ПОДЛОЖКА АКТИВНОЙ МАТРИЦЫ И ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ ДИСПЛЕЙНОЕ УСТРОЙСТВО
ACTIVE MATRIX BASE AND LIQUID-CRYSTAL DISPLAY

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к подложкам активной матрицы и ЖК-устройства (жидкокристаллические дисплейные). Более конкретно, настоящее изобретение относится к жидкокристаллическому дисплейному устройству для использования при возбуждении активной матрицы, в частности надлежащим образом при возбуждении на основе обратной полярности.
Уровень техники
Жидкокристаллические дисплейные устройства широко используются во множестве областей, таких как телевизионные приемники, персональные компьютеры, сотовые телефоны и цифровые фотокамеры, вследствие своих характеристик, таких как тонкий профиль, легкость и низкое потребление мощности. Согласно жидкокристаллическим дисплейным устройствам, оптические свойства, такие как двойное лучепреломление, оптическое вращение, дихроизм и дисперсия оптического вращения света, используемого для отображения, регулируются посредством управления LC-ориентацией посредством приложения напряжения. Жидкокристаллические дисплейные устройства дополнительно классифицируются на основе типа системы управления LC-возбуждением. В матричных дисплейных устройствах, например, электроды расположены с конкретным рисунком, и электроды независимо управляют LC-возбуждением, что обеспечивает отображение изображений высокой четкости.
Примеры матричных дисплейных устройств включают в себя дисплейные устройства с пассивной матрицей и дисплейные устройства с активной матрицей. Согласно дисплейным устройствам с активной матрицей, электроды расположены в матричном рисунке, и линии расположены в двух взаимно перпендикулярных направлениях так, чтобы окружать каждый из электродов. Дополнительно, переключающий элемент расположен в каждом пересечении, и это обеспечивает отдельное управление по возбуждению соответствующих электродов посредством линий. Таким образом, дисплейные устройства с активной матрицей могут предоставлять высококачественное отображение, когда являются устройствами большой емкости.
Различные разработки по жидкокристаллическим дисплейным устройствам с активной матрицей проводятся с целью повышать качество отображения, как раскрыто, например, в патентных документах 1-3.
Жидкокристаллическое дисплейное устройство патентного документа 1 - это устройство AMLCD (жидкокристаллический дисплей с активной матрицей), которое сконфигурировано включать в себя последовательно подложку пиксельных электродов, жидкокристаллический слой и подложку противоэлектродов. Подложка пиксельных электродов содержит пиксельные электроды, каждый из которых окружен посредством взаимно перпендикулярных линий шины затвора и линий шины стока. Дополнительно устройство включает в себя электроды накопительного конденсатора в качестве светоэкранирующей пленки на подложке пиксельных электродов, чтобы предотвращать рассеяние светового потока из промежутков между пиксельными электродами и линиями шины стока, тем самым минимизируя допустимый запас светоэкранирующей пленки. Как результат, жидкокристаллическое дисплейное устройство имеет улучшенную светосилу. В патентном документе 1 напряжение сигнала подается через линию шины стока.
ЖК-элемент патентного документа 2 - это AMLCD-элемент, и пиксельные электроды, линии сканирующих электродов и линии сигнальных электродов расположены на одной подложке, составляющей ЖК-элемент, причем две линии располагаются в решетчатом рисунке так, чтобы окружать каждый из пиксельных электродов. Светоэкранирующий проводник, идущий от линии сканирующих электродов, расположен в направлении тонкопленочного транзистора вдоль линии сигнальных электродов, и этот проводник используется для того, чтобы предотвращать рассеяние светового потока из промежутков между пиксельными электродами и линиями сканирующих электродов, а также промежутков между пиксельными электродами и линиями сигнальных электродов. Таким образом, рассеяние светового потока может подавляться независимо от того, размещается или нет черная матрица точно с промежутками, и область черной матрицы также может уменьшаться. Как результат, ЖК-элемент имеет улучшенную светосилу.
Жидкокристаллическое дисплейное устройство патентного документа 3 - это AMLCD-устройство, и одно из пиксельного электрода и сигнальной линии имеет изогнутую часть, и в изогнутой части пиксельные электроды в направлении ширины покрываются. Таким образом, когда пиксельный электрод или сигнальная линия имеет изогнутую часть, варьирование емкости, формируемой между пиксельным электродом и сигнальной линией (линией истока), вызываемое посредством рассогласования между слоями, может подавляться, даже когда жидкокристаллическое дисплейное устройство возбуждается посредством возбуждения на основе точечного реверсирования, когда полярность сигнала истока изменяется на противоположную на основе каждой линии затвора. Как результат, неоднородность отображения, называемая затенением, вызываемая посредством варьирования емкости, может быть минимизирована.
Жидкокристаллические дисплейные устройства сегодня быстро разрабатываются, и помимо улучшения светосилы, повышение черно-белой контрастности для повышения качества отображения и улучшение характеристик подложек активной матрицы жидкокристаллических дисплейных устройств требуются для жидкокристаллических дисплейных устройств.
Патентный документ 1. Не прошедшая экспертизу патентная публикация (Япония) номер Hei-06-308533.
Патентный документ 2. Не прошедшая экспертизу патентная публикация (Япония) номер Hei-08-160451.
Патентный документ 3. Не прошедшая экспертизу патентная публикация (Япония) номер 2001-281696.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение осуществлено с учетом вышеуказанного современного уровня техники. Настоящее изобретение имеет цель предоставлять жидкокристаллическое дисплейное устройство, включающее в себя подложку активной матрицы с улучшенными характеристиками и предоставляющее высокую контрастность между черными и белыми отображениями.
Авторы изобретения провели различные исследования по конфигурациям улучшения характеристик подложки активной матрицы, включающей в себя линию истока, имеющую точку изгиба, а также повышения качества отображения жидкокристаллического дисплейного устройства, включающего в себя такую подложку активной матрицы. Затем авторы изобретения отметили местоположения пиксельных электродов и линий истока. Авторы изобретения обнаружили следующее. Согласно традиционным конфигурациям, пиксельные электроды, каждый из которых имеет прямоугольную форму, расположены в матричном (решетчатом) рисунке, и промежутки между пиксельными электродами светоэкранируются посредством взаимно перпендикулярных линий затвора и линий истока. В этой конфигурации неоднородность отображения, вызываемая посредством рассогласования в плоскости, может исключаться посредством изогнутой части, включающей в себя линию истока, но в этом случае некоторые промежутки между пиксельными электродами могут быть не достаточно светоэкранированными, чтобы вызывать рассеяние светового потока из них в состоянии черного отображения. Авторы изобретения также обнаружили, что рассеяние светового потока между пиксельными электродами может предотвращаться посредством расположения некоторой линии или электрода в области рассеяния светового потока так, чтобы перекрываться с промежутками между пиксельными электродами, что допускается также в AMLCD-устройствах с возбуждением на основе обратной полярности.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что линия накопительного конденсатора или линия затвора, включенная в подложку активной матрицы, может использоваться как линия или электрод для светоэкранирования, и дополнительно обнаружили, что линия истока отнесена от линии накопительного конденсатора или линии затвора с определенным расстоянием между ними, чтобы не перекрываться с ними, тем самым минимизируя паразитную емкость, формируемую между ними, и, как результат, задержка сигнала может предотвращаться. Дополнительно, авторы изобретения обнаружили, что согласно жидкокристаллическим дисплейным устройствам, включающим в себя эту подложку активной матрицы, формирование задержки сигнала может предотвращаться, и подавляемое рассеяние светового потока между пиксельными электродами способствует повышению контрастности. Как результат, вышеуказанные проблемы превосходно разрешены, приводя к осуществлению настоящего изобретения.
Настоящее изобретение состоит в подложке активной матрицы, включающей в себя:
- пиксельные электроды, размещаемые в матричном рисунке;
- линию истока, проходящую в направлении столбцов и перекрывающуюся с любыми смежными двумя из пиксельных электродов в направлении строк; и
- линию накопительного конденсатора, проходящую в направлении строк и пересекающуюся с линией истока,
- при этом пиксельные электроды, линия истока и линия накопительного конденсатора расположены в различных слоях, между которыми размещена изолирующая пленка,
- линия истока имеет точки изгиба ниже обоих из соседних двух пиксельных электродов строки и имеет пересекающуюся часть, проходящую через промежуток между соседними двумя пиксельными электродами строки,
- линия накопительного конденсатора имеет часть, проходящую в направлении столбцов и перекрывающуюся с промежутком между соседними двумя пиксельными электродами строки, и
- линия истока перекрывается с линией накопительного конденсатора, по существу, только в их пересечении (в дальнейшем в этом документе также называемой первой подложкой активной матрицы настоящего изобретения).
Первая подложка активной матрицы настоящего изобретения упомянута подробнее ниже.
