DE102011081444A1

DE102011081444A1 - Flüssigkristallanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE102011081444A1
Application number: DE102011081444A
Authority: DE
Inventors: Hee-Sun Shin; Kum-Mi Oh; Han-Seok Lee
Original assignee: LG Display Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2010-11-25
Filing date: 2011-08-23
Publication date: 2012-06-14
Anticipated expiration: 2031-08-24
Also published as: DE102011081444B4; GB2485865A; TWI461805B; KR20120056632A; US20120133858A1; DE102011123056B3; US8792061B2; CN102566174B; GB2485865B; TW201222110A; CN102566174A; GB201114383D0; KR101770319B1

Abstract

Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung enthält ein Substrat; Gate- und Datenleitungen, die auf dem Substrat angeordnet sind und einander schneiden, um so eine Vielzahl von Pixelbereichen zu definieren; eine Vielzahl von Pixelelektroden, die in den Pixelbereichen angeordnet sind; eine Elektrode für gemeinsames Potential, die so strukturiert ist, dass sie Strukturbereiche der Elektrode für gemeinsames Potential aufweist, wobei jeder Strukturbereich der Elektrode für gemeinsames Potential einem jeweiligen Pixelbereich entspricht; eine Vielzahl von Messleitungen, die auf der Elektrode für gemeinsames Potential angeordnet sind und elektrisch mit der Elektrode für gemeinsames Potential verbunden sind; und mindestens eine Abschirmschicht für elektrische Felder, die über einem Bereich zwischen benachbarten Strukturbereichen der Elektrode für gemeinsames Potential angeordnet ist.

