ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ
LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к жидкокристаллическому устройству отображения, а более подробно к жидкокристаллическому устройству отображения с MVA.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Жидкокристаллические устройства отображения с MVA (многодоменным выравниванием по вертикали) имеют рабочие характеристики с более широкими углами обзора, чем жидкокристаллические устройства отображения на TN (скрученных нематических жидких кристаллах), так что жидкокристаллические устройства с MVA широко используются в качестве жидкокристаллических устройств отображения для ТВ (телевизоров, TV) и других применений (например, смотрите Патентные документы 1 и 2). Полное содержание, раскрытое в Патентных документах 1 и 2, включено в материалы настоящей заявки посредством ссылки.
В жидкокристаллическом устройстве отображения с MVA, на сторонах слоя жидких кристаллов с вертикальным выравниванием пары подложек, которые находятся напротив, со слоем жидких кристаллов, вставленным между ними, расположены структуры стабилизации домена (также указываемые ссылкой как структуры стабилизации ориентации), с тем чтобы формировать множество жидкокристаллических доменов, имеющих разные ориентации (наклонные направления) направляющих. В качестве структуры стабилизации домена используется прорезь (участок проема), предусмотренная в электроде, или диэлектрический выступ (ребро), сформированный на стороне, обращенной к слою жидких кристаллов, электрода.
Типично, каждая из пары подложек снабжена структурами линейной стабилизации домена, тянущимися в двух направлениях, которые взаимно ортогональны. Когда они наблюдаются с направления, перпендикулярного подложкам, структура стабилизации домена, сформированная на подложке, и структура стабилизации домена, сформированная на другой подложке, скомпонованы параллельно и поочередно. Как результат, когда напряжение прикладывается к жидкокристаллическому слою произвольного пикселя, четыре вида доменов, в которых молекулы жидкого кристалла, которые наклонены в направлениях, взаимно отличающихся приблизительно на 90° (также указываемых ссылкой как направления направляющей жидкокристаллических доменов), формируются между средствами линейной стабилизации домена. Типично, формируются четыре жидкокристаллических домена с их азимутальными углами направляющих в 45° относительно осей поляризации (осей пропускания) пары поляризационных пластин, расположенных с возможностью образования перекрестных призм Николя. Когда 0° азимутального угла предполагаются в качестве направления оси поляризации одной поляризационной пластины (например, горизонтального направления плоскости отображения (направление на 3 часа по круговой шкале)), а направление против часовой стрелки предполагается положительным направлением, азимутальными углами направляющих четырех жидкокристаллических доменов являются 45°, 135°, 225° и 315°. В дальнейшем, определение азимутального угла основано на описанном выше определении, если не отмечено иное.
Термин «пиксель» в настоящем описании указывает минимальный элемент отображения, выполняемого жидкокристаллическим устройством отображения. В случае цветного устройства отображения, термин «пиксель» указывает минимальный элемент для отображения каждого основного цвета (типично, R (красного), G (зеленого) или B (синего)), и иногда указывается ссылкой как «точка».
Обычно пиксели скомпонованы в матрице со строками и столбцами. В материалах настоящей заявки, направление строки означает горизонтальное направление плоскости отображения (азимутальный угол 0° или 180°), а направление столбца означает вертикальное направление плоскости отображения (азимутальный угол 90° или 270°). Пиксель включает в себя пиксельный электрод, слой жидких кристаллов и противоэлектрод (общий электрод), который противоположен пиксельному электроду, со слоем жидких кристаллов, вставленным между ними. Пиксельный электрод имеет кромку (сторону), тянущуюся в направлении строки и кромку, тянущуюся в направлении столбца. Для того чтобы формировать упомянутые выше четыре жидкокристаллических домена, линейные структуры стабилизации домена, тянущиеся в двух направлениях, которые взаимно ортогональны, включенные в жидкокристаллическое устройство отображения с MVA, предусмотрены, с тем чтобы, например, тянуться в направлениях азимутальных углов 45° (225°) и 135° (315°). То есть линейные структуры стабилизации домена, тянущиеся в двух направлениях, которые взаимно ортогональны, предусмотренные на стороне противоэлектрода, пересекаются с кромкой, тянущейся в направлении строки пиксельного электрода, или кромкой, тянущейся в направлении его столбца.
Когда разность потенциалов сформирована между пиксельным электродом и противоэлектродом, наклонное электрическое поле (краевое поле) формируется вблизи кромки пиксельного электрода. Наклонное электрическое поле, сформированное вдоль кромки пиксельного электрода, действует, с тем чтобы наклонять молекулы жидкого кристалла в направлении, ортогональном кромке пиксельного электрода. Соответственно, вблизи положения, в котором структура стабилизации домена, предусмотренная на стороне противоэлектрода (или ее линии продления), пересекается с кромкой, тянущейся в направлении строки или в направлении столбца пиксельного электрода, наклонное электрическое поле, сформированное вблизи кромки пиксельного электрода действует, с тем чтобы нарушать выравнивание молекул жидкого кристалла, стабилизированных структурой стабилизации домена. Понятно, что, если выравнивание молекул жидкого кристалла нарушается, качество отображения ухудшается.
Для того чтобы подавлять нарушение выравнивания молекул жидкого кристалла вблизи положения, в котором структура стабилизации домена, предусмотренная на стороне противоэлектрода, (или ее линия продления) пересекается с кромкой пиксельного электрода, тянущегося в направлении строки или в направлении столбца, Патентный документ 1 раскрывает конфигурацию, в которой линейная вспомогательная структура предусмотрена в положении, противоположном участку кромки пиксельного электрода, на котором возникает нарушение выравнивания. Линейная вспомогательная структура тянется параллельно соответствующему участку кромки. Вспомогательная структура может быть предусмотрена внутри пикселя или вне пикселя. Вспомогательная структура, например, является прорезью, сформированной в противоэлектроде, или диэлектрическим выступом, сформированным на стороне слоя жидких кристаллов противоэлектрода. Применяемая вспомогательная структура является такой же, как структура стабилизации домена, предусмотренная на стороне противоэлектрода. То есть, в случае, где структура стабилизации домена является прорезью, сформированной в проивоэлектроде, прорезь принята в качестве вспомогательной структуры. В случае, где структура стабилизации домена является диэлектрическим выступом, сформированным на стороне слоя жидких кристаллов противоэлектрода, диэлектрический выступ принят в качестве вспомогательной структуры.
Однако участок, на котором сформирована вспомогательная структура (прорезь или диэлектрический выступ), не вносит вклад в отображение, так что есть проблема, что, если по меньшей мере часть вспомогательной структуры существует в пикселе, ухудшается коэффициент пропускания. Нарушение выравнивания молекул жидкого кристалла вблизи кромки пиксельного электрода может подавляться посредством вспомогательной структуры, но ориентация молекул жидкого кристалла вблизи кромки отлична от ориентации направляющих в домене, определенном структурой стабилизации домена, так что потеря коэффициента пропускания неизбежна. В дополнение, если диэлектрический выступ используется в качестве вспомогательной структуры, компоновка столбчатого разделителя (также указываемого ссылкой как фоторазделитель) для определения толщины слоя жидких кристаллов (зазора ячейки) ограничивается, так что степень свободы конструкции неблагоприятно ухудшается.
В последние годы, для того чтобы улучшить зависимость γ-характеристики (показателя контрастности) от угла обзора жидкокристаллического устройства отображения с MVA, в патентном документе 3, заявители настоящего изобретения раскрывают жидкокристаллическое устройство отображения и способ возбуждения, в котором один пиксель делится на множество подпикселей, имеющих разные степени яркости, тем самым, улучшая зависимость γ-характеристики от угла обзора. В особенности, можно улучшать зависимость γ-характеристики от угла обзора, в которой яркость отображения последовательности с более низкой градацией выше (бледнее), чем предопределенная яркость. В настоящем описании изобретения, такое отображение или возбуждение иногда может указываться ссылкой как отображение с зоновой модуляцией покрытия, возбуждение с модуляцией покрытия, многопиксельное отображение, многопиксельное возбуждение, или тому подобное. Полное содержание Патентного документа 3 включено в материалы настоящей заявки посредством ссылки.
Патентный документ 3 раскрывает жидкокристаллическое устройство отображения, в котором запоминающий конденсатор предусмотрен для множества подпикселей в одном пикселе, противоэлектрод запоминающего конденсатора для создания запоминающего конденсатора (присоединенного к линии шины CS) электрически независим для каждого подпикселя, а напряжение, прикладываемое к противоэлектроду запоминающего конденсатора (указываемое ссылкой как противодействующее напряжение запоминающего конденсатора) меняется, тем самым, изменяя действующие напряжения, которые должны прикладываться к слоям жидких кристаллов множества подпикселей, используя емкостное разделение. В применениях, требующих рабочих характеристик с широким углом обзора, таких как применение для ТВ, жидкокристаллическое устройство отображения с MVA осваивает многопиксельное отображение различными способами.
В жидкокристаллическом устройстве отображения с многопиксельной структурой, пиксельный электрод поделен на множество подпиксельных электродов, соответствующих множеству подпикселей. Другими словами, множество подпиксельных электродов составляют один пиксельный электрод.
Кроме многопиксельной структуры, в некоторых случаях, множество подпиксельных электродов расположены в каждом пикселе. Например, с целью легкого восстановления отказа типа короткого замыкания между пиксельным электродом и противоэлектродом или с целью становления отказа типа короткого замыкания незаметным, пиксельный электрод может быть составлен множеством подпиксельных электродов. В таком случае, одинаковое напряжение подается на множество подпиксельных электродов, включенных в каждый пиксель.
СПИСОК ПРОТИВОПОСТАВЛЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ
ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА
Патентный документ 1: Публикация №11-242225 выложенного патента Японии (патент США под №6724452)
Патентный документ 2: Публикация №2000-155317 выложенного патента Японии (патент США под №6879364)
Патентный документ 3: Публикация №2004-62146 выложенного патента Японии (патент США под №6958791)
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА
Как описано выше, если жидкокристаллическое устройство отображения с MVA включает в себя вышеописанную вспомогательную структуру, для того чтобы подавлять нарушение выравнивания молекул жидкого кристалла вблизи кромки пиксельного электрода (или подпиксельного электрода), возникает проблема, что, например, может происходить потеря коэффициента пропускания.
Настоящее изобретение было проведено, с тем чтобы решить вышеупомянутые проблемы, и цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить жидкокристаллическое устройство отображения с MVA, в котором ухудшение качества отображения, вызванное нарушением выравнивания молекул жидкого кристалла вблизи кромки пиксельного электрода, может подавляться без предоставления описанной выше вспомогательной структуры.
РЕШЕНИЕ ДЛЯ ПРОБЛЕМЫ
Жидкокристаллическое устройство отображения по первому изобретению является жидкокристаллическим устройством отображения с MVA, включающим в себя множество пикселей, скомпонованных матрицей из строк и столбцов, каждый из множества пикселей включает в себя: первую подложку; вторую подложку; слой жидких кристаллов типа с вертикальным выравниванием, расположенный между первой подложкой и второй подложкой; по меньшей мере один первый электрод, сформированный на первой подложке; второй электрод, противоположный по меньшей мере одному первому электроду через слой жидких кристаллов; первую структуру стабилизации домена, сформированную на первой подложке; и вторую структуру стабилизации домена, сформированную на второй подложке, первая структура стабилизации домена включает в себя прорезь, сформированную в по меньшей мере одном первом электроде, а вторая структура стабилизации домена является прорезью, сформированной во втором электроде, или диэлектрическим выступом, сформированным на стороне слоя жидких кристаллов второго электрода, первая структура стабилизации домена имеет первый линейный компонент, тянущийся в первом направлении, когда наблюдается с направления, перпендикулярного первой подложке, и второй линейный компонент, тянущийся во втором направлении, отличном от первого направления приблизительно на 90°, и вторая структура стабилизации домена имеет третий линейный компонент, тянущийся в первом направлении, и четвертый линейный компонент, тянущийся во втором направлении, по меньшей мере один из первого и второго линейных компонентов или третьего и четвертого линейных компонентов являются множественными по количеству, когда наблюдаются с направления, перпендикулярного первой подложке, первый линейный компонент и третий линейный компонент являются поочередно скомпонованными, второй линейный компонент и четвертый линейный компонент являются поочередно скомпонованными, и когда напряжение приложено к жидкокристаллическому слою произвольного пикселя из множества пикселей, четыре вида доменов, у которых азимуты наклона молекул жидкого кристалла взаимно отличаются приблизительно на 90°, формируются между первым линейным компонентом и третьим линейным компонентом, и между вторым линейным компонентом и четвертым линейным компонентом, при этом, первое направление и второе направление являются направлениями, пересекающимися с направлением строки и направлением столбца, и в по меньшей мере одном первом электроде, когда наблюдается с направления, перпендикулярного первой подложке, участок, вставленный между первым участком и вторым участком, который является смежным с первым участком по меньшей мере одного первого электрода, имеет расширенный участок, выступающий в направлении строки, первый участок является участком, на котором кромка по меньшей мере одного первого электрода пересекается с прорезью, или участком, на котором кромка по меньшей мере одного первого электрода пересекается с продленной линией прорези, ближайшей к кромке, а второй участок является участком, на котором кромка по меньшей мере одного первого электрода пересекается с второй структурой стабилизации домена, или участком, на котором по меньшей мере один первый электрод пересекается с продленной линией второй структуры стабилизации домена, ближайшей к кромке.
В материалах настоящей заявки, первый электрод, в основе, определен наружной кромкой проводящего слоя, составляющего электрод, и не связан с потенциалом (в случае, где прорезь, продолженная от наружной кромки (длинный и узкий полосковый вырез), сформирована в первом электроде, прорезь считается включенной в первый электрод). Например, в случае, где наружные кромки двух проводящих слоев (например слоев ITO (легированного оловом оксида индия)) взаимно независимы, когда они наблюдаются со стороны слоя жидких кристаллов, два проводящих слоя составляют два первых электрода, даже когда по существу идентичное напряжение подается на два проводящих слоя через сток одиночного TFT. Понятно, что количество TFT, присоединенных к проводящему слою, не имеет отношения к количеству первых электродов. Например, первый электрод является пиксельным электродом, а в случае, где каждый пиксель включает в себя множество подпиксельных электродов в жидкокристаллическом устройстве отображения с многопиксельной структурой, или тому подобное, каждый подпиксельный электрод соответствует первому электроду.