Первая подложка активной матрицы настоящего изобретения включает в себя: пиксельные электроды, размещаемые в матричном рисунке; линию истока, проходящую в направлении столбцов и перекрывающуюся с любыми смежными двумя из пиксельных электродов в направлении строк; и линию накопительного конденсатора, проходящую в направлении строк и пересекающуюся с линией истока. Первая подложка активной матрицы настоящего изобретения содержит множество электродов и линий для LC-возбуждения, таких как пиксельные электроды, линии истока, линии затвора и линии накопительного конденсатора. На подложке, включающей в себя эти электроды и линии, линии затвора расположены в направлении строк, т.е. в направлении прохождения линии накопительного конденсатора, чтобы пересекаться с линиями истока, и в каждом пересечении двух линий предоставляется TFT (тонкопленочный транзистор), который является переключающим элементом и т.п. Пиксельные электроды составляют единицу пикселя для приложения напряжения к LC-слою и выступают в качестве одного пикселя для возбуждения LC. Линии истока подают сигнал истока в пиксельный электрод или TFT. Линии накопительного конденсатора формируют емкость вместе с другим электродом или линией, расположенной с изолирующей пленкой между ними, чтобы сохранять электрический потенциал пиксельного электрода, когда TFT отключен. Линии затвора управляют временным распределением приложения сигнальных данных к пиксельному электроду и TFT. TFT - это полупроводниковые переключающие элементы с тремя контактными выводами, и каждый из них может управлять стробирующим сигналом, подаваемым из линии затвора, и сигналом истока, подаваемым из линии истока. Местоположения линий затвора, линий истока и TFT обеспечивают последовательное возбуждение линий, когда напряжение сигнала последовательно прикладывается к пиксельным электродам вдоль линии затвора.
Пиксельные электроды, линия истока и линия накопительного конденсатора расположены в различных слоях, между которыми размещена изолирующая пленка, и линия истока имеет точки изгиба ниже обоих из соседних двух пиксельных электродов строки и имеет пересекающуюся часть, проходящую через промежуток между соседними двумя пиксельными электродами строки. Согласно настоящему изобретению, линия истока расположена в отличном от пиксельного электрода слое с изолирующей пленкой между ними, и определенная емкость формируется между линией истока и пиксельным электродом, как и для линий накопительного конденсатора. Линия истока полностью расположена в направлении строк, как упомянуто выше, но изгибается, по меньшей мере, дважды в соответствующих точках изгиба, и пересекающаяся часть, которая является частью между точками изгиба, проходит через промежуток между соседними двумя пиксельными электродами строки. В точке изгиба линия истока изгибается под прямым углом или под косым углом к продольному направлению линии истока. Как результат, линия истока может перекрываться с каждым из соседних двух пиксельных электродов строки.
Смысл предоставления для линии истока точек изгиба так, чтобы перекрываться с обоими из соседних двух пиксельных электродов строки, упомянут ниже. Фиг.15 и 16 являются видами сверху, каждый из которых схематично показывает взаимосвязи между местоположениями пиксельных электродов и линий истока и емкостью, формируемой между ними. Фиг.16 показывает традиционный вариант осуществления, когда линии истока не имеют точек изгиба. Фиг.15 показывает вариант осуществления настоящего изобретения, когда линии истока имеют точки изгиба. Фиг.15(a) и 16(a) показывают взаимосвязь без рассогласования. Фиг.15(b) и 16(b) показывают взаимосвязь с рассогласованием. Заштрихованные части на фиг.15 и 16 показывают перекрывающуюся область линии истока и пиксельного электрода. Как показано на фиг.16, когда пиксельные электроды (pix1-pix3) расположены в матричном рисунке, линии истока (S1-S3) обычно размещаются так, чтобы перекрываться с соответствующими промежутками между пиксельными электродами. Слой, включающий в себя пиксельные электроды, и слой, включающий в себя линии истока, являются отделенными, и изолирующая пленка формируется между ними. Таким образом, определенная емкость формируется между пиксельным электродом и линией истока. Тем не менее, линия истока не всегда располагается так, чтобы проходить через центр промежутка между пиксельными электродами, как показано на фиг.16(b), например, поскольку пиксельные электроды и линии истока расположены в различных слоях. Величина емкости пропорциональна области перекрытий между линией истока и пиксельным электродом. Таким образом, большое варьирование области вызывает следующие проблемы, например, в таком случае полярность изменяется на противоположную между смежными пиксельными электродами.
pix
cs
1c
Sd
gd
В жидкокристаллических дисплейных устройствах емкость C, которая формирует пиксельный электрод, является суммой C, формируемой с линией накопительного конденсатора, C, формируемой в LC-слое, C, формируемой с линией истока, C, формируемой между линиями затвора и стока, и т.п., как показано в следующей формуле (1):
pix
cs
c1
Sd
gd
C=C+C+C+C (1)
pix1
Электрический потенциал пикселя V может представляться посредством следующей формулы (2):
pix1
s1
sd1
pix1
s1
sd2
pix1
s2
V=V-((C/CxVpp)+(C/CxVpp)), (2)
где S1 представляет линию истока, перекрывающуюся с одной стороной пиксельного электрода pix1;
S2 представляет линию истока, перекрывающуюся с другой стороной пиксельного электрода pix1;
s1
s2
V и Vпредставляют электрические потенциалы истока, прикладываемые посредством S1 и S2, соответственно;
pix1
C представляет емкость, которую формирует pix1;
sd1
sd2
C и C представляют емкости, формируемые между pix1 и S1 и между pix1 и S2, соответственно;
pix1 принимает электрический потенциал сигнала от S1;
pix1 имеет положительную полярность; и
pix2 имеет отрицательную полярность.
s2
s1
sd1
pix1
s1
sd2
pix1
s2
V=-V удовлетворяется, поскольку смежные пиксели имеют разную полярность. "(C/CxVpp)+(C/CxVpp)" показывает извлекаемое напряжение, извлекаемое посредством S1 и S2.
s1
s2
s1
s1
s2
s2
В этом случае, полярность электрического потенциала истока, прикладываемого к пиксельному электроду, изменяется на противоположную каждый период 1H, и таким образом, влияние, эквивалентное двукратному электрическому потенциалу, действует на пиксельный электрод. Таким образом, электрические потенциалы истока Vpp и Vpp, эквивалентные напряжениям извлечения, удовлетворяют Vpp=2xV и Vpp=2xV.
Pix2
Аналогично, электрический потенциал пикселя Vможет представляться посредством следующей формулы (3):
Pix2
s2
sd2
pix2
s2
sd3
pix2
s3
V=V-((C/CxVpp)+(C/CxVpp)), (3)
где S2 представляет линию истока, перекрывающуюся с одной стороной пиксельного электрода pix2;
S3 представляет линию истока, перекрывающуюся с другой стороной пиксельного электрода pix2;
s2
s3
V и V представляют электрические потенциалы истока, прикладываемые посредством S2 и S3, соответственно;
pix2
C представляет емкость, которую формирует pix2; формируемую в pix2;
sd2
sd3
C и C представляют емкости, формируемые между pix2 и S2 и между pix3 и S3, соответственно;
pix2 принимает электрический потенциал сигнала от S2; и
pix3, смежный с pix2, имеет положительную полярность.
s3
s2
sd2
pix2
s2
sd3
pix2
s3
V=-V удовлетворяется, поскольку смежные пиксели имеют разную полярность. "(C/CxVpp)+(C/CxVpp)" представляет извлекаемое напряжение, извлекаемое посредством S2 и S3.
sd1
sd2
sd3
sd1
sd2
sd1
sd2
sd2
sd3,
sd2
sd3
С учетом вышеизложенного, когда полярность различается между смежными двумя пикселями, и когда область, в которой линия истока перекрывается с пиксельным электродом, является идентичной между смежными двумя пикселями, как показано на фиг.16(a), C=C=Cудовлетворяется и напряжения, извлекаемые посредством линий истока, могут взаимно подавляться между пикселями, и смежные два пикселя имеют одинаковый электрический потенциал (полярности которого могут быть различными). Тем не менее, как показано на фиг.16(b), когда перекрывающаяся область варьируется между пикселями, C>C или C<C удовлетворяется, либо C>C или C<C удовлетворяется, и напряжение, извлекаемое посредством изменений линии истока, также варьируется, и смежные два пикселя имеют различные электрические потенциалы, приводя к неоднородности отображения.
sd1
sd2
sd3
В настоящем изобретении, как показано на фиг.15(a) и 15(b), линия истока содержит точки изгиба, чтобы перекрываться с каждым из смежных двух пиксельных электродов, что предоставляет возможность почти всей линии истока легко перекрываться с пиксельными электродами. Согласно этому, смежные два пикселя имеют одинаковый электрический потенциал, даже если незначительное рассогласование возникает, как показано на фиг.15(b). В частности, по существу эквивалентные значения легко присваиваются C, C и C в варианте осуществления настоящего изобретения.
Линия накопительного конденсатора имеет часть, проходящую в направлении столбцов и перекрывающуюся с промежутком между соседними двумя пиксельными электродами строки. Когда предусмотрено то, что часть линии истока изгибается, и тем самым вся линия истока перекрывается с пиксельными электродами, промежуток между пиксельными электродами имеет область, свободную от светоэкранирующего элемента. Через эту область свет просачивается в состоянии черного дисплея, и коэффициент контрастности, вычисляемый посредством "сигнал яркости в состоянии белого дисплея/сигнал яркости на черном дисплее", уменьшается.
В настоящем изобретении предусмотрено то, что часть линии накопительного конденсатора ответвляется и затем идет так, чтобы перекрываться с промежутком между пиксельными электродами, и тем самым свет через промежуток блокируется, чтобы уменьшать рассеяние светового потока в состоянии черного дисплея, и коэффициент контрастности может повышаться. Черная матрица, сделанная из органических полимеров и т.п., может обычно использоваться в качестве светоэкранирующего элемента, но черная матрица и линия истока типично располагаются в различных подложках, и достаточные светоэкранирующие эффекты не могут получаться, если возникает рассогласование между этими двумя подложками. Помимо этого, свет может просачиваться через микроотверстие, возможно, формируемое в черной матрице. В отличие от черной матрицы, линия накопительного конденсатора может быть легко расположена на подложке, включающей в себя линию истока. Таким образом, использование линии накопительного конденсатора в качестве светоэкранирующего элемента может минимизировать влияние посредством рассогласования. Дополнительно, металлические пленки демонстрируют большее светоэкранирующее свойство, чем органические полимеры. Соответственно, эти линии являются более подходящими в качестве светоэкранирующего элемента настоящего изобретения.
