DE102006029909A1

DE102006029909A1 - Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus mit einstellbarem Betrachtungswinkel und Verfahren zum Herstellen derselben

Info

Publication number: DE102006029909A1
Application number: DE102006029909A
Authority: DE
Inventors: In Jae Guachun Chung; Hyun Suk Gunpo Jin; Hyung Seok Sungnam Jang; Deuk Su Yongin Lee
Original assignee: LG Philips LCD Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2026-06-30
Also published as: TW200720797A; JP4644158B2; CN100510860C; DE102006029909B4; US7924375B2; TWI337684B; KR101244547B1; US20070121047A1; CN1975518A; JP2007156403A; KR20070032192A

Abstract

Eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus weist ein erstes Substrat (111) auf und ein zweites Substrat (121), Gate-Leitungen (112) und Daten-Leitungen (115), die einander auf dem ersten Substrat (111) überkreuzen und rote (Pr), grüne (Pg) und blaue (Pb) Subpixel und Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels (Pv) definieren, Dünnschichttransistoren an den Kreuzungspunkten der Gate-Leitungen (112) und der Daten-Leitungen (115), erste Pixelelektroden (117) und erste gemeinsame Elektroden (124), die räumlich im Abstand voneinander angeordnet sind und alternierend an den roten (Pr), grünen (Pg) und blauen (Pb) Subpixeln angeordnet sind, zweite Pixelelektroden (517) an den Subpixeln zur Kontrolle des Betrachtungswinkels (Pv), zweite gemeinsame Elektroden (524) auf dem zweiten Substrat (121) und an Positionen, die den zweiten Pixelelektroden (517) entsprechen, und einer Flüssigkristallschicht (131) zwischen dem ersten Substrat (111) und dem zweiten Substrat (121).

Description

Diese Erfindung beansprucht die Priorität der Koreanischen Patentanmeldung No. 115569/2005, eingereicht am 30. November 2005, die hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen ist.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung und insbesondere auf eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus mit einem einstellbaren Betrachtungswinkel und ein Verfahren zum Herstellen derselben. Obwohl die vorliegende Erfindung einen weiten Anwendungsbereich hat, ist sie insbesondere geeignet, um Privatsphäre und/oder Sicherheit eines Nutzers einer persönlichen Anzeigevorrichtung an einem belebten öffentlichen Platz zu schützen durch selektives Einstellen von Betrachtungswinkeln einer persönlichen Anzeigevorrichtung, die einen LCD-Paneelbildschirm mit In-Plane Schaltungsmodus aufweist.

Eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung hat die größte Aufmerksamkeit unter den Flachbildschirm-Anzeigevorrichtungen auf sich gezogen. Dies kommt daher, dass die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einer niedrigen Leistung und einer hohen Auflösung betrieben werden kann. Ebenso kann sie in einem kleinen Volumen und einer großen Größe hergestellt werden im Vergleich zu einer Kathodenstrahlröhre. Im Allgemeinen wird eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung betrieben, indem optische Anisotropie durch elektrische Felder geändert wird, die an Flüssigkristall angelegt werden, die sowohl Beweglichkeit von Flüssigkeit und optische Eigenschaften von Kristall aufweisen. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung kann in einer Vielzahl von Modi realisiert werden, abhängig von der Eigenschaft des Flüssigkristalls und der Struktur eines Flüssigkristallmusters. Genauer gesagt kann die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung in einem verdreht-nematischen (twisted nematic, TN) Modus betrieben werden, einem Multi-Domänen Modus, einem optisch kompensierten Doppelbrechungsmodus (optically compensated birefringence, OCB), einem In-Plane Schaltungsmodus (in-plane switching, IPS) und einem Vertikal-Ausrichtungsmodus (vertical alignment, VA).

In einem verdreht-nematischen (TN) Modus sind die Richtungsvektoren eines Flüssigkristalls derart angeordnet, dass sie um 90° verdreht sind und ein elektrisches Feld angelegt wird, um die Richtungsvektoren zu kontrollieren. Ein Multi-Domänen Modus wird betrieben, indem ein Pixel in eine Vielzahl von Domänen unterteilt vorliegt, um eine Richtung des Hauptbetrachtungswinkels in jeder Domäne zu ändern, um hierdurch einen weiten Betrachtungswinkel bereitzustellen. In einem optisch kompensierten Doppelbrechungsmodus (OCB) ist ein Kompensationsfilm an der äußeren Oberfläche eines Substrats angebracht, um eine Phasenänderung des Lichts zu kompensieren. In einem In-Plane Schaltungsmodus (IPS) sind zwei Elektroden auf einem Substrat gebildet, so dass Richtungsvektoren des Flüssigkristalls in einer Ebene parallel zu einer Ausrichtungsschicht verdreht werden. Ein Vertikal-Ausrichtungsmodus (VA) erlaubt, lange Achsen der Flüssigkristallmoleküle vertikal zu einer Ebene der Ausrichtungsschicht anzuordnen, indem negative Flüssigkristalle und eine vertikale Ausrichtungsschicht verwendet werden.

Unter anderen, oben beschriebenen Modi beinhaltet die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus ein Farbfiltersubstrat (genannt ein oberes Substrat) und ein Dünnschicht-Matrixsubstrat (genannt ein unteres Substrat), die einander gegenüber und einander zugewandt angeordnet sind und eine Flüssigkristallschicht zwischen den beiden Substraten aufweisen. Zusätzlich ist eine schwarze Matrix auf dem oberen Substrat gebildet, um einen Lichtaustritt zu verhindern, und eine Farbfilterschicht, bestehend aus R-, B- und G-Farbresist zur Verwirklichung von Farben, ist auf der schwarzen Matrix gebildet.

Ebenso beinhaltet das untere Substrat Gate-Leitungen und Daten-Leitungen, die eine Pixeleinheit definieren, Schaltvorrichtungen, die auf den Kreuzungspunkten zwischen Gate-Leitungen und Daten-Leitungen gebildet sind, und eine gemeinsame Elektrode und Pixelelektroden, die so angeordnet sind, dass sie sich abwechselnd überkreuzen und ein transversales elektrisches Feld generieren.

Eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus gemäß dem Stand der Technik wird unter Verweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.

1 zeigt eine Draufsicht auf eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus gemäß dem Stand der Technik und 2 zeigt eine Querschnittansicht entlang I-I' in 1.

Einleitend bezugnehmend auf 1 sind Gate-Leitungen 12 und Daten-Leitungen 15 senkrecht zueinander angeordnet, so dass sie sich auf einem unteren Substrat 11 überkreuzen, um hierdurch Pixel zu definieren, Dünnschichttransistoren (thin film transistors, TFTs) sind auf Kreuzungspunkten angeordnet, an denen sich Gate-Leitungen 12 und Daten-Leitungen 15 kreuzen, eine gemeinsame Leitung 25 ist innerhalb jedes Pixels angeordnet, so dass sie parallel zu Gate-Leitungen 12 verläuft, eine Vielzahl von gemeinsamen Elektroden 24 zweigen von den gemeinsamen Leitungen 25 ab und verlaufen parallel zu den Daten-Leitungen 15, eine Vielzahl von Pixelelektroden 17, von denen jede mit einer jeweiligen der Drain-Elektroden des Dünnschichttransistors verbunden ist und die alternierend zwischen den gemeinsamen Elektroden 24 und parallel bezüglich der gemeinsamen Elektroden 24 angeordnet sind, und Kondensator-Elektroden 26, jede von einer jeweiligen der Pixelelektroden 17 ausgehend und den oberen Bereich der gemeinsamen Leitung 25 überlappend.

Jeder der Dünnschichttransistoren beinhaltet eine Gate-Elektrode 12a, die von einer jeweiligen der Gate-Leitungen 12 abzweigt, eine Gate-isolierende Schicht (nicht dargestellt), die auf der gesamten Oberfläche gebildet ist, die Gate-Elektrode 12a einschließend, eine Halbleiterschicht 14, die auf der Gate-isolierenden Schicht auf der Gate-Elektrode 12a gebildet ist, und eine Source-Elektrode 15a und eine Drain-Elektrode 15b, die von einer jeweiligen der Daten-Leitungen 15 abzweigen und an beiden Seiten der Halbleiterschicht 14 gebildet sind.

Jede der Pixelelektroden 17 ist mit der Drain-Elektrode 15b durch ein Drain-Kontaktloch 19 verbunden. Ebenso ist sowohl die gemeinsame Leitung 25 als auch jede der gemeinsamen Elektroden 24 als eine Einheit gebildet und gleichzeitig mit den Gate-Leitungen 12 gebildet. Sowohl die gemeinsame Leitung 25 als auch jede der gemeinsamen Elektroden 24 ist aus einem Metall mit niedrigem Widerstand, wie Cu, Al, Cr, Mo und Ti, gebildet.

