ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ ДИСПЛЕЙ Российский патент 2012 года по МПК G02F1/1337 

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к жидкокристаллическим дисплеям и, в частности, к жидкокристаллическому дисплею, имеющему так называемые вытянутые в горизонтальном направлении электроды элементов изображения.

Предпосылки создания изобретения

Традиционно жидкокристаллические дисплеи и, в частности, жидкокристаллические дисплеи с активной матрицей широко использовались как устройства отображения.

Такой жидкокристаллический дисплей имеет элементы изображения, соответственно оснащенные переключающими элементами, и переключающие элементы управляются путем создания множества линий сканирующих сигналов и множества линий видеосигнала, пересекающихся друг с другом. Переключающие элементы создаются в точках пересечения между линиями сигнала и линиями видеосигнала, и электроды элементов изображения, подсоединяемые к переключающим элементам, создаются таким образом, чтобы соответствовать элементам изображения.

Типы расположения

Были предложены различные типы расположения молекул жидкого кристалла в таком жидкокристаллическом дисплее. Далее будут описаны такие типы расположения молекул жидкого кристалла.

Примеры разных типов расположения, предложенных до настоящего времени, включают: TN-тип (скрученный нематический), в котором молекулы жидкого кристалла скручены приблизительно на 90 градусов, VA-тип (вертикальный способ расположения), в котором молекулы жидкого кристалла выровнены вблизи вертикали по отношению к подложке, и т.п.

В частности, такой жидкокристаллический дисплей VA-типа или тому подобный может быть создан с управляющими расположением частями для регулировки того, вдоль какого направления располагаются молекулы жидкого кристалла. Далее дается объяснение со ссылкой на фиг.12. Фиг.12 представляет собой вид поперечного сечения, схематично показывающий конструкцию жидкокристаллического дисплея.

Например, в таком жидкокристаллическом дисплее VA-типа каждый элемент изображения может быть снабжен множеством областей расположения, т.е. множеством доменов, для улучшения зависимости угла наблюдения. Кроме того, множество доменов может быть сформировано путем создания выступов или надрезов (выемок) в пикселях. Далее дается конкретное объяснение.

Т.е., как показано на фиг.12, жидкокристаллический дисплей 10 включает первую подложку 22, вторую подложку 24, расположенную напротив в первой подложке 22, и жидкокристаллический материал 28, заключенный между первой подложкой 22 и второй подложкой 24. На первой подложке 22 располагается изолирующая пленка 70. На изолирующей пленке 70 располагаются электроды 60 элементов изображения. На электродах 60 элементов изображения располагается выравнивающая пленка 112.

С другой стороны, вторая подложка 24 обеспечивается общим электродом 90, служащим в качестве противоэлектрода так же, как и цветовой фильтр (не показан) и черная матрица (не показана). Кроме того, на общем электроде располагается выравнивающая пленка 114.

В жидкокристаллическом дисплее 10 фиг.12 вторая подложка 24 снабжается ребрами (заклепками) 100а, служащими как части для регулирования расположения 100, как упоминалось выше.

Каждое из ребер 100а, которое является выступом, расположенным на второй подложке, имеет форму усеченного конуса. Фиг.12 показывает область, соответствующую по существу отдельному элементу изображения 14, и каждый элемент изображения 14 снабжается такой частью для регулирования расположения 100, как упоминалось выше.

Что касается жидкокристаллического дисплея, снабженного такими частями для регулирования расположения 100, как упоминалось выше, методика создания ребра в центре сечения каждого субпикселя (субэлемента изображения) описывается, например, в патентной литературе под номером 1.

Список цитируемой литературы

Патентная литература № 1 - опубликованная заявка на патент Японии, Tokukai 2007-156328 А (дата публикации: 21 июня 2007 года)

Патентная литература № 2 - опубликованная заявка на патент Японии, Tokukaihei, 11-167127 А (дата публикации: 22 июня 1999 года)

Краткое описание изобретения

Однако такая стандартная конструкция, которая описана в патентной литературе под номером 1, может обладать низким оптическим коэффициентом пропускания.

Т.е. ребра 100а, которые служат в качестве частей для регулирования расположения 100, как упомянуто выше, в общем имеют низкий оптический коэффициент пропускания, поскольку они изготавливаются из материалов различных видов, таких как полимеры.

По этой причине та часть каждого элемента изображения 14, которая обеспечивается соответствующим ребром 100а, имеет более низкий оптический коэффициент пропускания, чем часть элемента изображения 14, которая не обеспечивается таким ребром 100а. Кроме того, часть, в которой было сформировано ребро, служит в качестве границы между различными направлениями расположения жидкокристаллического материала, в результате чего молекулы жидкого кристалла имеют тенденцию выстраиваться вдоль нежелательного направления. По этой причине часть, в которой было сформировано ребро, является настолько несущественной с точки зрения вклада в оптический коэффициент пропускания, что требуемое изображение может быть не получено.

Следовательно, жидкокристаллический дисплей, сконструированный таким образом, может обладать низким оптическим коэффициентом пропускания и качеством изображения в целом.

Надрезы (выемки)

С другой стороны, также возможна конструкция, в которой части для регулирования расположения 100 создаются как надрезы (выемки) в электроде(дах), а не как такие выступы, как ребра 100а. Объяснение дается со ссылкой на части (а) и (b) фиг.13, которые представляют собой вид поперечных сечений, каждый из которых схематично показывает конструкцию жидкокристаллического дисплея 10.

Часть (а) фиг.13 показывает конструкцию жидкокристаллического дисплея 10, в котором вместо ребер 100а создаются надрезы 100b в общем электроде 90 второй подложки 24 в качестве таких частей для регулирования расположения 100, как показано на фиг.12.

«Надрезы (выемки) 100b» здесь означают пропущенные части, каждая из которых формируется путем срезания части электрода, такого как общий электрод 90, внутри области его соответствующего элемента изображения 14.

Кроме того, каждый из надрезов может быть создан, например, на первой подложке 22, внутри ее соответствующего элемента изображения 14, вместо создания на второй подложке 24, внутри соответствующего элемента изображения 14. Конкретно, как показано на части (b) фиг.13, надрезы могут создаваться в электродах 60 элементов изображения, расположенных напротив общего электрода 90.

Здесь нужно отметить, что независимо от того, сделаны ли надрезы на первой подложке 22, второй подложке 24 или обеих из них, надрезы приводят к тому, что жидкокристаллический дисплей 10 имеет более низкий оптический коэффициент пропускания как целое.

Причина этого состоит в том, что трудно приложить напряжение к жидкокристаллическому материалу 28 на участках таких срезанных частей, трудно получить требуемый оптический коэффициент пропускания, когда жидкокристаллический дисплей 10 поворачивают.

Как описано выше, жидкокристаллический дисплей, снабженный частями для регулирования расположения, может обладать низким оптическим коэффициентом пропускания.

Электроды элементов изображения, вытянутые по вертикали

Далее описывается форма каждого элемента изображения в жидкокристаллическом дисплее.

В общем, форма элемента изображения представляет собой вытянутую по вертикали форму, соответственно, форма электрода элемента изображения, соответствующего элементу изображения, также является вытянутой по вертикали. Далее дается объяснение со ссылкой на часть (а) фиг.14. Часть (а) фиг.14 показывает расположение элементов изображения 14 в жидкокристаллическом дисплее 10, способном создавать цветное изображение.

Для цветного дисплея создаются три вида элементов изображения 14, а именно красные (R), зеленые (G) и синие (B) элементы изображения 14, как показано на части (а) фиг.14.

Кроме того, ряд таких трех элементов изображения 14, а именно R, G, B элементы изображения 14, формирует отдельный пиксель 16.

Пиксель 16 обычно имеет форму квадрата, например, поэтому более естественное изображение может быть получено для человека, который смотрит на жидкокристаллический дисплей 10. Кроме того, в большинстве случаев жидкокристаллический дисплей 10 имеет форму вытянутого в горизонтальном направлении прямоугольника, следовательно, каждый из элементов изображения 14 имеет вертикально вытянутую форму, поэтому большее число линий сигналов может быть протянуто от более длинной стороны прямоугольника.

Конкретно, пиксель 16 разделяется в продольном направлении на три элемента изображения 14, а именно на R,G,B элементы 14, каждый из которых имеет вертикально вытянутую форму, в результате чего каждый пиксель 16 имеет три вертикальных линии сигналов (линии видеосигналов 35) и одну горизонтальную линию сигналов (линия сканирующих сигналов 32), в результате этого большее число линий сигналов протягивается от горизонтальной, более длинной стороны прямоугольника, по сравнению с вертикальной стороной прямоугольника.