В одном из вариантов осуществления, вторая подложка дополнительно включает в себя черную матрицу, и край в направлении строки расширенного участка перекрывает черную матрицу, когда наблюдается с направления, перпендикулярного первой подложке.
В одном из вариантов осуществления, расширенный участок, включенный в по меньшей мере один первый электрод, имеет кромку, параллельную направлению, в котором тянется прорезь, пересекающаяся с кромкой первого участка, или прорезь, имеющая продленную линию, пересекающуюся с кромкой первого участка.
В одном из вариантов осуществления, кромка расширенного участка, включенного в по меньшей мере один первый электрод, и кромка прорези являются непрерывными.
В одном из вариантов осуществления, расширенный участок имеет кромку, параллельную направлению строки или направлению столбца.
В одном из вариантов осуществления, по меньшей мере один первый электрод имеет участок выреза в кромке, противоположной расширенному участку по меньшей мере одного пиксельного электрода пикселя, смежного в направлении строки.
В одном из вариантов осуществления, расширенный участок существует вблизи углового участка пикселя.
В одном из вариантов осуществления, расширенный участок существует вблизи середины направления столбца пикселя и по меньшей мере один первый электрод имеет участок выреза равнобедренной треугольной формы с линией, параллельной направлению строки в середине направления столбца, в качестве оси симметрии.
В одном из вариантов осуществления, участок выреза имеет кромку, параллельную первому направлению или второму направлению.
В одном из вариантов осуществления, по меньшей мере один первый электрод имеет кромку, параллельную первому направлению или второму направлению.
В одном из вариантов осуществления по меньшей мере один первый электрод имеет множество прорезей, скомпонованных в одну линию в первом направлении, или множество прорезей, скомпонованных в одну линию во втором направлении.
В одном из вариантов осуществления, зазор между множеством прорезей, скомпонованных в одну линию, является меньшим, чем 8 мкм.
В одном из вариантов осуществления, по меньшей мере один первый электрод имеет первый угловой участок, включающий в себя первую кромку, параллельную направлению строки, и вторую кромку, параллельную направлению столбца, и первая подложка дополнительно включает в себя электродный слой, который перекрывает по меньшей мере часть первой кромки и по меньшей мере часть второй кромки первого углового участка. Другими словами, первое изобретение и второе изобретение, которые будут описаны ниже, могут комбинироваться.
В одном из вариантов осуществления, дополнительно включен в состав запоминающий конденсатор, соответствующий каждому из множества пикселей, при этом, запоминающий конденсатор включает в себя электрод запоминающего конденсатора, электрически присоединенный к по меньшей мере одному первому электроду, и противоэлектрод запоминающего конденсатора, расположенный напротив электрода запоминающего конденсатора через изолирующий слой, электродный слой является противоэлектродом запоминающего конденсатора или электродом запоминающего конденсатора.
В одном из вариантов осуществления, дополнительно включен в состав междуслойный изолирующий слой, сформированный на электроде запоминающего конденсатора, при этом, по меньшей мере один первый электрод присоединен к электроду запоминающего конденсатора в контактном отверстии, сформированном через междуслойный изолирующий слой на электроде запоминающего конденсатора.
В одном из вариантов осуществления, электродный слой перекрывает часть первой структуры стабилизации домена или второй структуры стабилизации домена.
В одном из вариантов осуществления, первая подложка имеет линию шины CS для каждой строки, по меньшей мере один первый электрод включает в себя два первых электрода, имеющих границу на линии шины CS и скомпонованных в верхнем и нижнем положениях вдоль направления столбца, и по меньшей мере один из двух первых электродов имеет первый угловой участок.
В одном из вариантов осуществления, включены в состав два запоминающих конденсатора, соответствующих каждому из множества пикселей, каждый из двух запоминающих конденсаторов имеет электрод запоминающего конденсатора, электрически присоединенный к соответствующему одному из двух первых электродов, и противоэлектрод запоминающего конденсатора, расположенный напротив электрода запоминающего конденсатора через изолирующий слой, электродный слой является противоэлектродом запоминающего конденсатора или электродом запоминающего конденсатора, при этом, нижняя кромка верхнего одного из двух первых электродов имеет первый выступающий участок, выступающий вниз, верхняя кромка нижнего одного из двух первых электродов имеет второй выступающий участок, выступающий вверх, и нижняя кромка первого выступающего участка и верхняя кромка второго выступающего участка перекрывают линию шины CS или противоэлектрод запоминающего конденсатора.
В одном из вариантов осуществления, один из двух первых электродов имеет только одну из множества прорезей, скомпонованных в одну линию вдоль первого направления, или множество прорезей, скомпонованных в одну линию вдоль второго направления, и другой один из двух первых электродов имеет только другую одну из множества прорезей, скомпонованных в одну линию вдоль первого направления, или множество прорезей, скомпонованных в одну линию вдоль второго направления.
В одном из вариантов осуществления, вторая структура стабилизации домена имеет третий линейный компонент и четвертый линейный компонент, у которых соответственные кромки, параллельные направлению строки, противоположны на линии шины CS или противоэлектроде запоминающего конденсатора, а зазор между кромкой третьего линейного компонента и кромкой четвертого линейного компонента является меньшим, чем 8 мкм.
В одном из вариантов осуществления, по меньшей мере один первый электрод включает в себя три или четыре первых электрода, и три или четыре первых электрода включают в себя два первых электрода.
В одном из вариантов осуществления, включены в состав три или четыре запоминающих конденсаторов, соответствующих каждому из множества пикселей, три или четыре запоминающих конденсаторов имеют электрод запоминающего конденсатора, электрически присоединенный к соответствующему одному из трех или четырех первых электродов, и противоэлектрод запоминающего конденсатора, расположенный напротив электрода запоминающего конденсатора, через изолирующий слой, при этом, электродный слой является электродом запоминающего конденсатора, электрически присоединенным к соответствующему одному из двух первых электродов, или противоэлектродом запоминающего конденсатора, расположенным напротив электрода запоминающего конденсатора через изолирующий слой.
В одном из вариантов осуществления, один из двух первых электродов имеет только одну из множества прорезей, скомпонованных в одну линию вдоль первого направления, или множество прорезей, скомпонованных в одну линию вдоль второго направления, и другой один из двух первых электродов имеет только другую одну из множества прорезей, скомпонованных в одну линию вдоль первого направления, или множество прорезей, скомпонованных в одну линию вдоль второго направления.
В одном из вариантов осуществления, когда наблюдается с направления, перпендикулярного первой подложке, электрод запоминающего конденсатора имеет U-образную форму с вогнутым участком в направлении вверх-вниз или направлении влево-вправо. В материалах настоящей заявки, «направление вверх-вниз», наблюдаемое с направления, перпендикулярного первой подложке, означает вертикальное направление плоскости отображения. «Направление вверх» означает азимутальный угол 90° (направление на 12 часов круговой шкалы), а «направление вниз» означает азимутальный угол 270° (направление на 6 часов круговой шкалы). « Направление влево-вправо» означает горизонтальное направление плоскости отображения. «Направление вправо» означает азимутальный угол 0° (направление на 3 часа круговой шкалы), а «направление влево» означает азимутальный угол 180° (направление на 9 часов круговой шкалы).
В одном из вариантов осуществления, в положении на второй подложке, соответствующей первой кромке и второй кромке первого углового участка по меньшей мере одного первого электрода, прорезь, сформированная во втором электроде, или диэлектрический выступ, сформированный на стороне слоя жидких кристаллов второго электрода, не сформирована.
Жидкокристаллическое устройство отображения по второму изобретению является жидкокристаллическим устройством отображения с MVA, включающим в себя множество пикселей, скомпонованных матрицей из строк и столбцов, каждый из множества пикселей включает в себя: первую подложку; вторую подложку; слой жидких кристаллов типа с вертикальным выравниванием, расположенный между первой подложкой и второй подложкой; по меньшей мере один первый электрод, сформированный на первой подложке; второй электрод, противоположный по меньшей мере одному первому электроду через слой жидких кристаллов; первую структуру стабилизации домена, сформированную на первой подложке; и вторую структуру стабилизации домена, сформированную на второй подложке, первая структура стабилизации домена является прорезью, сформированной в по меньшей мере одном первом электроде, а вторая структура стабилизации домена является прорезью, сформированной во втором электроде, или диэлектрическим выступом, сформированным на стороне слоя жидких кристаллов второго электрода, первая структура стабилизации домена имеет первый линейный компонент, тянущийся в первом направлении, когда наблюдается с направления, перпендикулярного первой подложке, и второй линейный компонент, тянущийся во втором направлении, отличном от первого направления приблизительно на 90°, и вторая структура стабилизации домена имеет третий линейный компонент, тянущийся в первом направлении, и четвертый линейный компонент, тянущийся во втором направлении, количество по меньшей мере одного из первого и второго линейных компонентов или третьего и четвертого линейных компонентов является множественным, когда наблюдаются с нормального направления первой подложки, первый линейный компонент и третий линейный компонент являются поочередно скомпонованными, второй линейный компонент и четвертый линейный компонент являются поочередно скомпонованными, и когда напряжение приложено к слою жидких кристаллов произвольного пикселя из множества пикселей, четыре вида доменов, у которых направления наклона молекул жидкого кристалла взаимно отличаются приблизительно на 90°, формируются между первым линейным компонентом и третьим линейным компонентом, и между вторым линейным компонентом и четвертым линейным компонентом, при этом, первое направление и второе направление являются направлениями, пересекающимися с направлением строки и направлением столбца, и по меньшей мере один первый электрод имеет первый угловой участок, включающий в себя первую кромку, параллельную направлению строки, и вторую кромку, параллельную направлению столбца, и первая подложка дополнительно включает в себя электродный слой, который перекрывает по меньшей мере часть первой кромки и по меньшей мере часть второй кромки первого углового участка.
В одном из вариантов осуществления, включен в состав запоминающий конденсатор, соответствующий каждому из множества пикселей, при этом, запоминающий конденсатор включает в себя электрод запоминающего конденсатора, электрически присоединенный к по меньшей мере одному первому электроду, и противоэлектрод запоминающего конденсатора, расположенный напротив электрода запоминающего конденсатора через изолирующий слой, электродный слой является противоэлектродом запоминающего конденсатора или электродом запоминающего конденсатора.
В одном из вариантов осуществления, дополнительно включен в состав междуслойный изолирующий слой, сформированный на электроде запоминающего конденсатора, при этом, по меньшей мере один первый электрод присоединен к электроду запоминающего конденсатора в контактном отверстии, сформированном через междуслойный изолирующий слой на электроде запоминающего конденсатора.
В одном из вариантов осуществления, электродный слой перекрывает часть первой структуры стабилизации домена или второй структуры стабилизации домена.
В одном из вариантов осуществления, по меньшей мере один первый электрод имеет кромку, параллельную первому направлению или второму направлению.
В одном из вариантов осуществления по меньшей мере один первый электрод имеет множество прорезей, скомпонованных в одну линию в первом направлении, или множество прорезей, скомпонованных в одну линию во втором направлении.
В одном из вариантов осуществления, зазор между множеством прорезей, скомпонованных в одну линию, является меньшим, чем 8 мкм.
В одном из вариантов осуществления, первая подложка имеет линию шины CS для каждой строки, по меньшей мере один первый электрод включает в себя два первых электрода, имеющих границу на линии шины CS и скомпонованных в верхнем и нижнем положениях вдоль направления столбца, и по меньшей мере один из двух первых электродов имеет первый угловой участок.
В одном из вариантов осуществления, включены в состав два запоминающих конденсатора, соответствуюющих каждому из множества пикселей, каждый из двух запоминающих конденсаторов имеет электрод запоминающего конденсатора, электрически присоединенный к соответствующему одному из двух первых электродов, и противоэлектрод запоминающего конденсатора, расположенный напротив электрода запоминающего конденсатора через изолирующий слой, электродный слой является противоэлектродом запоминающего конденсатора или электродом запоминающего конденсатора, при этом, нижняя кромка верхнего одного из двух первых электродов имеет первый выступающий участок, выступающий вниз, верхняя кромка нижнего одного из двух первых электродов имеет второй выступающий участок, выступающий вверх, и нижняя кромка первого выступающего участка и верхняя кромка второго выступающего участка перекрывают линию шины CS или противоэлектрод запоминающего конденсатора.
В одном из вариантов осуществления, один из двух первых электродов имеет только одну из множества прорезей, скомпонованных в одну линию вдоль первого направления, или множество прорезей, скомпонованных в одну линию вдоль второго направления, и другой один из двух первых электродов имеет только другую одну из множества прорезей, скомпонованных в одну линию вдоль первого направления, или множество прорезей, скомпонованных в одну линию вдоль второго направления.
В одном из вариантов осуществления, вторая структура стабилизации домена имеет третий линейный компонент и четвертый линейный компонент, у которых соответственные кромки, параллельные направлению строки, противоположны на линии шины CS или противоэлектроде запоминающего конденсатора, а зазор между кромкой третьего линейного компонента и кромкой четвертого линейного компонента является меньшим, чем 8 мкм.
В одном из вариантов осуществления, когда наблюдается с нормального направления первой подложки, электрод запоминающего конденсатора имеет форму U с вогнутым участком в направлении вверх-вниз или направлении влево-вправо.
В одном из вариантов осуществления, в положении на второй подложке, соответствующей первой кромке и второй кромке первого углового участка по меньшей мере одного первого электрода, прорезь, сформированная во втором электроде, или диэлектрический выступ, сформированный на стороне слоя жидких кристаллов второго электрода, не сформирована.
ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно первому изобретению или второму изобретению, можно предоставить жидкокристаллическое устройство отображения с MVA, в котором ухудшение качества отображения, вызванное нарушением выравнивания молекул жидкого кристалла вблизи кромки пиксельного электрода, может подавляться без предоставления описанной выше вспомогательной структуры. Посредством надлежащего комбинирования обоих из первого изобретения и второго изобретения, вышеупомянутый эффект может быть усилен.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - вид сверху, показывающий конфигурацию LCD 100A в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 - вид сверху, показывающий конфигурацию LCD 100B в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 - карта распределения коэффициента пропускания, полученная моделированием в состоянии, где напряжение для отображения белого цвета приложено к слою жидких кристаллов пикселя в LCD 100B.
