ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ
LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к жидкокристаллическому дисплейному устройству и, в частности, к дисплейному устройству, которое можно соответствующим образом использовать для жидкокристаллического дисплейного устройства в режиме Transverse Bend Alignment (TBA) (с ориентацией поперечного изгиба).
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Жидкокристаллические дисплейные устройства характеризуются тонким профилем, малым весом и низким потреблением энергии и широко применяются в различных областях. Характеристики отображения упомянутых дисплейных устройств значительно повысились с годами и, в настоящее время, даже превосходят параметры ЭЛТ (электронно-лучевой трубки).
Способ отображения жидкокристаллическим дисплейным устройством определяют в зависимости от того, как ориентированы жидкие кристаллы в ячейке. Общеизвестными способами отображения жидкокристаллическими дисплейными устройствами являются, например, режим TN (скрученный нематик), режим MVA (с мультидоменной вертикальной ориентацией), режим IPS (планарной адресации) и режим OCB (с оптической автокомпенсацией двулучепреломления).
Жидкокристаллические дисплейные устройства, использующие упомянутые способы отображения, выпускались серийно. В частности, получили широкое распространение жидкокристаллические дисплейные устройства режима TN. Однако, жидкокристаллические дисплейные устройства в режиме TN нуждаются в усовершенствовании с точки зрения повышения скорости отклика и угла обзора.
В случае режима MVA, с другой стороны, в пиксельном электроде подложки активной матрицы сформированы зазоры, и в общем электроде противоположной подложки расположены выступы (ребра) для ориентации молекул жидких кристаллов, так что краевые поля, формируемые упомянутыми зазорами и ребрами, распределяют направления ориентации молекул жидких кристаллов по множеству направлений. Режим MVA реализует широкий угол обзора посредством разделения направлений, когда молекулы жидких кристаллов наклоняются при приложении напряжения, на множество типов (несколько доменов). Так как режим MVA является режимом с вертикальной ориентацией, то возможно получение более высокого контраста по сравнению с режимами TN, IPS и OCB. Однако режим MVA нуждается в усовершенствованиях с точки зрения упрощения технологических этапов, а также повышения скорости отклика, совсем как в случае режима TN.
Для разрешения технологических проблем режима MVA предложен способ отображения (названный режимом с «ориентацией поперечного изгиба» («transverse bend alignment» (TBA)) в настоящем описании) для применения нематических жидких кристаллов p-типа в качестве жидкокристаллического материала и возбуждения нематических жидких кристаллов p-типа с использованием поперечного поля. В данном способе поперечное поле формируется посредством применения такого электрода, как электрод гребенчатого типа, и направление ориентации молекул жидких кристаллов задается поперечным полем. Поскольку данный способ является режимом с вертикальной ориентацией, то можно реализовать высокий коэффициент контрастности.
Пример жидкокристаллического дисплейного устройства, которое предложено, содержит: первую и вторую подложки, которые расположены одна напротив другой; слой жидкокристаллического материала, который введен между первой и второй подложками и ориентирован перпендикулярно первой и второй подложкам; и, по меньшей мере, два электрода, которые сформированы на одном из первой и второй подложек и параллельны между собой (смотри, например, патентный документ 1). Японская выложенная публикация H10-333171.
Способ TBA, который не требует управления ориентацией посредством выступов, характеризуется простой конфигурацией пикселей и обладает высокими характеристиками угла обзора.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Однако в случае жидкокристаллического дисплейного устройства в режиме TBA, иногда, формируется остаточное изображение. На фиг. 31 представлены диаграммы, иллюстрирующие экран оценки остаточного изображения жидкокристаллического дисплейного устройства в режиме TBA, при этом на фиг. 31(a) показан момент времени, когда отображается испытательное изображение монохромного окна, и на фиг. 31(b) показан момент времени, когда отображается полутоновое сплошное испытательное изображение (испытательное изображение, на котором весь экран отображается полутонами). На фиг. 32 приведены оптические микрофотографии субпикселя, когда отображается полутоновое сплошное испытательное изображение, при этом на фиг. 32(a) показаны субпиксели области, в которой перед отображением уровня градации отображается белое испытательное изображение, и на фиг. 32(b) показаны субпиксели области, в которой перед отображением уровня градации отображается черное испытательное изображение. Чтобы оценить остаточное изображение, белое испытательное изображение с максимальной яркостью на яркостной шкале (с градацией 255 на яркостной шкале) и черное испытательное изображение с минимальной яркостью на яркостной шкале (0 на яркостной шкале) отображают в течение 30 минут, как показано на фиг. 31(a), затем весь экран отображает полутона (с градацией 96 на яркостной шкале), как показано на фиг. 31(b). В результате, формируется разность яркостей между субпикселями в области, в которой отображается белое испытательное изображение, и субпикселями в области, в которой отображаются черные испытательные изображения, как показано на фиг. 32, даже после переключения на полутон, и, в частности, отличается количество света в области около концов электрода гребенчатого типа (выступов гребенки) (смотри область, окруженную белой линией на фиг. 32), и упомянутая разность яркостей формирует остаточное изображение. Данное остаточное изображение сохраняется более 3 секунд, что допустимо, и окончательно исчезает приблизительно через 5 секунд.
С учетом вышеизложенного, целью настоящего изобретения является создание жидкокристаллического дисплейного устройства, которое может ослаблять формирование остаточного изображения.
Принимая во внимание различные исследования по жидкокристаллическим дисплейным устройствам, которые могут ослаблять формирование остаточного изображения, авторы настоящего изобретения обратили свое внимание на ориентацию молекул жидких кристаллов и обнаружили, что в обычных жидкокристаллических дисплейных устройствах в режиме TBA остаточное изображение формируется после смены уровня по яркостной шкале вследствие нарушения ориентации молекул жидких кристаллов или потери симметрии ориентации молекул жидких кристаллов в концевой области электрода гребенчатого типа (выступов гребенки). Авторы настоящего изобретения обнаружили также, что нарушение ориентации молекул жидких кристаллов или потерю симметрии ориентации молекул жидких кристаллов в концевой области электродов гребенчатого типа (выступов гребенки) после смены уровня по яркостной шкале можно сдерживать, и вышеописанная проблема превосходно разрешается посредством: конфигурации, в которой первый участок ответвления первого электрода и второй участок ответвления второго электрода продолжаются по диагонали относительно граничной линии между смежными пикселями и расстояние между первым электродом и вторым электродом является, по существу, равномерным в области, окружающей конец первого участка ответвления; конфигурации, в которой ширина конца и ширина центрального участка первого участка ответвления первого электрода являются различными, ширина второго электрода в области, окружающей конец первого участка ответвления отличается от ширины центрального участка второго участка ответвления второго электрода, и расстояние между первым электродом и вторым электродом изменяется к концу первого участка ответвления, а осевая симметрия контуров первого электрода и второго электрода сохраняется; конфигурации, в которой первый участок ответвления первого электрода и второй участок ответвления второго электрода продолжаются по диагонали относительно граничной линии между смежными пикселями и зазор между первым электродом и вторым электродом скошен в области, примыкающей к концу первого участка ответвления; или конфигурации, сочетающей упомянутые конфигурации, и, в результате, получают настоящее изобретение.
Другими словами, настоящее изобретение представляет собой жидкокристаллическое дисплейное устройство, содержащее:
первую подложку и вторую подложку, которые расположены одна напротив другой;
жидкокристаллический слой, введенный между первой подложкой и второй подложкой,
при этом, первая подложка содержит первый электрод гребенчатого типа, содержащий первый участок ответвления, и второй электрод гребенчатого типа, содержащий второй участок ответвления,
первый электрод и второй электрод расположены в одной плоскости, с размещением один напротив другого в пикселе,
жидкокристаллический слой содержит нематические жидкие кристаллы p-типа и возбуждается электрическим полем, образованным между первым электродом и вторым электродом,
нематические жидкие кристаллы p-типа ориентированы перпендикулярно поверхностям первой подложки и второй подложки, когда напряжение не прилагается,
первый участок ответвления и второй участок ответвления продолжаются по диагонали относительно граничной линии между смежными пикселями, и
расстояние между первым электродом и вторым электродом является, по существу, равномерным в области, окружающей конец первого участка ответвления (в дальнейшем, называемое «первым жидкокристаллическим дисплейным устройством в соответствии с настоящим изобретением»); тем самым, можно ослаблять формирование остаточного изображения; возможно также повышение коэффициента пропускания.
Определение «перпендикулярный» не обязательно означает точную перпендикулярность, если жидкокристаллическое дисплейное устройство может функционировать в режиме TBA. Другими словами, вышеупомянутый термин «перпендикулярный» содержит значение «по существу, перпендикулярный».
Конфигурация первого жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с настоящим изобретением не ограничена приведенными компонентами, и, до тех пор, пока вышеприведенные составляющие компоненты требуются как существенные, возможно включение или отсутствие других составляющих компонентов.
Предпочтительные в настоящее время варианты осуществления первого жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с настоящим изобретением подробно поясняются в дальнейшем. Различные конфигурации, которые представлены в дальнейшем, можно объединять в соответствующих случаях.
Расстояние между первым электродом и вторым электродом может быть, по существу, равномерным в области, окружающей конец второго участка ответвления. Тем самым, можно еще более ослабить формирование остаточного изображения.
Первый электрод или второй электрод могут содержать зигзагообразный магистральный участок. Тем самым, можно повысить выход годных изделий.
Ширина конца первого участка ответвления и ширина центрального участка первого участка ответвления могут различаться, и
ширина второго электрода в области, окружающей конец первого участка ответвления, может отличаться от ширины центрального участка второго участка ответвления. Тем самым, можно повысить коэффициент пропускания.
В данном случае различными могут быть ширина конца второго участка ответвления и ширина центрального участка второго участка ответвления, и
ширина первого электрода в области, окружающей конец второго участка ответвления, может отличаться от ширины центрального участка первого участка ответвления. Тем самым, можно дополнительно повысить коэффициент пропускания.
Расстояние между первым электродом и вторым электродом может изменяться к концу первого участка ответвления, а осевая симметрия контуров первого электрода и второго электрода сохраняется. Тем самым можно дополнительно повысить коэффициент пропускания при эффективном ослаблении формирования остаточного изображения.
В данном случае расстояние между первым электродом и вторым электродом может изменяться к концу второго участка ответвления, а осевая симметрия контуров первого электрода и второго электрода сохраняется. Тем самым можно еще более повысить коэффициент пропускания при эффективном ослаблении формирования остаточного изображения.
По меньшей мере, один первый электрод и второй электрод могут иметь закругленные угловые участки на виде в плане. Тем самым, можно дополнительно ослабить формирование остаточного изображения.
Первое жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии с настоящим изобретением может быть цветным жидкокристаллическим дисплейным устройством, и пиксель может быть субпикселем.
Настоящее изобретение представляет собой также жидкокристаллическое дисплейное устройство, содержащее:
первую подложку и вторую подложку, которые расположены одна напротив другой;
жидкокристаллический слой, введенный между первой подложкой и второй подложкой,
при этом первая подложка содержит первый электрод гребенчатого типа, содержащий первый участок ответвления, и второй электрод гребенчатого типа, содержащий второй участок ответвления,
первый электрод и второй электрод расположены в одной плоскости, с размещением один напротив другого в пикселе,
жидкокристаллический слой содержит нематические жидкие кристаллы p-типа и возбуждается электрическим полем, образованным между первым электродом и вторым электродом,
нематические жидкие кристаллы p-типа ориентированы перпендикулярно поверхностям первой подложки и второй подложки, когда напряжение не прилагается,
ширина конца первого участка ответвления и ширина центрального участка первого участка ответвления различаются,
ширина второго электрода в области, окружающей конец первого участка ответвления отличается от ширины центрального участка второго участка ответвления, и
расстояние между первым электродом и вторым электродом изменяется к концу первого участка ответвления, а осевая симметрия контуров первого электрода и второго электрода сохраняется; (в дальнейшем, называемое «вторым жидкокристаллическим дисплейным устройством в соответствии с настоящим изобретением»); тем самым, можно ослаблять формирование остаточного изображения; возможно также повышение коэффициента пропускания.
Определение «перпендикулярный» не обязательно означает точную перпендикулярность, если жидкокристаллическое дисплейное устройство может функционировать в режиме TBA. Другими словами, вышеупомянутый термин «перпендикулярный» содержит значение «по существу, перпендикулярный».
Конфигурация второго жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с настоящим изобретением не ограничена приведенными компонентами, и, до тех пор, пока вышеприведенные составляющие компоненты требуются как существенные, возможно включение или отсутствие других составляющих компонентов.
Предпочтительные в настоящее время варианты осуществления второго жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с настоящим изобретением подробно поясняются в дальнейшем. Различные конфигурации, которые представлены в дальнейшем, можно объединять в соответствующих случаях.
Ширина конца второго участка ответвления и ширина центрального участка второго участка ответвления могут быть различными,
ширина первого электрода в области, окружающей конец второго участка ответвления, может отличаться от ширины центрального участка первого участка ответвления, и
расстояние между первым электродом и вторым электродом может изменяться к концу второго участка ответвления, а осевая симметрия контуров первого электрода и второго электрода сохраняется. Тем самым, можно дополнительно ослабить формирование остаточного изображения.
