ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ
LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к жидкокристаллическому устройству отображения.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] На данный момент примеры разрабатываемых жидкокристаллических устройств отображения, которые имеют характеристики широкого угла обзора, включают в себя жидкокристаллические устройства отображения, использующие режим IPS (плоскостной коммутации) или режим FFS (коммутации c краевого поля), который является режимом с боковым электрическим полем, и жидкокристаллические устройства отображения, использующие режим VA (вертикального выравнивания). Среди прочего, режим VA способен достигать высоких коэффициентов контраста, и поэтому он используется во многих жидкокристаллических устройствах отображения.
[0003] Примеры жидкокристаллических устройств отображения с режимом VA включают в себя жидкокристаллические устройства отображения с режимом MVA (многодоменного вертикального выравнивания), в которых один пиксель включает в себя множество доменов различных направлений выравнивания жидкого кристалла, и жидкокристаллические устройства отображения с режимом CPA (непрерывного выравнивания скручивания), в которых направление выравнивания жидкого кристалла радиально непрерывно изменяется вокруг оси или подобного, сформированного в электроде в центре пикселя.
[0004] Пример жидкокристаллического устройства отображения с режимом MVA описан в Патентном документе 1. В жидкокристаллическом устройстве отображения из Патентного документа 1 обеспечиваются средства управления выравниванием, которые простираются в двух взаимно ортогональных направлениях для того, чтобы сформировать четыре жидкокристаллических домена в одном пикселе, в котором азимутальные углы директоров, представляющих жидкокристаллические домены, равны 45° относительно осей поляризации (осей пропускания) пары поляризующих пластин в компоновке скрещенных николей. Предполагая, что направление оси поляризации одной из поляризующих пластин является азимутальным углом 0°, и что направление против часовой стрелки является положительным направлением, азимутальные углы директоров четырех жидкокристаллических доменов равняются 45°, 135°, 225° и 315°. Такая структура, которая включает четыре домена в одном пикселе, называется “структурой выравнивания с четырьмя доменами” или просто “структурой 4D”.
[0005] Другой пример жидкокристаллического устройства отображения с режимом MVA описан в Патентном документе 2. В жидкокристаллическом устройстве отображения из этого патентного документа пиксельный электрод (также называемый “гребенчатым пиксельным электродом” или “пиксельным электродом в виде рыбной кости”) имеет большое количество узких прорезей (узких вырезов), простирающихся в азимутальных углах 45°, 135°, 225° и 315°. Жидкий кристалл выравнивается параллельно этим прорезям, посредством чего реализуется структура выравнивания с четырьмя доменами.
[0006] В жидкокристаллическом устройстве отображения с режимом VA качество отображения от прямого направления и качество отображения от наклонного направления могут иметь значительное отличие. В частности, в случае отображения среднего уровня шкалы градаций полутонов, характеристики отображения, такие как характеристика оттенка и гаммы, при рассмотрении от наклонного направления иногда могут сильно отличаться от характеристик, полученных при рассмотрении от прямого направления. Оптическое направление оси жидкокристаллических молекул является идентичным направлению длинной оси молекул. В случае отображения среднего уровня шкалы градаций полутонов оптическое направление оси жидкокристаллических молекул наклонено на несколько градусов относительно основной поверхности подложки. Таким образом, в этой ситуации характеристики отображения отличаются между случаем, когда отображение рассматривается от лицевой стороны, и случаем, когда отображение рассматривается наклонно.
[0007] В частности, отображенное изображение, которое рассматривается от наклонного направления, в целом кажется беловатым по сравнению с отображенным изображением, которое рассматривается от прямого направления. Такое явление также называется явлением "выбеливания". Например, в случае, когда отображается человеческое лицо, это человеческое лицо в целом кажется беловатым, когда оно рассматривается от наклонного направления, и четкое выражение уровня шкалы градаций полутонов телесного цвета искажается таким образом, что изображение может казаться беловатым даже при том, что выражение человеческого лица воспринимается без ощущения неадекватности при рассмотрении от прямого (фронтального) направления.
[0008] Жидкокристаллические устройства отображения, которые имеют способ для улучшения качества такого явления выбеливания, описаны в Патентных документах 3-5. В этих жидкокристаллических устройствах отображения один пиксель делится на множество из (например, двух) подпикселей, каждый из которых включает в себя подпиксельный электрод, и на это множество подпиксельных электродов подают различные потенциалы.
[0009] В жидкокристаллическом устройстве отображения, раскрытом в Патентном документе 3, два подпиксельных электрода подсоединяются к различным истоковым линиям с помощью различных коммутационных элементов и возбуждаются таким образом, чтобы подавать на них различные потенциалы. Так как подпиксельные электроды находятся при различных потенциалах, напряжения, приложенные через жидкокристаллические слои подпикселей, являются разными таким образом, чтобы подпиксели имели различные коэффициенты пропускания. Это реализует улучшение явления выбеливания.
[0010] В жидкокристаллическом устройстве отображения, раскрытом в Патентном документе 4, обеспечиваются два коммутационных элемента таким образом, чтобы соответствовать соответствующему одному из двух подпиксельных электродов, и эти два коммутационных элемента подсоединены к различным затворным линиям. По меньшей мере один из сигналов тактирования включения двух затворных линий изменяется, посредством чего затворные линии возбуждаются так, чтобы два подпиксельных электрода находились при различных потенциалах.
[0011] В жидкокристаллическом устройстве отображения, раскрытом в Патентном документе 5, обеспечивается множество линий емкости хранения таким образом, чтобы соответствовать соответствующему одному из двух подпиксельных электродов так, чтобы конденсаторы хранения формировались между подпиксельными электродами и соответствующими линиями конденсатора хранения. На множество линий конденсатора хранения подаются различные напряжения CS, посредством чего изменяется эффективное приложенное напряжение через жидкокристаллический слой.
Список цитат
Патентная литература
[0012]
Патентный документ 1: японская выложенная публикация патента №11-242225
Патентный документ 2: японская выложенная публикация патента №2002-357830
Патентный документ 3: японская выложенная публикация патента №2006-209135
Патентный документ 4: японская выложенная публикация патента №2006-139288
Патентный документ 5: японская выложенная публикация патента №2004-62146
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая проблема
[0013] В жидкокристаллическом устройстве отображения из Патентного документа 3 необходимо обеспечить две истоковые линии для каждой колонки пикселей таким образом, чтобы количество истоковых линий увеличилось. В жидкокристаллическом устройстве отображения из Патентного документа 4 необходимо обеспечить две линии затворов для каждого ряда пикселей с тем, чтобы количество линий затворов увеличилось. Дополнительно, в жидкокристаллических устройствах отображения из Патентных документов 3 и 4 необходимо обеспечить TFT для каждого подпиксельного электрода. Таким образом, в этих жидкокристаллических устройствах отображения уменьшается коэффициент апертуры области отображения.
[0014] В жидкокристаллическом устройстве отображения из Патентного документа 5 приложенное напряжение через жидкокристаллический слой подпикселей не изменяется настолько, насколько разность в напряжении CS. В частности, когда емкость затвор-сток TFT является большой, разность эффективного приложенного напряжения через жидкокристаллический слой подпикселей не является настолько большой, даже если напряжения CS отличаются, поэтому разность коэффициента пропускания между подпикселями не является достаточно большой. В этом случае достаточное регулирование характеристик шкалы градаций полутонов подпикселей приводит к увеличению потребления энергии таким образом, чтобы было трудно эффективно улучшить качество явления выбеливания.
[0015] Настоящее изобретение было задумано ввиду вышеизложенных проблем. Одна из задач настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить жидкокристаллическое устройство отображения, в котором может быть эффективно улучшено явление выбеливания, и может быть предотвращено уменьшение коэффициента пропускания.
Решение проблемы
[0016] Жидкокристаллическое устройство отображения согласно настоящему изобретению включает в себя: подложку TFT, которая имеет пиксельный электрод, обеспеченный в пикселе; противоположную подложку, которая имеет общий электрод, обеспеченный напротив пиксельного электрода; и жидкокристаллический слой типа вертикального выравнивания, который обеспечен между подложкой TFT и противоположной подложкой, где общий электрод включает в себя первый общий электрод и второй общий электрод, который способен прикладывать отличное напряжение по сравнению с напряжением, приложенным первым общим электродом, при этом пиксельный электрод включает в себя участок первой магистральной линии, участок второй магистральной линии, множество участков первой ветви, простирающихся от участка первой магистральной линии или участка второй магистральной линии в первом направлении, множество участков второй ветви, простирающихся от участка первой магистральной линии или участка второй магистральной линии во втором направлении, множество участков третьей ветви, простирающихся от участка первой магистральной линии или участка второй магистральной линии в третьем направлении, и множество участков четвертой ветви, простирающихся от участка первой магистральной линии или участка второй магистральной линии в четвертом направлении, причем первое направление, второе направление, третье направление и четвертое направление являются разными направлениями друг от друга, и когда пиксель рассматривается со стороны направления, перпендикулярного плоскости подложки TFT, граница между первым общим электродом и вторым общим электродом простирается по участку первой магистральной линии пиксельного электрода и простирается в одном и том же направлении, как простирающееся направление участка первой магистральной линии.