Линия истока перекрывается с линией накопительного конденсатора по существу только в их пересечении. В настоящем изобретении большая часть линии истока отделена от линии накопительного конденсатора так, чтобы не перекрываться с ней, чтобы не допускать возможной задержки сигнала и т.п. вследствие паразитной емкости, формируемой между ними. В настоящем изобретении линия накопительного конденсатора и линия истока выполнены с возможностью пересекаться друг с другом, и тем самым две линии перекрываются друг с другом, по меньшей мере, в одной точке. Согласно варианту осуществления, в которой линия истока перекрывается с линией накопительного конденсатора по существу только в их пересечении, как в настоящем изобретении, формирование паразитной емкости может в достаточной степени уменьшаться, приводя к подавлению задержки сигнала.
Конфигурация подложки активной матрицы настоящего изобретения не ограничена конкретным образом. Подложка активной матрицы может включать или не включать в себя другие компоненты при условии, что она по существу включает в себя вышеуказанные компоненты.
Подложка активной матрицы настоящего изобретения может устанавливаться, например, на множестве дисплейных устройств и датчиков. Примеры дисплейных устройств включают в себя жидкокристаллические дисплейные устройства и органические электролюминесцентные дисплеи. Примеры датчиков включают в себя фотодатчики, магнитные датчики, температурные датчики и химические датчики.
В первой подложке активной матрицы настоящего изобретения линия затвора может использоваться в качестве выступающей части вместо линии накопительного конденсатора. Настоящее изобретение состоит в подложке активной матрицы, включающей в себя:
- пиксельные электроды, размещаемые в матричном рисунке;
- линию истока, проходящую в направлении столбцов и перекрывающуюся с любыми смежными двумя из пиксельных электродов в направлении строк; и
- линию затвора, проходящую в направлении строк и пересекающуюся с линией истока,
- при этом пиксельные электроды, линия истока и линия затвора расположены в различных слоях, между которыми размещена изолирующая пленка,
- линия истока имеет точки изгиба ниже обоих из соседних двух пиксельных электродов строки и имеет пересекающуюся часть, проходящую через промежуток между соседними двумя пиксельными электродами строки,
- линия затвора имеет часть, проходящую в направлении столбцов и перекрывающуюся с промежутком между соседними двумя пиксельными электродами строки, и
- линия истока перекрывается с линией затвора по существу только в их пересечении (в дальнейшем в этом документе также называемой второй подложкой активной матрицы настоящего изобретения).
Согласно этому варианту осуществления, в котором линия затвора удлинена, в отличие от варианта осуществления, в котором линия накопительного конденсатора удлинена, изменение напряжения от предыдущего стробирующего сигнала мгновенно оказывает влияние на емкость, формируемую между линией затвора и пиксельным электродом, но в отношении светоэкранирования и задержки сигнала могут достигаться преимущества, идентичные преимуществам при использовании линии накопительного конденсатора.
В первой подложке активной матрицы настоящего изобретения плавающий электрод может использоваться вместо линии накопительного конденсатора. Настоящее изобретение также состоит в подложке активной матрицы, включающей в себя:
- пиксельные электроды, размещаемые в матричном рисунке; и
- линию истока, проходящую в направлении столбцов и перекрывающуюся с любыми смежными двумя из пиксельных электродов в направлении строк,
- при этом пиксельные электроды и линия истока расположены в различных слоях с изолирующей пленкой между ними,
- линия истока имеет точки изгиба ниже обоих из соседних двух пиксельных электродов строки и имеет пересекающуюся часть, проходящую через промежуток между соседними двумя пиксельными электродами строки, и
- подложка активной матрицы включает в себя плавающий электрод, идущий в направлении столбцов и перекрывающийся с промежутком между соседними двумя пиксельными электродами строки (в дальнейшем в этом документе также называемой третьей подложкой активной матрицы настоящего изобретения). Согласно этому, преимущества, идентичные использованию линии накопительного конденсатора или линии затвора, могут получаться в отношении светоэкранирования и задержки сигнала.
Плавающий электрод - это электрод, независимый и не подключенный к другим линиям, таким как линия накопительного конденсатора и линия затвора. Материалы для линий накопительного конденсатора или линий затвора могут использоваться для плавающего электрода. Это обеспечивает упрощение технологических операций. Паразитная емкость, формируемая между линией истока и плавающим электродом, может вызывать задержку сигнала, как и паразитная емкость, формируемая между линией истока и линией накопительного конденсатора или линией затвора. Таким образом, предпочтительно, чтобы линия истока перекрывалась с плавающим электродом по существу только в их пересечении, и более предпочтительно, чтобы линия истока по существу не перекрывалась с плавающим электродом.
Предпочтительные варианты осуществления первой-третьей подложек активной матрицы настоящего изобретения упомянуты подробнее ниже.
Предпочтительно, чтобы соседние два пиксельных электрода строки имели разную полярность. В частности, согласно настоящему варианту осуществления, один из смежных двух пиксельных электродов имеет положительную полярность, а другой имеет отрицательную полярность, и линия истока перекрывается с каждым из этих двух пиксельных электродов с различными полярностями через точки изгиба. Возбуждение на основе точечного реверсирования может использоваться, например, в качестве этой системы возбуждения, чтобы прикладывать напряжения с различными полярностями к соответствующим смежным двум пиксельным электродам. При возбуждении на основе точечного реверсирования пиксельные электроды расположены так, что положительная полярность и отрицательная полярность чередуются как в вертикальном, так и в поперечном направлении в порядке "плюс, минус, плюс, минус". Согласно настоящему изобретению, полярность изменяется на противоположную между смежными двумя пиксельными электродами, и, таким образом, например, по меньшей мере любые два из пиксельных электродов в направлениях строк и столбцов расположены так, что их полярности находятся в порядке "плюс, минус, минус, плюс" или в порядке "минус, плюс, плюс, минус". Таким образом, когда смежные два пиксельных электрода имеют разную полярность, формирование мерцания может эффективно подавляться. Преимущества настоящего изобретения, в частности, демонстрируются в этой системе возбуждения, где напряжения с различными полярностями прикладываются к соответствующим смежным двум пиксельным электродам. Даже когда незначительное рассогласование возникает, пиксельные электроды могут демонстрировать по существу одинаковый электрический потенциал, и тем самым ухудшение в качестве отображения может предотвращаться.
Предпочтительные варианты осуществления первой подложки активной матрицы настоящего изобретения, в которых линия накопительного конденсатора удлинена, упомянуты ниже. Ниже приведены предпочтительные варианты осуществления первой подложки активной матрицы, включающей в себя линию затвора, проходящую в направлении строк и пересекающуюся с линией истока.
Предпочтительно, чтобы линия затвора имела часть, проходящую в направлении столбцов и перекрывающуюся с промежутком между соседними двумя пиксельными электродами строки. В частности, согласно настоящему варианту осуществления, промежуток в направлении столбцов между смежными двумя пиксельными электродами перекрывается посредством соответствующих выступающих частей линии накопительного конденсатора и линии затвора. Посредством использования как линии накопительного конденсатора, так и линии затвора в качестве светоэкранирующего элемента, светоэкранированная область может в достаточной степени предоставляться, и накопительная емкость с надлежащей величиной может формироваться.
Предпочтительно, чтобы линия затвора и линия накопительного конденсатора располагались в одном слое. Как упомянуто выше, линии накопительного конденсатора и линии затвора предоставляется роль светоэкранирующего элемента, в дополнение к первоначальным ролям, и одинаковые материалы могут использоваться для линии затвора и линии накопительного конденсатора. Таким образом, в этом варианте осуществления, линия накопительного конденсатора и линия затвора могут формироваться одновременно, что упрощает технологические операции.
Предпочтительно, чтобы линия затвора и линия накопительного конденсатора располагались в различных слоях с изолирующей пленкой между ними. В общем, дефекты рассеяния между линиями, расположенными в одном слое, могут возникать. Этот вариант осуществления уменьшает возможность формирования таких дефектов рассеяния. Согласно вышеуказанному варианту осуществления, предпочтительно, чтобы промежуток между соседними двумя пиксельными электродами строки перекрывался, по меньшей мере, с одной из линии затвора и линии накопительного конденсатора. Согласно этому варианту осуществления, линия затвора и линия накопительного конденсатора могут быть расположены так, чтобы частично перекрываться друг с другом, и каждый промежуток в направлении строк между смежными пиксельными электродами может экранироваться от света либо посредством линии затвора, либо посредством линии накопительного конденсатора. Таким образом, рассеяние светового потока между пиксельными электродами может более надежно предотвращаться. Например, дисплейные устройства, включающие в себя подложку активной матрицы настоящего варианта осуществления, могут предоставлять дисплей с более высокой контрастностью.
