TW526373B

TW526373B - Liquid crystal display device and its manufacture method

Info

Publication number: TW526373B
Application number: TW089101832A
Authority: TW
Inventors: Hideaki Tsuda; Yoshio Koike; Hideo Chida; Shingo Kataoka
Original assignee: Fujitsu Display Tech
Priority date: 1999-03-19
Filing date: 2000-02-02
Publication date: 2003-04-01
Also published as: KR100692443B1; WO2000057242A1; KR20010089294A; US20020015126A1; JP3969887B2; US6525797B2; JP2000275645A

Description

526373 A7 _______j7 i、發明説明（1 ) ^ [技術領域] 本务明係有關於-種液晶顯示裝置，特別是關於一種液晶顯示裝置，在未施加電場時液晶分子於兩基板間呈垂直定向（垂面排列定向），且將—像素内劃分成多脅者。 [背景技術] 第9A圖〜第9C圖分別為習知之各向同性定向之液晶顯示裝置之黑顯示狀態、中間色顯示狀態及白顯示狀態之截面圖。於-對基板100、1G1間充填有包含著介電率各向異性為負之液晶分子1G2的液晶材料。於基板i⑼與⑻之外側以垂直相交之方位配置有偏光板。如第9A圖所示，於無施加電壓時液晶分子1〇2係垂直配列於基板職1〇1上而成為黑顯示。對基板間施加電壓而如第9C圖所示將液晶分子1〇2平行配列於基板上後，使通過液晶層之光之偏光方向旋動而成為白顯示。如第9B圖所示，施加較白顯示狀態之電壓為低之電壓時，液晶分子102係相對於基板呈傾斜配列。藉由行進於基板之垂直方向之光L1，可得到中間色。而對於圖之右下方朝向左上方之光L2,液晶層幾乎不發揮雙折射效果。因此自左上方觀看顯示晝面時是呈黑色狀態。相反地，對於自圖之左下方朝向右上方之光L3，液晶層係發揮極大之雙折射效果。因此自右上方觀看顯示晝面時可看到接近白色之狀態。如此，於通常的垂面排列定向型液晶顯示裝置上，中間色顯示狀態時之視角特性甚差。為改善視角特性，而有一將一像素内劃分成多疇之多本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、可| ，線丨 4 526373 A7 _____B7 五、發明説明& ) 疇形態之提案。多疇型液晶顯示裝置，係將中間色顯示狀態下之疇内之液晶分子之傾斜方向校列，並使各疇間為相異者。參照第10圖，以下說明多疇型垂面定向（多疇垂直定向型（MVA型））之液晶顯示裝置之結構及動作原理之一形態。第10圖係MVA型液晶顯示裝置之截面圖。於玻璃基板 1之對向面上形成有第1突起圖案（pr〇trusi〇n pattern) 17，於對向基板36之對向面上形成有第2突起圖案18。第1突起圖案17與第2突起圖案18係交錯配置。形成有TFT之玻璃基板 1及對向基板36之對向面上形成有覆蓋突起圖案17及18之垂直配向膜28。於形成有TFT之玻璃基板1與對向基板36之間充填有包含著液晶分子30之液晶材料29。液晶分子3〇具有負的介電率各向異性。突起圖案17及18之介電率係較液晶材料29 之介電率低。於玻璃基板1及對向基板36之外側以正交尼克爾方式配置偏光板3 1及32。於無施加電壓時液晶分子3〇係與基板呈垂直定向，因此可得到良好之黑顯示狀態。於對基板間施加電壓之狀態下，係成為如虛線所示之等電位面16。亦即，突起圖案17及18之介電率係較液晶層之介電率小，故突起圖案17及18之側面附近之等電位面16 傾斜且於突起圖案内變低。因此，突起圖案17及18之側面附近之液晶分子30&係傾斜成與等電位面16平行。其周圍之液晶分子30亦受液晶分子30a傾斜之影響而朝同一方向傾斜。因此，如第10圖所示之第i突起圖案17與第2突起圖案本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公嫠） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

