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TWI392905B - 液晶顯示元件以及投射型液晶顯示裝置 - Google Patents

液晶顯示元件以及投射型液晶顯示裝置 Download PDF

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TWI392905B
TWI392905B TW096130932A TW96130932A TWI392905B TW I392905 B TWI392905 B TW I392905B TW 096130932 A TW096130932 A TW 096130932A TW 96130932 A TW96130932 A TW 96130932A TW I392905 B TWI392905 B TW I392905B
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TW
Taiwan
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liquid crystal
crystal display
display element
light
dielectric anisotropy
Prior art date
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TW096130932A
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English (en)
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TW200819821A (en
Inventor
Hidenobu Kuroi
Akiko Toriyama
Yasuhiro Shirasaka
Hisashi Kadota
Hirohide Fukumoto
Hajime Tsuchiya
Jun Takahama
Original Assignee
Sony Corp
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Priority claimed from JP2006233907A external-priority patent/JP2008058495A/ja
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Description

液晶顯示元件以及投射型液晶顯示裝置
本發明係關於一種液晶顯示元件，其中一液晶層係內插於一對藉由一密封材料而相互層疊之基板之間，使得對齊膜相互相對，同時在該等對齊膜之間具有一預定間隙、以及一種使用該液晶顯示元件之投射型液晶顯示裝置。
一投射型液晶顯示裝置，諸如一液晶投影機或類似等，將從一光源所發射之光分離成紅、綠及藍色，藉由各由一液晶顯示元件(以下稱為LCD)所形成之三個光閥來調變色光部分，在調變之後合成彩色光通量，且接著放大所產生光並將其投射在一投射表面上。
作為包括於液晶投影機或類似等內之光閥，一般使用基於薄膜電晶體(以下稱為TFT)驅動之主動矩陣驅動型LCD。
一主動矩陣驅動型顯示系統包括一扭曲向列(TN型)液晶，其具有一扭曲90度之分子對齊。
最近，為了獲得液晶投影機裝置之更高亮度、更高對比度、更高清晰度及更長壽命，已著手思考一垂直對齊型液晶元件。
一垂直對齊液晶材料係一具有一負介電各向異性之液晶材料(藉由將一垂直於液晶分子主軸之方向上的一介電常數ε⊥從一平行於液晶分子主軸之方向上的一介電常數ε＝中減去所獲得之一負值)。當施加於液晶之電壓為零時，液晶分子在一實質上垂直於基板表面之方向上對齊。因此，此垂直對齊型液晶顯示元件可提供一極高對比度。
垂直對齊型液晶顯示元件同時用作一透射型與一反射型，並預期隨同無機對齊膜，成為液晶投影機中的主流以獲得更長壽命。
為了獲得一主動矩陣驅動型LCD之均勻顯示，液晶分子需要在整個基板表面上均勻地對齊。
各具有一對齊膜與一電極形成於其上之兩基板係配置使得個別基板之對齊膜係相互相對，並藉由一密封區域內的一密封材料來相互層疊，該密封區域係位於一實際顯示影像之像素顯示區域周圍。
為了控制該等基板之間的間隙，最近已使用一由一光阻所形成之柱狀間隔物。
一空單元係藉由經歷該些製程來製造。其後，將一液晶填入空單元內，藉此製造一液晶單元。
順便提及，上述液晶由若干種單純物質液晶材料所形成，因而還稱為一液晶組合物。一液晶顯示元件係藉由將偏光板附著至製造的液晶單元來製造。
已提出各種液晶顯示元件，包括材料。為獲得更多資訊，此規格書使用日本專利公告案第2005－306949號作為專利文件1，日本專利公告案第2003－119248號作為專利文件2，日本專利公告案第2003－119249號作為專利文件3，日本專利公告案第2006－22228號作為專利文件4，以及日本專利公告案第2001－255562號作為專利文件5。
然而，該些液晶顯示元件可引起所謂的預燒(burn－in)問題，其係指當已顯示相同螢幕較長時間時顯示變化時刻仍保留顯示。
圖1A、1B、1C及1D係顯示一預燒發生假設模型之範例之圖示。
在圖1A、1B、1C及1D中，參考數字1指示一TFT陣列基板，參考數字2指示一反向基板，參考數字3及4指示一對齊膜層，而參考數字5指示一液晶層。
據認為，在對齊膜層3及4與周邊材料(諸如一密封劑或類似等)內所包括之離子雜質與製程中所黏附之各種其他離子雜質係在一液晶單元內混合於液晶層5之液晶材料內(圖1A)。
如圖1B所示，當該等離子雜質係吸附於基板1之對齊膜3上時，形成一電性雙層，其由對齊膜3與一雜質層所組成。
在製造兩基板(例如TFT基板1與反向基板2)過程中難以執行確切相同的處理，且雜質不具有相同的吸附能力。如上述，因為一吸附數量在該等基板之間不同，施加於一反向電極之電壓(以下稱為Vcom電壓)會偏移。當翻轉信號電壓之極性時，實際施加於液晶分子之一電場強度(有效電壓)以一對應於一轉換循環之方式而變得不同。
結果，該等液晶分子擺動，故發生在螢幕上的一閃光現象，例如閃爍。
如圖1C所示，當顯示在引起閃爍之Vcom電壓下繼續時，在一正信號與一負信號之間的一信號平衡會丟失，因而將一直流成分施加於該等液晶分子。因為始終將該直流成分施加於一基板，故在液晶單元內的一離子雜質係累積於液晶層5內的一基板1側。
