TW200925717A - Liquid crystal display device and projection type liquid crystal display apparatus - Google Patents

Liquid crystal display device and projection type liquid crystal display apparatus Download PDF

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Akiko Toriyama
Keisuke Matsui
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Sony Corp
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Description

200925717 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於液晶顯示器件及使用該液晶顯示器件之投 射型液晶顯示裝置。 本申請案宣稱2007年11月20日向日本專利局申請之曰本 專利申請案第JP 2007-300145號的優先權之利益，其全部 内容藉由引用方式併入本文。 【先前技術】 I 投射型顯示裝置（如液晶投射器）係大略地分類為三板型 及單板型。 如在（例如）曰本未審定專利申請案公開案第S6〇_169827 號中所揭示，三板型投射器將自一光源發射之光分成紅色 (R)、綠色（G)及藍色（B)，及藉由使用從液晶顯示器件（下 文中稱為「LCD」）構成之三個燈泡調變此等彩色光，且 接著復合該等經調變彩色光束及放大投射該等經復合之彩 色光束至一投射表面上。此系統需要大量之組件，包括此 二個LCD，其導致成本增加。 另一方面，單板型投射器需要一單LCD，從而達到減少 成本。 一般單板型投射器利用一種藉由使用濾色器放大投射至 一螢幕上的方法，如在（例如）日本未審定專利申請案公開 案第S59-230383號中所揭示。此方法之優點係簡單光學系 統組態、低成本及設計緊密。 然而，該技術由於濾色器之光學吸收或反射而減少光使 133428.doc 200925717 用方面的效率，從而使其難以達到高照度。該技術可能因 為由樹脂或其類似者組成之濾色器具有不良耐光性而使影 像品質降級。 為了解決該等缺點，已提出如在曰本未審定專利申請案 公開案第H4-3 16296號中所揭示之單板型顯示器。明確言 之’一光源係藉由分光鏡分成紅色、綠色及藍色的光束， 且接著此等光束依不同角進入至一微透鏡陣列以分散至其 對應顯示像素内。 此顯示系統致使光利用效率能明顯改進，從而提供一具 有高照度的顯示裝置。 就耐光性而言，未使用濾色器，且各具有高耐光性之一 聚酿亞胺膜及一無機膜係用作對準膜，使其可獲得具有長 使用壽命的顯示裝置。 至於在液晶投射器及其類似者上設置之燈泡，大體上係 使用一藉由薄膜電晶體（下文中稱為TFT)驅動之主動矩陣 LCD。 向列型液晶係用於大多數主動矩陣LCD。其顯示系統係 (例如）具有90度扭轉分子方位之扭轉向列型（TN型）液晶。 近來’係考慮垂直對準（VA型）液晶元件以達到液晶投射 器裝置的高照度、高對比、高晝質及長使用壽命。垂直對 準型液晶顯示器件係可應用於透射型及反射型兩者，且其 似乎成為主流液晶投射器，以及用於達到長使用壽命的無 機對準膜。 在各具有一對準膜在其上形成的兩個基板中，此等對準 133428.doc 200925717 膜係彼此相對的配置及藉由施加密封材料至一用於顯示影 像資料之顯示區域的周邊上而接合在一起。一液晶單元係 藉由形成一間隔件以控制基板間距且將液晶密封在其中而 製成。液晶係藉由數型單石液晶材料（其亦稱為液晶組成 • 物）、’且成。一液晶顯不器件係藉由設置一偏光器在經製成 的液晶單元上而製成。 • 【發明内容】 近年來，液晶燈泡係亦連同如液晶投射器之投射型顯示 纟置的小型化而小型化。另一方面，已發展出高晝質及高 照度之像素。液晶顯示器件之像素間距隨著高畫質的趨勢 變得更小。