526373 A7 --—-- 67 _ 五、發明説明（3 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) U之間之液晶分子30排列成使其長軸（引向矢；出代以沉)在圖成朝向右上方抬起之狀態。較第丨突起圖案17還靠左邊之液晶分子30與較第2突起圖案18還靠右邊之液晶分子3〇係排列成使其長軸於圖中朝右下下降。如此，於一像素内乃定義出有多數液晶分子之傾斜方向為相異之疇。以第丨及第2突起圖案17及18係定義出疇之父界。藉將第1及第2突起圖案17及18在基板面内相互平行配置，可形成兩種類之疇。藉使上述之突起圖案彎折9〇度，則可形成合計共四嘴。於—像素内形成多•，乃可改善中間色顯示狀態之視角特性。本發明之發明人發現在MVA型液晶顯示裝置上執行某特定之晝面顯示時，則會有晝面閃避明顯之現象。 [發明之開示] 本發明之目的在於提供一種MVA型液晶顯示裝置，其係可抑制畫面閃爍發生者。本毛明之另-目的在於提供一種MVA型液晶顯示裝置之裝ie方法，该裝置係可抑制閃爍發生者。依本發明之-觀點，係提供一種液晶顯示裝置，其包含有：第1及第2基板’係相隔—定距離而平行對向配置者 ;液晶材料’係負的介電率各向異性者，充填於前述幻及第2基板間；第！電極及第2電極，係分別形成於前述幻基板及第2基板之對向面上以定義出像素者；第以起圖案，係形成於前述第！電極之表面者；傳界控制結構，係形成於前述第2基板之對向面者，用以與前述第!突起圖案一同本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210><297公复） 6 526373 A7 -------B7_ 五、發明説明（4 ) 限制液晶分子之傾斜方向已齊之疇界位置；第1配向膜，係形成於前述第1基板之對向面上且覆蓋前述第1電極及第1 突起圖案者’並使前述液晶材料中之液晶分子垂直定向；第2配向膜，係形成於前述第2基板之對向面上且覆蓋前述第2電極及前述疇界控制結構者，並使前述液晶材料中之液晶分子垂直定向；其中前述第1配向膜與第2配向膜至少在膜厚、材料及表面活性度中一特性相異，且該特性，係使成為對前述第1電極及第2電極之間施加交流電壓後殘留於刖述第1配向膜與第2配向膜間之直流電壓，較前述特性相同時可能殘留之直流電壓還小之狀態而相異者。將殘留於兩片配向膜間之直流電壓縮小，乃可抑制畫面閃爍產生及影像殘留現象（sticking)之產生。 [本發明之實施態樣] 在說明本發明之實施例前，先考察有關習知乂^型液晶顯示裝置產生晝面閃爍之原因。第1圖為MVA型液晶顯示裝置之俯視圖。多數閘極匯流排線5係於圖之行方向（橫向）上延#。相鄰之兩條間極匯流排線5、5間配置有於行方向延伸之電容匯流排線8。以絕緣膜覆蓋閘極匯流排線5與電容匯流排線8。於該絕緣膜上配置有於圖之列方向（縱向）上延伸之多數沒極匯流排線7。對應於閘極匯流排線5與汲極匯流排線7之交叉處設有缚膜電晶體（TFT)l(^TFT 1〇之汲極領域係接續於對應之沒極匯抓排線7。閘極匯流排線5係兼為相對應之之問極0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（21〇χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、^τ— », 7 526373 A7 ---------B7___ 五、發明説明（5 ) 令層間絕緣膜覆蓋汲極匯流排線7與TFT 10。被兩條問極匯流排線5與兩條汲極匯流排線7包圍之領域内配置有像素電極12。像素電極12係接續於相對應之TFT1〇i源極領域。自電容匯流排線8分支之辅助電容支線9係沿著像素電極12之邊緣延伸。電容匯流排線8及輔助電容支線9在與像素電極12之間形成輔助電容。電容匯流排線8之電位係固定成任意電位。當汲極匯流排線7之電位變動時，則經由浮動電容引起之電容耦合，使得像素電極12之電位變動。於第丨圖之結構中，像素電極12係透過輔助電容而接續於電容匯流排線8 ，因此乃可減低像素電極12之電位變動。於TFT基板及對向基板之對向面上分別沿延伸於列方向之鋸齒狀圖案而形成有TFT側突起圖案17&CF側突起圖案18。TFT側突起圖案17係於行方向等距排列，其彎折點係位於閘極匯流排線5及電容匯流排線8上。CF側突起圖案 18係具有與TFT側突起圖案17略同之圖案，且配置於相鄰之兩條TFT側突起圖案17之略中央處。TFT侧突起圖案17 之寬度約為5/zni，CF側突起圖案18之寬度約為1〇#m。液晶胞之兩側配置有偏光板。此偏光板其偏光軸與突起圖案17與18之各直線部份呈45度交叉之方式而做正交尼克爾式配置。第2圖為第1圖中點線A2-A2處之TFT部份之截面圖，第 3圖為第1圖中點線A3-A3處之像素電極部份之截面圖。丁ft 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公爱）

