CN1106000C - 带有虚设电极的显示器件 - Google Patents

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Abstract

包括一种电-光介质(2)，例如一种(超)扭曲向列型的LCD的显示器件，其中对用于抵消电-光性能方面的差别(变色)的附加(虚设)电极的开关性能的电容性影响通过给该附加电极加一个固定电压或在另一个基板上，特别是在该图形电极的非重叠部分上，设置该虚设电极的一个图形来进行补偿。

Description

带有虚设电极的显示器件
本发明涉及一种在二个带有在重叠位置上确定象素的电极的支撑板之间包括一种电-光介质的显示器件。本发明特别涉及这样一种显示器件，其中至少在一个支撑板上的电极延伸于该支撑板上超出象素区域的范围内，在该范围内该电极配有驱动元件。
该电-光介质例如是一种液晶材料，特别是一种(超)扭曲向列液晶材料。
将这种显示器件用于测量仪器、仪表控制板等的字母数字显示，但也用于例如计算机监视屏。
上述的这种类型的显示器件是众所周知的。在超扭曲向列液晶显示器件中特别可能(但不是唯一的)产生的一个问题是因为二个支撑板间的距离在各处不相同而产生的变色现象。值得注意的是在二个确定象素的电极(之间)的位置上的该距离不同于在一个电极和一个没有设置电极的支撑板(之间)的位置上的该距离。由于在电极的较大的厚度处色差增加，故该问题经常在下述的显示器件内发生：其中至少在一个支撑板上的电极延伸于该支撑板上超出象素区域的范围内，在该范围内该电极配有驱动元件，这是因为电极的径迹应有一个最小厚度以保证良好的接触、以便连接这些驱动元件，例如通过“玻璃上的芯片”(COG)技术。此外，一个确定的厚度是有利的，这是因为在电极二端将有较小的电压降以及得到更均匀的显示。为达此目的最小厚度约为100nm。
本发明的一个目的是尽可能缓解上述问题。
为此，按照本发明的一种显示器件的特征在于至少在第一支撑板上的确定象素的电极间提供其厚度大致与确定象素的电极的厚度相同的附加电极，其特征还在于该显示器件包括在工作期间对该附加电极提供电压的装置。
通过在确定象素的电极间提供附加电极，可实现液晶层厚度不同，由此显著减少变色现象。由于可对附加电极提供电压，故可防止由于通过该附加电极的电串扰而对象素提供错误的图形内容。
一种按照本发明的显示器件，其中至少在第一支撑板上的电极延伸于该支撑板上超出象素区域的范围内，在该范围内该电极配有驱动元件，该显示器件的特征在于至少在第一支撑板上的确定象素的电极间提供其厚度大致与确定象素的电极的厚度相同的附加电极，其特征还在于该显示器件包括在工作期间对该附加电极提供电压的装置。在这种情况下该附加电极具有至少100nm的厚度。
对该附加电极加一个电压并不总是很容易的，这是因为例如外部连线的数目是尽可能被限制的。在这种情况下，按照本发明的一种显示器件的特征在于在第一支撑板上的确定象素的电极间提供其厚度大致与确定象素的电极的厚度相同的附加电极，该附加电极主要出现于下述位置：如横穿该显示器件来观察的话，该位置出现于在另一个支撑板上的确定象素的电极之间。这一点可限制串扰。
要注意的是，提供附加(虚设)电极以抑制变色现象这一点本身从JP-A3-290621号专利中已得知，但该专利中不对该电极提供电压(它们是电绝缘的)，同时也不存在任何关于提供一个给定的图形以防止串扰的问题。
该电极和附加电极最好由相同材料，例如铟锡氧化物制成。一个额外的优点是这种材料的抗反射效应。
虽然减少变色现象和串扰的办法包括在第一基板上提供附加电极，但也可将该办法推广到第二基板。
因而，对附加电极提供固定电压的本显示器件的另一个实施例的特征在于在另一个支撑板上的确定象素的电极之间提供其厚度大致与确定象素的电极的厚度相同的附加电极，其特征还在于在工作期间对另一个支撑板上的附加电极提供电压的装置。对附加电极设置一个图形的本显示器件的另一个实施例的特征在于在另一个支撑板上的确定象素的电极之间提供其厚度大致与确定象素的电极的厚度相同的附加电极，该附加电极主要出现于下述位置：如横穿该显示器件来观察的话，该位置出现于在第一支撑板上的确定象素的电极之间。
最好在实际的图象面之外的区域内也配置附加电极以便在整个表面上得到最小的厚度变动。
为此，按照本发明的显示器件的另一个实施例的特征在于至少在一个支撑板上的附加电极大体上跨越沿确定象素的电极和连接到其上的馈电电极暴露的支撑板表面的一部分在整个支撑板上延伸。
从下述的实施例以及关于实施例所作的说明中，本发明的这些和另外的方面将会显而易见。
在这些图中：
图1是按照本发明的一种显示器件的一部分的示意性平面图，
图2是在图1的II-II线上取的示意性剖面图，
图3是在图1的III-III线上取的示意性剖面图，
图4示意性地示出图1的一部分，而
图5是按照本发明的另一种显示器件的一部分的示意性平面图，以及
图6是按照本发明的又一种显示器件的一部分的示意性平面图。
这些图是示意性的，并不是按比例制图的，通常用相同的参照号表示对应部分。