Die Pixelelektroden 17 und die gemeinsamen Elektroden 24 sind alternierend zueinander gebildet. Die Pixelelektroden 17 können gleichzeitig mit den Daten-Leitungen 15 gebildet werden oder können aus einer anderen Schicht von den Daten-Leitungen 15 gebildet sein. Die gemeinsamen Elektroden 24 und die Pixelelektroden 17 können alternierend in einer geraden Linie gebildet sein oder können in einem Zickzack-Muster zueinander gebildet sein.

Die gemeinsamen Elektroden 24 und die Pixelelektroden 17 können aus transparentem leitfähigen Metall gebildet werden, das eine erwünschte Lichtdurchlässigkeit aufweist, wie Indium-Zinn-Oxid (ITO). Eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die die oben beschriebene Struktur aufweist, wird ebenso eine ITO-ITO-Elektroden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit IPS genannt.

Bezugnehmend auf 2 ist ferner eine isolierende Schicht zwischen den gemeinsamen Elektroden 24 und den Pixelelektroden 17 bereitgestellt, um die gemeinsamen Elektroden 24 von den Pixelelektroden 17 elektrisch zu isolieren. Ein Bezugszeichen 13 aus 2 repräsentiert eine Gate-isolierende Schicht, die aus Siliziumnitrid oder Siliziumoxid gebildet ist.

Die gemeinsamen Elektroden 24 können, wie oben beschrieben, zuerst gebildet werden, die Pixelelektroden 17 können später gebildet werden und dann können Bereiche zwischen ihnen mit einer isolierenden Schicht gefüllt werden, um gemeinsame Elektroden 24 von den Pixelelektroden 17 elektrisch zu isolieren. Als eine Alternative können die Pixelelektroden 17 zuerst gebildet werden, die gemeinsamen Elektroden 24 können später gebildet werden und dann können die Bereiche zwischen ihnen mit einer isolierenden Schicht gefüllt werden, um gemeinsame Elektroden 24 von den Pixelelektroden 17 zu trennen. Ebenso können die gemeinsamen Elektroden 24 und die Pixelelektroden 17 aus derselben Schicht ohne dazwischenliegende isolierende Schicht gebildet werden. Eine Schutzschicht 16 zum Schutz einer Reihe von Strukturen wird ferner auf der gesamten Oberfläche inklusive der Pixelelektroden 17 gebildet.

Noch einmal bezugnehmend auf 2 sind schwarze Matrizen 22 auf einem oberen Substrat (i.e. Farbfiltersubstrat) 21 vorgesehen, die einen Lichtaustritt verhindern, und eine Farbfilterschicht 23, die aus R-, G- und B-Farbresist besteht, ist zwischen den schwarzen Matrizen vorgesehen. Eine Deckschicht 29, die die Farbfilterschicht 23 schützt und die Oberfläche der Farbfilterschicht 23 einebnet, ist auf der Farbfilterschicht 23 vorgesehen bereitgestellt. Die schwarzen Matrizen 22 erstrecken sich bis hoch zu den gemeinsamen Elektroden 24 innerhalb der Pixel, die an beiden Enden des unteren Substrats 11 angeordnet sind, um einen Lichtaustritt aus den Kanten der Pixel zu verhindern.

Ebenso ist es möglich, die gemeinsamen Elektroden 24, die an den Rändern der Pixel angeordnet sind, die Daten-Leitungen 15 überlappen zu lassen und eine Funktion der schwarzen Matrix 22 zu übernehmen. In diesem Fall sollte jede der gemeinsamen Elektroden 24 aus einer Licht-blockierenden Schicht wie einer Metallschicht gebildet sein.

Das untere Substrat 11 und das Farbfiltersubstrat 21 der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus sind unter Verwendung eines Dichtungsmittels (nicht dargestellt), das eine adhäsive Eigenschaft aufweist, gekoppelt, so dass sie einander gegenüber stehen und einander zugewandt sind, und eine Flüssigkristallschicht 31 ist zwischen den beiden Substraten gebildet, wie in 2 dargestellt.

Gemäß einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus, die die oben beschriebene Konstruktion aufweist, sind sowohl die gemeinsamen Elektroden 24 als auch die Pixelelektroden 17 auf dem gleichen Substrat gebildet, um Flüssigkristallmoleküle 32 zu rotieren, während die Flüssigkristallmoleküle parallel zu dem unteren Substrat 11 gehalten werden. Eine Spannung wird zwischen den beiden Elektroden angelegt, um ein transversales elektrisches Feld bezüglich des unteren Substrats 11 zu generieren.

Dieses transversale elektrische Feld reduziert Änderungen der Doppelbrechung des Flüssigkristalls bezüglich einer Betrachtungsrichtung. Folglich stellt die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus gemäß im Vergleich mit einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit verdreht-nematischem (TN-) Modus der verwandten Technik einen erwünschten Betrachtungswinkel bereit.

3 zeigt eine Spannungsverteilung einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus gemäß dem Stand der Technik, und 4A und 4B zeigen Draufsichten ohne Anlegen einer Spannung beziehungsweise mit Anlegen einer Spannung.

Bezugnehmend auf 3 ist, wenn eine Spannung von SV an jede der gemeinsamen Elektroden 24 angelegt wird und eine Spannung von 0V an jede der Pixelelektroden 17 angelegt wird, eine Äquipotentialfläche in einem Bereich gerade oberhalb der Elektroden 24 und der Elektroden 17 parallel zu sowohl den Elektroden 24 als auch den Elektroden 17 ausgerichtet und die Äquipotentialfläche ist in einem Bereich, der zwischen den beiden Elektroden 24 und 17 angeorndnet ist, nahezu vertikal ausgerichtet.

Da die Richtung der elektrischen Felder senkrecht zu der Äquipotentialfläche verläuft, ist in einem Bereich, der zwischen der gemeinsamen Elektrode 24 und der Pixelelektrode 17 angeordnet ist, eher ein horizontales elektrisches Feld ausgebildet als ein vertikales elektrisches Feld. Ebenso ist, in einem Bereich, der über sowohl den Elektroden 24 als auch den Elektroden 17 angeordnet ist, eher ein vertikales elektrisches Feld ausgebildet als ein horizontales elektrisches Feld, und sowohl das horizontale elektrische Feld als auch das vertikale elektrische Feld sind in einer Mischform in einem Bereich ausgebildet, der über den Rändern jeder der Elektroden 24 und jeder der Elektroden 17 angeordnet ist.

In der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus wird eine Anordnung des Flüssigkristalls unter Verwendung von elektrischen Feldern kontrolliert. Wenn eine genügend große Spannung an Flüssigkristallmoleküle 32 angelegt wird, die ursprünglich in der gleichen Richtung wie die Transmissionsachse einer der Polarisationsplatten ausgerichtet sind, wie in 4A dargestellt, sind die Längsachsen der Flüssigkristallmoleküle 32 parallel zu der Richtung des elektrischen Felds ausgerichtet, wie in 4B dargestellt. Andererseits sind, wenn die Flüssigkristallmoleküle negative dielektrische Anisotropie aufweisen, die kurzen Achsen der Flüssigkristallmoleküle parallel zu der Richtung des elektrischen Feldes ausgerichtet.

Genauer gesagt sind eine erste Polarisationsplatte und eine zweite Polarisationsplatte an äußeren Oberflächen des unteren Substrats und des oberen Substrats einander gegenüberstehend und einander zugewandt angebracht, dabei derart angeordnet, dass ihre Transmissionsachsen senkrecht aufeinander stehen. Ein normalerweise schwarzer Zustand wird erreicht, indem eine Reibrichtung einer Ausrichtungsschicht auf dem unteren Substrat parallel bezüglich einer Transmissionsachse einer der Polarisationsplatten gebildet wird.

Das bedeutet, wenn eine Spannung nicht angelegt ist, sind die Flüssigkristallmoleküle 32 ausgerichtet wie in 4A dargestellt, so dass ein Schwarzzustand angezeigt wird. Im Gegensatz dazu sind, wenn eine Spannung angelegt ist, die Flüssigkristallmoleküle 32 parallel zu der Richtung des elektrischen Feldes ausgerichtet, wie in 4B dargestellt, so dass hierdurch ein Weißzustand angezeigt wird.

Wie oben beschrieben weist die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus gemäß dem Stand der Technik einen Vorteil auf, einen großen Betrachtungswinkel aufzuweisen. Jedoch gibt es eine Gelegenheit, in der dieser Vorteil ein Problem hervorrufen kann. Zum Beispiel kann, wenn ein Nutzer an einem öffentlichen Platz eine persönliche Anzeigevorrichtung nutzt, die mit einem LCD-Paneel mit IPS-Modus ausgestattet ist, ihre/seine Privatsphäre und/oder Sicherheit durch einen heimlichen Blick einer benachbarten Person verletzt werden.