Фиг.4 (a) и (b) - виды сверху, показывающие конфигурацию LCD 100C в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, на которой (a) - вид, на котором диэлектрический выступ и столбчатый разделитель изображены штриховкой, а (b)- вид, на котором металлический слой затвора изображен штриховкой.
Фиг.5 - карта распределения коэффициента пропускания, полученная моделированием в состоянии, где напряжение для отображения белого цвета приложено к слою жидких кристаллов пикселя в LCD 100C.
Фиг.6 - вид, показывающий данную в разрезе конфигурацию участка, на котором контактное отверстие 17b сформировано в LCD 100C, и вид в разрезе, взятый вдоль линии VI-VI' на Фиг.4(b).
Фиг.7 - вид, показывающий еще одну данную в разрезе конфигурацию участка, на котором сформировано контактное отверстие, и вид в разрезе, соответствующий линии VI-VI' на Фиг.4(b).
Фиг.8 - вид сверху, показывающий конфигурацию LCD 100D в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.9 - карта распределения коэффициента пропускания, полученная моделированием в состоянии, где напряжение для отображения белого цвета приложено к слою жидких кристаллов пикселя в LCD 100D.
Фиг.10 - вид сверху, показывающий конфигурацию LCD 100E в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.11 - карта распределения коэффициента пропускания, полученная моделированием в состоянии, где напряжение для отображения белого цвета приложено к слою жидких кристаллов пикселя в LCD 100E.
Фиг.12 (a) - карта распределения коэффициента пропускания, полученная моделированием в состоянии, где напряжение для отображения белого цвета приложено к слою жидких кристаллов пикселя в LCD 100E (верхней половине пикселя), (b) - вид сверху нижнего правого участка первого электрода 21a(E) LCD 100E, (c) - карта распределения коэффициента пропускания, полученная моделированием в состоянии, где напряжение для отображения белого цвета приложено к слою жидких кристаллов пикселя в LCD 100C (верхней половине и нижнем правом участке пикселя), и (d) - вид сверху нижнего правого участка первого электрода 21a(C) LCD 100C,
Фиг.13 - вид сверху, показывающий конфигурацию LCD 100F в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.14 - вид, показывающий данную в разрезе конфигурацию участка, на котором сформировано контактное отверстие 17(F), в LCD 100F.
Фиг.15 - вид, показывающий плоскую конфигурацию участка, на котором сформировано контактное отверстие 17(F), в LCD 100F.
Фиг.16 с (a) по (d) - виды сверху, показывающие структуры первых электродов в LCD 100G, 100H, 100I и 100J в вариантах осуществления настоящего изобретения.
Фиг.17 с (a) по (d) - виды сверху, показывающие конфигурацию LCD 100K в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.18 с (a) по (d) - виды сверху, показывающие конфигурацию LCD 100L в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
В дальнейшем, со ссылкой на чертежи, будут описаны конфигурации жидкокристаллических устройств отображения с MVA (в дальнейшем, используемые в сокращении как LCD) в вариантах осуществления настоящего изобретения. Понятно, что настоящее изобретение не ограничено вариантами осуществления, которые в качестве примера будут описаны ниже.
В LCD с MVA, в одном из вариантов осуществления, который будет в качестве примера описан ниже, первая подложка включает в себя TFT и первый электрод (пиксельный электрод или подпиксельный электрод), а вторая подложка включает в себя второй электрод (противоэлектрод). Первая структура стабилизации домена, сформированная на первой подложке, включает в себя прорезь, сформированную в первом электроде, а вторая структура стабилизации домена, сформированная на второй подложке, включает в себя диэлектрический выступ, сформированный на стороне слоя жидких кристаллов второго электрода. В качестве второй структуры стабилизации домена, может использоваться прорезь, сформированная во втором электроде.
Прежде всего, со ссылкой на Фиг.1, будет описана конфигурация LCD 100A с MVA в одном из вариантов осуществления первого изобретения. Фиг.1 - вид сверху, схематически показывающий примерную основополагающую конфигурацию LCD 100A в варианте осуществления первого изобретения. Фиг.1 показывает один пиксель и часть двух пикселей, которые являются смежными с пикселем в направлении строки (горизонтальном направлении), из числа множества пикселей, скомпонованных в матрице, включенной в LCD 100A.
LCD 100A включает в себя множество пикселей, имеющих первые электроды 21a и 21b (подпиксельные электроды), сформированные на первой подложке, второй электрод (противоэлектрод, не показан), расположенный напротив первых электродов 21a и 21b и сформированный на втором электроде, и слой жидких кристаллов с вертикальным выравниванием (не показан), вставленный между первыми электродами 21a и 21b и вторым электродом. Второй электрод предусмотрен совокупно для множества пикселей и сформирован поверх полной лицевой поверхности на Фиг.1.
В материалах настоящей заявки, в слое жидких кристаллов с вертикальным выравниванием, молекулы жидкого кристалла с отрицательной диэлектрической анизотропией выравниваются по существу вертикальным образом (например, 87° или больше, и 90° или меньше) по отношению к плоскостям первых электродов 21a, 21b и второго электрода. Типично, слой жидких кристаллов с вертикальным выравниванием может быть получен, с тем чтобы предоставлять пленки вертикального выравнивания (не показаны) на поверхностях первых электродов 21a, 21b и второго электрода (и диэлектрического выступа), соответственно, на стороне слоя жидких кристаллов.
Два первых электрода 21a и 21b, расположенные в каждом пикселе LCD 100A, присоединены к истоковой линии 13 шины через одиночный TFT 14. Управление открыванием/закрыванием TFT 14 выполняется затворным сигналом, подаваемым с затворной линии 12 шины на затвор. Первые электроды 21a и 21b присоединены к электроду 16c запоминающего конденсатора, который является расширенным участком стока, и разводке 16 вывода стока TFT 14 в контактных отверстиях 17a и 17b, соответственно. Когда TFT 14 переключается в открытое состояние, напряжение истокового сигнала, подаваемое с истоковой линии 13 шины, подается на первые электроды 21a и 21b. Пиксельная структура LCD 100A не является многопиксельной структурой.
Между первым электродом 21a и первым электродом 21b, которые скомпонованы в верхнем и нижнем положениях вдоль направления столбца пикселей, расположена линия 15 шины CS (разводка запоминающего конденсатора). Нижняя кромка первого электрода 21a и верхняя кромка второго электрода 21a (обе параллельны направлению строки) скомпонованы, с тем чтобы перекрывать линию 15 шины CS. Другими словами, зазор между первым электродом 21a и первым электродом 21b расположен на линии 15 шины CS. Посредством принятия такой конфигурации, свет блокируется линией 15 шины CS в области, в которой нарушено выравнивание молекул жидкого кристалла, так что качество отображения может быть улучшено. Зазор между первым электродом 21a и первым электродом 21b может не быть обязательно расположенным на линии 15 шины CS. Если освоена такая конфигурация, коэффициент пропускания может быть улучшен. Противоэлектроды 18a и 18b запоминающего конденсатора (сформированные как целая часть) в качестве расширенного участка линии 15 шины CS, составляют запоминающий конденсатор (CS) вместе с электродом 16c запоминающего конденсатора, который расположен напротив через изолирующий слой. Контактные отверстия 17a и 17b сформированы на запоминающем конденсаторе.
Противоэлектрод 18a запоминающего конденсатора, расширенным образом расположенный на верхней стороне в направлении столбца от линии 15 шины CS, включает в себя участок, расширенным образом расположенный, с тем чтобы перекрывать диэлектрический выступ 44a2. Противоэлектрод 18b запоминающего конденсатора, расширенным образом расположенный на нижней стороне в направлении столбца от линии 15 шины CS, включает в себя участок, расширенным образом расположенный, с тем чтобы перекрывать диэлектрический выступ 44b2. Поскольку вышеупомянутые электроды, составляющие запоминающий конденсатор, не пропускают свет, если электроды расположены в пикселе, эффективная апертура (отношение площади, через которую пропускается свет, фактически используемый для отображения, к площади области отображения) уменьшается. К тому же, на участке, на котором сформирован диэлектрический выступ 44, уменьшается коэффициент пропускания света. Посредством их расположения перекрывающимся образом, потеря площади пропускания в пикселе может сдерживаться. Должно быть принято во внимание, что площадь электрода, составляющего запоминающий конденсатор, надлежащим образом определена в соответствии с приемлемым значением, которое электрически спроектировано.
Полупроводниковый слой 33 остается в нижнем слое (на стороне подложки) истоковой линии 13 шины. Полупроводниковый слой 33 предусмотрен в качестве индикатора, например, для указания, какого цвета пиксель используется для отображения из числа трех основных цветов R, G и B.
Прорезь 22 сформирована в качестве первой структуры стабилизации домена в первых электродах 21a и 21b. Диэлектрический выступ 44 сформирован в качестве второй структуры стабилизации домена на стороне слоя жидких кристаллов второго электрода. На Фиг.1, диэлектрический выступ 44 и столбчатый разделитель 62 изображены штриховкой. Например, они сформированы на втором электроде (противоэлектроде) второй подложки посредством использования светочувствительного полимера.
Прорезь 22, включенная в первые электроды 21a и 21b в качестве первой структуры стабилизации домена имеет первый линейный компонент 22a, который тянется в первом направлении, когда наблюдается с направления, перпендикулярного первой подложке, и второй линейный компонент 22b, который тянется во втором направлении, которое отлично от первого направления приблизительно на 90°. Первый электрод 21a имеет только первый линейный компонент 22a, а второй электрод 21b имеет только второй линейный компонент 22b. В материалах настоящей заявки, азимутальный угол первого направления имеет значение 135° (или 315°), а азимутальный угол второго направления имеет значение 225° (или 45°).
Диэлектрический выступ 44, сформированный на стороне слоя жидких кристаллов второго электрода в качестве второй структуры стабилизации домена, имеет третьи линейные компоненты 44a1 и 44a2 (44a), которые тянутся в первом направлении, и четвертые линейные компоненты 44b1 и 44b2 (44b), которые тянутся во втором направлении. Когда наблюдаются с направления, перпендикулярного первой подложке, первый линейный компонент 22a и два третьих линейных компонента 44a1 и 44a2 скомпонованы поочередно, и второй линейный компонент 22b и два четвертых линейных компонента 44b1 и 44b2 скомпонованы поочередно. Когда напряжение приложено к слою жидких кристаллов пикселя, четыре вида доменов, в которых молекулы жидкого кристалла наклонены в направлениях, взаимно отличающихся на приблизительно 90°, формируются между первым линейным компонентом 22a и третьими линейными компонентами 44a1 и 44a2, и между вторым линейным компонентом 22b и четвертыми линейными компонентами 44b1 и 44b2. Первая и вторая линейные структуры стабилизации домена демонстрируют свои свойства стабилизации выравнивания для наклона молекул жидкого кристалла в направлении, ортогональном направлению, в котором тянется соответственный линейный компонент. По этой причине, молекулы жидкого кристалла между линейными компонентами, расположенными параллельно с предопределенным пространством, помещенным между ними, по существу равномерно наклоняются в одном и том же направлении.
Структуры стабилизации домена, включенные в жидкокристаллическое устройство отображения в варианте осуществления настоящего изобретения, в качестве примера описанные в материалах настоящей заявки, в основе, являются такими же, как структуры стабилизации домена, включенные в LCD 100A, так что они иногда могут быть не включены в последующее описание. Отмечено, что структуры стабилизации домена, включенные в жидкокристаллическое устройство отображения, в варианте осуществления изобретения, не ограничены описанными выше. Например, вторая структура стабилизации домена может быть прорезью. В материалах настоящей заявки, в качестве примера описан случай, включающий в себя один первый линейный компонент, один второй линейный компонент, два третьих линейных компонента и два четвертых линейных компонента. Достаточно, чтобы количество по меньшей мере одного из первого и второго компонентов или третьего и четвертого компонентов могло быть множественным, и первый линейный компонент и третий линейный компонент могут быть скомпонованы поочередно, и второй линейный компонент и четвертый линейный компонент могут быть скомпонованы поочередно, когда они наблюдаются с направления, перпендикулярного первой подложке. Участок выреза (участок без проводящего слоя), включающий в себя кромки 21ea1 и 21ea2, параллельные первому направлению первого электрода 21a функционирует в качестве первой структуры стабилизации домена, а участок выреза, включающий в себя кромки 21eb1 и 21eb2, параллельные второму направлению второго электрода 21b, функционирует в качестве второй структуры стабилизации домена, так что может считаться, что есть три первых и вторых линейных компонента, и есть два третьих и четвертых линейных компонента.
Первое направление и второе направление, в котором тянутся структуры стабилизации домена, являются направлениями, пересекающимися с направлением строки (горизонтальным направлением плоскости отображения) и направлением столбца (вертикальным направлением плоскости отображения). Когда наблюдается с направления, перпендикулярного первой подложке, что касается первых электродов 21a и 21b, участок, вставленный между первым участком и вторым участком, имеет расширенный участок, который выступает в направлении строки. Первый участок является участком, на котором кромка первого электрода 21a или 21b пересекается с прорезью 22, или кромка первого электрода 21a или 21b пересекается с продленной линией прорези 22, которая является ближайшей к кромке. Второй участок является смежным с первым участком первого электрода 21a или 21b, а второй участок является участком, на котором кромка первого электрода 21a или 21b пересекается с диэлектрическим выступом 44, или участком, на котором кромка первого электрода 21a или 21b пересекается с продленной линией диэлектрического выступа 44, который является ближайшим к кромке.
Как показано на Фиг.1, что касается первого электрода 21a, участок, вставленный между первым участком, на котором левая кромка первого электрода 21a пересекается с продленной линией прорези 22a, и вторым участком, на котором левая кромка первого электрода 21a пересекается с диэлектрическим выступом 44a1, имеет расширенный участок 21aE1, который выступает в направлении строки (на левой стороне по Фиг.1).
В дополнение, что касается первого электрода 21a, участок, вставленный между первым участком, на котором правая кромка первого электрода 21a пересекается прорезью 22a, и вторым участком, на котором нижняя кромка первого электрода 21a пересекается с диэлектрическим выступом 44a2, имеет расширенный участок 21aE2, который выступает в направлении строки (на правой стороне по Фиг.1).