图1、2和3是一种液晶显示器件的一部分的示意性平面图和在图1的II-II线和III-III线上取的剖面图，该液晶显示器件包括一个带有一种扭曲向列液晶材料2的液晶单元1，在本例中该液晶材料2是一种出现于二个设置电极5、6的例如玻璃的基板3、4之间的超扭曲向列液晶材料，该电极5、6在本例中是透明的，并由例如铟锡氧化物(ITO)制成。该器件还包括定向层7、8，该定向层7、8对基板的内壁上的液晶材料以下述方式进行定向：使得在本例中该单元具有例如一个240°的扭曲角。如需要的话，本器件还包括一个或二个极化器(未示出)和常规的在ITO和玻璃间和/或在ITO和定向层间的绝缘层。在这种情况下，该液晶材料具有正的光各向异性和正的介电各向异性。
该显示装置还包括(见图2)一个或更多个驱动元件10，在本例中是集成电路(ICs)，通过“在玻璃上的芯片”(COG)技术，例如通过热压或焊接，其方式是凸点11形成一个与这些导电电极5的良好的导电接触，将该驱动元件10连接到电极5上。与所示出的对于导体5的情况类似，可通过“在玻璃上的芯片”技术将基板4上的导体6连接到电极6上。
为了通过凸点11得到令人满意的电接触，该电极应具有至少为100nm的厚度。此外，在这样一种厚度下，ITO电极的电阻对显示效应的影响很小。这意味着在支撑板的原来距离处的液晶层厚度，例如为6μm，变成在象素的位置处的约5.8μm的厚度，在相对于支撑板配置图形电极的位置处该厚度可能约为5.9μm，在不出现图形电极的位置处的原来的厚度约为6μm。这种厚度变动导致色差，该色差可通过在电极5、6间提供其厚度大致与电极5、6的厚度相同的附加电极15、16以减少液晶层2厚度的变动来得到部分补偿。由于工艺-技术的原因，附加电极15、16最好用与电极5、6相同的材料来制成。
但是，在实践中这种解决办法似乎是不充分的，以下将参照图4对此进行说明。该图示出下述情况：一个附加电极16相对于二个电极5a、5b而设置，中间夹着液晶材料，如图1、2所示。假定附加电极16和电极5a、5b的重叠部分具有表面A1和A2。如电极5a、5b分别例如用电压+Vd、和-Vd来驱动(在数据图象显示器件中这样的电压是常见的)，则由于电容性串扰，相对(浮起)的附加电极16得到一个V＝((A1-A2)/(A1+A2))·Vd的电压。在附加电极16和电极5a、5b间的电压差将分别是V1＝-2(A2/(A1+A2)·Vd和V2＝2(A1/(A1+A2)·Vd。如这些电压超过液晶材料的阈值电压，不需要的信息将会显示出来。按照本发明，可通过抑制上述电容性串扰来防止此种现象的产生。为此，通过在图1、2和3的实施例中示意性地示出的连线15′、16′将附加电极15、16接地(图1、2)或连接到一个固定电压源(图3)。为了保证这样一种附加电极的工作尽可能令人满意，将电极与附加电极间的距离选得尽可能小，例如最多100μm，最好至多50μm。在更短的距离处，由于工艺容差的缘故，短路的危险增加。
如果例如由于图形布置的技术问题或其它原因不可能连接附加电极，可通过在电极重叠的位置处的相对支撑板上不设置附加电极来截断电容性耦合。然后该附加电极15、16得到一个以图5中的例子方式示出的图形。
当然本发明不限于所示出的例子，但上述的办法(将附加电极接地或连接到一个固定电极，将附加电极设置为一个图形以避免重叠)也适用于其它显示器件，例如对于如不使用COG技术的较薄的电极经迹5、6或对于具有较小的扭曲角的扭曲向列液晶层。在这二种情况下，由于串扰和图形内容(变色)的影响所导致的不正确的信息的危险减少。本发明也适用于其它的因光性质其层厚起一定作用的电-光介质。在第二基板上的附加电极16也可以通过电极26(以虚线示出)如图6所示相对于在实际图象面之外的确定象素的电极5的一部分作为在第一基板上的确定象素的电极5的一种结构而出现，附加电极15和15′(在实际图象面之外)出现于确定象素的电极5之间，同时附加电极(虚设电极)26相对于位于第一基板上的连接电极5′在第二基板上出现。
总之，本发明提供一种包括一种电-光介质，例如一种(超)扭曲向列型的LCD的显示器件，其中对用于抵消电-光性能方面的差别(变色)的附加(虚设)电极的开关性能的电容性影响通过给该附加电极加一个固定电压或在另一个基板上(特别是在该图形电极的非重叠的部分上)设置该虚设电极的一个图形来进行补偿。

Claims (4)

1.一种在二个支撑板间包括一种电-光介质的显示器件，第一支撑板设有电极而第二支撑板设有至少一个电极，该电极在重叠部分的位置上确定象素，其中在图象再生区域中，在至少第一支撑板上的确定象素的电极之间，设有与确定象素的电极的厚度基本上相同的附加电极，其特征在于，所述显示器件包括在工作期间对附加电极提供电压的装置。
2.根据权利要求1所述的显示器件，其特征在于，在第二支撑板上，在图象再生区域中，在确定象素的电极之间，设有与确定象素的电极的厚度基本上相同的附加电极，并且其中所述显示器件包括在工作期间对第二支撑板上的附加电极提供电压的装置。
3.根据权利要求1或2所述的显示器件，其特征在于，附加电极具有至少100nm的厚度。
4.根据权利要求1或2所述的显示器件，其特征在于，附加电极和确定象素的电极由同样的材料制成。
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