Um dieses Problem zu lösen, kann ein zusätzliches Flüssigkristallpaneel, das einen Betrachtungswinkel kontrolliert, auf einem Haupt-Flüssigkristallpaneel angebracht werden, um Privatsphäre eines Nutzers zu schützen oder aus einem Sicherheitsgrund. Das zusätzliche Flüssigkristallpaneel bewirkt einen überschüssigen Lichtaustritt in einem Schwarzzustand in einer horizontalen Betrachtungswinkelrichtung, so dass es den Betrachtungswinkel einschränken kann. Jedoch sollte in diesem Fall nicht nur das Flüssigkristallpaneel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels zusätzlich hergestellt werden, sondern ebenso steigen die Dicke und das Gewicht des Produktes um mehr als das Doppelte. Ebenso kann, wenn das Flüssigkristallpaneel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels und das Haupt-Flüssigkristallpaneel aneinander befestigt sind, eine Fehlausrichtung aufgetreten sein. Ebenso kann, da das Licht, das von einer Hintergrund-Beleuchtungseinheit ausgeht, ferner durch das Flüssigkristallpaneel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels fallen sollte, wenn die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung in einem Modus für große Betrachtungswinkel verwendet wird, Front-Helligkeit beträchtlich reduziert sein.

Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung auf eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus mit einem einstellbaren Betrachtungswinkel ausgerichtet und ein Verfahren zur Herstellung derselben, die einem Problem oder mehr Problemen substanziell vorbeugt, die auf Beschränkungen und Nachteile des Standes der Technik zurückzuführen sind.

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus mit einem einstellbaren Betrachtungswinkel und ein Verfahren zur Herstellung derselben bereitzustellen, in der Privatsphäre und/oder Sicherheit eines Notbook-Nutzers sogar an einem belebten öffentlichen Platz geschützt werden kann, indem rote, grüne und blaue Subpixel und Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels gebildet werden.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus mit einem einstellbaren Betrachtungswinkel und ein Verfahren zur Herstellung derselben bereitzustellen, in der ein Modus für kleine Betrachtungswinkel und ein Modus für große Betrachtungswinkel selektiv betrieben werden können.

Zusätzliche Vorzüge, Gegenstände und Merkmale der Erfindung werden teilweise in der folgenden Beschreibung bekanntgemacht und teilweise dem normalen Fachmann bei Prüfung des Folgenden offensichtlich werden oder können durch Anwendung der Erfindung erlernt werden. Die Gegenstände und anderen Vorzüge der Erfindung können durch die Struktur, auf die in der geschriebenen Beschreibung und Ansprüchen hieraus besonders hingewiesen wird, erkannt und erzielt werden, ebenso wie aus den angehängten Zeichnungen.

Um diese Gegenstände und anderen Vorzüge zu erreichen und in Übereinstimmung mit dem Ziel der Erfindung, wie ausgeführt und weitgehend beschrieben, weist eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus auf ein erstes Substrat und ein zweites Substrat, Gate-Leitungen und Daten-Leitungen, die einander auf dem ersten Substrat kreuzen und rote, grüne und blaue Subpixel und Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels definieren, Dünnschichttransistoren an den Kreuzungspunkten der Gate-Leitungen und der Daten-Leitungen, erste Pixelelektroden und erste gemeinsame Elektroden, die räumlich voneinander getrennt sind und abwechselnd an den roten, grünen und blauen Subpixeln angeordnet sind, zweite Pixelelektroden an den Subpixeln zur Kontrolle des Betrachtungswinkels, zweite gemeinsame Elektroden auf dem zweiten Substrat und an Positionen, die den zweiten Pixelelektroden entsprechen, und eine Flüssigkristallschicht zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat.

In einem weiteren Aspekt einer Ausführungsform weist ein Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus auf Bilden von Gate-Leitungen und Daten-Leitungen, die einander auf einem ersten Substrat kreuzen und rote, grüne und blaue Subpixel und Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels definieren, Bilden von Transistoren auf den Kreuzungspunkten der Gate-Leitungen und der Daten-Leitungen, Bilden von ersten gemeinsamen Elektroden parallel zu den Daten-Leitungen und von ersten Pixelelektroden, die alternierend bezüglich der ersten gemeinsamen Elektroden an den roten, grünen und blauen Subpixeln angeordnet sind, Bilden von zweiten Pixelelektroden an den Subpixeln zur Kontrolle des Betrachtungswinkels, Bilden von zweiten gemeinsamen Elektroden an Positionen, die den zweiten Pixelelektroden an dem zweiten Substrat entsprechen, und Bilden einer Flüssigkristallschicht zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat.

In einem weiteren Aspekt einer Ausführungsform beinhaltet eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung rote, grüne und blau Subpixel, die auf einem ersten Substrat erste Pixelelektroden und alternierend angeordnet/freigelegt erste gemeinsame Elektroden aufweisen, Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels, die auf dem ersten Substrat zweite Pixelelektroden und auf einem zweiten Substrat zweite gemeinsame Elektroden aufweisen, und eine Flüssigkristallschicht zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat.

In einem weiteren Aspekt einer Ausführungsform beinhaltet eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung erstes Substrat und zweites Substrat, die einander gegenüber und einander zugewandt angeordnet sind, Gate-Leitungen und Daten-Leitungen, die einander auf dem ersten Substrat kreuzen und die mindestens vier Subpixel von erstem Subpixel bis vierten Subpixel innerhalb einer Pixeleinheit definieren, Dünnschichttransistoren an den Kreuzungspunkten der Gate-Leitungen und der Daten-Leitungen, erste Pixelelektroden und erste gemeinsame Elektroden, die räumlich voneinander getrennt und alternierend angeordnet sind an den ersten Subpixeln bis dritten Subpixeln, zweite Pixelelektroden an den vierten Subpixeln, an denen die ersten Pixelelektroden und erste gemeinsame Elektroden nicht angeordnet sind, wobei der vierte Subpixel während eines Aus-Zustands in einem Modus für große Betrachtungswinkel betrieben wird und während eines Ein-Zustands in einem Modus für kleine Betrachtungswinkel, zweite gemeinsame Elektroden auf dem zweiten Substrat und an Positionen, die den zweiten Pixelelektroden entsprechen, und eine Flüssigkristallschicht zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat.

Es ist zu bemerken, dass beide, die vorgehende allgemeine Beschreibung und die nachstehende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung exemplarisch und erläuternd sind und vorgesehen sind, weitere Erklärungen der Erfindung wie beansprucht bereitzustellen.

Die begleitenden Zeichnungen, die beigefügt sind, um ein weitergehendes Verständnis der Erfindung zu liefern und die eingefügt sind in und einen Teil der Anmeldung darstellen, illustrieren Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung, um das Prinzip der Erfindung zu erklären. In den Zeichnungen:

1 zeigt eine Draufsicht einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus gemäß dem Stand der Technik;

2 zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie I-I' aus 1;

3 zeigt eine Darstellung einer Spannungsverteilung einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus;

4A und 4B zeigen Draufsichten ohne Anlegen einer Spannung beziehungsweise mit Anlegen einer Spannung;

5 zeigt eine Draufsicht einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

6A und 6B zeigen Querschnittansichten entlang II-II' aus 5 eines Modus für große Betrachtungswinkel;

7A und 7B zeigen Graphen, die Transmissionseigenschaften der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus aus 5 in einem Modus für große Betrachtungswinkel darstellen;

8 zeigt eine Änderung des Kontrastverhältnisses in Abhängigkeit von einem Betrachtungswinkel in Subpixeln zur Kontrolle des Betrachtungswinkels, wenn die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus aus 5 in einem Modus für große Betrachtungswinkel betrieben wird;

9A bis 9C zeigt Querschnittansichten der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus entlang II-II' aus 5, betrieben in einem Modus für kleine Betrachtungswinkel;

10A und 10B zeigen Graphen, die Transmissionseigenschaften der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus aus 5 darstellen, betrieben in einem Modus für kleine Betrachtungswinkel;

11 zeigt eine Änderung des Kontrastverhältnisses in Abhängigkeit von einem Betrachtungswinkel in Subpixeln zur Kontrolle des Betrachtungswinkels, wenn die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus aus 5 in einem Modus für kleine Betrachtungswinkel betrieben wird;

12 zeigt eine Draufsicht, die einen Teilbereich eines Farbfiltersubstrats (i.e. eines oberen Substrats) in einem Flüssigkristallpaneel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;

13 zeigt eine Querschnittansicht entlang III-III' aus 12;

14 zeigt eine Draufsicht einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

15 zeigt eine Draufsicht einer Leitungsstruktur, die in einem oberen Substrat einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus aus 14 gebildet ist.