·、τ· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 526373 A7 _____B7_ 五、發明説明（6 ) 基板35與對向基板36係相互間隔一定距離而平行配置。 TFT基板35與對向基板36間充填有液晶材料29。該液晶材料29係具有負的介電率各向異性。如第2圖所示，於玻璃基板1之對向面上形成有閘極匯流排線5。閘極匯流排線5係以濺鍍法沈積出厚度1〇〇11111之 A1膜與厚度5〇nm之Ti膜後，將此二層圖案化所形成。…膜與Ti膜之蝕刻係藉使用有BC13及Cl2之混合氣體之反應性離子钱刻所實行。玻璃基板1上形成有閘極絕緣膜4〇，覆蓋閘極匯流排線 5。閘極絕緣膜4〇係厚度4〇〇nm之siN膜，係以電漿增強型化學氣相沉積（PE-CVD)法形成者。於閘極絕緣膜4 0之表面上設有活性領域4丨跨越閘極匯流排線5。活性領域41係厚度3〇nm之非摻雜非晶質以膜，係以PE-CVD法形成。於活性領域41之表面上係以通道保濃膜42復蓋閘極匯流排線5上方之領域。通道保護膜μ為一厚度14〇nm之SiN膜。通道保護膜42於第1圖中係被圖案化成覆蓋TFT10之通道領域者。通道保護膜42之形成係以下述方法進行。首先，以光阻膜覆蓋形成於基板全面上之SiN膜的表面。將閘極匯流排線5當作光罩使用，由玻璃基板1之背面施行曝光，即可定義出光阻圖案中與第丨圖之行方向平行之緣部。與第工圖之列方向平行之緣部係使用通常之光罩進行曝光而定義出來的。將光阻膜顯影後，使用緩衝氟酸系蝕刻劑實行蝕刻可本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（21〇><297公楚） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、? 線- 9 526373 A7 -----— _ B7__ 五、發明説明（7 ) 將SlN膜圖案化。又，亦可藉用氟系氣體之RIE而將SiN膜圖案化。於SiN膜之圖案化後則將光阻圖案除去。至此之步驟係可形成通道保護膜42。於活性領域41之上面位於通道保護膜42兩側之領域上刀別形成有源極44及汲極46。源極44及汲極46皆是依序積層有厚度3〇nm之n+型非晶質以膜、厚度2〇nm之丁丨膜、厚度 75nm之A1膜及厚度8〇11111之Ti膜的積層構造。並藉閘極匯流排線5、閘極絕緣膜4〇、活性領域41、源極44及汲極46構成 TFT 10。活性領域41、源極44及汲極46係使用一個蝕刻遮蔽作圖案化者。此等膜之蝕刻係藉使用BCl3&cl2之混合氣體之 RIE進行。此時於閘極匯流排線5之上方，通道保護膜u係發揮蝕刻停止層之功用。於保護絕緣膜48之上方形成有像素電極12。像素電極 12為厚度7〇nm之銦錫氧化物（IT⑺膜，係經由貫通保護絕緣膜48之接觸孔5〇内而接續於源極44。ΙΤ〇膜之成膜係藉 DC磁控濺鍍法進行。ΙΤ〇膜之圖案化係以使用溴酸系蝕刻劑進行濕式蝕刻。像素電極12及保護絕緣膜48係被配向膜 28所覆蓋。其次說明有關對向基板36之構成。於玻璃基板27之對向面上形成有濾色片51。於濾色片51之表面中與TFT 10相對之領域上形成有由Cr等所構成之遮光膜52。於濾色片51 之表面上形成有由IT0構成之共通電極54覆蓋遮光膜52。而共通電極54之表面被配向膜28所覆蓋。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公爱） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