Первый участок ответвления и второй участок ответвления могут продолжаться по диагонали относительно граничной линии между смежными пикселями, и
расстояние между первым электродом и вторым электродом может быть, по существу, равномерным в области, окружающей конец первого участка ответвления. Тем самым, можно эффективно ослаблять формирование остаточного изображения в жидкокристаллическом дисплейном устройстве, в котором первый участок ответвления и второй участок ответвления продолжаются по диагонали относительно граничной линии между смежными пикселями.
В данном случае расстояние между первым электродом и вторым электродом может быть, по существу, равномерным в области, окружающей конец второго участка ответвления. Тем самым, можно более эффективно ослаблять формирование остаточного изображения в жидкокристаллическом дисплейном устройстве, в котором первый участок ответвления и второй участок ответвления продолжаются по диагонали относительно граничной линии между смежными пикселями.
Первый электрод и второй электрод могут содержать зигзагообразный магистральный участок. Тем самым, можно повысить выход годных изделий.
По меньшей мере, один из первого электрода и второго электрода может иметь закругленные угловые участки на виде в плане. Тем самым, можно дополнительно ослабить формирование остаточного изображения.
Второе жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии с настоящим изобретением может быть цветным жидкокристаллическим дисплейным устройством, и пиксель может быть субпикселем.
Настоящее изобретение представляет собой жидкокристаллическое дисплейное устройство, содержащее:
первую подложку и вторую подложку, которые расположены одна напротив другой; и
жидкокристаллический слой, введенный между первой подложкой и второй подложкой,
при этом первая подложка содержит первый электрод гребенчатого типа, содержащий первый участок ответвления, и второй электрод гребенчатого типа, содержащий второй участок ответвления,
первый электрод и второй электрод расположены в одной плоскости, с размещением один напротив другого в пикселе,
жидкокристаллический слой содержит нематические жидкие кристаллы p-типа и возбуждается электрическим полем, образованным между первым электродом и вторым электродом,
нематические жидкие кристаллы p-типа ориентированы перпендикулярно поверхностям первой подложки и второй подложки, когда напряжение не прилагается,
первый участок ответвления и второй участок ответвления продолжаются по диагонали относительно граничной линии между смежными пикселями, и
первый электрод и второй электрод содержат зазор между ними, причем, зазор скошен в области, прилегающей к концу первого участка ответвления (в дальнейшем, называемое «третьим жидкокристаллическим дисплейным устройством в соответствии с настоящим изобретением»); тем самым, можно дополнительно ослабить формирование остаточного изображения; кроме того, возможно повышение коэффициента пропускания.
Определение «перпендикулярный» не обязательно означает точную перпендикулярность, если жидкокристаллическое дисплейное устройство может функционировать в режиме TBA. Другими словами, вышеупомянутый термин «перпендикулярный» содержит значение «по существу, перпендикулярный».
Конфигурация третьего жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с настоящим изобретением не ограничена приведенными компонентами, и до тех пор, пока вышеприведенные составляющие компоненты требуются как существенные, возможно включение или отсутствие других составляющих компонентов.
Предпочтительные в настоящее время варианты осуществления третьего жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с настоящим изобретением подробно поясняются в дальнейшем. Различные конфигурации, которые представлены в дальнейшем, можно объединять в соответствующих случаях.
Зазор между первым электродом и вторым электродом может быть скошен в области, прилегающей к концу второго участка ответвления. Тем самым, можно дополнительно ослаблять формирование остаточного изображения.
Первый электрод или второй электрод может содержать зигзагообразный магистральный участок. Тем самым, можно повысить выход годных изделий.
Ширина конца первого участка ответвления и ширина центрального участка первого участка ответвления могут различаться, и
ширина второго электрода в области, окружающей конец первого участка ответвления, может отличаться от ширины центрального участка второго участка ответвления. Тем самым, можно дополнительно повысить коэффициент пропускания.
В данном случае ширина конца второго участка ответвления и ширина центрального участка второго участка ответвления могут различаться, и
ширина первого электрода в области, окружающей конец второго участка ответвления, может отличаться от ширины центрального участка первого участка ответвления. Тем самым, можно дополнительно повысить коэффициент пропускания.
Расстояние между первым электродом и вторым электродом может изменяться к концу первого участка ответвления, а осевая симметрия контуров первого электрода и второго электрода сохраняется. Тем самым, можно дополнительно повысить коэффициент пропускания при эффективном ослаблении формирования остаточного изображения.
В данном случае расстояние между первым электродом и вторым электродом может изменяться к концу второго участка ответвления, а осевая симметрия контуров первого электрода и второго электрода сохраняется. Тем самым можно еще более повысить коэффициент пропускания при эффективном ослаблении формирования остаточного изображения.
По меньшей мере, один из первого электрода и второго электрода может иметь закругленные угловые участки на виде в плане. Тем самым, можно дополнительно ослабить формирование остаточного изображения.
Третье жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии с настоящим изобретением может быть цветным жидкокристаллическим дисплейным устройством, и пиксель может быть субпикселем.
ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В жидкокристаллическом дисплейном устройстве в соответствии с настоящим изобретением возможно ослабление остаточного изображения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 представляет вид в плане, схематически изображающий конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления.
Фиг. 2 - поперечное сечение, схематически представляющее распределение ориентаций жидких кристаллов, когда на жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии с примером 1 подается напряжение.
Фиг. 3 - результат моделирования жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления, при этом на фиг. 3(a) показан результат оптического моделирования (моделирования ориентации), на фиг. 3(b) показаны эквипотенциальные линии на поверхности электрода, на фиг. 3(c) показаны эквипотенциальные линии в промежуточном слое жидкокристаллического слоя и на фиг. 3(d) показано поперечное сечение по линии A1-B1 на фиг. 3(b).
Фиг. 4 - жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии с вариантом 1 осуществления, при этом на фиг. 4(a) представлен вид в плане, схематически изображающий конфигурацию, и на фиг. 4(b)-4(e) представлены оптические микрофотографии.
Фиг. 5 - вид в плане, схематически изображающий другую конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления.
Фиг. 6 - вид в плане, схематически изображающий другую конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления.
Фиг. 7 - увеличенный вид в плане, схематически изображающий конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления, показанным на фиг. 6.
Фиг. 8 - результат моделирования жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления, показанным на фиг. 6, при этом на фиг. 8(a) показан результат оптического моделирования (моделирования ориентации), на фиг. 8(b) показаны эквипотенциальные линии на поверхности электрода, и на фиг. 8(c) показаны эквипотенциальные линии в промежуточном слое жидкокристаллического слоя.
Фиг. 9(a) - оптические микрофотографии жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления, изображенным на фиг. 6, и на фиг. 9(b) представлен увеличенный вид области вблизи конца участка ответвления пиксельного электрода, показанного на фиг. 9(a).
Фиг. 10 - вид в плане, схематически изображающий другую конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления.
Фиг. 11 - изображение жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления, показанным на фиг. 10, при этом на фиг. 11(a) представлен схематический вид в плане, и на фиг. 11(b)-11(e) представлены оптические микрофотографии.
Фиг. 12 - вид в плане, схематически изображающий другую конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления.
Фиг. 13 - вид в плане, схематически изображающий другую конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления.
Фиг. 14 - вид в плане, схематически изображающий другую конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления.
Фиг. 15 - вид в плане, схематически изображающий другую конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления.
Фиг. 16 - вид в плане, схематически изображающий другую конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления.
Фиг. 17 - вид в плане, схематически изображающий другую конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления.
Фиг. 18 - вид в плане, схематически изображающий другую конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления.
Фиг. 19(a)-19(d) - виды в плане, схематически изображающие варианты жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления.
Фиг. 20 - виды в плане, схематически изображающие конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии со сравнительным вариантом 1 осуществления, при этом на фиг. 20(a) изображен один субпиксель, и на фиг. 20(b) представлен увеличенный вид с фиг. 20(a).
Фиг. 21 - оптическая микрофотография субпикселя жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии со сравнительным вариантом 1 осуществления.
Фиг. 22 - изображение жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии со сравнительным вариантом 1 осуществления, при этом на фиг. 22(a) представлена оптическая микрофотография области вблизи магистрального участка пиксельного электрода, и на фиг. 22(b) представлен вид в плане, схематически изображающий область вблизи магистрального участка пиксельного электрода, и фотография, представленная на фиг. 22, соответствует установке отношения L/S, равного 4,0 мкм/4,0 мкм, и подаче максимума на яркостной шкале (градации 255 на яркостной шкале).
Фиг. 23 - результат моделирования жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии со сравнительным вариантом 1 осуществления, при этом на фиг. 23(a) показан результат оптического моделирования (моделирования ориентации), на фиг. 23(b) показаны эквипотенциальные линии на поверхности электрода, на фиг. 23(c) показаны эквипотенциальные линии в промежуточном слое жидкокристаллического слоя, и на фиг. 23(d) показано сечение по линии A2-B2, изображенной на фиг. 23(b).
Фиг. 24 - результат моделирования другой конфигурации жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии со сравнительным вариантом 1 осуществления, при этом на фиг. 24(a) показан результат оптического моделирования (моделирования ориентации), на фиг. 24(b) показаны эквипотенциальные линии на поверхности электрода, на фиг. 24(c) показаны эквипотенциальные линии в промежуточном слое жидкокристаллического слоя, и на фиг. 24(d) показано сечение по линии A3-B3, изображенной на фиг. 24(b).
Фиг. 25 - схематический вид в плане конфигурации жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 2 осуществления.
Фиг. 26 - результат моделирования жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 2 осуществления, при этом на фиг. 26(a) показан результат оптического моделирования (моделирования ориентации), на фиг. 26(b) показаны эквипотенциальные линии на поверхности электрода, и на фиг. 26(c) показаны эквипотенциальные линии в промежуточном слое жидкокристаллического слоя.
Фиг. 27 - результат оптического моделирования (моделирования ориентации) жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 2 осуществления, при этом на фиг. 27(a) показан результат в случае, когда потенциал пиксельного электрода равен 6 В, и на фиг. 27(b) показан результат в случае, когда потенциал пиксельного электрода равен 3 В.
Фиг. 28 - результат оптического моделирования (моделирования ориентации) жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 3 осуществления, и, при этом, результат соответствует случаю, когда потенциал пиксельного электрода равен 6 В.
Фиг. 29 - результат оптического моделирования (моделирования ориентации) жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии со сравнительным вариантом 2 осуществления, при этом на фиг. 29(a) показан результат в случае, когда потенциал пиксельного электрода равен 6 В, и на фиг. 29(b) показан результат, когда потенциал пиксельного электрода равен 3 В.
Фиг. 30 - результат оптического моделирования (моделирования ориентации) жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии со сравнительным вариантом 5 осуществления, и, при этом, результат соответствует случаю, когда потенциал пиксельного электрода равен 6 В.
Фиг. 31 - схематическое изображение экрана оценки остаточного изображения жидкокристаллического дисплейного устройства в режиме TBA, при этом на фиг. 31(a) представлен случай, когда отображается испытательное изображение монохромного окна, и на фиг. 31(b) представлен случай, когда отображается полутоновое сплошное испытательное изображение.
Фиг. 32 - оптические микрофотографии субпикселя, когда отображается полутоновое сплошное испытательное изображение, при этом на фиг. 32(a) показан субпиксель области, в которой перед отображением уровня градации отображается белое испытательное изображение, и на фиг. 32(b) показан субпиксель области, в которой перед отображением уровня градации отображаются черные испытательные изображения.
НАИЛУЧШИЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ниже приведено подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи, однако настоящее изобретение не ограничено только приведенными вариантами осуществления.
В каждом нижеописанном варианте осуществления предполагается, что направление на 3 часа, направление на 12 часов, направление на 9 часов и направление на 6 часов на виде спереди жидкокристаллического дисплейного устройства (поверхности дисплейного устройства), являются направлением 0° (по азимуту), направлением 90° (по азимуту), направлением 180° (по азимуту) и направлением 270° (по азимуту) соответственно, и направление, проходящее через 3 часа и 9 часов, является горизонтальным направлением, и направление, проходящее через 12 часов и 6 часов, является вертикальным направлением.
Вариант 1 осуществления
Жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии с настоящим вариантом осуществления является жидкокристаллическим дисплейным устройством, использующим способ TBA (с ориентацией поперечного изгиба) из способов с поперечным полем, в которых к жидкокристаллическому слою прилагается электрическое поле (поперечное) в направлении поверхности подложки, и изображение отображается посредством управления ориентацией молекул жидких кристаллов.
На фиг. 1 представлен вид в плане, схематически изображающий конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления. На следующих чертежах изображены только один или два субпикселя, однако в матрице в области отображения (области отображения изображения) жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с настоящим вариантом осуществления расположено множество субпикселей.
Жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии с настоящим вариантом осуществления содержит жидкокристаллическую дисплейную панель, и жидкокристаллическая дисплейная панель содержит активно-матричную подложку (подложку с TFT-матрицей (матрицей тонкопленочных транзисторов)) и противоположную подложку, которые являются парой подложек, расположенных одна напротив другой, и жидкокристаллический слой, расположенный между упомянутыми подложками.