接著，如圖1D所示，即便將所有電極之電壓設定至一關閉位準時，離子雜質仍累積於對齊膜層3附近，並保持一施加一微小電場於該等液晶分子之狀態。因而，觀察到一預燒現象。
減小液晶單元內的離子雜質數量有效地解決預燒現象發生問題。
下面將說明離子雜質從材料進入液晶單元之進入路線。
例如，周邊材料包括一密封材料。最近，將一光固化型密封材料或一光固化及熱固化組合型密封材料用作密封材料。
一般情況下，使用一丙烯酸樹脂或一環氧樹脂。使用一光－自由基聚合起始劑與一光－陽離子聚合起始劑來聚合該些樹脂。當該些聚合起始劑反應不充分時，該等聚合起始劑轉變成一離子雜質。因為液晶材料與密封材料均相互接觸，故在液晶單元內的離子雜質會劇增。
在液晶材料中，在合成時會殘留離子雜質。一般情況，隨著液晶材料之介電各向異性△ε不斷增加，液晶之極性也會不斷增加，故離子雜質溶解於液晶內變得更加容易。因此，影像品質與可靠性變得更難以改良。
存在各種離子雜質從外部進入的路線。例如，當特別藉由一旋轉塗布或蒸發方法形成一對齊膜時，該膜係形成以便達到一基板之一末端部分。因此，水及離子雜質透過該對齊膜與一密封劑之間的一介面而進入液晶，故該問題顯著發生。
此外，可能存在一情況，其中在儲存液晶材料期間或在一注入液晶材料製程中會溶解周邊離子雜質。
在一投影機中使用一投射型LCD之情況下，該些問題變得更加嚴重。因為執行放大與投影，一影像品質異常趨向於突出。比較一直視型，由於入射於面板上的一光數量極大，面板溫度會變高，且由於混入極小量離子雜質所引起之一劣化趨向於容易可見。
不僅要求防水抗溫，而且還要求遮光，且一極微小的污染物均可能成為一嚴重問題。特別對於投射型LCD而言，不僅光照射惡化預燒的問題，而且由於離子雜質所引起之各種問題均趨向於變得更嚴重。
需要提供一種液晶顯示元件及投影型液晶顯示裝置，其可減小一液晶單元內的離子雜質數量，防止預燒現象及類似等發生，進而提供更高影像品質。
依據本發明之一具體實施例，提供一種液晶顯示元件，其中一液晶層係內插於一對藉由一密封材料而相互層疊之基板之間，使得對齊膜相互相對，同時在該等對齊膜之間具有一預定間隙，其中在一測量溫度70℃下，一用於該液晶層之材料之介電各向異性△ε之一範圍係－4.5至小於零。
較佳的係，用於該液晶層之一液晶材料係一垂直對齊型液晶，並讓△n為折射率各向異性且讓d為一單元間隙，一延遲△nd之範圍係小於0.55 μm。
較佳的係，該液晶材料之延遲△nd之範圍係0.34 μm至0.55 μm，且在測量溫度70℃下該液晶材料之介電各向異性△ε之範圍係－4.5至－2。
較佳的係，相對於以一用於一密封材料之基底材料之重量計100份，一光－自由基聚合起始劑之含量係小於0.05重量百分比。
較佳的係，該液晶顯示元件係一主動矩陣型液晶顯示元件，其執行圖框轉換驅動，其中一施加於各像素電極之電壓極性相同並在各圖框中轉換。
依據本發明之一具體實施例，提供一種投射型液晶顯示裝置，其包括：一光源；一液晶顯示裝置；一聚光光學系統，其用於將從該光源所發射之光引導至該液晶顯示元件；及一投射光學系統，其用於放大並投射該液晶顯示元件之光調變所產生之光；其中該液晶顯示元件具有一液晶層內插於一對藉由一密封材料而相互層疊之基板之間，使得對齊膜相互相對，同時在該等對齊膜之間具有一預定間隙，且其中在一測量溫度70℃下，一用於該液晶層之材料之介電各向異性△ε之一範圍係－4.5至小於零。
依據本發明之一具體實施例，提供一種液晶顯示元件，其中一液晶層係內插於一對藉由一密封材料而相互層疊之基板之間，使得對齊膜相互相對，同時在該等對齊膜之間具有一預定間隙，其中相對於以一用於一密封材料之基底材料之重量計100份，一光－自由基聚合起始劑之含量係小於0.05重量百分比。
較佳的係，該液晶顯示元件係一主動矩陣型液晶顯示元件，其執行圖框轉換驅動，其中一施加於各像素電極之電壓極性相同並在各圖框中轉換。
較佳的係，一具有該像素電極之液晶面板係一透射型液晶面板。
較佳的係，該液晶顯示元件之一像素間距係20 μm或更小。
較佳的係，一無機對齊膜係用作該等對齊膜。
依據本發明之一具體實施例，提供一種投射型液晶顯示裝置，其包括：一光源；一液晶顯示元件；一聚光光學系統，其用於將從該光源所發射之光引導至該液晶顯示元件；及一投射光學系統，其用於放大並投射該液晶顯示元件之光調變所產生之光；其中該液晶顯示元件具有一液晶層內插於一對藉由一密封材料而相互層疊之基板之間，使得對齊膜相互相對，同時在該等對齊膜之間具有一預定間隙，且其中相對於以一用於一密封材料之基底材料之重量計100份，一光自由基聚合起始劑之含量係小於0.05重量百分比。
較佳的係，該液晶顯示元件係一主動矩陣型液晶顯示元件，其執行圖框轉換驅動，其中一施加於各像素電極之電壓極性相同並在各圖框中轉換。
依據本發明，可減小一液晶單元內的一離子雜質數量，防止預燒現象及類似等發生，進而提供更高影像品質。
下文將參考附圖說明本發明之一較佳具體實施例。
在本具體實施例中，將說明一主動矩陣型液晶顯示元件之特性構造及功能，且其後作為該液晶顯示元件所應用之一適當電子裝置，將說明一投射型液晶顯示裝置之一般構造及功能。
圖2係依據本發明之一主動矩陣型液晶顯示元件之一般構造之一斷面圖。
如圖2所示，依據本具體實施例之液晶顯示元件10包括一TFT陣列基板11與一透明反向基板12，該透明反向基板係以一相對於TFT陣列基板11之方式而佈置。
在一透射型情況下，TFT陣列基板11係(例如)藉由一石英基板來形成，而在一反射型情況下係(例如)藉由一矽材料基板來形成。反向基板12係(例如)藉由一玻璃基板或一石英基板來形成。在透射型情況下，一像素電極13係提供於TFT陣列基板11上。
像素電極13係藉由一薄透明導電膜(例如一ITO膜(氧化銦錫膜))來形成。在反射型情況下，一(例如)由一金屬材料所製成之反射電極係用作像素電極13。作為該金屬材料，一般使用在一可見區域內具有一較高反射率之鋁。更明確而言，一般使用一添加若干wt%銅及矽之鋁金屬膜。此外，可使用(例如)鉑、銀、金、鎢、鉭及類似等。一上述完整表面ITO膜14係提供於反向基板12之前表面。
用於以一預定方向對齊液晶之一對齊膜(圖中未顯示)係形成於TFT陣列基板11與反向基板12上。一垂直對齊液晶層16係內插於(密封於)藉由一密封材料15而相互層疊之基板對之間，使得該等對齊膜相互相對，同時該等對齊膜之間具有一預定間隙。
圖3係顯示在依據本具體實施例之主動矩陣型液晶顯示元件之陣列基板(液晶面板部分)內之一配置範例的一圖式。