10 526373 A7 I------ 五、發明説明（8 ) ^ ' ~ 說明有關第3圖所示之像素電極部份。於玻璃基板】之表面上形成有電容匯流排線8。電容匯流排線8係以與形成第2圖所示之閘極匯流排線5同—之步驟所形成。玻璃基板i 之表面上形成有閘極絕緣膜4〇及保護絕緣膜48覆蓋電容匯流排線8。而保護絕緣膜48之表面上形成有像素電極⑴ 像素電極12之表©上形成有TFT㈣起_案丨7。tft側突起圖案17係塗佈聚醯亞胺系之光阻，將此光阻膜如第i 圖所示般進行圖案化而形成。於TFT側突起圖案17及像素電極12之表面係覆蓋著配向膜28。於與TFT基板35相對之玻璃基板27之對向面上形成有濾色片5 1。於濾色片51之部份表面上形成有遮光膜52。並於濾色片51之表面上形成有共通電極54覆蓋遮光膜％。於共通電極54之表面上形成有cf側突起圖案丨8。 CF側突起圖案18係以與形成TFT側突起圖案17之方法同樣之方法形成。惟，對於形成於對向基板27表面上之各種圖案，並不要求形成於TFT基板35表面上之圖案之程度之Μ細化。因此由製造上之需求，一般而言CF側突起圖案 18係形成較TFT側突起圖案17還寬。例如TFT侧突起圖案17 之寬度為5//m，而CF側突起圖案18之寬度為1〇#m。cf 側突起圖案18及共通電極54之表面係被配向膜28所覆蓋。進行影像顯示時，對共通電極54施加一定之共通電壓 ’而對像素電極12施加有每巾貞極性反轉之影像信號。對於共通電極54，像素電極12為正極性時施加於液晶層之電壓二時之電綱時一—之穿本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱） ^

• t. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 526373 A7 ----^~«««—_____ B7__ 五、發明説明 1 ) "" "'一透率與貞極性時之穿透率相等，而可得到敎顯示。第4 A圖係顯不第1圖至第3圖所示之mva 置之閃燦率之時間變動。橫轴係以單位「分鐘」表;2 閃燦率成為最小之狀態下從設定共通電壓之時點開始之經過吟間’縱軸係以單位「。/〇」表示閃爍率者。由此可知，閃爍率將隨著時間經過而變大。第4B圖係顯示使閃爍率為最小時之最佳共通電壓之時間變動。由此可知，最佳共通電壓隨著時間經過而降低。可想而知是因為電荷隨著時間經過而蓄積於配向膜28之表面所致。於TFT基板35側與對向基板36側之蓄積電荷量不相等時則變成在液晶層之兩側施加對應於蓄積電荷量之差之直流電壓。此直流電壓即使於自外部施加之電壓為〇乂時亦會殘留，因此被稱為殘留直流電壓。在不產生殘留直流電壓時設定最佳共通電壓。發生殘留直流電壓時像素電極12相對於共通電極54為正極性時，則使液晶層兩側上所產生之電壓的絕對值不等於負極性時之值。此電壓之絕對值之差係成為閃爍之原因所在。如第 4B圖所示，隨著時間經過，最佳共通電壓係自約517乂降低至5.12V。可認為該降低量0·05ν相當於殘留直流電壓。本發明人舉出一產生殘留直流電壓之原因，即TFT側突起圖案17與CF側突起圖案18之截面之幾何形狀為不一致者。以下針對為明白突起圖案之形狀與閃爍間之關係而進 4亍之评價貫驗進行說明。第5 A圖〜第5C圖係顯示評價實驗試作之液晶顯示裝置 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐) '~ ---~

、可I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 526373 A7 厂_____B7_ 五、發明説明（1〇 ) 之概略截面圖。第5A圖〜第5C圖中皆將CF側突起圖案18之寬度設為10// m者。第5A圖及第5B圖之試料係使TFT側突起圖案17A及17B之寬度分別為5/zm及ΙΟ/zm。第5〇圖之試料則於像素電極12上形成寬度i〇//m之溝槽以替代TFT 側突起圖案17。形成於像素電極上之溝槽係與突起圖案同樣亦可限制疇界之位置。以下將突起圖案及溝槽總稱為疇界控制結構。第6 A圖係顯示各試料之閃爍率之時間變動，第圖則表示最佳共通電壓之時間變動。圖中之記號如三角形、圓形及四角形分別對應於第5A圖、第5B圖及第5C圖之試料。如第5B圖之試料所示，將TFT側突起圖案17與(；^側突起圖案18之幾何學形狀做成一樣時，其閃爍率及最佳共通電壓係呈穩定狀態。對此，如同兩個突起圖案之寬度不同以及田命界控制結構之-方為突起圖案而另_方為溝槽般，Μ 基板與對向基板之田壽界控制結構之截面之幾何學形狀不同時，隨著時間經過，閃機率增加，而最佳共通電壓亦趨減少〇由此可認為，產生殘留直流電M之原因係於TFT基板側與對向基板側之蜂界控制結構之截面之幾何學形狀不一致所造成的。其次’說明實施例，即，即使TFT基板侧之轉界控制結構之截面的幾何學形狀與對向基板側之該形狀不同時，亦可抑制殘留直流電壓之產生者。又，第Μ圖〜第7E圖所示之各實施例之液晶顯示裝置之截面圖係著眼於鳴界控制結本紙張尺度朝中關家群（哪）A4規格（2歌297公I -----—_ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