Пара линейных поляризаторов расположена на основных внешних поверхностях (противоположных стороне жидкокристаллического слоя) активно-матричной подложки и противоположной подложки. Ось поглощения одного из пары линейных поляризаторов расположена в вертикальном направлении, и ось поглощения другого из пары линейных поляризаторов расположена в горизонтальном направлении. Следовательно, пара линейных поляризаторов расположена как скрещенные призмы Николя. Жидкокристаллическая дисплейная панель в соответствии с настоящим вариантом осуществления является жидкокристаллической дисплейной панелью в нормально черном режиме.
Активно-матричная подложка и противоположная подложка скреплены герметиком вокруг области отображения. Активно-матричная подложка 1 и противоположная подложка 2 размещены одна напротив другой с помощью спейсеров, например пластиковых шариков. Жидкокристаллический слой сформирован жидкокристаллическим материалом, который является отображающей средой, образующей слой модуляции оптического излучения, который герметично закрыт в зазоре между активно-матричной подложкой и противоположной подложкой.
Жидкокристаллический слой содержит нематический жидкокристаллический материал (нематический жидкокристаллический материал p-типа), имеющий положительную диэлектрическую анизотропию. Молекулы жидких кристаллов нематического жидкокристаллического материала p-типа проявляют гомеотропную ориентацию, когда напряжение не прилагается (когда не создается электрическое поле упомянутыми далее пиксельным электродом и общим электродом), под действием управляющей ориентацией силы, прилагаемой вертикально ориентирующей пленкой, которая расположена на поверхностях активно-матричной подложки и противоположной подложки со стороны жидкокристаллического слоя. В частности, когда напряжение не прилагается, длинные оси молекул жидких кристаллов нематического жидкокристаллического материала p-типа вблизи вертикально ориентирующей пленки образуют угол, по меньшей мере, 88° (в более предпочтительном варианте угол, по меньшей мере, 89°) относительно активно-матричной подложки и противоположной подложки.
Фазовая задержка dΔn панели (произведение ширины d зазора ячейки и удвоенного показателя Δn преломления) равна, предпочтительно, 275 нм - 460 нм, и, в более предпочтительном варианте, 280 нм - 400 нм. Таким образом, в предпочтительном варианте, нижний предел dΔn равен половине длине волны зеленого света, по меньшей мере, 550 нм, когда учитывается режим, и верхний предел dΔn находится в диапазоне, который можно компенсировать фазовой задержкой Rth в направлении нормали одного слоя отрицательной C-пластины. Отрицательную C-пластину располагают для компенсации смещения белого цвета и/или изменения цветового тона, которые создаются, когда направление наблюдения отклоняется от направления нормали на поверхности дисплейного устройства, при отображении черного цвета. Rth можно увеличить складыванием стопы отрицательных C-пластин, но тогда также возрастают затраты. Диэлектрическая постоянная Δε жидкокристаллического материала составляет, предпочтительно, 10 - 25, более предпочтительно, 15-25. Предпочтителен вариант, в котором нижний предел Δε приблизительно равен, по меньшей мере, 10 (более предпочтительно, 15), так как напряжение белого цвета (напряжение при отображении белого цвета) является высоким. Чем больше Δε, тем лучше, так как можно дополнительно снизить напряжение возбуждения. Однако предпочтителен вариант, в котором верхний предел Δε не превышает 25, если применяют свободно доступный материал.
Противоположная подложка содержит, на основной поверхности (со стороны жидкокристаллического слоя) одной из ахроматических прозрачных изолирующих подложек, слой черной решетки (BM) для экранирования света между субпикселями, множество цветных слоев (цветных светофильтров), расположенных соответственно субпикселям, и вертикально ориентирующую пленку, расположенную на поверхности со стороны жидкокристаллического слоя так, чтобы покрывать упомянутые структуры. Слой черной решетки (BM) является непрозрачным металлом, например Cr или непрозрачной органической пленкой, например акриловой смолой, и сформирован в области, соответствующей граничной области смежных субпикселей. С другой стороны, для цветного отображения применяют цветной слой, который является прозрачной органической пленкой, например пленкой из акриловой смолы, содержащей пигмент, и сформирован, в основном, в области субпикселя.
Таким образом, жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии с настоящим вариантом осуществления является жидкокристаллическим дисплейным устройством с цветным слоем (цветным активно-матричным жидкокристаллическим дисплейным устройством), содержащим цветной слой на противоположной подложке, на которой один пиксель образован тремя субпикселями, выдающими красный свет R, зеленый свет G и синий свет B, соответственно. Тип и число цветов субпикселей, образующих каждый пиксель, конкретно не ограничены, и могут устанавливаться произвольным образом. Другими словами, в жидкокристаллическом дисплейном устройстве в соответствии с настоящим вариантом осуществления каждый пиксель может состоять из трех цветов субпикселей: голубого, пурпурного и желтого, или может состоять из, по меньшей мере, четырех цветов субпикселей.
С другой стороны, активно-матричная подложка содержит, на основной поверхности (со стороны жидкокристаллического слоя) одной из ахроматических прозрачных изолирующих подложек, линии строчных шин, линии шин Cs (запоминающих конденсаторов), линии столбцовых шин, TFT (тонкопленочные транзисторы), каждый из которых является коммутирующим элементом и расположен в субпикселе, линии стоков (стоки), каждая из которых соединена с TFT, пиксельные электроды 20, каждый из которых независимо расположен в субпикселе, общий электрод 30, который расположен для каждого из субпикселей, и вертикально ориентирующую пленку, расположенную на поверхности со стороны жидкокристаллического слоя с перекрытием упомянутых структур.
Вертикально ориентирующие пленки, расположенные на активно-матричной подложке и противоположной подложке, сформированы нанесением покрытия известного материала ориентирующего слоя, например полиимида. Обычно вертикально ориентирующие пленки не подвергаются натирке, но способны ориентировать молекулы жидких кристаллов, по существу, перпендикулярно поверхности пленки, когда напряжение не прилагается.
На основной поверхности жидкокристаллического слоя активно-матричной подложки, пиксельные электроды 20 расположены соответственно каждому субпикселю, и общий электрод 30 расположен непрерывно (полностью) для всех смежных субпикселей, как показано на фиг. 1.
Сигналы изображения предварительно заданного уровня подаются из линии столбцовой шины (например, шириной: 5 мкм) на пиксельный электрод 20 через тонкопленочный транзистор (TFT), который является коммутирующим элементом. Линия столбцовой шины продолжается вертикально между смежными субпикселями. Каждый пиксельный электрод 20 электрически соединен с линией стока в TFT посредством отверстия для контакта, расположенного на межслойной изолирующей пленке. С другой стороны, общий сигнал, который является общим для каждого субпикселя, подается на общий электрод 30. Общий электрод 30 соединен со схемой для формирования общего сигнала (схемы формирования общего напряжения) и установлен равным предварительно заданному потенциалу.
Линия столбцовой шины соединена со столбцовым драйвером (схемой управления линиями данных) за пределами области отображения. Линия строчной шины (например, шириной 5 мкм) продолжается между смежными субпикселями в горизонтальном направлении. Линия строчной шины соединена со строчным драйвером (схемой управления строками развертки) за пределами области отображения и соединена с затвором TFT в области отображения. Импульсные сигналы развертки подаются в линию строчной шины из строчного драйвера с предварительно заданной синхронизацией. Сигналы развертки подаются в каждый TFT построчным способом. TFT переходит во включенное состояние только на предварительно заданный период, при поступлении на вход сигналов развертки, и сигналы изображения подаются на пиксельный электрод 20, соединенный с TFT, с предварительно заданной синхронизацией в то время, когда TFT находится во включенном состоянии. Тем самым, сигналы изображения записываются в жидкокристаллическом слое.
После записи в жидкокристаллическом слое, сигналы изображения сохраняются между пиксельным электродом 20, на который подаются сигналы изображения, и общим электродом 30, который расположен перед пиксельным электродом 20, в течение предварительно заданного периода. Иначе говоря, между пиксельным электродом 20 и общим электродом 30 формируется емкость (емкость жидкокристаллического материала) в течение предварительно заданного периода. Для предотвращения утечки сигналов изображения, которые сохраняются, параллельно емкости жидкокристаллического материала сформирован запоминающий конденсатор. Запоминающий конденсатор формируется в каждом субпикселе между линией стока TFT и линией шины Cs (линией запоминающего конденсатора, шириной, например, 5 мкм). Линия шины Cs расположена параллельно линии строчной шины.
Пиксельный электрод 20 сформирован прозрачной проводящей пленкой, например пленкой ITO (оксидов индия и олова) или металлической пленкой, например алюминиевой пленкой и хромовой пленкой. Форма пиксельного электрода 20 на виде в плане жидкокристаллической дисплейной панели имеет фигуру гребенки. В частности, пиксельный электрод 20 имеет T-образный магистральный участок (соединительный участок) 21 на виде в плане и линейные участки 22 ответвления (зубья гребенки) на виде в плане. Магистральный участок 21 расположен в направлениях по вертикали и 0° для разделения области субпикселя на два вертикально расположенных участка, и участки 22 ответвлений соединены с магистральным участком 21 и расположены в направлениях 45° или 315°.
Общий электрод 30 также сформирован прозрачной проводящей пленкой, например пленкой ITO (оксидов индия и олова) или металлической пленкой, например алюминиевой пленкой, и имеет форму гребенки на виде в плане в каждом субпикселе. В частности, общий электрод 30 содержит магистральный участок (соединительный участок) 31 решетчатой формы на виде в плане и линейные участки 32 ответвления (зубья гребенки) на виде в плане. Магистральный участок 31 расположен вертикально и горизонтально таким образом, чтобы налагаться на линию строчной шины и линию столбцовой шины на виде в плане, и участки 32 ответвлений соединены с магистральным участком 31 и расположены в направлениях 135° или 215°.
Таким образом, участок 22 ответвления пиксельного электрода 20 и участок 32 ответвления общего электрода 30 содержат взаимодополняющие плоские формы и расположены попеременно на предварительно заданном расстоянии. Иначе говоря, участки 22 ответвления пиксельного электрода 20 и участки 32 ответвления общего электрода 30 расположены один напротив другого, параллельно, на одной плоскости. Это означает, что пиксельный электрод 20 гребенчатого типа и общий электрод 30 гребенчатой формы расположены один напротив другого таким образом, что зубья гребенки (участки 22 ответвления и участки 32 ответвления) сопрягаются между собой. Таким образом, между пиксельным электродом 20 и общим электродом 30 можно формировать поперечное поле с высокой плотностью, и можно управлять жидкокристаллическим слоем с более высокой точность. Пиксельный электрод 20 и общий электрод 30 имеют плоскую форму, симметричную относительно горизонтальной центральной линии, которая проходит через центр субпикселя.
Участки 22 ответвления пиксельного электрода 20 и участки 32 ответвления общего электрода 30 продолжаются (вытянуты) по диагонали относительно граничных линий (вертикального и горизонтального направлений) между смежными субпикселями. Величина угла участка 22 ответвления пиксельного электрода 20 и участка 32 ответвления общего электрода 30 относительно граничной линии между смежными субпикселями, то есть величина угла, сформированная направлением длинной стороны участков 22 и 32 и граничной линией, специально не ограничена, при условии, что упомянутая величина не равна 90°, но, в предпочтительном варианте, равна 45±2° (в более предпочтительном варианте 45±1°). Если угол превосходит 45±2°, коэффициент пропускания может снижаться.
Конец участка 22 ответвления пиксельного электрода 20 сужается (трапецеидально) и заострен на виде в плане вдоль направления продолжения (направления длинной стороны) магистрального участка 31 общего электрода 30. Аналогичным образом, конец участка 32 ответвления общего электрода 30 также сужается (трапецеидально) и заострен на виде в плане вдоль направления продолжения (направления длинной стороны) магистрального участка 21 пиксельного электрода 20. Конец участка 22 ответвления пиксельного электрода 20 окружен магистральным участком 31 и основанием участка 32 ответвления общего электрода 30. Аналогичным образом, конец участка 32 ответвления общего электрода 30 окружен магистральным участком 21 и основанием участка 22 ответвления пиксельного электрода 20.
Соединенная часть магистрального участка 31 и основания участка 32 ответвления на стороне острого угла, сформированного направлением продолжения магистрального участка 31 и направлением продолжения участка 32 ответвления, выполнена утолщенной, чтобы расстояние между пиксельным электродом 20 и общим электродом 30, по существу, выравнивалось. Другими словами, соединенная часть основания участка 32 ответвления (область основания), расположенная на стороне острого угла, сформированного направлением длинной стороны магистрального участка 31 и продольным направлением участка 32, и магистрального участка 31, выполнена утолщенной, чтобы расстояние между пиксельным электродом 20 и общим электродом 30, по существу, выравнивалось.
В дальнейшем, расстояние между пиксельным электродом и общим электродом (расстояние между электродами) называют также «разнесением электродов», и зазор между пиксельным электродом и общим электродом (зазор между электродами) называют также «межэлектродным зазором».