Предпочтительно, чтобы линия затвора располагалась так, чтобы перекрываться с промежутком между любыми смежными двумя из пиксельных электродов в направлении столбцов. Согласно настоящему варианту осуществления, не только промежутки в направлении строк, но также и промежутки в направлении столбцов между смежными пиксельными электродами могут экранироваться от света. Таким образом, рассеяние светового потока между пиксельными электродами может более надежно предотвращаться. Например, дисплейные устройства, включающие в себя подложку активной матрицы настоящего варианта осуществления, могут предоставлять дисплей с более высокой контрастностью.
Предпочтительно, чтобы линия накопительного конденсатора располагалась так, чтобы перекрываться с промежутком между любыми смежными двумя из пиксельных электродов в направлении столбцов. Например, когда линия затвора расположена так, чтобы перекрываться с пиксельными электродами, не в промежутке между двумя смежными пиксельными электродами столбца, этот вариант осуществления обеспечивает более надежное предотвращение рассеяния светового потока между двумя смежными пиксельными электродами столбца. Например, дисплейные устройства, включающие в себя подложку активной матрицы настоящего варианта осуществления, могут предоставлять дисплей с более высокой контрастностью.
Ниже приведены предпочтительные варианты осуществления первой подложки активной матрицы настоящего изобретения, дополнительно включающей в себя плавающий электрод, перекрывающийся с промежутком между соседними двумя пиксельными электродами строки.
Предпочтительно, чтобы плавающий электрод и линия накопительного конденсатора располагались в одном слое. Согласно этому варианту осуществления, линия накопительного конденсатора и плавающий электрод могут формироваться одновременно, что может упрощать технологические операции.
Предпочтительно, чтобы плавающий электрод и линия накопительного конденсатора располагались в различных слоях с изолирующей пленкой между ними, и чтобы промежуток между соседними двумя пиксельными электродами строки перекрывался, по меньшей мере, с одним выбранным из плавающего электрода, линии накопительного конденсатора и линии затвора. Согласно настоящему варианту осуществления, каждый промежуток в направлении строк между смежными пиксельными электродами может экранироваться от света посредством любого из плавающего электрода, линии накопительного конденсатора и линии затвора. Как результат, этот вариант осуществления обеспечивает более надежное предотвращение рассеяния светового потока между двумя смежными пиксельными электродами столбца. Например, дисплейные устройства, включающие в себя подложку активной матрицы настоящего варианта осуществления, могут предоставлять дисплей с более высокой контрастностью.
Ниже упомянуты предпочтительные варианты осуществления второй подложки активной матрицы, в которых линия затвора удлинена. Предпочтительные варианты осуществления второй подложки активной матрицы являются идентичными вариантам осуществления для первой подложки активной матрицы. Линия накопительного конденсатора первой подложки активной матрицы заменяется линией затвора. Варианты осуществления, в которых плавающий электрод используется, упомянутые в первой подложке активной матрицы, также могут применяться ко второй подложке активной матрицы.
Следующие варианты осуществления являются предпочтительными, когда вторая подложка активной матрицы дополнительно включает в себя линию накопительного конденсатора, проходящую в направлении строк и пересекающуюся с линией истока.
Предпочтительно, чтобы линия накопительного конденсатора имела часть, проходящую в направлении столбцов и перекрывающуюся с промежутком между соседними двумя пиксельными электродами строки. Согласно этому, как линия затвора, так и линия накопительного конденсатора может использоваться в качестве светоэкранирующего элемента. Светоэкранированная область может в достаточной степени предоставляться, и накопительная емкость с надлежащей величиной может формироваться.
Предпочтительно, чтобы линия накопительного конденсатора и линия затвора располагались в одном слое. Согласно этому, линии затвора и линии накопительного конденсатора могут формироваться одновременно, и тем самым могут упрощаться технологические операции.
Предпочтительно, чтобы линия накопительного конденсатора и линия затвора располагались в различных слоях с изолирующей пленкой между ними. В общем, дефекты рассеяния между линиями, расположенными в одном слое, могут возникать. Этот вариант осуществления уменьшает возможность формирования таких дефектов рассеяния. В настоящем варианте осуществления, предпочтительно, чтобы промежуток между соседними двумя пиксельными электродами строки перекрывался, по меньшей мере, с одной из линии накопительного конденсатора и линии затвора. Согласно этому, каждый промежуток в направлениях строк и столбцов между смежными двумя пиксельными электродами может экранироваться от света либо посредством линии накопительного конденсатора, либо посредством линии затвора. Таким образом, рассеяние светового потока между пиксельными электродами может более надежно предотвращаться. Например, дисплейные устройства, включающие в себя подложку активной матрицы настоящего варианта осуществления, могут предоставлять дисплей с более высокой контрастностью.
Предпочтительно, чтобы линия накопительного конденсатора располагалась так, чтобы перекрываться с промежутком между любыми смежными двумя из пиксельных электродов в направлении столбцов. Согласно этому, не только промежутки в направлении строк, но также и промежутки в направлении столбцов между смежными пиксельными электродами могут экранироваться от света. Таким образом, рассеяние светового потока между пиксельными электродами может более надежно предотвращаться. Например, дисплейные устройства, включающие в себя подложку активной матрицы настоящего варианта осуществления, могут предоставлять дисплей с более высокой контрастностью.
Предпочтительно, чтобы линия затвора располагалась так, чтобы перекрываться с промежутком между любыми смежными двумя из пиксельных электродов в направлении столбцов. Например, когда линия накопительного конденсатора расположена так, чтобы перекрываться с пиксельными электродами, не в промежутке между двумя смежными пиксельными электродами столбца, этот вариант осуществления обеспечивает более надежное предотвращение рассеяния светового потока между двумя смежными пиксельными электродами столбца. Например, дисплейные устройства, включающие в себя подложку активной матрицы настоящего варианта осуществления, могут предоставлять дисплей с более высокой контрастностью.
Следующие варианты осуществления являются предпочтительными, когда вторая подложка активной матрицы дополнительно включает в себя плавающий электрод, перекрывающийся с промежутком между соседними двумя пиксельными электродами строки.
Предпочтительно, чтобы плавающий электрод и линия затвора располагались в одном слое. Как результат, линия затвора и плавающий электрод могут формироваться одновременно, что может упрощать технологические операции.
Предпочтительно, чтобы плавающий электрод и линия затвора располагались в различных слоях с изолирующей пленкой между ними. В общем, дефекты рассеяния между линиями, расположенными в одном слое, могут возникать. Этот вариант осуществления уменьшает возможность формирования таких дефектов рассеяния. Согласно вышеуказанному варианту осуществления, предпочтительно, чтобы промежуток между соседними двумя пиксельными электродами строки перекрывался, по меньшей мере, с одним выбранным из плавающего электрода, линии затвора и линии накопительного конденсатора. Согласно настоящему варианту осуществления, каждый промежуток в направлении строк между смежными пиксельными электродами может экранироваться от света посредством любого из плавающего электрода, линии затвора и линии накопительного конденсатора. Как результат, этот вариант осуществления обеспечивает более надежное предотвращение рассеяния светового потока между пиксельными электродами. Например, дисплейные устройства, включающие в себя подложку активной матрицы настоящего варианта осуществления, могут предоставлять дисплей с более высокой контрастностью.
Ниже приведены предпочтительные варианты осуществления третьей подложки активной матрицы, включающей в себя плавающий электрод. Предпочтительные варианты осуществления третьей подложки активной матрицы являются идентичными вариантам осуществления для первой и второй подложек активной матрицы. Линия накопительного конденсатора первой подложки активной матрицы и линия затвора второй подложки активной матрицы заменяются плавающим электродом.
Предпочтительными являются следующие варианты осуществления, когда третья подложка активной матрицы дополнительно включает в себя линию накопительного конденсатора, проходящую в направлении столбцов и пересекающуюся с линией истока.
Предпочтительно, чтобы линия накопительного конденсатора имела часть, проходящую в направлении столбцов и перекрывающуюся с промежутком между соседними двумя пиксельными электродами строки. Согласно этому, как плавающий электрод, так и линия накопительного конденсатора может использоваться в качестве светоэкранирующего элемента. Таким образом, светоэкранированная область может в достаточной степени предоставляться, и накопительная емкость с надлежащей величиной может формироваться.
Предпочтительно, чтобы линия накопительного конденсатора и плавающий электрод располагались в одном слое. Как результат, плавающий электрод и линия накопительного конденсатора могут формироваться одновременно, что может упрощать технологические операции.
Предпочтительно, чтобы линия накопительного конденсатора и плавающий электрод располагались в различных слоях с изолирующей пленкой между ними. В общем, дефекты рассеяния между линиями, расположенными в одном слое, могут возникать. Этот вариант осуществления уменьшает возможность формирования таких дефектов рассеяния. Дополнительно, согласно настоящему варианту осуществления, предпочтительно, чтобы промежуток между соседними двумя пиксельными электродами строки перекрывался, по меньшей мере, с одной из линии накопительного конденсатора и плавающего электрода. Согласно этому, каждый промежуток в направлении строк между смежными пиксельными электродами может экранироваться от света либо посредством линии накопительного конденсатора, либо посредством плавающего электрода. Как результат, этот вариант осуществления обеспечивает более надежное предотвращение рассеяния светового потока между пиксельными электродами. Например, дисплейные устройства, включающие в себя подложку активной матрицы настоящего варианта осуществления, могут предоставлять дисплей с более высокой контрастностью.