16 zeigt eine Draufsicht auf ein Dünnschichttransistor-Substrat und ein Farbfiltersubstrat einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
17 zeigt eine Draufsicht auf ein Dünnschichttransistor-Substrat und ein Farbfiltersubstrat einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bezug wird nun im Detail genommen auf die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wobei Beispiele derselben in den beigefügten Zeichnungen illustriert sind.
5 zeigt eine Draufsicht auf eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und 6A und 6B zeigen Querschnittansichten eines Modus für große Betrachtungswinkel entlang II-II' aus 5.
Eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein unteres Substrat, ein oberes Substrat und eine Flüssigkristallschicht, die zwischen dem unteren Substrat und dem oberen Substrat eingefügt ist. Ebenso beinhaltet die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung einen roten Subpixel, einen grünen Subpixel, einen blauen Subpixel und einen Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels.
Der rote Subpixel, der grüne Subpixel und der blaue Subpixel, die in dem oberen Substrat gebildet sind, enthalten rote Farbfilter, grüne Farbfilter und blaue Farbfilter, in dieser Reihenfolge. Jeder der Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels enthält eine gemeinsame Elektrode zur Kontrolle des Betrachtungswinkels statt eines Farbfilters.
Ebenso ist die gemeinsame Elektrode zur Kontrolle des Betrachtungswinkels mit einer gemeinsamen Leitung zur Kontrolle des Betrachtungswinkels verbunden, die sich bis an einen äußeren Rand eines Flüssigkristall-Anzeigepaneels erstreckt.
Eine Vielzahl von gemeinsamen Elektroden und von Pixelelektroden sind abwechselnd in den roten Subpixeln, den grünen Subpixeln und den blauen Subpixeln des unteren Substrats gebildet, so dass beim Anlegen einer Spannung ein transversales elektrisches Feld generiert wird. Jede der Pixelelektroden zur Kontrolle des Betrachtungswinkels ist in Form einer Sprosse ausgebildet, so dass sie jeder der gemeinsamen Elektroden zur Kontrolle des Betrachtungswinkels gegenüber angeordnet und dieser zugewandt angeordnet ist, so dass beim Anlegen einer Spannung ein vertikales elektrisches Feld zwischen jeder der Pixelelektrode zur Kontrolle des Betrachtungswinkels und jeder der gemeinsamen Elektroden zur Kontrolle des Betrachtungswinkels generiert wird.
Wenn sich jeder der Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels in einem Aus-Zustand befindet, arbeitet die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung in einem Modus für große Betrachtungswinkel unter Verwendung der roten Subpixel, der grünen Subpixel und der blauen Subpixel. Im Gegensatz dazu arbeitet die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung in einem Modus für kleine Betrachtungswinkel durch den generierten Lichtaustritt bei einem seitlichen Betrachtungswinkel, wenn sich jeder der Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels in einem Ein-Zustand befindet. Die Grenzen des Betrachtungswinkels werden kontrolliert, indem mindestens ein Spannungspegel kontrolliert wird, der an jede der zweiten Pixelelektroden angelegt wird, wenn jeder der Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels in einem Modus für kleine Betrachtungswinkel betrieben wird.
Eine Konstruktion einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun genauer beschrieben, mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.
Bezugnehmend auf 5, 6A und 6B beinhaltet ein unteres Substrat 111 einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von in Linien angeordneten Gate-Leitungen 112 und eine Vielzahl von Daten-Leitungen 115, die die Gate-Leitungen 112 senkrecht überkreuzen, wobei die Gate-Leitungen 112 und die Daten-Leitungen 115 Subpixel Pr, Pg, Pb und Pv definieren. Dünnschichttransistoren (TFTs) sind auf den Kreuzungspunkten von Daten-Leitungen und Gate-Leitungen gebildet, um eine Spannung in roten Subpixeln Pr, grünen Subpixeln Pg und blauen Subpixeln Pb zu schalten. Ferner beinhaltet das untere Substrat 111 eine Vielzahl von gemeinsamen Elektroden Vcom 124, von denen jede mit einer jeweiligen der gemeinsamen Leitungen 125 verbunden ist, die parallel zu den Gate-Leitungen 112 verlaufen, und vertikal in eine Pixeleinheit hinein abzweigt. Jede Pixelelektrode 117 ist mit einem jeweiligen der Dünnschichttransistoren verbunden und verläuft parallel zu den gemeinsamen Elektroden 124.
Bezugnehmend auf 6A und 6B wird ferner eine Gate-isolierende Schicht 113 zwischen den Gate-Leitungen 112 und den Daten-Leitungen 115 gebildet, gebildet durch Abscheiden einer anorganischen isolierenden Schicht wie SiNx und SiOx unter Verwendung von plasmagestützter chemischer Gasphasenabscheidung (PECVD).
Die Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels Pv beinhalten Dünnschichttransistoren an jedem der Kreuzungspunkte zwischen den Gate-Leitungen 112 und den Daten-Leitungen 115, um eine Spannung zu schalten, und Pixelelektroden zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 517, die mit den Dünnschichttransistoren verbunden sind und innerhalb jedem der Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels Pv eine Sprossenform aufweisen.
Eines der anorganischen isolierenden Materialien, wie SiNx und SiOx, und ein organisches isolierendes Material wie Benzocyclobuten (BCB) und Material auf Acrylbasis, ist auf der gesamten Oberfläche einschließlich der Daten-Leitung 115 abgeschieden, um einen Schutzfilm 116 zu bilden, der die gesamte Oberfläche einebnet und eine darin gebildete Struktur schützt.
Jeder der Dünnschichttransistoren enthält eine Gate-Elektrode 112a, die von jeder der Gate-Leitungen 112 abzweigt, eine Gate-isolierende Schicht 113, die auf der gesamten Oberfläche einschließlich der Gate-Elektrode 112a gebildet ist, eine Halbleiterschicht 114, die gebildet ist, indem nacheinander undotiertes amorphes Silizium (a – Si) und dotiertes amorphes Silizium (n + a – Si) abgeschieden werden, letzteres durch Ionenimplantierung von Unreinheiten in die Gate-isolierende Schicht 113 auf der Gate-Elektrode 112a gebildet, und Source-Elektroden 115a und Drain-Elektroden 115b, die von den Daten-Leitungen 115 abzweigen und an beiden Rändern der Halbleiterschicht 114 gebildet sind. Jeder der Dünnschichttransistoren kontrolliert eine Spannung, die an eine Pixeleinheit P angelegt wird. Ebenso ist jede der Pixelelektroden 117 mit der Drain-Elektrode 115b durch ein erstes Kontaktloch 119a verbunden.
Die Gate-Leitungen 112 und Daten-Leitungen 115 können aus Metall mit geringem Widerstand, wie Cu, Al, Aluminium-Neodym (AlNd), Mo, Cr, Ti, Ta und MoW, gebildet sein. Die gemeinsamen Leitungen 125 werden gleichzeitig mit der Bildung der Gate-Leitungen 112 gebildet.
Ebenso werden die gemeinsamen Elektroden 124 und die Pixelelektroden 117 gleichzeitig aus transparentem leitfähigen Metall gebildet, das eine erwünschte Lichtdurchlässigkeit aufweist, wie Indium-Zinnoxid oder Indium-Zinkoxid. Die gemeinsamen Elektroden 124 können aus einer Metallschicht mit geringem Widerstand gebildet werden, die von den gemeinsamen Leitungen 125 abzweigen, wenn die gemeinsamen Leitungen 125 gebildet werden.
Das bedeutet, dass die gemeinsamen Elektroden 124 aus Indium-Zinnoxid oder Indium-Zinkoxid gebildet werden können, welches ein transparentes leitfähiges Material darstellt, das für Licht durchlässig ist. Dann können gemeinsame Elektroden 124 aus der gleichen Schicht wie die Pixelelektroden 117 gebildet werden. Alternativ dazu kann sie aus der gleichen Schicht wie die Gate-Leitungen 112 gebildet werden. Ebenso können die gemeinsamen Elektroden 124 in einer oberen Schicht auf den Pixelelektroden 117 gebildet werden oder sie können in einer unteren Schicht unter den Pixelelektroden 117 gebildet werden. Ebenso können die Pixelelektroden 117 aus der gleichen Schicht wie die gemeinsamen Elektroden 124 gebildet werden, solange die Pixelelektroden 117 und die gemeinsamen Elektroden keinen Kurzschluss verursachen.
Ein Ende jeder der gemeinsamen Elektroden 124 ist elektrisch mit einer jeweiligen der gemeinsamen Leitungen 125 durch ein zweites Kontaktloch 119b verbunden, so dass eine Spannung von jeder der gemeinsamen Leitungen 125 daran angelegt werden kann. Um eine Spannung anzulegen, werden die Pixelelektroden 117 an ihren einen Enden zusammengeschlossen, um mit der Drain-Elektrode 115b jedes der Dünnschichttransistoren verbunden zu werden. Sowohl jede der gemeinsamen Elektroden 124 als auch jede der Pixelelektroden 117 wird als gerade Linie oder in einer Zickzackform gebildet. Die gemeinsamen Elektroden 124 und die Pixelelektroden 117 werden alternierend und parallel zueinander gebildet.