[0017] В одном варианте осуществления первое направление, второе направление, третье направление и четвертое направление отличаются от простирающегося направления участка первой магистральной линии на 45°, 135°, 225° и 315°, соответственно.
[0018] В одном варианте осуществления прорезь обеспечена на границе между первым общим электродом и вторым общим электродом, и когда напряжение прикладывается между пиксельным электродом и общим электродом, азимут директора ориентации жидкого кристалла, которая определяется соответствующим одним из множества участков первой ветви, множества участков второй ветви, множества участков третьей ветви и множества участков четвертой ветви, формирует острый угол с азимутом директора ориентации жидких кристаллов, которая определяется первым общим электродом, вторым общим электродом и прорезью.
[0019] В одном варианте осуществления острый угол приблизительно равен 45°.
[0020] В одном варианте осуществления пиксельный электрод включает в себя множество участков пятой ветви, простирающихся в первом направлении, множество участков шестой ветви, простирающихся во втором направлении, множество участков седьмой ветви, простирающихся в третьем направлении, и множество участков восьмой ветви, простирающихся в четвертом направлении.
[0021] В одном варианте осуществления, когда напряжение прикладывается между пиксельным электродом и общим электродом, множество участков первой ветви, множество участков второй ветви, множество участков третьей ветви и множество участков четвертой ветви формируют четыре домена, которые имеют различные ориентации жидких кристаллов, и множество участков пятой ветви, множество участков шестой ветви, множество участков седьмой ветви и множество участков восьмой ветви формируют четыре других домена, которые имеют различные ориентации жидких кристаллов.
[0022] В одном варианте осуществления, когда пиксель рассматривается со стороны направления, перпендикулярного плоскости подложки TFT, множество участков первой ветви, множество участков второй ветви, множество участков седьмой ветви и множество участков восьмой ветви обеспечиваются таким образом, чтобы простираться над первым общим электродом, и множество участков третьей ветви, множество участков четвертой ветви, множество участков пятой ветви и множество участков шестой ветви обеспечиваются таким образом, чтобы простираться над вторым общим электродом.
[0023] В одном варианте осуществления в пикселе второй общий электрод включает в себя участок первого электрода и участок второго электрода, между которыми расположен первый общий электрод, и когда пиксель рассматривается со стороны направления, перпендикулярного плоскости подложки TFT, множество участков третьей ветви и множество участков четвертой ветви обеспечиваются таким образом, чтобы простираться над участком первого электрода, и множество участков пятой ветви и множество участков шестой ветви обеспечиваются таким образом, чтобы простираться над участком второго электрода.
[0024] В одном варианте осуществления пиксельный электрод включает в себя участок третьей магистральной линии и участок четвертой магистральной линии, и множество участков пятой ветви, множество участков шестой ветви, множество участков седьмой ветви и множество участков восьмой ветви простираются от участка третьей магистральной линии или участка четвертой магистральной линии.
[0025] В одном варианте осуществления, когда пиксель рассматривается со стороны направления, перпендикулярного плоскости основания TFT, граница между участком первого электрода второго общего электрода и первым общим электродом простирается над участком первой магистральной линии и простирается в том же направлении, как направление простирания участка первой магистральной линии, и граница между участком второго электрода второго общего электрода и первым общим электродом простирается над участком третьей магистральной линии и простирается в том же направлении, как направление простирания участка третьей магистральной линии.
[0026] В одном варианте осуществления жидкокристаллическое устройство отображения дополнительно включает в себя другой пиксель, который является смежным с пикселем, при этом другой пиксель включает в себя участок второго общего электрода, и когда этот пиксель и этот другой пиксель рассматриваются со стороны направления, перпендикулярного плоскости подложки TFT, второй общий пиксельный электрод и второй общий электрод другого пикселя обеспечиваются между первым общим пиксельным электродом и первым общим электродом этого другого пикселя.
[0027] В одном варианте осуществления форма пиксельного электрода пикселя и форма пиксельного электрода другого пикселя являются симметричными относительно границы между вторым общим пиксельным электродом и вторым общим электродом другого пикселя.
[0028] В одном варианте осуществления прорезь обеспечивается между вторым общим пиксельным электродом и вторым общим электродом другого пикселя.
[0029] В одном варианте осуществления жидкокристаллическое устройство отображения дополнительно включает в себя другой пиксель, который является смежным с пикселем, где этот другой пиксель включает в себя участок второго общего электрода, и когда этот пиксель и этот другой пиксель рассматриваются со стороны направления, перпендикулярного плоскости подложки TFT, второй общий пиксельный электрод обеспечивается между первым общим пиксельным электродом и первым общим электродом другого пикселя, и первый общий электрод другого пикселя обеспечивается между вторым общим пиксельным электродом и вторым общим электродом другого пикселя.
[0030] В одном варианте осуществления жидкокристаллическое устройство отображения дополнительно включает в себя другой пиксель, который является смежным с упомянутым пикселем, и прорезь обеспечивается между общим пиксельным электродом и общим электродом другого пикселя.
[0031] В одном варианте осуществления жидкокристаллическое устройство отображения дополнительно включает в себя слой поддержания выравнивания на поверхности по меньшей мере одного из: подложки TFT и противоположной подложки, которая расположена ближе к жидкокристаллическому слою, причем слой поддержания выравнивания сконфигурирован для определения ориентации жидкого кристалла в отсутствие приложенного напряжения, причем слой поддержания выравнивания изготовлен из полимера, который получается посредством фотополимеризации фотополимеризуемого мономера, содержащегося в жидкокристаллическом слое при наличии приложенного напряжения через жидкокристаллический слой.
[0032] В одном варианте осуществления жидкокристаллическое устройство отображения дополнительно включает в себя область отображения, которая включает в себя множество пикселей и периферийную область, лежащую вне области отображения, где каждый из первого общего электрода и второго общего электрода разделен на множество сегментов, линейно простирающихся параллельно друг другу в области отображения, причем множество сегментов первого общего электрода и множество сегментов второго общего электрода обеспечиваются поочередно, в периферийной области множество сегментов первого общего электрода соединены вместе и подсоединены к секции первого терминала (вывода), и множество сегментов второго общего электрода соединены вместе и подсоединены к секции второго терминала (вывода), и в периферийной области проводной путь первого общего электрода и проводной путь второго общего электрода в целом скомпонованы симметрично.
Преимущественные эффекты изобретения
[0033] Согласно настоящему изобретению может быть обеспечено жидкокристаллическое устройство отображения, в котором улучшены явление выбеливания и уменьшение коэффициента пропускания.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0034]
[Фиг. 1] Перспективный вид, схематично показывающий конфигурацию жидкокристаллического устройства 100 отображения, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[Фиг. 2] Вид сверху, схематично показывающий конфигурацию множества пикселей 50 в жидкокристаллическом устройстве 100 отображения.
[Фиг. 3] Вид сверху, показывающий конфигурацию пиксельного электрода 60 пикселя 50 в варианте осуществления 1 настоящего изобретения.
[Фиг. 4] Вид поперечного сечения, показывающий конфигурацию пикселя 50 варианта осуществления 1, которое сделано вдоль линии А-А' на Фиг. 3.
[Фиг. 5] (a) является видом сверху, показывающим форму общего электрода 45 в пикселе 50 варианта осуществления 1; (b) является видом сверху, показывающим соотношение расположения между пиксельным электродом 60 и общим электродом 45 в пикселе 50.
[Фиг. 6] Вид сверху, показывающий форму расположения общего электрода 45 в жидкокристаллическом устройстве 100 отображения настоящего изобретения.
[Фиг. 7] (a)-(c) являются диаграммами для того, чтобы иллюстрировать выравнивание жидкого кристалла в жидкокристаллическом устройстве 100 отображения варианта осуществления 1.
[Фиг. 8] (a) является видом сверху, показывающим форму общего электрода 45 в пикселе жидкокристаллического устройства отображения из сравнительного примера; (b) является видом сверху, показывающим соотношение расположения между пиксельным электродом 60 и общим электродом 45 в пикселе.
[Фиг. 9] (a)-(c) являются диаграммами для того, чтобы иллюстрировать выравнивание жидкого кристалла в жидкокристаллическом устройстве отображения из сравнительного примера.
[Фиг. 10] (a) является видом сверху, показывающим форму общего электрода 45 в пикселе 50 варианта осуществления 2 жидкокристаллического устройства отображения из настоящего изобретения; (b) является видом сверху, показывающим форму пиксельного электрода 60 в пикселе 50 варианта осуществления 2.
[Фиг. 11] (a) является видом сверху, показывающим форму общих электродов 45 в двух смежных пикселях 50 в варианте осуществления 2; (b) является видом сверху, показывающим соотношение расположения между пиксельными электродами 60 и общими электродами 45 в этих двух пикселях 50.
[Фиг. 12] (a)-(c) являются диаграммами для того, чтобы иллюстрировать конфигурацию общего электрода и выравнивание жидкого кристалла в жидкокристаллическом устройстве отображения из второго сравнительного примера.