因此’光阻隔部分之範圍係日漸窄化。 例如田基板具有22.9 mm(0.99英吋）之大小及sXGA (延伸圖形陣列）型時，像素之數目係1〇24><768，且各單色 像素之像素間距係不多於6 6 μιη。 在如上所述之高晝質器件中，一極大橫向電場係產生在 〇 ㊉個相鄰像素電極間。液晶分子之對準缺陷不可避免地係 藉由橫向電場的影響造成。此就影像品質而言已成為一嚴 重問題β . 4慮、執行一對於橫向電場的影響尤其敏感之顯示器的情 . 況’（例如）像素陣列中之青色的顯示係如圖1中所示。為了 依常白色模式顯示青色，、綠色及藍色電壓被改變，採用紅 色之電壓固定在5 V處及黑色顯示固定。 β結果係（如圖2中顯示）’ 一綠色像素中之照度係明顯地 提升或浮動（即不完全達到該照度），從而無法產生所需顏 133428.doc 200925717 色及造成影像品質中之明顯退化。 此現象將在以下依模擬討論。 圖3係一顯示模擬結果的圖式，其假設一具有不多於⑺ μηι之極窄間距的TN(扭轉向列）模式液晶面板。 圖3中之符號「<1>」代表在當分別施加一 2 乂至紅色、 綠色及藍色像素之一光栅顯示期間液晶分子對準及透射比 的結果。圖3中之符號「<2>」代表在當分别施加一 5 乂至 一紅色像素（R)，一 2 V至一綠色像素（G)及一藍色像素⑺) 之一青色顯示期間液晶分子對準及透射比的結果。 頃觀察到與在光柵顯示期間相比，在青色顯示期間綠色 像素之液晶分子並未足夠地提升，以致照度位準係浮動。 此似乎係由於當施加至紅色像素之電壓係固定在5 V時橫 向電場的影響。 模擬係藉由使用由SHINTECH公司製造之LCD master 中的2D BENCH實行。即，像素係平行配置，及交替驅動 係藉由設定液晶之物理性質值（ne、n〇、彈性常數Ki i、 K22及K33，旋轉黏性係數及介電常數）、預傾斜角、扭轉 角、錨定、偏光器角及分析器角來執行。 因此，需要提供液晶顯示器件及投射型液晶顯示裝置， 其能防止由於橫向電場之影響在影像品質方面的退化從 而展現極佳顯示性能。 依據本發明之一態樣係提供一種液晶顯示器件，其包括 兩個彼此相對之基板；一液晶層，其係配置在兩個基板 間；複數個像素電極，其係佈置於基板的相對表面上以在 133428.doc 200925717 一矩陣形式中形成像素；及對準膜，其係在兩個基板上形 成以在一預定方向中對準該液晶層之液晶。配置在矩陣形 式中之像素在像素間具有不同間距。 依據本發明的另一態樣’提供一種投射型液晶顯示裝 置，其包括一光源；一液晶顯示器件；及一光收集光學系 統’其將自光源發射之光分成彩色光，該彩色光包括各具 有不同原色波長之紅色光、綠色光及藍色光，且導引光進 ❹ 入至液晶顯示器件内。該液晶顯示器件包括兩個彼此相對 之基板；一液晶層，其係配置在兩個基板間；複數個像素 電極其係佈置於基板的相對表面上以在一矩陣形式中形 成像素；及對準臈，其係在兩個基板上形成以在一預定方 向中對準該液晶層之液晶。配置在矩陣形式中之像素在像 素間具有不同間距。 配置在矩陣形式中之像素可具有一像素單元，其係由包 括分別對應於紅色、綠色及藍色之一第一像素、一第二像 素及一第三像素的三個像素組成。第-像素、第二像素及 第三像素亦可形成以致在第一、第二及第三像素中之間距 彼此不同。 在-對應於綠色顯示器之像素及一在一對準方向中與其 相鄰之像素間的_ pq ire -T , ' 間距。 3距可鲒大於在像素電極間之任何其他 辛門之一門 &素時’在-紅色像素及該綠色像
常間之一間距RG可能*於+ # A 犯大於在該綠色像素及一藍色像辛間 之一間距GB，！ a分鉍々 〇取不间 ^ -色像素及該紅色像素間之一間距 B3428.doc 200925717 BR。 用於液晶層之液晶可具有在室溫下不少於〇1〇之折射率 各向異性’且液晶層可具有不多於4 μπ1的厚度。 一種用像素電極提供之液晶面板可為透射型。 單色像素可具有一不多於2〇 pm之像素間距。 該等對準膜可由無機對準膜組成。 根據本發明之具體實施例，藉由使像素間的間距最佳 化，欲在某一像素中發生之異常對準或其類似者變得較不 可見’從而達到高品質影像。 