Подобным образом, что касается первого электрода 21b, участок, вставленный между первым участком, на котором левая кромка первого электрода 21b пересекается с продленной линией прорези 22b, и вторым участком, на котором левая кромка первого электрода 21b пересекается с диэлектрическим выступом 44b1, имеет расширенный участок 21bE1, который выступает в направлении строки (на левой стороне по Фиг.1).
В дополнение, что касается первого электрода 21b, участок, вставленный между первым участком, на котором правая кромка первого электрода 21b пересекается прорезью 22b, и вторым участком, на котором верхняя кромка первого электрода 21b пересекается с диэлектрическим выступом 44b2, имеет расширенный участок 21bE2, который выступает в направлении строки (на правой стороне по Фиг.1).
Расширенный участок 21aE1 имеет кромку, параллельную направлению, в котором тянется прорезь 22a, имеющая продленную линию, пересекающаяся с кромкой первого участка (первому направлению). Расширенный участок 21aE1 также имеет кромку, параллельную направлению столбца.
Подобным образом, расширенный участок 21bE1 имеет кромку, параллельную направлению, в котором тянется прорезь 22b, имеющая продленную линию, пересекающаяся с кромкой первого участка (второму направлению). Расширенный участок 21bE1 также имеет кромку, параллельную направлению столбца.
К тому же, расширенный участок 21aE2 имеет кромку, параллельную направлению, в котором тянется прорезь 22a, пересекающаяся с кромкой первого участка (первому направлению), а кромка и кромка прорези 22a расположены непрерывно. Расширенный участок 21aE2 также имеет кромку, параллельную направлению строки.
Подобным образом, расширенный участок 21bE2 имеет кромку, параллельную направлению, в котором тянется прорезь 22b, пересекающаяся с кромкой первого участка (второму направлению), а кромка и кромка прорези 22b расположены непрерывно. Расширенный участок 21bE2 также имеет кромку, параллельную направлению строки.
Как описано выше, каждый из расширенных участков 21aE1, 21aE2, 21bE1 и 21bE2 имеет кромку, параллельную направлению, в котором тянется соответственно соответствующая прорезь 22a или 22b, и кромка проявляет свойство стабилизации выравнивания подобно соответствующей прорези. С другой стороны, каждый из расширенных участков 21aE1, 21aE2, 21bE1 и 21bE2 также имеет кромку, параллельную направлению строки или направлению столбца. Соответственно, на расширенных участках 21aE1, 21aE2, 21bE1 и 21bE2, на их краевых участках в направлении строки, на которых пересекаются эти кромки, возникает нарушение выравнивания молекул жидкого кристалла.
По этой причине, когда наблюдаются с направления, перпендикулярного первой подложке, края расширенных участков 21aE1, 21aE2, 21bE1 и 21bE2 в направлении строки скомпонованы, с тем чтобы перекрывать черную матрицу 52 (указанную пунктирными линиями на Фиг.1). Соответственно, даже если выравнивание молекул жидкого кристалла нарушается на краевых участках расширенных участков 21aE1, 21aE2, 21bE1 и 21bE2 в направлении строки, участки подвергаются блокировке света черной матрицей 52, так что отображение не подвергается неблагоприятному влиянию. Черная матрица 52 в целом сформирована посредством использования металлического слоя или черного полимерного слоя на поверхности второй подложки на стороне слоя жидких кристаллов.
Более точно, в жидкокристаллическом устройстве отображения в варианте осуществления первого изобретения, расширенный участок, выступающий в направлении строки, сформирован в первом электроде, край расширенного участка в направлении строки скомпонован, с тем чтобы перекрывать черную матрицу, и область в которой нарушается выравнивание молекул жидкого кристалла, сформированная вблизи кромки первого электрода, вталкивается в зону, подвергнутую блокировке света черной матрицей, так что ухудшение качества отображения, вызванное нарушением выравнивания молекул жидкого кристалла вблизи кромки первого электрода, подавляется.
Как описано выше, LCD 100A включает в себя четыре расширенных участка 21aE1, 21aE2, 21bE1 и 21bE2 в каждом пикселе. Среди них, расширенные участки 21aE1 и 21bE1 расположены вблизи угловых участков пикселя. В материалах настоящей заявки, оба из них расположены на углах на левой стороне пикселя. Оба из расширенных участков 21aE2 и 21bE2 расположены вблизи середины в направлении столбца на правой стороне пикселя. Оба из них расположены вблизи углового участка первого электрода 21a или 21b.
Среди четырех угловых участков первого электрода 21a, вблизи двух угловых участков на диагональной линии вдоль первого направления, в котором тянется прорезь 22a, расположены расширенный участки 21aE1 и 21aE2. Оставшиеся два угловых участка первого электрода 21a, расположенных на диагональной линии, которая пересекается с вышеупомянутым диагональным направлением, имеют кромки 21ea1 и 21ea2, параллельные первому направлению. Расстояние между кромкой 21ea1 верхнего правого углового участка первого электрода 21a и диэлектрическим выступом 44a1 по существу равно расстоянию между прорезью 22a и диэлектрическим выступом 44a1. Расстояние между кромкой 21ea2 нижнего левого углового участка первого электрода 21a и диэлектрическим выступом 44a2 по существу равно расстоянию между прорезью 22a и диэлектрическим выступом 44a2. Кромки 21ea1 и 21ea2, параллельные первому направлению первого электрода 21a, проявляют свойство стабилизации выравнивания подобно прорези 22a, тем самым, действуя, с тем чтобы стабильно формировать жидкокристаллические домены с диэлектрическими выступами 44a1 или 44a2.
Подобным образом, в первом электроде 21b два угловых участка первого электрода 21b, расположенных на диагональном направлении, которое пересекается с диагональным направлением, в качестве второго направления, в котором тянется прорезь 22b, имеют кромки 21eb1 и 21eb2, параллельные второму направлению. Кромки 21eb1 и 21eb2, параллельные второму направлению первого электрода 21b, проявляют свойство стабилизации выравнивания подобно прорези 22b, тем самым, действуя, с тем чтобы стабильно формировать жидкокристаллические домены с диэлектрическими выступами 44b1 или 44b2.
В материалах настоящей заявки, кромки 21ea2 и 21eb2 на левых кромках первых электродов 21a и 21b составляют участки выреза, противоположные расширенным участкам 21aE2 и 21bE2, расположенным на правых кромках первых электродов 21a и 21b, включенных в пиксель, смежный с пикселем на левой стороне. Краевые участки расширенных участков 21aE2 и 21bE2 первых электродов 21a и 21b, включенных в пиксель, смежный по левую сторону, расположены на участках выреза. С предоставлением участков выреза, величина выступания расширенных участков 21aE2 и 21bE2 в направлении строки может быть увеличена.
Столбчатый разделитель 62 расположен в области, сформированной между нижней правой кромкой 21eb1 первого электрода 21b и верхней правой кромкой 21ea1 первого электрода 21a в пикселе на строке, которая находится на одну ниже. Среди угловых участков первых электродов 21a и 21b, на угловых участках, на которых расширенные участки не предусмотрены, сформированы кромки 21ea1 и 21eb1, параллельные соответственным вырезам 22a или 22b, с тем чтобы формировать пространство для установки столбчатого разделителя 62. Например, если столбчатый разделитель 62 расположен, с тем чтобы перекрывать первый электрод 21a или 21b, молекулы жидкого кристалла, у которых выравнивание стабилизируется столбчатым разделителем 62, нарушают выравнивание молекул жидкого кристалла в пикселе, так что качество отображения иногда ухудшается. Например, предполагается, что столбчатый разделитель 62 сформирован на противоположной подложке (второй подложке), и его диаметр уменьшается к подложке TFT (первой подложке) от противоэлектрода. В этом случае, молекулы жидкого кристалла в верхнем направлении (направлении на 12 часов), наблюдаемом от столбчатого разделителя 62 на нижнем правом участке по Фиг.1, наклоняются по направлению к столбчатому разделителю 62 (направляются в направлении на 6 часов). То есть, свойство стабилизации выравнивания боковым торцом столбчатого разделителя 62 действует, с тем чтобы направлять молекулы жидкого кристалла в направлении, отличном от направления свойства стабилизации выравнивания структуры 44b1 стабилизации домена нижней правой кромки 21eb1 первого электрода 21b. Это может вызывать проблему уменьшения коэффициента пропускания или грубо текстурированного (неравномерного) отображения. В LCD 100A, столбчатый разделитель 62 расположен в области, в которой первые электроды 21a и 21b не сформированы, так что такое ухудшения качества отображения может предотвращаться.
Затем, со ссылкой на Фиг.2, будет описан LCD 100B в одном из вариантов осуществления первого изобретения. В последующем описании, общие элементы конфигурации с таковыми в LCD 100A указаны общими номерами ссылки, и их описание иногда может быть опущено.
LCD 100B имеет два первых электрода 21a и 21b, подобно LCD 100A, и имеет четыре расширенных участка 21аЕ1(В), 21aE2(В), 21bE1(B) и 21bE2(B) в пикселе.
Расширенный участок 21aE1(B), расположенный на левой кромке первого электрода 21a, и расширенный участок 21bE1(B), расположенный на левой кромке первого электрода 21b, являются такими же, как расширенные участки 21aE1 и 21bE1 в LCD 100A, соответственно.
LCD 100B отличен от LCD 100A по конфигурациям расширенных участков, сформированных на правой кромке первого электрода 21a и на правой кромке первого электрода 21b, и прорезей, включенных в первые электроды 21a и 21b.
Что касается первого электрода 21a LCD 100B, участок, вставленный между первым участком и вторым участком, имеет расширенный участок 21aE2(B), который выступает в направлении строки (на правой стороне на Фиг.2). Первый участок является участком, на котором правая кромка первого электрода 21a пересекается с удлиненной линией прорези 22a(B). Второй участок является участком, в котором нижняя кромка первого электрода 21a пересекается с диэлектрическим выступом 44a2. Расширенный участок 21aE2(B) имеет кромку, параллельную направлению, в котором тянется прорезь 22a(B), имеющая продленную линию, пересекающуюся с кромкой первого участка (первому направлению), и кромку, параллельную направлению строки. Прорезь 22a (B) сформирована в первом электроде 21a. Прорезь 22a(B) отлична от прорези 22a в LCD 100A по той причине, что прорезь 22a(B) и кромка первого электрода 21a не являются непрерывными.
Что касается первого электрода 21b LCD 100B, участок, вставленный между первым участком и вторым участком, имеет расширенный участок 21bE2(B), который выступает в направлении строки (на правой стороне на Фиг.2). Первый участок является участком, на котором правая кромка первого электрода 21b пересекается с удлиненной линией прорези 22b(B). Второй участок является участком, в котором верхняя кромка первого электрода 21b пересекается с диэлектрическим выступом 44b2. Расширенный участок 21bE2(B) имеет кромку, параллельную направлению, в котором тянется прорезь 22b(B), имеющая продленную линию, пересекающуюся с кромкой второго участка (второму направлению), и кромку, параллельную направлению строки. Прорезь 22b(B) сформирована в первом электроде 21b. Прорезь 22b(B) отлична от прорези 22b LCD 100A по той причине, что прорезь 22b(B) и кромка первого электрода 21b не являются непрерывными.
К тому же, в LCD 100B, подобно LCD 100A, когда наблюдается с направления, перпендикулярного первой подложке, края в направлении строки расширенных участков 21аЕ1(В), 21aE2(В), 21bE1(B) и 21bE2 (B) скомпонованы, с тем чтобы перекрывать черную матрицу 52 (указанную пунктирными линиями на Фиг.1). Соответственно, подобно LCD 100A, ухудшение качества отображения, вызванное нарушением выравнивания молекул жидкого кристалла вблизи кромки первого электрода, может подавляться без предоставления описанной выше вспомогательной структуры.
Фиг.3 показывает результат распределения коэффициента пропускания, полученный моделированием в состоянии, где напряжение (7,0 В) отображения белого цвета приложено к слою жидких кристаллов пикселя в LCD 100B. Моделирование выполняется посредством использования Expert LCD (производимого корпорацией DAOU XILICON Technology, ООО). Последующее моделирование выполняется таким же образом.
В LCD 100B, посредством предоставления расширенных участков 21аЕ1(В), 21aE2(В), 21bE1(B) и 21bE2(B), область вблизи кромок первых электродов 21a и 21b, в которой выравнивание молекул жидкого кристалла нарушается, блокируется черной матрицей 52. Как результат, площадь области, в которой нарушено выравнивание молекул жидкого кристалла, уменьшается. Это будет описано позже представлением результатов моделирования на Фиг.9, Фиг.11 и Фиг.12.
Однако, в LCD 100B, как видно из Фиг.3, на правой стороне от центра в направлении столбца пикселя, то есть, вблизи нижнего правого углового участка первого электрода 21a и верхнего правого углового участка первого электрода 21b, появляются кольцевые темные линии. Оба из нижнего правого углового участка первого электрода 21a и верхнего правого углового участка первого электрода 21b включают в себя кромку, параллельную направлению строки, и кромку, параллельную направлению столбца. В дополнение, вблизи нижнего правого углового участка первого электрода 21a, существует прорезь 22a и диэлектрический выступ 44a2, а вблизи верхнего правого углового участка первого электрода 21b, существует прорезь 22b и диэлектрический выступ 44b2. Соответственно, свойства стабилизации выравнивания с различных направлений действуют на молекулах жидкого кристалла вблизи таких угловых участков, так что выравнивание молекул жидкого кристалла нарушается и нестабильно. Положение, в котором появляется темная линия, и размер и форма темной линии меняются в зависимости от окончательной формы углового участка каждого из первых электродов 21a и 21b. Вследствие существования темной линии, качество отображения ухудшается, например, снижается коэффициент пропускания, или возникает грубо текстурированное (неравномерное) отображение.
По этой причине, в LCD 100C, показанном на Фиг.4(a) и Фиг.4(b), положение, в котором сформирован противоэлектрод 18a запоминающего конденсатора, изменяется от положения в LCD 100B, с тем чтобы скрывать кольцевые темные линии, показанные на Фиг.3. LCD 100C является вариантом осуществления первого изобретения, а также вариантом осуществления второго изобретения.