如圖3所示，液晶顯示元件10A包括一像素顯示區域21，其中像素係採用一陣列形式而配置、一水平傳送電路22、垂直傳送電路23－1及23－2、一預充電電路24及一位準轉換電路25。
像素顯示區域21具有以一柵格形式配置的複數個資料線26與複數個掃描線(閘極佈線)27。該等資料線26之各資料線之一末端側係連接至水平傳送電路22，而該等資料線26之各資料線之另一末端側係連接至預充電電路24。該等掃描線27之各掃描線之末端部分係分別連接至垂直傳送電路23－1及23－2。
構成液晶顯示元件10A之像素顯示區域21並以一矩陣方式形成之複數個像素PX具有一用於執行切換控制之像素切換電晶體28、一液晶29及一輔助電容(儲存電容)30。
一具有一像素信號之資料線26係電連接至電晶體28之源極以供應欲寫入的像素信號。一掃描線27係電連接至電晶體28之閘極。一脈衝狀掃描信號係以預定時序而作用於掃描線27。
像素電極13係電連接至電晶體28之汲極。作為一切換元件之電晶體28係接通持續一特定週期，藉此以預定時序寫入從資料線26供應之像素信號。
具有一預定位準之像素信號係在像素電極13與一形成於反向基板12上之反向電極之間保持一特定週期，該信號係經由像素電極13而寫入液晶29。液晶29之一組分子之對齊或次序依據施加於液晶29之電壓位準而改變。液晶29從而調變光，且因而致能階度顯示。
在正常白顯示情況下，入射光係允許依據施加電壓而穿過此液晶部分，且具有一對應於像素信號之對比之光係整體從該液晶顯示元件發射。
在此情況下，為了防止所保持像素信號之洩漏，平行於像素電極與反向電極之間所形成的一液晶電容添加輔助電容(儲存電容)30。從而，進一步改良一保持特性，且可實現一具有一高對比度之液晶顯示元件。
此外，為了形成此一保持電容(儲存電容)30，提供製成電阻之共同佈線31。
依據本具體實施例之液晶顯示元件10(例如)形成為一主動矩陣型液晶顯示元件，其執行圖框轉換驅動，其中一施加於各像素電極之電壓相同極性並在各圖框中轉換。
圖4係顯示依據本具體實施例之主動矩陣型液晶顯示元件之TFT陣列基板側之一具體結構範例的一斷面圖。
此液晶顯示元件10A包括：TFT陣列基板11；一第一光遮蔽膜32，其係形成於TFT陣列基板11上；一第一層間膜33，其係形成於TFT陣列基板11與第一光遮蔽膜32上；一多晶矽膜(p－Si)34，其係形成於第一層間膜33上；一閘極絕緣膜35，其係形成於多晶矽膜(p－Si)34一閘極電極36，其係形成於閘極絕緣膜35上；一第二層間膜37，其係形成於第一層間膜33、閘極絕緣膜35及閘極電極36上；一第一接點38，其係形成於第二層間膜37內；一第一佈線膜39，其係形成以便包括第一接點38之內部；一第三層間膜40，其係形成於第二層間膜37及第一佈線膜39上；一第二接點41，其係形成於第三層間膜40內；一第二光遮蔽膜42，其具有導電率並形成於第三層間膜40上以便包括第二接點41之內部；一第四層間膜43，其係形成於第三層間膜40及第二光遮蔽膜42上；一第三接點44，其係形成於第四層間膜43內；一透明電極45，其係選擇性地形成於第四層間膜43上以便包括第三接點44之內部；及一柱狀間隔物46，其係形成於透明電極45及第四層間膜43上。
儘管圖4中未顯示，如上面參考圖2所示，一用於在一預定方向上對齊液晶之對齊膜係形成於TFT陣列基板11與反向基板12上。垂直對齊液晶層16係內插於(密封於)藉由一密封材料15而相互層疊之基板對之間，使得該等對齊膜相互相對，同時該等對齊膜之間具有一預定間隙。
具有上述結構之依據本具體實施例之液晶顯示元件10(10A)具有一如下述特性構造，以便減小一液晶單元內的一離子雜質數量，抑制一預燒現象及類似等發生，且進而獲得更高影像品質。
液晶顯示元件10基本上係主動陣列型液晶顯示元件，其中該等電極13及14係形成於個別基板之相對表面上，以便以一矩陣形式形成像素，且其執行圖框轉換驅動，其中一施加於各像素電極之電壓極性相同並在各圖框中轉換。一用於以一預定方向對齊液晶之對齊膜係形成於兩基板11及12上。該等兩基板11及12係藉由密封材料15而相互層疊，使得該等兩基板11及12相互相對，同時在該等兩基板11及12之間具有一預定間隙。一垂直對齊液晶層16係內插於相互層疊以便相互相對之基板11及12對之間。
液晶顯示元件10具有下列特性構造。
一在液晶顯示元件10內形成液晶層16之液晶材料係特徵化為，可作為折射率各向異性△n與一單元間隙d之一乘積給出的一延遲△nd之範圍係小於0.55 μm且在一測量溫度70℃下介電各向異性△ε之範圍係－4.5至小於零。
較佳的係，液晶顯示元件中該液晶材料之延遲△nd之範圍係0.34 μm至0.55 μm，且在測量溫度70℃下介電各向異性△ε之範圍係－4.5至－2。
此外，相對於以一用於一密封材料之基底材料之重量計100份，一光－自由基聚合起始劑之含量係小於0.05重量百分比。
此外，可採用一其中上述三個特性部分之兩者相互組合之構造或者一其中該等三特性部分相互組合之構造。
此外，該液晶面板係一透射型液晶面板，且一像素間距係20 μm或更小。此外，一無機對齊膜係用作對齊膜。
將更詳細地說明上述特性構造。
用以防止諸如由於一液晶單元內離子雜質所引起之預燒或類似等之缺陷的措施包括一即便離子雜質存在仍使離子雜質更難以溶解之措施及一減小離子雜質混入之措施。
在前者中，減小液晶材料之介電各向異性△ε及減小液晶極性較有效。在後者中，移除一引起雜質之起因材料較有效。
首先，控制液晶之介電各向異性△ε以即便在離子雜質存在時仍使離子雜質更難以溶解。
當介電各向異性△ε小於－4時或尤其當介電各向異性△ε小於－4.5時，極性得到增強，且因而各種可靠性問題(包括預燒)變得突出。細節將如具體實施例中所示。
另一方面，當介電各向異性△ε為零時，液晶失去作為液晶的功能。當介電各向異性△ε大於－2時，關於所提出的問題，液晶變得有利，但可能超出實用範圍，因為臨界電壓Vth變高。
垂直對齊之臨界電壓Vth很大程度依賴於介電各向異性△ε，如下列方程式所示。
圖5、圖6及圖7係顯示當介電各向異性△ε及K33之條件改變時電壓對透射率特性曲線之圖式。圖5顯示當K33為10時的電壓對透射率特性曲線。圖6顯示在K33為15時電壓對透射率特性曲線。圖7顯示在K33為20時電壓對透射率特性曲線。
在圖5至7中，橫座標軸指示電壓，而縱座標軸指示相對透射率。在圖5至7中，一指示為A之曲線表示當介電各向異性△ε為－1時的一特性，一指示為B之曲線表示當介電各向異性△ε為－2時的一特性，一指示為C之曲線表示當介電各向異性△ε為－3時的一特性，而一指示為D之曲線表示當介電各向異性△ε為－4時的一特性。