本發明之具體實施例可達到高品質影像。 在例如投射器之投射型LCD中，係可能藉由減少面板大 小或放大有效像素區而達到一高孔徑比。此藉由單元間隙 控制實現咼生產力及高良率。可使用無機材料而不使影像 品質惡化，從而導致長使用壽命。 【實施方式】 以下將參考附圖來說明本發明之具體實施例。 圖4係一顯示使用根據本發明之一具體實施例的液晶顯 示器件之投射型液晶顯示裝置的範例之方塊示意圖。 如圖4中顯示，本具體實施例之投射型顯示裝置pRJ主要 係由一液晶顯示器件1，一光源區段2 ’ 一冷凝器透鏡3， 分光鏡4R、4G及4B，一投射透鏡（投射光學系統）5及一投 射螢幕6組成。 在液晶顯示器件1中（如圖5A及5B中顯示），一液晶層13 係固持（密封）在一透明TFT陣列基板11及一係透明微透鏡 133428.doc . n 200925717 陣列基板之相對基板12間。在相對基板12中，一微透鏡陣 列133係形成以被固持在一與液晶層13相鄰之蓋玻璃131及 一與光入射側相鄰之基底玻璃132間。下文中將更詳細描 述液晶顯示器件1之組態。 本具體實施例中之光源區段2的光源2a係一高壓水銀娘 燈。或者，可使用例如金屬鹵素燈、鹵素燈或氙燈的其他 燈。 一球鏡2b係配置在白色光源2a背後上，且冷凝器透鏡3 係配置在其前面上以改變白色光源之光成為平行光。 係分色光學系統之分光鏡4R、4G及4B(其成為用於將一 光束分離成紅色、綠色及藍色之分色構件）係設置在冷凝 器透鏡3前方中（在發光側上）。係分色光學系統之分光鏡 4R、4G及4B具有選擇性反射在紅色、綠色及藍色的波長 帶中之光，及透射其他光的特性。 紅色分光鏡4G反射具有約不少於6〇〇 nm之波長的可見 光’且藍色分光鏡4B反射具有少於500 nm之短波長的可見 光。綠色分光鏡4G反射在約570至500 nm之範圍中的可見 光。 藉由分光鏡的配置，紅色波長範圍中之光係從紅色分光 鏡4R反射且進入至液晶顯示器件1之微透鏡陣列1 33中。綠 色波長範圍中之光係透過紅色分光鏡4r透射且從綠色分光 鏡4G反射’且接著透過紅色分光鏡4r再透射且在一不同 角度進入至微透鏡陣列133。 藍色波長fe圍中之光係透過紅色及綠色分光鏡4R及4 g I33428.doc •12· 200925717 透射’且接著從藍色分光鏡4B反射，且透過紅色及綠色分 光鏡4R及4G再透射，且接著在一不同角度進入至微透鏡 陣列133。 因此，來自單一白色光源2a之光被分成三色光及從三個 方向進入至微透鏡陣列133中。 下文中將更詳述根據本具體實施例的液晶顯示器件1之 組態。 圖6係一示意性地顯示根據本具體實施例之主動矩陣型 > 液晶顯示器件的組態之圖式。 如圖6中顯示’液晶顯示器件1包括tft陣列基板（一其上 形成一主動元件的基板）1 1 ;及相對基板12，其係一相對 於TFT陣列基板π配置之透明微透鏡陣列基板。 例如，當TFT陣列基板11係一透射型基板時，像素電極 14係在其上提供。像素電極14係藉由一例如氧化銦錫 (ITO)膜之透明導電薄膜形成。 I ITO膜（相對電極）15係在相對基板12之整個表面上沈 積。 一用於在一預定方向中對準液晶之對準臈（未顯示）係分 別在TFT陣列基板11及相對基板12上形成。例如，一液晶 層13係固持（密封）在一對具有一密封材料丨6之基板間，以 致對準膜係以在其間之一預定間距彼此相對。 圖7係一顯示在本具體實施例中之一陣列基板上（液晶面 板區段）之主動矩陣型液晶顯示器件的範例之圖式。 如圖7中顯示，液晶顯示器件丨八包括一像素顯示區域 133428.doc •13- 200925717 21，其具有配置在一陣列形式中之像素、一水平傳輸電路 22、一垂直傳輸電路23_；[及23_.2、一預充電電路24及—水 平傳輸電路25。 在像素顯示區21中，複數個資料線26及複數個掃描線 (閘極佈線）27係配置在一晶格形式中。資料線26之各者的 一末端係連接至水平傳輸電路22，且另一末端係連接至預 充電電路24。個別掃描線27之末端係分別連接至垂直傳輸 電路23-1及23-2。 一控制切換之像素切換電晶體28、一液晶29及一輔助容 量（儲存容量）30係在形成於矩陣形式中之複數個像素ρχ的 各者上形成’其構成液晶顯示器件1Α的像素顯示區域21。 