Фиг.4(a) и Фиг.4(b) - виды сверху, показывающие конфигурацию LCD 100C. Фиг.4(a) - вид, на котором диэлектрический выступ и столбчатый разделитель изображены штриховкой. Фиг.4(b) - вид, на котором металлический слой затвора изображен штриховкой. Фиг.5 показывает результат распределения коэффициента пропускания, полученный моделированием в состоянии, где напряжение отображения белого цвета приложено к слою жидких кристаллов пикселя в LCD 100C.
Прежде всего, обратитесь к Фиг.5. Как очевидно из сравнения между Фиг.5 и Фиг.3, кольцевые темные линии вблизи середины правой кромки, показанной на Фиг.3, скрыты на Фиг.5. Понятно, что посредством принятия конфигурации LCD 100C, вышеупомянутая проблема, вызванная кольцевыми темными линиями, может быть решена. Более точно, можно подавлять ухудшение качества отображения, вызванное нарушением выравнивания молекул жидкого кристалла вблизи кромки первого электрода, не предусматривая описанную выше вспомогательную структуру.
Как показано на Фиг.4(a) и Фиг.4(b), в LCD 100C, противоэлектрод 18a(C) запоминающего конденсатора сформирован, с тем чтобы перекрывать нижний правый угловой участок первого электрода 21a, включающий в себя кромку, параллельную направлению строки, и кромку, параллельную направлению столбца. Более точно, противоэлектрод 18a(C) запоминающего конденсатора перекрывает по меньшей мере часть кромки, параллельной направлению строки, на вышеупомянутом угловом участке, и по меньшей мере часть кромки, параллельной направлению столбца, на вышеупомянутом угловом участке. Противоэлектрод 18a(C), сформированный в качестве металлического слоя затвора, и электрод 16с(C) запоминающего конденсатора, сформированный в качестве металлического слоя истока, обычно формируются пленкой, имеющей эффект блокировки света, так что элит электродные слои могут использоваться в качестве слоев блокировки света. В материалах настоящей заявки, описан пример, в котором противоэлектрод 18a(C) используются в качестве слоя блокировки света. В качестве альтернативы, электрод 16c(C) запоминающего конденсатора может использоваться в качестве слоя блокировки света, или может использоваться другой электродный слой. Если используется электродный слой, сформированный на подложке TFT, такой как противоэлектрод 18a(C) запоминающего конденсатора или электрод 16c(C) запоминающего конденсатора, не нужно дополнительно формировать слой блокировки света. Более того, область, которая по существу не может вносить вклад в отображение, может активно использоваться в качестве слоя блокировки света, так что можно подавлять уменьшение эффективной апертуры пикселя.
В материалах настоящей заявки, металлический слой затвора указывает слой, включающий в себя компонент, сформированный посредством использования металлической пленки (в том числе, слоистой пленки) для формирования затворной линии шины и электрода затвора. Подобным образом, металлический слой истока указывает слой, включающий в себя компонент, сформированный посредством использования металлической пленки (в том числе, слоистой пленки) для формирования истоковой линии шины и электрода истока.
Нижняя кромка первого электрода 21a имеет первый выступающий участок, который выступает вниз. Верхняя кромка первого электрода 21b имеет второй выступающий участок, который выступает вверх. Нижняя кромка первого выступающего участка первого электрода 21a перекрывает линию 15 шины CS или электрод 18a(C) запоминающего конденсатора. Верхняя кромка второго выступающего участка первого электрода 21b перекрывает линию 15 шины CS или противоэлектрод 18b(C) запоминающего конденсатора. Контактное отверстие 17a(C) сформировано в области, в которой первый выступающий участок первого электрода 21a перекрывает противоэлектрод 18a(C) запоминающего конденсатора. Контактное отверстие 17a(C) сформировано в области, в которой первый выступающий участок первого электрода 21a перекрывает противоэлектрод 18a(C) запоминающего конденсатора. в контактном отверстии 17a(C), первый электрод 21a присоединяется к электроду 16c(C) запоминающего конденсатора. Контактное отверстие 17b(C) сформировано в области, в которой второй выступающий участок первого электрода 21b перекрывает противоэлектрод 18b(C) запоминающего конденсатора. В контактном отверстии 17b(C), первый электрод 21b присоединяется к электроду 16c(C) запоминающего конденсатора.
Как показано на Фиг.4(a) и Фиг.4(b), если первый выступающий участок первого электрода 21a и второй выступающий участок первого электрода 21b скомпонованы, с тем чтобы зацепляться друг с другом в направлении столбца, можно уменьшать площадь области, подвергаемой блокировке света запоминающим конденсатором, как видно из сравнения между Фиг.3 и Фиг.5, так что эффективная апертура может увеличиваться.
Противоэлектрод 18a(C) запоминающего конденсатора перекрывает краевой участок прорези 22a, и краевые участки диэлектрических выступов 44a2 и 44b2. Соответственно, даже если выравнивание молекул жидкого кристалла нарушается на краевых участках этих структур стабилизации домена, свет блокируется противоэлектродом 18a(C) запоминающего конденсатора, так что качеству отображения не наносится ущерб. В LCD 100A, показанном на Фиг.1, диэлектрический выступ 44a2 и диэлектрический выступ 44b2 связаны. В LCD 100C, диэлектрический выступ 44a2 и диэлектрический выступ 44b2 разделены на противоэлектроде 18a(C) запоминающего конденсатора. При такой конфигурации, когда вводится жидкокристаллический материал, жидкокристаллический материал может течь и распространяться по зазору между диэлектрическим выступом 44a2 и диэлектрическим выступом 44b2, так что можно устойчиво выполнять введение жидкокристаллического материала. В дополнение, можно добиваться преимущества, что может легко выполняться равномерное нанесение пленки выравнивания. В материалах настоящей заявки, диэлектрический выступ 44a2 и диэлектрический выступ 44b2 предпочтительно скомпонованы, так что их кромки, соответственно параллельные направлению строки, взаимно противоположны. Предпочтительно, чтобы зазор между этими кромками был меньшим, чем 8 мкм. Если зазор между кромками диэлектрического выступа 44a2 и диэлектрического выступа 44b2 является равным или большим, чем 8 мкм, область, в которой нарушается выравнивание молекул жидкого кристалла, нежелательно увеличивается.
LCD 100C имеет два первых электрода 21a и 21b подобно LCD 100B, и, к тому же, имеет четыре расширенных участка 21аЕ1(С), 21aE2(С), 21bE1(C) и 21bE2 (C) в пикселе.
Расширенный участок 21aE1(C), расположенный на левой кромке первого электрода 21a, и расширенный участок 21bE1(С), расположенный на левой кромке первого электрода 21b, являются такими же, как расширенные участки 21aE1(B) и 21bE1(B) в LCD 100B, соответственно. Расширенный участок 21bE2(C), расположенный на правой кромке первого электрода 21b является таким же, как расширенный участок 21bE2(B) в LCD 100B. Соответственно, как описано в качестве LCD 100B, LCD 100C также подавляет ухудшение качества отображения, вызванное нарушением выравнивания молекул жидкого кристалла вблизи кромок первого электрода, не предусматривая вышеупомянутую вспомогательную структуру.
Что касается расширенного участка 21aE2(C), расположенного на правой кромке первого электрода 21a, величина выступания в направлении строки является меньшей, чем у расширенного участка 21aE2(B) LCD 100B. Это происходит потому, что кромка подвергается блокировке света противоэлектродом 18a(C) запоминающего конденсатора, как описано выше. Расширенный участок 21aE2(C) может быть опущен.
Понятно, что могут быть опущены все из других расширенных участков, и электродный слой, такой как противоэлектрод 18a(C) запоминающего конденсатора, в качестве альтернативы, может использоваться для области блокирования света, в которой нарушается выравнивание молекул жидкого кристалла. Однако, как описано выше в качестве LCD 100A и LCD 100B, конфигурация, имеющая расширенные участки полезна в аспекте эффективной апертуры.
Затем, со ссылкой на Фиг.6, данная в разрезе конфигурация участка, на котором сформировано контактное отверстие 17b. Фиг.6 - вид в разрезе, взятый вдоль линии VI-VI' на Фиг.4(b).
На первой подложке 11 (например, стеклянной подложке), сформирован противоэлектрод 18b(C) запоминающего конденсатора (металлический слой затвора). На противоэлектроде 18b(C) запоминающего конденсатора, сформирован изолирующий слой 31 затвора. На изолирующем слое 31 затвора сформирован полупроводниковый слой 33. Полупроводниковый слой 33 имеет двухслойную структуру, включающую в себя слой 33b i и слой 33a n+. Как показано на Фиг.4(a), двухмерный профиль полупроводникового слоя 33, когда наблюдается с направления, перпендикулярного первой подложке 11, является U-образным, имеющим вогнутый участок на нижней стороне. На полупроводниковом слое 33, сформирован электрод 16c запоминающего конденсатора (слой истока-стока). Электрод 16c запоминающего конденсатора составлен слоем 16c1 Ti и слоем 16c2 A1. Как показано на Фиг.4(a), электрод 16c запоминающего конденсатора также имеет U-образную форму, имеющую вогнутый участок на нижней стороне.
Слой 35 пассивации и межслойный изолирующий слой 37 сформированы, с тем чтобы покрывать электрод 16c запоминающего конденсатора. Контактное отверстие 17b сформировано через слой 35 пассивации и междуслойный изолирующий слой 37. На междуслойном изолирующем слое 37, сформирован первый электрод 21b. Первый электрод 21b присоединен к электроду 16c запоминающего конденсатора в контактном отверстии 17b.
Запоминающие конденсаторы CS сформированы на участке (указываемом ссылкой как CS1), на котором первый электрод 21b и противоэлектрод 18b(C) запоминающего конденсатора взаимно противоположны с изолирующим слоем 31 затвора, вставленным между ними, и на участке, (указываемом ссылкой CS2), на котором электрод 16c запоминающего конденсатора и противоэлектрод 18b(C) взаимно противоположны с изолирующим слоем 31 затвора, вставленным между ними. В дополнение, участок (указываемый ссылкой как CS3), на котором полупроводниковый слой 33 расположен в качестве нижнего слоя электрода 16c запоминающего конденсатора, также вносит вклад в запоминающий конденсатор CS. На этом участке (CS3), поскольку размещен полупроводниковый слой 33 величина емкости меняется в зависимости от потенциального взаимного расположения между электродом 16c запоминающего конденсатора и противоэлектродом 18b(C) запоминающего конденсатора. В жидкокристаллическом устройстве отображения типа с возбуждением переменным током, в случае, где такой же сигнал переменного тока, как у общего электрода, подается на противоэлектрод 18b(C), в случае, где видеосигнал, имеющий полярность, отличную от противоэлектрода 18b(C) запоминающего конденсатора, подается на истоковую линию шины, или, в других случаях, величина емкости в качестве запоминающего конденсатора, является другой, даже если площади CS2 и CS3 равны в плоскости.
Полупроводниковый слой 33 используется в качестве защитной пленки травления для изолирующего слоя 31 затвора, когда изолирующий слой 31 затвора, слой 35 пассивации и междуслойная изолирующая пленка 37 формируются по шаблону посредством использования одной и той же маски в технологическом процессе пяти масок (четырех масок) или любом другом технологическом процессе.
Как показано на Фиг.4(a) и Фиг.4(b), в случае, где контактные отверстия 17a(C) и 17b(C) предусмотрены соответственно для первого электрода 21a и первого электрода 21b, также предусмотрен полупроводниковый слой 33, соответствующий соответственным контактным отверстиям. В контактном отверстии 17b(C), как описано выше, полупроводниковый слой 33 и электрод 16c(C) запоминающего конденсатора имеют U-образные формы, каждая имеет вогнутый участок на нижней стороне. С другой стороны, в контактном отверстии 17a(C), полупроводниковый слой 33 и электрод 16c(C) запоминающего конденсатора имеют U-образные формы, каждая имеет вогнутый участок на верхней стороне. Как описано выше, когда два вогнутых участка (участка, соответствующих контактным отверстиям 17b(C) и 17a(C)) электрода 16c(C) запоминающего конденсатора изготовлены, чтобы быть вертикально симметричными, позиционный сдвиг в вертикальном направлении полупроводникового слоя 33 по отношению к электроду 16c(C) запоминающего конденсатора, может взаимно компенсироваться (то есть, площадь сохраняется неизменной). Позиционный сдвиг в горизонтальном направлении компенсируется в каждом из контактных отверстий 17a(C) и 17b(C). Соответственно, посредством принятия конфигурации, которая в качестве примера описана в материалах настоящей заявки, трудно менять значение емкости запоминающего конденсатора CS, что касается позиционных сдвигов в четырех направлениях, то есть, вверх, вниз, вправо и влево. Этот эффект подобным образом может достигаться в случае, где вогнутые участки полупроводникового слоя 33 и электрода 16c(C) запоминающего конденсатора расположены в горизонтальном направлении.
Конфигурация, в качестве примера описанная в материалах настоящей заявки, может добиваться эффекта подавления изменения емкости из-за позиционного сдвига в вертикальном направлении контактных отверстий 17a(C) и 17b(C).
Как показано на Фиг.6, участок, на котором должен формироваться запоминающий конденсатор CS, определяется в зависимости от положения контактного отверстия 17b. Участок является прямоугольной областью в на вогнутом участке U-образного полупроводникового слоя 33 на Фиг.4(a). Например, если положение U-образного контактного отверстия 17b, имеющего вогнутый участок на верхней стороне, сдвинуто вниз в значительной степени, площадь прямоугольного участка, на котором полупроводниковый слой 33 и электрод 16c(C) запоминающего конденсатора составляют запоминающий конденсатор CS, уменьшается. С другой стороны, в контактном отверстии 17a(C), поскольку полупроводниковый слой 33 и электрод 16c(C) запоминающего конденсатора имеют U-образные формы, каждая имеет вогнутый участок на нижней стороне, даже если положение контактного отверстия 17a(C) сдвинуто вниз, площадь прямоугольного участка, который образует запоминающий конденсатор CS, не меняется. Соответственно, если вогнутые участки двух полупроводниковых слоев 33 и электроды 16c(C) запоминающего конденсатора, соответствующие контактным отверстиям 17a(C) и 17b(C), сделаны, чтобы быть вертикально симметричными (или горизонтально симметричными), эффект в подавлении изменения емкости из-за позиционного сдвига в верхне-нижнем направлении (левом-правом направлении) контактных отверстий 17a(C) и 17b(C).