12 zeigt eine Draufsicht eines Teilbereichs eines Farbfiltersubstrats (i.e. eines oberen Substrats) in einem Flüssigkristall-Anzeigepaneel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und 13 zeigt eine Querschnittansicht entlang III-III' aus 12.
Bezugnehmend auf 6A und 6B, 12 und 13 werden schwarze Matrizen 122, gebildet aus einem Metall wie Cr oder CrOx, die eine optische Dichte von 3.5 oder höher aufweisen, oder aus einem organischen Material wie auf Kohlenstoff basierendes Material, auf dem oberen Substrat 121, das dem unteren Substrat 111 gegenüber liegt und ihm zugewandt ist, gebildet, um Lichtaustritt in Bereichen der Dünnschichttransistoren, den Gate-Leitungen 112, den Daten-Leitungen 115 und den benachbarten Bereichen zu verhindern.
Ebenso wird eine Farbfilterschicht 123, in der rote, grüne, blaue Farbresists, die farbgebende Farbstoffe enthalten, in einer Reihe angeordnet sind, in roten Subpixeln Pr, grünen Subpixeln Pg und blauen Subpixeln Pb auf dem oberen Substrat 121 gebildet. Eine Deckschicht 129 wird auf der Farbfilterschicht 123 gebildet, so dass eine innere Oberfläche des oberen Substrats 121 eingeebnet wird.
Jede der gemeinsamen Elektroden zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 524, gebildet aus einem transparenten Elektrodenmaterial, ist in jedem der Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels Pv des oberen Substrats 121 gebildet. Die gemeinsamen Elektroden zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 524 sind aus einem transparenten leitfähigen Metall gebildet, das erwünschte Lichtdurchlässigkeit aufweist, wie Indium-Zinnoxid und Indium-Zinkoxid. Ebenso ist jede der gemeinsamen Elektroden zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 524 mit einer jeweiligen der gemeinsamen Leitungen zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 525 verbunden, die auf jeder der schwarzen Matrizen 122 gebildet sind und sich bis zu einem äußeren Rand erstrecken, so dass ein Signal angelegt werden kann.
Die gemeinsamen Leitungen zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 525 können aus einem transparenten leitfähigen Metall gebildet werden, das erwünschte Lichtdurchlässigkeit aufweist, wie Indium-Zinnoxid und Indium-Zinkoxid, oder können aus einem Metall mit geringem Widerstand wie Cu, Al, AlNd (Aluminium-Neodym), Mo, Cr, Ti, Ta und MoW gebildet werden.
Das untere Substrat 111 und das obere Substrat 121 sind so verbunden, dass sie einander gegenüber liegen und einander zugewandt sind, indem ein Dichtungsmittel (nicht dargestellt) entlang den Rändern der Substrate aufgebracht wird und das eine adhäsive Eigenschaft aufweist. Eine Flüssigkristallschicht 131 ist zwischen den beiden Substraten gebildet.
Eine erste Polarisationsplatte 161 und eine zweite Polarisationsplatte 162, die an äußeren Oberflächen des unteren Substrats und des oberen Substrats befestigt sind, sind derart angeordnet, dass ihre Transmissionsachsen senkrecht aufeinander stehen. Ein normalerweise Schwarzzustand wird durch Verwendung einer Reibrichtung einer Ausrichtungsschicht erhalten, die auf dem unteren Substrat 111 parallel zu einer Transmissionsachse einer der Polarisationsplatten gebildet ist.
Eine Zellöffnung von jedem der Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels Pv ist gleich groß oder größer als Zellöffnungen der roten Subpixel Pr, der grünen Subpixel Pg und der blauen Subpixel Pb. Diese Anordnung vergrößert eine Zellöffnung, so dass Helligkeit mit einem Betrachtungswinkel erhöht werden kann. Dadurch kann ein Kontrastverhältnis in dieser Konstruktion reduziert werden.
Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung (LCD) mit In-Plane Schaltungsmodus (IPS), die die oben genannte Konstruktion aufweist, kann in einem Modus für große Betrachtungswinkel oder in einem Modus für kleine Betrachtungswinkel betrieben werden. Wenn die LCD mit IPS in dem Modus für große Betrachtungswinkel betrieben wird, wird eine Schwarz-Spannung an jeden der Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels Pv angelegt oder nicht angelegt. Andererseits wird, wenn die LCD mit IPS in einem Modus für kleine Betrachtungswinkel betrieben wird, eine Spannung an jedem der Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels Pv angelegt.
Es wird ein vertikales elektrisches Feld in jedem der Subpixel zur Kontrolle des Öffnungswinkels Pv generiert, um Flüssigkristallmolekülen zu ermöglichen, sich darin in vertikaler Richtung zu bewegen. Folglich ist als Transmissionszustand, betrachtet von der Vorderseite, ein Schwarzzustand beibehalten, unabhängig vom Anlegen einer Spannung. Ein Transmissionszustand bei Betrachtung aus einem seitlichen Winkel kann durch Anlegen einer Spannung geändert werden.
Während des Modus für große Betrachtungswinkel wird eine Schwarz-Spannung an die Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels Pv angelegt, um einen Schwarzzustand zu generieren. Wenn eine Spannung nicht an jedem der roten Subpixel Pr, der grünen Subpixel Pg und der blauen Subpixel Pb angelegt wird, sind Flüssigkristallmoleküle 132 angeordnet wie in 6A dargestellt, so dass ein Schwarzzustand angezeigt wird. Im Gegensatz dazu sind Flüssigkristallmoleküle 132 parallel zur Richtung eines elektrischen Feldes angeordnet, wenn eine Spannung an jedem der roten Subpixel Pr, der grünen Subpixel Pg und der blauen Subpixel Pb angelegt wird, wie in 6B dargestellt, so dass ein Weißzustand angezeigt wird.
Wie oben beschrieben kann die Flüssigkristall-Anzeige mit In-Plane Schaltungsmodus gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dem Modus für große Betrachtungswinkel oder in dem Modus für kleine Betrachtungswinkel betrieben werden. Wenn die LCD mit IPS-Modus in dem Modus für große Betrachtungswinkel betrieben wird, sind Farben von schwarz bis weiß in dem großen Betrachtungswinkel realisiert, indem eine Spannung an jeden der roten Subpixel, der grünen Subpixel und der blauen Subpixel angelegt wird, und die Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels Pv sind ausgeschaltet, um einen Schwarzzustand zu erhalten.
7A und 7B zeigen Graphen, die Transmissionseigenschaften in einem Modus für große Betrachtungswinkel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen. 8 zeigt eine Änderung des Kontrastverhältnisses in Abhängigkeit von einem Betrachtungswinkel in Subpixeln zur Kontrolle des Betrachtungswinkels, wenn eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Modus für große Betrachtungswinkel betrieben wird.
Bezugnehmend auf 7A und 7B weisen die Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels Pv eine Durchlässigkeit von etwa 0% auf, um einen Schwarzzustand während des Modus für große Betrachtungswinkel beizubehalten. Jeder der roten Subpixel Pr, der grünen Subpixel Pg und der blauen Subpixel Pb weisen eine Durchlässigkeit von nahezu 0% auf und nehmen einen Schwarzzustand an, wenn eine Spannung nicht angelegt wird (i.e. Aus-Zustand), und nehmen einen Weißzustand über den gesamten Betrachtungswinkel an, wenn eine Spannung angelegt wird (i.e. Ein-Zustand), so dass der Bildschirm von einem Nutzer betrachtet werden kann.
Ebenso ist während des Modus für große Betrachtungswinkel ein Kontrastverhältnis einheitlich und exzellent über den gesamten Betrachtungswinkel, was in dem Graph aus 8 dargestellt ist.
Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nutzt ein Auswahlsignal, um selektiv zwischen dem Modus für große Betrachtungswinkel und dem Modus für kleine Betrachtungswinkel zu schalten. Wenn der Modus für große Betrachtungswinkel durch das Auswahlsignal ausgewählt wird, wird jeder der Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels ausgeschaltet. Wenn der Modus für kleine Betrachtungswinkel durch das Auswahlsignal ausgewählt wird, wird jeder der Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels eingeschaltet.
Arbeitweisen der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beim Betrieb in dem Modus für kleine Betrachtungswinkel wird im Folgenden im Detail beschrieben werden.
9A bis 9C zeigen Querschnittansichten entlang II-II' aus 5 einer LCD mit IPS in einem Modus für kleine Betrachtungswinkel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 10A und 10B zeigen Transmissionseigenschaften während eines Modus für kleine Betrachtungswinkel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 11 zeigt eine Änderung des Kontrastverhältnisses in Abhängigkeit von einem Betrachtungswinkel in Subpixeln zur Kontrolle des Betrachtungswinkels, wenn eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Modus für kleine Betrachtungswinkel betrieben wird.
