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Diese Anmeldung betrifft eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung und ein Herstellungsverfahren davon.
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Die Wichtigkeit einer Flachpanelanzeige (FPD, flat panel display) wurde im Anschluss an die Entwicklung der Multimedia-Technologie betont. In Antwort auf diesen Trend wurden verschiedene flache Anzeigen, wie zum Beispiel Flüssigkristallanzeigen, Plasmaanzeigepanels und organische Feldemissionsanzeigen in die Praxis umgesetzt. Unter diesen weisen einige Anzeigevorrichtungen, z.B. Flüssigkristallanzeigevorrichtungen und organische Feldemissionsanzeigen, Vorrichtungen und Leitungen auf, die in einer Dünnschichtform auf einem Substrat durch Abscheiden, Ätzen und so weiter gebildet sind.
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Das Ansteuerungsprinzip der Flüssigkristallanzeigen verwendet optische Anisotropie- und Polarisationseigenschaften von Flüssigkristallen. Flüssigkristalle weisen aufgrund ihrer schlanken und langen Struktur eine Richtungsabhängigkeit (Direktionalität) auf. Daher ist es möglich, die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle zu steuern, indem ein künstliches elektrisches Feld an den Flüssigkristall angelegt wird. Folglich, indem die Anordnungsrichtung der Flüssigkristallmoleküle entsprechend gesteuert wird, wird die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle geändert, so dass einfallendes Licht durch optische Anisotropie in die Ausrichtungsrichtung der Flüssigkristallmoleküle gebrochen wird, um dadurch eine Bildinformation anzuzeigen.
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Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung weist ein Farbfiltersubstrat mit einer darauf gebildeten Gegenelektrode, ein Arraysubtrat mit darauf gebildeten Pixelelektroden und zwischen die zwei Substrate gefülltem Flüssigkristall auf. In den Flüssigkristallanzeigevorrichtungen weist eine Emissionsanzeigevorrichtung mit vertikalem elektrischem Feld, die ein elektrisches Feld vertikal zwischen der Gegenelektrode und den Pixelelektroden anlegt, eine hohe Lichtdurchlässigkeit und ein hohes Öffnungsverhältnis auf, weist aber ebenfalls einen schlechten Blickwinkel auf. Viele Verfahren wurden zum Lösen der oben genannten Probleme vorgeschlagen, und ein Beispiel davon ist eine Emissionsanzeigevorrichtung mit horizontalem elektrischem Feld. Jedoch zeigt eine Emissionsanzeigevorrichtung mit horizontalem elektrischem Feld weniger Änderung in der Doppelbrechung abhängig von einer Blickwinkelrichtung, so dass sie verglichen mit der Emissionsanzeigevorrichtung mit vertikalem elektrischem Feld eine verbesserte Blickwinkelkenngröße aufweist.
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Vor kurzem wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die ein Blickwinkelansteuerungsverfahren implementiert, vorgeschlagen, um für einen Benutzer selektiv einen Modus mit breitem Blickwinkel oder einen Modus mit engem Blickwinkel, wenn an einem Dokument gearbeitet wird, das aus Sicherheitsgründen wichtig ist, anzusteuern. Jedoch weist eine herkömmliche Flüssigkristallanzeigevorrichtung aufgrund von Struktur- und Herstellungsprozessgründen einen dicken Isolationsschichtbereich auf, der darauf gebildet ist, und eine Abweichung in den kritischen Abmessungen eines Pixels, das zum Steuern eines Blickwinkels wirkt, wird größer, um dadurch das Öffnungsverhältnis zu reduzieren und die enge Blickwinkelkenngröße einzuschränken, und daher ist eine Verbesserung derselben notwendig.
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DE 102006029909 A1 beschreibt eine Flüssigkristallanzeige mit einem Flüssigkristallpanel, aufweisend Rot-, Grün- und Blau-Subpixel und ein Blickwinkelsteuerungs-Subpixel, wobei das Blickwinkelsteuerungs-Subpixel eine untere transparente Elektrode und eine obere transparente Elektrode aufweist, und die untere transparente Elektrode auf einem ersten Substrat gebildet ist.
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US 2008/0068543 A1 beschreibt eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einem Flüssigkristallpanel mit transparenten FFS-Subpixeln und einem reflektiven ECB-Subpixel.
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DE 10013219 A1 ,
DE 19959674 A1 und
US 6404466 B1 beschreiben jeweils weitere Flüssigkristallanzeigevorrichtungen, wobei das Öffnungsverhältnis der Anzeigevorrichtungen jeweils unter Verwendung einer zusätzlichen Elektrode in jedem Subpixel verbessert ist.
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US 2007/0146608 A1 beschreibt eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die ein weißes Subpixel von RGBW-4-Subpixeln als eine Komponente zum Steuern der Ansicht verwendet, derart dass in einem Streufeldschalt-Modus ein enger Betrachtungswinkel oder ein weiter Betrachtungswinkel realisiert werden.
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Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung stellt eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem Hauptanspruch bereit.
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Gemäß einem weiteren Aspekt stellt eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung ein Herstellungsverfahren einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem Nebenanspruch 9 bereit.
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Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die begleitenden Zeichnungen, die enthalten sind, um ein weiteres Verständnis der Erfindung zu ermöglichen und in dieser Beschreibung enthalten sind und einen Teil davon bilden, stellen Ausführungsformen der Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung zum Erklären der Prinzipien der Erfindung.