圖8係顯示介電各向異性△ε與透射率為100%時飽和電壓之間關係的一圖式。在圖8中，橫座標軸指示介電各向異性△ε，而縱座標軸指示飽和電壓Vsat。在圖8中，一指示為A之曲線表示K33為10時的一特性，一指示為B之曲線表示K33為15時的一特性，而一指示為C之曲線表示K33為20時的一特性。
順便提及，圖5至8顯示一單元間隙為3.8 μm時的特性以及一預傾斜角為80°。
在圖5至8中，結果係針對在10至20範圍內的K33而提供，其可由一普通垂直對齊型液晶來獲得。其他實體屬性值及單元參數均相同，如圖所示。
需特別注意圖8所示裝置之飽和電壓(以下稱為透射率變成100%時的飽和電壓Vsat)。圖8顯示K33在10至20範圍內時介電各向異性△ε與飽和電壓Vsat之間的關係。
如圖8所示，當介電各向異性△ε變成大約－2時，飽和電壓Vsat變成5 V或更高，故驅動電壓趨向於變高。因此，滿足該裝置實用要求之介電各向異性△ε期望具有一上限－2。
接著，作為一用於移除一引起雜質之起因材料之措施，關注密封劑之聚合起始劑，並在下文中予以考量。
此係因為在固化後聚合起始劑留下小量殘留物，故假定在使用液晶顯示元件過程中該殘留物溶解於液晶內，且因此離子雜質會增加，引起諸如預燒、不均勻性及類似等之顯示缺陷。
該密封劑之聚合起始劑包括兩類聚合起始劑，即一自由基聚合起始劑與一陽離子聚合起始劑。
作為陽離子聚合起始劑，使用(例如)專利文件1(日本專利公告案第2005－306949號)所揭示之一化合物。
作為自由基聚合起始劑，使用(例如)專利文件2(日本專利公告案第2003－119248號)、專利文件3(日本專利公告案第2003－119249號)、專利文件4(日本專利公告案第2006－22228號)及專利文件1(日本專利公告案第2005－306949號)所揭示之化合物。
特別在專利文件4(日本專利公告案第2006－22228號)中，在一0.1至1重量百分比及更高範圍內指定一自由基聚合起始劑之數量。
然而，儘管在多個具體實施例中詳細說明，但分析一引起諸如預燒或類似等顯示缺陷之面板已顯示自由基聚合起始劑很大程度地貢獻於缺陷。還顯示0.05重量百分比的自由基聚合起始劑未出現任何問題。
還顯示，另一方面陽離子聚合物起始劑很少貢獻於該缺陷，添加一定量陽離子聚合物起始劑會促進樹脂聚合，且在密封劑之一黏附功能中未出現任何問題。
接著將說明本具體實施例中所指定之延遲△nd之範圍。
在一偏光板PL與一分析板DL之一正交配置下，在一在非照明期間進行黑顯示之正常黑(NB)模式下，獲得一最大透射率之延遲(△nd)係藉由下列理論方程式來定義。
[方程式2]T＝sin2 (2Θ)sin2 (π△nd/λ)
其中Θ係一形成於偏光與一主軸之間的角度。當Θ＝45°時第一項處於一最大值。當△nd＝(2n－1)×(λ/2)時第二項處於一最大值。
即，當△nd＝λ/2時可獲得一最大透射率。
在本裝置(液晶顯示元件)之垂直對齊液晶中，當施加零電壓時，一液晶分子之主軸在一實質上垂直於基板之方向上對齊，並相對於一平面內方向而傾斜，藉此改變施加一電壓時的透射率。當驅動時液晶分子傾斜方向不均勻時，會發生諸如不均勻性或類似等之一顯示缺陷。為了防止此點，需要預先在一特定方向上提供一輕微預傾斜。當考量預傾斜及諸如介電各向異性△ε之實體屬性值時，因為液晶分子及類似等之相互作用，獲得一最大透射率之延遲△nd變得與一計算值不同。
圖9係顯示當使用施加電壓＝5 V改變△ε及K33之條件時在具有一550 nm波長綠色光之情況下，△nd對透射率特性曲線之圖示。
在圖9中，橫座標軸指示△nd，而縱座標軸指示透射率。在圖9中，一指示為A之曲線表示在K33為10且介電各向異性△ε為－2.0時的一特性。一指示為B之曲線表示在K33為10且介電各向異性△ε為－4.0時的一特性。一指示為C之曲線表示在K33為10且介電各向異性△ε為－4.5時的一特性。一指示為D之曲線表示在K33為20且介電各向異性△ε為－2.0時的一特性。一指示為E之曲線表示在K33為20且介電各向異性△ε為－4.0時的一特性。一指示為F之曲線表示在K33為20且介電各向異性△ε為－4.5時的一特性。
圖10係顯示介電各向異性△ε與延遲△nd之間關係的一圖式，該關係可推導自圖9之特性。
在圖10中，橫座標軸指示介電各向異性△ε，而縱座標軸指示延遲△nd。在圖10中，一指示為A之曲線表示K33為10時的一特性。一指示為B之曲線表示一在K33為20時的一特性。
在此情況下，係針對在10至20範圍內的K33而執行計算，其可由一普通垂直對齊型液晶來獲得。介電各向異性△ε係設定在－2、－4及－4.5。其他實體屬性值及單元參數均相同(信號電壓Vsig＝5 V)，如圖所示。順便提及，此計算係使用2DMASTER來執行。
從圖9中，可推導在K33為10時及K33為20時的下列條件表述。
根據此結果，在一－4.5△ε<0之範圍內，在獲得最大透射率之延遲△nd之範圍為△nd0.55 μm，且期望在一－4.0△ε－2.0之範圍內，獲得最大透射率之延遲△nd之範圍係指定為0.34 μm△nd0.55 μm。
隨著投射型顯示器裝置之大小不斷減小，液晶顯示元件在大小上也不斷減小。具有一22.9 mm(對角0.9英吋)之基板大小之XGA型之一像素間距係20 μm或更小以獲得更高清晰度。
因此，需要一極緊迫的措施來解決由於一橫向電場所引起的在一反向傾斜域內的對齊干擾。
作為一措施，使一間隙更狹窄，即減小一單元間隙以強化在TFT陣列基板及反向基板之一垂直方向上的一電場以及防止在一橫向方向上的一電場影響較有效。在狹窄化間隙時，特別係在一光遮蔽部分選擇性地產生一間隔物在間隙控制中極有效。
圖11係顯示像素間距、對齊干擾及單元間隙之間關係的一圖式。
在圖11中，黑方形所表示之畫點指示單元間隙d為4.5 μm時間距與對齊干擾之間的關係。白方形所表示之畫點指示單元間隙d為4.2 μm時間距與對齊干擾之間的關係。黑三角形所表示之畫點指示單元間隙d為4.0 μm時間距與對齊干擾之間的關係。黑圓圈所表示之畫點指示單元間隙d為3.7 μm時間距與對齊干擾之間的關係。白圓圈所表示之畫點指示單元間隙d為3.5 μm時間距與對齊干擾之間的關係。白圓圈所表示之畫點指示單元間隙d為2.5 μm時間距與對齊干擾之間的關係。
從圖11中可明白，為了防止在一20 μm間距下的對齊干擾，期望單元間隙d為4.0 μm或更小。
在此情況下，根據作為上述特性之△nd≧0.34 μm並根據一運算式[△n≧0.34 μm÷4.0 μm]，獲得最大透射率之折射率各向異性△n之範圍期望為0.085或更多。