9A zeigt eine Querschnittansicht einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus in einem Modus für kleine Betrachtungswinkel, wenn eine Spannung nicht angelegt ist (Aus-Zustand), und 9B zeigt eine Querschnittansicht einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus in einem Modus für kleine Betrachtungswinkel, wenn eine Spannung angelegt ist (Ein-Zustand).
Gemäß der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus, die in einem Modus für kleine Betrachtungswinkel betrieben wird, ist ein vertikales elektrisches Feld zwischen jeder der gemeinsamen Elektroden zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 524 und jeder der Pixelelektroden zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 517 in jedem der Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels gebildet, so dass Flüssigkristallmoleküle 132 vertikal ausgerichtet vorliegen.
Bezugnehmend auf 9A und 10A wird, wenn eine Spannung nicht angelegt wird, ein horizontales elektrisches Feld zwischen jeder der gemeinsamen Elektroden 124 und jeder der Pixelelektroden 117 in jedem der roten Subpixel, der grünen Subpixel und der blauen Subpixel nicht gebildet, werden Flüssigkristallmoleküle 132, die zwischen jeder der gemeinsamen Elektroden 124 und jeder der Pixelelektroden 117 ausgerichtet sind, nicht aus einer ursprünglichen Anordnung herausbewegt, so dass die Flüssigkristallmoleküle 132 normalerweise einen Schwarzzustand bilden.
Ebenso wird ein vertikales elektrisches Feld zwischen jeder der Pixelelektroden zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 517 des unteren Substrats und jeder der gemeinsamen Elektroden zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 524 des oberen Substrats in jedem der Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels Pv gebildet, so dass Flüssigkristallmoleküle 132 vertikal aufgerichtet und ausgerichtet sind.
Folglich wird eine Phasendifferenz der Flüssigkristallmoleküle 132 in einem frontalen Betrachtungswinkel nicht generiert und somit ist normalerweise ein Schwarzzustand gebildet. Im Gegensatz dazu wird für einen Betrachtungswinkel aus seitlicher Richtung durch die aufgerichteten Flüssigkristallmoleküle 132 in den Subpixeln zur Kontrolle des Betrachtungswinkels in beträchtlichem Umfang Verzögerung generiert und somit ein Kontrast reduziert. Folglich ist der seitliche Betrachtungswinkel eingeschränkt und somit ist ein kleiner Bertachtungswinkel erreicht.
Ebenso werden, bezugnehmend auf 9B und 10A, da ein horizontales elektrisches Feld zwischen jeder der gemeinsamen Elektroden 124 und jeder der Pixelelektroden 117 gebildet wird, wenn eine Spannung angelegt wird (Ein-Zustand), Längsachsen der Flüssigkristallmoleküle 132, die zwischen jeder der gemeinsamen Elektroden 124 und jeder der Pixelelektroden 117 enthalten sind, so ausgerichtet, dass sie parallel zu der Richtung des elektrischen Feldes stehen. Wenn die Flüssigkristallmoleküle 132 negative dielektrische Anisotropie aufweisen, sind die kurzen Achsen der Flüssigkristallmoleküle 132 so ausgerichtet, dass sie parallel zu der Richtung des elektrischen Feldes stehen.
Andererseits wird ein vertikales elektrisches Feld zwischen jeder der Pixelelektroden zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 517 des unteren Substrats 111 und jeder der gemeinsamen Elektroden zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 524 des oberen Substrats 121 in jedem der Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels Pv gebildet, so dass Flüssigkristallmoleküle 132 vertikal aufgerichtet und ausgerichtet sind.
Folglich ist ein Weißzustand als vollständiger Anblick aus frontalen Betrachtungswinkeln sichtbar, aber durch die aufgerichteten Flüssigkristallmoleküle, die in den Subpixeln zur Kontrolle des Betrachtungswinkels Pv enthalten sind, wird in beträchtlichem Umfang Verzögerung generiert. Wenn von den Betrachtungswinkeln aus seitlichen Richtungen eingesehen wird, ist ein Kontrast reduziert, wobei die seitlichen Betrachtungswinkel beeinträchtigt werden. Als ein Resultat ist ein kleiner Betrachtungswinkel erreicht.
Gemäß der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die die oben beschriebene Konstruktion aufweist, wird eine Spannung an jeden der Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels Pv angelegt und ihre Durchlässigkeit ist nahezu 0%. Solchermaßen ist während des Modus für kleine Betrachtungswinkel ein Schwarzzustand erreicht, wenn aus frontalen Betrachtungswinkeln eingesehen wird, und ein Weißzustand ist erreicht, wenn aus seitlichen Betrachtungswinkeln (i.e. horizontalen Betrachtungswinkeln) eingesehen wird, wie in 10B dargestellt.
Wie oben beschrieben, wird die Verzögerung für Betrachtungswinkel aus seitlichen Richtungen in beträchtlichem Umfang durch die aufgerichteten Flüssigkristallmoleküle 132, die in jedem der Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels Pv enthalten sind, generiert und Kontrast ist reduziert. Solchermaßen ist der horizontale/seitliche Betrachtungswinkel eingeschränkt und der kleine Betrachtungswinkel ist erreicht, wie in 11 dargestellt.
Bezugnehmend auf 9C ist es möglich, ein vertikales elektrisches Feld zu kontrollieren, das zwischen jeder der gemeinsamen Elektroden zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 524 und jeder der Pixelelektroden zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 517 gebildet wird, indem eine während des Modus für kleine Betrachtungswinkel an jeden der Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels Pv angelegte Spannung kontrolliert wird. Folglich kann der Verzögerungsgrad der Flüssigkristallmoleküle 132 in Betrachtungswinkeln aus horizontaler Richtung kontrolliert werden.
Das bedeutet, dass ein vertikales elektrisches Feld zwischen jeder der Pixelelektroden zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 517 und jeder der gemeinsamen Elektroden zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 524, die in jedem der Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels enthalten sind, durch mindestens einen Pixel-Spannungspegel gebildet werden kann. Folglich kann ein Nutzer einen Betrachtungswinkel, in dem ein Bildschirm eingesehen werden kann, so weit wie gewünscht kontrollieren.
Dementsprechend stellt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einem Nutzer variable Betrachtungsbereiche bereit und stellt einen hochauflösenden Bildschirm ohne Unannehmlichkeiten bereit, sogar wenn die Anzeige von einer Person oder mehr Personen genutzt wird.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die roten Subpixel Pr, die grünen Subpixel Pg, die blauen Subpixel Pb und die Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels Pv auf verschiedene Arten angeordnet sein. Zum Beispiel können die roten Subpixel, die grünen Subpixel, die blauen Subpixel und die Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels horizontal angeordnet sein, wie im Folgenden beschrieben wird.
14 zeigt eine Draufsicht einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Da die Bezugsnummern aus 14 die gleichen sind wie in 5 wird eine detaillierte Beschreibung davon weggelassen.
Wie in 14 dargestellt, können die roten Subpixel Pr, die grünen Subpixel Pg und die blauen Subpixel Pb und die Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels Pv entsprechend der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung horizontal angeordnet vorliegen. Ebenso können die Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels zufällig angeordnet sein und die roten Subpixel Pr, die grünen Subpixel Pg und die blauen Subpixel Pb können auf verschiedene Arten angeordnet sein.
15 zeigt eine Draufsicht einer Leitungsstruktur, die in einem oberen Substrat einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gebildet ist.
Bezugnehmend auf 15 ist das obere Substrat 121 geteilt in einen Anzeigebereich mit Bildschirmfunktion A, in dem Flüssigkristallmoleküle so angesteuert werden, dass sie einen Bildschirm anzeigen, und einen äußeren Randbereich B, der einen Anzeigebereich ohne Bildschirmfunktion B darstellt. Der Anzeigebereich mit Bildschirmfunktion A des oberen Substrats 121 beinhaltet die roten Subpixel Pr, die grünen Subpixel Pg und die blauen Subpixel Pb, die in dieser Reihenfolge rote, grüne und blaue Farbfilter aufweisen. Der Anzeigebereich mit Bildschirmfunktion A beinhaltet ebenso die Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels Pv, von denen jeder nicht einen Farbfilter aufweist, sondern die gemeinsame Elektrode zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 524 aufweist.