- 1 ist ein Blockdiagramm zum schematischen Erklären einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung;
- 2 ist eine Draufsicht, die schematisch ein Flüssigkristallpanel gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt;
- 3 ist ein Querschnitt, die einen Ansteuerungsmodus von in 2 gezeigten Subpixeln zeigt;
- 4 ist eine Draufsicht, die schematisch ein Blickwinkelsteuerungs-Subpixel gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt;
- 5 ist eine Querschnittsansicht eines Bereichs A-B in 4;
- 6 ist eine Querschnittsansicht eines Bereichs C-D in 4;
- 7 ist eine Querschnittsansicht eines Bereichs E-F in 4;
- 8 ist eine Querschnittsansicht eines Bereichs G-H in 4;
- 9 ist eine Querschnittsansicht eines Blickwinkelsteuerungs-Subpixels;
- 10 ist eine Ansicht zum Erklären eines Unterschieds zwischen einem Vergleichsbeispiel und einer beispielhaften Ausführungsform;
- 11 bis 16 sind Draufsichten zum Erklären eines Herstellungsverfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
- 17 ist eine Ansicht, die eine Schwarzmatrixschicht auf der Draufsicht in 16.
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Es wird jetzt im Detail auf Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, wovon Beispiele in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind.
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Nachstehend wird eine Ausführungsform der Erfindung im Detail mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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Bezugnehmend auf 1 weist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung ein Flüssigkristallpanel 10, einen Datenansteuerungsschaltkreis 12, der mit Datenleitungen D1-Dm des Flüssigkristallpanels 10 verbunden ist, einen Gateansteuerungsschaltkreis 13, der mit den Gateleitungen G1-Gn des Flüssigkristallpanels 10 verbunden ist, ein Taktsteuerungsgerät 11 zum Steuern des Datensteuerungsschaltkreises 12 und des Gateansteuerungsschaltkreises 13 und eine Spannungsversorgungseinheit 15 zum Erzeugen einer Betriebsspannung auf.
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Das Flüssigkristallpanel 10 weist ein erstes Substrat und ein damit verbundenes zweites Substrat mit einer dazwischen angeordneten Flüssigkristallschicht auf. Ein Pixelarray des ersten Substrats weist Dünnschichttransistoren, die an den Kreuzungsabschnitten der Datenleitungen D1-Dm und der Gateleitungen G1-Gn gebildet sind und Pixelelektroden, die mit den Dünnschichttransistoren verbunden sind, auf. Jede der Flüssigkristallzellen des Pixelarray wird durch einen Spannungsunterschied zwischen einer Datenspannung, die durch die Dünnschichttransistoren an die Pixelelektrode angelegt ist, und einer Gegenspannung, die an eine Gegenelektrode angelegt ist, angesteuert, und stellt die durchgelassene Menge von Licht ein, das von einer Hintergrundbeleuchtungseinheit 16 auf die Anzeige einfällt, so dass ein Bild von Videodaten angezeigt wird. Eine Schwarzmatrixschicht, eine Farbfilterschicht und die Gegenelektrode sind auf dem zweiten Substrat gebildet. Die Gegenelektrode kann einem Ansteuerungsverfahren entsprechend auf dem ersten oder dem zweiten Substrat gebildet sein. Polarisatoren sind auf dem ersten und dem zweiten Substrat des Flüssigkristallpanels 10 gebildet und Ausrichtungsschichten zum Einstellen eines Vorkippwinkels des Flüssigkristalls sind auf dem ersten und dem zweiten Substrat gebildet.
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Eine Systembaugruppe 14 übermittelt zusammen mit RGB-Videodaten, die von einem Rundfunkempfangsschaltkreis oder einer externen Videoquelle eingegeben sind, Systemsignale, wie zum Beispiel ein Vertikal-Synchronisationssignal (Vsync), ein Horizontal-Synchronisationssignal (Hsync), ein Datenfreigabesignal (DE) und einen Punkttakt (CLK), d.h. ein Taktsignal, an das Taktsteuerungsgerät 11 durch einen LVDS (Niederspannungs-Differentialsignal)-Schnittstellen-Übermittlungsschaltkreis oder einen TMDS (übergangsminimierten Differentialsignal)-Schnittstellen-Übermittlungsschaltkreis.
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Die Spannungsversorgungseinheit 15 stellt eine Spannung Vin ein, die an die Systembaugruppe 14 angelegt ist, zum Erzeugen einer Ansteuerungsspannung, und legt die erzeugte Ansteuerungsspannung wenigstens an das Taktsteuerungsgerät 11, den Datensteuerungsschaltkreis 12, den Gateansteuerungsschaltkreis 13 oder das Flüssigkristallpanel 10 bereit. Die Spannungsversorgungseinheit 15 ist als DC-DC-Wandler ausgebildet. Die von der Spannungsversorgungseinheit 15 erzeugte Ansteuerungsspannung weist eine Spannungsversorgungsspannung Vdd, eine Logik-Spannungsversorgungsspannung Vcc, eine Gate-Hoch-Spannung VGH, eine Gate-Niedrig-Spannung VGL, eine Gegenspannung Vcom und positive/negative Gamma-Referenzspannungen VGMA1-VGMA10 auf.
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Das Taktsteuerungsgerät 11 empfängt Systemsignale, wie zum Beispiel Taktsignale einschließlich eines Vertikal-Synchronisationssignals Vsync, eines Horizontal-Synchronisationssignals Hsync, eines Datenfreigabesignals DE und eines Punkttakts CLK durch einen LVDS (Niedrigspannungs-Differentialsignal)-Schnittstellen-Empfangsschaltkreis oder einen TMDS (übergangsminimierten Differentialsignal)-Schnittstellen-Empfangsschaltkreis. Das Taktsteuerungsgerät 11 erzeugt Ansteuerungssignale, wie zum Beispiel Datensteuerungssignale SSC, SOE und POL, zum Steuern der Datentreiberschaltkreise und Gatesignale, wie zum Beispiel Taktsteuerungssignale GSP, GSC und GOE, zum Steuern des Betriebs-Zeitablaufs des Gateansteuerungsschaltkreises 13, indem Taktsignale Vsync, Hsync, DE und CLK verwendet werden.