Кроме того, каждый из элементов изображения 14 имеет электрод 60 элемента изображения, сформированный поперек, по существу всей его области, следовательно, поскольку элемент изображения 14 имеет вытянутую в вертикальном направлении форму, как упомянуто выше, электрод 60 элемента изображения также имеет вертикально вытянутую форму.

Вытянутые в горизонтальном направлении электроды элементов изображения

Как альтернатива таким вытянутым в вертикальном направлении электродам 60 элементов изображения была предложена конструкция, имеющая электроды 60 элементов изображения, вытянутые в горизонтальном направлении. В этой конфигурации предпринимается попытка снижения расхода энергии за счет уменьшения количества линий видеосигнала 35. Далее дается объяснение со ссылкой на часть (b) фиг.14. Часть (b) фиг.14 показывает расположение элементов изображения 14 в жидкокристаллическом дисплее 10, способном быть цветным дисплеем, как на части (а) фиг.14.

В таком жидкокристаллическом дисплее 10, имеющем электроды 60 элементов изображения, вытянутые в горизонтальном 6 направлении, как показано на части (b) фиг.14, каждый пиксель 16 разделяется в поперечном направлении на три вытянутых по вертикали элемента изображения 14, сформированных внутри пикселя 16, вместо разделения в продольном направлении, как упоминалось раньше. Элементы изображения 14 представляют собой R, G и B элементы изображения соответственно.

Поскольку каждый из элементов изображения 14 имеет форму, вытянутую в горизонтальном направлении, соответствующий электрод 60 элемента изображения также имеет форму, вытянутую в горизонтальном направлении.

Принятие такой конструкции делает возможным уменьшение количества линий видеосигнала 35, т.е. вертикальных линий сигнала, до 1 для каждого пикселя 16, при увеличении количества линий сканирующих сигналов 32, т.е. горизонтальных линий сигнала до 3. Поскольку количество формирователей для линий видеосигнала 35, которые в общем расходуют больше энергии и имеют большую стоимость производства, чем формирователи для линий сканирующих сигналов 32, может быть уменьшено, может быть достигнуто снижение расхода энергии и стоимости производства.

Далее, так как формирователи для линий сканирующих сигналов 32 являются менее сложными в схеме формирователей, чем формирователи для линий видеосигналов 35, может быть достигнуто уменьшение величины пространства, в котором закреплены формирователи. Это уменьшение дает вклад в уменьшение размера жидкокристаллического дисплея 10.

Кроме того, поскольку формирователи для линий сканирующих сигналов 32 являются менее сложными в схеме формирователей, чем формирователи для линий видеосигналов 35, легко сформировать схему формирователей для линий сканирующих сигналов 32 и схему формирователей для линий видеосигналов 35 в одном формирователе. В этом случае количество формирователей может быть уменьшено, что дает вклад не только в уменьшение размера жидкокристаллического дисплея 10, но также в уменьшение стоимости смонтированных формирователей.

Такой жидкокристаллический дисплей, имеющий электроды элементов изображения, вытянутые в горизонтальном направлении, описан, например, в патентной литературе под номером 2. Т.е. с целью снижения стоимости производства и расхода энергии в патентной литературе под номером 2 описывается жидкокристаллический дисплей, имеющий электроды элементов изображения, более длинные стороны которых проходят вдоль линий сканирующих сигналов.

Термин «жидкокристаллический конденсатор» здесь означает конденсатор, который сформирован из жидкокристаллического материала между таким электродом элемента изображения и таким общим электродом и имеет такие характеристики, которые изменяют его диэлектрическую постоянную, т.е. емкость в соответствии с приложенным напряжением и температурой. Термин «накопительный конденсатор» здесь обозначает конденсатор, расположенный параллельно с таким жидкокристаллическим конденсатором, который работает для улучшения качества изображения за счет предотвращения изменения потенциала элемента изображения, вызываемого изменением емкости жидкого кристалла.

Далее дается объяснение со ссылкой на фиг.15 и 16, каждая из которых показывает конструкцию жидкокристаллического дисплея, имеющего электроды элементов изображения, вытянутые в горизонтальном направлении. Здесь необходимо отметить, что как жидкокристаллический дисплей фиг.15, так и жидкокристаллический дисплей фиг.16 имеют линии сканирующих сигналов 32, каждая из которых сформирована между соседними электродами 60 элементов изображения.

Однако жидкокристаллический дисплей фиг.15 и жидкокристаллический дисплей фиг.16 используют различные способы формирования накопительного конденсатора. Т.е. жидкокристаллический дисплей 10 фиг.15 имеет линии 36 накопительного конденсатора, каждая из которых формируется в центральной части соответствующих электродов 60 элементов изображения, и каждая линия 36 накопительного конденсатора формирует накопительный конденсатор в сочетании с противоэлектродом 40 накопительного конденсатора 40, сформированным в положении, перекрывающемся с линией 36 накопительного конденсатора.

С другой стороны, жидкокристаллический дисплей 10 на фиг.16 не имеет линий 36 накопительного конденсатора, и каждая линия сканирующих сигналов 32, сформированная между соседними электродами 60 элементов изображения, формирует накопительный конденсатор в комбинации с противоэлектродом 40 накопительного конденсатора, сформированным в положении, перекрывающемся с линиями сканирующих сигналов 32 (CS on-gate способ).

В любом из таких жидкокристаллических дисплеев 10, имеющих электроды 60 элементов изображения, вытянутые в горизонтальном направлении, как показано на фиг.15 и 16, расположение линии сканирующих сигналов 32 между соседними электродами 60 элементов изображения увеличивает расстояние, на протяжении которого линия сканирующих сигналов 32 находится вблизи к электродам 60 элементов изображения. В результате жидкокристаллический дисплей 10 имеет тенденцию генерировать неравномерное изображение (отклонение в ориентации) из-за генерации наклонного электрического поля в области (см. область R40, показанную на фиг.15), где электроды 60 элемента изображения обращены к линии сканирующего сигнала 32.

Кроме того, конструкция, показанная на фиг.16, которая требует сравнительно большой площади линии сканирующего сигнала для получения необходимой накопительной емкости, с трудом позволяет достигать как высокое качество изображения, так и высокую величину формата изображения.

Таким образом, такие электроды элементов изображения, вытянутые в горизонтальном направлении, создают проблему, связанную с расположением линии сканирующих сигналов между соседними электродами элементов изображения.

Соответственно, возможна такая конструкция, в которой вместо расположения между электродами элементов изображения линия сканирующих сигналов создается внутри электродов элементов изображения, или, другими словами, она располагается таким образом, чтобы перекрываться с электродом элементов изображения, как показано на виде сверху.

Однако жидкокристаллический дисплей, сконструированный таким образом, обладает более низким оптическим коэффициентом как целое из-за уменьшения формата изображения.

Т.е. в общем линии сканирующих сигналов сделаны из металла и, следовательно, не передают свет. По этой причине та часть элемента изображения, в которой была сформирована такая линия сканирующих сигналов, не дает вклад в изображение, что приводит к уменьшению формата изображения.

Другой целью настоящего изобретения является получение жидкокристаллического дисплея с низкой стоимостью производства за счет уменьшения числа жидкокристаллических формирователей и стоимости их установки.

Для решения перечисленных выше проблем жидкокристаллический дисплей в соответствии с настоящим изобретением включает первую подложку, вторую подложку и жидкокристаллический материал, заключенный между первой подложкой и второй подложкой, с элементами изображения, расположенными в матрице, причем первая подложка снабжена: множеством линий сканирующих сигналов; множеством линий видеосигналов, пересекающих линии сканирующих сигналов; множеством переключающих элементов, электрически подсоединенных к линиям сканирующих сигналов и линиям видеосигналов; и электродами элементов изображения, электрически подсоединенными соответственно к переключающим элементам и расположенными таким образом, чтобы соответствовать элементам изображения; причем вторая подложка снабжена общим электродом, по меньшей мере, либо первая подложка, либо вторая подложка имеют области, соответствующие элементам изображения и снабженные частями для регулирования расположения, для регулировки расположения в жидкокристаллическом материале, по меньшей мере, либо линии сканирующих сигналов, либо линии видеосигналов перекрываются с электродами элементов изображения за счет изолирующего материала, как видно на виде сверху, части для регулирования расположения и линии сигналов, перекрывающиеся с электродами элементов изображения, по меньшей мере, частично перекрываются друг с другом, как показано на виде сверху.

В соответствии с приведенной выше конфигурацией части для регулирования расположения и линии сигналов перекрываются друг с другом внутри элементов изображения.

Надо отметить, что части для регулирования расположения служат для того, чтобы приводить молекулы жидкого кристалла, содержащиеся в жидкокристаллическом материале, в определенное расположение вдоль требуемого направления. Конкретно, примеры частей для регулирования расположения включают выступы, сформированные таким образом, что они обращены к жидкокристаллическому материалу, надрезы в электроде(дах), обращенные к жидкокристаллическому материалу, и т.п.