Предпочтительно, чтобы линия накопительного конденсатора перекрывалась с промежутком между любыми смежными двумя из пиксельных электродов в направлении столбцов. Согласно этому, не только промежутки в направлении строк, но также и промежутки в направлении столбцов между смежными пиксельными электродами могут экранироваться от света. Таким образом, рассеяние светового потока между пиксельными электродами может более надежно предотвращаться. Например, дисплейные устройства, включающие в себя подложку активной матрицы настоящего варианта осуществления, могут предоставлять дисплей с более высокой контрастностью.
Следующие варианты осуществления являются предпочтительными, когда третья подложка активной матрицы настоящего изобретения дополнительно включает в себя линию затвора, проходящую в направлении строк и пересекающуюся с линией истока.
Предпочтительно, чтобы линия затвора имела часть, проходящую в направлении столбцов и перекрывающуюся с промежутком между соседними двумя пиксельными электродами строки. Согласно этому, как плавающий электрод, так и линия затвора может использоваться в качестве светоэкранирующего элемента. Таким образом, светоэкранированная область может в достаточной степени предоставляться, и накопительная емкость с надлежащей величиной может формироваться.
Предпочтительно, чтобы линия затвора и плавающий электрод располагались в одном слое. Как результат, плавающий электрод и линия накопительного конденсатора могут формироваться одновременно, что может упрощать технологические операции.
Предпочтительно, чтобы линия затвора и плавающий электрод располагались в различных слоях с изолирующей пленкой между ними. В общем, дефекты рассеяния между линиями, расположенными в одном слое, могут возникать. Этот вариант осуществления уменьшает возможность формирования таких дефектов рассеяния. Согласно настоящему варианту осуществления, также предпочтительно, чтобы промежуток между соседними двумя пиксельными электродами строки перекрывался, по меньшей мере, с одной из линии затвора и плавающего электрода. Согласно этому, каждый промежуток в направлениях строк и столбцов между смежными двумя пиксельными электродами может экранироваться от света либо посредством линии затвора, либо посредством плавающего электрода. Таким образом, рассеяние светового потока между пиксельными электродами может более надежно предотвращаться. Например, дисплейные устройства, включающие в себя подложку активной матрицы настоящего варианта осуществления, могут предоставлять дисплей с более высокой контрастностью.
Предпочтительно, чтобы линия затвора перекрывалась с промежутком между любыми смежными двумя из пиксельных электродов в направлении столбцов. Согласно этому, не только промежутки в направлении строк, но также и промежутки в направлении столбцов между смежными пиксельными электродами могут экранироваться от света. Таким образом, рассеяние светового потока между пиксельными электродами может более надежно предотвращаться. Например, дисплейные устройства, включающие в себя подложку активной матрицы настоящего варианта осуществления, могут предоставлять дисплей с более высокой контрастностью.
Настоящее изобретение также состоит в жидкокристаллическом дисплейном устройстве, включающем в себя первую, вторую или третью подложку активной матрицы, жидкокристаллический слой и подложку противоэлектродов, расположенные в этом порядке, при этом подложка противоэлектродов включает в себя черную матрицу, перекрывающуюся с промежутком между любыми смежными двумя из пиксельных электродов. Дисплейные устройства, включающие в себя первую, вторую или третью подложку активной матрицы, могут предоставлять высокую контрастность между черными и белыми дисплеями, даже если возбуждаются при возбуждении на основе обратной полярности. Дисплейным устройством, в частности, предпочтительно является жидкокристаллическое дисплейное устройство, включающее в себя черную матрицу.
В дополнение к вышеуказанным линиям, черная матрица дополнительно может использоваться в качестве элемента для светоэкранирования промежутков в направлениях строк и/или столбцов между смежными пиксельными электродами. Даже если множество линий используется для светоэкранирования, как упомянуто выше, некоторые линии не могут надлежащим образом использоваться с учетом схемы линии. В таком случае, черная матрица используется вместо этого, тем самым дополнительно повышая контрастность.
Жидкокристаллическое дисплейное устройство настоящего изобретения включает в себя LC-слой, расположенный между парой подложек, т.е. подложкой активной матрицы и подложкой противоэлектродов. Подложка противоэлектродов может использоваться, например, в качестве подложки цветных светофильтров, включающей в себя слой цветного светофильтра и черную матрицу. Жидкокристаллические дисплейные устройства обычно включают в себя черную матрицу для предотвращения рассеяния светового потока между цветными светофильтрами, смешения цветов и т.п., но в настоящем изобретении множество линий выступают в качестве главного светоэкранирующего элемента, и тем самым жидкокристаллическое дисплейное устройство настоящего изобретения включает в себя более тонкую черную матрицу, чем традиционная, и, следовательно, демонстрирует более высокую светосилу.
Преимущество изобретения
Согласно подложке активной матрицы настоящего изобретения, линии накопительного конденсатора и/или линии затвора идут так, чтобы перекрываться с промежутком между смежными двумя пиксельными электродами, и рассеяние светового потока в черном состоянии через промежуток может подавляться также, когда линия истока имеет точки изгиба. Таким образом, дисплейные устройства, включающие в себя эту подложку активной матрицы, могут предоставлять дисплей с лучшей контрастностью. Дополнительно, идущая линия накопительного конденсатора или линия затвора расположена так, чтобы не перекрываться с линией истока, за исключением их пересечения, и тем самым формирование паразитной емкости между этими линиями может предотвращаться, и влияние задержки сигнала может быть минимизировано.
Оптимальный режим осуществления изобретения
Настоящее изобретение упомянуто подробнее ниже со ссылкой на чертежи, показывающие варианты осуществления настоящего изобретения, но не ограничено ими.
Первый вариант осуществления
Фиг.1 - это вид сверху, схематично показывающий конфигурацию пикселей жидкокристаллического дисплейного устройства варианта осуществления 1. Фиг.2 - это схематический вид в поперечном разрезе вдоль линии A-B по фиг.1. Жидкокристаллическое дисплейное устройство варианта осуществления 1 включает в себя пару подложек, т.е. подложку активной матрицы, включающую в себя пиксельные электроды, и подложку цветных светофильтров, включающую в себя слои цветного светофильтра, и LC-слой, расположенный между этими подложками. Согласно подложке активной матрицы жидкокристаллического дисплейного устройства варианта осуществления 1, пиксельные электроды 11 (показаны толстой линией) выстроены в матричном рисунке, и возбуждение LC управляется на основе каждого пиксельного электрода 11.
Согласно подложке активной матрицы варианта осуществления 1, различные линии, такие как линии 12 затвора и линии 13 истока, размещаются в отдельных слоях с изолирующей пленкой между ними, отдельно от слоя, включающего в себя пиксельные электроды. Линии 12 затвора идут в направлении строк вдоль стороны пиксельных электродов 11 в направлении строк, чтобы перекрываться с промежутками между этими двумя пиксельными электродами 11, смежными в направлении столбцов. Линии 13 истока идут в направлении столбцов, чтобы пересекаться с межсоединениями 12 затвора с изолирующей пленкой между ними. В каждом пересечении, между линиями 12 затвора и линиями 13 истока, расположен TFT 14, который является пиксельным переключающим элементом. TFT 14 управляет временным распределением сигнала истока на основе стробирующего сигнала, подаваемого из межсоединений 12 затвора, чтобы отправлять сигнал истока, подаваемый из линии 13 истока, в пиксельный электрод 11.
В частности, TFT 14 подключается как к линии 12 затвора, так и к линии 13 истока, и линия 15 извлечения стока идет от одного электрода TFT 14 в направлении центра пикселя. Изолирующая пленка, перекрывающаяся с линией 15 извлечения стока, содержит контактное окно 16, и через это окно 16 линия 15 извлечения стока и пиксельный электрод 11 электрически подключаются друг к другу. Эта конфигурация предоставляется в каждом пикселе.
Согласно варианту осуществления 1, CS-линии (линии накопительного конденсатора) 17 расположены так, чтобы проходить в направлении строк между линиями 12 затвора. Каждая из CS-линий 17 расположена так, чтобы перекрываться с линией 15 извлечения стока TFT 14 с изолирующей пленкой между ними в центре пикселя, и формирует определенную накопительную емкость вместе с линией 15 извлечения стока TFT 14. Примеры материалов для различных линий, таких как линия 12 затвора, линия 13 истока, CS-линия 17 и линия 15 извлечения стока, включают в себя алюминий (Al), серебрит (Ag), нитрид тантала (TaN), нитрид титана (TiN) и нитрид молибдена (MoN).
Как показано на фиг.2, подложка активной матрицы варианта осуществления 1 включает в себя стеклянную подложку 21, CS-линии 17, первую изолирующую пленку 22, линии 13 истока, вторую изолирующую пленку 23 и пиксельные электроды 11, расположенные в этом порядке в направлении LC-слоя. Линии 12 затвора и CS-линии 17 расположены в одном слое в варианте осуществления 1.
В варианте осуществления 1 линия 13 истока имеет точки 18 изгиба ниже каждого из двух пиксельных электродов 11, смежных в направлении строк, и имеет пересекающуюся часть 20 между точками 18 изгиба. Эта пересекающаяся часть 20 проходит через промежуток между смежными пиксельными электродами 11 строки. Таким образом, каждая линия 13 истока выполнена с возможностью перекрываться с обоими из смежных пиксельных электродов 11 строки. Более конкретно, пересекающаяся часть 20 линии 13 истока идет в направлении, наклонном для обеих сторон в направлениях столбцов и строк, составляющих внешнюю окружность пиксельного электрода 11. Согласно варианту осуществления 1, большая часть линии 13 истока перекрывается с пиксельными электродами 11, и таким образом, даже если рассогласование возникает, область перекрытия между пиксельным электродом 11 и линией 13 истока является по существу одинаковой между смежными пиксельными электродами 11.