13 526373 A7 B7 五、發明説明（11 ) 構及配向膜。其他之構成部份因與第1圖至第3圖所示之 MVA型液晶顯示裝置之各構成部份相同，故在此省略詳細之圖示及說明。第7 A圖係第1實施例之液晶顯示裝置之概略截面圖。 TFT側突起圖案17之寬度為5//m，CF側突起圖案18之寬度為10〆m。以下說明有關上述突起圖案17及18之形成方法〇首先於基板表面上自轉塗佈西普雷公司製之光阻 LC-200,以90〇C進行30分鐘之預烤。以曝光強度10mW/cm2 、曝光時間5秒鐘之條件進行曝光及顯影。並進行120°C35 分鐘及200°C 60分鐘之後烘烤。突起圖案17及18之高度係設為約 1.3 /z m。對向基板36側之配向膜28B之厚度小於TFT基板35側之配向膜28A。以下說明有關配向膜28A及28B之形成方法。於基板表面上自旋塗佈JSR公司製之可溶性聚醯亞胺配向膜JALS-657R3。在形成對向基板36側之配向膜28B時係使旋轉數為3000rpm，時間為20秒，而形成TFT基板35 側之配向膜28A時則令旋轉數為1500rpm，時間為20秒。其次以80°C進行40秒鐘之預固化處理，並以180°C進行60分鐘之後烘培。配向膜28A及28B之膜厚分別為55nm及92nm。液晶材料29係使用日本美魯克公司製之液晶材料 MJ961213，而間隔件係使用積水凡化學公司製之SP-203 5 〇對共通電極54與像素電極12之間施加呈三角波狀變化本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 14 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