Кроме того, как описано выше, области, в которых сформированы части для регулирования расположения, как видно на виде сверху, обладают меньшим оптическим коэффициентом пропускания, чем области, где не созданы такие части для регулирования расположения.

С другой стороны, в общем линии сигналов, такие как линии сканирующих сигналов и линии видеосигналов, сделаны из металла. Следовательно, области, где сформированы линии сигналов, как видно на виде сверху, имеют более низкий оптический коэффициент пропускания, чем области, где такие линии сигналов не сформированы.

В сконструированном таким образом жидкокристаллическом дисплее части для регулирования расположения и линии сигналов перекрываются друг с другом, как показано на виде сверху.

Это делает возможным уменьшение площади, как показано на виде сверху области в каждом элементе изображения, который имеет низкий оптический коэффициент пропускания или который оказывает вредное воздействие на изображение.

В результате описанная выше конструкция дает возможность жидкокристаллическому дисплею, снабженному частями для регулирования расположения, достигать яркое, высококачественное изображение с высоким форматом изображения за счет подавления уменьшения формата изображения.

Кроме того, жидкокристаллический дисплей в соответствии с настоящим изобретением может быть сконструирован так, что электроды элементов изображения имеют большую длину вдоль линий сканирующих сигналов, чем длина, которую электроды элементов изображения имеют вдоль линий видеосигналов; линии сканирующих сигналов перекрываются с электродами элементов изображения за счет изолирующего материала на виде сверху; и части для регулирования расположения и линии сканирующих сигналов, по меньшей мере, частично перекрываются друг с другом, как видно на плане сверху.

В соответствии с описанной выше конструкцией электроды элементов изображения имеют большую длину вдоль линий сканирующих сигналов, чем длина, которую электроды элементов изображения имеют вдоль линий видеосигналов. Т.е. описанная выше конструкция представляет собой конструкцию с так называемыми втянутыми по горизонтали электродами элементов изображения. Как описано выше, такая конструкция позволяет уменьшать количество линий видеосигналов.

Так как количество формирователей линии видеосигналов, в общем, дают высокие расход энергии и стоимость производства, может быть получен жидкокристаллический дисплей с низкой стоимостью производства и расходом энергии путем ограничения количества формирователей и стоимости их установки.

Кроме того, жидкокристаллический дисплей в соответствии с настоящим изобретением может быть сконструирован таким образом, что части для регулирования расположения являются выступами.

Далее жидкокристаллический дисплей в соответствии с настоящим изобретением может быть сконструирован таким образом, что части для регулирования расположения являются надрезами в электродах элементов изображения.

Кроме того, жидкокристаллический дисплей в соответствии с настоящим изобретением может быть сконструирован таким образом, что части для регулирования расположения для регулирования расположения являются надрезами, сделанными в общем электроде.

В соответствии с вышеописанным части для регулирования расположения могут быть легко сформированы просто путем добавления формованных объектов, таких как выступы, в подложку или путем нанесения надрезов в электроде(дах) при формировании электрода(дов).

Далее выступы могут быть сформированы таким образом, чтобы они находились в контакте с поверхностью пленки (поверхностью выравнивающей пленки) противоположной подложки. В этом случае функции выступов работают не только как части для регулирования расположения, но также как разделители для размещения подложек со щелью между ними. Это исключает необходимость отдельно создавать разделители для сохранения щели ячейки и также исключает необходимость рассеивать разделители так, как пластиковые шарики при нанесении подложек. Это также дает возможность уменьшить стоимость производства.

Помимо этого жидкокристаллический дисплей в соответствии с настоящим изобретением может быть сконструирован таким образом, что: каждый элемент изображения подразделяется на множество субпикселей; каждый электрод элементов изображения разделяется на множество электродов субпикселей, соответствующих субпикселям; и субпиксельные электроды электрически подсоединяются друг к другу через соединяющие части электрода субпиксельных электродов.

В соответствии с приведенной выше конструкцией, как располагаются молекулы жидкого кристалла, содержащиеся в жидкокристаллическом материале, можно контролировать в каждой из множества областей, на которые разделен каждый из элементов изображения.

Это делает возможным создание жидкокристаллического дисплея с высокой степенью свободы в соответствии с требуемыми характеристиками, такими как формат изображения и скорость отклика.

Кроме того, жидкокристаллический дисплей в соответствии с настоящим изобретением может быть сконструирован таким образом, что соединяющие части субпиксельного электрода и линии, сканирующие сигналы, по меньшей мере, частично перекрываются друг с другом за счет изолирующего слоя, как показано на виде сверху.

Помимо этого жидкокристаллический дисплей в соответствии с настоящим изобретением может быть сконструирован так, что соединяющие части субпиксельного электрода имеют области, перекрывающиеся с линиями сканирующих сигналов и покрывающие линии сканирующих сигналов.

В соответствии с приведенной выше конструкцией соединяющие части субпиксельных электродов и линии сканирующих сигналов перекрываются друг с другом, как показано на виде сверху, или, более предпочтительно, линии сканирующих сигналов покрываются соединяющими частями субпиксельного электрода.

Другими словами, по меньшей мере, часть крайней стороны линий сканирующих сигналов перекрывается с соединяющими частями субпиксельного электрода, как показано на виде сверху.

Это делает возможным предотвращение ухудшения изображения (уменьшение контрастности), такого как недостаток света, возникающий из-за нарушения в расположении молекул жидкого кристалла под влиянием наклонного электрического поля, генерируемого на крайней стороне линий сканирующего сигнала.

Кроме того, жидкокристаллический дисплей в соответствии с настоящим изобретением может быть сконструирован так: электроды элементов изображения перекрываются с линиями сканирующих сигналов за счет изолирующего материала, как показано на виде сверху; и при концентрации внимания на одном из множества электродов элементов изображения электрод элемента изображения управляется одной из линий сканирующих сигналов, с которой перекрывается электрод элемента изображения.

Описанная выше конструкция делает возможным подавление проблемы, которая имеет тенденцию существовать, когда электрод элемента изображения управляется соседней линией сканирующих сигналов.

Т.е. когда электрод элемента изображения управляется соседней линией сканирующих сигналов, переключающий элемент, подсоединенный к электроду элемента изображения, имеет тенденцию перекрываться с соседним электродом элемента изображения. Это делает вероятным генерацию паразитной емкости между соседними электродами элемента изображения.

С другой стороны, в такой конструкции настоящего изобретения элемент изображения управляется линией сканирующих сигналов, перекрывающейся с ним; следовательно, нет вероятности генерации такой паразитной емкости.

Кроме того, жидкокристаллический дисплей в соответствии с настоящим изобретением может быть сконструирован так: первая подложка имеет линии накопительного конденсатора и противоэлектроды накопительного конденсатора, сформированные на ней; и каждая из линий накопительного конденсатора имеет главную часть, сформированную в области между этими электродами элементов изображения, которые являются соседними друг с другом, как показано на виде сверху.

Помимо этого жидкокристаллический дисплей в соответствии с настоящим изобретением может быть сконструирован таким образом: при концентрации внимания на одном из множества электродов элементов изображения та линия накопительного конденсатора, которая обращена к одному из противоэлектродов накопительного конденсатора, который находится в соединении с электродом элемента изображения, перекрывается с электродом элемента изображения, как показано на виде сверху, в то время как та линия накопительного конденсатора, которая не обращена к одному из противоэлектродов накопительного конденсатора, который находится в соединении с электродом элемента изображения, не перекрывается с электродом элемента изображения, как показано на виде сверху.

В соответствии с описанной выше конструкцией каждая линия накопительного конденсатора создается между соседними электродами элементов изображения; следовательно, уменьшение формата изображения можно предотвратить путем формирования линий накопительного конденсатора.

Помимо этого так как одна из линий накопительного конденсатора, которая не обращена к одному из противоэлектродов накопительного конденсатора, который находится в соединении с электродом элемента изображения, не перекрывается с электродом элемента изображения, можно предотвратить изменение потенциала, вызываемое накоплением соседнего противоэлектрода накопительного конденсатора, подсоединенного к соседнему элементу изображения, т.е. за счет емкости, соединяемой с соседним элементом изображения.

Кроме того, жидкокристаллический дисплей в соответствии с настоящим изобретением может быть сконструирован таким образом, что первая подложка создается с отражающей пленкой.

Помимо этого жидкокристаллический дисплей в соответствии с настоящим изобретением может быть сконструирован таким образом, что отражающая пленка и переключающие элементы перекрываются друг с другом, как видно на виде сверху.

Далее жидкокристаллический дисплей в соответствии с настоящим изобретением может быть сконструирован таким образом, что отражающая пленка и линии сканирующих сигналов перекрываются друг с другом, как видно на виде сверху.