[Фиг. 13] (a)-(c) являются диаграммами для того, чтобы иллюстрировать выравнивание жидкого кристалла в жидкокристаллическом устройстве 100 отображения варианта осуществления 2.
[Фиг. 14] (a) является видом сверху, показывающим форму общих электродов 45 в двух смежных пикселях 50 в жидкокристаллическом устройстве 100 отображения из варианта осуществления 3 настоящего изобретения; (b) является видом сверху, показывающим соотношение расположения между пиксельными электродами 60 и общими электродами 45 в этих двух пикселях 50.
[Фиг. 15] (a) и (b) являются диаграммами для того, чтобы иллюстрировать выравнивание жидкого кристалла в жидкокристаллическом устройстве 100 отображения варианта осуществления 3.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0035] В дальнейшем жидкокристаллическое устройство 100 отображения согласно варианту осуществления настоящего изобретения описывается со ссылками на чертежи. Однако должно быть отмечено, что настоящее изобретение не ограничивается вариантом осуществления, описанным ниже.
[0036] Фиг. 1 является перспективным видом, схематично показывающим конфигурацию жидкокристаллического устройства 100 отображения. Фиг. 2 является видом сверху, схематично показывающим конфигурацию множества пикселей 50 жидкокристаллического устройства 100 отображения.
[0037] Как показано на Фиг. 1, жидкокристаллическое устройство 100 отображения включает в себя подложку 10 TFT и противоположную подложку (подложку цветного светофильтра (CF)) 20, которые располагаются напротив друг друга с жидкокристаллическим слоем 30, вставленным между ними, поляризаторы 26 и 27, которые обеспечены на внешней стороне соответствующей одной из: подложки 10 TFT и противоположной подложки 20, и блок 28 фоновой подсветки для излучения подсветки дисплея в направлении поляризатора 26.
[0038] Жидкокристаллическое устройство 100 отображения является жидкокристаллическим устройством отображения типа с вертикальным выравниванием, которое выполняет отображение в обычном черном режиме, используя множество пикселей 50, которые находятся в матричной компоновке вдоль направления X (горизонтальное направление на чертеже) и направления Y (вертикальное направление на чертеже), как показано на Фиг. 2. Пиксель 50 соответствует области отображения любого цвета из R, G и B в минимальной единице отображения, состоящей из трех основных цветов: красного (R), зеленого (G) и синего (B). Должно быть отмечено, что минимальная единица отображения может состоять из четырех или более основных цветов (цветное отображение с множеством основных цветов). В этом случае пиксель 50 соответствует области отображения любого одного из множества основных цветов, которые формируют минимальную единицу отображения.
[0039] В подложке 10 TFT множество линий 14 сканирования (линий шины затворов) и множество линий 16 сигнала (линий шины данных) скомпонованы таким образом, чтобы пересекать друг друга под прямым углом. Около каждого из пересечений множества линий 14 сканирования и множества линий 16 сигнала обеспечен транзистор TFT 12, который является активным элементом, для каждого из пикселей 50. В каждом из пикселей 50 обеспечен пиксельный электрод 60, который электрически подсоединен к электроду стока TFT 12 и который сделан, например, из ITO (оксида индия и олова) или IZO (оксида индия и цинка). Между двумя смежными линиями 14 сканирования может быть обеспечена линия конденсатора хранения (также называемая “линией шины конденсатора хранения” или “линией Cs”) 18, простирающаяся параллельно линиям 14 сканирования.
[0040] Множество линий 14 сканирования и множество сигнальных линий 16 соответственно подсоединены к схеме 22 возбуждения линий сканирования и схеме 23 возбуждения сигнальных линии, которые показаны на Фиг. 1. Схема 22 возбуждения линий сканирования и схема 23 возбуждения сигнальных линии подсоединены к схеме 24 управления. Согласно управлению с помощью схемы 24 управления сигналы сканирования для переключения состояния включено-выключено транзисторов TFT 12 обеспечиваются от схемы 22 возбуждения линий сканирования к линиям 14 сканирования. Кроме того, согласно управлению с помощью схемы 24 управления, сигналы отображения (приложенное напряжение к пиксельному электроду 60) подаются от схемы 23 возбуждения сигнальных линий ко множеству линий 16 сигнала.
[0041] Подложка 10 TFT включает в себя, как показано на Фиг. 4, прозрачную подложку 32, изоляционный слой 34 и пленку 36 выравнивания (пленку вертикального выравнивания) для вертикального выравнивания жидкого кристалла относительно плоскости подложки. Линия 14 сканирования обеспечена между прозрачной подложкой 32 и изоляционным слоем 34. Пиксельный электрод 60 обеспечен между изоляционным слоем 34 и пленкой 36 выравнивания. Противоположная подложка 20 включает в себя прозрачную подложку 42, цветной светофильтр 44, общий электрод (противоэлектрод) 45 и пленку 46 выравнивания, которая является пленкой вертикального выравнивания. В случае отображения трех основных цветов цветной светофильтр 44 включает в себя R (красный) фильтр, G (зеленый) фильтр и B (синий) фильтр, каждый из которых скомпонован таким образом, чтобы соответствовать пикселю. Общий электрод 45 сформирован таким образом, чтобы простираться поверх множества пиксельных электродов 60. Молекулы жидкого кристалла, лежащие между этими электродами, выравниваются в каждом пикселе согласно разнице потенциалов, вызванной между общим электродом 45 и каждым из пиксельных электродов 60, посредством которых выполняется отображение.
[0042] Жидкокристаллический слой 30 включает в себя нематический жидкий кристалл, который имеет отрицательную диэлектрическую анизотропию (Δε<0). В отсутствие приложенного напряжения жидкий кристалл жидкокристаллического слоя 30 в целом выравнивается вертикально по отношению к плоскости подложки для подложки 10 TFT или противоположной подложки 20 из-за функции пленок 36 и 46 выравнивания. Однако должно быть отмечено, что может быть возможен вариант осуществления, в котором сформирована только одна из двух пленок 36 и 46 выравнивания.
[0043] Каждая из пленок 36 и 46 выравнивания включает в себя слой вертикального выравнивания, который имеет функцию вертикального выравнивания жидкого кристалла к плоскости подложки, и слой поддержания выравнивания, который вынуждает жидкий кристалл в отсутствие приложенного напряжения иметь преднаклон. Слои поддержания выравнивания сделаны из полимера, который произведен посредством фотополимеризации фотополимеризуемого мономера, содержащегося в жидкокристаллическом слое в присутствии приложенного напряжения к жидкокристаллическому слою после формирования жидкокристаллической ячейки. Из-за слоев поддержания выравнивания даже в отсутствие приложенного напряжения жидкий кристалл может поддерживать (запоминать) преднаклон, который возникает в немного наклоненном направлении (примерно на 2-3°) со стороны направления, которое является вертикальным по отношению к плоскости подложки и азимуту ориентации (азимуту преднаклона). Этот способ называется способом выравнивания с поддерживаемым полимером (PSA). Посредством использования этого способа может быть увеличена скорость ответа ориентации жидкого кристалла во время приложения напряжения. Однако должно быть отмечено, что может быть возможна конфигурация, в которой только одна из двух пленок 36 и 46 выравнивания имеет слой поддержания выравнивания, или конфигурация, в которой каждая из двух пленок выравнивания включает в себя только слой вертикального выравнивания.
(Вариант осуществления 1)
[0044]
Фиг. 3 является видом сверху, показывающим конфигурацию пиксельного электрода 60 жидкокристаллического устройства 100 отображения, согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения. Фиг. 4 является видом поперечного сечения, показывающим конфигурацию пикселя 50, которое сделано вдоль линии А-А' на Фиг. 3. Должно быть отмечено, что во всех описаниях вариантов осуществления настоящего изобретения направление простирания линий 14 сканирования (горизонтальное направление на Фиг. 3) называется “направлением X”, направление простирания линий 16 сканирования (вертикальное направление на Фиг. 3) называется “направлением Y”, и направление, которое является перпендикулярным плоскости подложки жидкокристаллического устройства 100 отображения (включая плоскость подложки 10 TFT), называется “направлением Z”. Положительное направление X (направление слева направо на Фиг. 3) является идентичным азимутальному углу 0°, относительно которого азимутальные углы назначаются против часовой стрелки. Положительное направление Y (направление снизу вверх на Фиг. 3) является идентичным азимутальному углу 90°.
[0045] В каждом из пикселей 50 обеспечивается пиксельный электрод 60, который имеет форму рыбьей кости. Пиксельный электрод 60 включает в себя участок 61a магистральной линии, простирающийся в направлении X (участок первой магистральной линии), участок 61b магистральной линии, простирающийся в направлении Y (участок второй магистральной линии), множество участков 62a ветви (участков первой ветви), простирающихся от участка 61a магистральной линии или участка 61b магистральной линии в направлении 45° (первом направлении), множество участков 62b ветви (участков второй ветви), простирающихся от участка 61a магистральной линии или участка 61b магистральной линии в направлении 135° (втором направлении), множество участков 62c ветви (участков третьей ветви), простирающихся от участка 61a магистральной линии или участка 61b магистральной линии в направлении 225° (третьем направлении), и множество участков 62d ветви (участков четвертой ветви), простирающихся от участка 61a магистральной линии или участка 61b магистральной линии в направлении 315° (четвертом направление).