個別資料線2 6係電連接至電晶體2 8的源極以供應一欲寫 入的像素信號《掃描線27係電連接至電晶體28的閘極及經 組態用以在一預定時序施加一掃描信號類脈衝至掃描線 27 〇 個別像素電極14係電連接至電晶體28的汲極。藉由接通 電晶體之開關28成為切換元件達到某一時間週期，從資料 線26供應的像素信號係在一預定時序處寫入。 各具有一預定位準之像素信號係透過像素電極14在液晶 29中寫入’且接著固持在介於形成在相對基板^上的相對 電極間達到某—時間週期。取決於所施加之電壓位準，液 日日29中之刀子聚合的對準或次序會改變，以致能光調變及 灰階顯示》 在㊉白色顯不中，入射光能根據所施加電壓透過液晶部 133428.doc 200925717 刀透射’且具有對應於像素信號之對比的光整體而言能從 液晶顯示器件發射。 為了防止所固持像素信號被洩漏的目的，輔助容量(儲 存夺量）30係與在像素電極及相對電極間形成一液晶容量 並行地加入°此進一步改進資料固持特性及達到具有高對 比之液晶顯示器件。 一電阻共同導線31係提供以形成輔助容量（儲存容 量）30。 · | 圖8係一顯示本具體實施例中之主動矩陣液晶顯示器件 的特定組態範例之斷面圖。 一種製造根據本具體實施例之主動矩陣型液晶顯示器件 的方法將參考圖8描述。 首先，對於一第一光阻隔膜32，一高熔點金屬（WSi係用 於本具體實施例中）係在由石英組成的TFT陣列基板11上形 成。 _ 其後’ Si〇2係沈積為一第一層間膜33，一多晶矽膜（ρ·
Si)34係藉由CVD方法形成，且接著所得層係藉由蝕刻經受 圖案形成。 其後，一閘極絕緣膜35形成，一多晶矽膜（p-Si)之閘極 電極36形成，且接著所得層係藉由蝕刻經受圖案形成。 其後，一Si02的第二層間膜37係沈積，且一第一接點38 之源極/没極電極形成。 至於一第一佈線膜39，一金屬材料（本具體實施例中之 鋁）係藉由膜形成方法（例如濺鍍）形成，之後為用於圖案化 133428.doc 15· 200925717 之姓刻。 其後，一 Si02的第三層間膜40係沈積，且形成一第二接 點41。之後，一金屬膜（本具體實施例中的鈦）之第二光阻 隔膜42係形成》 接著，一 Si02之第四層間膜43係沈積，且形成一第三接 點44。之後，一 ITO之透明電極45形成。 一透明光阻層係形成，其成為一柱狀間隔件46。 一光阻係在基板上依一預定厚度塗佈及使用一光罩曝露 至紫外光照射。此後，顯影及燒製會執行以形成柱狀間隔 件46，其係配置在彼此相鄰之像素電極間的一所需位置 處。 其次’因此製造之TFT陣列基板11及相對基板12被清 潔。 一對準膜係分別在個別基板上形成。 接著’執行磨擦以獲得一預定對準。除了 一注入埠外， 一密封圖案係形成且一液晶組成物係經由其注入。 在因此根據本具體實施例製造的液晶顯示器件1及1八 中’配置於矩陣形式中之像素係形成以在該等像素間具有 不同間距（如下文描述）’以致防止由於橫向電場的影響在 影像品質方面之退化。結果，在某一像素中發生之異常對 準或其類似者變得較不可見，從而致使液晶顯示器件1及 1A獲得高品質影像。 下文中將描述液晶顯示器件1及1A中像素間的間距。 在液晶顯示器件1及1 A中（例如，如圖9中顯示），一像素 133428.doc -16- 200925717 單元50係一三個像素單元，其包括一第一像素51、一第二 像素52及一第三像素53。三個像素51、52及53係形成以致 第一、第二及第三像素間之間距彼此不同。 例如（如圖1 0中顯示）在對應於一綠色顯示器（第二像素 52)的像素及在對準方向中與其相鄰之像素間的間距係大 於該等像素電極間之任何其他間距。 更明確s之，當第二像素係一綠色像素G時，一 RG代表 一紅色像素R及綠色像素G間之間距，一 GB代表在綠色像 素G及藍色像素B間之間距，及一 br代表在藍色像素8及 紅色像素R間之間距，間距RG係大於間距GB及間距BR(RG ^ GBg BR)。 下文中將進一步考慮像素間之間距。 至於一克服由於橫向電場造成之對準缺陷的設計參數， 有效的係減少單元間隙及放大相鄰像素電極間之間距。 