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Der Datentreiberschaltkreis 12 tastet RGB-Digital-Videodaten RGB ab und speichert sie in Übereinstimmung mit RGB-Daten einer Mini-LVD-Schnittstellenspezifikation und eines Mini-LVDS-Takts von dem Taktsteuerungsgerät 11 und ändert sie in Daten mit einem parallelen Datenformat. In Antwort auf ein Polaritätssteuersignal POL wandelt der Datentreiberschaltkreis 12 die digitalen Videodaten, die in ein paralleles Datenformat umgewandelt sind, zum Laden der Flüssigkristallzellen in positive bzw. negative Analog-Videodatenspannungen um, indem positive bzw. negative Gamma-Referenzspannungen VGMA1-VGMA10 verwendet werden.
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Der Gatetreiberschaltkreis 13 weist ein Schieberegister auf, das nacheinander eine Gatetreiberspannung in Antwort auf Gatetaktsignale GSP, GSC und GOE von dem Taktsteuerungsgerät 11 verschiebt, um Gatepulse (oder Abtastpulse) nacheinander an die Gateleitungen G1-Gn anzulegen.
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Unter Bezugnahme auf 2, weist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ein Flüssigkristallpanel 110 mit roten, grünen und blauen Subpixeln Sp1-Sp3 und ein Betrachtungswinkelsteuerungs-Subpixel Sp4 auf, die zum Bilden einer Pixeleinheit in einer Viereranordnung angeordnet sind. Die roten, grünen und blauen Subpixel Sp1-Sp3 werden in einem FFS (Fringe-Feld-Schaltungs)-Modus betrieben und das Betrachtungswinkel-Subpixel Sp4 wird in einem ECB (elektrisch kontrollierter Doppelbrechungs)-Modus betrieben. Jedoch können die roten, grünen und blauen Subpixel Sp1-Sp3 so eingerichtet sein, um in einem IPS -Modus (Schaltung in der Ebene) betrieben zu werden. Obwohl die Form der Subpixel Sp1-Sp3 vereinfacht in den Zeichnungen dargestellt ist, sind die Subpixel Sp1-Sp3 innerhalb des zweiten Substrats angeordnet, das mit dem ersten Substrat verbunden ist, und sie werden von Dünnschichttransistoren angesteuert, die mit den Gateleitungen und den Datenleitungen verbunden sind.
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Unter Bezugnahme auf 3 weist das Betrachtungswinkelsteuerungs-Subpixel Sp4 eine obere transparente Elektrode 121 auf, die auf ersten und zweiten Isolationsschichten 113 und 119 gebildet ist, die auf dem ersten Substrat 110a gebildet sind. Ferner weist das Betrachtungswinkelsteuerungs-Subpixel Sp4 eine obere Gegenelektrode 157 auf, die auf einer Überzugsschicht 155 gebildet ist, die auf dem zweiten Substrat 110b gebildet ist. Die obere Gegenelektrode 157 kann entlang der Schwarzmatrixschicht 151 gebildet sein. Die obere Gegenelektrode 157 ist an einem äußeren Umfang des zweiten Substrats 110b gebildet und durch leitfähige Kugeln oder Silberpunkte mit einer Gegenspannungsleitung verbunden, die auf dem ersten Substrat 110a gebildet ist, wenn das zweite Substrat 110b und das erste Substrat 110a zusammen gebondet sind. Hierbei kann die Gegenspannungsleitung in eine (erste) Gegenspannungsleitung zum Anlegen der gleichen Gegenspannung an die roten, grünen und blauen Subpixel Sp1, Sp2 und Sp3 und das Betrachtungswinkelsteuerungs-Subpixel Sp4 und eine (zweite) Gegenspannungsleitung zum Anlegen einer Gegenspannung an die obere Gegenelektrode 157 aufgeteilt sein. Alternativ kann eine Gegenspannungsleitung verwendet werden. In dem Betrachtungswinkelsteuerungs-Subpixel Sp4 wird ein Potentialunterschied zwischen der oberen transparenten Elektrode 121 und der oberen Gegenelektrode 157 erzeugt, wenn eine Datenspannung und eine Gegenspannung an diese angelegt ist, um dadurch eine Flüssigkristallschicht 131 in die dargestellte Richtung des elektrischen Felds 133 anzuheben. Dabei wird Licht, das in einer vertikalen Richtung des ersten Substrats 110a einfällt, nicht durchgelassen, da keine Änderung der Polarisation auftritt. Daher erscheint Licht, das auf das Betrachtungswinkelsteuerung-Subpixel Sp4 einfällt, auf der Vorderseite des Flüssigkristallpanels schwarz. Im Gegensatz dazu wird Licht, das in einer diagonalen Richtung des ersten Substrats 110a einfällt, polarisiert und von der Flüssigkristallschicht 131 durchgelassen. Daher erscheint Licht, das auf das Betrachtungswinkelsteuerungs-Subpixel Sp4 einfällt, auf einer seitlichen Oberfläche des Flüssigkristallpanels weiß.