順便提及，關於一實體屬性值之規格，在專利文件5(日本專利公告案第2001－255562號)所示之一減小諸如向錯或類似等對齊干擾之目標下，介電各向異性△ε係指定於一－7.0至－4.3之範圍內。
然而，出於上述原因，即便減小旋轉位移，仍會發生包括預燒之顯示缺陷。
本具體實施例可提供一液晶顯示元件，其可解決向錯及諸如預燒及類似等之顯示缺陷兩者之問題。
此外，本具體實施例係特徵化為該對齊膜係一以無機為主對齊膜，如上述。
在一投影機中使用一投影型LCD之情況下，一影像品質異常因為執行放大及投射而趨向於顯著。比較一直視型，由於入射於面板上的光數量極大，面板溫度會變高，且由於混入極小量離子雜質所引起的一劣化趨向於容易可見。因而，不僅防水抗溫，而且遮光均較重要。
無機對齊膜一般包括藉由蒸發及類似等所形成之矽。然而，考量可使用一IV族元素之一單純物質(例如鎵或類似等)、一混合物或一化合物及可藉由蒸發形成膜之幾乎所有物質。
此外，該無機對齊膜包括多個材料，其具有一藉由印刷、旋轉塗布及一噴墨方法及類似等所形成之矽氧烷骨幹。
本發明之具體實施例如下所示。
<具體實施例>
將先參考圖4說明依據本具體實施例之一製造一主動矩陣型液晶顯示元件之方法。
一具有高熔點之金屬(在本具體實施例中為WSi)係在一由石英所製成之TFT陣列基板11上形成為一第一光遮蔽膜32。
其後，將SiO2 層疊為一第一層間膜33，藉由一CVD方法來形成一多晶矽膜(p－Si)34，並藉由蝕刻來形成一圖案。
其後，形成一閘極絕緣膜35，將一多晶矽膜(p－Si)形成為一間極電極36，並藉由蝕刻形成一圖案。
其後，SiO2 將層疊為一第二層間膜37，並將一第一接點38形成為一源極電極與一汲極電極。
藉由諸如濺鍍或類似等之一膜形成將一金屬材料(在本具體實施例中為Al)形成為一第一佈線膜39，並藉由蝕刻來執行圖案化。
其後，SiO2 將層疊為一第三層間膜40，並形成一第二接點41。接著，將一金屬膜(在本具體實施例中為Ti)形成為一第二光遮蔽膜42。
將SiO2 層疊為一第四層間膜43，形成一第三接點44，並藉由蝕刻來將ITO圖案化成一透明電極45。
接著，形成一透明光阻層，其用作一柱狀間隔物46。
藉由一旋轉塗布方法在基板上將PMER(由Tokyo Ohka Kogyo Co.,Ltd.製造)塗布成一光阻，厚度為3 μm。其後，執行一使用一光罩進行紫外線照射曝光之製程，接著執行顯影及烘烤，藉此形成柱狀間隔物46。將柱狀間隔物46佈置於相鄰像素電極之間的一所需位置。
接著，清洗已製造的TFT陣列基板11與反向基板12。
接著，在各基板上形成一對齊膜。
一無機對齊膜係用作對齊膜。無機對齊膜一般包括藉由蒸發及類似等所形成之矽。然而，認為可使用一IV族元素之一單純物質(例如鎵或類似等)、一混合物或一化合物及可藉由蒸發形成膜之幾乎所有物質。
此外，該無機對齊膜包括多個材料，其具有一藉由印刷、旋轉塗布及一噴墨方法及類似等所形成之矽氧烷骨架。當然，不僅可使用無機材料，而且還可使用諸如聚醯亞胺及類似等之有機材料。
在各基板上形成對齊膜。將各基板引入一蒸發設備內，然後藉由傾斜蒸發SiO2 來在各基板上形成對齊膜。膜厚度大約為50 nm。
接著，形成一密封圖案。
本具體實施例中所使用之密封材料如表1所示。
例如，1% ALBIFLEX712(以下稱為AF712，由hanse chemie製造)，其係在專利文件1(日本專利公告案第2005－306949號)中所揭示之一商品，用作一以丙烯酸酯為主低聚物。順便提及，並不侷限於此商品。
99%雙酚F型環氧樹脂(EPICLON 830S，由Dainippon Ink and Chemicals,Incorporated製造)係用作一以環氧樹脂為主的低聚物。可使用如專利文件4(日本專利公告案第2006－22228號)之段落[0018]中所揭示之一商品。
作為一光－自由基起始劑，使用0.1% Irgacure 184(由Ciba Specialty Chemicals製造)。然而，可使用如專利文件1(日本專利公告案第2005－306949號)之段落[0032]及[0033]所揭示之材料。
作為一光－陽離子起始劑，使用1% PI－113(由Wako Pure Chemical Industries,Ltd.製造)。然而，可使用如專利文件1(日本專利公告案第2005－306949號)之段落[0031]所揭示之材料。
用於一液晶層之一液晶材料係一垂直型液晶材料，一負介電各向異性△ε為－5且一折射率各向異性△n為0.13。作為液晶層厚度之單元間隙d係設定在3.5 μm。接著製造液晶顯示元件10。
一第一至一第三比較範例如下所示。
<第一比較範例>...液晶材料之△ε之減小
執行上述相同製程，直到一密封形成，並改變一液晶材料，產生依據本發明之具體實施例之液晶顯示元件。
對於該液晶材料，使用介電各向異性△ε為－4.7、－4.5、－4及－3.5的四個條件，並將折射率各向異性△n設定在0.13。作為液晶層厚度之單元間隙d係設定在3.5 μm。接著使用一撓性佈線板及類似等來執行外部封裝，並製造一能夠形成一影像之液晶顯示元件。執行下述評估，並與一具有普通構造之現有範例進行比較。結果如上表1及圖12中所示。圖12顯示|△ε|與閃爍之間的關係。
[評估](預燒)依據本具體實施例之液晶顯示元件係在70℃下放置於一投射型顯示器裝置內，並使得保持一棋格圖案持續8小時。
其後，將該等液晶顯示元件切換至一光柵圖案，並執行一影像品質評估。等級為：一叉(×)用於一留下一清晰可見棋格圖案之液晶顯示元件；一三角(△)用於一留下部分棋格圖案之液晶顯示元件；一圓圈(○)用於一留下很難看見棋格圖案之液晶顯示元件；及一雙圓圈(◎)用於一不留下任何可見棋格圖案之液晶顯示元件。
(閃爍值)使用一頻譜分析儀來執行測量。
一閃爍值可接收性準則如圖13所示。在查看一預燒影像之後，50人填寫了一NG－OK調查問卷。
由此，在該閃爍值為14 dB或更高時得出一NG判斷。
換言之，從圖12可明白，可執行控制以藉由設計使得在70℃下|△ε|<4.5來在14 dB或更低下發生預燒。
(光照射測試)依據本發明之具體實施例之液晶顯示元件係具有一250－W UHP燈，在90℃下放置於一光照射測試裝置內，並觀察到在一特定時間之後發生周邊變化。
等級為：一叉(×)用於一在整個螢幕上具有變化或污點之液晶顯示元件；一三角(△)用於一在部分螢幕上具有變化或污點之液晶顯示元件；一圓圈(○)用於一具有很難看見變化或污點之液晶顯示元件；及一雙圓圈(◎)用於一不具有任何可見異常之液晶顯示元件。