圖11係一顯示當像素經受對準缺陷的影響時之原始顯示 ❹ 帛色及可見度的圖式，其係在其中青、深紅及黃色係藉由 一紅-綠-藍色配置顯示的情況中。 ▲如圖11顯示’對於青色的影像品質之影㈣「NG(不滿 思）」，而對於深紅及黃色的影像品質之影響係「OK(滿 . 意）」。因此，明顯影響係僅在青色的影像品質中觀察 到》此係因為在-電場的施加下，相鄰像素中之照度係浮 動’從而無法獲得原始顯示顏色。 圖12係-顯示藉由如以下設定所標緣之結果的圖式：指 標=丨1-(當產生青色時之綠色像素照度/綠色像素的理想： 133428.doc 200925717 度）1，以#化綠色像素照度中的浮動，且進行在〇至51之 一電壓範圍中的測量。 -從圖12中可明瞭明綠色中之照度係在一中間色調附近大 巾:：動。目而，圖13顯示在2 ν電壓處之綠色像素照度的 指標值及在相同電壓處之影像品質評估間的關係。影像品 質》平估係—十個測試科目的平均值。可發現在綠色中之浮 動照度及影像品質評估間具有一強相關。
另一方面’可發現在深紅色及黃色之影像品質方面係觀 ㈣少數或沒有影響。原因係與人類之光譜發光效能有 關。在紅色、，綠色及藍色像素中，綠色像素可見度係明顯 突出。此係因為人眼根據光的波長而不同地解譯亮度。 大體上，亮度感測係稱為發光效能，且人眼對於具有波 長555 rnn的光最敏感，如藉由圖14之^£標準光度觀察器 的光視覺之發光效率所呈現。 ” 因此需要控制綠色像素之橫向電場在照度上的影響。橫 向電場可藉由放大ITO間距及窄化單元間隙來控制。然 而，放大ITO間距可能導入若干問題。第一問題係孔^ 降低且亮度係由於放大光阻隔區之需要而降 示一問題 係由於放大ITO間距，使液晶分子之對準控制降級且對比 係由於光洩漏及類似者而降低。 鑒於前述考慮’因為影像品質係僅當綠色像素G中的昭 度浮動時大幅影響，問題可尤其藉由放大與綠色像素G相 鄰的像素間之間距而減到最少。此防止由於兮門相/目 、问題造成影 像品質缺陷。 133428.doc 18· 200925717 以下為第二像素52為何係本具體實施例中的、綠色像素g 的原因。 當第二像素52係紅色(R)時，混色係因為一紅色帶之光 7度大體上比其他顏色更弱而易於發生。術語「混色」意 扣在技射型液晶顯示裝置之組態中，個別光束進入至除了 ~需顯示像素以外之—些地方的現象，即第—像素Μ及第 一像素53 (除了第二像素52以外）的光束進入至第二像素的 部分中及造成混色。 β第一像素52係藍色（B)時，在密封末端處的影像品質 不足係易於辨識。像素末端（最靠近密封末端的像素）係易 於發生影像缺陷。因此可藉由配置促進缺陷之辨識的藍色 以改進良率及品質。 如以上所述具有像素間之特性間距的液晶顯示器件丨及 1A係適當地應用至（例如）透射型液晶面板。 特疋δ之，當磨擦係用於對準控制時，由於間隙的存 φ 在，在間隔件周圍之對準控制係極為困難。本具體實施例 在使用磨擦之對準控制方法方面極為有效。 在液晶層中使用之液晶具有一在室溫下不少於〇1〇的折 射率各向異性，且單元間隙係不多於4 μπι。 . 液晶顯示器件之像素間隔係不多於20 μιη，且對準膜可 由無機對準膜組成。 尤其係，液晶投射器係窄間隔高晝質器件及用於進一步 放大投射，以致影像品質中之異常度係相當顯著。 在克服由於藉由如上所述橫向電場造成之反傾斜域的對 133428.doc •19· 200925717 準失序時係有明顯困難。藉由使間隙變窄，即減少單元間 隙以提升TFT陣列基板及相對基板的$直電場，來防止橫 向電場的影響亦係有效。 3為達到一窄間隙，對於選擇性間隔件係尤其形成在光阻 隔邛分處之間隙控制係極為有效。為獲得最大透射比特 性，折射率各向異性Δη需要當採取減少單元間隙之以上所 述步驟時增加。 例如“將一 ΤΝ對準單元定位在一正交偏光鏡下（當電 壓在ΤΝ對準中關閉時之透射比）時，結果係如下。 T=l-(sin2((l+u2)l/2xrt/2))/(l+u2) υ=2Δηά/λ 當（l+u2)l/2=2n時結果變成最大（Max)。 當 Δικ1=(4η2-1)1/2χ(λ/2)時結果變成最大（Max)。 