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Andererseits weist das blaue Subpixel Sp3 eine Pixelelektrode 115, die zwischen den ersten und den zweiten Isolationsschichten 113 und 119 gebildet ist, die auf dem ersten Substrat 110a gebildet sind, und eine untere Gegenelektrode 124, die auf der zweiten Isolationsschicht 119 und in eine Mehrzahl von Segmenten aufgeteilt ist, auf. Ferner weist das blaue Subpixel Sp3 eine Farbfilterschicht 153 auf, die die Schwarzmatrixschicht 151, die auf dem zweiten Substrat 110b gebildet ist, zumindest teilweise bedeckt. Bei dem blauen Subpixel Sp3 wird ein Potentialunterschied zwischen der Pixelelektrode 115 und der unteren Gegenelektrode 124 erzeugt, wenn eine Datenspannung und eine Gegenspannung an diese angelegt werden, um dadurch einer Flüssigkristallschicht 131 zu ermöglichen, sich durch einen Fringe-Feld-Effekt in die dargestellte elektrische Feldrichtung 133 zu drehen. Dabei wird das Licht, das durch das erste Substrat 110a hindurchläuft, polarisiert und transmittiert. Daher erscheint das auf das blaue Subpixel Sp3 einfallende Licht auf dem Flüssigkristallpanel blau.
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Nachstehen werden die Subpixel, die auf dem Flüssigkristallpanel angeordnet sind, detaillierter beschrieben.
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Nachstehend sind, unter Bezugnahme auf 4, das rote Subpixel Sp1, das grüne Subpixel Sp2, das blaue Subpixel Sp3 und das Blickwinkelsteuerungs-Subpixel Sp4 dargestellt. Die dargestellten Subpixel Sp1, Sp2, Sp3 und Sp4 weisen jeweils Dünnschichttransistoren TFTs auf, die jeweils mit den Datenleitungen 117 und den Gateleitungen 111 verbunden sind. Das Blickwinkelsteuerungs-Subpixel Sp4 weist eine untere transparente Elektrode 116, die eine Abschirmelektrode 112 und eine obere transparente Elektrode 121 überlappt, die mit der unteren transparenten Elektrode 116 und der Drain 117b des Dünnschichttransistors TFT verbunden ist, auf. Die obere transparente Elektrode 121 ist mit der unteren transparenten Elektrode 116 und der Drain 117b des Dünnschichttransistors TFT durch ein erstes Kontaktloch CH1 verbunden, und ist mit einer Datenspannung durch die Drain 117b versorgt. Die roten, grünen und blauen Subpixel Sp1, Sp2 und Sp3 sind derart gebildet, um sich die untere Gegenelektrode 124 zu teilen, an die eine Gegenspannung angelegt ist. Die untere Gegenelektrode 124 der roten, grünen und blauen Subpixel Sp1, Sp2 und Sp3 ist mit der Abschirmelektrode 112 des Blickwinkelsteuerungs-Subpixels Sp4 durch ein zweites Kontaktloch CH2 verbunden. Nachstehend wird die Struktur der Subpixel Sp1, Sp2, Sp3 und Sp4 unter Bezugnahme auf die jeweiligen Querschnittsansichten beschrieben.
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Unter Bezugnahme auf die 4 und 5 sind Querschnittsansichten des Blickwinkelsteuerungs-Subpixel Sp4 und des blauen Subpixels Sp3 dargestellt. Die Abschirmelektrode 112 ist in einer beabstandeten und gegenüberliegenden Weise auf dem Bereich des ersten Substrats 110a gebildet, der als Bereich des Blickwinkelsteuerungs-Subpixels Sp4 definiert ist. Beispielsweise kann die Abschirmelektrode 112 in einer U-Form mit zwei gegenüberliegenden Schenkeln gebildet sein. Ferner ist die Gateleitung 111, die eine Gateelektrode 111a aufweist, auf dem Bereich des ersten Substrats 110a gebildet, der als Bereich des Blickwinkelsteuerungs-Subpixels Sp4 definiert ist. Die Gateleitung 111, die eine Gateelektrode 111a aufweist, ist auf einem Bereich des ersten Substrats 110a gebildet, der als Bereich des blauen Subpixels Sp3 definiert ist. Die Abschirmelektrode 112 und die Gateleitung 111 des Blickwinkelsteuerungssubpixels Sp4 und die Gateleitung 111 der blauen Subpixels Sp3 sind aus dem gleichen Material durch den gleichen Prozess gebildet. Die erste Isolationsschicht 113 ist auf dem Bereich des Blickwinkelsteuerungs-Subpixels Sp4 gebildet, um die Abschirmelektrode 112 und die Gateleitung 111 zu bedecken, und die erste Isolationsschicht 113 ist auf dem Bereich des blauen Subpixels Sp3 gebildet, um die Gateleitung 111 zu bedecken. Die untere transparente Elektrode 116 ist auf der ersten Isolationsschicht 113 gebildet, so dass sie die Abschirmelektrode 112 überlappt, die im Bereich des Blickwinkelsteuerungs-Subpixels Sp4 gebildet ist. Die Pixelelektrode 115, die auf dem Bereich des blauen Subpixels Sp3 gebildet ist, ist auf der ersten Isolationsschicht 113 gebildet. Die untere transparente Elektrode 116 und die Pixelelektrode 115 sind aus dem gleichen Material durch den gleichen Prozess gebildet, und derart strukturiert, dass sie voneinander getrennt sind. Die Datenleitungen 117, die das Blickwinkelsteuerungs-Subpixel Sp4 und das blaue Subpixel Sp3 jeweils definieren, sind auf der ersten Isolationsschicht 113 gebildet. Die zweite Isolationsschicht 119 ist auf den Bereichen des Blickwinkelsteuerungs-Subpixels Sp4 und des blauen Subpixels Sp3 gebildet, so dass die untere transparente Elektrode 116, die Pixelelektrode 115 und die Datenleitungen 117 bedeckt sind. Die obere transparente Elektrode 121 ist auf der zweiten Isolationsschicht 119 in dem Bereich des Blickwinkelsteuerungs-Subpixels Sp4 gebildet. Die untere Gegenelektrode 124, die in eine Mehrzahl von Segmenten aufgeteilt ist, ist auf der zweiten Isolationsschicht 119 im Bereich des blauen Subpixels Sp3 gebildet.