В соответствии с приведенной выше конструкцией первая подложка создается с отражающей пленкой; следовательно, может быть получен полупрозрачный жидкокристаллический дисплей.

Далее, так как отражающая пленка перекрывается, как показано на виде сверху, с переключающим элементом и линиями сканирующих сигналов, которые, в общем, имеют экранирующие свет свойства, уменьшение формата изображения можно предотвратить путем создания отражающей пленки.

Кроме того, когда наносится отражающая пленка, переключающий элемент функционирует в качестве экранирующей свет пленки, против внешнего света, падающего на переключающий элемент. Внешний свет, падающий на полупроводниковый слой переключающего элемента, вызывает явление проводимости, которое приводит к ухудшению в характеристиках выключения. Следовательно, желательно, чтобы экранирующая свет пленка наносилась на переключающий элемент. Однако настоящая конструкция исключает такую необходимость по отдельности создавать экранирующую свет пленку. Кроме того, так как отражающая пленка наносится на подложку, на которой расположен переключающий элемент, не существует необходимости считаться со смещением расположения в ходе нанесения по сравнению со случаем, когда отражающая пленка наносится на другую подложку. Это исключает необходимость создания большой отражающей пленки, тем самым становится возможным избежать уменьшения формата изображения.

В жидкокристаллическом дисплее в соответствии с настоящим изобретением, как описано выше, по меньшей мере, либо первая подложка, либо вторая подложка имеет области, соответствующие элементам изображения и обеспеченные частями для регулирования расположения в жидкокристаллическом материале, по меньшей мере, либо линии сканирующих сигналов, либо линии видеосигналов перекрываются с электродами элементов изображения за счет изолирующего материала, как показано на виде сверху, и части для регулирования расположения, линии сигналов, перекрывающиеся с электродами элементов изображения, по меньшей мере, частично перекрываются друг с другом, как показано на виде сверху.

Это приводит к действию, позволяющему жидкокристаллическому дисплею, снабженному частями для регулирования расположения, достигать яркого, высококачественного изображения с высоким форматом изображения за счет подавления уменьшения формата изображения.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 схематически изображает конструкцию жидкокристаллического дисплея в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения.

Фиг.2 представляет собой поперечное сечение, взятое вдоль линии А-А фиг.1.

Фиг.3 представляет собой поперечное сечение, взятое вдоль линии В-В фиг.1.

Фиг.4 схематично показывает конструкцию жидкокристаллического дисплея в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения.

Фиг.5 схематично показывает конструкцию жидкокристаллического дисплея в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения.

Фиг.6 схематично показывает конструкцию жидкокристаллического дисплея в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения.

Фиг.7 схематично показывает конструкцию жидкокристаллического дисплея в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения.

Фиг.8 схематично показывает конструкцию жидкокристаллического дисплея в соответствии с другим вариантом реализации настоящего изобретения.

Фиг.9 схематично показывает конструкцию жидкокристаллического дисплея в соответствии с другим вариантом реализации настоящего изобретения.

Фиг.10 схематично показывает конструкцию жидкокристаллического дисплея в соответствии с другим вариантом реализации настоящего изобретения.

Фиг.11 представляет собой вид сверху, схематично показывающий конструкцию жидкокристаллического дисплея.

Фиг.12 представляет собой вид сверху, схематично показывающий конструкцию жидкокристаллического дисплея.

Фиг.13 включает (а) вид поперечного сечения, показывающий конструкцию жидкокристаллического дисплея, имеющего надрезы, сделанные в общем электроде (b), и вид поперечного сечения, показывающий конструкцию жидкокристаллического дисплея, имеющего надрезы, сделанные в электродах элементов изображения.

Фиг.14 показывает (а) расположение вытянутых по вертикали электродов элементов изображения и (b) расположение вытянутых в горизонтальном направлении электродов элементов изображения.

Фиг.15 схематично показывает конструкцию жидкокристаллического дисплея.

Фиг.16 схематично показывает конструкцию жидкокристаллического дисплея.

Фиг.17 представляет собой вид сверху, схематично показывающий конструкцию жидкокристаллического дисплея.

Список числовых обозначений

10 жидкокристаллический дисплей

14 элемент изображения

15 субпиксель

16 пиксель

22 первая подложка

24 вторая подложка

28 жидкокристаллический материал

32 линия сканирующего сигнала

35 линия видеосигнала

36 линия накопительного конденсатора

38 управляющая линия накопительного конденсатора (линия накопительного конденсатора)

39 соседняя линия накопительного конденсатора (линия накопительного конденсатора)

40 противоэлектрод накопительного конденсатора

50 переключающий элемент

60 электрод элемента изображения

63 электрод субпикселя

65 соединяющая часть электрода субпикселя

70 изолирующая пленка (изолирующий материал)

90 общий электрод

100 часть для регулирования расположения

100а ребро (часть для регулирования расположения)

100b надрез (часть для регулирования расположения)

100с надрез (часть для регулирования расположения)

130 отражающая пленка

Описание вариантов реализации

Вариант 1

Вариант реализации настоящего изобретения описывается ниже со ссылкой на чертежи.

(Схематичная конструкция каждого элемента изображения)

Фиг.1 схематично показывает конструкцию жидкокристаллического дисплея 10 в соответствии с настоящим вариантом реализации.

Как показано на фиг.1, жидкокристаллический дисплей 10 в соответствии с настоящим вариантом реализации является так называемым жидкокристаллическим дисплеем с активной матрицей 10, который, как описано выше, имеет элементы изображения 14, соответственно снабженные переключающими элементами 50. Конкретно, элементы изображения 14 соответственно снабжены TFT элементами (с тонкопленочным транзистором), служащими как переключающие элементы 50 (строчные электроды 52, столбцовые электроды 54, электроды стока 56).

Переключающий элемент 50 управляется путем создания множества сканирующих линий сигналов 32 и множества линий видеосигналов 35, пересекающихся друг с другом. Пересекающиеся элементы 50 создаются в точках пересечения между линиями сканирующих сигналов 32 и линиями видеосигналов 35.

Кроме того, создаются линии 36 накопительного конденсатора, которые проходят параллельно с линиями сканирующих сигналов 32.

Элементы изображения 14 соответствуют прямоугольным областям, определяемым линиями видеосигналов 35 и линиями 36 накопительного конденсатора, и эти области обеспечиваются электродами элементов изображения 60. Т.е. в настоящем варианте реализации элементы изображения 14 не соответствуют областям, определяемым линиями видеосигналов 35 и линиями сканирующих сигналов 32, и каждая линия сканирующих сигналов 32 снабжается внутри элементами изображения 14, которыми она управляет.

Конкретно, каждая из линий сканирующих сигналов 32 располагается по существу посередине пространства между ее соседними линиями накопительного конденсатора 36. Как результат, линия сканирующих сигналов 32 располагается по существу в среднем положении на элементах изображения 14 вдоль линий видеосигналов 35 (вдоль оси Y фиг.1 (в продольном направлении)) таким образом, что она проходит параллельно линиям 36 накопительного конденсатора (вдоль оси Х фиг.1 (в поперечном направлении)).

(Электроды, вытянутые в горизонтальном направлении)

Кроме того, в настоящем варианте реализации каждый из электродов элементов изображения 60 имеет форму, вытянутую в горизонтальном направлении.

Т.е. в жидкокристаллическом дисплее 10 в соответствии с настоящим вариантом реализации линии сканирующих сигналов 32 и линии 36 накопительного конденсатора проходят в поперечном направлении (вдоль оси Х), и линии видеосигналов 35 проходят в продольном направлении (вдоль оси Y). Кроме того, из-за соотношения между линиями 36 накопительного конденсатора и линями 35 видеосигнала, которым определяются элементы изображения 14, расстояние между соседними линиями видеосигналов 35 является большим, чем расстояние между соседними линиями накопительного конденсатора 36.

В результате, каждый из элементов изображения 14, по существу определяемых линиями 36 накопительного конденсатора и линиями видеосигналов 35, имеет вытянутую по горизонтали форму; соответственно, каждый из электродов 60 элементов изображения также имеет вытянутую по горизонтали форму.

(Субпиксели)

Конструкция каждого элемента изображения 14 описана более подробно.

Жидкокристаллический дисплей 10 в соответствии с настоящим вариантом реализации имеет элементы изображения 14, каждый из которых подразделен на три субпикселя (субпиксели 15а, 15b и 15с).

Т.е. каждый из вытянутых в горизонтальном направлении элементов изображения 14 равномерно разделяется на три субпикселя 15, расположенные вдоль длинных сторон элемента изображения 14, вытянутого в горизонтальном направлении.