在預燒、閃爍值及光照射測試結果方面，介電各向異性△ε為－4.5或更小之液晶顯示元件較出色。
因而，依據本發明之具體實施例之液晶顯示元件可提供一更可靠更高品質液晶顯示元件。
<第二比較範例>...自由基起始劑之減小
執行上述相同製程，直至一密封形成，然後改變該密封材料之一條件。
依據本發明之具體實施例之液晶顯示元件係在0.08%、0.06%、0.05%或不使用任何自由基起始劑之條件下產生。
關於液晶材料，介電各向異性△ε為－5，而折射率各向異性△n係設定在0.13。作為液晶層厚度之單元間隙d係設定在3.5 μm。接著使用一撓性佈線板及類似等來執行外部封裝，並製造一能夠形成一影像之液晶顯示元件。執行下述評估，並與一具有普通構造之現有範例進行比較。結果顯示於上表1及圖14中。圖14顯示自由基起始劑數量與閃爍之間的關係。
[評估](預燒)依據本具體實施例之液晶顯示元件係在70℃下放置於一投射型顯示器裝置內，並使得保持一棋格圖案持續8小時。
其後，將該等液晶顯示元件切換至一光柵圖案，並執行一影像品質評估。等級為：一叉(×)用於一留下一清晰可見棋格圖案之液晶顯示元件；一三角(△)用於一留下部分棋格圖案之液晶顯示元件；一圓圈(○)用於一留下很難看見棋格圖案之液晶顯示元件；及一雙圓圈(◎)用於一不留下任何可見棋格圖案之液晶顯示元件。
(閃爍值)使用一頻譜分析儀來執行測量。
在查看一預燒影像之後，50人填寫了一NG－OK調查問卷。
由此，在該閃爍值為14 dB或更高時得出一NG判斷。從圖14可明白，當在70℃，|△ε|＝5.0情況下減小液晶中自由基起始劑數量時，會降低預燒位準。
(光照射測試)依據本發明之具體實施例之液晶顯示元件係具有一250－W UHP燈，在90℃下放置於一光照射測試裝置內，並觀察到在一特定時間之後發生周邊變化。
等級為：一叉(×)用於一在整個螢幕上具有變化或污點之液晶顯示元件；一三角(△)用於一在部分螢幕上具有變化或污點之液晶顯示元件；一圓圈(○)用於一具有很難看見變化或污點之液晶顯示元件；及一雙圓圈(◎)用於一不具有任何可見異常之液晶顯示元件。
在預燒、閃爍值及光照射測試結果方面，介電各向異性△ε為－4.5或更小之液晶顯示元件較出色。
(黏度)使用一張力計，藉由使用依據一具體實施例之一固定數量密封材料來塗布一玻璃片，允許該密封材料在100 mW/cm2 壓力下固化持續60秒鐘，且其後在130℃下在一烤箱內烘烤密封材料一小時所獲得之樣本係經受一強度測量。顯示具有用於一具有一普通構造之現有範例之一值的相關值。
其後進行一在60℃及90%下持續500小時之保存測試，並再次執行該強度測量。
其顯示在預燒、閃爍值及光照射測試結果方面，具有0.05 wt%自由基起始劑之液晶顯示元件較出色。
沒有由於自由基起始劑減小而減小黏度之風險。特定言之，當將自由基起始劑減小至零wt%時不會出現任何問題。
已顯示，當引入一特定數量陽離子起始劑時獲得一充分黏附效應。
因而，依據本發明之具體實施例之液晶顯示元件可提供一更可靠更高品質液晶顯示元件。
<第三比較範例>...減小△ε並減小自由基起始劑之協同效應
執行上述相同製程，直至一密封形成，然後改變該密封材料之一條件。
設定一不使用任何自由基起始劑之條件。關於液晶材料，介電各向異性△ε為－3.5，而折射率各向異性△n係設定在0.13。作為液晶層厚度之單元間隙d係設定在3.5 μm。接著使用一撓性佈線板及類似等來執行外部封裝，並製造一能夠形成一影像之液晶顯示元件。執行下述評估，並與一具有普通構造之現有範例進行比較。結果如上表1及圖15中所示。圖15顯示|△ε|與閃爍之間的關係。
[評估](預燒)依據本具體實施例之液晶顯示元件係在70℃下放置於一投射型顯示器裝置內，並使得保持一棋格圖案持續8小時。
其後，將該等液晶顯示元件切換至一光柵圖案，並執行一影像品質評估。等級為：一叉(×)用於一留下一清晰可見棋格圖案之液晶顯示元件；一三角(△)用於一留下部分棋格圖案之液晶顯示元件；一圓圈(○)用於一留下很難看見棋格圖案之液晶顯示元件；及一雙圓圈(◎)用於一不留下任何可見棋格圖案之液晶顯示元件。
(閃爍值)使用一頻譜分析儀來執行測量。
在查看一預燒影像之後，50人填寫了一NG－OK調查問卷。
由此，在該閃爍值為14 dB或更高時得出一NG判斷。
(光照射測試)依據本發明之具體實施例之液晶顯示元件係具有一250－W UHP燈，在90℃下放置於一光照射測試裝置內，並觀察到在一特定時間之後發生周邊變化。
等級為：一叉(×)用於一在整個螢幕上具有變化或污點之液晶顯示元件；一三角(△)用於一在部分螢幕上具有變化或污點之液晶顯示元件；一圓圈(○)用於一具有很難看見變化或污點之液晶顯示元件；及一雙圓圈(◎)用於一不具有任何可見異常之液晶顯示元件。
在預燒、閃爍值及光照射測試結果方面，介電各向異性△ε為－4.5或更小之液晶顯示元件較出色。
(黏度)使用一張力計，藉由使用依據一具體實施例之一固定數量密封材料來塗布一玻璃片，允許該密封材料在100 mW/cm2 壓力下固化持續60秒鐘，且其後在130℃下在一烤箱內烘烤密封材料一小時所獲得之樣本經受一強度測量。顯示具有用於一普通構造範例(現有範例)之一值的相對值。
其後進行一在60℃及90%下持續500小時之保存測試，並再次執行該強度測量。
減小自由基起始劑與減小介電各向異性△ε之一組合可在所有評估項提供極佳的結果。
因而，依據本發明之具體實施例之液晶顯示元件可提供一更可靠更高品質液晶顯示元件。
接著將參考圖16之一示意構造圖說明作為使用上述液晶顯示元件之一電子裝置範例的一投射型液晶顯示裝置之構造。
如圖16所示，投射型液晶顯示裝置(液晶投影機)300係藉由沿一光軸C依次配置一光源301、一透射型液晶顯示元件302及一投射光學系統303來形成。
從一形成光源301之燈304所發射之一光成分向後輻射，藉由一反射器305而在一前進方向上聚光，接著進入一聚光透鏡306。聚光透鏡306進一步集中該光，然後經由一入射側偏光板307將該光引導向液晶顯示元件302。
該引導光係藉由液晶顯示元件302與一發射側偏光板308來轉換成一影像，該液晶顯示元件具有一快門或一光閥之一功能。所顯示影像係經由投射光學系統303放大並投射在一螢幕310上。
順便提及，一濾波器314係插入於光源301與聚光透鏡306之間以移除來自該光源之光內所包括之不必要波長的光，例如紅外光及紫外光。
接著將參考圖17來說明作為使用上述液晶顯示元件之一電子裝置範例的一投射型液晶顯示裝置之構造。
圖17係一投射型液晶顯示裝置500之一光學系統構造之一示意圖，該投射型液晶顯示裝置具有三個上述液晶顯示元件，分別用作液晶顯示元件562R、562G及562B以獲得RGB。