Ebenso ist jede der gemeinsamen Elektroden zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 524 mit jeweils einer der gemeinsamen Leitungen zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 525 verbunden, die sich jeweils bis an den äußeren Rand B des oberen Substrats 121 erstrecken. Eine leitfähige Leitung 531 ist entlang des äußeren Randes B gebildet und die leitfähige Leitung 531 ist mit der gemeinsamen Leitung zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 525 verbunden. Wenn die gemeinsamen Leitungen zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 525 aus dem gleichen Material gebildet sind wie das der gemeinsamen Elektroden zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 524, kann die leitfähige Leitung 531 ebenso gemeinschaftlich strukturiert werden, unter Verwendung des gleichen Materials wie das der gemeinsamen Elektroden zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 524. Ebenso kann die leitfähige Leitung 531 aus einer Metallleitung gebildet sein und mit den gemeinsamen Leitungen zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 525 verbunden sein.
Wenn die gemeinsamen Leitungen zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 525 aus Metallleitungen gebildet sind, das nicht das gleiche Material ist wie das der gemeinsamen Elektroden zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 524, kann die leitfähige Leitung 531 gemeinschaftlich strukturiert werden, wobei die gleichen Metallleitungen wie die der gemeinsamen Leitungen zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 525 genutzt werden. Alternativ dazu kann die leitfähige Leitung 531 aus den gleichen Materialien wie die der gemeinsamen Elektroden zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 524 gebildet sein und mit den gemeinsamen Leitungen zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 525 verbunden sein.
Ebenso beinhaltet die leitfähige Leitung 531, die auf dem oberen Substrat 121 gebildet ist, mindestens eine leitfähige Verbindungsstruktur 533 (z.B. Ag dot), die an einer vorbestimmten Position gebildet wird, um das obere Substrat und das untere Substrat zu verbinden, so dass die leitfähige Leitung 531 ein Kontrollsignal von dem unteren Substrat erhalten kann.
Folglich nutzt, wenn die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dem Modus für große Betrachtungswinkel oder in einem Modus für kleine Betrachtungswinkel betrieben wird, die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ein Auswahlsignal, um zwischen dem Modus für große Betrachtungswinkel und dem Modus für kleine Betrachtungswinkel zu schalten. Wenn der Modus für große Betrachtungswinkel durch das Auswahlsignal ausgewählt wird, werden die Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels Pv ausgeschaltet. Wenn der Modus für kleine Betrachtungswinkel durch das Auswahlsignal ausgewählt wird, werden die Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels Pv eingeschaltet.
Wenn der Modus für kleine Betrachtungswinkel ausgewählt wird, wird der Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels Pv eingeschaltet und eine Steuerspannung wird angelegt, die von einem Schaltkreis-Substrat des unteren Substrats eingegeben wird in die leitfähige Leitung 531 durch die leitfähige Verbindungsstruktur 533 zur Verbindung des oberen Substrats und des unteren Substrats, und wird angelegt an die gemeinsamen Elektroden zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 524 durch die gemeinsamen Leitungen zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 525, die elektrisch mit der leitfähigen Leitung 531 verbunden sind. Solchermaßen kann ein vertikales elektrisches Feld zwischen den gemeinsamen Elektroden zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 524 (dargestellt in 12) und den Pixelelektroden zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 517 (dargestellt in 5) kontrolliert werden. Folglich kann ein Verzögerungsgrad in der horizontalen Richtung des Betrachtungswinkels der Flüssigkristallmoleküle 132 ebenso kontrolliert werden, so dass der Modus für kleine Betrachtungswinkel realisiert ist.
Ferner können eine Reihe von Strukturen mit der leitfähigen Leitung 531 verbunden sein, um Elektrostatik zu vermeiden.
16 und 17 sind Draufsichten auf ein Dünnschichttransistor-Substrat und ein Farbfiltersubstrat einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bezugnehmend auf 16 enthält eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus eine Vielzahl von Gate-Leitungen 112 und Daten-Leitungen 115, die einander vertikal kreuzen und Subpixel Pr, Pg, Pb und Pv definieren. Dünnschichttransistoren (TFTs), die eine Gate-Elektrode 112a, Source-Elektrode 115a und Drain-Elektrode 115b aufweisen, sind in jedem Bereich gebildet, in dem die Gate-Leitungen 112 und Daten-Leitungen 115 einander kreuzen, um die Subpixel Pr, Pg, Pb und Pv zu schalten. Ferner ist eine Vielzahl von gemeinsamen Elektroden Vcom 124 mit einer ersten gemeinsamen Leitung 125 verbunden, die parallel zu den Gate-Leitungen 112 verläuft. Jede Pixelelektrode 117 ist mit jeweils einem TFT verbunden und verläuft parallel zu der gemeinsamen Elektrode. Zusätzlich ist eine zweite Pixelelektrode 517 (i.e. Pixelelektrode zur Kontrolle des Betrachtungswinkels) mit dem TFT verbunden und weist innerhalb jedes der Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels Pv eine Sprossenform auf.
17 zeigt eine Draufsicht eines Farbfiltersubstrats (oder oberen Substrats) einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 17 dargestellt, erstrecken sich schwarze Matrizen 122 aus Metall von dem oberen Substrat 121, das dem unteren Substrat 111 gegenüberliegt und zugewandt ist, um Lichtaustritt aus TFT-Bereichen, den Gate-Leitungen 112, den Daten-Leitungen 115 und den benachbarten Bereichen zu verhindern. Die schwarzen Matrizen können aus Metall gebildet sein, das eine optische Dichte von 3.5 oder höher aufweist, wie Cr und CrOx oder einem organischen Material wie einem auf Kohlenstoff basierendem Material.
Ferner ist eine zweite gemeinsame Leitung 525 in Bereichen zwischen dem Farbresist roter Farbe R und dem Farbresist blauer Farbe B und dem Farbresist grüner Farbe G gebildet und der gemeinsamen Elektrode zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 524. Jede gemeinsame Elektrode zur Kontrolle des Betrachtungswinkels 524 aus einem transparenten Elektrodenmaterial wie Indium-Zinnoxid ist in jedem der Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels Pv des oberen Substrats 121 gebildet.
In dieser Ausführungsform sind die ersten gemeinsamen Leitungen 125 und die zweiten gemeinsamen Leitungen 525 auf dem ersten Substrat bzw. dem zweiten Substrat gebildet, so dass sie sich überlappen, wenn die beiden Substrate aneinander befestigt werden.
Mit einer solchen Anordnung kann eine Fehlausrichtung des Flüssigkristalls verhindert werden und ein besseres Aperturverhältnis kann erreicht werden. Zusätzlich kann sie einen plötzlichen Abfall der Spannungsdifferenz reduzieren.
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann selektiv ein Modus für große Betrachtungswinkel oder ein Modus für kleine Betrachtungswinkel in der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus betrieben werden, wobei Privatsphäre und/oder Sicherheit eines Nutzers einer persönlichen Anzeigevorrichtung an dem belebten öffentlichen Platz geschützt wird.
Ebenso kontrollieren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung einen Betrachtungswinkel, indem die Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels innerhalb des Flüssigkristallpaneels bereitgestellt sind, ohne zusätzlich eine separate Vorrichtung auf der Außenseite des Flüssigkristallpaneels installiert wird, um den Betrachtungswinkel zu kontrollieren, wobei das Herstellungsverfahren vereinfacht wird und erwünschte Lichtausbeute erreicht wird.
Ferner stellt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf flexible Weise variable Betrachtungsbereiche für einen Nutzer bereit und erlaubt einem Nutzer, eine hochauflösenden Bildschirm bequem einzusehen, selbst wenn die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung von einer Person oder mehr Personen genutzt wird.
Es ist offensichtlich für den Fachmann, dass verschiedene Änderungen und Variationen der vorliegenden Erfindung gemacht werden können. Also ist es beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung die Änderungen und Variationen dieser Erfindung abdeckt, sofern sie sich innerhalb des Anwendungsbereichs der beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalenten befinden.