Межэлектродный зазор в области (зазоре), соответствующей остроугольной части участка 22 ответвления пиксельного электрода 20 является скошенным. Другими словами, межэлектродный зазор в области (на участке), окружающей(ем) конец участка 22 ответвления скошен таким образом, что разнесение электродов, по существу, выравнивается, и, в результате, среди внутренних углов в межэлектродном зазоре по внешней линии (внешнему контуру) области (участка), окружающей(ем) участок 22 ответвления, не существует острого угла, и сформирован только угол 90° или больше.
Таким образом, межэлектродный зазор в области, смежной с концом участка 22 ответвления, то есть, в области (на участке), смежной(ом) с концом участка 22 ответвления (концевым участком) в межэлектродном зазоре, является скошенным.
Формы общего электрода 30 и пиксельного электрода 20 вблизи конца участка 32 ответвления общего электрода 30 также установлена аналогичным образом.
Ширина (длина в направлении короткой стороны области, толщина которой является постоянной) участка 22 ответвления пиксельного электрода 20 и ширина (длина в направлении короткой стороны области, толщина которой является постоянной) участка 32 ответвления общего электрода 30 являются, по существу, одинаковыми в области, в которой участок 22 ответвления и участок 32 ответвления расположены один напротив другого. С точки зрения повышения коэффициента пропускания, чем меньше значения ширины пиксельного электрода 20 и общего электрода 30, тем лучше, но, в соответствии с текущими технологическими нормами, упомянутые значения ширины целесообразно устанавливать приблизительно 1-4 мкм (в более предпочтительном варианте, 2,5-4,0 мкм). В дальнейшем, значения ширины участка 22 ответвления пиксельного электрода 20 и участка 32 ответвления общего электрода 30 именуются просто «шириной L линии».
Разнесение электродов (ширина межэлектродного зазора) S специально не ограничено(а), но, в предпочтительном варианте, составляет 2,5-20,0 мкм (в более предпочтительном варианте, 4,0-12,0 мкм). Коэффициент пропускания может снижаться, если превышается значение 20,0 мкм, или если значение 2,5 мкм не достигается.
На фиг. 2 показано поперечное сечение, схематически представляющее распределение ориентаций жидких кристаллов, когда на жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии с вариантом 1 осуществления подается напряжение.
В жидкокристаллическом дисплейном устройстве в соответствии с настоящим вариантом осуществления, электрическое поле (поперечное поле) формируется между пиксельным электродом 20 и общим электродом 30 в направлении поверхности (горизонтальном направлении, направлении, параллельном поверхности подложки) подложек (активно-матричной подложки 1 и противоположной подложки 2) прилагается сигналами изображения (напряжения) на пиксельном электроде 20 через посредство TFT. Тогда жидкие кристаллы возбуждаются упомянутым электрическим полем для изменения коэффициента пропускания каждого субпикселя и тем самым отображается изображение.
В частности, жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии с настоящим вариантом осуществления формирует распределение интенсивности поля в жидкокристаллическом слое 3 посредством приложения электрического поля. Тем самым, ориентация молекул жидких кристаллов искажается. И, в результате использования упомянутого искажения, изменяется фазовая задержка жидкокристаллического слоя 3. Еще конкретнее, исходное состояние ориентации жидкокристаллического слоя 3 является гомеотропной ориентацией. В таком случае изгибающее электрическое поле формируется подачей напряжения на пиксельный электрод 20 гребенчатого типа и общий электрод 30 гребенчатого типа и формированием поперечного поля в жидкокристаллическом слое 3. В результате, как показано на фиг. 2, формируются два домена, в которых направления директора различаются на 180° один от другого, и, в каждом домене, молекулы жидких кристаллов нематического жидкокристаллического материала имеют ориентацию изгиба жидких кристаллов (ориентацию изгиба).
В области, в которой два домена прилегают один к другому (обычно по центральной линии межэлектродного зазора), молекулы жидких кристаллов всегда ориентированы перпендикулярно, независимо от величины прилагаемого напряжения. Следовательно, в данной области всегда формируется темная линия, независимо от величины прилагаемого напряжения.
Пиксельный электрод 20 и общий электрод 30 содержат участки 22 ответвления двух типов и участки 32 ответвления двух типов соответственно, направления продолжения которых пересекаются перпендикулярно одно к другому, как показано на фиг. 1. Следовательно, в жидкокристаллическом слое 3 формируются изгибающие электрические поля двух видов, при этом направления упомянутых электрических полей пересекаются перпендикулярно одно к другому. Изгибающие электрические поля двух видов формируются в пределах области одного субпикселя. Другими словами, на участках 22 ответвлений и участках 32 ответвлений каждого типа формируются два домена, и, поэтому, в одном субпикселе формируются, в общем, четыре домена. Тем самым, обеспечивается возможность сбалансированной компенсации угла обзора по горизонтали, вертикали и по всем остальным направлениям.
На фиг. 3 представлен результат моделирования жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления, при этом на фиг. 3(a) показан результат оптического моделирования (моделирования ориентации), на фиг. 3(b) показаны эквипотенциальные линии на поверхности электрода, на фиг. 3(c) показаны эквипотенциальные линии в промежуточном слое жидкокристаллического слоя и на фиг. 3(d) показано поперечное сечение по линии A1-B1 на фиг. 3(b). Упомянутое моделирование выполняют в следующих условиях моделирования. На фиг. 3 показан результат, когда потенциал пиксельного электрода 20 равен 6,5 В.
(Условия моделирования)
L/S=4,0 мкм/4,0 мкм (то есть L=4 мкм, S=4 мкм)
пиксельные электроды: подается переменное (AC) напряжение (амплитуда: 0-13,0 В, частота: 60 Гц); Vc (центральная амплитуда потенциала) установлена равной потенциалу, идентичному потенциалу общего электрода
общий электрод: прилагается постоянное (DC) напряжение 0 В
Δn: 0,1
d: 4,0 мкм
Δε: 19
Термин потенциал центральной амплитуды относится к центральному потенциалу амплитуды.
В результате, в жидкокристаллическом дисплейном устройстве в соответствии с настоящим вариантом осуществления эквипотенциальные линии, по существу, равномерно разнесены одна от другой в жидкокристаллическом слое 3, на каждой глубине со стороны нижней подложки (активно-матричной подложки 1) в сторону верхней подложки (противоположной подложки 2), как показано на фиг. 3(d). Другими словами, эквипотенциальные линии, по существу, равно разнесены одна от другой даже в промежуточном слое жидкокристаллического слоя 3, как показано на фиг. 3(c). Ширина L линии является относительно большой, и эквипотенциальные линии в межэлектродном зазоре расположены относительно плотно. Однако в промежуточном слое жидкокристаллического слоя 3 не создается поворота эквипотенциальных линий к пиксельному электроду 20 и общему электроду 30. Поскольку эквипотенциальные линии равно разнесены одна от другой в области вблизи концов участка 22 ответвления и участка 32 ответвления, то молекулы жидких кристаллов отклоняются симметрично относительно темной линии (области, в которой молекулы жидких кристаллов всегда ориентированы перпендикулярно, независимо от значения прилагаемого напряжения), даже в областях вблизи концов участка 22 ответвления и участка 32 ответвления, как показано на фиг. 3. Следовательно, центр ориентации жидких кристаллов в межэлектродном зазоре стабилизируется в областях, окружающих концы участка 22 ответвления и участка 32 ответвления, соответственно. Другими словами, как показано на фиг. 3(a), темная линия всегда образуется в одном положении в межэлектродном зазоре, даже в областях вблизи концов участка 22 ответвления и участка 32 ответвления, и положение темной линии не изменяется. Так как отношение областей двух доменов, которые прилегают к темной линии и имеют попарно различные оптические характеристики, также не изменяется, то остаточное изображение не образуется.
Разнесение электродов установлено, по существу, равновеликим в областях, окружающих конец участка 22 ответвления и конец участка 32 ответвления, соответственно. Следовательно, как показано на фиг. 3(c), можно устранить формирование области, в которой не прилагается электрическое поле, в межэлектродном зазоре вблизи участка 22 ответвления и участка 32 ответвления, и, в результате, можно воспрепятствовать снижению коэффициента пропускания.
Как изложено выше, авторы настоящего изобретения выяснили, в жидкокристаллическом дисплейном устройстве в режиме TBA присутствуют характеристики, приведенные в нижеследующей таблице 1. Другими словами, если эквипотенциальные линии равномерно разнесены одна от другой в жидкокристаллическом слое на каждой глубине (в том числе, в промежуточном слое) со стороны нижней подложки в сторону верхней подложки, то центр ориентации жидких кристаллов (темная линия) в межэлектродном зазоре всегда стабилизируется, даже если уровень по яркостной шкале значительно изменяется. Следовательно, если формы концов участка 22 ответвления и участка 32 ответвления и формы электродов в областях, окружающих концы участка 22 ответвления и участка 32 ответвления, заданы такими, что эквипотенциальные линии равно разнесены одна от другой в жидкокристаллическом слое на каждой глубине со стороны нижней подложки в сторону верхней подложки, то можно устранить нарушение ориентации и потерю симметрии ориентации вблизи концов участка 22 ответвления и участка 32 ответвления, при изменении уровня по яркостной шкале, и, в результате, можно ослабить формирование остаточного изображения. Если эквипотенциальные линии неравномерно разнесены одна от другой в жидкокристаллическом слое на каждой глубине (в том числе, в промежуточном слое) со стороны нижней подложки в сторону верхней подложки, то есть если формы электродов установлены такими, что эквипотенциальные линии неравномерно разнесены одна от другой в жидкокристаллическом слое на каждой глубине со стороны нижней подложки в сторону верхней подложки, то центр ориентации жидких кристаллов (темная линия) в межэлектродном зазоре дестабилизируется, когда уровень по яркостной шкале изменяется значительно, и легко формируется остаточное изображение.
<b>Таблица 1</b>
Управление ориентацией
Расстояние между эквипотенциальными линиями
Сильное управление
Слабое управление
Равномерное
Неравномерное
Остаточное изображение
O:почти не формируется
×: формирование вероятно
O:почти не формируется
×: формирование вероятно
Установлено также, что остаточное изображение почти не формируется, если управляющая ориентированием сила, прилагаемая вертикально ориентирующей пленкой, является большой, и остаточное изображение, как правило, формируется, если упомянутая сила является небольшой.
На фиг. 4 представлено жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии с вариантом 1 осуществления, при этом на фиг. 4(a) представлен вид в плане, схематически изображающий конфигурацию, и на фиг. 4(b)-4(e) представлены оптические микрофотографии. Оптическое микроскопическое исследование выполняют с изготовлением панели, которая удовлетворяет вышеупомянутым условиям моделирования. В качестве жидкокристаллического материала использовали материал MJ08356 (выпускаемый компанией Merck and Co.), и, в качестве материала ориентирующего слоя, использовали материал AL61960 (выпускаемый компанией JSR). На фиг. 4(b) представлен результат, когда потенциал пиксельного электрода 20 равен 6,5 В, на фиг. 4(c) представлен результат, когда потенциал пиксельного электрода 20 равен 3,5 В, на фиг. 4(d) представлен результат, когда потенциал пиксельного электрода 20 равен 2,5 В, и на фиг. 4(e) представлен результат, когда потенциал пиксельного электрода 20 равен 2,0 В.
В жидкокристаллическом дисплейном устройстве в соответствии с настоящим вариантом осуществления в межэлектродном зазоре вблизи участка 22 ответвления и участка 32 ответвления устраняется формирование области, в которой не прилагается электрическое поле, как показано на фиг. 3(c). Следовательно, как показано на фиг. 4(b), можно эффективно предотвратить снижение коэффициента пропускания вблизи концов вблизи участка 22 ответвления и участка 32 ответвления. Кроме того, как показано на фиг. 4(b)-4(e), центр ориентации жидких кристаллов (темная линия) в межэлектродном зазоре стабилизируется при всех состояния приложения напряжения, и можно ослабить формирование остаточного изображения.
В жидкокристаллическом дисплейном устройстве в соответствии с настоящим вариантом осуществления разнесение S электродов в областях, окружающих концы (концевые участки) участка 22 ответвления пиксельного электрода 20 и участка 32 ответвления общего электрода 30, соответственно, устанавливается, по существу, равномерным.
Другими словами, расстояние между концом (концевым участком) участка 22 ответвления и общим электродом 30 является, по существу, равновеликим в области, окружающей конец участка 22 ответвления.
Таким же образом, расстояние между концом (концевым участком) участка 32 ответвления и общим электродом 20 может быть, по существу, равновеликим в области, окружающей конец участка 32 ответвления.
Вследствие этого молекулы жидких кристаллов всегда наклонены симметрично относительно темной линии даже в областях вблизи концов участка 22 ответвления и участка 32 ответвления, и центр ориентации жидких кристаллов в межэлектродном зазоре в областях, окружающих концы участка 22 ответвления и участка 32 ответвления стабилизируется. В результате, можно эффективно ослабить формирование остаточного изображения.