Кроме того, каждый из электродов 60 элементов изображения также разделяется по существу равномерно на три субпиксельных электрода 63а, 63b и 63 с, соответствующих субпикселям 15а, 15b и 15с.

Конкретно, каждый из субпиксельных электродов 63 находится в форме половины площади. В пространстве между субпиксельными электродами 63а и 63b и в пространстве между субпиксельными электродами 63b и 63с существуют области c надрезами R1, полученные путем надрезов в электроде 60 элементов изображения.

Кроме того, субпиксельные электроды 63а и 63b, отделенные друг от друга областью с надрезом R1, подсоединяются друг к другу через соединяющую часть 65 субпиксельных электродов, тем самым три субпикселя электрически подсоединяются к электроду стока 56 тонкопленочного транзистора, по меньшей мере, через одно контактное отверстие.

Аналогично, субпиксельные электроды 63b и 63c подсоединяются друг к другу через соединяющую часть 65 субпиксельных электродов.

Нужно отметить, что каждая из соединяющих частей 65 субпиксельных электродов представляет собой металлический проводник, сделанный из того же материала на том же уровне, что электрод 60 элемента изображения, который проходит вдоль длинных сторон элемента изображения 14, вытянутого в горизонтальном направлении, т.е. вдоль оси Х. Кроме того, каждая из соединяющих частей 65 субпиксельных электродов, расположенная между соседними субпиксельными электродами 63 таким образом, чтобы располагаться в той части электрода 60 элемента изображения, где была сформирована область с надрезом R1, служит для электрического соединения с субпиксельными электродами 63.

Помимо этого в настоящем варианте реализации каждая из соединяющих частей 65 субпиксельных электродов расположена по существу в центре элемента изображения 14, вытянутого в горизонтальном направлении, вдоль более коротких сторон элемента изображения 14, вытянутого в горизонтальном направлении таким образом, чтобы проходить по существу параллельно с более длинными сторонами элемента изображения 14, вытянутого в горизонтальном направлении.

Положения, в которых располагаются соединяющие части 65 субпиксельных электродов, описаны по отношению к частям 100 для регулирования расположения, которые будут описаны позже.

Примеры размеров

Далее описаны примеры размеров каждого проводника в жидкокристаллическом дисплее 10 в соответствии с настоящим вариантом реализации. Нужно отметить, что каждый размер, описанный ниже, является примером без каких-либо ограничений, накладываемых на данную конструкцию.

Во-первых, описаны электроды 60 элементов изображения. В настоящем варианте реализации каждый из элементов изображения 14 подразделяется на три субпикселя, как описано выше; соответственно, каждый из электродов 60 элементов изображения также подразделяется на три субпиксельных электрода 63.

Кроме того, длина d1 каждого субпиксельного электрода 63 вдоль оси Y составляет 59 um, и длина d2 каждого субпиксельного электрода 63 вдоль оси Х составляет 57 um.

Далее длина (длина вдоль оси Х) d3 каждой из соединяющих частей 65 субпиксельных электродов, за счет которой соединяются субпиксельные электроды 63, составляет 8,5 um, и ширина (длина вдоль оси Y) d4 каждой из соединяющих частей 65 субпиксельных электродов составляет 10 um. Нужно отметить, что длина (длина вдоль оси Х) d3 каждой из соединяющих частей 65 субпиксельных электродов равна ширине (длине вдоль оси Х) каждой из области с надрезом R1, которая отделяет соседние субпиксельные электроды 63 друг от друга.

Далее описывается каждый проводник. Во-первых, ширина d11 каждой линии сканирующих сигналов 32 составляет 6 um, и ширина 12 каждой линии видеосигналов 35 составляет 4 um; ширина d13 каждой линии накопительного конденсатора 36 составляет 7 um; и ширина d14 каждого противоэлектрода накопительного конденсатора 40 составляет 4 um.

Размеры не ограничиваются этими величинами. Например, ширина d4 каждой соединяющей части 65 субпиксельных электродов может быть 7 um, и ширина d13 каждой линии накопительного конденсатора 36 может быть 5 um.

Конструкции поперечного сечения

Далее конструкция поперечного сечения жидкокристаллического дисплея 10 в соответствии с настоящим вариантом реализации и, в частности, части для регулирования расположения 100 описываются со ссылкой на фиг.2, которая представляет собой вид поперечного сечения, взятый вдоль линии А-А фиг.1.

Как схематически показано на виде поперечного сечения на фиг.2, жидкокристаллический дисплей 10 в соответствии с настоящим вариантом реализации включает две подложки, расположенные напротив друг друга (первая подложка 22, вторая подложка 24), и жидкокристаллический материал 28, заключенный между двумя подложками.

Кроме того, жидкокристаллический дисплей 10 снабжен призматическими разделителями 120 (фиг.1) для управления щелью между первой подложкой 22 и второй подложкой 24. Конкретно, как показано на фиг.1, призматические разделители 120 располагаются на четырех углах каждого элемента изображения 14, вытянутого в горизонтальном направлении таким образом, чтобы находиться в области, которая не дает вклад в изображение.

Первая подложка

Кроме того, первая подложка 22, которая представляет собой так называемую матричную подложку, имеет линии сканирующего сигнала 32 и линии накопительного конденсатора 36, сформированного на ней. Кроме того, на ней сформирована строчная изолирующая пленка 72, составляющая изолирующую пленку 70.

Кроме того, на строчной изолирующей пленке 72 сформированы противоэлектроды 40 накопительного конденсатора таким образом, чтобы они находились в положениях, перекрываемых линиями 36 накопительного конденсатора, как видно на виде сверху.

Кроме того, над противоэлектродами 40 накопительного конденсатора находятся электроды 60 элементов изображения с защитными пленками 74 и 76, расположенными между ними, для функционирования как промежуточная изолирующая пленка.

Еще на электродах 60 элементов изображения расположена выравнивающая пленка 112 таким образом, чтобы находиться на границе раздела между электродами 60 элементов изображения и жидкокристаллическим материалом 28.

Как линии сканирующих сигналов 32, так и линии 36 накопительного конденсатора сделаны из так называемого G-слоя (строчного слоя) металла М1 на том же самом уровне первой подложки. Примеры G-слоя металла М1 включают TiN/Ti/Al и т.п.

Кроме того, противоэлектроды 40 накопительного конденсатора сделаны из так называемого S-слоя (столбцовый слой) металла M2 на том же самом уровне, что и линии видеосигнала 35 над первой подложкой. Примеры S-слоя металла M2 включают Mo/MoN/Al/MoN и т.п.

Далее изолирующая пленка 70, такая как защитная пленка 74, может быть сделана из любого изолирующего материала, который имеет изолирующие свойства, и может быть выполнена как отдельная неорганическая пленка, отдельная органическая пленка или двухслойная пленка, состоящая из органического слоя и неорганического слоя.

Вторая подложка

Далее описывается вторая подложка.

Вторая подложка 24, которая представляет собой так называемую подложку с цветным фильтром, имеет черную матрицу 88, сформированную для соответствия элементам изображения, и цветовой фильтр 80, сформированный в соответствии с цветами. Кроме того, на цветовом фильтре 80 находится общий электрод 90.

Кроме того, выравнивающая пленка 114 формируется на общем электроде 90 таким образом, чтобы находиться на границе раздела между общим электродом 90 и жидкокристаллическим материалом 28.

Части для регулирования расположения

Части 100 для регулирования расположения 100 в соответствии с настоящим вариантом реализации описаны ниже.

Существуют выступы (ребра) в таких положениях на второй подложке 24 в соответствии с настоящим вариантом реализации, которые соответствуют субпиксельным электродам 63, и именно эти выступы функционируют как части 100 для регулирования расположения.

Конкретно, жидкокристаллический дисплей 10 в соответствии с настоящим вариантом реализации представляет собой дисплей так называемого VA (ориентированного по вертикали) типа. Создание частей 100 для регулирования расположения дает возможность молекулам жидкого кристалла, содержащимся в жидкокристаллическом материале 28, легко непрерывно изменять ориентацию от одного направления расположения к другому. Кроме того, так как выравнивающие пленки 112 и 114 VA типа не ограничиваются такой обработкой выравнивания, как полировка, части для регулирования расположения 100 играют более важную роль.

Более конкретно, как показано на фиг.1 и 2, каждый из выступов по существу имеет форму усеченной шестисторонней пирамиды. Кроме того, как показано на фиг.1, расстояние (d20 от одной стороны каждого ребра до другой стороны) между двумя параллельными сторонами на основании усеченной гексагональной пирамиды равно 13 um.

Выступы, которые служат в качестве частей 100 для регулирования расположения, не ограничены по форме в отношении описанной выше формы и могут иметь различные формы, такие как конус, усеченный конус, треугольная пирамида и колонна. Кроме того, выступы не ограничиваются по размеру по отношению к описанному выше размеру и могут иметь разные размеры.