因此，獲得以下關係。 % — And=V3 χ(λ/2) _ 從以上方程式中，綠色光（550 nm)中的最大透射比設計 係And-0.48 μηι。例如，不多於4 μπι之單元間隙需要 △η=0.12或更多。 同時，近來亦考慮可達到高耐光性及長使用壽命的無機 對準膜（其有利於用作投射器）。與例如正常聚醯亞胺之有 機材料相比，無機對準膜材料通常具有一較小對準規則力 且對於電場力更敏感。因而，可展現本具體實施例之效 用。 以下係本發明的範例。 I33428.doc • 20· 200925717 <範例ι> 圖15係一顯示一般ITO圖案形式之圖式。圖16係顯示範 例1之測試條件的圖式。圖17係顯示範例1之評估結果的圖 式。 一般ΙΤΟ圖案形式係藉由姓刻圖案化，如圖Μ中顯示。 其後’一作為柱狀間隔件46的透明光阻層係形成。 至於一光阻’一 PMER(藉由東京〇hkaKogy〇公司製造）係 由旋塗方法在一基板上塗佈成3 μηι厚度，且接著使用一光 罩曝露至紫外光照射。之後，顯影及燒製係執行以形成具 有約1.5 μιη直徑的柱狀間隔件46。所獲得之ΙΤΟ形式係在 圖1 5中顯示。 如圖16中顯示，係形成對應於在！ μιη及2 pm之兩個ΙΤ0 間距’及R與G間之<1>、G與Β間之<2>&Β與R間之<3>的 三個條件中所獲得之所有組合的ΙΤΟ。 其後’係清潔TFT陣列基板11及相對基板12。 對準膜係分別在該等基板上形成β至於對準膜，係使用 由聚醢亞胺組成的有機材料且藉由旋塗塗佈成nm的 厚度。此係在一熱板上預烘烤且接著後烘烤。 接著磨擦執行以形成一除了注入蟀外延伸的密封圖案， 且液晶組成物係經由其注入。所用液晶組成物之折射率各 向異性Δη在室溫下係0.16,以致在依3 μη^Β]隙之綠色光的 透射比中具有一理論最大值。 以下評估係在所製造的液晶器件上實行。 [1 ]影像品質評估 133428.doc •21 · 200925717 評估結果將參考圖17描述。 月色、深紅色及黃色係在個別條件下於液晶顯示器件上 顯示。 在影像品質評估中，具有與原始顏色（理想顏色）實質上 相同可見度的影像係定義為「OK」，且具有不同可見度 有之影像係定義為「NG(x)」。 在比較範例〈1>中，具有2 μηι之ITO間距的所有液晶顯 示器件係ΟΚ。在具有！ μπι之汀〇至ΙΤ〇間距者中，僅青色 Θ 係 NG。 根據具體實施例之範例<1；>至<3>(各具有2 μπι的RG間 距）係皆ΟΚ。 在其他比較範例中，僅青色僅NG。 在圖17中，在對比欄中之符號「◎」、「〇」、「△」 及Γχ」分別指示「極佳」、「佳」、「允許」及「不滿 意」。 _ 頃發現綠色像素照度之浮動對於影像品質具有很大影 響。為了將此量化，如圖18Α及18Β中顯示，藉由指標 =| 1 -(當產生青色時之綠色像素照度/綠色像素的理想照 度）|指示之比係用作一指示綠色中浮動照度的指標。圖 18Α顯示在ΙΤΟ之設計最佳化前，於施加電壓及指示綠色 像素照度係浮動之指標間的關係。圖18Β顯示在ΙΤΟ之設 計最佳化後，於施加電壓及指示綠色像素照度係浮動之指 標間的關係。在0至5 V的電壓範圍中，測量係進行及標繪 出。 133428.doc -22- 200925717 結果，頃發現綠色照度在一中間色調附近大幅地浮動。 在個別條件下於〇至5 V範圍中的指標最大值被描述。與比 較範例相比，所有範例在浮動照度方面達到約90°/。之改 進0 [2]對比評估 可從圖17中之比較範例 <丨>發現，對比隨著ΙΊΌ間距增 加而減少。
因此，可發現根據具體實施例之範例1對於防止影像品 質退化及抑制對比減少係最適合。 <範例2>無機材料 圖19係顯示範例2之評估結果的圖式。 與對準膜由有機材料組成不同的係使用無機對準膜。儘 管可使用典型藉由沈積形成者（例如矽），似乎可使用第^ 族元素（例如鍺）之一單體或一混合物或一化合物，或者， 幾乎所有可藉由沈積用於膜形成之材料。