В случае использования пары линейных поляризаторов коэффициент пропускания повышается, так как меньшее число молекул жидких кристаллов наклоняется в направлении, параллельном (горизонтальном) или вертикальном относительно оси поглощения пары линейных поляризаторов на виде панели в плане. Молекулы жидких кристаллов, которые наклоняются в направлении, параллельном или вертикальном относительно оси поглощения, создаются вблизи концов участка 22 ответвления и участка 32 ответвления. В случае жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с настоящим вариантом осуществления, число концов участков 22 ответвлений и участков 32 ответвлений можно сократить по сравнению с конфигурацией, упомянутой в дальнейшем со ссылкой на фиг. 10. Другими словами, число молекул жидких кристаллов, которые наклоняются в направлении, параллельном или вертикальном относительно оси поглощения, можно уменьшить, и, поэтому настоящий вариант осуществления является конфигурацией, в которой можно легко повысить коэффициент пропускания. Следовательно, жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии с настоящим вариантом осуществления пригодно в качестве жидкокристаллического дисплейного устройства, содержащего малое число субпикселей, в которых сложно повысить коэффициент пропускания.
В жидкокристаллическом дисплейном устройстве в соответствии с настоящим вариантом осуществления характеристики вертикального и горизонтального углов обзора могут быть симметричными, так как один субпиксель содержит четыре домена.
Разнесение S электродов может быть, по существу, равномерным только в области, окружающей один конец участка 22 ответвления пиксельного электрода 20 и участка 32 ответвления общего электрода 30. Однако с точки зрения ослабления формирования остаточного изображения в широкой зоне субпикселя предпочтителен вариант, в котором разнесение S электродов может быть, по существу, равномерным в областях, окружающих конец участка 22 ответвления пиксельного электрода 20 и конец участка 32 ответвления общего электрода 30, соответственно.
В соответствии с настоящим вариантом осуществления разнесение S электродов не обязательно должно быть точно равномерным в областях, окружающих конец участка 22 ответвления и конец участка 32 ответвления, соответственно. В случае примера, показанного на фиг. 1, межэлектродный зазор в области, соединяющей угловые части пиксельного электрода 20 и общего электрода 30, немного больше, чем межэлектродный зазор в области, соединяющей стороны пиксельного электрода 20 и общего электрода 30. Другими словами, расстояние (расстояние между угловыми частями) между угловой частью пиксельного электрода 20 и угловой частью общего электрода 30, находящейся напротив упомянутой угловой части, немного больше, чем расстояние (расстояние между сторонами) между боковым участком пиксельного электрода 20 и боковым участком общего электрода 30, находящимся напротив бокового участка пиксельного электрода 20. Однако, как показано на фиг. 3, эквипотенциальные линии, по существу, равномерно разнесены одна от другой в жидкокристаллическом слое на каждой глубине со стороны нижней подложки в сторону верхней подложки (в частности, в промежуточном слое), даже если разнесение S электродов не является совершенно равномерным в областях, окружающих конец участка 22 ответвления и конец участка 32 ответвления, соответственно, и, следовательно, можно ослабить формирование остаточного изображения.
Если разнесение электродов является, по существу, равномерным, как в случае, представленном на фиг. 1, то вышеупомянутое расстояние между угловыми частями всегда больше, но не более, чем в √2 раза, расстояния между сторонами. В данном случае электрическое поле, прилагаемое к области (области равномерного разнесения) между боковым участком пиксельного электрода 20 и боковым участком общего электрода 30, находящимся напротив бокового участка пиксельного электрода 20, совершенствуется по сравнению с электрическим полем, прилагаемым к области, отличной от области равномерного разнесения. Следовательно, молекулы жидких кристаллов в области равномерного разнесения быстро перемещаются, и молекулы жидких кристаллов в области (области, отличной от области равномерного разнесения), в которой разнесение электродов больше, чем в области равномерного разнесения, перемещаются после того, как перемещаются молекулы жидких кристаллов в области равномерного разнесения. Однако, скорость перемещения молекул жидких кристаллов в области, отличной от области равномерного разнесения, выше, чем скорость формирования (замедления) остаточного изображения. Молекулы жидких кристаллов на участке разнесения электродов с наибольшей шириной, главным образом, наклоняются (приподнимаются) по вертикали. Другими словами, молекулы жидких кристаллов наклоняются (приподнимаются) в направлении, параллельном или перпендикулярном оси поглощения (оси пропускания) поляризатора. Следовательно, молекулы жидких кристаллов на данном участке оказывают слабое влияние на изменение коэффициента пропускания (остаточное изображение).
В соответствии с настоящим вариантом осуществления межэлектродные зазоры в областях, смежных с концами участка 22 ответвления и участка 32 ответвления, то есть в областях (на участках), смежных с концами участка 22 ответвления и участка 32 ответвления в межэлектродном зазоре, являются скошенными. Следовательно, разнесения S электродов на концевых участках участка 22 ответвления пиксельного электрода 20 и участка 32 ответвления общего электрода 30 можно установить, по существу, равномерными по ширине таким образом, что остаточное изображение не формируется, и, в результате, можно ослабить формирование остаточного изображения.
На фиг. 5 представлен вид в плане, схематически изображающий другую конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления.
Участки 22 ответвлений пиксельного электрода 20 могут располагаться только в направлении на 45°, и участки 32 ответвлений общего электрода 30 могут располагаться только в направлении на 225°. Другими словами, субпиксель в соответствии с настоящим вариантом осуществления может содержать два домена. Следовательно, можно ослабить формирование остаточного изображения.
На фиг. 6 представлен вид в плане, схематически изображающий другую конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления. На фиг. 7 представлен увеличенный вид в плане, схематически изображающий конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления, показанным на фиг. 6.
Как показано на фиг. 6, каждый из участков 22 ответвлений пиксельного электрода 20 и участков 32 ответвлений общего электрода 30 может иметь ширину двух видов, и ширина центрального участка, отличного от конца и основания, может быть меньше, чем ширина конца и основания. Другими словами, разнесение S электродов на центральном участке, отличном от конца (основания) каждого из участков 22 ответвлений и участков 32 ответвлений, может быть больше, чем разнесение S электродов на конце (основании) каждого из участков 22 ответвлений и участков 32 ответвлений.
Таким образом, ширина конца участка 22 ответвления и ширина центрального участка на участке 22 ответвления различаются, и ширина общего электрода 30 в области, окружающей конец участка 22 ответвления, отличается от ширины центрального участка на участке 32 ответвления. Другими словами, ширина конца (концевого участка) участка 22 ответвления и ширина центрального участка на участке 22 ответвления различаются, и ширина общего электрода 30 в области, окружающей конец (концевой участок) участка 22 ответвления (обычно, область основания участка 22 ответвления и магистрального участка 21), отличается от ширины центрального участка на участке 32 ответвления.
Аналогичным образом, ширина конца участка 32 ответвления и ширина центрального участка на участке 32 ответвления различаются, и ширина пиксельного электрода 20 в области, окружающей конец участка 32 ответвления, отличается от ширины центрального участка на участке 22 ответвления. Другими словами, ширина конца (концевого участка) участка 32 ответвления и ширина центрального участка на участке 32 ответвления различаются, и ширина пиксельного электрода 20 в области, окружающей конец (концевой участок) участка 32 ответвления (обычно область основания участка 22 ответвления и магистрального участка 21), отличается от ширины центрального участка на участке 22 ответвления.
Например, как показано на фиг. 7, отношение L/S концов и оснований участка 22 ответвления и участка 32 ответвления установлено равным 4,0 мкм/4,0 мкм, а отношение L/S центральных областей, отличающихся от концов и оснований участка 22 ответвления и участка 32 ответвления установлено равным 2,5 мкм /5,5 мкм.
Центральный участок является участком, исключающим концевой участок и участок основания и, предпочтительно, является участком, расположенным, по существу, по центру участка ответвления в направлении длинной стороны.
В таблице 2 приведен коэффициент пропускания панели, когда изменяется отношение L/S. В таблице 3 показана связь отношения L/S с коэффициентом пропускания панели. Как показано в таблице 2, коэффициент пропускания повышается по мере того, как разнесение S электродов увеличивается в диапазоне, в котором разнесение S электродов является не слишком большим. Другими словами, как показано в таблице 3, плотность эквипотенциальных линий снижается по мере того, как увеличивается разнесение S электродов, но коэффициент пропускания увеличивается, так как в межэлектродном зазоре увеличивается область, в которой молекулы жидких кристаллов наклоняются в направлении поверхности подложки. Однако если разнесение S электродов становится слишком большим, то плотность эквипотенциальных линий очень существенно снижается, и коэффициент пропускания снижается. Если разнесение S электродов уменьшается, то плотность эквипотенциальных линий повышается, однако коэффициент пропускания снижается, так как в межэлектродном зазоре уменьшается область, в которой молекулы жидких кристаллов наклоняются в направлении поверхности подложки. Если ширина L линии увеличивается, то поворот эквипотенциальных линий к пиксельному электроду 20 и общему электроду 30 в промежуточном слое жидкокристаллического слоя может ослабляться, а если ширина L линии уменьшается, то поворот эквипотенциальных линий к пиксельному электроду 20 и общему электроду 30 в промежуточном слое жидкокристаллического слоя усиливается.
<b>Таблица 2</b>
Структура пикселя
Величина L/S (мкм)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
2,5/3,5
2,5/4,0
2,5/5,0
2,5/7,5
4,0/4,0
4,0/12,0
Коэффициент пропускания
1,81%
1,96%
2,04%
2,18%
2,10%
1,71%
<b>Таблица 3</b>
Эквипотенциальные линии
Коэффициент пропускания
Разнесение S
Большое
Редкие
Высокий: Область, в которой наклоняются молекулы жидких кристаллов: большая (но не слишком большая
Небольшое
Плотные
Низкий: Область, в которой наклоняются молекулы жидких кристаллов: небольшая
Ширина L
Большая
Поворот: слабый
Небольшая
Поворот: сильный
В соответствии с конфигурацией, показанной на фиг. 6, в центральных областях участка 22 ответвления и участка 32 ответвления можно обеспечивать большой межэлектродный зазор, что не влияет на формирование остаточного изображения и поэтому можно увеличить апертуру пикселя, и можно повысить коэффициент пропускания. Значения ширины области конца/основания и центрального участка для участка 22 ответвления различаются. Аналогичным образом, различаются значения ширины области конца/основания и центрального участка для участка 32 ответвления. Следовательно, в то время как в области конца/основания можно задавать отношение L/S, которое эффективно ослабляет остаточное изображение, для центрального участка можно задать отношение L/S, при котором можно максимально увеличить коэффициент пропускания.
В соответствии с конфигурацией, показанной на фиг. 6, как и в конфигурации, показанной на фиг. 1, число концов участков 22 ответвления и участков 32 ответвления можно уменьшить. Другими словами, число молекул жидких кристаллов, которые наклоняются в направлении, параллельном или перпендикулярном оси поглощения линейного поляризатора, можно уменьшить. Следовательно, конфигурация, представленная на фиг. 6, может легко повысить коэффициент пропускания. Следовательно, данная конфигурация пригодна также для жидкокристаллического дисплейного устройства, содержащего мелкие субпиксели, для которых сложно повышать коэффициент пропускания.
На фиг. 8 представлен результат моделирования жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления, показанным на фиг. 6, при этом на фиг. 8(a) показан результат оптического моделирования (моделирования ориентации), на фиг. 8(b) показаны эквипотенциальные линии на поверхности электрода, и на фиг. 8(c) показаны эквипотенциальные линии в промежуточном слое жидкокристаллического слоя. Данное моделирование выполнено в вышеупомянутых условиях моделирования, за исключением того, что величина L/S на концах и при основаниях участка 22 ответвления и участка 32 ответвления установлена равной 4,0 мкм/4,0 мкм, и величина L/S на центральных участках участка 22 ответвления и участка 32 ответвления, в отличие от их концов и оснований, установлена равной 2,5 мкм/5,5 мкм. На фиг. 8 показан результат, когда потенциал пиксельного электрода 20 равен 6,5 В.
В результате, и в данном случае, эквипотенциальные линии, по существу, равномерно разнесены одна от другой в жидкокристаллическом слое на каждой глубине со стороны нижней подложки (активно-матричной подложки) в сторону верхней подложки (противоположной подложки). Другими словами, как показано на фиг. 8(c), эквипотенциальные линии, по существу, равно разнесены одна от другой в промежуточном слое жидкокристаллического слоя. На концевых участках участка 22 ответвления и участка 32 ответвления ширина L линии является относительно большой, и эквипотенциальные линии в межэлектродном зазоре расположены относительно плотно. Однако в промежуточном слое жидкокристаллического слоя не создается поворота эквипотенциальных линий к пиксельному электроду 20 и общему электроду 30.
Расстояние между пиксельным электродом 20 и общим электродом 30 изменяется к концам участка 22 ответвления и участка 32 ответвления, однако осевая симметрия контуров пиксельного электрода 20 и общего электрода 30 относительно центральной линии межэлектродного зазора сохраняется. Другими словами, для пиксельного электрода 20 и общего электрода 30, разнесение электродов изменяется от центрального участка к концу участка 22 ответвления таким образом, чтобы получать осесимметричные контуры пиксельного электрода 20 и общего электрода 30 (на виде в плане) относительно центральной линии межэлектродного зазора. Аналогичным образом, для пиксельного электрода 20 и общего электрода 30, разнесение электродов изменяется от центрального участка к концу участка 32 ответвления таким образом, чтобы получать осесимметричные контуры (на виде в плане) относительно центральной линии межэлектродного зазора. Следовательно, как видно из фиг. 8(c), расстояние между эквипотенциальными линиями увеличивается плавно и равномерно от конца (основания) к центральному участку участка 22 ответвления и участка 32 ответвления. Поскольку эквипотенциальные линии равномерно разнесены одна от другой даже в области, в которой разнесение S электродов изменяется, то молекулы жидких кристаллов отклоняются симметрично относительно темной линии даже в области, в которой разнесение S электродов изменяется. Другими словами, темная линия всегда создается в одном положении в межэлектродном зазоре, так что положение темной линии не изменяется даже в области, в которой разнесение S электродов изменяется. В результате, как показано на фиг. 8(a), центр ориентации жидких кристаллов стабилизируется в области, в которой разнесение S электродов изменяется, и можно ослабить формирование остаточного изображения в области, в которой разнесение S электродов изменяется.