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Unter Bezugnahme auf die 4 und 6 ist der Dünnschichttransistor TFT des Blickwinkelsteuerungs-Subpixels Sp4 dargestellt. Die Gateelektrode 111a, die mit der Gateleitung 111 verbunden ist und die mit einem Gatepuls versorgt ist, ist auf dem ersten Substrat 110a gebildet. Die Abschirmelektrode 112, die von der Gateelektrode 111a getrennt und mit einer Gegenspannung versorgt ist, ist auf dem ersten Substrat 110a gebildet. Die erste Isolationsschicht 113 ist auf der Gateelektrode 111a und der Abschirmelektrode 112 gebildet. Eine aktive Schicht 114 ist auf der ersten Isolationsschicht 113 entsprechend der Gateelektrode 111a, d.h. über der Gateelektrode 111a, gebildet. Die untere transparente Elektrode 116 ist auf der ersten Isolationsschicht 113 entsprechend der Abschirmelektrode 112, d.h. über der Abschirmelektrode 112, gebildet. Eine Source-Elektrode 117a, die mit der Datenleitung 117 verbunden ist, die mit einer Datenspannung versorgt ist, ist an einer Seite der aktiven Schicht 114 gebildet. Die Drainelektrode 117b, die mit der unteren transparenten Elektrode 116 verbunden ist, ist auf der anderen Seite der aktiven Schicht 114 gebildet. Die zweite Isolationsschicht 119 ist auf der ersten Isolationsschicht 113 gebildet, um die Sourceelektrode 117a und die Drainelektrode 117b zu bedecken. Das erste Kontaktloch CH1, das einen Teil der unteren transparenten Elektrode 116 freilegt ist, in der zweiten Isolationsschicht 119 gebildet. Die obere transparente Elektrode 121, die mit der unteren transparenten Elektrode 116 durch das erste Kontaktloch CH1 verbunden ist, ist auf der zweiten Isolationsschicht 119 gebildet. Beispielsweise kann sich die Drainelektrode 117b in den Bereich zwischen der unteren transparenten Elektrode 116 und der oberen transparenten Elektrode 121 erstrecken.
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Unter Bezugnahme auf die 4 und 7 sind die Abschirmelektrode 112 und die untere Gegenelektrode 124 dargestellt, die durch das zweite Kontaktloch CH2 auf dem Blickwinkelsteuerungssubpixel Sp4 miteinander verbunden sind. Die Abschirmelektrode 112 und die Gateleitung 111 sind auf dem ersten Substrat 110a gebildet. Die erste Isolationsschicht 113 ist auf dem ersten Substrat 110a gebildet, um die Abschirmelektrode 112 und die Gateleitung 111 zu bedecken. Die untere transparente Elektrode 116 ist auf der ersten Isolationsschicht 113 gebildet, so dass sie die Abschirmelektrode 112 überlappt. Die zweite Isolationsschicht 119 ist auf der ersten Isolationsschicht 113 gebildet, um die untere transparente Elektrode 116 zu bedecken. Die zweite Kontaktloch CH2, das einen Teil der Abschirmelektrode 112 freilegt, ist in der zweiten Isolationsschicht 119 gebildet. Die untere Gegenelektrode 124 ist auf der zweiten Isolationsschicht 119 gebildet, um mit der Abschirmelektrode 112 durch das zweite Kontaktloch CH2 verbunden zu sein und steht in Richtung des benachbarten blauen Subpixels Sp3 hervor. Die obere transparente Elektrode 121 des Blickwinkelsteuerungs-Subpixels Sp4 ist auf der zweiten Isolationsschicht 119 gebildet, um von der unteren Gegenelektrode 124 des blauen Subpixels Sp3 getrennt zu sein. Die untere Gegenelektrode 124 und die obere transparente Elektrode 121 sind aus dem gleichen Material durch den gleichen Prozess gebildet.
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Unter Bezugnahme auf die 4 und 8 ist der Dünnschichttransistor TFT des blauen Subpixels Sp3 dargestellt. Die Gateelektrode 111a, die mit der Gateleitung 111 verbunden ist und mit einem Gatepuls versorgt ist, ist auf dem ersten Substrat 110a gebildet. Die erste Isolationsschicht 113 ist auf der Gateelektrode 111a gebildet. Die aktive Schicht 114 ist der Gateelektrode 111a entsprechend auf der ersten Isolationsschicht 113 gebildet. Die Pixelelektrode 115 ist auf der ersten Isolationsschicht 113 gebildet. Die Sourceelektrode 117a, die mit der Datenleitung 117 verbunden ist, die mit einer Datenspannung versorgt ist, ist an einer Seite der aktiven Schicht 114 gebildet. Die Drainelektrode 117b, die mit der Pixelelektrode 115 verbunden ist, ist an der anderen Seite der aktiven Schicht 114 gebildet. Die zweite Isolationsschicht 119 ist auf der ersten Isolationsschicht 113 gebildet, um die Sourceelektrode 117a und die Drainelektrode 117b zu bedecken. Die untere Gegenelektrode 124, die in eine Mehrzahl von Segmenten aufgeteilt ist, ist auf der zweiten Isolationsschicht 119 gebildet. Wenn ein Potentialunterschied zwischen der Datenspannung, die an die Pixelelektrode 115 angelegt ist, und der Gegenspannung, die an die untere Gegenelektrode 124 angelegt ist, erzeugt wird, wird das blaue Subpixel Sp3 im FFS-Modus betrieben, in dem die Flüssigkristallschicht sich aufgrund des Fringe-Feldeffekts in eine elektrische Feldrichtung dreht. Hier umfassen die Subpixel, die im FFS-Modus betrieben werden, die roten und grünen Subpixel Sp1 und Sp2 sowie das blaue Subpixel Sp3. Während die beispielhafte Ausführungsform unter Bezugnahme auf einen Fall beschrieben wurde, wo das rote, das blaue und das grüne Pixel Sp1, Sp2 und Sp3 im FFS-Modus betrieben werden, kann diese beispielhafte Ausführungsform auch so eingerichtet sein, dass sie im IPS-Modus betrieben wird.