В варианте осуществления 1, линии 13 истока имеют одинаковый рисунок, идущий в направлении столбцов, чтобы перекрываться с соседними двумя пиксельными электродами 11 строки, как показано на фиг.1. Более конкретно, согласно варианту осуществления 1, каждая из линий 13 истока идет в направлении столбцов, перекрываясь с правым из соседних двух пиксельных электродов 11 строки, и изгибается в точке 18 изгиба в направлении левого электрода, чтобы проходить через промежуток между пиксельными электродами 11 строки. Затем линия 13 истока изгибается снова в точке 18 изгиба, чтобы проходить в направлении столбцов, перекрываясь с левым пиксельным электродом 11. Таким образом, удлиненная линия 13 истока дополнительно изгибается под прямым углом в точке 18 изгиба в направлении правого пиксельного электрода 11 и проходит через промежуток, чтобы проходить в столбце. Затем линия 13 истока изгибается снова в точке 18 изгиба, чтобы проходить в направлении столбцов, перекрываясь с правым пиксельным электродом 11. Дополнительно, линия 13 истока проходит через другую линию 12 затвора и идет в направлении пары пиксельных электродов 11 в следующем столбце. Согласно этому, рисунок линии 13 истока, формируемый так, чтобы перекрываться с парой соседних двух пиксельных электродов 11 строки, может быть однородным между пикселями. Таким образом, другие элементы, такие как TFT 14, могут быть расположены в одном местоположении между пикселями. Например, черная матрица для светоэкранирования канала TFT 14 также может находиться в одном положении между пикселями. Как результат, светосила может быть однородной между пикселями, смежными в направлениях столбцов, что позволяет подавлять возникновение неоднородной яркости.
Конфигурация местоположения варианта осуществления 1 является преимущественной, в частности, когда один пиксельный электрод 11 имеет полярность, обратную полярности смежного пиксельного электрода 11. Когда полярность различается между смежными двумя пиксельными электродами 11 и когда область перекрытия пиксельного электрода 11 и линии 13 истока в значительной степени различается между пикселями, напряжения, извлекаемые из пиксельных электродов 11 посредством смежных двух линий 13 истока, становятся различными. Посредством такого расположения пересекающей части, область перекрытия между пиксельным электродом 11 и линией 13 истока может быть по существу однородной между смежными пиксельными электродами 11. Как результат, уменьшается разность в извлекаемом напряжении, и возникновение неоднородной яркости подавляется, тем самым сохраняя качество отображения в каждом пикселе.
В варианте осуществления 1, каждая из линий 12 затвора расположена так, чтобы перекрываться с промежутком в направлении столбцов между пиксельными электродами 11, т.е. с промежутком между смежными пиксельными электродами в направлении столбцов. Каждая из линий 13 истока расположена так, чтобы проходить в направлении столбцов, но перекрывается с пиксельными электродами 11. Таким образом, промежутки в направлении столбцов между пиксельными электродами 11, т.е. промежутки между смежными пиксельными электродами в направлении строк могут иметь область, пропускающую свет, но в варианте осуществления 1 каждый из промежутков в направлении столбцов светоэкранируется посредством перекрывания посредством выступающей части 19, ответвляющейся от CS-линии 17. Таким образом, конфигурация варианта осуществления 1 предоставляет жидкокристаллическое дисплейное устройство, предоставляющее дисплей с высокой контрастностью. Линии 12 затвора и CS-линии 17 могут формироваться посредством формирования рисунка на металлической пленке, которая сформирована посредством напыления и т.п. на всей подложке посредством фотолитографии, заключающей в себе формирование резиста, экспонирование маски, травление с проявкой, удаление резиста и т.п. Выступающая часть 19 также может формироваться во время формирования рисунка CS-линии 17.
Согласно варианту осуществления 1, линия 13 истока и CS-линия 17 в основном разнесены так, чтобы не перекрываться друг с другом при просмотре со стороны лицевой поверхности дисплея. Линия 13 истока и CS-линия 17 перекрываются друг с другом по существу только в своем пересечении. Согласно этому, задержка сигнала, вызываемая посредством паразитной емкости, формируемой между линией 13 истока и CS-линией 17, может подавляться, приводя к стабильному качеству отображения. Линия 13 истока и CS-линия 17 выполнены с возможностью перекрываться друг с другом в некоторых областях, но число этих областей перекрытия сокращено в максимально возможной степени, тем самым минимизируя влияние на качество отображения.
В варианте осуществления 1, линии 12 затвора и CS-линии 17 расположены в одном слое. Идентичный материал может использоваться для линий 12 затвора и CS-линий 17, и тем самым эти линии могут формироваться одновременно в одном слое, что упрощает технологические операции. Линии 12 затвора и CS-линии 17 могут не быть электрически подключены друг к другу и располагаться на определенном расстоянии между собой вследствие различных функций. Также в этом варианте осуществления другие области, за исключением промежутка между линией 12 затвора и CS-линией, могут в достаточной степени экранироваться от света. Как результат, могут получаться эффекты повышения контрастности.
Согласно варианту осуществления 1, подложка цветных светофильтров может содержать черную матрицу, перекрывающуюся с промежутками между пиксельными электродами 11. Согласно этому, например, даже если промежуток между пиксельными электродами имеет область, которая не может перекрываться с CS-линией вследствие схемы линии, черная матрица дополнительно может светоэкранировать область. В частности, черная матрица частично расположена так, чтобы перекрываться с промежутком между CS-линией 17 и линией 12 затвора. Таким образом, светоэкранирующие эффекты улучшаются, и дисплейное устройство может предоставлять дисплей с лучшей контрастностью. Черные матрицы типично располагаются с целью предотвращения рассеяния светового потока, смешения цветов между цветными светофильтрами и т.п. В отличие от этого, дисплейное устройство варианта осуществления 1 включает в себя множество линий в качестве главного светоэкранирующего элемента и тем самым может содержать черную матрицу, более тонкую, чем обычно. Как результат, дисплейное устройство может демонстрировать улучшенную светосилу.
Фиг.3 - это вид сверху, схематично показывающий полярности пиксельных электродов в жидкокристаллическом дисплейном устройстве варианта осуществления 1. Пиксельные электроды 11 возбуждаются посредством возбуждения на основе точечного реверсирования в варианте осуществления 1. Согласно возбуждению на основе точечного реверсирования, сигналы с обратными полярностями последовательно прикладываются к двум соответствующим пиксельным электродам, смежным в строках и столбцах. Соответственно, пиксельные электроды варианта осуществления 1 расположены так, что полярности изменяются на противоположные в порядке "плюс, минус, плюс, минус" в направлении строк и направлении столбцов, как показано на фиг.3. Линия 13 истока изгибается так, чтобы проходить через промежуток между пиксельными электродами 11 с различными полярностями. Полярности могут переключаться посредством возбудителя затвора, подключенного к линиям 12 затвора, и возбудителя истока, подключенного к линиям 13 истока. Согласно возбуждению на основе точечного реверсирования, мерцание может эффективно подавляться. Согласно конфигурации варианта осуществления 1, качество отображения может сохраняться, даже если полярность различается между смежными двумя пиксельными электродами 11. Как результат, в дополнение к подавлению мерцания, возникновение неоднородной яркости, вызываемое посредством разности в сигнале яркости между смежными пиксельными электродами, может предотвращаться, и дополнительно рассеяние светового потока между смежными пиксельными электродами может предотвращаться, чтобы повышать контрастность. Таким образом, уменьшение качества отображения, вызываемое посредством задержек сигнала, может подавляться, и высококачественные изображения могут отображаться.
Второй вариант осуществления
Фиг.4 - это вид сверху, схематично показывающий конфигурацию пикселей жидкокристаллического дисплейного устройства варианта осуществления 2. Фиг.5 - это схематический вид в поперечном разрезе вдоль линии C-D на фиг.4. Жидкокристаллическое дисплейное устройство варианта осуществления 2 является идентичным жидкокристаллическому дисплейному устройству по варианту осуществления 1, за исключением того, что линии 12 затвора используются вместо CS-линий 17 в качестве элемента для светоэкранирования промежутков между пиксельными электродами 11. Каждая из линий 12 затвора варианта осуществления 2 имеет выступающую часть 29, которая является частью линии 12 затвора, идущей в направлении столбцов пиксельного электрода 11, и эта выступающая часть 29 перекрывается с промежутком в направлении столбцов пиксельного электрода 11, т.е. с промежутком между смежными двумя пикселями строки. Как результат, рассеяние светового потока в состоянии черного дисплея может предотвращаться, и дисплей с лучшей контрастностью может предоставляться. Согласно варианту осуществления 2, не CS-линии 17, а линии 12 затвора идут в направлении столбцов пиксельного электрода 11, и тем самым CS-линии 17 размещаются не в центре пиксельного электрода 11, а ближе к концу пиксельного электрода 11, чтобы проходить в направлении строк. Положение перекрытия между CS-линией 17 и линией 15 извлечения стока не ограничено конкретным образом, и, например, CS-линия 17 и линия 15 извлечения стока могут проходить так, чтобы перекрываться друг с другом рядом с центром пиксельного электрода 11.