Описанные выше эффекты могут быть достигнуты для конфигурации без включения в состав полупроводникового слоя 33, как показано на Фиг.7, в качестве структуры участка, на котором сформировано контактное отверстие. Фиг.7 - вид в разрезе, соответствующий линии VI-VI' на Фиг.4(b).
Затем, со ссылкой на с Фиг.8, будет описана конфигурация LCD 100D в одном из вариантов осуществления первого и второго изобретений. Фиг.8 - вид сверху, показывающий конфигурацию LCD 100D.
LCD 100D отличен от LCD 100C, показанного на Фиг.4(a) и Фиг.4(b), по той причине, что LCD 100D не включает в себя расширенные участки на левых кромках первых электродов 21a и 21b (21aE1(C) и 21bE1(C) в LCD 100C). Расширенный участок 21bE2(D) на правой кромке первого электрода 21b является таким же, как расширенный участок 21bE2(C) LCD 100C.
Поскольку LCD 100D не включает в себя расширенные участки на левых кромках первых электродов 21a и 21b, область, в которой выравнивание молекул жидкого кристалла нарушено, формируется на соответствующем участке по левым кромкам первых электродов 21a и 21b. Для того чтобы предохранить нарушение от нанесения ущерба отображению, черная матрица 52(D) расширенным образом предусмотрена для внутренней стороны пикселя, нежели черная матрица 52 LCD 100C (смотрите Фиг.4).
LCD 100D отличен от LCD 100C по той причине, что прорези 22a(D) и 22b(D) сконфигурированы в качестве двух прорезей, скомпонованных в линию вдоль предопределенного направления. Если прорези сконфигурированы в качестве множества прорезей, скомпонованных в линию, таких как прорези 22a(D) и 22b(D), (другими словами, если предусмотрен участок, на котором проводящий слой существует между прорезями), можно добиваться эффекта стабилизации выравнивания молекул жидкого кристалла в прорезях. Прорези формируют наклонное электрическое поле вдоль кромки, но свойство стабилизации выравнивания не оказывает влияния на молекулы жидкого кристалла, расположенные непосредственно над прорезью, или свойство стабилизации выравнивания является слабым. Например, если прорезь является длинной, выравнивание молекул жидкого кристалла, расположенных непосредственно над прорезью, нестабильно, так что иногда возникает проблема, такая как что низка скорость срабатывания. Соответственно, посредством разделения прорези, например, компоновкой множества прорезей в линию, выравнивание молекул жидкого кристалла может стабилизироваться (смотрите Фиг.9). Предпочтительно, чтобы зазор между прорезью и прорезью, скомпонованной в линию, был меньшим, чем 8 мкм. Когда зазор имеет значение 8 мкм или более, влияние выравнивания молекул жидкого кристалла на участке, на котором проводящий слой, составляющий зазор между прорезями на отображении, чрезмерно увеличивается, так что может снижаться яркость отображения.
Как показано в LCD 100D, что касается прорезей, предпочтительно, чтобы два или более участков, на которых существует проводящий слой, были предусмотрены на линии вдоль прорезей, скомпонованных в одну линию. Назначение состоит в том, чтобы снизить риск обрыва первого электрода 21a или 21b на участке, на котором сформированы прорези. Например, как в LCD 100A показанном на Фиг.1, если сформирована одна прорезь 22 (полосковая прорезь), продолженная до кромки первого электрода 21a, проводящий слой существует только на одном участке на линии вдоль прорези 22a. Соответственно, если разъединение возникает на этом участке, около половины первого электрода 21a не функционирует в качестве электрода.
Фиг.9 показывает результат распределения коэффициента пропускания, полученный моделированием в состоянии, где напряжение отображения белого цвета приложено к слою жидких кристаллов пикселя в LCD 100D.
Как видно из сравнения между Фиг.9 и Фиг.5, на левом верхнем угловом участке пикселя, площадь, подвергнутая блокировке света черной матрицей 52(D), является большей, чем у LCD 100C. В дополнение, на нижнем левом угловом участке пикселя, площадь черной области уменьшена на площадь, соответствующую расширенному участку 21bE1(C), который не предусмотрен. На Фиг.9, на участке, соответствующем прорезям 22a(D) и 22b(D), сформирована черная структура. Это вызвано в результате стабилизации выравнивания молекул жидкого кристалла в зазоре между двумя прорезями, скомпонованными в линию.
Затем, со ссылкой на с Фиг.10, будет описана конфигурация LCD 100E в одном из вариантов осуществления первого и второго изобретений. Фиг.10 - вид сверху, показывающий конфигурацию LCD 100E.
LCD 100E отличен от LCD 100D по той причине, что LCD 100E включает в себя расширенные участки 21aE1(E) и 21bE1(E) на левых кромках первых электродов 21a(E) и 21b(E). Формы расширенных участков 21aE1(E) и 21bE1(E) отличны от таковых у расширенных участков 21aE1(C) и 21bE1(C) в LCD 100C. Таковые являются единственными изменениями форм расширенных участков. Черная матрица 52(E), включенная в LCD 100E, имеет такую же структуру, как у черной матрицы 52 в LCD 100C. Что касается черной матрицы 52(E), щель в верхнем левом угловом участке пикселя является большей, чем у черной матрицы 52(D) в LCD 100(D). В дополнение, форма расширенного участка 21bE2 (E) первого электрода 21b(E) слегка отлична от расширенного участка 21bE2(D) в LCD 100D, но они почти не наносят ущерба выравниванию молекул жидкого кристалла.
Фиг.11 показывает результат распределения коэффициента пропускания, полученный моделированием в состоянии, где напряжение отображения белого цвета приложено к слою жидких кристаллов пикселя LCD 100E.
Как видно из сравнения между Фиг.11 и Фиг.9, на левом верхнем угловом участке в пикселе, площадь, подвергнутая блокировке света черной матрицей 52(E), является меньшей, чем в LCD 100D. На нижнем левом угловом участке пикселя, площадь черной области уменьшена на площадь, соответствующую расширенному участку 21bE1 (E).
Затем, со ссылкой на с (a) по (d) Фиг.12, что касается LCD 100E и LCD 100C, будет описана конфигурация среднего участка в направлении столбца правой кромки пикселя. Фиг.12(a) показывает результат распределения коэффициента пропускания, полученный моделированием в состоянии, где напряжение отображения белого цвета приложено к слою жидких кристаллов пикселя LCD 100E (верхней половине пикселя). Фиг.12(b) - вид сверху нижнего правого участка первого электрода 21a(E) LCD 100E. Фиг.12(c) показывает результат распределения коэффициента пропускания, полученный моделированием в состоянии, где напряжение отображения белого цвета приложено к слою жидких кристаллов LCD 100C (нижнему правому участку верхней половины пикселя). Фиг.12(d) - вид сверху нижнего правого участка первого электрода 21a(C) LCD 100C.
LCD 100E не имеет расширенного участка на правой стороне первого электрода 21a(E), как показано на Фиг.12 (b). С другой стороны, LCD 100C имеет расширенный участок 21aE2(C) на правой стороне первого электрода 21a(C), как показано на Фиг.12(d).
Как видно из сравнения между Фиг.12(a) и Фиг.12(c), черная область слегка уменьшена в LCD 100C. Как описано выше, посредством предоставления расширенного участка 21aE2(C), можно подавлять ухудшение качества отображения, вызванное нарушением выравнивания молекул жидкого кристалла вблизи кромки первого электрода, не предусматривая вышеупомянутую вспомогательную структуру.
Каждое из жидкокристаллических устройств отображения с 100A по 100E, описанных выше, в качестве примера, включает в себя два первых электрода 21a и 21b в пикселе, но конфигурация не ограничена этим. В качестве альтернативы, количество первых электродов, сформированных в одном пикселе, может быть тремя или более, или может быть одним. В случае, где множество первых электродов предусмотрено в одном пикселе, может быть освоена многопиксельная структура. В качестве многопиксельной структуры, например, может быть освоена конфигурация, раскрытая в Патентном документе 3.
Затем, со ссылкой на с Фиг.13 по Фиг.15, будет описана конфигурация LCD 100F в одном из вариантов осуществления первого и второго изобретений. Фиг.13 - вид сверху, показывающий конфигурацию LCD 100F. Фиг.14 - вид, показывающий данную в разрезе конфигурацию участка, на котором сформировано контактное отверстие 17(F). Фиг.15 - вид, показывающий плоскую структуру участка, на котором сформировано контактное отверстие 17(F).
Как показано на Фиг.13, LCD 100F включает в себя один первый электрод 21 (пиксельный электрод) в одном пикселе. Первый электрод 21 имеет прорезь 22a(F), тянущуюся в первом и втором направлениях. Компоновка структуры стабилизации домена в одном пикселе является такой же, как в жидкокристаллических устройствах отображения в описанных выше вариантах осуществления.
Первый электрод 21 имеет расширенные участки 21E1a и 21E1b на левой кромке и имеет расширенный участок 21E2 на правой кромке. Расширенные участки 21E1a и 21E1b сформированы на угловых участках 21E2 пикселя, а расширенный участок 21E2 сформирован вблизи середины пикселя в направлении столбца.
Левая кромка первого электрода 21 имеет участок 21e2(F) выреза на участке, противоположном расширенному участку 21Е2, сформированному на правой кромке первого электрода 21, включенного в пиксель, который является смежным с соответствующим пикселем на левой стороне. Краевой участок расширенного участка 21E2 первого электрода 21, включенного в пиксель, смежный по левой стороне, расположен на участке 21e2(F) выреза. Посредством предоставления участка 21e2(F) выреза, величина выступания расширенной части может быть увеличена.
Участок 21e2(F) выреза является участком выреза равнобедренного треугольника, имеющего линию, параллельную направлению строки, в центре пикселя в направлении столбца в качестве оси симметрии. Участок 21e2(F) выреза имеет кромку, параллельную первому направлению, и кромку, параллельную второму направлению. Кромка, параллельная первому направлению, и кромка, параллельная второму направлению, действуют, с тем чтобы устойчиво формировать жидкокристаллические домены между соответственными кромками и смежными диэлектрическими выступами 44a и 44b.
Фиг.14 показывает данную в разрезе структуру участка, на котором контактное отверстие 17(F) сформировано в LCD 100F. На первой подложке 11, сформирован противоэлектрод 18 запоминающего конденсатора (металлический слой затвора). На противоэлектроде 18 запоминающего конденсатора, сформированы слой 31 изоляции затвора и электрод 16c(F) запоминающего конденсатора (металлический слой истока). Контактное отверстие 17(F) сформировано через слой 35 пассивации и междуслойный изолирующий слой 37, сформированный, с тем чтобы покрывать слой 31 изоляции затвора и электрод 16c(F) запоминающего конденсатора. На междуслойном изолирующем слое 37, первый электрод 21, например, сформирован прозрачным проводящим слоем из ITO, IZO, или тому подобного. Первый электрод 21 присоединен к электроду 16c(F) запоминающего конденсатора в контактном отверстии 17(F).
Фиг.15 показывает плоскую структуру участка, на котором контактное отверстие 17(F) сформировано в LCD 100F. Как показано на Фиг.15, кромка расширенного участка 21E1b первого электрода 21 подвергается блокированию света электродом 16c(F) запоминающего конденсатора (металлическим слоем истока). В жидкокристаллических устройствах отображения в описанных выше вариантах осуществления, свет блокируется посредством использования противоэлектродов 18a и 18b запоминающего конденсатора (металлических слоев затвора). Однако, как в качестве примера описано в материалах настоящей заявки, свет может блокироваться электродом 16c(F) запоминающего конденсатора (металлическим слоем истока).
Конфигурация первого изобретения, в которой предусмотрены расширенные участки, и конфигурация второго изобретения, использующего электродный слой (например, металлический слой затвора или металлический слой истока), не ограничены вышеописанными вариантами осуществления, но соответственные конфигурации могут быть освоены независимо или могут быть по-разному использоваться в комбинации.
Например, в качестве примера могут быть представлены первые электроды, имеющие структуры в LCD 100G, 100H, 100I и 100J, показанные на с (a) по (d) по Фиг.16.
LCD 100G является модифицированным вариантом осуществления LCD 100C и LCD 100D, и включает в себя первые электроды 21a(G) и 21b(G), имеющие структуру, показанную на Фиг.16(a). Поскольку проводящий слой существует только в одном местоположении на линии вдоль прорези, предпочтительно, чтобы структура прорези могла быть модифицирован как прорезь 22a(D) в LCD 100D ввиду производственного выхода.
Первый электрод 21(H), включенный в LCD 100H, имеет структуру, в которой объединены первые электроды 21a(G) и 21b(G) LCD 100G.
LCD 100I является модифицированным вариантом осуществления LCD 100C и LCD 100D, и включает в себя первые электроды 21a(I) и 21b(I), имеющие структуру, показанную на Фиг.16(c). LCD 100I более предпочтителен, чем LCD 100G, тем моментом, что проводящий слой существует в двух местоположениях на линии вдоль прорези.
Первый электрод 21(J), включенный в LCD 100J, имеет структуру, в которой объединены первые электроды 21a(I) и 21b(I) LCD 100I.
Затем, со ссылкой на Фиг.17 и Фиг.18, будет описан пример жидкокристаллического устройства отображения, в котором количеством первых электродов, сформированных в одном пикселе, является три или более. Оба из жидкокристаллического устройства 100K отображения, показанного на Фиг.17, и жидкокристаллического устройства 100L отображения, показанного на Фиг.18, являются вариантами осуществления первого изобретения, а также вариантами осуществления второго изобретения.
Жидкокристаллическое устройство 100K отображения, показанное на с (a) по (d) Фиг.17, включает в себя три первых электрода 21a(K), 21b(K) и 21c(K) в одном пикселе. Фиг.17(a) и Фиг.17(b) - виды сверху подложки TFT (первой подложки) и подложки CF (второй подложки). Фиг.17(a) - вид, на котором металлический слой затвора и металлический слой истока первой подложки изображены штриховкой. Фиг.17(b) - вид, на котором диэлектрический выступ и столбчатый разделитель второй подложки изображены штриховкой. Фиг.17(c) и Фиг.17(d) - виды сверху подложки TFT (первой подложки). Фиг.17(c) - вид, показывающий металлический слой затвора и металлический слой истока подложки TFT. Фиг.17(d) - вид, показывающий первые электроды подложки TFT.