На фиг. 9(a) представлена оптическая микрофотография жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления, изображенным на фиг. 6, и на фиг. 9(b) представлен увеличенный вид области вблизи конца участка ответвления пиксельного электрода, показанного на фиг. 9(a). Для оптического микроскопического исследования использовали жидкокристаллическое дисплейное устройство, изготовленное таким же образом, как жидкокристаллическое дисплейное устройство, показанное на фиг. 4, за исключением того, что изменена топология пикселя. На фиг. 9 представлен результат для случая, когда потенциал пиксельного электрода 20 равен 6,5 В.
Как видно из фиг. 9(a), коэффициент пропускания повышается, так как межэлектродный зазор увеличен на центральном участке (например, в области, заключенной в белый кружок на фиг. 9(a)) участка 22 ответвления и участка 32 ответвления, что не влияет на формирование остаточного изображения. Как показано на фиг. 9(b), темная линия (область, в которой молекулы жидких кристаллов всегда ориентированы перпендикулярно, независимо от величины прилагаемого напряжения) является равномерной в областях вблизи концов участка 22 ответвления и участка 32 ответвления. Другими словами, темная линия в областях вблизи концов участка 22 ответвления и участка 32 ответвления всегда находится в постоянном положении в межэлектродном зазоре (смотри область белой линии на фиг. 9(b)). Вследствие этого не формируется никакого остаточного изображения. Кроме того, в межэлектродном зазоре вблизи концов участка 22 ответвления и участка 32 ответвления можно исключить формирование области, в которой не прилагается электрического поля, и можно эффективно предотвращать снижение коэффициента пропускания в области вблизи концов участка 22 ответвления и участка 32 ответвления (смотри область, заключенную в белый кружок на фиг. 9(b)).
На фиг. 10 представлен вид в плане, схематически изображающий другую конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления.
Как показано на фиг. 10, пиксельный электрод 20 может быть электродом гребенчатого типа на виде в плане, содержащим магистральный участок 21, периодически изгибающийся зигзагом под углом изгиба, по существу, 90° в направлении на 45° или в направлении на 135°, и линейные участки 22 ответвлений, на виде в плане соединенные с изогнутой секцией магистрального участка 21 и расположенные в направлениях на 45°, 135°, 225° или 315°.
Общий электрод 30 может быть электродом гребенчатого типа на виде в плане, содержащим магистральный участок 31 решетчатой формы, который расположен в одной плоскости в вертикальном и горизонтальном направлениях таким образом, чтобы налагаться на линию строчной шины и линию столбцовой шины, и линейные участки 32 ответвлений, на виде в плане соединенные с магистральным участком 31 и расположенные в направлениях на 45°, 135°, 225° или 315°.
В данном случае пиксельный электрод 20 и общий электрод 30 имеют участки 22 ответвлений двух типов и участки 32 ответвлений двух типов соответственно, направления продолжения которых пересекаются перпендикулярно одно к другому, как показано на фиг. 10. Следовательно, в жидкокристаллическом слое формируются изгибающие электрические поля двух видов, при этом направления упомянутых полей пересекаются перпендикулярно одно к другому. Изгибающие электрические поля двух видов формируются в одном субпикселе. Поскольку на участках 22 ответвлений и участках 32 ответвлений каждого типа формируются два домена, и в одном субпикселе формируется, в общем, четыре домена. Следовательно, в данном случае также можно реализовать сбалансированную компенсацию угла обзора по вертикали, горизонтали и по всем остальным направлениям.
Наряду с этим, точно как в конфигурации, показанной на фиг. 1, в плоскости, форма конца участка 22 ответвления пиксельного электрода 20 (трапецеидально) сужается и является заостренной вдоль направления продолжения магистрального участка 31 общего электрода 30. С другой стороны, в плоскости, форма конца участка 32 ответвления общего электрода 30 не сужается и является не заостренной, а квадратной. Конец участка 32 ответвления окружен магистральным участком 21 и основанием участка 22 ответвления пиксельного электрода 20, расположенными в форме квадрата (точнее, П-образно, П-образно под прямыми углами) на виде в плане, чтобы разнесение электродов, по существу, выравнивалось.
На фиг. 11 представлено жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии с вариантом 1 осуществления, показанным на фиг. 10, при этом на фиг. 11(a) представлен схематический вид в плане, и на фиг. 11(b)-11(e) представлены оптические микрофотографии. Для оптического микроскопического исследования использовали жидкокристаллическое дисплейное устройство, изготовленное таким образом, как жидкокристаллическое дисплейное устройство, показанное на фиг. 4, за исключением того, что изменена топология пикселя. На фиг. 11(b) представлен результат для случая, когда потенциал пиксельного электрода 20 равен 6,5 В. На фиг. 11(c) представлен результат для случая, когда потенциал пиксельного электрода 20 равен 3,5 В, на фиг. 11(d) представлен результат для случая, когда потенциал пиксельного электрода 20 равен 2,5 В, и на фиг. 11(e) представлен результат для случая, когда потенциал пиксельного электрода 20 равен 2,0 V.
В данной конфигурации разнесение S электродов для пиксельного электрода 20 и общего электрода 30 установлено, по существу, равномерным в области, окружающей конец участка 32 ответвления. Следовательно, как показано на фиг. 11(b)-11(e), центр ориентации жидких кристаллов (темная линия) в межэлектродном зазоре стабилизируется при всех состояния приложения напряжения, и можно ослабить формирование остаточного изображения.
В области вблизи конца участка 22 ответвления пиксельного электрода 20 зазор между пиксельным электродом 20 и общим электродом 30 скошен так, что разнесение электродов является, по существу, равномерным, в точности, как в конфигурации, показанной на фиг. 1. Следовательно, и в данной области возможно ослабление формирования остаточного изображения.
Разнесение электродов в области, окружающей конец участка 32 ответвления общего 30 электрода, установлено, по существу, равновеликим. Следовательно, как показано на фиг. 11(b), в межэлектродном зазоре в области вблизи конца участка 32 ответвления общего электрода 30 можно предотвратить формирование области, в которой не прилагается электрическое поле, и, в результате, можно предотвратить снижение коэффициента пропускания.
В случае данной конфигурации число концов участков 22 ответвлений и участков 32 ответвлений легко увеличивается по сравнению с конфигурацией, показанной на фиг. 1. Другими словами, если применяют упомянутую конфигурацию, то число молекул жидких кристаллов, которые наклоняются в направлении, параллельном или перпендикулярном оси поглощения, легко увеличивается, а увеличение коэффициента пропускания является непростой задачей. Следовательно, упомянутая конфигурация пригодна для жидкокристаллического дисплейного устройства, содержащего крупные пиксели, с которыми можно легко повысить коэффициент пропускания. При использовании данной конфигурации можно повысить выход годных. Причина в том, что, по сравнению с конфигурацией, показанной на фиг. 1, можно выбрать большее расстояние между магистральным участком 21 пиксельного электрода и магистральным участком 32 общего электрода 30, и, в данной конфигурации, можно сократить отказы, обусловленные утечками. В случае утечки на участке ответвления дефектные области можно свести к минимуму отсоединением участка ответвления с утечкой, но в случае утечки на магистральном участке дефектными областями становятся магистральный участок с утечкой и участок ответвления.
В данной конфигурации один субпиксель также содержит четыре домена и поэтому характеристики углов обзора в горизонтальном и вертикальном направлениях могут быть симметричными.
На фиг. 12 представлен вид в плане, схематически изображающий другую конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления.
Для конфигурации, показанной на фиг. 12, каждый участок 22 ответвления пиксельного электрода 20 и участок 32 ответвления общего электрода 30 также может иметь ширину двух видов, и ширина центрального участка, отличного от области конца и основания, может быть меньше, чем ширина конца и основания, как показано на фиг. 12. Другими словами, ширина разнесения S электродов на центральном участке, отличном от конца (основания) каждого из участка 22 ответвления и участка 32 ответвления, может быть больше, чем ширина разнесения S электродов на конце (основании) каждого из участка 22 ответвления и участка 32 ответвления. Например, отношение L/S участка 22 ответвления и участка 32 ответвления на конце и у основания установлено равным 4,0 мкм /4,0 мкм, а отношение L/S участка 22 ответвления и участка 32 ответвления в центральных областях, отличных от концов и оснований, установлено равным 2,5 мкм /5,5 мкм. Так как на центральном участке участка 22 ответвления и участка 32 ответвления можно обеспечить большой межэлектродный зазор, что не влияет на формирование остаточного изображения, то можно увеличить апертуру пикселя, и можно повысить коэффициент пропускания. Значения ширины конца/основания и центрального участка для участка 22 ответвления различаются. Аналогичным образом, различаются значения ширины конца/основания и центрального участка для участка 32 ответвления. Следовательно, в центральной области можно устанавливать отношение L/S для максимального повышения коэффициента пропускания, а на конце и при основании можно задавать отношение L/S для эффективного ослабления остаточного изображения.
Расстояние между пиксельным электродом 20 и общим электродом 30 изменяется к концу участка 22 ответвления и участка 32 ответвления, однако осевая симметрия контуров электродов относительно центральной линии межэлектродного зазора сохраняется. Следовательно, в точности, как в конфигурации, показанной на фиг. 6, расстояние между эквипотенциальными линиями может увеличиваться плавно и равномерно от конца (основания) к центральному участку участка 22 ответвления и участка 32 ответвления. Следовательно, эквипотенциальные линии равномерно разнесены одна от другой даже в области, в которой разнесение S электродов изменяется, и молекулы жидких кристаллов всегда могут наклоняться симметрично относительно темной линии даже в области, в которой разнесение S электродов изменяется. Другими словами, темная линия всегда может создаваться в одном положении в межэлектродном зазоре, так что положение темной линии не изменяется даже в области, в которой разнесение S электродов изменяется. В результате, центр ориентации жидких кристаллов может быть стабилизирован в области, в которой разнесение S электродов изменяется, и можно ослабить формирование остаточного изображения в области, в которой разнесение S электродов изменяется.
На фиг. 13 представлен вид в плане, схематически изображающий другую конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления.
Как показано на фиг. 13, отношение L/S участка 22 ответвления пиксельного электрода 20 и участка 32 ответвления общего электрода 30 может быть постоянным на конце/при основании и на центральном участке для половины области субпикселя, но в другой половине области субпикселя ширина L линии может быть меньше, и разнесение S электродов на центральном участке больше, чем на конце/при основании. Другими словами, данная конфигурация сочетает характеристики конфигурации, показанной на фиг. 1, и конфигурации, показанной на фиг. 6, в пределах одного субпикселя. При создании множества отношений L/S в пределах одного субпикселя вышеописанного типа, в одном субпикселе существует множество характеристик зависимости V (напряжения) - T (коэффициент пропускания). В результате, можно устранить «эффект смещения белого цвета», который создается, когда угол обзора отклоняется в диагональном направлении от фронтального направления.
Поскольку каждый субпиксель содержит участок 22 ответвления и участок 32 ответвления, расположенные в направлении на 45° или 135°, то в каждом субпикселе создаются два домена. Однако участок 22 ответвления и участок 32 ответвления пересекаются перпендикулярно в двух смежных субпикселях и поэтому, в данной конфигурации, в двух смежных субпикселях создаются четыре домена. Следовательно, характеристики угла обзора могут быть симметричными по вертикали и горизонтали.
На фиг. 14 представлен вид в плане, схематически изображающий другую конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления.
Как показано на фиг. 14, пиксельный электрод 20 на виде в плане может быть электродом гребенчатого типа, содержащим перевернутый L-образный магистральный участок 21, который расположен вертикально и в направлении на 0° на виде в плане, и линейный участок 22 ответвления, на виде в плане соединенный с магистральным участком 21 и расположенный в направлении на 0° или 90°, чтобы делить область пикселя по вертикали на две части.
Общий электрод 30 на виде в плане может быть электродом гребенчатого типа, содержащим магистральный участок 31 решетчатой формы, расположенный в одной плоскости по вертикали и горизонтали таким образом, чтобы налагаться на линию строчной шины и линию столбцовой шины, и линейный участок 32 ответвления, на виде в плане соединенный с магистральным участком 31 и расположенный в направлении на 180° или 270°.
Наряду с этим, одна ось поглощения пары поляризаторов, расположенных как скрещенные призмы Николя, расположена в направлении на 45°, и другая ось поглощения пары поляризаторов расположена в направлении на 135°.