投射型液晶顯示裝置500使用一光源裝置520及一均勻照明光學系統523作為一光學系統。
投射型液晶顯示裝置500包括：一作為分色構件之分色光學系統524，其用於將從均勻照明光學系統523所發射之一光通量W分離成紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)；三個作為調變構件之光閥525R、525G及525B，其用於調變彩色光通量R、G及B；一作為色彩合成構件之色彩合成稜鏡510，其用於在該調變之後合成該等彩色光通量；及一用作投射構件之投射透鏡單元506，其用於將該合成光通量放大並投射在一投射平面600之一表面上。投射型液晶顯示裝置500進一步包括一光導系統527，其用於將藍色光通量B引導至對應光閥525B。
均勻照明光學系統523包括兩透鏡板521及522與一反射鏡531。該等兩個透鏡板521及522係以一相互正交狀態而配置，同時反射鏡531內插於該等兩個透鏡板521及522之間。均勻照明光學系統523之該等兩個透鏡板521及522各具有以一矩陣形式配置的複數個矩形透鏡。
從光源裝置520所發射之一光通量係藉由第一透鏡板521之矩形透鏡而分成複數個部分光通量。該些部分光通量係使得藉由第二透鏡板522之矩形透鏡而在該等三個光閥525R、525G及525B附近相互一致。
因而，藉由使用均勻照明光學系統523，即便在光源裝置520在該發射光通量之一區段內具有一不均勻照明分佈，仍可使用均勻輻射光來照射三個光閥525R、525G及525B。
分色光學系統524包括一藍及綠反射分色鏡541、一綠反射分色鏡542及一反射鏡543。
首先，藍及綠反射分色鏡541以一直角反射光通量W內所包括之藍光通量B與綠光通量G。藍光通量B與綠光通量G到達綠反射分色鏡542側。紅光通量R穿過藍及綠反射分色鏡541。後面的反射鏡543以一直角反射紅光通量R。接著將紅光通量R從一用於紅光通量R之發射零件544發射至稜鏡單元510側。
接著，在藍及綠反射分色鏡541所反射之藍光通量B及綠光通量G之中，僅綠光通量G係藉由綠反射分色鏡542而以一直角來反射。接著將綠光通量G從一用於綠光通量G之發射零件545發射至該色彩合成光學系統側。藍光通量B穿過綠反射分色鏡542，從一用於藍光通量B之發射零件546發射至光導系統527側。
在此情況下，從一用於均勻照明光學系統523之光通量W之發射零件至用於分色光學系統524中個別光通量之該等發射零件544、545及546之距離係設定實質上相互相等。在分色光學系統524中，一聚光透鏡551與一聚光透鏡552係分別配置於用於紅光通量R之發射零件544與用於綠光通量G之發射零件545之發射側。因而，從個別發射零件所發射之紅光通量R與綠光通量G進入聚光透鏡551與聚光透鏡552，接著加以凖直。
如此分別經凖直之紅光通量R與綠光通量G進入光閥525R與光閥525G以加以調變，使得將對應於個別色光部分之影像資訊添加至紅光通量R與綠光通量G。
即，驅動構件(圖中未顯示)依據影像資訊來切換控制該些液晶顯示元件，且因此調變穿過該等液晶顯示元件之個別色光部分。同時，經由光導系統527將藍光通量B引導至對應光閥525B，且接著依據影像資訊在光閥525B中加以類似地調變。
順便提及，本範例中的該等光閥525R、525G及525B係液晶光閥，其包括入射側偏光板560R、560G及560B、發射側偏光板561R、561G及561B與分別配置於入射側偏光板560R、560G及560B與發射側偏光板561R、561G及561B之間的液晶顯示元件562R、562G及562B。
光導系統527包括：一聚光透鏡554，其係佈置於用於藍光通量B之發射零件546之發射側；一入射側反射鏡571；一發射側反射鏡572；一中間透鏡573，其係佈置於該等反射鏡之間；及一聚光透鏡553，其係佈置於光閥525B之一前側。
從聚光透鏡546所發射之藍光通量係經由光導系統527而引導至液晶顯示元件562B，且接著加以調變。在個別彩色光通量之光學路徑長度(即從用於光通量W之發射部分至該等個別液晶顯示元件562R、562G及562B之距離)中，藍光通量B之光學路徑長度最長。因此，藍光通量遭受一最大數量的光損失。
然而，光導系統527之介入可減小光數量損失。藉由穿過個別光閥525R、525G及525B之彩色光通量R、G及B進入色彩合成稜鏡510以在色彩合成稜鏡510內加以合成。由色彩合成稜鏡510合成該等彩色光通量R、G及B所獲得之光經由投射透鏡單元506以一預定位置而經放大並投射至投射平面600之表面。
應注意，在不僅應用於一投射型液晶顯示元件，而且還應用於包括一反射型液晶顯示元件、一LCOS裝置及一有機EL裝置之任一者時，本發明均提供上述效果。
此外，當本發明應用於任一液晶顯示元件時，包括一內建驅動型液晶顯示元件、一具有外部驅動電路型液晶顯示元件、一在對角從1英吋至大約15英吋或更大範圍變化之各種大小液晶顯示元件及一簡單矩陣型、一TFD主動矩陣型、一被動矩陣驅動型、一光學旋轉模式、一雙折射模式及類似等之液晶顯示元件均可預期上述效果。
如上述，依據本具體實施例之一主動陣列型液晶顯示元件具有電極13及14形成於個別基板11及12之相對表面上，以便以一矩陣形式形成像素，且其執行圖框轉換驅動，其中一施加於各像素電極之電壓極性相同並在各圖框中轉換。一用於以一預定方向對齊一液晶之對齊膜係形成於兩基板11及12上。該等兩基板11及12係藉由一密封材料15而相互層疊，使得該等兩基板11及12相互相對，同時在該等兩基板11及12之間具有一預定間隙。一垂直對齊液晶層16係內插於相互層疊以相互相對之基板11及12對之間。可作為折射率各向異性△n與形成於一液晶層16內之一液晶材料之一單元間隙d之乘積提供之一延遲△nd之範圍係小於0.55 μm，且在一測量溫度70℃下形成液晶層16之液晶材料之介電各向異性△ε之範圍係－4.5至小於零。因而，可獲得下列效果。
可靠性得到較大程度地改良，且因此可獲得較高影像品質。可防止由於在實現更高清晰度及實現高對比與快速回應所涉及之一狹窄單元間隙所引起之一液晶與一高折射率各向異性之一異常對齊。此外，在諸如一投影機或類似等之一投射型LCD中，不僅可實現更長的壽命，而且還可實現更高的亮度，因為一燈所施加之較大數量光與面板大小減小或由於放大有效像素區域所引起之更高孔徑比。
習知此項技術者應明白可根據設計要求及其他因素進行各種修改、組合、子組合及變更，只要其係在隨附申請專利範圍或其等效內容的範疇內。