Claims

Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus, aufweisend: ein erstes Substrat (111) und ein zweites Substrat (121); Gate-Leitungen (112) und Daten-Leitungen (115), die einander auf dem ersten Substrat (111) kreuzen und rote Subpixel (Pr), grüne Subpixel (Pg), blaue Subpixel (Pb) und Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels (Pv) definieren; Dünnschichttransistoren an den Kreuzungspunkten der Gate-Leitungen (112) und der Daten-Leitungen (115); erste Pixelelektroden (117) und erste gemeinsame Elektroden (124), die räumlich im Abstand voneinander angeordnet sind und abwechselnd an den roten Subpixeln (Pr), den grünen Subpixeln (Pg) und den blauen Subpixeln (Pb) angeordnet sind; zweite Pixelelektroden (517) an den Subpixeln zur Kontrolle des Betrachtungswinkels (Pv); zweite gemeinsame Elektroden (524) auf dem zweiten Substrat (121) und an Positionen, die den zweiten Pixelelektroden (517) entsprechen; und eine Flüssigkristallschicht (131) zwischen dem ersten Substrat (111) und dem zweiten Substrat (121).
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend eine erste Polarisationsplatte (161) und eine zweite Polarisationsplatte (162), die an einer Seite des ersten Substrats (111) und einer Seite des zweiten Substrats (121), in dieser Reihenfolge, befestigt sind.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend rote Farbfilter (R), grüne Farbfilter (G) und blaue Farbfilter (B) auf den roten Subpixeln (Pr), den grünen Subpixeln (Pg) und den blauen Subpixeln (Pb), in dieser Reihenfolge.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend schwarze Matrizen (122) an Grenzbereichen der Subpixel und der Dünnschichttransistoren.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend zweite gemeinsame Leitungen (525), die mit den zweiten gemeinsamen Elektroden (524) verbunden sind und die sich bis zu einem äußeren Rand der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung erstrecken.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die zweiten gemeinsamen Leitungen (525) aus einem von transparentem leitfähigen Material und Metall gebildet sind.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die zweiten gemeinsamen Elektroden (525) aus einem transparenten leitfähigen Material gebildet sind.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels (Pv) eine Zellöffnung aufweisen, die gleich oder größer ist als die der roten Subpixel (Pr), grünen Subpixel (Pg) und blauen Subpixel (Pb).
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die ersten gemeinsamen Elektroden (124) und die ersten Pixelelektroden (117) in einer geraden Linie oder in einer Zickzackform gebildet sind.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend einen Treiber-Schaltkreis, um mindestens einen Pixel-Spannungspegel bereitzustellen, um ein vertikales elektrisches Feld zwischen den zweiten Pixelelektroden (517) an den Subpixeln zur Kontrolle des Betrachtungswinkels (Pv) und den zweiten gemeinsamen Elektroden (524) zu generieren.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die zweiten gemeinsamen Leitungen (525) mit einer leitfähigen Leitung an einem äußeren Rand des zweiten Substrats (121) verbunden sind.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 11, ferner aufweisend eine leitfähige Verbindungsstruktur, um das erste Substrat (111) und das zweite Substrat (121) elektrisch miteinander zu verbinden.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend erste gemeinsame Leitungen (125) bzw. zweite gemeinsame Leitungen (525) auf dem ersten Substrat (111) bzw. dem zweiten Substrat (121), die einander überlappen.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei die zweite Pixelelektrode (517) mit der ersten gemeinsamen Leitung (125) verbunden ist.
Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit In-Plane Schaltungsmodus, aufweisend: Bilden von Gate-Leitungen (112) und Daten-Leitungen (115), die einander auf einem ersten Substrat (111) kreuzen und rote Subpixel (Pr), grüne Subpixel (Pg), blaue Subpixel (Pb) und Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels (Pv) definieren; Bilden von Transistoren an den Kreuzungspunkten der Gate-Leitungen (112) und der Daten-Leitungen (115); Bilden von ersten gemeinsamen Elektroden (124) parallel zu den Daten-Leitungen (115) und erste Pixelelektroden (117), die hinsichtlich der ersten gemeinsamen Elektroden (124) an den roten Subpixeln (Pr), den grünen Subpixeln (Pg) und den blauen Subpixeln (Pb) alternierend angeordnet sind; Bilden von zweiten Pixelelektroden (517) an den Subpixeln zur Kontrolle des Betrachtungswinkels (Pv); Bilden von zweiten gemeinsamen Elektroden (524) an Positionen, die den zweiten Pixelelektroden (517) an dem zweiten Substrat (121) entsprechen; und Bilden einer Flüssigkristallschicht (131) zwischen dem ersten Substrat (111) und dem zweiten Substrat (121).
Verfahren gemäß Anspruch 15, ferner aufweisend Bilden einer Polarisationsplatte auf einer Seite jedes, des ersten Substrats (111) und des zweiten Substrats (121).
Verfahren gemäß Anspruch 15, ferner aufweisend Bilden von roten Farbfiltern (R), grünen Farbfiltern (G) und blauen Farbfiltern (B) auf dem zweiten Substrat (121).
Verfahren gemäß Anspruch 15, ferner aufweisend zweite gemeinsame Leitungen (525) zum Verbinden mit den zweiten gemeinsamen Elektroden (524).
Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei jede der zweiten gemeinsamen Elektroden (524) aus einem transparenten leitfähigen Material gebildet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 18, wobei die zweiten gemeinsamen Leitungen (525) aus einem transparenten leitfähigen Material oder Metall gebildet sind.
Verfahren gemäß Anspruch 17, ferner aufweisend Bilden von schwarzen Matrizen (122) an Grenzen der Farbfilter.
Verfahren gemäß Anspruch 17, ferner aufweisend eine Deckschicht (129) auf den Farbfiltern.
Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei die ersten gemeinsamen Elektroden (124) aus dem gleichen Material gebildet werden wie die Gate-Leitungen (112).
Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei die ersten gemeinsamen Elektroden (124) aus dem gleichen Material gebildet werden wie die ersten Pixelelektroden (117).
Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei an die zweiten gemeinsamen Elektroden (524) und die zweiten Pixelelektroden (517) eine Spannung angelegt wird, um ein vertikales elektrisches Feld zu generieren.
Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei die Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels (Pv) in einem Modus für große Betrachtungswinkel einen Aus-Zustand annehmen und in einem Modus für kleine Betrachtungswinkel einen Ein-Zustand.
Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei an die zweiten Pixelelektroden (517) an den Subpixeln zur Kontrolle des Betrachtungswinkels (Pv) mindestens ein Spannungspegel angelegt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 18, ferner aufweisend Bilden einer leitfähigen Leitung, die elektrisch mit den zweiten gemeinsamen Leitungen (525) an einem äußeren Rand des zweiten Substrats (121) verbunden ist.
Verfahren gemäß Anspruch 18, ferner aufweisend Bilden einer leitfähigen Verbindungsstruktur an der leitfähigen Leitung nach dem Bilden der Flüssigkristallschicht (131) zwischen dem ersten Substrat (111) und dem zweiten Substrat (121).
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, aufweisend: rote Subpixel (Pr), grüne Subpixel (Pg) und blaue Subpixel (Pb), die erste Pixelelektroden (117) und erste gemeinsame Elektroden (124) aufweisen, die abwechselnd auf einem ersten Substrat (111) angeordnet sind; Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels (Pv), die zweite Pixelelektroden (517) auf dem ersten Substrat (111) aufweisen und zweite gemeinsame Elektroden (524) auf einem zweiten Substrat (121); und eine Flüssigkristallschicht (131) zwischen dem ersten Substrat (111) und dem zweiten Substrat (121).
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 30, wobei die Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels (Pv) bei Anlegen keiner Spannung in einem Modus für große Betrachtungswinkel betrieben sind, und die Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels (Pv) bei Anlegen einer Spannung in einem Modus für kleine Betrachtungswinkel betrieben sind.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 30, wobei die angelegte Spannung ein transversales elektrisches Feld in den roten Subpixeln (Pr), den grünen Subpixeln (Pg) und den blauen Subpixeln (Pb) bildet und ein vertikales elektrisches Feld in den Subpixeln zur Kontrolle des Betrachtungswinkels (Pv) ohne Anlegen einer Spannung.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 30, wobei die Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels (Pv) schwarze Farben während des Aus-Zustands und weiße Farben während des Ein-Zustands produzieren.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 30, wobei an die zweiten Pixelelektroden (517) mindestens ein Spannungspegel angelegt wird, um Grenzen eines Betrachtungswinkels zu kontrollieren, wenn die Subpixel zur Kontrolle des Betrachtungswinkels (Pv) in dem Modus für kleine Betrachtungswinkel betrieben wird.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, aufweisend: erstes Substrat (111) und zweites Substrat (121), einander zugewandt; Gate-Leitungen (112) und Daten-Leitungen (115), die einander auf dem ersten Substrat (111) kreuzen und mindestens vier Subpixel aus erstem bis viertem Subpixel innerhalb einer Pixeleinheit definieren; Dünnschichttransistoren an den Kreuzungspunkten der Gate-Leitungen (112) und der Daten-Leitungen (115); erste Pixelelektroden (117) und erste gemeinsame Elektroden (124), die räumlich im Abstand voneinander angeordnet sind und an den ersten bis dritten Subpixeln alternierend angeordnet sind; zweite Pixelelektroden (517) an den vierten Subpixeln, an denen die ersten Pixelelektroden (117) und die ersten gemeinsamen Elektroden (124) nicht angeordnet sind, wobei der vierte Subpixel in einem Modus für große Betrachtungswinkel während eines Aus-Zustands und in einem Modus für kleine Betrachtungswinkel während eines Ein-Zustands betrieben wird; zweite gemeinsame Elektroden (524) auf dem zweiten Substrat (121) und an Positionen, die den zweiten Pixelelektroden (517) entsprechen; und eine Flüssigkristallschicht (131) zwischen dem ersten Substrat (111) und dem zweiten Substrat (121).
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 35, wobei die angelegte Spannung ein vertikales elektrisches Feld in den Subpixeln zur Kontrolle des Betrachtungswinkels (Pv) beim Anlegen der Spannung bildet.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 35, wobei der vierte Subpixel (Pv) bei einem normalen Winkel kein Licht durchlässt und bei einem schrägen Winkel Licht in Abhängigkeit von einer angelegten Spannung durchlässt.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 35, wobei an die zweiten Pixelelektroden (517) mindestens ein Spannungspegel angelegt wird, um Grenzen eines Betrachtungswinkels zu kontrollieren, wenn der vierte Subpixel (Pv) in dem Modus für kleine Betrachtungswinkel betrieben wird.