526373 A7 ____ B7____ 五、發明説明（12 ) 之電壓，而測量液晶層中之離子引起之電荷移動量。所使用之測畺叙置係東陽技術公司製之離子密度測量器工，將三角波形電壓之峰值設為10¥,頻率為〇1Hz。又，測里中之液晶顯示裝置之溫度設為5〇°c。像素電極12為正極性時與為負極性時之電荷移動量皆為4〇pC/cm2。對此，使配向膜28A及28B之膜厚皆為5nm時，像素電極12在正極性時之電荷移動量為42pC/cm2，而在負極性時之電荷移動量為 3 lpC/cm2 〇像素電極12在正極性時之電荷移動量不同於負極性時之電荷移動量時，於液晶層内產生厚度方向之電荷之偏移，而易產生殘留直流電壓。相對於此，在第丨實施例之形態因正極性時之電荷移動量與負極時之電荷移動量略為相等日守，故不易產生電荷偏移，而可抑制殘留直流電壓之產生〇於第1實施例中，令突起圖案之寬度不同所造成之電荷偏移係經由將配向膜之膜厚為不同之方式所抵銷。於第ι 實施例中，係使形成於突起圖案較細部份之基板上之配向膜較薄。更詳言之，使兩配向膜之膜厚不同，以使對共通電極與像素電極間施加某時間交流電壓後，殘留於兩片配向膜28A及28B間之直流電壓較小於配向膜之膜厚為相等時可能殘留之直流電壓，而可抑制閃爍率之產生。又，減輕電荷之偏移後’即可使影像殘留現像難以產生。又，配向膜膜厚之差係設定成在通常之製程可能產生之程度之差一般而言係設定成大於膜厚1〇%程度者為佳。本紙張尺度適用中國國家標準（_) A4規格（210><297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、可| 15 526373 A7 ------ B7____ 五、發明説明（I3 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 依本發明人之實驗得知，對於疇界控制結構採用溝槽之基板，其比使用突起圖案之基板更不易蓄積電荷。因此涊為使鹫界控制結構是用溝槽之基板側之配向膜的厚度較大於另一方之配向膜時，可減輕電荷之偏移。第7B圖係第2貫施例之液晶顯示裝置之截面圖。在第工實施例中，係使配向膜之膜厚相異而減輕電荷之偏移現象。而第2實施例中，係使配向膜之烘烤溫度相異，而減輕電荷之偏移現象者。其所使用之配向膜材料係與第丨實施例相同。靠TFT基板35側之配向膜28C及靠對向基板36側之配向膜28D皆以旋轉數1500rpm、時間2〇秒之條件進行塗佈。以溫度150°C、60分鐘之條件執行配向膜28C之後烘烤，而配向膜28D之後烘烤係以溫度18(rc、6〇分鐘之條件進行。測量以前述方式製作之液晶顯示裝置中因離子所引起之電荷移動里。像素電極12在正極性時與負極性時之電荷移動量皆為 41pC/cm2。對此，使配向膜28C與28D之後烘烤溫度皆為i8(rc時，結果像素電極12在正極性時之電荷移動量為42pC/cm2，在負極性時之電荷移動量為3 lpC/cm2。降低配向膜之後烘培溫度時，則可想而知亞胺化率會降低。亦即，第2實施例中，係使兩片配向膜之亞胺化率不同，以減輕電荷之偏移。為減輕電荷之偏移，亦可使兩片配向膜本身材料為不同。例如可將TFT基板35側之配向膜28C以可溶性聚醯亞胺本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 16 526373 A7 B7 五、發明説明（Η 系材料形成，而對向基板36側之配向膜28D則以聚醯胺酸系材料形成。作為可溶性聚醯亞胺系材料可使用JSR公司衣之JALS-657R3 ’而作為聚醯胺酸系材料可使用JSR公司製之JALS-684，則像素電極12在正極性時與在負極性時之離子所造成之電荷移動量皆為46pC/cm2。又’亦可將一邊之配向膜以有機材料形成，而另一邊之配向膜則以無機材料形成。對向基板36側之配向膜28D 以曰產化學公司製之無機配向膜材料EXP-〇a〇〇4形成，而 TF丁基板35側之配向膜28C係以JSR公司製之有機配向膜材料JALS-657R3形成時，則像素電極12在正極性及在負極性時之離子造成之電荷移動量皆為31pC/cm2。將配向膜之材料作各種組合而實際製作液晶胞，測量由離子起因之電荷移動量，即可找出適切之材料之組合。又不使配向膜之材料不同，而對一邊之配向膜之表面照射紫外線亦可減輕電荷之偏移。令配向膜材料使用 JSR公司製之JALS-657R3，而對TFT基板側之配向膜表面照射紫外線。進行照射之紫外線其波長365mn成份之照度為10mW/cm2，照射時間為5分鐘。又，配向膜之成膜條件係與第1實施例之對向基板36側之配向膜28B之成膜條件相同。此液晶顯示裝置之像素電極12在正極性時之由離子起因之電荷移動量為45pC/cm2，而在負極性時則為46pC/cm2 。如此’藉由照射紫外線亦可減輕電荷之偏移。其理由係由於照射紫外線時’改變其配向膜之表面活性度，而改變 17 、!f (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱） 526373 、發明説明（15 電荷積存於配向膜表面之容易度所致者。第7C圖為第3實施例之液晶顯示裝置之概略截面圖。於上述第1及第2實施例中，係將突起圖案之截面之幾何形狀之相異，具體上是由寬度之相異所引起之電荷偏移現象藉由使配向膜之膜厚、材料及表面活性度等不同而抵銷者。曰 =第3實施例則是令突起圖案之高度相異，而抵銷電荷之偏根據發明人之實驗可知，突起圖案越高，用以覆蓋突起圖案之配向膜之表面上則越容易積存電荷。如第7c圖所示，藉使寬度較細之突起圖案17D比另一方之突起圖案Μ 還高，可減輕電荷之偏移。例如可使寬度1〇//111之突起圖案之高度為1.5# m程度，而使寬度5//m之突起圖案之高度為2 // m程度即可。又，配向膜高度之差係設定成在通常之製程可能產生之程度之差一般而言係設定成大於10%程度之差者為佳。第7D圖係第4實施例之液晶顯示裝置之概略截面圖。第 3實施例中，係使突起圖案之高度不同，以減輕電荷之偏移者。第4實施例中，則使突起圖案本身材料相異，而減輕電荷之偏移者。如第7D圖所示，TFT基板35側之突起圖案17E係較對向基板36側之突起圖案18還細。突起圖案17E係較突起圖案 18低之電介率及較高電阻之材料形成。以低電介率且高電阻之材料形成之突起圖案17E對於液晶分子具有較突起圖案18還高之定向限制力。又，靠附近之配向膜表面上蓄積本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱） 18 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

526373 五、發明説明（l6 ) 存電荷。具有易蓄積電荷之特性之突起圖案17E係較突起圖案 ⑽細，因此電荷朝TFT基板35側及對向基板36側積存之容易度係近於均等。藉此乃可減輕電荷之偏移。