В данном случае пиксельный электрод 20 и общий электрод 30 содержат участки 22 ответвления двух типов и участки 32 ответвления двух типов, соответственно, направления продолжения которых пересекаются перпендикулярно одно к другому, как показано на фиг. 14. Следовательно, в жидкокристаллическом слое 3 формируются изгибающие электрические поля двух видов, при этом направления упомянутых полей пересекаются перпендикулярно одно к другому. В одном субпикселе формируются изгибающие электрические поля двух видов. Поскольку на участках 22 ответвлений и участках 32 ответвлений каждого типа формируются два домена, то в одном субпикселе формируются, в общем, четыре домена. Следовательно, в данном случае также можно реализовать сбалансированную компенсацию угла обзора по вертикали, горизонтали и по всем остальным направлениям.
Наряду с этим, в плоскости, формы концов участка 22 ответвления пиксельного электрода 20 и участка 32 ответвления и общего электрода 30 не сужаются и не заостряются, а являются прямоугольными. Концы участка 22 ответвления и участка 32 ответвления окружены общим электродом 30 и пиксельным электродом 2, соответственно, которые расположены в форме квадрата (точнее, П-образно, П-образно под прямыми углами) на виде в плане, чтобы разнесение электродов, по существу, выравнивалось.
В данной конфигурации разнесение S электродов для пиксельного электрода 20 и общего электрода 30 установлено, по существу, равномерным в области, окружающей конец участка 22 ответвления и конец участка 32 ответвления, соответственно. Следовательно, в точности подобно случаю области вблизи конца общего электрода 30 (участка 32 ответвления) в конфигурации на фиг. 12, в любом состоянии приложения напряжения, центр ориентации жидких кристаллов (темная линия) в межэлектродном зазоре стабилизируется, и можно ослабить формирование остаточного изображения. В межэлектродном зазоре, в областях вблизи концов участков 32 ответвлений и участков 32 ответвлений общего электрода 30 можно предотвратить формирование области, в которой не прилагается электрическое поле, и, в результате, можно предотвратить снижение коэффициента пропускания.
Каждый участок 22 ответвления и участок 32 ответвления имеет ширину двух видов, и ширина центральной области, отличной от области конца/основания, меньше, чем ширина области конца/основания. Другими словами, разнесение S электродов на центральном участке, отличном от конца (основания) каждого из участка 22 ответвления и участка 32 ответвления, превышает разнесение S электродов на конце (в основании) каждого из участка 22 ответвления и участка 32 ответвления. Поскольку на центральных участках участка 22 ответвления и участка 32 ответвления можно обеспечить большой межэлектродный зазор, что не влияет на формирование остаточного изображения, то можно увеличить апертуру пикселя и можно повысить коэффициент пропускания. Значения ширины конца/основания и центрального участка для участка 22 ответвления различаются. Аналогичным образом, различаются значения ширины конца/основания и центрального участка для участка 32 ответвления. Следовательно, отношение L/S можно установить таким, чтобы максимально повысить коэффициент пропускания в центральной области, при этом отношение L/S можно установить для эффективного ослабления остаточного изображения на конце/в основании.
Расстояние между пиксельным электродом 20 и общим электродом 30 изменяется к концу участка 22 ответвления и концу участка 32 ответвления, при том, что осевая симметрия контуров электродов относительно центральной линии межэлектродного зазора сохраняется. Следовательно, в точности, как в конфигурации, показанной на фиг. 6 и фиг. 12, расстояние между эквипотенциальными может увеличиваться плавно и равномерно от конца (основания) к центральному участку участка 22 ответвления и участка 32 ответвления. Следовательно, эквипотенциальные линии равномерно разнесены одна от другой даже в области, в которой разнесение S электродов изменяется, и молекулы жидких кристаллов могут отклоняться симметрично относительно темной линии даже в области, в которой разнесение S электродов изменяется. Другими словами, темная линия всегда может создаваться в одном положении в межэлектродном зазоре, так что положение темной линии не изменяется даже в области, в которой разнесение S электродов изменяется. В результате, центр ориентации жидких кристаллов может стабилизироваться в области, в которой разнесение S электродов изменяется, и можно ослабить формирование остаточного изображения в области, в которой разнесение S электродов изменяется.
В данной конфигурации один субпиксель также содержит четыре домена и поэтому характеристики угла обзора в горизонтальном и вертикальном направлениях могут быть симметричными.
На фиг. 15 представлен вид в плане, схематически изображающий другую конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления.
В конфигурации, показанной на фиг. 15, пиксельный электрод 20 может содержать линейный магистральный участок 21, на виде в плане расположенный в горизонтальном направлении, и линейный участок 22 ответвления, на виде в плане соединенный с магистральным участком 21 и расположенный в направлении на 90° или 270°, чтобы делить область субпикселя по вертикали на две равные части, как показано на фиг. 15.
При этом общий электрод 30 может содержать магистральный участок 31 решетчатой формы, расположенный в одной плоскости по вертикали и горизонтали таким образом, чтобы налагаться на линию строчной шины и линию столбцовой шины, и линейный участок 32 ответвления, на виде в плане соединенный с магистральным участком 31 и расположенный в направлении на 270° или 90°.
Таким образом, субпиксель в конфигурации, показанной на фиг. 15, может содержать два домена. Тем самым, можно ослабить формирование остаточного изображения. Жидкокристаллическое дисплейное устройство, показанное на фиг. 15, характеризуется наивысшей эффективностью использования области субпикселя и поэтому возможно повышение коэффициента пропускания.
На фиг. 16 представлен вид в плане, схематически изображающий другую конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления.
В конфигурации, показанной на фиг. 16, пиксельный электрод 20 может содержать линейный магистральный участок 21, на виде в плане расположенный в вертикальном направлении вдоль границы субпикселя, и линейный участок 22 ответвления, на виде в плане соединенный с магистральным участком 21 и расположенный в направлении на 0°, как показано на фиг. 16.
При этом общий электрод 30 может содержать магистральный участок 31 решетчатой формы, расположенный в одной плоскости по вертикали и горизонтали таким образом, чтобы налагаться на линию строчной шины и линию столбцовой шины, и линейный участок 32 ответвления, на виде в плане соединенный с магистральным участком 31 и расположенный в направлении на 180°.
Таким образом, субпиксель в конфигурации, показанной на фиг. 14, может содержать два домена. Тем самым, можно ослабить формирование остаточного изображения. В случае жидкокристаллического дисплейного устройства, показанного на фиг. 16, в сравнении с нижеописанной конфигурацией, показанной на фиг. 17, можно уменьшить число концов участков 22 ответвлений и участков 32 ответвлений. Другими словами, число молекул жидких кристаллов, которые наклоняются в направлении, параллельном или перпендикулярном оси поглощения, можно уменьшить, и поэтому в данной конфигурации можно легко повысить коэффициент пропускания. Следовательно, жидкокристаллическое дисплейное устройство, показанное на фиг. 16, пригодно для жидкокристаллического дисплейного устройства, содержащего небольшой субпиксель, с которым сложно повышать коэффициент пропускания.
На фиг. 17 представлен вид в плане, схематически изображающий другую конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления.
В конфигурации, показанной на фиг. 14, пиксельный электрод 20 может содержать линейный магистральный участок 21, на виде в плане расположенный в вертикальном направлении таким образом, чтобы делить область субпикселя вдоль горизонтали на две равные части, и линейный участок 22 ответвления, на виде в плане соединенный с магистральным участком 21 и расположенный в направлении на 0° или 180°, как показано на фиг. 17.
При этом общий электрод 30 может содержать магистральный участок 31 решетчатой формы, расположенный в одной плоскости по вертикали и горизонтали таким образом, чтобы налагаться на линию строчной шины и линию столбцовой шины, и линейный участок 32 ответвления, на виде в плане соединенный с магистральным участком 31 и расположенный в направлении на 180° или 0°.
Таким образом, субпиксель в конфигурации, показанной на фиг. 17, может содержать два домена. Тем самым, можно ослабить формирование остаточного изображения. Жидкокристаллическое дисплейное устройство, показанное на фиг. 17, обычно содержит большее число концов участков 22 ответвлений и участков 32 ответвлений по сравнению с конфигурацией, показанной на фиг. 16. Другими словами, число молекул жидких кристаллов, которые наклоняются в направлении, параллельном или перпендикулярном оси поглощения, обычно увеличивается, и, поэтому, в данной конфигурации сложно повысить коэффициент пропускания. Следовательно, жидкокристаллическое дисплейное устройство, показанное на фиг. 17, пригодно для жидкокристаллического дисплейного устройства, содержащего крупные субпиксели, с которыми можно несложно повысить коэффициент пропускания.
На фиг. 18 представлен вид в плане, схематически изображающий другую конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления.
В конфигурации, показанной на фиг. 18, расстояние между центральным участком участка 22 ответвления пиксельного электрода 20 и центральным участком участка 32 ответвления общего электрода 30, которые расположены в (вертикальном) направлении на 90°, и расстояние между центральным участком участка 22 ответвления пиксельного электрода 20 и центральным участком участка 32 ответвления общего электрода 30, которые расположены в (горизонтальном) направлении на 0°, может различаться, как показано на фиг. 18. При организации множества отношений L/S в пределах одного субпикселя, подобного вышеописанному, в пределах одного субпикселя существует множество характеристик зависимости V (напряжение)-T (коэффициент пропускания). В результате, можно устранить «эффект смещения белого цвета», который создается, когда угол обзора отклоняется в диагональном направлении от фронтального направления.
В одном из двух смежных субпикселей расстояние между центральным участком участка 22 ответвления и центральным участком участка 32 ответвления, которые расположены в направлении на 90°, меньше, чем расстояние между центральным участком участка 22 ответвления и центральным участком участка 32 ответвления, которые расположены в направлении на 0°. С другой стороны, в другом из двух смежных субпикселей, расстояние между центральным участком участка 22 ответвления и центральным участком участка 32 ответвления, которые расположены в направлении на 90°, больше, чем расстояние между центральным участком участка 22 ответвления и центральным участком участка 32 ответвления, которые расположены в направлении на 0°. Тем самым, в двух субпикселях могут формироваться четыре домена, характеризующиеся разнесением электродов двух видов (широким и узким). Следовательно, можно устранить эффект смещения белого цвета, который создается, когда угол обзора отклоняется в диагональном направлении от фронтального направления, и характеристики угла обзора могут быть симметричными по вертикали и горизонтали.
Так как данная конфигурация содержит четыре домена в двух субпикселях, то характеристики угла обзора могут быть симметричными по вертикали и горизонтали, при устранении эффекта смещения белого цвета.
На фиг. 19(a)-19(d) представлены виды в плане, схематически изображающие варианты жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 1 осуществления. В плоскости, форма угловых частей (углов) пиксельного электрода 20 и общего электрода 30 в соответствии с настоящим вариантом осуществления может быть закругленной по форме дуги, как показано на фиг. 19(a)-19(d). Вследствие этого разнесение S электродов может быть равномерным с большей точностью в областях, окружающих конец участка 22 ответвления и конец участка 32 ответвления, соответственно. Следовательно, можно эффективнее ослаблять формирование остаточного изображения. Рисунки пиксельного электрода 20 и общего электрода 30 обычно формируют с использованием фотолитографического способа, однако угловые части имеют наклонность к закруглению, если размер субпикселей мал или если разрешение экспонирующего устройства является низким. Следовательно, приведенная конфигурация пригодна, когда размер субпикселей мал или когда разрешение экспонирующего устройства является низким. Кривизна закругленной угловой части специально не ограничена и может быть задана подходящим образом в зависимости от требуемой топологии субпикселя. В плоскости форма угловых частей (углов) пиксельного электрода 20 и общего электрода 30 может быть закругленной по эллиптической дуге.
Сравнительный вариант 1 осуществления
На фиг. 20 представлен вид в плане, схематически изображающий конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии со сравнительным вариантом 1 осуществления, при этом на фиг. 20(a) изображен один субпиксель и на фиг. 20(b) приведен увеличенный вид с фиг. 20(a). На фиг. 21 приведена оптическая микрофотография субпикселя жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии со сравнительным вариантом 1 осуществления. Фотография, представленная на фиг. 21, соответствует установке отношения L/S, равного 2,5 мкм/7,5 мкм, и подаче максимума на яркостной шкале (255 на яркостной шкале). На фиг. 22 изображено жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии со сравнительным вариантом 1 осуществления, при этом на фиг. 22(a) приведена оптическая микрофотография области вблизи магистрального участка пиксельного электрода, и на фиг. 22(b) представлен вид в плане, схематически изображающий область вблизи магистрального участка пиксельного электрода. Фотография, представленная на фиг. 22, соответствует установке отношения L/S, равного 4,0 мкм/4,0 мкм, и подаче максимума на яркостной шкале (255 на яркостной шкале).
Как показано на фиг. 20, жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии со сравнительным вариантом осуществления содержит пиксельный электрод 120 гребенчатого типа, содержащий магистральный участок 121 и участок 122 ответвления, и общий электрод 130 гребенчатого типа, содержащий магистральный участок 131 и участок 132 ответвления. Межэлектродный зазор в области, окружающей участок 122 ответвления или участок 132 ответвления, не скошен, и разнесение электродов в данной области является неравномерным. Как расстояние между участком 122 ответвления пиксельного электрода 120 и магистральным участком 131 общего электрода 130, так и расстояние между магистральным участком 121 пиксельного электрода 120 и участком 132 ответвления общего электрода 130 установлены равными 3,5 мкм.