Три первых электрода 21a(K), 21b(K) и 21c(K), предусмотренных в каждом пикселе LCD 100K, присоединены к истоковой линии 13 шины через одиночный TFT 14. Управление открыванием/закрыванием TFT 14 выполняется в соответствии с затворным сигналом, подаваемым с затворной линии 12 шины на затвор. Первые электроды 21a(K), 21b(K) и 21c(K) присоединены к стоку TFT 14 и электроду 16c запоминающего конденсатора в качестве расширенного участка разводки 16 вывода затвора в контактных отверстиях 17a, 17b и 17c, соответственно. Когда TFT 14 переключается в открытое состояние, напряжение истокового сигнала, подаваемое с истоковой линии 13 шины, подается на первые электроды 21a(K), 21b(K) и 21c(K). Пиксельная структура LCD 100K не является многопиксельной структурой.
Первые электроды 21a(K) и первый электрод 21b(K) подобно первым электродам 21a и 21b в жидкокристаллическом устройстве 100B отображения, показанном на Фиг.2, расположены в верхнем и нижнем положениях вдоль направления столбца пикселей, и между первым электродом 21a(K) и первым электродом 21b (K), предусмотрена линия 15 шины CS (разводка запоминающего конденсатора). Нижняя кромка первого электрода 21a(K) и верхняя кромка первого электрода 21b(k) (обе кромки параллельны направлению строки) расположены, с тем чтобы перекрывать линию 15 шины CS. Другими словами, зазор между первым электродом 21a (K) и первым электродом 21b(K) расположен на линии 15 шины CS. Если освоена такая конфигурация, область, в которой нарушается выравнивание молекул жидкого кристалла, подвергается блокированию света линией 15 шины CS, с тем чтобы улучшать качество отображения. Понятно, что зазор между первым электродом 21a(K) и первым электродом 21b(K) может не быть расположенным на линии 15 шины CS. Если освоена такая конфигурация, коэффициент пропускания может быть увеличен.
Первый электрод 21a(K) имеет прорезь 22a(K) (первый линейный компонент), тянущийся в первом направлении, когда наблюдается с направления, перпендикулярного первой подложке, и имеет пару кромок, параллельных первому электроду. Первый электрод 21b(K) имеет прорезь 22b(K)(второй линейный компонент), тянущийся во втором направлении, которое отлично от первого направления на приблизительно 90 градусов, и пару кромок, параллельных второму направлению. Азимутальный угол первого направления имеет значение 135° (или 315°), а азимутальный угол второго направления имеет значение 225° (или 45°).
Жидкокристаллическое устройство 100K отображения дополнительно включает в себя первый электрод 21c(K). Первый электрод 21c(K) имеет кромку, параллельную первому направлению, и кромку, параллельную второму направлению. Кромка, параллельная первому направлению первого электрода 21c(K), расположена, с тем чтобы иметь предопределенный зазор относительно одной из пары кромок, параллельных первому направлению, первого электрода 21a(K). Подобным образом, кромка, параллельная второму направлению первого электрода 21c(K), расположена, с тем чтобы иметь предопределенный зазор относительно одной из пары кромок, параллельных второму направлению, первого электрода 21b(K). Эти зазоры функционируют в качестве первой структуры стабилизации домена, соответственно, подобно прорезям 22a(K) и 22b (K). Участок выреза, включающий в себя другую одну из пары кромок, параллельных первому направлению первого электрода 21a(K) (участок без проводящего слоя), и участок выреза, включающий в себя другую одну из пары кромок, параллельных второму направлению второго электрода 21b(K), функционируют в качестве первой структуры стабилизации домена, соответственно, подобно зазору между первыми электродами 21a(K) и 21c(K), и зазору между первыми электродами 21b(K) и 21c(K). Более точно, первая структура стабилизации домена, включенная в пиксель жидкокристаллического устройства 100K отображения, имеет три первых линейных компонента, параллельных первому направлению, на более высокой стороне, нежели линия 15 шины CS, и три вторых линейных компонента, параллельных второму направлению на более низкой стороне, чем линия 15 шины CS.
Как показано на Фиг.17(b), жидкокристаллическое устройство 100K отображения включает в себя диэлектрический выступ 44 в качестве второй структуры стабилизации домена на стороне слоя жидких кристаллов второго электрода. На Фиг.17(b), диэлектрический выступ 44 и столбчатый разделитель 62 изображены штриховкой.
Диэлектрический выступ 44 имеет три третьих линейных компонента 44a1, 44a2 и 44a3 (44a), тянущихся в первом направлении, и три четвертых линейных компонента 44b1, 44b2 и 44b3 (44b), тянущихся во втором направлении. Когда наблюдаются с направления, перпендикулярного первой подложке, три третьих линейных компонента и три первых линейных компонента скомпонованы поочередно, и три четвертых линейных компонента и три вторых линейных компонента скомпонованы поочередно. Посредством первой структуры стабилизации домена и второй структуры стабилизации домена с такой компоновкой, формируются четыре вида домена, в которых азимуты наклона молекул жидкого кристалла взаимно отличны приблизительно на 90°.
Противоэлектрод 18a запоминающего конденсатора, расширенным образом расположенный на верхней стороне направления столбца от линии 15 шины CS, имеет участок, который расширен, с тем чтобы перекрывать диэлектрический выступ 44a2. Противоэлектрод 18b запоминающего конденсатора, расширенным образом расположенный на нижней стороне направления столбца от линии 15 шины CS, имеет участок, который расширен, с тем чтобы перекрывать диэлектрический выступ 44b2. Поскольку вышеупомянутые электроды, составляющие запоминающие конденсаторы, не пропускают свет, если электроды расположены в пикселе, эффективная апертура (отношение площади, через которую пропускается свет, фактически используемый для отображения, к площади области отображения) уменьшается. В дополнение, на участке, на котором сформирован диэлектрический выступ 44, снижается коэффициент пропускания света. Посредством их наложения, потеря площади пропускания пикселя может сдерживаться. Должно быть отмечено, что площадь электрода, составляющего запоминающий конденсатор, надлежащим образом установлена в соответствии с емкостным значением, которое электрически спроектировано.
Противоэлектроды 18a, 18b и 18c запоминающего конденсатора в качестве расширенных участков линии 15 шины CS составляют запоминающие конденсаторы (CS) вместе с электродом 16c запоминающего конденсатора, расположенным напротив через изолирующий слой. Контактные отверстия 17a, 17b и 17c сформированы над запоминающими конденсаторами. Контактные отверстия 17a, 17b и 17c имеют такую же структуру, как у контактных отверстий 17a(C) или 17b(C), которые описаны выше со ссылкой на Фиг.4 и Фиг.6.
В жидкокристаллическом устройстве 100K отображения, подобно вышеупомянутому жидкокристаллическому устройству 100C отображения, противоэлектроды 18a и 18b запоминающего конденсатора расположены, с тем чтобы скрывать кольцевые темные линии, появляющиеся вблизи правых кромок первых электродов 21a и 21b, в жидкокристаллическом устройстве 100B отображения (смотрите Фиг.3). В материалах настоящей заявки, описан пример, в котором противоэлектроды 18a и 18b используются в качестве слоя блокировки света. В качестве альтернативы, электрод 16c запоминающего конденсатора может использоваться в качестве слоя блокировки света, или может использоваться любой другой электродный слой.
В LCD 100K противоэлектрод 18a запоминающего конденсатора сформирован, с тем чтобы перекрывать нижний правый угловой участок (расширенный участок 21aE2(K)) первого электрода 21a, включающего в себя кромку, параллельную направлению строки, и кромку, параллельную направлению столбца. В дополнение, противоэлектрод 18b запоминающего конденсатора сформирован, с тем чтобы перекрывать верхний правый угловой участок (расширенный участок 21bE2 (K)) первого электрода 21b, включающий в себя кромку, параллельную направлению строки, и кромку, параллельную направлению столбца. Более точно, каждый из противоэлектродов 18a и 18b запоминающего конденсатора перекрывает по меньшей мере часть кромки, параллельной направлению строки, и по меньшей мере часть кромки, параллельной направлению столбца соответствующего углового участка. Соответственно, в LCD 100K, кольцевые темные лини, показанные на Фиг.3, скрыты противоэлектродами 18a и 18b запоминающего конденсатора.
В дополнение, противоэлектрод 18a запоминающего конденсатора перекрывает краевой участок диэлектрического выступа 44a2, а противоэлектрод 18b запоминающего конденсатора перекрывает краевой участок диэлектрического выступа 44b2. Поэтому, даже если выравнивание молекул жидкого кристалла нарушается на краевом участке этих структур стабилизации домена, свет блокируется противоэлектродами 18a и 18b запоминающего конденсатора, так что качество отображения не подвергается влиянию. Краевые участки других структур стабилизации домена (прорезей 22a(K) и 22b (K), и диэлектрических выступов 44a1, 44a3, 44b1 и 44b3) подвергаются блокировке света черной матрицей 52(K), линией 15 шины CS, или тому подобным.
В дополнение, что касается LCD 100K, подобно LCD 100B и LCD 100C, первые электроды 21a и 21b имеют четыре расширенных участка 21аЕ1(К), 21aE2(К), 21bE1(K) и 21bE2(K).
Расширенный участок 21aE1(K), выступающий в направлении строки (левая сторона на Фиг.17), сформирован на участке, вставленном между первым участком, на котором левая кромка первого электрода 21a пересекается с продленной линией прорези 22a(K), и вторым участком, на котором левая кромка первого электрода 21a(K) пересекается с диэлектрическим выступом 44a2.
Расширенный участок 21aE2(K), выступающий в направлении строки (правая сторона на Фиг.17), сформирован на участке, вставленном между первым участком, на котором правая кромка первого электрода 21a(K) пересекается с прорезью 22a(K), и вторым участком, на котором нижняя кромка первого электрода 21a(K) пересекается с продленной линией диэлектрического выступа 44a2.
Подобным образом, первый электрод 21b(K) имеет расширенный участок 21bE1(K), выступающий в направлении строки (левая сторона на Фиг.17) на участке, вставленном между первым участком, на котором левая кромка первого электрода 21b(K) пересекается с продленной линией прорези 22b(K), и вторым участком, на котором левая кромка первого электрода 21b(K) пересекается с диэлектрическим выступом 44b2. В дополнение, первый электрод 21b(K) имеет расширенный участок 21bE2(K), выступающий в направлении строки (правая сторона на Фиг.17) на участке, вставленном между первым участком, на котором правая кромка первого электрода 21b(K) пересекается с прорезью 22b(K), и вторым участком, на котором верхняя кромка первого электрода 21b(K) пересекается с диэлектрическим выступом 44b2.
Расширенный участок 21aE1(K) имеет кромку, параллельную направлению, в котором тянется прорезь 22a(K), имеющая продленную линию, пересекающаяся с кромкой первого участка (первому направлению). Расширенный участок 21aE1(K) также имеет кромку, параллельную направлению столбца. Подобным образом, расширенный участок 21bE1(K) имеет кромку, параллельную направлению, в котором тянется прорезь 22b(K), имеющая продленную линию, пересекающаяся с кромкой первого участка (второму направлению). Расширенный участок 21bE1(K) также имеет кромку, параллельную направлению столбца.
В дополнение, расширенный участок 21aE2(K) имеет кромку, параллельную направлению, в котором тянется прорезь 22a(K), пересекающаяся с кромкой первого участка (первому направлению). Кромка и кромка прорези 22a(K) являются непрерывными. Расширенный участок 21aE2(K) также имеет кромку, параллельную направлению строки. Подобным образом, расширенный участок 21bE2(K) имеет кромку, параллельную направлению, в котором тянется прорезь 22b(K), пересекающаяся с кромкой первого участка (второму направлению). Кромка и кромка прорези 22b(K) являются непрерывными. Расширенный участок 21bE2(K) также имеет кромку, параллельную направлению строки.
Края этих расширенных участков 21aE1(K), 21aE2(К), 21bE1(K) и 21bE2(K) в направлении строки скомпонованы, с тем чтобы перекрывать черную матрицу 52(K), когда наблюдаются с направления, перпендикулярного первой подложке. Соответственно, если выравнивание молекул жидкого кристалла нарушается на краевых участках расширенных участков 21аЕ1(К), 21aE2(К), 21bE1(K) и 21bE2(K) в направлении строки, участки подвергаются блокировке света черной матрицей 52, так что отображение не подвергается неблагоприятному влиянию. Поэтому, как описано со ссылкой на LCD 100B и LCD 100C, можно подавлять ухудшение качества отображения, вызванное нарушением выравнивания молекул жидкого кристалла вблизи кромки первого электрода, не предусматривая вышеупомянутую вспомогательную структуру в LCD 100K.
Как описано выше, понятно, что все из расширенных участков могут быть опущены, и область, в которой выравнивание молекул жидкого кристалла нарушается, подвергается блокировке света посредством использования электродного слоя, такого как противоэлектрод 18a(C) запоминающего конденсатора. Однако, как описано выше, предоставление расширенных участков может увеличивать эффективную апертуру.
Затем, со ссылкой на с (a) по (d) Фиг.18, будет пояснена конфигурация жидкокристаллического устройства 100L отображения. Жидкокристаллическое устройство 100L отображения включает в себя четыре первых электрода 21a1(L), 21a2(L), 21b1(L) и 21b2(L) в одном пикселе. На Фиг.18, (a) и (b) - виды сверху подложки TFT (первой подложки) и подложки CF (второй подложки). Фиг.18(a) - вид, на котором металлический слой затвора и металлический слой истока первой подложки изображены штриховкой. Фиг.18(b) - вид, на котором диэлектрический выступ и столбчатый разделитель второй подложки изображены штриховкой. На Фиг.18, (c) и (d) - виды сверху подложки TFT (первой подложки). Фиг.18(c) - вид, показывающий металлический слой затвора и металлический слой истока подложки TFT. Фиг.18(d) - вид, показывающий первые электроды подложки TFT.