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Nachstehend wird das Blickwinkelsteuerungs-Subpixel gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
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Unter Bezugnahme auf 9 wird in dem Blickwinkelsteuerungs-Subpixel Sp4 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung von der unteren transparenten Elektrode 116, die mit der oberen transparenten Elektrode 121 verbunden ist, und der Abschirmelektrode 112, eine Speicherkapazität Cst mit der dazwischen angeordneten ersten Isolationsschicht 113 gebildet. Die Struktur des Blickwinkelsteuerungs-Subpixels Sp4 wird nachstehend detaillierter beschrieben. Jedoch ist die Darstellung der Flüssigkristallschicht weggelassen. Die Abschirmelektrode 112 ist auf dem ersten Substrat 110a gebildet. Eine Gegenspannung ist an die Abschirmelektrode 112 angelegt. Wie in 4 gezeigt, ist die Abschirmelektrode 112 so gebildet, um wenigstens drei Seiten innerhalb des Bereichs des Blickwinkelsteuerungs-Subpixels Sp4 zu belegen und sie weist zwei Teil-Strukturen auf, die voneinander beabstandet und parallel zueinander sind. Die erste Isolationsschicht 113 ist auf der Abschirmelektrode 112 gebildet. Die untere transparente Elektrode 116 ist auf der ersten Isolationsschicht 113 gebildet, so dass die Abschirmelektrode 112 überlappt ist. Die Datenleitung 117 ist auf der ersten Isolationsschicht 113 gebildet. In ähnlicher Weise wie die Abschirmelektrode 112 ist die untere transparente Elektrode 116 so gebildet, um U-förmig wenigstens drei Seiten des Bereichs des Blickwinkelsteuerungs-Subpixels Sp4 innerhalb desselben entlang der beiden U-Schenkel zu belegen und weist zwei Teil-Strukturen auf, die voneinander beabstandet und parallel zueinander sind. Die zweite Isolationsschicht 119, die die untere transparente Elektrode 116 bedeckt, ist auf der ersten Isolationsschicht 113 gebildet, und legt einen Teil der unteren transparenten Elektrode 116 frei. Die obere transparente Elektrode 121, die mit der unteren transparenten Elektrode 116 durch das erste Kontaktloch CH1 hindurch verbunden ist, ist auf der zweiten Isolationsschicht 119 gebildet. Die obere transparente Elektrode 121 ist derart gebildet, so dass sie die drei Seiten der Abschirmelektrode 112 und der unteren transparenten Elektrode 116 innerhalb des Bereichs der Blickwinkelsteuerungs-Subpixels Sp4 überlappt. Die Schwarzmatrixschicht 151, die die Bereiche der Subpixel definiert, ist auf dem zweiten Substrat 110b gebildet. Die Schwarzmatrixschicht 151 kann ein lichtempfindliches organisches Material aufweisen, dem schwarze Pigmente, wie zum Beispiel aber nicht einschränkend, schwarzer Kohlenstoff oder Titanoxid, hinzugefügt sind Die Überzugschicht 155, die die Schwarzmatrixschicht 151 bedeckt, ist auf dem zweiten Substrat 110b gebildet. Die Überzugsschicht 155 kann ein organisches Material, ein anorganisches Material oder eine Mischung davon aufweisen. Die obere Gegenelektrode 157 ist auf der Überzugsschicht 155 gebildet. Die obere Gegenelektrode 157 ist entsprechend der oberen transparenten Elektrode 121 innerhalb des Bereichs des Blickwinkelsteuerungs-Subpixels Sp4 gebildet.
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In der obengenannte beispielhaften Ausführungsform, wird das Betrachtungswinkelsteuerungs-Subpixel Sp4 im ECB-Modus betrieben, in dem die Flüssigkristallschicht in eine elektrische Feldrichtung angehoben wird, wenn ein Potentialunterschied zwischen der Datenspannung, die an die untere und die obere transparente Elektrode 116 und 121 angelegt ist, und der Gegenspannung, die an die obere Gegenelektrode 157 angelegt ist, erzeugt wird. In der beispielhaften Ausführungsform sind die untere und die obere transparente Elektrode 116 und 121 elektrisch verbunden, wenn der Modus mit engem Blickwinkel in dem Flüssigkristallpanel angewendet wird, so dass das Öffnungsverhältnis des Blickwinkelsteuerungssubpixel Sp4 erhöht wird, und zusammen mit der Abschirmelektrode 112 eine Speicherkapazität Cst gebildet wird. Daher kann das Blickwinkelsteuerungs-Subpixel Sp4 gemäß der beispielhaften Ausführungsform das Öffnungsverhältnis vergrößern, während die Kapazität der Speicherkapazität Cst erhöht wird.