Кроме того, части для регулирования расположения не обязательно должны формировать на второй подложке 24, они могут быть сформированы на первой подложке 22.

Кроме того, тип расположения жидких кристаллов не ограничивается VA-типом и может быть другого типа, такого как OCB-тип (оптически самокомпенсированное двулучепреломление). Например, когда жидкокристаллический дисплей 10 имеет OCB-тип, части 100 для регулирования расположения могут использоваться как приспособления для получения наклонных центров для получения перехода от скошенного расположения к наклонному расположению. В этом случае части 100 для регулирования расположения могут быть сформированы как надрезы в электроде(дах), как будет описано позже.

Части для регулирования расположения и линии сканирующих сигналов

Далее описывается взаимное расположение частей 100 для регулирования расположения и линий сканирующих сигналов 32 в соответствии с настоящим вариантом реализации.

В жидкокристаллическом дисплее в соответствии с настоящим вариантом реализации, как показано на фиг.1, части 100 для регулирования расположения и линии сканирующих сигналов 32 перекрываются друг с другом, как видно на виде сверху. Конкретно, как показано на фиг.2, каждая из линий сканирующих сигналов 32 лежит внутри области (область R20, показанная на фиг.2), ниже соответствующих ей частей 100 для регулирования расположения. Т.е. каждая из линий сканирующих сигналов 32 выступает из соответствующих ей частей 100 для регулирования расположения поперек ширины линии сканирующих сигналов 32, как показано на виде сверху.

Взаимное расположение частей 100 для регулирования расположения и линий сканирующих сигналов 32 не ограничивается описанным выше. Например, линии сканирующих сигналов 32 могут частично перекрываться с частями 100 для регулирования расположения для регулирования расположения, как показано на виде сверху.

Линии сканирующих сигналов и соединяющие части субпиксельных электродов

Далее описывается взаимное расположение линий сканирующих сигналов 32 и соединяющих частей 65 субпиксельных электродов в соответствии с настоящим вариантом реализации.

Т.е., как показано на фиг.1, линии сканирующих сигналов 32 и соединяющие части 65 субпиксельных электродов перекрываются друг с другом. Конкретно, каждая из линий сканирующих сигналов 32 лежит внутри области под соответствующими ей соединяющими частями 65 субпиксельных электродов. Т.е. каждая из линий сканирующих сигналов 32 не выступает по ширине за стороны соответствующих ей соединяющих частей 65 субпиксельного электрода поперек ширины линии сканирующих сигналов 32, как показано на виде сверху. Другими словами, в области, где каждая из линий сканирующих сигналов 32 и соответствующие ей соединяющие части 65 субпиксельных электродов перекрываются друг с другом, линия сканирующих сигналов 32 покрывается соответствующими ей соединяющими частями 65 субпиксельных электродов, как видно на виде сверху.

На каждую из соединяющих частей субпиксельных электродов может быть легко оказано воздействие со стороны части для регулирования расположения, соответствующей субпикселям, созданным на обеих сторонах соединяющей части субпиксельных электродов, и, следовательно, это может заставлять молекулы выстраиваться вдоль нежелательного направления. В жидкокристаллическом дисплее, где требуется высококачественное изображение, такое как высококонтрастное изображение, требуется, чтобы соединяющие части субпиксельных электродов были защищены от света и не вносили вклад в изображение. Кроме того, для того чтобы предпочтительно исключить необходимость принимать в расчет смещение расположения в ходе нанесения, требуется, чтобы соединяющие части субпикселей были защищены от света светоэкранирующим слоем, созданным на подложке, на которой были сформированы соединяющие части субпикселей.

Линии накопительного конденсатора

Далее описываются линии 36 накопительного конденсатора. Как описано выше, линии 36 накопительного конденсатора в соответствии с настоящим вариантом реализации проходят вдоль оси Х, т.е. в поперечном направлении. Кроме того, каждая из линий 36 накопительного конденсатора имеет свою основную часть, расположенную в области между элементами изображения 14 (электродами 60 элементов изображения), соседними с каждой осью Y, т.е. в продольном направлении, как показано на виде сверху. Далее каждая из линий 36 накопительного конденсатора формирует накопительный конденсатор в сочетании с противоэлектродом 40 накопительного конденсатора, сформированным в более высоком месте, соответствующем линии 36 накопительного конденсатора за счет строчной изолирующей пленки 72.

Следующее дает еще одно объяснение со ссылкой на фиг.2.

Предположим, что линии 36 накопительного конденсатора разделяются на управляющую линию 38 накопительного конденсатора 38, которая представляет собой линию 36 накопительного конденсатора, соответствующую элементу изображения 14 (соответствующего элемента изображения) (который расположен напротив противоэлектрода накопительного конденсатора, электрически подсоединенного к соответствующему элементу изображения), и соседнюю линию 39 накопительного конденсатора, которая является линией 36 накопительного конденсатора, соответствующей соседнему элементу изображения 14. Далее, хотя как управляющая линия 38 накопительного конденсатора, так и соседняя линия 39 накопительного конденсатора имеют соответствующие основные части, каждая из которых сформирована в области между соседними элементами изображения 14, управляющая линия 38 накопительного конденсатора перекрывается с электродом 60 элемента изображения отличающимся от соседней линии 39 накопительного конденсатора образом.

Конкретно, когда управляющая линия 38 накопительного конденсатора перекрывается с электродом 60 элемента изображения (см. область R10, показанную на фиг.2), соседняя линия 39 накопительного конденсатора не перекрывается с электродом элемента изображения 60 (см. область R12, показанную на фиг.2).

Нужно заметить, что каждый из противоэлектродов 40 накопительного конденсатора подсоединяется к электроду 60 элемента изображения так, чтобы его потенциал равнялся потенциалу электрода 60 элемента изображения.

Т.е., как показано на фиг.3, которая представляет собой вид поперечного сечения, взятый вдоль линии В-В фиг.1, электрод 60 элемента изображения и противоэлектрод 40 накопительного конденсатора электрически подсоединяются друг к другу через контактное отверстие 68, проходящее через защитные пленки 74 и 76.

Другие расположения субпикселей

Примеры расположения субпикселей описаны со ссылкой на фиг.4-7. Каждая из фиг.4-7 схематически показывает конструкцию жидкокристаллического дисплея 10 с различным расположением субпикселей.

Т.е. в жидкокристаллическом дисплее 10 фиг.4 каждый элемент изображения 14 разделяется на два субпикселя 15, расположенных вдоль оси Х; соответственно, каждый электрод 60 элемента изображения также разделяется на два субпиксельных электрода 63.

Кроме того, два субпиксельных электрода 63а и 63b подсоединяются друг к другу через соединяющую часть 65 субпиксельных электродов.

Далее субпиксели 15 снабжаются ребрами 100а, расположенными в местах, по существу соответствующих центру соответствующих субпиксельных электродов 63, для того чтобы служить в качестве таких частей 100 для регулирования расположения, как описано выше.

Другие возможные примеры того, как расположены субпиксели 15, показаны на фиг.5 и 6.

Т.е. в жидкокристаллическом дисплее 10 фиг.5 каждый элемент изображения 14 разделяется на шесть субпикселей 15, расположенных вдоль оси Х, и затем разделяется на два субпикселя 15, расположенных вдоль оси Y, тем самым каждый элемент изображения 14 разделяется на двенадцать субпикселей 15.

Соответственно, каждый электрод 60 элемента изображения также разделяется на двенадцать субпиксельных электродов 63.

Кроме того, каждый из субпиксельных электродов 63 подсоединяется к соответствующим соседним субпиксельным электродам 63 через такие соединяющие части 65 субпиксельных электродов, как описаны выше.

В примере, показанном на фиг.5, множество субпиксельных электродов 63 располагается вдоль оси Y так же, как и вдоль оси Х. Соответственно, соединяющие части 65 субпиксельных электродов также располагаются так, чтобы проходить вдоль оси Y, так же, как в другом направлении (вдоль оси Х), как показано на фиг.4.

Далее в примере, показанном на фиг.6, каждый элемент изображения 14 разделяется на шесть субпикселей 15, расположенных вдоль оси Х, а затем разделяется на три субпикселя 15, расположенных вдоль оси Y. Соответственно, каждый электрод 60 элемента изображения также разделяется на восемнадцать субпикселей 63, которые меньше, чем те, которые показаны на фиг.5.

Далее в каждой конструкции, показанной выше с помощью примера, субпиксели 15 разделяются с помощью ребер 100а, расположенных в положениях, соответствующих по существу центру соответствующих субпиксельных электродов 63, в котором электрод 60 элементов изображения разделяется, чтобы служить в качестве таких частей 100 для регулирования расположения, как описывается выше.