[0046] Пиксельный электрод 60 дополнительно включает в себя участок 61c магистральной линии, простирающийся в направлении X (участок третьей магистральной линии), участок 61d магистральной линии, простирающийся в направлении Y (участок четвертой магистральной линии), множество участков 62e ветви (участков пятой ветви), простирающихся от участка 61c магистральной линии или участка 61d магистральной линии в направлении 45°, множество участков 62f ветви (участков шестой ветви), простирающихся от участка 61c магистральной линии или участка 61d магистральной линии в направлении 135°, множество участков 62g ветви (участков седьмой ветви), простирающихся от участка 61c магистральной линии или участка 61d магистральной линии в направлении 225°, и множество участков 62h ветви (участков восьмой ветви), простирающихся от участка 61c магистральной линии или участка 61d магистральной линии в направлении 315°.
[0047] Так как пиксельный электрода 60 имеет вышеописанную форму, прорезь (пространство, в котором не обеспечен материал электрода) сформирована между двумя смежными участками 62a-62h ветви таким образом, чтобы простираться в том же направлении, как два смежных электрода ветвей. Каждый из участков 62a-62h ветви и каждая прорезь имеют ширину 3,0 мкм, например. Если ширина участков ветви и ширина прорезей будут чрезмерно большими или чрезмерно малыми, сила управления выравниванием соответственно не будет работать в простирающемся направлении участков ветви и прорезей. Таким образом, ширина участков ветви и прорезей предпочтительно находится в диапазоне не меньше чем 2,0 мкм и не больше чем 5,0 мкм.
[0048] Из-за функции пиксельного электрода 60, который имеет вышеописанную форму, многодоменная конфигурация структуры 4D, состоящая из восьми доменов, сформирована в пикселе 50. В отсутствие приложенного напряжения из-за функции пленок 36 и 46 выравнивания жидкий кристалл в пикселе 50 имеет преднаклон в немного наклонном направлении со стороны направления, перпендикулярного плоскости подложки. Азимут преднаклона является идентичным азимуту, запомненному в слое поддержания выравнивания, то есть в направлении вдоль участков 62a-62h ветви и прорезей, и, другими словами, является идентичным направлению, наклоненному на 45° со стороны направления X или направления Y.
[0049] Когда прикладывается напряжение, жидкий кристалл в каждом домене ориентируется таким образом, чтобы главный участок жидкого кристалла (конец жидкого кристалла, который ближе к противоположной подложке) попадал во внутренний участок (или участок магистральной линии) пикселя 50, и жидкий кристалл переходил к положению, параллельному плоскости подложки. Азимут ориентации по существу является идентичным азимуту преднаклона. Так как азимут ориентации является идентичным азимуту преднаклона, реализуется переход ориентации к корректному азимуту с очень быстрой скоростью ответа.
[0050] Таким образом, когда прикладывается напряжение, область 51a формируется поверх множества участков 62a ветви, домен 51b формируется поверх множества участков 62b ветви, домен 51c формируется поверх множества участков 62c ветви, домен 51d формируется поверх множества участков 62d ветви, домен 51e формируется поверх множества участков 62e ветви, домен 51f формируется поверх множества участков 62f ветви, домен 51g формируется поверх множества участков 62g ветви, и домен 51h формируется поверх множества 62h участков ветви.
[0051] Поляризаторы 26 и 27, показанные на Фиг. 1, скомпонованы таким образом, чтобы один из поляризаторов имел ось поглощения, простирающуюся в направлении X, и другой поляризатор имел ось поглощения, простирающуюся в направлении Y (компоновка скрещенных николей). Направления осей поглощения отличаются от каждого из направлений множества участков 62a-62h ветви на 45°. Поэтому выравнивание жидкого кристалла в каждом из доменов 51a-51h также отличается от направлений осей поглощения на 45°. Эта конфигурация допускает отображение, в котором светимость является высокой, а зависимость азимутального угла светимости является малой.
[0052] Пиксельный электрод 60 имеет противоэлектрод 65 конденсатора хранения, обеспеченный в центральном участке пикселя 50. Под противоэлектродом 65 конденсатора хранения обеспечивается непоказанный электрод конденсатора хранения, который электрически подсоединен к линии 18 конденсатора хранения. Конденсатор хранения сформирован между электродом конденсатора хранения и противоэлектродом 65 конденсатора хранения. Однако должно быть отмечено, что противоэлектрод 65 конденсатора хранения может быть обеспечен под пиксельным электродом 60 с изоляционной пленкой, вставленной между ними. В этом случае пиксельный электрод 60 и противоэлектрод 65 конденсатора хранения электрически соединены вместе с помощью контактного отверстия, сформированного в изоляционной пленке.
[0053] Фиг. 5 (a) показывает форму общего электрода 45 в одном из пикселей 50. Фиг. 5 (b) показывает соотношение расположения между общим электродом 45 и пиксельным электродом 60 в одном из пикселей 50.
[0054] Как показано на Фиг. 5 (a), общий электрод 45 включает в себя первый общий электрод 45a и второй общий электрод 45b. В настоящем описании отделенный таким образом общий электрод называется “отдельным общим электродом”. В одном из пикселей 50 первый общий электрод 45a вставлен между двумя вторыми общими электродами 45b1 (первый участок электрода) и 45b2 (второй участок электрода). Имеются прорези 47 (пространства, в которых не обеспечен материал электрода) (47a и 47b) между первым общим электродом 45a и вторым общим электродом 45b1, и между первым общим электродом 45a и вторым общим электродом 45b2, соответственно. Ширина прорезей 47a и 47b составляет от 6,0 мкм до 10,0 мкм.
[0055] Второй общий электрод 45b1 составляет одно целое с верхним вторым общим электродом 45b2 смежного пикселя 50 на нижней стороне (стороне отрицательного направления Y). Второй общий электрод 45b2 составляет одно целое с нижним вторым общим электродом 45b1 смежного пикселя 50 на верхней стороне (стороне положительного направления Y).
[0056] Когда вторые общие электроды 45b двух смежных пикселей 50 объединены друг с другом, директор 53c жидкого кристалла в пограничной области второго общего электрода 45b1 ориентируется в азимуте 90°, и директор 53c жидкого кристалла в пограничной области второго общего электрода 45b2 ориентируется в азимуте 270°, из-за прорезей, сформированных между пиксельными электродами 60 подложки 10 TFT. Директоры 53b жидкого кристалла участков 62c-62d ветви, простирающихся поверх второго общего электрода 45b1, ориентируются в азимутах 45° и 135°, и директоры 53b жидкого кристалла участков 62e и 62f ветви, простирающихся поверх второго общего электрода 45b2, ориентируются в азимутах 225° и 315°. Поэтому угол, сформированный между азимутом директора 53c жидкого кристалла, который достигается посредством прорези, сформированной между пиксельными электродами 60 подложки 10 TFT, и азимутом директора 53b жидкого кристалла, который достигается участками 62c, 62d, 62e и 62f ветви, является острым углом, в частности равным 45°. Таким образом, не будет иметь место нарушение выравнивания в пограничной области, которое будет описано позже посредством сравнительного примера на Фиг. 9.
[0057] Когда вторые общие электроды 45b двух смежных пикселей 50 являются отдельными друг от друга, имеется другая прорезь между вторым общим электродом 45b1 и вторым общим электродом 45b2. Однако подложка 10 TFT, расположенная под общим электродом, также имеет прорезь между пиксельными электродами 60 этих двух пикселей 50, и поэтому в этом участке не формируется электрическое поле таким образом, чтобы жидкий кристалл поддерживал свое первоначальное выравнивание. Таким образом, в варианте осуществления 1 или в случае, когда второй общий электрод 45b1 объединен с участком второго общего электрода 45b2 смежного пикселя, или в случае, когда второй общий электрод 45b1 и второй общий электрод 45b2 являются отдельными друг от друга посредством прорези, не возникает проблемы в характеристиках выравнивания жидкого кристалла, и не будет иметь место нарушение выравнивания в пограничной области между пиксельными электродами.
[0058] Как показано на Фиг. 5 (b), при рассмотрении со стороны направления Z граница между первым общим электродом 45a и вторым общим электродом 45b1 и прорезь 47a простираются над участком 61a магистральной линии пиксельного электрода 60 и простираются в том же направлении, как направление простирания участка 61a первой магистральной линии. Граница между первым общим электродом 45a и вторым общим электродом 45b2 и прорезь 47b простираются над участком 61c магистральной линии пиксельного электрода 60 и простираются в том же направлении, как направление простирания участка 61c магистральной линии.