В результате, как показано на фиг. 21 и 22, свет не проходит через области вблизи магистральных участков 121 и 132, и имеет место значительное снижение коэффициента пропускания жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии со сравнительным вариантом осуществления. Вероятной причиной является ослабление управляющей ориентацией силы, создаваемой электродами в данных областях.
На фиг. 23 представлен результат моделирования жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии со сравнительным вариантом 1 осуществления, при этом на фиг. 23(a) показан результат оптического моделирования (моделирования ориентации), на фиг. 23(b) показаны эквипотенциальные линии на поверхности электрода, на фиг. 23(c) показаны эквипотенциальные линии в промежуточном слое жидкокристаллического слоя, и на фиг. 23(d) показано сечение по линии A2-B2, изображенной на фиг. 23(b). Данное моделирование выполняли в условиях моделирования для варианта 1 осуществления. Величину L/S установили L/S=2,5 мкм/3,5 мкм. На фиг. 23 показан результат, когда потенциал пиксельного электрода 120 установлен 6,5 В.
В результате, в жидкокристаллическом дисплейном устройстве в соответствии с настоящим сравнительным вариантом осуществления, как показано на фиг. 23(d), создается поворот эквипотенциальных линий к пиксельному электроду 20 и общему электроду 30, так как ширина L линии мала, хотя разнесение S электродов является узким. Эквипотенциальные линии неравномерно разнесены одна от другой на каждой глубине жидкокристаллического слоя 103 со стороны нижней подложки (активно-матричной подложки 101) в сторону верхней подложки (противоположной подложки 102), и, как показано на фиг. 23(c), эквипотенциальные линии неравномерно разнесены одна от другой, в частности в промежуточном слое жидкокристаллического слоя 103. Так как эквипотенциальные линии неравномерно разнесены одна от другой в областях вблизи концов участка 122 ответвления и участка 132 ответвления, то молекулы жидких кристаллов отклоняются несимметрично относительно темной линии (области, в которой молекулы жидких кристаллов всегда ориентированы перпендикулярно, независимо от значения прилагаемого напряжения) в областях вблизи концов участка 122 ответвления и участка 132 ответвления. Следовательно, центр ориентации жидких кристаллов не устанавливается в межэлектродном зазоре в областях, окружающих концы участка 122 ответвления и участка 132 ответвления, соответственно. Другими словами, как показано на фиг. 23(a), темная линия не создается всегда в одном положении в межэлектродном зазоре в областях вблизи концов участка 122 ответвления и участка 132 ответвления, и положение темной линии изменяется. Следовательно, отношение областей двух доменов, которые прилегают к темной линии и имеют различающиеся между собой оптические характеристики, также изменяется, и, в результате, легко формируется остаточное изображение.
На фиг. 24 представлен результат моделирования другой конфигурации жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии со сравнительным вариантом 1 осуществления, при этом на фиг. 24(a) показан результат оптического моделирования (моделирования ориентации), на фиг. 24(b) показаны эквипотенциальные линии на поверхности электрода, на фиг. 24(c) показаны эквипотенциальные линии в промежуточном слое жидкокристаллического слоя, и на фиг. 24(d) показано сечение по линии A3-B3, изображенной на фиг. 24(b). Данное моделирование выполнено в условиях моделирования для варианта 1 осуществления. Величина L/S установлена L/S=2,5 мкм /7,5 мкм. На фиг. 24 показан результат, когда потенциал пиксельного электрода 120 установлен 6,5 В.
В результате, в жидкокристаллическом дисплейном устройстве в соответствии с настоящим сравнительным вариантом осуществления, как показано на фиг. 24(d), поворота эквипотенциальных линий к пиксельному электроду 20 и общему электроду 30 не создается, так разнесение S электродов является широким, хотя, ширина L линии является узкой. Однако эквипотенциальные линии неравномерно разнесены одна от другой на каждой глубине жидкокристаллического слоя 103 со стороны нижней подложки (активно-матричной подложки 101) в сторону верхней подложки (противоположной подложки 102), и, как показано на фиг. 24(c), эквипотенциальные линии неравномерно разнесены одна от другой, в частности в промежуточном слое жидкокристаллического слоя 103. Следовательно, в точности, как в случае, показанном на фиг. 23, остаточное изображение легко формируется.
Вариант 2 осуществления
На фиг. 25 представлен вид в плане, схематический изображающий конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 2 осуществления.
Жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии с настоящим вариантом осуществления имеет такую же конфигурацию, как жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии с вариантом 1 осуществления, за исключением того, что пиксельный электрод и общий электрод имеют различную топологию, и, поэтому, далее приведено подробное описание отличий от варианта 1 осуществления.
Как показано на фиг. 25, жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии с настоящим вариантом осуществления содержит пиксельный электрод 220 гребенчатого типа, содержащий магистральный участок 221 и участок 222 ответвления, и общий электрод 230 гребенчатого типа, содержащий магистральный участок 231 и участок 232 ответвления. Межэлектродный зазор в областях, окружающих участок 222 ответвления или участок 232 ответвления, соответственно, не скошен, и разнесение электродов в данной области является неравномерным.
На фиг. 26 представлен результат моделирования жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 2 осуществления, показанным на фиг. 6, при этом на фиг. 26(a) показан результат оптического моделирования (моделирования ориентации), на фиг. 26(b) показаны эквипотенциальные линии на поверхности электрода, и на фиг. 26(c) показаны эквипотенциальные линии в промежуточном слое жидкокристаллического слоя. Данное моделирование выполнено в условиях моделирования для варианта 1 осуществления. Величина L/S установлена L/S=4,0 мкм/4,0 мкм. Расстояние между участком 222 ответвления пиксельного электрода 220 и магистральным участком 231 общего электрода 230 и расстояние между магистральным участком 221 пиксельного электрода 220 и участком 232 ответвления общего электрода 230 также установлены равными 4,0 мкм. На фиг. 26 показан результат, когда потенциал пиксельного электрода 220 установлен 6,5 В.
В результате, в жидкокристаллическом дисплейном устройстве в соответствии с настоящим вариантом осуществления эквипотенциальные линии, по существу, равномерно разнесены одна от другой в жидкокристаллическом слое на каждой глубине со стороны нижней подложки (активно-матричной подложки) в сторону верхней подложки (противоположной подложки). Другими словами, как показано на фиг. 26(c), эквипотенциальные линии, по существу, равно разнесены одна от другой в промежуточном слое жидкокристаллического слоя. Следовательно, молекулы жидких кристаллов всегда отклоняются симметрично относительно темной линии (области, в которой молекулы жидких кристаллов всегда ориентированы перпендикулярно, независимо от значения прилагаемого напряжения) в областях вблизи концов участка 222 ответвления и участка 232 ответвления. Следовательно, центр ориентации жидких кристаллов стабилен в межэлектродном зазоре в областях, окружающих концы участка 222 ответвления и участка 232 ответвления, соответственно. Другими словами, как показано на фиг. 26(a), темная линия всегда создается в одном положении в межэлектродном зазоре в области вблизи концов участка 222 ответвления и участка 232 ответвления, и положение темной линии не изменяется. Следовательно, отношение областей двух доменов, которые прилегают к темной линии и имеют различающиеся между собой оптические характеристики, также не изменяется, и, в результате, остаточное изображение сформировать нелегко.
Однако в области, заключенной в кружок на фиг. 26(c), вблизи концов участка 222 ответвления и участка 232 ответвления создается область, в которой не прилагается электрического поля в межэлектродном зазоре, и, в результате, порождается снижение коэффициента пропускания.
Вариант 3 осуществления
Жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии с вариантом 3 осуществления имеет такую же конфигурацию, как жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии с вариантом 2 осуществления, за исключением того, что L/S установлено L/S=4,0 мкм/12,0 мкм.
Сравнительный вариант 2 осуществления
Жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии со сравнительным вариантом 2 осуществления имеет такую же конфигурацию, как жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии с вариантом 2 осуществления, за исключением того, что L/S установлено L/S=2,5 мкм /7,5 мкм.
Сравнительный вариант 3 осуществления
Жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии со сравнительным вариантом 3 осуществления имеет такую же конфигурацию, как жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии с вариантом 2 осуществления, за исключением того, что L/S установлено L/S=2,5 мкм /5,0 мкм.
Сравнительный вариант 4 осуществления
Жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии со сравнительным вариантом 4 осуществления имеет такую же конфигурацию, как жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии с вариантом 2 осуществления, за исключением того, что L/S установлено L/S=2,5 мкм /4,0 мкм.
Сравнительный вариант 5 осуществления
Жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии со сравнительным вариантом 5 осуществления имеет такую же конфигурацию, как жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии с вариантом 2 осуществления, за исключением того, что L/S установлено L/S=2,5 мкм /3,5 мкм.
Изготовили панели в соответствии с вариантами 2 и 3, и сравнительными вариантами 2-5 осуществления, и оценивали остаточное изображение таким же способом, который изложен со ссылкой на фиг. 31, и результат представлен в таблице 4. Для оценки остаточного изображения использовали жидкокристаллическое дисплейное устройство, которое изготовили таким же образом, как жидкокристаллическое дисплейное устройство, показанное на фиг. 4, за исключением того, что изменили топологию пикселя. В результате, остаточного изображения не формировалось в вариантах 2 и 3 осуществления, однако остаточное изображение формировалось в сравнительных вариантах 2-5 осуществления.
На фиг. 27 показан результат оптического моделирования (моделирования ориентации) жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 2 осуществления, при этом на фиг. 27(a) показан результат в случае, когда потенциал пиксельного электрода равен 6 В, и на фиг. 27(b) показан результат в случае, когда потенциал пиксельного электрода равен 3 В. На фиг. 28 результат оптического моделирования (моделирования ориентации) жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии с вариантом 3 осуществления, и, при этом результат соответствует случаю, когда потенциал пиксельного электрода равен 6 В. На фиг. 29 показан результат оптического моделирования (моделирования ориентации) жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии со сравнительным вариантом 2 осуществления, при этом на фиг. 29(a) показан результат в случае, когда потенциал пиксельного электрода равен 6 В, и на фиг. 29(b) показан результат, когда потенциал пиксельного электрода равен 3 В. На фиг. 30 показан результат оптического моделирования (моделирования ориентации) жидкокристаллического дисплейного устройства в соответствии со сравнительным вариантом 5 осуществления, и, при этом, результат соответствует случаю, когда потенциал пиксельного электрода равен 6 В. Моделирование выполняли таким же образом, как для жидкокристаллических дисплейных устройств в соответствии со сравнительными вариантами 3 и 4 осуществления. Приведенные моделирования выполняли в условиях моделирования для варианта 1 осуществления. В таблице 5 представлены сводные данные результатов оптического моделирования для вариантов осуществления 2 и 3 и сравнительных вариантов 2-5 осуществления.
В результате, в жидкокристаллических дисплейных устройствах в соответствии с вариантами 2 и 3 осуществления темная линия (область, в которой молекулы жидких кристаллов всегда ориентированы перпендикулярно, независимо от величины прилагаемого напряжения) является равномерной, когда подаются 6 В и 3 В, как показано в таблице и на фиг. 27 и 28 (смотри на них белую линию). Другими словами, когда приложено 6 В и 3 В, темная линия всегда находится в предварительно заданном положении межэлектродного зазора. Возможно, по данной причине в жидкокристаллических дисплейных устройствах в соответствии с вариантами 2 и 3 осуществления не формируется остаточного изображения.
С другой стороны, в жидкокристаллических дисплейных устройствах в соответствии со сравнительными вариантами 2-5 осуществления темная линия является равномерной, когда прилагается 3 В, как показано в таблице 5 и на фиг. 29(b) (смотри на ней белую линию). Другими словами, когда прилагается 3 В, темная линия всегда находится в предварительно заданном положении межэлектродного зазора. Однако, как показано в таблице 5 и на фиг. 29(a) и фиг. 30 (смотри на них белую линию), темная линия является неравномерной, когда прилагается 6 В. Другими словами, когда прилагается 6 В, темная линия не находится в предварительно заданном положении межэлектродного зазора. Следовательно, в жидкокристаллических дисплейных устройствах в соответствии со сравнительными вариантами 2-5 осуществления темная линия перемещается в субпикселе, который переключился из белого цвета на яркостной шкале (максимума на яркостной шкале) в полутон, и остаточное изображение визуально обнаруживается в то время, когда упомянутая темная линия перемещается.
Настоящая заявка испрашивает приоритет по патентной заявке № 2008-265562, поданной в Японии 14 октября 2008 г. в соответствии с Парижской конвенцией и положениями национального законодательства обозначенного государства. Содержание упомянутой заявки полностью включено в настоящую заявку путем отсылки.
ОПИСАНИЕ СИМВОЛИЧЕСКИХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 активно-матричная подложка (подложка с TFT-матрицей (матрицей тонкопленочных транзисторов))
2 противоположная подложка
3 жидкокристаллический слой
20 пиксельный электрод
21 магистральный участок
22 участок ответвления
30 общий электрод
31 магистральный участок
32 участок ответвления