Согласно варианту осуществления 2, линия 13 истока и выступающая часть 29 линии 12 затвора в основном разнесены так, чтобы не перекрываться друг с другом при просмотре со стороны лицевой поверхности дисплея. Линия 13 истока и линия 12 затвора перекрываются друг с другом по существу только в своем пересечении. Таким образом, задержка сигнала, вызываемая посредством паразитной емкости, формируемой между линиями, может предотвращаться, приводя к стабильному качеству отображения.
Как показано на фиг.5, подложка активной матрицы варианта осуществления 2 включает в себя стеклянную подложку 21, линии 12 затвора, первую изолирующую пленку 22, линии 13 истока, вторую изолирующую пленку 23 и пиксельные электроды 11 в этом порядке в направлении LC-слоя.
Третий вариант осуществления
Фиг.6 - это вид сверху, схематично показывающий конфигурацию пикселей жидкокристаллического дисплейного устройства варианта осуществления 3. Фиг.7 - это схематический вид в поперечном разрезе вдоль линии E-F по фиг.6. Жидкокристаллическое дисплейное устройство варианта осуществления 3 является идентичным жидкокристаллическому дисплейному устройству по варианту осуществления 1, за исключением того, что, в дополнение к CS-линиям 17, линии 12 затвора также используются в качестве элемента для светоэкранирования промежутков между соседними двумя пиксельными электродами строки. Соответственно, также в варианте осуществления 3, CS-линия 17 и линия 12 затвора идут в направлении столбцов пиксельного электрода 11, чтобы перекрываться с промежутками в направлении столбцов между пиксельными электродами 11, смежными в направлении строк, т.е. в промежутках между соседними двумя пиксельными электродами 11 строки. Как результат, рассеяние светового потока в состоянии черного дисплея может предотвращаться, и дисплей с лучшей контрастностью может предоставляться.
Подложка активной матрицы варианта осуществления 3 содержит CS-линии 17 и линии 12 затвора, расположенные в различных слоях с первой изолирующей пленкой 22 между ними, как показано на фиг.7. В частности, подложка активной матрицы варианта осуществления 3 включает в себя, в области перекрытия линии 12 затвора и CS-линии 17, стеклянную подложку 21, CS-линии 17, первую изолирующую пленку 22, линии 12 затвора, вторую изолирующую пленку 23, линии 13 истока, третью изолирующую пленку 24 и пиксельные электроды 11 в этом порядке в направлении LC-слоя. Эта конфигурация исключает необходимость разнесения CS-линии 17 от линии 12 затвора с определенным расстоянием между ними для предотвращения подключения линии 12 затвора к CS-линии 17. Так же, как показано на фиг.7, по меньшей мере, одна из CS-линии 17 и линии 12 затвора может быть расположена так, чтобы перекрываться с каждым промежутком между пиксельными электродами 11.
Согласно варианту осуществления 3, линия 13 истока в основном разнесена от CS-линии 17 и линии 12 затвора так, чтобы не перекрываться с ними при просмотре со стороны лицевой поверхности дисплея. В частности, линия 13 истока и CS-линия 17 перекрываются друг с другом по существу только в своем пересечении, и линия 13 истока и линия 12 затвора также перекрываются только в своем пересечении. Таким образом, задержка сигнала, вызываемая посредством паразитной емкости, формируемой между линиями, может предотвращаться, приводя к стабильному качеству отображения.
Согласно варианту осуществления 3, выступающая часть 19 CS-линии 17 и выступающая часть 29 линии 12 затвора в основном перекрываются друг с другом, чтобы уменьшать паразитную емкость, формируемую между ними. Тем не менее, только отдаленные от центра концы соответствующих выступающих частей перекрываются друг с другом, чтобы предоставлять достаточные светоэкранирующие эффекты. Соответственно, выступающая часть 19 CS-линии 17 перекрывается с выступающей частью 29 линии 12 затвора по существу только в отдаленных от центра концах. Таким образом, задержка сигнала может предотвращаться, и качество отображения может быть стабилизировано.
Четвертый вариант осуществления
Фиг.8 - это вид сверху, схематично показывающий конфигурацию пикселей жидкокристаллического дисплейного устройства варианта осуществления 4. Жидкокристаллическое дисплейное устройство варианта осуществления 4 является идентичным жидкокристаллическому дисплейному устройству по варианту осуществления 1, за исключением того, что линии 13 истока имеют симметричность рисунков в направлении столбцов, чтобы перекрываться со смежными пиксельными электродами 11 в направлении строк. Более конкретно, в варианте осуществления 4, каждая из линий 13 истока идет в направлении столбцов пиксельного электрода 11, перекрываясь с правым из соседних двух пиксельных электродов 11 строки, и изгибается в точке 18 изгиба в направлении левого электрода, чтобы проходить через промежуток между этими двумя пиксельными электродами 11 строки. Затем линия истока изгибается снова в точке 18 изгиба, чтобы проходить в направлении столбцов, перекрываясь с левым пиксельным электродом 11. Дополнительно, таким образом удлиненная линия 13 истока проходит через линию 12 затвора и идет в направлении пары пиксельных электродов 11 в следующем столбце. Затем линия 13 истока идет в направлении столбцов пиксельного электрода 11, перекрываясь с левым пиксельным электродом 11, и изгибается в точке 18 изгиба в направлении правого пиксельного электрода 11, чтобы снова проходить через промежуток. Затем линия 13 истока изгибается снова в точке 18 изгиба, чтобы проходить в направлении столбцов пиксельного электрода 11, перекрываясь с правым пиксельным электродом 11. Согласно этому варианту осуществления, число пересекающихся частей линии истока может быть сокращено, тем самым сокращая общую длину линии истока. Как результат, влияние задержки сигнала может быть минимизировано. Конфигурация варианта осуществления 4 может применяться к любому из вышеуказанных или нижеуказанных вариантов осуществления.
Пятый вариант осуществления
Фиг.9 - это вид сверху, схематично показывающий конфигурацию пикселей жидкокристаллического дисплейного устройства варианта осуществления 5. Как показано на фиг.9, согласно жидкокристаллическому дисплейному устройству варианта осуществления 5, CS-линии 17, линии 12 затвора и линии 13 истока расположены в различных слоях. Продление CS-линии 17 уменьшает расстояние между CS-линией 17 и линией 12 затвора. Если рассеяние между этими двумя линиями 17 и 12 неожиданно возникает, две линии 17 и 12 не могут предоставлять соответствующие функции. Таким образом, в жидкокристаллическом дисплейном устройстве варианта осуществления 5, CS-линия 17, линия 12 затвора и линия 13 истока расположены в различных слоях с изолирующей пленкой между ними, чтобы минимизировать возможность дефектов рассеяния.
Шестой вариант осуществления
Фиг.10 - это вид сверху, схематично показывающий конфигурацию пикселей ЖК-дисплея варианта осуществления 6. Как показано на фиг.10, жидкокристаллическое дисплейное устройство варианта осуществления 6 является идентичным жидкокристаллическому дисплейному устройству по варианту осуществления 1, за исключением того, что линии 12 затвора расположены так, чтобы проходить через центр пиксельного электрода 11, и что CS-линии 17 перекрываются с соответствующими промежутками между смежными двумя из пиксельных электродов 11 в направлении столбцов. Выступающая часть 19 CS-линии 17 используется в качестве элемента для светоэкранирования промежутков между смежными двумя из пиксельных электродов 11 в направлении строк. В конфигурации варианта осуществления 6 преимущества, эквивалентные варианту осуществления 1, могут получаться в отношении светоэкранирования между пиксельными электродами и подавления задержки сигнала. Согласно варианту осуществления 6, CS-линия 17, которая перекрывается с промежутком между двумя смежными пиксельными электродами 11 столбца, идет в направлении центра пиксельного электрода 11, чтобы формировать накопительную емкость вместе с линией 15 извлечения стока, которая подключается к пиксельному электроду 11 через контактное окно 16.
Седьмой вариант осуществления
Фиг.11-1-11-3 являются видами сверху, каждый из которых схематично показывает конфигурации пикселей жидкокристаллического дисплейного устройства варианта осуществления 7. Фиг.11-1 показывает вариант осуществления, в котором плавающие электроды 39, CS-линии 17 и линии 12 затвора расположены в одном слое, а линии 13 истока расположены в другом слое. Фиг.11-2 показывает вариант осуществления, в котором плавающие электроды 39 и линии 13 истока размещаются в одном слое, а линии 12 затвора и CS-линии 17 расположены в другом слое. Фиг.11-3 показывает вариант осуществления, в котором CS-линии 17 и линии 12 затвора расположены в одном слое, а плавающие электроды 39; CS-линии 17 и линии 12 затвора; и линии 13 истока расположены в различных слоях.