第糊係第5實施例之液晶顯示衷置之概略截面圖。第 5實施例中作為TFT基板35側之料控制結構係使用形成於像素電極12上之溝槽17卜經發明人之實驗發現使溝槽 17F之寬度與對向基板36側之突起圖案此寬度相等時，則使電荷易積存於突起圖案18側。因此藉使溝槽m形成較突起圖案18粗時，即可減輕電荷蓄積之偏移情形。依第4及第5實施例，係調整突起圖案或溝槽等之嘴界控制機構之寬度，而減輕電荷之偏移者。第8A圖為業已調㈣界控制結構之寬度之液晶顯示裝置之概略俯視圖。自基板法線方向觀看時，加基板侧之 4界控制結構17與對向基板側之，界㈣結㈣係通像素60内。如第8B圖所示，令兩者之寬度相等，而各嘴界控制妹構17及18在像素60内所佔之面積不同，亦可獲得與兩者之寬度不同時同樣之效果。此時，嘴界控制結構—通過像素6〇内之部份之長度係與_界控制結構18之通過部位度不同。 t 士第C圖所示，在突起圖案之高度不同時，只要將言度較低之突起圖案所佔面積大於高度較高之突起圖：面積即可。、本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） …於上述實施例中說明—對基板上各形成堤狀突起物之形“例，但亦可於一方基板上形成用以限制嘴界位置之 ^結構體。例如TFT基板之像素電極上形成溝槽㈣)亦士以上是按實施例說明本發明，但本發明並不限於其等結構’熟知此項技術之業者當可清楚明瞭各種變更及組合。 & [圖示之簡單說明] 第1圖為MVA型液晶顯示裝置之俯視圖。第2圖為MVA型液晶顯示裝置中TFT部份之截面圖。第3圖為MVA型液晶顯示裝置中像素電極部份之截面圖。士第4A圖為習知之MVA型液晶顯示裝£之晝面閃燦率之時間變動之圖I，而第4B圖丨最佳共用電壓之時間變動之圖表。第5A圖〜第5C圖係評價實驗所使用之MVA型液晶顯示裝置之截面圖。 β μ 第6Α圖為評價實驗所使用之MVA型液晶顯示裝置之書面閃爍率之時間變動之圖|，第6BB1為最適共用電壓之時間變動之圖表。 > 第7A圖〜第7E圖分別為第丨〜第5實施例之液晶顯示裝置之概略截面圖。第8A圖〜第8B圖分別為第4及第5實施例之液晶顯示裝置之®哥界控制結構之配置例之俯視圖。 526373 A7 _B7_ 五、發明説明（18 ) 第9圖係液晶胞之截面圖，9A〜9C各用以說明習知垂面定向之液晶顯示裝置在黑色顯示狀態、中間色顯示狀態及白色顯示狀態之顯示原理。苐10圖為液晶胞之截面圖^用以說明M VA型液晶顯裝置之顯示原理。 [元件標號對照] LI，L2，L3…光線 30,3(^，102".液晶分子 1，27,35,36，100，101."基板 31，32…偏光板 5、40···閘極匯流排線 40…閘極絕緣膜 7···汲極匯流排線 41···活性領域 8···電容匯流排線 42…通道保護膜 9···輔助容量支線 44…源極 10…薄膜電晶體 46···汲極 12…像素電極 48…保護絕緣膜 17，17A〜17F，18…突起圖 50…接觸孔案（疇界控制結構） 51…濾色片 28八〜280，"配向膜 52…遮光膜 28…垂直配向膜 54…共通電極 29…液晶材料 60…像素 21 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐）