[0059] При рассмотрении со стороны направления Z множество участков 62a ветви, множество участков 62b ветви, множество участков 62g ветви и множество 62h участков ветви скомпонованы таким образом, чтобы простираться поверх первого общего электрода 45a. Множество участков 62c ветви, множество участков 62d ветви, множество участков 62e ветви и множество участков 62f ветви скомпонованы таким образом, чтобы простираться поверх второго общего электрода 45b. Более конкретно, множество участков 62c ветви и множество участков 62d ветви скомпонованы таким образом, чтобы простираться над участком 45b1 первого электрода второго общего электрода 45b. Множество участков 62e ветви и множество участков 62f ветви скомпонованы таким образом, чтобы простираться над участком 45b2 второго электрода второго общего электрода 45b.
[0060] Фиг. 6 схематично показывает конфигурацию общего электрода 45 в противоположной подложке 20.
[0061] Как показано на Фиг. 6, жидкокристаллическое устройство 100 отображения имеет область 110 отображения, которая включает в себя множество пикселей, и периферийную область 111, которая находится вне области 110 отображения (в периферийном участке жидкокристаллического устройства 100 отображения). В области 110 отображения множество сегментов первого общего электрода 45a, которые имеют постоянную ширину, линейно расширяются в положительном направлении X, и множество сегментов второго общего электрода 45b, которые имеют постоянную ширину, линейно расширяются в отрицательном направлений X. Множество сегментов первого общего электрода 45a и множество сегментов второго общего электрода 45b скомпонованы таким образом, чтобы быть параллельными друг другу и чтобы поочередно иметь место при рассмотрении вдоль направления Y. Каждое из множеств сегментов первого общего электрода 45a простирается через центральный участок одного ряда пикселей. Каждое из множеств сегментов второго общего электрода 45b простирается таким образом, чтобы перекрываться с двумя смежными рядами пикселей.
[0062] Множество сегментов первого общего электрода 45a объединяются в одну сигнальную линию (или электрически соединяются вместе) на левой стороне периферийной области 111 и подсоединяются к терминалу ввода (первому терминалу). Множество сегментов второго общего электрода 45b объединяются на правой стороне периферийной области 111 и подсоединяются к другому терминалу ввода (второму терминалу). В периферийной области 111 в целом симметрично скомпонованы проводной путь первого общего электрода 45a и проводной путь второго общего электрода 45b за исключением того, что множество сегментов имеют смещение в направлении Y между общими электродами.
[0063] На Фиг. 6 каждый из первого общего электрода 45a и второго общего электрода 45b схематично выражен прямой линией без ширины, которая отличается от фактического электрода. Это делается ради простого иллюстрирования компоновки, где первый общий электрод 45a и второй общий электрод 45b поочередно имеют место в области 110 отображения. Фактические формы электрода и фактические позиции первого общего электрода 45a и второго общего электрода 45b могут не быть идентичны тем, которые показаны на Фиг. 6.
[0064] Возможно приложить различные напряжения ко множеству первых общих электродов 45a и множеству вторых общих электродов 45b. Напряжение, поданное на множество первых общих электродов 45a (первое общее напряжение), и напряжение, поданное на множество вторых общих электродов 45b (второе общее напряжение), генерируются в схеме управления жидкокристаллического устройства 100 отображения или во внешней схеме.
[0065] Так как общий электрод 45 и пиксельный электрод 60, которые имеют вышеописанные конфигурации, обеспечены в пикселе 50, напряжение, приложенное между первым общим электродом 45a и множеством участков 62a ветви, множеством участков 62b ветви, множеством участков 62g ветви и множеством участков 62h ветви, и напряжение, приложенное между вторым общим электродом 45b и множеством участков 62c ветви, множеством участков 62d ветви, множеством участков 62e ветви и множеством участков 62f ветви, могут быть разными напряжениями. Когда эти напряжения являются отличными, наклон жидкого кристалла в доменах 51a, 51b, 51g и 51h (названных “первыми доменами 4D”) и наклон жидкого кристалла в доменах 51c, 51d, 51e и 51f (названных “вторыми доменами 4D”) являются отличными таким образом, чтобы коэффициент пропускания в первых доменах 4D и коэффициент пропускания во вторых доменах 4D были разными. Таким образом, две светимости и две характеристики коэффициента пропускания (отношение между коэффициентом пропускания и напряжением (относительное значение напряжения к максимально приложенному напряжению в каждом домене), также называемое “характеристикой V-T”), могут быть одновременно реализованы в одном пикселе 50.
[0066] Поскольку характеристика коэффициента пропускания первых доменов 4D и характеристика коэффициента пропускания вторых доменов 4D могут быть разными, характеристика общего коэффициента пропускания целого единственного пикселя 50 может быть реализована комбинацией двух отличных характеристик коэффициента пропускания. Таким образом, посредством модуляции приложенных напряжений к первому общему электроду 45a и второму общему электроду 45b, характеристика коэффициента пропускания и зависимость полярного угла коэффициента пропускания целого пикселя 50 могут быть изменены до более идеальных. Должно быть отмечено, что согласно настоящему варианту осуществления в случае отображения среднего уровня шкалы градаций полутонов, напряжения модулируются таким образом, чтобы светимость участка, включающего в себя первый общий электрод 45a, была ниже, чем светимость участка, включающего в себя второй общий электрод 45b. В частности, участок пикселя 50, включающий в себя первый общий электрод 45a, формирует более темную область, а другой участок пикселя 50, включающий в себя второй общий электрод 45b, формирует более яркую область.
[0067] В жидкокристаллическом устройстве 100 отображения из настоящего варианта осуществления структура 4D используется таким образом, чтобы разница в светимости, которая возникает, когда отображение рассматривается с разных азимутальных углов (зависимость азимутального угла), была малой. Дополнительно, двойное общее возбуждение выполняется, используя отдельную конфигурацию общего электрода таким образом, чтобы разница в светимости, которая возникает, когда отображение рассматривается с различных полярных углов (также называемой “характеристикой угла обзора” или “смещением γ”), также была небольшой.
[0068] Кроме того, согласно жидкокристаллическому устройству 100 отображения из настоящего варианта осуществления, получены другие преимущества, которые описаны ниже.
[0069] Фиг. 7 (a) является диаграммой, показывающей распределение коэффициента пропускания (распределение светимости в случае, когда задана максимальная светимость) в пикселе 50 при наличии приложенного напряжения. Фиг. 7 (b) и 7 (c) являются диаграммами для того, чтобы иллюстрировать выравнивание жидкого кристалла 52 в этом случае. Пример выравнивания, описанного в настоящем описании, достигается при условиях, чтобы напряжение, приложенное к первому общему электроду 45a и второму общему электроду 45b, было равно 0 V, а напряжение, приложенное к пиксельному электроду 60, было равно 5 V.
[0070] В настоящем описании в диаграммах для иллюстрации выравнивания жидкого кристалла 52 показанное выравнивание достигается, когда одно и то же напряжение прикладывается к первому общему электроду 45a и второму общему электроду 45b. Однако, когда разные напряжения прикладываются к первому общему электроду 45a и второму общему электроду 45b, ориентации (директоры) жидкого кристалла, рассматриваемого со стороны направления Z, являются одними и теми же, за исключением тех, где формируются более темная область и более яркая область.
[0071] На Фиг. 7(b) (позиция) 52a представляет жидкий кристалл, который выровнен вблизи прорези 47 общего электрода 45, и 52b представляет жидкий кристалл, который выровнен в области, исключающей близость прорези 47 (больший участок жидкого кристалла в каждом домене). Другими словами, 52a представляет жидкий кристалл, который выровнен согласно силе управления выравниванием прорези 47, и 52b представляет жидкий кристалл, который выровнен согласно силе управления выравниванием участков 61a-61h магистральной линии и прорезей пиксельного электрода 60.
[0072] На Фиг. 7(c) (позиция) 53a представляет ориентацию (директор) жидкого кристалла 52a, и 53b представляет директор жидкого кристалла 52b (который в целом является эквивалентным среднему директору жидкого кристалла в каждом домене). Другими словами, 53a представляет азимут директора выравнивания жидкого кристалла, которое определяется первым общим электродом 45a, вторым общим электродом 45b и прорезью 47 при наличии приложенного напряжения между пиксельным электродом 60 и общим электродом 45, и 53b представляет азимут директора выравнивания жидкого кристалла, которое определяется множеством участков 62a-62h ветви в каждой из доменов 51a-51h при наличии приложенного напряжения. Должно быть отмечено, что на Фиг. 7(b) конец жидкого кристалла 52, который расположен ближе к противоположной подложке 20, выражен кругом. На Фиг. 7(c) направление к противоположной подложке 20 выражено стрелками директоров 53a и 53b.
