之離子電位差B，如下式(2)所示：A=Vion_PI(1/2N)+Vion_LC(1/2N) (1) B=Vion_PI(1/2N)-Vion_LC(1/2N) (2)其中，0.1≦N≦30，Vion_LC(1/2N)為於1/2N時間下該液晶層之離子電位，而Vion_PI(1/2N)為於1/2N時間下該第一配向膜之離子電位；以及透過下列式(3)及式(4)分別得到於1/2N時間下該第一配向膜之離子電位及於1/2N時間下該液晶層之離子電位：Vion_PI(1/2N)=(A+B)/2 (3) Vion_LC(1/2N)=(A-B)/2 (4)。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中利用相位差量測法測量該液晶顯示面板以得到離子電位差之步驟包括下列步驟：提供一具有大於或等於60Hz且小於或等於5000Hz之操作頻率之電壓於該液晶顯示面板，以得到一電壓對液晶相位差之關係圖；提供一具有大於0Hz且小於10Hz之操作頻率之電壓於該液晶顯示面板，以得到一時間對液晶相位差之關係圖；以及由該時間對液晶相位差之關係圖對照該電壓對液晶相位差之關係圖，以得到一時間對離子電位差之關係圖。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中利用液晶電流量測法測量該液晶顯示面板以得到離子電位和之步驟包括下列步驟：提供一具有大於或等於60Hz且小於或等於5000Hz之操作頻率之電壓於該液晶顯示面板，以得到一電壓對液晶電容之關係圖；由該時間對離子電位差之關係圖及該電壓對液晶電容之關係圖，得到一時間對液晶電容之關係圖；由該時間對液晶電容之關係圖及該時間對離子電位差之關係圖，得到一時間對液晶分子扭轉所需電荷之關係圖；以及 由該時間對液晶分子扭轉所需電荷之關係圖及一時間對流經顯示面板電流之關係圖，得到一時間對離子電位和之關係圖。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中該第一電極與該第二電極均位於該第一基板上。
  9. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中該第一電極位於該第一基板上，而該第二電極位於該第二基板上。
  10. 如申請專利範圍第5項所述之方法，更包括一第二配向膜，位於該第一電極與該第二電極之間且與該第一配向膜相對，且該液晶層係位於該第一配向膜與該第二配向膜間。
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