1．．．TFT陣列基板
2．．．反向基板
3．．．對齊膜層
4．．．對齊膜層
5．．．液晶層
10、10A．．．液晶顯示元件
11．．．TFT陣列基板
12．．．透明反向基板
13．．．像素電極
14．．．ITO膜/電極
15．．．密封材料
16．．．垂直對齊液晶層
21．．．像素顯示區域
22．．．水平傳送電路
23－1．．．垂直傳送電路
23－2．．．垂直傳送電路
24．．．預充電電路
25．．．位準轉換電路
26．．．資料線
27．．．掃描線(閘極佈線)
28．．．像素切換電晶體
29．．．液晶
30．．．輔助電容(儲存電容)
31．．．共同佈線
32．．．第一光遮蔽膜
33．．．第一層間膜
34．．．多晶矽膜(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．．．第一佈線膜
40．．．第三層間膜
41．．．第二接點
42．．．第二光遮蔽膜
43．．．第四層間膜
44．．．第三接點
45．．．透明電極
46．．．柱狀間隔物
300．．．投射型液晶顯示裝置(液晶投影機)
301．．．光源
302．．．透射型液晶顯示元件
303．．．投射光學系統
304．．．燈
305．．．反射器
306．．．聚光透鏡
307．．．入射側偏光板
308．．．發射側偏光板
310．．．螢幕
314．．．濾波器
500．．．投射型液晶顯示裝置
506．．．投射透鏡單元
510．．．稜鏡單元/色彩合成稜鏡
520．．．光源裝置
521．．．透鏡板
522．．．透鏡板
523．．．均勻照明光學系統
524．．．分色光學系統
525R．．．光閥
525G．．．光閥
525B．．．光閥
527．．．光導系統
531．．．反射鏡
541．．．藍及綠反射分色鏡
542．．．綠反射分色鏡
543．．．反射鏡
544．．．發射零件
545．．．發射零件
546．．．發射零件
551．．．聚光透鏡
552．．．聚光透鏡
553．．．聚光透鏡
554．．．聚光透鏡
560R．．．入射側偏光板
560G．．．入射側偏光板
560B．．．入射側偏光板
561R．．．發射側偏光板
561G．．．發射側偏光板
561B．．．發射側偏光板
562R．．．液晶顯示元件
562G．．．液晶顯示元件
562B．．．液晶顯示元件
571．．．入射側反射鏡
572．．．發射側反射鏡
573．．．中間透鏡
600．．．投射平面
圖1A至1D係顯示一預燒發生假設模型範例之圖示；圖2係依據本具體實施例之一主動矩陣型液晶顯示元件之一般構造之一斷面圖；圖3係顯示在依據本具體實施例之主動矩陣型液晶顯示元件之一陣列基板(液晶面板部分)內之一配置範例的一圖式；圖4係顯示依據本具體實施例之主動矩陣型液晶顯示元件之一TFT陣列基板側之一具體結構範例的一斷面圖；圖5係顯示介電各向異性△ε與K33之條件改變時電壓對透射率特性曲線的一圖式，且係顯示在K33為10之情況下電壓對透射率特性曲線的一圖式；圖6係顯示介電各向異性△ε與K33之條件改變時電壓對透射率特性曲線的一圖式，且係顯示在K33為15之情況下電壓對透射率特性曲線的一圖式；圖7係顯示介電各向異性△ε與K33之條件改變時電壓對透射率特性曲線的一圖式，且係顯示在K33為20之情況下電壓對透射率特性曲線的一圖式；圖8係顯示透射率為100%時介電各向異性△ε與飽和電壓之間關係的一圖式；圖9係顯示當在施加電壓＝5 V下，△ε及K33之該等條件改變時在具有一550 nm波長之綠光情況下△nd對透射率特性曲線的一圖式；圖10係顯示介電各向異性△ε與延遲△nd之間關係的一圖式，該關係可從圖9之特性來推導；圖11係顯示一像素間距、對齊干擾及一單元間隙之間關係的一圖式；圖12係顯示在一第一比較範例中|△ε|與閃爍之間關係的一圖式；圖13係顯示一閃爍值可接受性準則的一圖式；圖14係顯示一自由基起始劑數量與閃爍之間關係的一圖式；圖15係顯示在一第三比較範例中|△ε|與閃爍之間關係的一圖式；圖16係顯示依據本具體實施例之一投射型液晶顯示裝置範例之一示意性構造圖；以及圖17係顯示依據本具體實施例之一三面板型投射型液晶顯示裝置之一更具體範例之一構造圖。
10．．．液晶顯示元件
11．．．TFT陣列基板
12．．．透明反向基板
13．．．像素電極
14．．．ITO膜/電極
15．．．密封材料
16．．．垂直對齊液晶層

Claims (7)

  1. 一種液晶顯示元件，其中一液晶層係內插於一對藉由一密封材料而相互層疊之基板之間，使得對齊膜相互相對，同時在該等對齊膜之間具有一預定間隙，其中在一測量溫度70。C下一用於該液晶層之材料之介電各向異性△ε之一範圍係-4.5至-2，其中用於該液晶層之一液晶材料係一垂直對齊型液晶，且讓△n為折射率各向異性並讓d為一單元間隙，一延遲△nd之一範圍係從0.34 μm至0.55 μm，且其中相對於以一用於一密封材料之基底材料之重量計100份，一光-自由基聚合起始劑之含量係小於0.05重量百分比。
  2. 如請求項1之液晶顯示元件，其中該液晶顯示元件係一主動矩陣型液晶顯示元件，其執行圖框反轉驅動，其中一施加於各像素電極之電壓極性相同並在各圖框中反轉。
  3. 如請求項1之液晶顯示元件，其中一具有該像素電極之液晶面板係一透射型液晶面板。
  4. 如請求項1之液晶顯示元件，其中該液晶顯示元件之一像素間距係20 μm或更小。
  5. 如請求項1之液晶顯示元件，其中一無機對齊膜係用作該等對齊膜。
  6. 一種投射型液晶顯示裝置，其包含：一光源； 一液晶顯示元件；一聚光光學系統，其用於將從該光源所發射之光引導至該液晶顯示元件；以及一投射光學系統，其用於藉由該液晶顯示元件來放大並投射光調變所產生之光；其中該液晶顯示元件具有一液晶層內插於一對藉由一密封材料而相互層疊之基板之間，使得對齊膜相互相對，同時在該等對齊膜之間具有一預定間隙，以及其中在一測量溫度70℃下一用於該液晶層之材料之介電各向異性△ε之一範圍係-4.5至小於-2，其中用於該液晶層之一液晶材料係一垂直對齊型液晶，且讓△n為折射率各向異性並讓d為一單元間隙，一延遲△nd之一範圍係從0.34 μm至0.55 μm，且其中相對於以一用於一密封材料之基底材料之重量計100份，一光-自由基聚合起始劑之含量係小於0.05重量百分比。
  7. 如請求項6之投射型液晶顯示裝置，其中該液晶顯示元件係一主動矩陣型液晶顯示元件，其執行圖框反轉驅動，其中一施加於各像素電極之電壓相同極性並在各圖框中反轉。
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