1
[0073] Как замечено из Фиг. 7 (a), согласно жидкокристаллическому устройству 100 отображения в целом однородное распределение светимости достигается в каждом домене при наличии приложенного напряжения. Как может быть замечено из Фиг. 7 (b) и 7 (c), директор 53a жидкого кристалла 52a ориентирован в направлении прорези 47 таким образом, чтобы быть перпендикулярным простирающемуся направлению прорези 47, так как электрическое поле является слабым вблизи этой прорези 47. Директор 53b жидкого кристалла 52b ориентирован в направлении вдоль участков ветви пиксельного электрода 60, то есть в направлении, которое отличается от директора 53a на 45°. Угловая разность между директором 53a и директором 53b, θ, составляет 45°, что является относительно небольшой разницей, и эти директоры пересекают друг друга под острым углом. Таким образом, нарушение выравнивания жидкого кристалла на границе между жидким кристаллом 52a и жидким кристаллом 52b вряд ли будет иметь место (или возникновение нарушения выравнивания ограничено в пределах узкой области), таким образом, желаемое выравнивание жидкого кристалла (выравнивание вдоль участков ветви пиксельного электрода 60) может быть получено в большой области. В результате, может быть получено относительно однородное распределение светимости по всему пикселю 50, как показано на Фиг. 7 (a).
[0074] Ниже описывается сравнительное примерное жидкокристаллическое устройство отображения с ссылками на Фиг. 8 и Фиг. 9 для сравнения с жидкокристаллическим устройством 100 отображения варианта осуществления 1.
[0075] Фиг. 8 (a) показывает форму общего электрода 45 в одном пикселе сравнительного примерного жидкокристаллического устройства отображения. Фиг. 8 (b) показывает конфигурацию пиксельного электрода 160 в одном пикселе и соотношение расположения между общим электродом 45 и пиксельным электродом 160.
[0076] Общий электрод 45 сравнительного примера имеет ту же форму, как форма общего электрода 45 из варианта осуществления 1, как показано на Фиг. 8 (a). Пиксельный электрод 160 включает в себя, при рассмотрении со стороны направления Z, которое показано на Фиг. 8 (b), участок 161a магистральной линии, простирающийся в направлении X, участок 161b магистральной линии, простирающийся в направлении Y, множество участков 162a ветви, простирающихся от участка 161a магистральной линии или участка 161b магистральной линии в направлении 45°, множество участков 162b ветви, простирающихся от участка 161a магистральной линии или участка 161b магистральной линии в направлении 135°, множество участков 162c ветви, простирающихся от участка 161a магистральной линии или участка 161b магистральной линии в направлении 225°, и множество участков 162d ветви, простирающихся от участка 161a магистральной линии или участка 161b магистральной линии в направлении 315°.
[0077] При рассмотрении со стороны направления Z граница между первым общим электродом 45a и вторым общим электродом 45b1 и прорезь 47a скомпонованы таким образом, чтобы расширить участки 162c и 162d ветви, не перекрывая участок 161a магистральной линии пиксельного электрода 160. Кроме того, граница между первым общим электродом 45a и вторым общим электродом 45b2 и прорезь 47b скомпонованы таким образом, чтобы расширять участки 162a и 162b ветви, не перекрывая участок 161a магистральной линии пиксельного электрода 160.
[0078] Фиг. 9 (a) является диаграммой, показывающей распределение коэффициента пропускания пикселя в сравнительном примере при наличии приложенного напряжения. Фиг. 9 (b) и 9 (c) являются диаграммами для иллюстрации выравнивания жидкого кристалла 52 в этом случае. Напряжение, приложенное к первому общему электроду 45a и второму общему электроду 45b, равно 0 V, и напряжение, приложенное к пиксельному электроду 160, равно 5 V, которые являются такими же, как условия для выравнивания, показанного на Фиг. 7.
[0079] В настоящем описании в диаграммах для иллюстрации выравнивания жидкого кристалла 52 показанное выравнивание достигается, когда одно и то же напряжение прикладывается к первому общему электроду 45a и второму общему электроду 45b. Однако, когда разные напряжения прикладываются к первому общему электроду 45a и второму общему электроду 45b, ориентации (директоры) жидкого кристалла, рассматриваемого со стороны направления Z, являются одними и теми же за исключением тех, где сформированы более темная область и более яркая область.
[0080] Фиг. 9 (a) показывает распределение коэффициента пропускания в пикселе при наличии приложенного напряжения. Фиг. 9 (b) и 9 (c) являются диаграммами для иллюстрации выравнивания жидкого кристалла 52 в этом случае. На Фиг. 9 (b) (позиция) 52a представляет жидкий кристалл, который выровнен вблизи прорези 47 общего электрода 45, и 52b представляет жидкий кристалл, который выравнивается в области, исключающей близость прорези 47. На Фиг. 9 (c) 53a представляет ориентацию (директор) жидкого кристалла 52a, и 53b представляет директор жидкого кристалла 52b. Должно быть отмечено, что на Фиг. 9 (b) конец жидкого кристалла 52, который расположен ближе к противоположной подложке 20, выражен кругом. На Фиг. 9 (c) направление к противоположной подложке 20 выражено стрелками директоров 53a и 53b.
[0081] Как видно из Фиг. 9 (a), в сравнительном примерном жидкокристаллическом устройстве отображения однородное распределение светимости не получается в каждом домене при наличии приложенного напряжения, и неоднородное распределение светимости может быть замечено во внутренних частях, а не в прорезях 47, которые указаны белыми прерывистыми кругами на чертеже. Это было вызвано следующими причинами.
2
[0082] Как видно из Фиг. 9 (b) и 9 (c), вблизи прорези 47 директор 53a жидкого кристалла 52a ориентирован в направлении прорези 47 таким образом, чтобы быть перпендикулярным простирающемуся направлению прорези 47. Директор 53b жидкого кристалла 52b ориентирован в направлении вдоль участков ветви пиксельного электрода 160. В настоящем описании, так как прорези 47 пересекают соответствующие домены, чтобы расширить участки 162a-162d ветви, угловая разность между директором 53a и директором 53b, θ, составляет 135°, что является большим тупым углом во внутренних частях, чем в соответствующих прорезях 47 (участки расположены ближе к центру пикселя). Поэтому вызывается большое скручивание между жидким кристаллом 52a и жидким кристаллом 52b, приводя к нарушению выравнивания в жидком кристалле. Как замечено из Фиг. 9 (a), неоднородное распределение светимости имеет место в каждом домене. Кроме того, другой возможный дефект состоит в том, что скорость ответа выравнивания жидкого кристалла во время приложения напряжения является медленной.
[0083] Согласно жидкокристаллическому устройству 100 отображения из варианта осуществления 1 разница между основным директором 53b и директором 53a вблизи прорези 47 в каждом домене формирует относительно малый острый угол. Поэтому неправильное выравнивание, такое как выравнивание, которое имеет место в сравнительном примере, не будет иметь место, и предотвращается возникновение неоднородного распределения светимости в отображении. Результат сравнения светимости между жидкокристаллическим устройством 100 отображения из варианта осуществления 1 и сравнительным примером состоит в том, что светимость жидкокристаллического устройства 100 отображения из варианта осуществления 1 была выше, чем светимость из сравнительного примера, примерно на 5%. Вариант осуществления 1 и сравнительный пример были также сравнены относительно возникновения нечеткости отображения в отображении со средним уровнем шкалы градаций полутонов. В сравнительном примере была обнаружена нечеткость отображения, тогда как нечеткость отображения не была обнаружена в жидкокристаллическом устройстве 100 отображения из варианта осуществления 1.
[0084] Согласно жидкокристаллическому устройству 100 отображения варианта осуществления 1 в случае, когда слой поддержания выравнивания сформирован, используя вышеописанный способ PSA, разница между директором 53b и директором 53a при формировании этого слоя поддержания выравнивания может заключаться в относительно малом остром угле. Поэтому предотвращается нарушение выравнивания, которое может иметь место при фиксации преднаклона жидкого кристалла в слое поддержания выравнивания. Таким образом, выравнивание жидкого кристалла с более подходящими ориентациями запоминается в слое поддержания выравнивания таким образом, чтобы выравнивание жидкого кристалла, которое имеет место, когда прикладывается напряжение, могло быть завершено в пределах более короткого промежутка времени.
(Вариант осуществления 2)
[0085]
Ниже жидкокристаллическое устройство 100 отображения варианта осуществления 2 согласно настоящему изобретению описывается с ссылками на Фиг. 10-13. В последующем описании варианта осуществления те же элементы, как элементы из варианта осуществления 1, и элементы, которые имеют те же функции, как функции из варианта осуществления 1, обозначаются одними и теми же номерами позиций, и описания этих элементов и описания эффектов, достигнутых этими элементами, опускаются. Жидкокристаллическое устройство 100 отображения варианта осуществления 2 включает в себя те же элементы, что и элементы варианта осуществления 1 за исключением элементов, различия которых будут иллюстрированы или описаны ниже.
[0086] Фиг. 10 (a) показывает форму общего электрода 45 в одном пикселе 50. Фиг. 10 (b) показывает форму пиксельного электрода 60 в одном пикселе 50. Фиг. 11 (a) показывает общие электроды 45 в двух смежных пикселях 50a и 50b, которые расположены рядом вдоль направления Y. Фиг. 11 (b) показывает соотношение расположения между общими электродами 45 и пиксельными электродами 60 в этих двух пикселях 50a и 50b.