Четыре первых электрода 21a1(L), 21a2(L), 21b1(L) и 21b2(L), предусмотренных в каждом пикселе LCD 100L, присоединены к истоковой линии 13 шины через одиночный TFT 14. Управление открыванием/закрыванием TFT 14 выполняется затворным сигналом, подаваемым с затворной линии 12 шины на затвор. Первые электроды 21a1(L), 21a2(L), 21b1 (L) и 21b2 (L) присоединены к стоку TFT 14 и запоминающему противоэлектроду 16c в качестве расширенного участка разводки 16 вывода стока в контактных отверстиях 17a1, 17a2, 17b1 и 17b2, соответственно. Когда TFT 14 переключается в открытое состояние, напряжение истока, подаваемое с истоковой линии 13 шины, подается на первые электроды 21a1(L), 21a2(L), 21b1 (L) и 21b2 (L). Пиксельная структура LCD 100L не является многопиксельной структурой.
Первый электрод 21a2(L) и первый электрод 21b2(L) скомпонованы в верхнем и нижнем положениях вдоль направления столбца пикселей по аналогии с первыми электродами 21a и 21b в жидкокристаллическом устройстве 100B отображения, показанном на Фиг.2, а линия 15 шины CS (разводка запоминающего конденсатора) расположена между первым электродом 21a2(L) и первым электродом 21b2(L). Нижняя кромка первого электрода 21a2(L) и верхняя кромка первого электрода 21a2(L) (обе параллельны направлению строки) скомпонованы, с тем чтобы перекрывать линию 15 шины CS. Более точно, зазор между первым электродом 21a2(L) и первым электродом 21b2(L) расположен на линии 15 шины CS. Когда освоена такая конфигурация, область, в которой нарушается выравнивание молекул жидкого кристалла, подвергается блокированию света линией 15 шины CS, с тем чтобы улучшать качество отображения. В качестве альтернативы, зазор между первым электродом 21a2(L) и первым электродом 21b2(L) может не быть расположен на линии 15 шины CS. Посредством освоения такой конфигурации, можно улучшать коэффициент пропускания.
Каждый из первых электродов 21a1(L) и 21a2(L) имеет прорезь (первый линейный компонент) 22a(L), тянущуюся в первом направлении, когда наблюдается с направления, перпендикулярного первой подложке, и пару кромок, параллельную первому направлению. Каждый из первых электродов 21b1(L) и 21b2(L) имеет прорезь (второй линейный компонент) 22b(L), тянущуюся во втором направлении, отличном от первого направления приблизительно на 90°, и пару кромок, параллельную второму направлению. Азимутальный угол первого направления имеет значение 135° (или 315°), а азимутальный угол второго направления имеет значение 225° (или 45°).
Одна из пары кромок, параллельных первому направлению первого электрода 21a1(L), расположена, с тем чтобы иметь предопределенный зазор с одной из пары кромок, параллельных первому направлению первого электрода 21a2(L). Подобным образом, одна из пары кромок, параллельных второму направлению первого электрода 21b1(L), расположена, с тем чтобы иметь предопределенный зазор с одной из пары кромок, параллельных второму направлению первого электрода 21b2(L). Эти зазоры функционируют в качестве первой структуры стабилизации домена подобно прорезям 22a(K) и 22b (K). Участок выреза (участок без проводящего слоя), включающий в себя другую одну из пары кромок, параллельных первому направлению первого электрода 21a1(L), участок выреза, включающий в себя другую одну из пары кромок, параллельных первому направлению первого электрода 21a2(L), участок выреза, включающий в себя другую одну из пары кромок, параллельных второму направлению первого электрода 21b1(L), и участок выреза, включающий в себя другую одну из пары кромок, параллельных второму направлению первого электрода 21b2(L), функционирует в качестве первой структуры стабилизации домена, соответственно, подобно зазору между первыми электродами 21a1(L) и 21a2(L) и зазору между первыми электродами 21b1(L) и 21b2(L). Другими словами, первая структура стабилизации домена, включенная в пиксель жидкокристаллического устройства 100L отображения, имеет пять первых линейных компонентов, параллельных первому направлению, на более высокой стороне, нежели линия 15 шины CS, и пять вторых линейных компонентов, параллельных второму направлению на более низкой стороне, чем линия 15 шины CS.
Жидкокристаллическое устройство 100L отображения имеет диэлектрический выступ 44 в качестве второй структуры стабилизации домена на стороне слоя жидких кристаллов второго электрода, как показано на Фиг.18(b). На Фиг.18(b), диэлектрический выступ 44 и столбчатый разделитель 44 изображены штриховкой.
Диэлектрический выступ 44 имеет четыре третьих линейных компонента 44a1, 44a2, 44a3 и 44a4 (44a), тянущихся в первом направлении, и четыре четвертых линейных компонента 44b1, 44b2, 44b3 и 44b4 (44b), тянущихся во втором направлении. Когда наблюдаются с направления, перпендикулярного первой подложке, четыре третьих линейных компонента и пять первых линейных компонентов скомпонованы поочередно, и четыре четвертых линейных компонента и пять вторых линейных компонентов скомпонованы поочередно. Посредством первой структуры стабилизации домена и второй структуры стабилизации домена с такими компоновками, четыре вида доменов, в которых молекулы жидкого кристалла наклонены в направлениях, взаимно отличных на приблизительно 90°.
Противоэлектрод 18a запоминающего конденсатора, расширенным образом расположенный на верхней стороне направления столбца от линии 15 шины CS, имеет участок, сформированный расширенным образом, с тем чтобы перекрывать диэлектрический выступ 44a2, и участок, сформированный расширенным образом, с тем чтобы перекрывать диэлектрический выступ 44a3. Противоэлектрод 18b запоминающего конденсатора, расширенным образом расположенный на нижней стороне направления столбца от линии 15 шины CS, имеет участок, сформированный расширенным образом, с тем чтобы перекрывать диэлектрический выступ 44b2, и участок, сформированный расширенным образом, с тем чтобы перекрывать диэлектрический выступ 44b3.
Противоэлектроды 18a и 18b запоминающего конденсатора, которые являются расширенными участками линии 15 шины CS, составляют запоминающий конденсатор (CS) вместе с электродом 16c запоминающего конденсатора, который расположен напротив через изолирующий слой. Контактные отверстия 17a1, 17a2, 17b1 и 17b2 сформированы на запоминающем конденсаторе. Контактные отверстия 17a1, 17a2, 17b1 и 17b2 имеют такую же структуру, как у контактных отверстий 17a(C) или 17b(C), описанных выше со ссылкой на Фиг.4 и Фиг.6.
В жидкокристаллическом устройстве 100L отображения, подобно описанному выше жидкокристаллическому устройству 100K отображения, противоэлектроды 18a и 18b запоминающего конденсатора расположены, с тем чтобы скрывать кольцевые темные линии (смотрите Фиг.3), появляющиеся вблизи правой кромки первого электрода, в жидкокристаллическом устройстве 100B отображения. В материалах настоящей заявки, противоэлектроды 18a и 18b в качестве примера используются как слой блокировки света. В качестве альтернативы, электрод 16c запоминающего конденсатора может использоваться в качестве слоя блокировки света, или может использоваться любой другой электродный слой.
В LCD 100L, противоэлектрод 18a запоминающего конденсатора сформирован, с тем чтобы перекрывать нижний правый угловой участок (расширенный участок 21a2E2(L)) первого электрода 21a, включающего в себя кромку, параллельную направлению строки, и кромку, параллельную направлению столбца. Противоэлектрод 18b запоминающего конденсатора сформирован, с тем чтобы перекрывать верхний правый угловой участок (расширенный участок 21b2E2 (L)) первого электрода 21b(L), включающего в себя кромку, параллельную направлению строки, и кромку, параллельную направлению столбца. Другими словами, каждый из противоэлектродов 18a и 18b запоминающего конденсатора перекрывает по меньшей мере часть кромки, параллельной направлению строки, и по меньшей мере часть кромки, параллельной направлению столбца соответствующего углового участка. Соответственно, в LCD 100L, кольцевые темные лини, показанные на Фиг.3, скрыты противоэлектродами 18a и 18b запоминающего конденсатора.
Противоэлектрод 18a запоминающего конденсатора перекрывает краевые участки диэлектрических выступов 44a2 и 44a3, а противоэлектрод 18b запоминающего конденсатора перекрывает краевые участки диэлектрических выступов 44b2 и 44b3. Соответственно, даже если выравнивание молекул жидкого кристалла нарушается на краевых участках этих структур стабилизации домена, свет блокируется противоэлектродами 18a и 18b запоминающего конденсатора, с тем чтобы не наносить вред качеству отображения. Отмечено, что краевой участок другой структуры стабилизации домена (прорезей 22a(L) и 22b (L) и диэлектрических выступов 44a1, 44a2, 44b1 и 44b2) подвергается блокированию света черной матрицей 52(L) или линией 15 шины CS.
В дополнение, в LCD 100L, подобно LCD 100K, первые электроды 21a1(L), 21a2(L), 21b1(L) и 21b2(L) имеют четыре расширенных участка 21a1E1(L), 21a2E2(L), 21b1E1(L) и 21b2E2(L).
Расширенный участок 21a1E1(L), выступающий в направлении строки (левая сторона на Фиг.18), сформирован на участке, вставленном между первым участком, на котором левая кромка первого электрода 21a1(L) пересекается с продленной линией прорези 22a(L), и вторым участком, на котором левая кромка первого электрода 21a пересекается с диэлектрическим выступом 44a2.
Расширенный участок 21a2E2(L), выступающий в направлении строки (правая сторона на Фиг.18), сформирован на участке, вставленном между первым участком, на котором правая кромка первого электрода 21a2(L) пересекается с прорезью 22a(L), и вторым участком, на котором нижняя кромка первого электрода 21a2(L) пересекается с диэлектрическим выступом 44a3.
Подобным образом, первый электрод 21b1(L) имеет расширенный участок 21b2E1(L), выступающий в направлении строки (левая сторона на Фиг.18) на участке, вставленном между первым участком, на котором левая кромка первого электрода 21b1(L) пересекается с продленной линией прорези 22b(L), и вторым участком, на котором левая кромка первого электрода 21b1(L) пересекается с диэлектрическим выступом 44b2. К тому же, первый электрод 21b2(L) имеет расширенный участок 21b2E2(L), выступающий в направлении строки (правая сторона на Фиг.18) на участке, вставленном между первым участком, на котором правая кромка первого электрода 21b2(L) пересекается с прорезью 22b(L), и вторым участком, на котором верхняя кромка первого электрода 21b2(L) пересекается с диэлектрическим выступом 44b3.
Расширенный участок 21a1E1(L) имеет кромку, параллельную направлению, в котором тянется прорезь 22a(L), имеющая продленную линию, пересекающаяся с кромкой первого участка (первому направлению). Расширенный участок 21a1E1(L) имеет кромку, параллельную направлению столбца. Подобным образом, расширенный участок 21b1E1(L) имеет кромку, параллельную направлению, в котором тянется прорезь 22b(L), имеющая продленную линию, пересекающаяся с кромкой первого участка (второму направлению). Расширенный участок 21b1E1(L) также имеет кромку, параллельную направлению столбца.
Расширенный участок 21a2E2(L) имеет кромку, параллельную направлению, в котором тянется прорезь 22a(L), пересекающаяся с кромкой первого участка (первому направлению). Кромка и кромка прорези 22a(L) являются непрерывными. Расширенный участок 21a2E2(L) также имеет кромку, параллельную направлению строки. Подобным образом, расширенный участок 21b2E2(L) имеет кромку, параллельную направлению, в котором тянется прорезь 22b(L), пересекающаяся с кромкой первого участка (второму направлению). Кромка и кромка прорези 22b(L) являются непрерывными. Расширенный участок 21b2E2(L) также имеет кромку, параллельную направлению строки.
Когда наблюдается с направления, перпендикулярного первой подложке, края в направлении строки этих расширенных участков 21a1E1(L), 21a2E2(L), 21b1E1(L) и 21b2E2(L) расположены, с тем чтобы перекрывать черную матрицу 52(L). Соответственно, даже если выравнивание молекул жидкого кристалла нарушено на краевых участках в направлении строки, расширенные участки 21a1E1(L), 21a2E2(L), 21b1E1 (L) и 21b2E2(L), участки подвергаются блокировке света черной матрицей 52 (L), с тем чтобы не оказывать влияния на отображение. Поэтому, как описано выше в качестве LCD 100K, LCD 100L также подавляет ухудшение качества отображения, вызванное нарушением выравнивания молекул жидкого кристалла вблизи кромок первых электродов, не предусматривая вышеупомянутую вспомогательную структуру.
Должно быть понятно, что, как описано выше, все из расширенных участков могут быть опущены, и, в качестве альтернативы, область, в которой выравнивание молекул жидкого кристалла нарушено, может подвергаться блокированию света посредством использования электродного слоя, такого как противоэлектрода 18a(C) запоминающего конденсатора. Как описано выше, посредством предоставления расширенных участков, эффективная апертура может быть увеличена.
Как описано выше, согласно первому изобретению и/или второму изобретению, можно предусмотреть жидкокристаллическое устройство с MVA, которое может подавлять ухудшение качества отображения, вызванное нарушением выравнивания молекул жидкого кристалла вблизи кромки пиксельного электрода, не предусматривая вышеупомянутой вспомогательной структуры, описанной в Патентном документе 1.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Настоящее изобретение может широко применяться для жидкокристаллических устройств отображения с MVA.
СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ ССЫЛОК
12 Затворная линия шины
13 Истоковая линия шины
14 TFT
15 Линия шины CS
16 Разводка вывода затвора
16c Электрод запоминающего конденсатора
17a, 17b Контактные отверстия
18a, 18b Противоэлектроды запоминающего конденсатора
21 Первый электрод (пиксельный электрод)
21a, 21b Первые электроды (подпиксельные электроды)
21aE1, 21aE2, 21bE1, 21bE2 Расширенные участки
22 Прорези (участки проема), первая структура стабилизации домена
22a Первый линейный компонент (прорезь)
22b Второй линейный компонент (прорезь)
33 Полупроводниковый слой
44 Диэлектрический выступ (ребро), вторая структура стабилизации домена
44a, 44a1, 44a2 Третьи линейные компоненты (диэлектрические выступы)
44b, 44b1, 44b2 Четвертые линейные компоненты (диэлектрические выступы)
52 Черная матрица
62 Столбчатый разделитель
100A-100L Жидкокристаллические устройства отображения