其他範例包括具有藉由印刷、旋塗或喷墨方法形成之石夕 氧烷骨架的材才斗。用》個別基板之對準膜係如下形成。 個別基板係置於-汽相沈積裝置中，且_係傾斜地沈 積於此等基板上作為對準膜。塗佈係執行以具有約⑽nm 的膜厚度。之後，-密封圖案係除了在注入埠以外形成。 影像品質評估及對比評估係針對所製造的液晶顯示器件 實行。 在圖19中’對比欄中之符號「〇」、「△」及「χ」分 別指示「佳」、「允許」及「不滿意 I33428.doc •23· 200925717 已說明無機對準膜具有低錨定能量且因此大體上比聚醯 亞胺具有更弱的對準控制。 在評估結果中’由於對比及對準缺陷之影像品質中的退 化更可懼。另一方面，高品質及高影像品質的液晶面板係 藉由使用根據具體實施例之配置獲得。 因此’依據本具體實施例’藉由最佳化IT〇配置設計， 在某一像素中發生之異常對準或其類似者變得較不可見， 從而達到高品質影像。 更明確言之’由於橫向電場在影像品質方面之退化係藉 由調適防止’以致在矩陣形式中對準的像素具有在像素間 之不同間距。因此，在液晶顯示器件中，在某一像 素中發生之異常對準或其類似者變得較不可見，從而提供 高品質影像。 本發明k供一 ifj品質液晶顯示器件。在例如投射器之投 射型LCD中’係可能藉由減少面板大小或放大有效像素區 而達到一高孔徑比。此由於單元間隙控制提供高生產力及 焉良率。可應用諸如無機材料之材料而不使影像品質惡 化，其導致長使用壽命。 本發明亦可應用於一使用雷射光源的投射型顯示裝置。 此亦產生如前述具艎實施例中之相同優點。 應注意到在具體實施例及以上數字範例之各者中所指示 的各種部分及數值的特定形式及結構，係僅提供作為實施 本發明之具體實施例的範例。因此應理解本發明之技術範 疇不受上文限制。 133428.doc •24· 200925717 【圖式簡單說明】 圖1係一顯示根據本發明之具體實施例的青色顯示器之 視圖， 圖2係一顯示其中綠色像素照度係浮動之狀態的圖式； 圖3係一顯示關於一液晶分子之模擬的結果之視圖； 圖4係一顯示利用根據本發明之具體實施例的液晶顯示 器件之投射型液晶顯示裝置的方塊示意圖； 圖5A及5B係示意性地顯示包括根據本發明之一具體實 施例的液晶顯示器件之微透鏡陣列的組態之圖式； 圖6係一示意性地顯示根據本發明之一具體實施例的主 動矩陣型液晶顯示器件之組態的圖式； 圖7係一顯示根據本發明之一具體實施例的主動矩陣型 液晶顯示器件之一陣列基板（液晶面板區段）的配置之範例 的圖式； 圖8係一顯示根據本發明之一具體實施例的主動矩陣型 液晶顯不器件之特定组態範例的斷面圖； 圖9係一解釋根據本發明之具體實施例之像素的單元之 組態的圖式； 圖1〇係一解釋對準方向及像素間間距間之關係的圖式； 圖11係-顯示個別顏色之可見度及在像素品質上之影響 程度的圖式； 圖12係一顯示在綠色像素照度中浮動之電壓相依的圖 式； 圖13係顯不在綠色像素照度中之浮動及像素評估間之 133428.doc -25- 200925717 關係的圖式； 圖14係一顯示CIE標準光度觀察器之光視覺的光譜發光 效率之圖式； 圖15係一顯示一般ITO圖案形式之圖式； 圖16係一顯示範例1之實驗條件的圖式； 圖17係一顯示範例1之評估結果的圖式； 圖18A及18B係顯示所施加電壓及指示綠色像素照度係 浮動之指標間的關係之圖式；及 ❹ 圖19係一顯示範例2之評估結果的圖式。 【主要元件符號說明】 1 液晶顯示器件 1A 液晶顯示器件 2 光源區段 2a 光源 2b 球鏡 3 冷凝器透鏡 4B 分光鏡 4G 分光鏡 4R 分光鏡 5 投射透鏡/(投射光學系統） 6 投射螢幕 11 TFT陣列基板 12 相對基板 13 液晶層 ❷ 133428.doc 26- 200925717
14 像素電極 15 ITO膜（相對電極） 16 密封材料 21 像素顯示區（區域） 22 水平傳輸電路 23-1 垂直傳輸電路 23-2 垂直傳輸電路 24 預充電電路 25 水平傳輸電路 26 資料線 27 掃描線/閘極佈線 28 像素切換電晶體 29 液晶 30 輔助容量（儲存容量 31 電阻共同導線 32 第一光阻隔膜 33 第一層間膜 34 多晶碎膜（p-Si) 35 閘極絕緣膜 36 閘極電極 37 第二層間膜 38 第一接點 39 第一佈線膑 40 第三層間膜 133428.doc -27- 200925717