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Unter Bezugnahme auf 10 sind ein Vergleichsbeispiel Ref und eine beispielhafte Ausführungsform Emb dargestellt. In der Struktur des Vergleichsbeispiels Ref bilden die Abschirmelektrode 112, die mit einer Gegenspannung versorgt ist, und die obere transparente Elektrode 121, die mit einer Datenspannung versorgt ist, eine Speicherkapazität Cst mit den dazwischen angeordneten ersten und zweiten Isolationsschichten 113 und 119. In der Struktur des Vergleichsbeispiels Ref muss der Bereich, der von der Abschirmelektrode 112 belegt ist, vergrößert werden, um ein Absinken der Kapazität der Speicherkapazität Cst aufgrund der Dicke der Isolationsschichten 113 und 119 zu kompensieren, die zwischen der Abschirmelektrode 112 und der oberen transparenten Elektrode 121 gebildet sind. In diesem Fall wird der Nicht-Öffnungsbereich nur durch eine Vergrößerung der kritischen Ausmaße der Abschirmelektrode 112 sowie durch eine Vergrößerung des Bereichs, der von der Abschirmelektrode 112 belegt ist, erhöht. Daher ist der Bereich des Öffnungsbereichs AR in der Struktur des Vergleichsbeispiels Ref kleiner aufgrund der Vergrößerung des Nicht-Öffnungsbereichs NR. Demzufolge ist die Eigenschaft des engen Blickwinkels des Flüssigkristallpanels eingeschränkt.
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Andererseits sind in der Struktur der beispielhaften Ausführungsform Emb die untere transparente Elektrode 116 und die obere transparente Elektrode 121, die mit einer Datenspannung versorgt sind, jeweils auf der ersten Isolationsschicht 113 bzw. der zweiten Isolationsschicht 119 gebildet und elektrisch verbunden, so dass dadurch zusammen mit der Abschirmelektrode 112 eine Speicherkapazität Cst gebildet wird. Daher bilden die untere transparente Elektrode 116 und die Abschirmelektrode 112 in der Struktur der beispielhaften Ausführungsform Emb die Speicherkapazität Cst mit der dazwischen angeordneten ersten Isolationsschicht 113. In diesem Fall kann der Bereich, der von der Abschirmelektrode 112 belegt ist, verglichen mit dem Vergleichsbeispiel Ref um 60% verringert werden, während die Kapazität der Speicherkapazität Cst die gleiche bleibt wie in der Struktur des Vergleichsbeispiels Ref. Folglich kann in der Struktur der beispielhaften Ausführungsform Emb der Bereich des Öffnungsbereichs AR verglichen mit dem Vergleichsbeispiel Ref erhöht werden, wodurch die enge-Blickwinkel-Eigenschaft des Flüssigkristallpanels verbessert wird. Obwohl die beispielhafte Ausführungsform unter Bezugnahme auf einen Fall beschreiben wurde, wo die Kapazität der Speicherkapazität Cst auf dem gleichen Wert gehalten wird wie in der Struktur des Vergleichsbeispiels Ref, kann die Fläche des Öffnungsbereichs AR erhöht werden, während die Kapazität der Speicherkapazität Cst verglichen mit dem Vergleichsbeispiel Ref erhöht wird.
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Nachstehend wird ein Herstellungsverfahren einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung beschrieben.
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Wie in den 5 und 11 gezeigt ist, wird die Gateleitung 111, die die Gateelektrode 111a aufweist, jeweils im Bereich des Blickwinkelsteuerungs-Subpixels Sp4 und im Bereich des blauen Subpixels Sp3 gebildet. Auf dem ersten Substrat 110a wird im Bereich des Blickwinkelsteuerungs-Subpixels Sp4 die Abschirmelektrode 112 U-förmig gebildet, die wenigstens drei Seiten des Bereichs des Blickwinkelsteuerungs-Subpixels Sp4 innerhalb desselben entlang der beiden U-Schenkel belegt und zwei Teil-Strukturen aufweist, die voneinander beabstandet und parallel zueinander sind. Die Gateleitungen 111 und die Abschirmelektrode 112 können aus dem gleichen Material durch den gleichen Prozess gebildet werden, sie sind aber nicht darauf beschränkt. Die Gateleitungen 111 und die Abschirmelektrode 112 können eine Einzelschicht sein, die aus einem Material gebildet wird, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die Molybdän (Mo), Aluminium (AI), Chrom (Cr), Gold (Au), Titan (Ti), Nickel (Ni), Neodym (Nd) und Kupfer (Cu) aufweist, oder sie können eine Mehrfachschicht sein, die aus einem oder mehreren dieser Materialien gebildet ist, wobei sie aber nicht darauf beschränkt sind. Danach wird die erste Isolationsschicht 113 in dem Bereich des Blickwinkelsteuerungs-Subpixels Sp4 gebildet, so dass sie die Gateleitung 111 und die Abschirmelektrode 112 bedeckt, und die erste Isolationsschicht 113 wird in dem Bereich des blauen Subpixels Sp3 gebildet, so dass sie die Gateleitung 111 bedeckt. Die erste Isolationsschicht 113 kann aus einer Siliziumoxidschicht (SiOx), einer Siliziumnitridschicht (SiNx) oder einer Mehrfachschicht dieser Materialien gebildet werden, sie ist aber nicht darauf beschränkt.
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Wie in den 5 und 12 gezeigt ist, wird die die aktive Schicht 114 jeweils auf den Gateleitungen 111, die in dem Bereich des Blickwinkelsubpixels Sp4 gebildet sind und im Bereich des blauen Subpixels Sp3 gebildet.
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Wie in den 5 und 13 gezeigt ist, wird die untere transparente Elektrode 116 im Bereich des Blickwinkelsteuerungs-Subpixels Sp4 gebildet, so dass sie einen Bereich aufweist, der die darunter gebildete Abschirmelektrode 112 überlappt. Die Pixelelektrode 115 wird im Bereich des blauen Subpixels Sp3 gebildet. Die Pixelelektrode 115 wird so gebildet, dass sie dem Öffnungsbereich entspricht. Die untere transparente Elektrode 116 und die Pixelelektrode 115 können aus dem gleichen Material durch den gleichen Prozess gebildet werden, sind aber nicht darauf beschränkt. Die untere transparente Elektrode 116 und die Pixelelektrode 115 können aus ITO (Indiumzinnoxid), IZO (Indiumzinkoxid) oder ZnO (Zinkoxid) gebildet werden, sind aber nicht darauf beschränkt.