[0087] Как показано на Фиг. 10 и Фиг. 11 (a), общий электрод 45 включает в себя первый общий электрод 45a и второй общий электрод 45b. При рассмотрении со стороны направления Z второй общий электрод 45b пикселя 50a присоединен ко второму общему электроду 45b смежного пикселя 50b на нижней стороне (стороне отрицательного направления Y). Эти два вторых общих электрода 45b обеспечены между первым общим электродом 45a пикселя 50a и первым общим электродом 45a пикселя 50b.
[0088] Форма общего электрода 45 пикселя 50a и форма общего электрода 45 пикселя 50b являются симметричными относительно границы между пикселем 50a и пикселем 50b или относительно границы между вторым общим электродом 45b пикселя 50a и вторым общим электродом 45b пикселя 50b. Форма электрода пикселя 60 пикселя 50a и форма пиксельного электрода 60 пикселя 50b также являются симметричными.
[0089] В каждом пикселе 50a и пикселе 50b есть прорезь 47, сформированная между первым общим электродом 45a и вторым общим электродом 45b. Кроме того, имеется другая прорезь 47 между вторым общим электродом 45b пикселя 50a и вторым общим электродом 45b пикселя 50b.
[0090] Первый общий электрод 45a пикселя 50a сформирован таким образом, чтобы присоединиться к первому общему электроду 45a смежного пикселя на верхней стороне пикселя 50a с прорезью, расположенной между ними. Первый общий электрод 45a пикселя 50b сформирован таким образом, чтобы присоединиться к первому общему электроду 45a смежного пикселя на нижней стороне пикселя 50b с прорезью, расположенной между ними. Когда прорезь 47 общего электрода 45 таким образом обеспечена между пикселем 50a и пикселем 50b, электрическое поле не формируется в этом участке, так как подложка TFT, лежащая под общим электродом 45, также имеет прорезь 48, сформированную между пиксельным электродом 60 пикселя 50a и пиксельным электродом 60 пикселя 50b таким образом, чтобы жидкий кристалл поддерживал свое первоначальное выравнивание.
[0091] Фиг. 12 (a) является диаграммой, показывающей форму общих электродов 45 в двух смежных пикселях 50a и 50b из второго сравнительного примерного жидкокристаллического устройства отображения. Фиг. 12 (b) является диаграммой, показывающей конфигурацию пиксельных электродов 60 в этих двух пикселях 50a и 50b, соотношение расположения между общими электродами 45 и пиксельными электродами 60 и ориентации жидкокристаллических доменов при наличии приложенного напряжения. Фиг. 12 (c) является диаграммой, явно иллюстрирующей ориентации жидкокристаллических доменов.
[0092] Во втором сравнительном примере, как показано на Фиг. 12 (a) и 12 (b), не имеется прорези, сформированной между общими электродами 45b двух смежных пикселей 50a и 50b, и эти оба электрода являются объединенными друг с другом. Другой участок конфигурации второго сравнительного примера является таким же, как в варианте осуществления 2.
2
[0093] В случае, когда вторые общие электроды 45b являются объединенными друг с другом между пикселем 50a и пикселем 50b, как во втором сравнительном примере, жидкий кристалл между вторыми общими электродами 45b регулируется прорезью 48, сформированной между пиксельными электродами 60 пикселя 50a и пикселя 50b таким образом, чтобы жидкий кристалл на стороне пикселя 50a ориентировался в направлении азимута 90°, и жидкий кристалл на стороне пикселя 50b ориентировался в направлении азимута 270°, как указано директорами 53c жидкого кристалла на Фиг. 12 (b) и 12 (c). Однако директоры 53b жидкого кристалла участков 62e и 62f ветви, простирающихся поверх второго общего электрода 45b пикселя 50a, ориентируются в направлении азимута 225° и направлении азимута 315°, соответственно. Директоры 53b жидкого кристалла участков 62e и 62f ветви, простирающихся поверх второго общего электрода 45b пикселя 50b, ориентируются в направлении азимута 45° и направлении азимута 135°, соответственно. Поэтому угол между азимутом директоров 53c жидкого кристалла, который регулируется прорезью 48 между двумя пиксельными электродами 60, и азимутом директоров 53b жидкого кристалла, который регулируется участками 62e и 62f ветви, θ, является тупым углом, в частности равным 135°. Таким образом, нарушение выравнивания имеет место в пограничной области, такой как показана на Фиг. 9. Согласно варианту осуществления 2 предотвращается возникновение такого нарушения выравнивания.
[0094] Как показано на Фиг. 10 (b), пиксельный электрод 60 включает в себя участок 61a магистральной линии, простирающийся в направлении X (участок первой магистральной линии), участки 61c и 61e магистральной линии, простирающиеся в направлении X (участка третьей магистральной линии), участки 61b и 61d магистральной линии, простирающиеся в направлении Y (участок второй магистральной линии или участок четвертой магистральной линии), множество участков 62a ветви, простирающихся от участка 61a магистральной линии или участка 61d магистральной линии в направлении 45° (участки первой ветви), множество участков 62b ветви, простирающихся от участка 61a магистральной линии или участка 61d магистральной линии в направлении 135° (участки второй ветви), множество участков 62c ветви, простирающихся от участка 61a магистральной линии или участка 61b магистральной линии в направлении 225° (участки третьей ветви), и множество участков 62d ветви, простирающихся от участка 61a магистральной линии или участка 61b магистральной линии в направлении 315° (участки четвертой ветви).
[0095] Пиксельный электрод 60 дополнительно включает в себя множество участков 62e ветви, простирающихся от участка 61c магистральной линии или участка 61b магистральной линии в направлении 45° (участки пятой ветви), множество участков 62f ветви, простирающихся от участка 61c магистральной линии или участка 61b магистральной линии в направлении 135° (участки шестой ветви), множество участков 62g ветви, простирающихся от участка 61e магистральной линии или участка 61d магистральной линии в направлении 225° (участки седьмой ветви), и множество участков 62h ветви, простирающихся от участка 61e магистральной линии или участка 61d магистральной линии в направлении 315° (участки восьмой ветви).
[0096] Между смежными двумя участками из участков 62a-62h ветви есть прорезь, простирающаяся в том же направлении, что и два смежных электрода ветви. Из-за пиксельного электрода 60 многодоменная конфигурация структуры 4D, состоящая из восьми областей 51a-51h, сформирована в пикселе 50.
[0097] Как показано на Фиг. 11 (b), при рассмотрении со стороны направления Z, граница между первым общим электродом 45a и вторым общим электродом 45b и прорезь 47, сформированная на этой границе, простираются над участком 61a магистральной линии пиксельного электрода 60 и простираются в том же направлении, как направление простирания участка 61a первой магистральной линии. При рассмотрении со стороны направления Z множество участков 62a ветви, множество участков 62b ветви, множество участков 62g ветви и множество участков 62h ветви скомпонованы таким образом, чтобы простираться поверх первого общего электрода 45. Множество участков 62c ветви, множество участков 62d ветви, множество участков 62e ветви и множество участков 62f ветви скомпонованы таким образом, чтобы простираться поверх второго общего электрода 45b.
[0098] Фиг. 13 (a) является диаграммой, показывающей распределение коэффициента пропускания пикселя 50 при наличии приложенного напряжения. Фиг. 13 (b) и 13 (c) являются диаграммами для иллюстрации выравнивания жидкого кристалла 52 в этом случае. Приложенные напряжения являются теми же, что и упомянутые напряжения в описании Фиг. 7 из варианта осуществления 1. На Фиг. 13 (b) 52a представляет жидкий кристалл, который выровнен вблизи прорези 47 общего электрода 45, и 52b представляет жидкий кристалл, который выровнен в области, исключающей близость прорези 47. На Фиг. 13 (c) 53a представляет директор жидкого кристалла 52a, и 53b представляет директор жидкого кристалла 52b.
1
[0099] Как видно из Фиг. 13 (a), согласно жидкокристаллическому устройству 100 отображения в целом однородное распределение светимости достигается в каждом домене при наличии приложенного напряжения. Как видно из Фиг. 13 (b) и 13 (c), директор 53a жидкого кристалла 52a ориентирован в направлении прорези 47 таким образом, чтобы быть перпендикулярным простирающемуся направлению этой прорези 47. Директор 53b жидкого кристалла 52b ориентирован в направлении вдоль участков ветви пиксельного электрода 60, то есть в направлении, которое отличается от директора 53a на 45°. Угловая разность между директором 53a и директором 53b, θ, составляет 45°, что является относительно небольшой разницей, и эти директоры пересекают друг друга под острым углом. Таким образом, нарушение выравнивания жидкого кристалла на границе между жидким кристаллом 52a и жидким кристаллом 52b вряд ли будет иметь место, таким образом, может быть получено желаемое выравнивание жидкого кристалла в большой области. В результате относительно однородное распределение светимости может быть получено по всему пикселю 50, как показано на Фиг. 13 (a).
[0100] В случае, когда выполняется отображение, директор жидкого кристалла вблизи прорези 47 переходит от азимута, указанного посредством 52a, к азимуту, указанному посредством 53b, таким образом, чтобы была сделана темная линия. В варианте осуществления 2 есть только одна прорезь между первым общим электродом 45a и вторым общим электродом 45b в одном пикселе 50. Поэтому возможно отображение с высокой светимостью с меньшей темной областью линии, чем в жидкокристаллическом устройстве 100 отображения из варианта осуществления 1.