41 第二接點 42 第二光阻隔膜 43 第四層間膜 44 第三接點 45 透明電極 46 柱狀間隔件 50 像素單元 51 第一像素 52 第二像素 53 第三像素 131 蓋玻璃 132 基底玻璃 133 微透鏡陣列 B 藍色像素 G 綠色像素 PRJ 投射型顯示裝置 PX 像素 R 紅色像素 133428.doc -28-

Claims (1)

  1. 200925717 十、申請專利範圍： 1. 種液晶顯不ι§件，其包含： 兩個基板’其係彼此相對； 一液晶層，其係配置在該兩個基板間； 複數個像素電極，其係佈置於該等基板之該等相對表 面上以在一矩陣形式中形成像素；及 對準膜，其係在該兩個基板上形成以在一預定方向中 對準該液晶層之液晶， 其中配置在該矩陣形式中之該等像素在該等像素間具 有不同間距。 2·如請求項1之液晶顯示器件，其中·· 配置在該矩陣形式中之該等像素具有一 {象素單元，其 係由三個像素組成，該三個像素包括分別對應於紅色、 綠色及藍色之-第-像素、一第二像素及一第三像素，及 省第一像素、該第二像素及該第三像素係形成以致在 該等第一、第二及第三像素中之各間距彼此不同。 3·如請求们之液晶顯示器件，其中在—對應於綠色顯示 器之像素及一在一對準方向中與其相冑之像素間的一間 距係大於在該等像素電極間之任何其他間距。 4.如請求項2之液晶顯示器件，其中： 該第二像素係一綠色像素，及 在—紅色像素及該綠色像素間之間距RG，係大於一 在該綠色像素及一藍色像素間之間距GB及一在該藍色像 素及該紅色像素間之間距BR。 133428.doc 200925717 5. 如請求項4之液晶顯示器件，其中用於該液晶層之液晶 具有一在一室溫下不少於0.10之折射率各向異性，且該 液晶層具有·一不多於4 μ.ιη的厚度。 6. 如請求項4之液晶顯示器件，其中一包括該等像素電極 之液晶面板係一透射型。 7. 如請求項4之液晶顯示器件，其中單色像素具有一不多 於20 μηι之像素間距。 8. 如請求項4之液晶顯示器件，其中該等對準膜係由無機 對準膜組成。 9. 一種投射型液晶顯示裝置，其包含： 一光源； 一液晶顯示器件；及 一光收集光學系統’其將自該光源發射之光分成彩色 光，該彩色光包括各具有不同原色波長之紅色光、綠色 光及藍色光，且導引該等光進入至該液晶顯示器件内， 該液晶顯示器件包括： 兩個基板’其係彼此相對； 一液晶層，其係配置在該兩個基板間； 複數個像素電極，其係佈置於該等基板的該等相對 表面上以在一矩陣形式中形成像素；及 對準膜，其係在該兩個基板上形成以在一預定方向 中對準該液晶層之液晶， 其中配置在該矩陣形式中之該等像素在該等像素間 具有不同間距。 133428.doc 200925717 1〇,如請求項9之投射型液晶顯示裝置，其中： /置在該矩陣形式中之該等像素具有一像素單元，其 係由二個像素組成，該三個像素包括分別對應於紅色、 #色及藍色之一第一像素、一第二像素及一第三像素，及 該第像素、該第二像素及該第三像素係形成以致在 該：第-、第二及第三像素中之各間距彼此不同。
    11.如„月求項9之投射型液晶顯示裝置，其中在一對應於綠 色:貝丁器之像素及一在—對準方向中與其相鄰之像素間 的該等像素電極之-間距係、大於在像素電極間之任何其 他間距。 12.如請求項10之投射型液晶顯示裝置，其中： 該第一像素係一綠色像素，及 一在一紅色像素及該綠色像素間之間距RG，係大於一 在該綠色像素及一藍色像素間之間距〇]3及一在該藍色像 素及該紅色像素間之間距BR。 13·如請求項12之投射型液晶顯示裝置，其中用於該液晶層 之液晶具有一在一室溫下不少於〇1〇之折射率各向異 性’且該液晶層具有不多於4 μιη的厚度。 14.如請求項12之投射型液晶顯示裝置，其申一用該等像素 電極提供之液晶面板係一透射型。 15·如請求項12之投射型液晶顯示裝置，其中單色像素具有 一不多於20 μιη之像素間距。 16.如清求項12之投射型液晶顯不裝置，其中該等對準膜係 由無機對準膜組成。 133428.doc
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