Кроме того, ни один из примеров не накладывает какого-либо ограничения на расположение субпикселей 15 в каждом элементе изображения 14, и субпиксели 15 могут быть расположены различными способами.

Кроме того, количество субпикселей, на которое разделяется каждый элемент изображения, может определяться в соответствии с характеристиками, которые требуются для жидкокристаллического дисплея.

Конкретно, например, большее воздействие на формат изображения, чем на скорость отклика, может быть достигнуто меньшим количеством больших по размеру субпикселей.

С другой стороны, возможно, например, чтобы большее воздействие на формат изображения, чем на скорость отклика, достигалось за счет большего количества меньших по размеру субпикселей.

Кроме того, форма каждого субпикселя не ограничивается частной формой, но предпочтительно они имеют форму половины квадрата. Это связано с тем, что когда пиксель имеет форму половины квадрата, расстояние от части для регулирования расположения субпикселей до периферической области субпикселей изменяется меньше при периферическом положении. Такая конструкция делает возможным подавление влияния нарушения расположения жидкокристаллического материала в каждом субпикеселе и, в частности, нарушения расположения в периферийной области.

Без субпикселей

Нет необходимости разделять каждый элемент изображения 14 на множество субпикселей 15. Например, как показано на фиг.7, каждый элемент изображения 14 может быть сформирован отдельным электродом 60 элемента изображения.

В такой конструкции без субпиксельных электродов 63 не создаются соединяющие части 65 для субпиксельных электродов для подсоединения одного субпиксельного электрода 63 к другому.

Кроме того, каждый элемент изображения 14 создается с ребром 100а, расположенным в положении, соответствующем по существу центру электрода 60 элемента изображения, для того, чтобы служить в качестве части 100 для управления расположением.

Вариант реализации 2

Второй вариант реализации настоящего изобретения описывается ниже со ссылкой на фиг.8. Фиг.8 схематично показывает конструкцию жидкокристаллического дисплея в соответствии с другим вариантом реализации настоящего изобретения.

Настоящий вариант реализации идентичен по структуре первому варианту реализации, за исключением следующих описаний. Далее для удобства объяснения элементы, имеющие такие же функции, как и элементы, показанные на чертежах первого варианта реализации, обозначены такими же числами и не будут описываться ниже.

По сравнению с жидкокристаллическим дисплеем 10 в соответствии с первым вариантом реализации жидкокристаллический дисплей 10 в соответствии с настоящим вариантом реализации отличается тем, что части 100 для регулирования расположения не имеют формы ребер 100, т.е. выступов, но имеют форму таких надрезов в электроде(дах), как описано выше со ссылкой на фиг.13 (а) и (b).

Т.е. в первом варианте реализации части 100 для регулирования расположения имеют форму таких ребер 100а, т.е. выступов, на второй подложке, как это описывается со ссылкой на фиг.12.

С другой стороны, в настоящем изобретении части 100 для регулирования расположения имеют форму таких надрезов 100b в общем электроде 90, как те, что показаны выше на части (а) фиг.13.

Кроме того, что касается ребер 100а, описанных выше, надрезы 100b расположены в положениях, по существу соответствующих центру соответствующих субпиксельных электродов.

Форма надрезов

Кроме того, надрезы 100b не ограничены по форме таким прямоугольником, как показано на фиг.8, и они могут быть различной формы, такой как квадрат, круг, треугольник, иметь Х-форму, крестообразную форму, V-образную форму, W-образную форму.

Положения надрезов

Надрезы могут быть сделаны в электродах 60 элементов изображения (субпиксельных электродах 63) первой подложки, как описано выше со ссылкой на часть (b) фиг.13, вместо того чтобы находиться в общем электроде 90 второй подложки 24.

Вариант реализации 3

Третий вариант реализации настоящего изобретения описывается ниже со ссылкой на фиг.9. Фиг.9 схематично показывает конструкцию жидкокристаллического дисплея в соответствии с другим вариантом реализации настоящего изобретения.

Настоящий вариант реализации идентичен по структуре вариантам реализации, описанным выше, за исключением следующих описаний. Далее для удобства объяснения элементы, имеющие такие же функции, как и элементы, показанные на чертежах первого варианта реализации, обозначены такими же числами и не будут описываться ниже.

Жидкокристаллический дисплей 10 в соответствии с настоящим изобретением отличается тем, что он является полупрозрачным жидкокристаллическим дисплеем. Т.е. каждый из жидкокристаллических дисплеев 10 в соответствии с вариантами реализации, описанными выше, представляет собой жидкокристаллический дисплей 10, работающий на пропускание, не имеющий светоотражающего слоя, сформированного внутри.

С другой стороны, жидкокристаллический дисплей 10 в соответствии с настоящим вариантом реализации имеет отражающие пленки 130, расположенные в каждом элементе изображения 14, как показано на фиг.9, тем самым обеспечиваются отражательные свойства дисплея при использовании внешнего света.

Кроме того, настоящий вариант реализации связан с полупрозрачным дисплеем, так как каждый из элементов изображения 14 имеет область, снабженную такой отражающей пленкой 130, и область без такой отражающей пленки 130.

Далее дается конкретное объяснение. В жидкокристаллическом дисплее 10 в соответствии с настоящим вариантом реализации отражающие пленки 130 разделяются на отражающие пленки 130а и отражающие пленки 130b. Отражающая пленка 130а отличается по форме от отражающих пленок 130b.

Конкретно, отражающая пленка 130а перекрывается с субпиксельным электродом 63а, т.е. одним из трех субпиксельных электродов 63, которые соединяются с тонкопленочным транзистором, служащим в качестве переключающего элемента 50, как описано выше.

С другой стороны, отражающие пленки 130b перекрываются с субпиксельными электродами 63, отличными от субпиксельных электродов 63а трех субпиксельных электродов 63, или, конкретно, с субпиксельными электродами 63b и 63c. Более конкретно, отражающие пленки 130b перекрываются с линией сканирующих сигналов 32 внутри области субпиксельных электродов 63b и 63c соответственно.

Настоящий вариант реализации препятствует уменьшению формата изображения за счет расположения отражающих пленок 130 в их соответствующих положениях, как описано выше.

Т.е. область (см. область R30, показанную на фиг.9), снабженная тонкопленочным транзистором, служащим как переключающий элемент 50, как описано выше, и область (область R32, показанная на фиг.9), снабженная линией сканирующих сигналов 32, как описано выше, в общем обеспеченные металлическими проводниками, и, следовательно, являются так называемыми неапертурными областями, которые не дают вклада в изображение.

Конструкция, которая имеет отражающие пленки 130, сформированные в неапертурной области (R30) над тонкопленочным транзистором и неапертурной области (R32) над линией сканирующих сигналов, может предотвращать уменьшение формата изображения, вызываемое формированием отражающих пленок 130.

Положения, в которых формируются отражающие пленки 130, и формы отражающих пленок 130 не ограничиваются особенностями, описанными со ссылкой на фиг.9 и т.д.

Кроме того, уровень, на котором формируются отражающие пленки 130, особенно не ограничивается; однако отражающие пленки 130 могут быть сформированы, например, между защитной пленкой 76 и субпиксельными электродами 63, как показано на фиг.2.

Настоящее изобретение не ограничивается описанием вариантов реализации, приведенным выше, но может изменяться в рамках формулы изобретения. Вариант реализации на основе подходящей комбинации технических приспособлений, описанных в различных вариантах реализации, осуществляется в технических рамках настоящего изобретения.

Приведенное выше описание предварительно предполагает конструкцию, в которой электрод каждого элемента изображения имеет форму, вытянутую по горизонтали. Однако жидкокристаллический дисплей в соответствии с настоящим изобретением не ограничивается такой конструкцией и может быть сконструирован таким образом, что каждый электрод элемента изображения имеет вытянутую по вертикали форму. Фиг.10 схематически показывает конструкцию жидкокристаллического дисплея 10, включающую такие вытянутые по вертикали электроды элементов изображения.

В случае вытянутых по вертикали электродов 60 элементов изображения, как показано на фиг.10, жидкокристаллический дисплей выглядит так, как если бы жидкокристаллический дисплей 10 фиг.1 повернули по существу на 90 градусов. Следующее дает конкретные описания, сконцентрированные на отличиях между вытянутыми по вертикали электродами элементов изображения и вытянутыми по горизонтали электродами элементов изображения.

В жидкокристаллическом дисплее фиг.10 линии сканирующих сигналов 32 и линии 36 накопительного конденсатора проходят вдоль оси Х, и они имеют конструкцию электродов элементов изображения, вытянутых по горизонтали; с другой стороны, линии видеосигнала 35 проходят вдоль оси Y. Кроме того, элементы изображения 14 соответствуют областям, определяемым линиями 36 накопительного конденсатора и линиями видеосигналов 35. Эти области имеют более длинные стороны, проходящие вдоль оси Y (в продольном направлении).