[0101] Результат сравнения светимости отображения между вариантом осуществления 2 и сравнительным примером состоит в том, чтобы светимость варианта осуществления 2 была выше, чем светимость сравнительного примера примерно на 10%. Вариант осуществления 2 и сравнительный пример были также сравнены относительно возникновения нечеткости отображения в отображении среднего уровня шкалы градаций полутонов. В сравнительном примере была обнаружена нечеткость отображения, тогда как нечеткость отображения не была обнаружена в жидкокристаллическом устройстве 100 отображения из варианта осуществления 2.
(Вариант осуществления 3)
[0102]
Ниже жидкокристаллическое устройство 100 отображения варианта осуществления 3 согласно настоящему изобретению описывается с ссылками на Фиг. 14 и Фиг. 15. В последующем описании варианта осуществления те же элементы, что и элементы из вариантов осуществления 1 и 2, и элементы, которые имеют те же функции, как функции из вариантов осуществления 1 и 2, обозначаются одними и теми же номерами позиций, и описания этих элементов и описания эффектов, достигнутых этими элементами, опускаются. Жидкокристаллическое устройство 100 отображения варианта осуществления 3 включает в себя те же элементы, что и элементы вариантов осуществления 1 и 2, за исключением элементов, различия которых будут иллюстрированы или описаны ниже.
[0103] Форма пиксельного электрода в жидкокристаллическом устройстве 100 отображения варианта осуществления 3 является той же, как таковая из варианта осуществления 2, и поэтому ее подробное описание опускается в настоящем описании.
[0104] Фиг. 14 (a) показывает общие электроды 45 в двух смежных пикселях 50a и 50b, которые расположены рядом вдоль направления Y. Фиг. 14 (b) показывает соотношение расположения между общими электродами 45 и пиксельными электродами 60 в этих двух пикселях 50a и 50b. В пикселях 50a и 50b общие электроды 45 и пиксельные электроды 60 имеют одни и те же формы, и формы общих электродов 45 и пиксельных электродов 60 не являются симметричными относительно границы между пикселями 50a и 50b, в отличие от варианта осуществления 2.
[0105] Как показано на Фиг. 14 (a), каждый из общих электродов 45 пикселя 50a и пикселя 50b включает в себя первый общий электрод 45a и второй общий электрод 45b. При рассмотрении со стороны направления Z второй общий электрод 45b пикселя 50a присоединяется к первому общему электроду 45a пикселя 50b. Между первым общим электродом 45a пикселя 50a и первым общим электродом 45a пикселя 50b обеспечен второй общий электрод 45b пикселя 50a. Между вторым общим электродом 45b пикселя 50a и вторым общим электродом 45b пикселя 50b обеспечен первый общий электрод 45a пикселя 50b.
[0106] В каждом пикселе 50a и пикселе 50b есть прорезь 47, сформированная между первым общим электродом 45a и вторым общим электродом 45b. Имеется другая прорезь 47, сформированная между вторым общим электродом 45b пикселя 50a и первым общим электродом 45a пикселя 50b. Когда прорезь 47 общего электрода, таким образом, обеспечивается между пикселем 50a и пикселем 50b, электрическое поле не производится в этом участке, так как подложка TFT, находящаяся под общим электродом, также имеет прорезь 48, сформированную между пиксельным электродом 60 пикселя 50a и пиксельным электродом 60 пикселя 50b, с тем, чтобы жидкий кристалл поддерживал свое первоначальное выравнивание.
[0107] Как показано на Фиг. 14 (b), при рассмотрении со стороны направления Z граница между первым общим электродом 45a и вторым общим электродом 45b и прорезь 47, сформированная на этой границе, простираются над участком 61a магистральной линии пиксельного электрода 60 и простираются в том же направлении, что и направление простирания участка 61a первой магистральной линии.
[0108] Фиг. 15 (a) является диаграммой, показывающей распределение коэффициента пропускания пикселя 50 при наличии приложенного напряжения. Фиг. 15 (b) является диаграммой для иллюстрации выравнивания жидкого кристалла 52 в этом случае. Приложенные напряжения являются такими же, как упомянутые напряжения в описании Фиг. 7 варианта осуществления 1.
1
[0109] Как видно из Фиг. 15 (a), согласно варианту осуществления 3 в целом однородное распределение светимости достигается в каждом домене при наличии приложенного напряжения. Как видно из Фиг. 15 (b), директор жидкого кристалла 52a ориентирован в направлении прорези 47 таким образом, чтобы быть перпендикулярным простирающемуся направлению этой прорези 47. Директор жидкого кристалла 52b ориентирован в направлении вдоль участков ветви пиксельного электрода 60, то есть в направлении, которое отличается от директора жидкого кристалла 52a на 45°. Угловая разность между директором жидкого кристалла 52a и директором жидкого кристалла 52b, θ, составляет 45°, что является небольшой разницей, и эти директоры пересекают друг друга под острым углом. Таким образом, нарушение выравнивания жидкого кристалла на границе между жидким кристаллом 52a и жидким кристаллом 52b маловероятно будет иметь место, таким образом, может быть получено желаемое выравнивание жидкого кристалла в большой области. В результате относительно однородное распределение светимости может быть получено по всему пикселю 50, как показано на Фиг. 15 (a).
[0110] В одном пикселе 50 есть только одна прорезь между первым общим электродом 45a и вторым общим электродом 45b. Поэтому возможно отображение с высокой светимостью с меньшим нарушением выравнивания жидкого кристалла, чем в жидкокристаллическом устройстве 100 отображения варианта осуществления 1.
[0111] В жидкокристаллическом устройстве 100 отображения из варианта осуществления 3 второй общий электрод 45b пикселя 50a скомпонован таким образом, чтобы присоединиться к первому общему электроду 45a пикселя 50b. Поэтому более темная область, вызванная из-за первого общего электрода 45a, и более яркая область, вызванная из-за второго общего электрода 45b, отделены друг от друга таким образом, чтобы соответствующие области стали менее заметными.
[0112] В жидкокристаллическом устройстве 100 отображения из варианта осуществления 2 второй общий электрод 45b пикселя 50a и второй общий электрод 45b пикселя 50b скомпонованы таким образом, чтобы присоединиться друг к другу, так что более яркие области этих пикселей или более темные области этих пикселей присоединяются друг к другу. Соответственно, более яркая область или более темная область, которая появляется вдоль границы между пикселем 50a и пикселем 50b, воспринимается как имеющая двойную ширину. Однако в жидкокристаллическом устройстве 100 отображения варианта осуществления 3 второй общий электрод 45b пикселя 50a скомпонован таким образом, чтобы присоединиться к первому общему электроду 45a пикселя 50b, так что более яркая область и более темная область присоединяются друг к другу. Соответственно, более яркая область или более темная область воспринимается как имеющая половину ширины от ширины из варианта осуществления 2. Поэтому, согласно варианту осуществления 3, возможно отображение, в котором разница светимости между более яркой областью и более темной областью является менее заметной, чем в варианте осуществления 2.
[0113] Хотя не возникнет никаких проблем до тех пор, пока разрешение является достаточно высоким, разница светимости между более яркой областью и более темной областью может иногда визуально восприниматься как вспышка, когда размер пикселя является большим, а разрешение - низким. В жидкокристаллическом устройстве 100 отображения варианта осуществления 3 второй общий электрод 45b пикселя 50a скомпонован таким образом, чтобы присоединиться к первому общему электроду 45a пикселя 50b. В отображении среднего уровня шкалы градаций полутонов уменьшается вероятность того, что разница светимости между более яркой областью и более темной областью визуально воспринимается как вспышка.
Промышленная применимость
[0114] Настоящее изобретение применяется для улучшения характеристик отображения жидкокристаллического устройства отображения типа вертикального выравнивания.
Список ссылочных позиций
[0115]
10 - подложка TFT
12 - TFT
14 - линия сканирования
16 - сигнальная линия
18 - линия конденсатора хранения
20 - противоположная подложка
22 - схема возбуждения линий сканирования
23 - схема возбуждения сигнальных линий
24 - схема управления
26, 27 - поляризатор
28 - блок фоновой подсветки
30 - жидкокристаллический слой
32 - прозрачная подложка
34 - изоляционный слой
36 - пленка выравнивания
42 - прозрачная подложка
44 - цветной светофильтр
45 - общий электрод (противоэлектрод)
45a - первый общий электрод
45b - второй общий электрод
46 - пленка выравнивания
47, 48 - прорезь
50 - пиксель
51a-51h - домен
52, 52a, 52b - жидкий кристалл
53a, 53b, 53c - директор
60 - пиксельный электрод
61a-61e - участок магистральной линии
62a-62h - участок ветви
65 - конденсатор хранения противоэлектрода
100 - жидкокристаллическое устройство отображения
110 - область отображения
111 - периферийная область
112a - первый терминал
112b - второй терминал
160 - пиксельный электрод
161a, 161b - участок магистральной линии
162a-162d - участок ветви