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Wie in den 5 und 14 gezeigt ist, werden die Sourceelektrode 117a und die Drainelektrode 117b auf einer Seite und der anderen Seite der aktiven Schicht 114 gebildet, die in dem Bereich des Blickwinkelsteuerungs-Subpixels Sp4 und des Bereichs des blauen Subpixels Sp3 gebildet ist. Hier werden die Datenleitungen 117, die in dem Bereich des Blickwinkelsteuerungs-Subpixels Sp4 und dem Bereich des blauen Subpixels Sp3 gebildet sind, durch den gleichen Prozess wie die Sourceelektroden 117a gebildet. Die Drainelektrode 117b, die in dem Bereich des Blickwinkelsteuerungs-Subpixels Sp4 gebildet wird, ist mit der unteren transparenten Elektrode 116 verbunden, und die Drainelektrode 117b, die in dem Bereich des blauen Subpixels Sp3 gebildet wird, ist mit der Pixelelektrode 115 verbunden. Die Sourceelektroden 117a und die Drainelektroden 117b können eine einzelne Schicht, die aus einem der Materialen der Gruppe ausgewählt ist, die Molybdän (Mo), Aluminium (AI), Chrom (Cr), Gold (Au), Titan (Ti), Nickel (Ni), Neodym (Nd) und Kupfer (Cu) aufweist, oder einer Mehrfachschicht, die aus einem oder mehreren dieser Materialien gebildet ist, gebildet sein, sie sind aber nicht darauf eingeschränkt. Obwohl die beispielhafte Ausführungsform unter Bezugnahme auf einen Fall beschreiben wurde, wo die Source- und Drainelektroden 117a und 117b nach dem Bilden der unteren transparenten Elektrode 116 gebildet wurden, kann die untere transparente Elektrode 116 nach dem Bilden der Source- und Drainelektroden 117a und 117b gebildet werden.
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Wie in den 6, 7 und 15 gezeigt ist, wird die zweite Isolationsschicht 119 so gebildet, um die Sourceelektroden 117a und die Drainelektroden 117b zu bedecken, die in dem Bereich des Blickwinkelsteuerungs-Subpixels Sp4 und dem Bereich des blauen Subpixels Sp3 gebildet wurden. Das erste Kontaktloch CH1, das einen Teil der Drainelektrode 117b freilegt, und das zweite Kontaktloch CH2, das einen Teil der Abschirmelektrode 112 freilegt, werden in der zweiten Isolationsschicht 119 gebildet, die in dem Bereich des Blickwinkelsteuerungs-Subpixels SP4 gebildet ist. Die zweite Isolationsschicht 119 kann aus einer Siliziumoxidschicht (SiOx), einer Siliziumnitridschicht (SiNx) oder einer Mehrfachschicht davon gebildet werden, ist aber nicht darauf beschränkt.
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Wie in den 5 und 16 gezeigt ist, wird die obere transparente Elektrode 121 auf der zweiten Isolationsschicht 119 gebildet, die in dem Bereich des Blickwinkelsteuerungs-Subpixels SP4 gebildet ist, und die obere transparente Elektrode 121 wird so gebildet, um dem Öffnungsbereich zu entsprechen. Die obere transparente Elektrode 121 ist so gebildet, um einen Bereich aufzuweisen, der die darunter gebildete untere transparente Elektrode 116 überlappt, und ist mit der unteren transparenten Elektrode 116 durch das erste Kontaktloch CH1 verbunden. Die untere Gegenelektrode 124 wird auf der zweiten Isolationsschicht 119 gebildet, die im Bereich des blauen Subpixels Sp3 gebildet ist. Die untere Gegenelektrode 124 ist in eine Mehrzahl von Segmenten innerhalb des Öffnungsbereichs aufgeteilt und ist mit der Abschirmelektrode 112 des Blickwinkelsteuerungs-Subpixels Sp4 durch das zweite Kontaktloch CH2 verbunden.
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Unter Bezugnahme auf 17 weisen das Blickwinkelsteuerungs-Subpixel Sp4 und das blaue Subpixel Sp3, die durch den Prozess aus 16 hergestellt sind, die Öffnungsbereiche auf, die in den Zeichnung mittels der Schwarzmatrixschicht 151 gezeigt sind.
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Mit der oben beschriebenen Konfiguration werden Vierfach-Subpixel mit roten und grünen Subpixeln, einer Farbfilterschicht usw. jeweils auf zwei Substraten gebildet. Ferner werden die beiden Substrate miteinander verbunden, indem ein Klebemittel verwendet wird, um dadurch das Flüssigkristallpanel mit der dazwischen gebildeten Flüssigkristallschicht zu vervollständigen. Während die beispielhafte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf eine schematische Ansicht, um die Struktur der Elektroden zu erklären, auf eine der Strukturen der roten, grünen und blauen Subpixel beschreiben wurde, die eine Speicherkapazität Cst in der Struktur der Blickwinkelsteuerungs-Subpixels Sp4 bilden, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt.
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Wie oben gesehen werden kann, kann die Erfindung eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung bereitstellen, die die Blickwinkelsteuerungs-Effizienz verbessern kann, indem das Öffnungsverhältnis des Blickwinkelsteuerungs-Subpixels vergrößert wird. Ferner kann die Erfindung eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung bereitstellen, die eine Text-Lesbarkeit aus der Richtung des Blickwinkels zusammen mit der Verbesserung der Blickwinkelsteuerungs-Effizienz reduzieren kann. Ferner kann die Erfindung eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung bereitstellen, die die Kapazität der Speicherkapazität erhöhen kann.