Кроме того, каждый из вытянутых по вертикали элементов изображения 14 имеет три субпикселя 15а, 15b и 15c, расположенные по прямой линии вдоль оси Y, и имеет субпиксельные электроды 63а, 63b и 63c, соответствующие субпикселям 15а, 15b и 15с. Кроме того, каждый из субпиксельных электродов подсоединяется к соседнему субпиксельному электроду через соединяющую часть 65 для субпиксельных электродов, как в случае электродов элементов изображения, вытянутых в горизонтальном направлении.

Кроме того, линия 32 сканирующих сигналов, перекрывающаяся с электродом 60 элементов изображения, перекрывается с субпиксельным электродом 63b, который расположен между субпиксельными электродами 63а и 63с, как видно на виде сверху.

Кроме того, в такой конструкции, имеющей вертикально вытянутые электроды элементов изображения, каждый из противоэлектродов 40 накопительного конденсатора для формирования накопительных конденсаторов проходит от электрода стока 56 элемента тонкопленочного транзистора, служащего как переключающий элемент 50, сформированный на субпикселе 15а.

С другой стороны, ширина каждой из линий 36 накопительного конденсатора увеличивается в субпикселе 15с таким образом, что линия 36 накопительного конденсатора перекрывается с соответствующим противоэлектродом 40 накопительного конденсатора на большей площади.

В такой конструкции электродов элементов изображения, вытянутых по горизонтали, как описано выше, количество линий видеосигналов может быть уменьшено, тем самым количество их формирователей может быть сокращено.

Т.е., как показано на фиг.17, которая представляет собой вид сверху, схематически показывающий конструкцию стандартного жидкокристаллического дисплея 10, имеющего вытянутые по вертикали электроды элементов изображения, стандартный жидкокристаллический дисплей, который имеет соединяющую подложку 160, такую как гибкую печатную монтажную плату, подсоединяемую к его более длинной стороне, имеет сканирующий формирователь IC 152 и множество из формирователей IC 154 для видеосигналов, созданных на краю этой более длинной стороны.

С другой стороны, как показано на фиг.11, которая представляет собой вид сверху, схематически показывающий конструкцию жидкокристаллического дисплея 10, имеющего электроды элементов изображения, вытянутые по горизонтали, жидкокристаллический дисплей 10, имеющий электроды элементов изображения, вытянутые по горизонтали, дает возможность уменьшить количество формирователей для линий видеосигналов 35. Так как количество формирователей может быть уменьшено, сканирующий формирователь IC 152 и формирователь видеосигналов ICs 154 могут быть объединены друг с другом для формирования единого формирователя IC, тем самым жидкокристаллический дисплей 10 может быть легко сконструирован, для того чтобы иметь такой объединенный формирователь IC 156 для сканирующих и видеосигналов, созданный на его более длинной стороне.

Такое упрощение периферической области приносит преимущества, например, при производстве цельного жидкокристаллического дисплея 10.

Хотя приведенное выше описание предполагает, что соединяющие части субпиксельных электродов создаются в положении, соответствующем центру субпиксельных электродов вдоль оси Х или оси Y, положение соединяющих частей субпиксельных электродов не ограничивается таким расположением; например, соединяющие части субпиксельных электродов могут быть расположены так, чтобы проходить вдоль края субпиксельных электродов.

Хотя приведенное выше описание предполагает, что части для регулирования расположения, такие как ребра и надрезы, создаются в положении, соответствующем центру электрода элементов изображения и субпиксельных электродов 63, положение частей для регулирования расположения не ограничивается таким расположением; любое количество частей для регулирования расположения может быть создано в любом положении.

Промышленная применимость

Настоящее изобретение может хорошо применяться в сравнительно небольших по размеру жидкокристаллических дисплеях, таких как мобильные телефоны, карманные компьютеры, персональные системы навигации и портативные устройства для видеоигр, которые, как ожидается, имеют низкое энергопотребление и высокое качество изображения.

Изобретение относится к жидкокристаллическим дисплеям. По меньшей мере, либо первая подложка, либо вторая подложка имеют области, соответствующие субпикселям (15а, 15b, 15с) и снабженные ребрами (100а) для регулировки расположения жидкокристаллического материала. Линии сканирующего сигнала (32) и электроды элементов изображения (60) перекрываются друг с другом за счет изолирующего материала. Ребра (100а) и линии сканирующих сигналов (32), по меньшей мере, также частично перекрываются друг с другом. Технический результат - снижение уменьшения формата изображения. 13 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Жидкокристаллический дисплей, включающий первую подложку, вторую подложку и жидкокристаллический материал, заключенный между первой подложкой и второй подложкой,
с элементами изображения, расположенными в матрице,
первая подложка снабжена:
множеством линий сканирующих сигналов;
множеством линий видеосигналов, пересекающихся с линиями сканирующих сигналов;
множеством переключающих элементов, электрически подсоединенных к линиям сканирующих сигналов и линиям видеосигналов; и
электродами элементов изображения, электрически подсоединенными соответственно к переключающим элементам и расположенными таким образом, чтобы соответствовать соответствующим элементам изображения,
вторая подложка снабжена общим электродом,
по меньшей мере, либо первая подложка, либо вторая подложка имеет области, соответствующие элементам изображения и снабженные частями для регулирования расположения для регулировки расположения жидкокристаллического материала,
по меньшей мере, либо линии сканирующих сигналов, либо линии видеосигналов перекрывается с электродами элементов изображения за счет изолирующего материала,
части для регулирования расположения и линии сигналов, перекрывающиеся с электродами элементов изображения, по меньшей мере, частично перекрываются друг с другом так, что линии сканирующих сигналов не выступают из частей для регулирования расположения в направлении ширины.

2. Жидкокристаллический дисплей по п.1, в котором:
когда линии сканирующих сигналов перекрываются с электродами элементов изображения через изолирующий материал,
электроды элементов изображения имеют большую длину вдоль линий сканирующих сигналов, чем длина электродов элементов изображения вдоль линий видеосигналов.

3. Жидкокристаллический дисплей по п.1 или 2, в котором части для регулирования расположения являются выступами.

4. Жидкокристаллический дисплей по любому из пп.1-3, в котором части для регулирования расположения являются надрезами, сделанными в электродах элемента изображения.

5. Жидкокристаллический дисплей по любому из пп.1-4, в котором части для регулирования расположения являются надрезами, сделанными в общем электроде.

6. Жидкокристаллический дисплей по п.1, в котором
каждый из элементов изображения подразделяется на множество субпикселей;
каждый из электродов элементов изображения подразделяется на множество субпиксельных электродов, соответствующих субпикселям; и субпиксельные электроды электрически подсоединяются друг к другу через соединяющие части субпиксельных электродов.

7. Жидкокристаллический дисплей по п.6, в котором соединяющие части субпиксельных электродов и линии сканирующих сигналов, по меньшей мере, частично перекрываются друг с другом через изолирующий слой.

8. Жидкокристаллический дисплей по п.7, в котором соединяющие части субпиксельных электродов имеют области, перекрывающиеся с линиями сканирующих сигналов и покрывающие линии сканирующих сигналов.

9. Жидкокристаллический дисплей по п.1, в котором, когда электроды элементов изображения перекрываются с линиями сканирующих сигналов через изолирующий материал, при фокусировке внимания на одном из множества электродов элементов изображения электрод элемента изображения управляется посредством одной из линий сканирующих сигналов, с которой перекрывается электрод элемента изображения.

10. Жидкокристаллический дисплей по п.1, в котором
первая подложка имеет линии накопительного конденсатора и противоэлектроды накопительного конденсатора, сформированные на ней; и
каждая из линий накопительного конденсатора имеет основную часть, сформированную в области между теми одними из электродов элементов изображения, которые находятся по соседству друг с другом.

11. Жидкокристаллический дисплей по п.10, в котором при фокусировке внимания на одном из множества электродов элементов изображения та одна из линий накопительного конденсатора, которая обращена к тому одному из противоэлектродов накопительного конденсатора, который находится в соединении с электродом элемента изображения, перекрывается с электродом элемента изображения, в то время как одна из линий накопительного конденсатора, которая не обращена к одному из противоэлектродов накопительного конденсатора, который находится в соединении с электродом элемента изображения, не перекрывается с электродом элемента изображения.

12. Жидкокристаллический дисплей по п.1, в котором первая подложка снабжается отражающей пленкой.

13. Жидкокристаллический дисплей по п.12, в котором отражающая пленка и переключающие элементы перекрываются друг с другом.

14. Жидкокристаллический дисплей по п.1, в котором отражающая пленка и линии сканирующих сигналов перекрываются друг с другом.