Claims

526373 A8 B8 C8 ___ D8 六、申請專利範圍犬起圖案’或形成於前述第2電極上之溝槽，且前述第1配向膜係較前述第2配向膜還薄者。 3·如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該疇界控制結構係一寬度較前述第1突起圖案之寬度還窄之第2 突起圖案或形成於前述第2電極上之溝槽，且前述第1及第2配向膜係以聚醯亞胺系材料所形成’前述第2配向膜材料之亞胺化率小於前述第1配向膜材料之亞胺化率。 4. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該疇界控制結構係一寬度較前述第1突起圖案之寬度窄之第2突起圖案或形成於前述第2電極上之溝槽，且前述第1配向膜係以聚醯亞胺系材料形成，而前述第2配向膜以聚釀胺酸系材料形成。 5. 如申請專利範圍第丨項之液晶顯示裝置，其中該疇界控制結構係一 I度較前述第1突起圖案之寬度窄之第2突起圖案或形成於前述第2電極上之溝槽，且前述第2配向膜係以聚醯亞胺系材料形成，而前述第1配向膜則以無機材料形成。 6·種液晶顯示裝置之製造方法，包含有以下步驟，即：於第1基板之主表面上形成第i電極；於前述第1電極之表面上形成第1突起圖案；形成第1垂直配向膜，以覆蓋前述第丨電極及第丄突起圖案；於第2基板之主表面上形成第2電極，以將該第2基國國家標準（CNS) A4規格（210 X 297公釐）" -— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、^τ— #- 23 526373 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍板與前述第1基板相對配置時與前述第1電極一同定義出像素； (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 於前述第2基板之主表面上形成疇界控制結構，以於違弟2基板與則述第1基板相對配置時，與前述第1突起圖案一同限制充填於該第i基板與第2基板間之液晶分子之傾斜方向已齊孓疇界位置；形成第2垂直配向膜，以覆蓋前述第2電極與疇界控制結構；對前述第1配向膜及第2配向膜中任一者照射紫外線；將前述第1基板與第2基板在各主表面相對且相隔一定距離下平行配置；及朝第1基板及第2基板之間充填具有負的電介率各向異性之液晶材料。 7· —種液晶顯示裝置，係包含有：第1及第2基板，係相隔一定距離而平行對向配置者液晶材料，係充填於前述第1及第2基板間，且具有負的介電率各向異性者；第1電極及第2電極，係分別形成於前述第i基板及第2基板之對向面上，以定義出像素者；第1突起圖案.，係形成於前述第丨電極之表面上者；疇界控制結構，係形成於前述第2基板之對向面上，與前述第1突起圖案一同限制液晶分子之傾斜方向已

24 526373 A8 B8 C8

25 26373 A8 B8 C8 —________^_____ 六、申請糊細 " 一 —~ 料形成之第2突起圖案，在各像素内，該第2突起圖案所佔面積小於前述第1突起圖案所佔面積。 11 ·如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示裝置，其中該疇界控制結構係一形成於前述第2電極之溝槽，於各像素内，該溝槽所佔面積大於前述第丨突起圖案所佔面積。 12 · —種液晶顯示裝置，係包含有：第1及第2基板，係相隔一定距離而平行相對配置者液晶材料，係充填於前述第1及第2基板間，且具有負的介電率各向異性者；第1電極及第2電極，係分別形成於前述第丨基板及第2基板之對向面上，以定義出像素者；第1突起圖案，係形成於前述第}電極之表面上；第2突起圖案，係形成於前述第2基板之對向面上，與前述第1突起圖案一同限制液晶分子之傾斜方向已齊之疇界位置，並較前述第丨突起圖案還細且高者；第1配向膜，係形成於前述第1基板之對向面上，且覆蓋前述第丨電極與第丨突起圖案，並將前述液晶材料中之液晶分子垂直取向者；及第2配向膜，係形成於前述第2基板之對向面上，且覆蓋前述第2電極與第2突起圖案，並將前述液晶材料中之液晶分子垂直取向者。 13 · —種液晶顯示裝置，係包含有：第1及第2基板，係相隔一定距離而平行相對配置者本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（21〇><297公爱） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •、可| .曩- 26 々、申請專利範園液晶材料，係充填於前述第i及第2基板間，且具有負的介電率各向異性者；〃第1電極及第2電極’係分別形成於前述第i基板及第2基板之對向面上，以定義出像素者；第1突起圖案，係形成於前述第〗電極之表面上，· 第2突起圖案，係形成於前述第2基板之對向面上，與前述第1突起圖案一同限制液晶分子之傾斜方向已齊之壽界位置，並且寬度及材料與前述第丨突起圖案相異者；广" 第1配向膜，係形成於前述第丨基板之對向面上，且覆蓋前述第1電極與第丨突起圖案，並將前述液晶材料中之液晶分子垂直取向者；及第2配向膜，係形成於前述第2基板之對向面上，且覆蓋前述第2電極與第2突起圖案，並將前述液晶材料中之液晶分子垂直取向者；並選擇前述第1突起圖案及第2突起圖案之材料，以使於對前述第1電極與電2電極間施加交流電壓後殘留於前述第1配向膜與第2配向膜間之直流電壓小於前述第1突起圖案及前述第2突起圖案以同一材料形成時可能殘留之直流電壓。