Как показано на фиг.11-1-11-3, жидкокристаллическое дисплейное устройство варианта осуществления 7 является идентичным жидкокристаллическому дисплейному устройству по варианту осуществления 1, за исключением того, что плавающие электроды 39, которые не имеют подключения ни к CS-линиям 17, ни к линиям 12 затвора, расположены так, чтобы перекрываться с промежутком между соседними двумя пиксельными электродами 11 строки, и что CS-линии 17 не имеют выступающей части. Согласно варианту осуществления 7, каждый промежуток между соседними двумя пиксельными электродами 11 строки может экранироваться от света без увеличения соответствующих частей CS-линии 17 и линии 12 затвора. Плавающий электрод 39 не перекрывается с линией 13 истока, и тем самым формирование паразитной емкости между ними может подавляться, приводя к повышению надежности. Согласно варианту осуществления, показанному на фиг.11-1, плавающие электроды 39, CS-линии 17 и линии 12 затвора расположены в одном слое, и тем самым эти элементы могут формироваться одновременно с использованием одного материала, что может упрощать технологические операции. Дополнительно, линия 13 истока расположена в слое, отличном от слоя, где плавающие электроды 39, CS-линии 17 и линии 12 затвора размещаются, и тем самым возможность формирования неожиданных дефектов рассеяния может быть уменьшена. Согласно варианту осуществления, показанному на фиг.11-2, плавающие электроды 39 и линии 13 истока расположены в одном слое, и тем самым эти элементы могут формироваться одновременно с использованием одного материала, что может упрощать технологические операции. Дополнительно, линии 12 затвора и CS-линии 17 расположены в одном слое, и тем самым эти элементы могут формироваться одновременно с использованием одного материала, что может упрощать технологические операции. Помимо этого, плавающие электроды 39 и линии 13 истока расположены в слое, отличном от слоя, где CS-линии 17 и линии 12 затвора размещаются, с изолирующим слоем между ними. Как результат, неожиданные дефекты рассеяния могут подавляться. Согласно варианту осуществления, показанному на фиг.11-3, CS-линии 17 и линии 12 затвора расположены в одном слое, и тем самым эти элементы могут формироваться одновременно с использованием одного материала, что может упрощать технологические операции. Дополнительно, плавающие электроды 39; CS-линия 17 и линия 12 затвора; и линия 13 истока расположены в различных слоях. Как результат, может более эффективно уменьшаться возможность формирования неожиданных дефектов рассеяния.
Восьмой вариант осуществления
Фиг.12 - это вид сверху, схематично показывающий конфигурацию пикселей жидкокристаллического дисплейного устройства варианта осуществления 8. Как показано на фиг.12, жидкокристаллическое дисплейное устройство варианта осуществления 8 является идентичным жидкокристаллическому дисплейному устройству по варианту осуществления 1, за исключением следующих трех моментов: CS-линии 17 и линии 12 затвора идут в направлении столбцов и также перекрываются с промежутками между соседними двумя пиксельными электродами 11 строки; плавающие электроды 39 также расположены так, чтобы перекрываться с промежутками между соседними двумя пиксельными электродами 11 строки; и CS-линии 17 и линии 12 затвора расположены в одном слое, линии 13 истока и плавающие электроды 39 расположены в другом слое. Согласно варианту осуществления 8, каждая из линий 12 затвора расположена в промежутке между соседними двумя пиксельными электродами 11 строки, и тем самым, аналогично варианту осуществления 3, каждый промежуток в направлениях как столбцов, так и строк между смежными пиксельными электродами 11 может экранироваться от света. Таким образом, жидкокристаллическое дисплейное устройство в этом варианте осуществления может предоставлять дисплей с высокой контрастностью.
Девятый вариант осуществления
Фиг.13 - это вид сверху, схематично показывающий конфигурацию пикселей жидкокристаллического дисплейного устройства варианта осуществления 9. Как показано на фиг.13, жидкокристаллическое дисплейное устройство варианта осуществления 9 является идентичным жидкокристаллическому дисплейному устройству по варианту осуществления 1, за исключением следующих двух моментов: линии 13 истока имеют точки 18 изгиба не в центре пиксельного электрода 11, а в положении ближе к линии 12 затвора; и пересекающаяся часть 20, проходящая через промежуток между соседними двумя пиксельными электродами 11 строки, размещается также ближе к линии 12 затвора.
Также в варианте осуществления 9 линия 13 истока перекрывается с CS-линией 17 по существу только в их пересечении, и, таким образом, преимущества, эквивалентные преимуществам варианта осуществления 1, могут получаться в отношении подавления паразитной емкости, формируемой между линией 13 истока и CS-линией 17.
Десятый вариант осуществления
Фиг.14 - это вид сверху, схематично показывающий конфигурацию пикселей жидкокристаллического дисплейного устройства варианта осуществления 10. Как показано на фиг.14, жидкокристаллическое дисплейное устройство варианта осуществления 10 является идентичным жидкокристаллическому дисплейному устройству по варианту осуществления 1, за исключением следующих четырех моментов: линии 13 истока не имеют перекрытий с выступающей частью 19 CS-линии 17, выступающей частью 29 линии 12 затвора и плавающим электродом 39; каждая из линий 13 истока имеет точки изгиба не в центре пиксельного электрода, а в положении ближе к линии 12 затвора, и тем самым имеет пересекающуюся часть, которая проходит через промежуток между соседними двумя пиксельными электродами 11 строки ближе к линии 12 затвора; не линия 12 затвора, а CS-линия 17 расположена так, чтобы перекрываться с промежутком между двумя смежными пиксельными электродами 11 столбца; и каждая из CS-линии 17 и линии 12 затвора имеет выступающую часть. Также в варианте осуществления 10 линия 13 истока перекрывается с CS-линией 17 по существу только в их пересечении и также перекрывается с линией 12 затвора по существу только в их пересечении. Таким образом, преимущества, идентичные варианту осуществления 1, могут получаться в отношении подавления паразитных емкостей, формируемых между линией 13 истока и CS-линией 17 и между линией 13 истока и линией 12 затвора.
Настоящая заявка притязает на приоритет заявки на патент номер 2008-040101, поданной в Японии 21 февраля 2008 года, согласно Парижской конвенции и национальному законодательству в указанном государстве, и все ее содержимое тем самым содержится в данном документе по ссылке.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - это вид сверху, схематично показывающий конфигурацию пикселей жидкокристаллического дисплейного устройства варианта осуществления 1.
Фиг.2 - это схематический вид в поперечном разрезе вдоль линии A-B по фиг.1.
Фиг.3 - это вид сверху, схематично показывающий полярности пиксельных электродов жидкокристаллического дисплейного устройства варианта осуществления 1.
Фиг.4 - это вид сверху, схематично показывающий конфигурацию пикселей жидкокристаллического дисплейного устройства варианта осуществления 2.
Фиг.5 - это схематический вид в поперечном разрезе вдоль линии C-D по фиг.2.
Фиг.6 - это вид сверху, схематично показывающий конфигурацию пикселей жидкокристаллического дисплейного устройства варианта осуществления 3.
Фиг.7 - это схематический вид в поперечном разрезе вдоль линии E-F по фиг.6.
Фиг.8 - это вид сверху, схематично показывающий конфигурацию пикселей жидкокристаллического дисплейного устройства варианта осуществления 4.
Фиг.9 - это вид сверху, схематично показывающий конфигурацию пикселей жидкокристаллического дисплейного устройства варианта осуществления 5.
Фиг.10 - это вид сверху, схематично показывающий конфигурацию пикселей жидкокристаллического дисплейного устройства варианта осуществления 6.
Фиг.11-1 - это вид сверху, схематично показывающий конфигурацию пикселей жидкокристаллического дисплейного устройства варианта осуществления 7 и показывающий вариант осуществления, в котором плавающий электрод, CS-линия и линия затвора расположены в одном слое, а линия истока расположена в другом слое.
Фиг.11-2 - это вид сверху, схематично показывающий конфигурацию пикселей жидкокристаллического дисплейного устройства варианта осуществления 7 и показывающий вариант осуществления, в котором плавающий электрод и линия истока расположены в одном слое, а линия затвора и CS-линия расположены в другом слое.
Фиг.11-3 - это вид сверху, схематично показывающий конфигурацию пикселей жидкокристаллического дисплейного устройства варианта осуществления 7, и CS-линия и линия затвора расположены в одном слое, а плавающий электрод; CS-линия и линия затвора; и линия истока расположены в различных слоях.
Фиг.12 - это вид сверху, схематично показывающий конфигурацию пикселей жидкокристаллического дисплейного устройства варианта осуществления 8.
Фиг.13 - это вид сверху, схематично показывающий конфигурацию пикселей жидкокристаллического дисплейного устройства варианта осуществления 9.
Фиг.14 - это вид сверху, схематично показывающий конфигурацию пикселей жидкокристаллического дисплейного устройства варианта осуществления 10.
Фиг.15 - это вид сверху, схематично показывающий взаимосвязь между местоположениями пиксельных электродов и линий истока и емкостью, формируемой между ними, и показывающий вариант осуществления настоящего изобретения, в котором линия истока имеет точки изгиба. Фиг.15(a) показывает взаимосвязь без рассогласования. Фиг.15(b) показывает взаимосвязь с рассогласованием.
Фиг.16 - это вид сверху, схематично показывающий взаимосвязь между местоположениями пиксельных электродов и линий истока и емкостью, формируемой между ними, и показывающий традиционный вариант осуществления, в котором линия истока не имеет точек изгиба. Фиг.16(a) показывает взаимосвязь без рассогласования. Фиг.16(b) показывает взаимосвязь с рассогласованием.
Пояснение номеров ссылок
11 - пиксельный электрод
12 - линия затвора
13 - линия истока
14 - TFT
15 - линия извлечения стока
16 - контактное окно
17 - CS-линия
18 - точка изгиба
19 - выступающая часть CS-линии
20 - пересекающаяся часть
21 - стеклянная подложка
22 - первая изолирующая пленка
23 - вторая изолирующая пленка
24 - третья изолирующая пленка
29 - выступающая часть линии затвора
39 - плавающий электрод
S1-S3 - линии истока
pix1-pix3 - пиксельный электрод