Description

VERWEIS AUF ZUGEHÖRIGE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2010-0118262 , eingereicht am 25. November 2010, die hiermit durch Verweis eingeschlossen ist, als ob sie hierin vollständig dargelegt wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung (LCD Vorrichtung) und insbesondere eine LCD Vorrichtung mit einer Messelektrode zum Erfassen einer Berührung eines Benutzers.
Erörterung des Stand der Technik
Flüssigkristallanzeigevorrichtungen (LCD Vorrichtungen) werden aufgrund vorteilhafter Eigenschaften, wie beispielsweise niedrige Ansteuerspannung, geringer Energieverbrauch und Tragbarkeit, weithin in verschiedenen Gebieten angewendet, beispielsweise für Notebook Computer, Monitore und in der Luft- und Raumfahrt. Eine LCD Vorrichtung enthält ein unteres Substrat, ein oberes Substrat und eine Flüssigkristallschicht, die zwischen dem unteren und oberen Substrat angeordnet ist. Je nachdem, ob ein elektrisches Feld angelegt ist, wird eine Ausrichtung der Flüssigkristallschicht so gesteuert, dass eine Lichttransmission in der LCD Vorrichtung gesteuert wird, wodurch auf der LCD Vorrichtung Bilder angezeigt werden.
Typischerweise wird als Eingabevorrichtung für eine LCD Vorrichtung eine Maus oder eine Tastatur verwendet. Wenn die LCD Vorrichtung jedoch in Navigationssystemen, mobilen Endgeräten und Elektrogeräten eingesetzt wird, wird als neues Eingabemittel seit kurzem ein berührungsempfindlicher Bildschirm (Touchscreen) verwendet, anstatt Maus oder Tastatur zu verwenden, wobei der berührungsempfindliche Bildschirm einem Benutzer ermöglicht, direkt Informationen mit einem Finger oder Stift einzugeben.
Im Folgenden wird eine LCD Vorrichtung mit einem berührungsempfindlichen Bildschirm gemäß dem Stand der Technik ausführlich wie folgend beschrieben. 1 ist eine Schnittansicht und zeigt eine LCD Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik.
Wie in 1 gezeigt ist, enthält die LCD Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik eine Flüssigkristalltafel 10 und einen berührungsempfindlichen Bildschirm 20. Die Flüssigkristalltafel 10 zeigt Bilder an. Hier enthält die Flüssigkristalltafel 10 ein unteres Substrat 12, ein oberes Substrat 14 und eine Flüssigkristallschicht 16, die zwischen dem unteren und dem oberen Substrat 12 und 14 ausgebildet ist. Der berührungsempfindliche Bildschirm 20 ist auf einer oberen Fläche der Flüssigkristalltafel 10 ausgebildet und dazu vorgesehen, eine Berührung eines Benutzers zu erkennen. Der berührungsempfindliche Bildschirm 20 enthält ein berührungsempfindliches Substrat 22, eine erste Messelektrode 24, die auf einer unteren Fläche des berührungsempfindlichen Substrats 22 ausgebildet ist, und eine zweite Messelektrode 26, die auf einer oberen Fläche des berührungsempfindlichen Substrats 22 ausgebildet ist.
Die erste Messelektrode 24 ist in der horizontalen Richtung auf der unteren Fläche des berührungsempfindlichen Substrats 22 angeordnet und die zweite Messelektrode 26 ist in der vertikalen Richtung auf der oberen Fläche des berührungsempfindlichen Substrats 22 angeordnet. Wenn daher der Benutzer einen vorgegebenen Bereich berührt, wird die Kapazität zwischen der ersten und zweiten Messelektrode 24 und 26 im berührten Bereich verändert Demzufolge wird der Punkt der Berührung des Benutzers durch die Kapazitätsänderung erfasst.
Da die LCD Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik so ausgebildet ist, dass der berührungsempfindliche Bildschirm 20 zusätzlich auf der oberen Fläche der Flüssigkristalltafel 10 ausgebildet ist, wird jedoch die Gesamtdicke aufgrund des berührungsempfindlichen Bildschirms 20 erhöht, der Herstellungsprozess komplizierter und die Herstellungskosten ebenfalls erhöht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung eine LCD Vorrichtung, die im Wesentlichen eines oder mehrere der Probleme aufgrund der Einschränkungen und Nachteile des Stands der Technik vermeidet.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine LCD Vorrichtung anzugeben, bei der eine Messelektrode zum Erfassen einer Berührung eines Benutzers innerhalb einer Flüssigkristalltafel vorgesehen ist. Daher muss kein zusätzlicher berührungsempfindlicher Bildschirm auf einer oberen Fläche der Flüssigkristalltafel bereitgestellt werden, wodurch die Gesamtdicke verringert, der Herstellungsprozess vereinfacht und die Herstellungskosten gesenkt werden können.
Zusätzliche Vorteile und Merkmale der Erfindung werden zum Teil in der folgenden Beschreibung dargelegt und zum Teil offensichtlich aus der Beschreibung oder können durch Ausführung der Erfindung in Erfahrung gebracht werden. Die Aufgaben und andere Vorteile der Erfindung werden durch die Struktur, die insbesondere in der schriftlichen Beschreibung und den Ansprüchen davon sowie den beigefügten Zeichnungen aufgezeigt werden, verwirklicht und erreicht.
Um diese und andere Vorteile zu erreichen und in Übereinstimmung mit dem Zweck der Erfindung, wie sie hierin ausgeführt und breit beschrieben ist, enthält eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung ein Substrat; Gate- und Datenleitungen, die auf dem Substrat angeordnet sind und einander schneiden, um eine Vielzahl von Pixelbereichen zu definieren; eine Vielzahl von Pixelelektroden, die in den Pixelbereichen angeordnet sind; eine Elektrode für gemeinsames Potential, die so strukturiert ist, dass sie Strukturbereiche der Elektrode für gemeinsames Potential aufweist, wobei jeder Strukturbereich der Elektrode für gemeinsames Potential einem jeweiligen Pixelbereich entspricht; eine Vielzahl von Messleitungen, die auf der Elektrode für gemeinsames Potential angeordnet sind und elektrisch mit der Elektrode für gemeinsames Potential verbunden sind; und mindestens eine Abschirmschicht für elektrische Felder, die über einem Bereich zwischen benachbarten Strukturbereichen der Elektrode für gemeinsames Potential angeordnet ist.
Es ist offensichtlich, dass sowohl die vorausgehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende ausführliche Beschreibung der vorliegenden Erfindung beispielhaft und erläuternd sind und dazu dienen sollen, eine weitere Erläuterung der Erfindung, wie sie beansprucht ist, zu liefern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die begleitenden Zeichnungen, die enthalten sind, um ein weiteres Verständnis der Erfindung zu liefern, und die hierin eingeschlossen sind und einen Teil dieser Anmeldung bilden, veranschaulichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, das Prinzip der Erfindung zu erläutern. In den Zeichnungen ist:
1 eine Schnittansicht, die eine LCD Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht;
2A eine Draufsicht, die ein unteres Substrat einer LCD Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, 2B eine Schnittansicht entlang Linie A-A von 2A und 2C eine Schnittansicht entlang Linie B-B von 2A;
3 eine graphische Darstellung einer Simulation, die eine Verteilung eines elektrischen Feldes, das durch eine Datenleitung einer LCD Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verursacht wird, veranschaulicht;
4A eine Draufsicht, die ein unteres Substrat einer LCD Vorrichtung gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, 4B eine Schnittansicht entlang Linie A-A von 4A und 4C eine Schnittansicht entlang Linie B-B von 4A;
5 eine graphische Darstellung einer Simulation, die eine Verteilung eines elektrischen Feldes, das durch eine Datenleitung einer LCD Vorrichtung gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verursacht wird, veranschaulicht;
6 eine Draufsicht, die ein unteres Substrat einer LCD Vorrichtung gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
7A eine Draufsicht, die ein unteres Substrat einer LCD Vorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, und 7B eine Schnittansicht entlang Linie A-A von 7A; und
8 eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nun wird ausführlich auf die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, von denen Beispiele in den begleitenden Zeichnungen veranschaulicht sind. Wo immer es möglich ist, werden in den Figuren durchgehend dieselben Bezugszeichen verwendet, um dieselben oder ähnliche Teile zu bezeichnen. Im Folgenden wird eine LCD Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
2A ist eine Draufsicht, die ein unteres Substrat einer LCD Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, 2B ist eine Schnittansicht entlang Link A-A von 2A und 2C ist eine Schnittansicht entlang Link B-B von 2A. Wie in 2A gezeigt ist, enthält die LCD Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Substrat 100, eine Gateleitung 210, eine Datenleitung 230, eine Elektrode für gemeinsames Potential 300, eine Messleitung 400 und eine Pixelelektrode 500. Das Substrat 100 kann aus Glas oder transparentem Kunststoff gebildet sein. Die Gateleitung 210 ist in der horizontalen Richtung auf dem Substrat 100 ausgebildet und die Datenleitung 230 ist in der vertikalen Richtung auf dem Substrat 100 ausgebildet. Eine Vielzahl von Pixelbereichen wird durch die Gateleitung 210 und die Datenleitung 230 definiert, die einander schneiden. Die Gateleitung 210 ist in einer geradlinigen Form vorgesehen und die Datenleitung 230 ist in einer gebogenen, gewinkelten bzw. geknickten Form vorgesehen, aber sie sind nicht darauf beschränkt. Die Datenleitung 230 kann in einer geradlinigen Form vorgesehen sein.
Obwohl es nicht gezeigt ist, ist ein Dünnschichttransistor als Schaltvorrichtung für jeden Pixelbereich ausgebildet. Der Dünnschichttransistor enthält eine Gateelektrode, eine Halbleiterschicht und Source- und Drainelektroden. Der Dünnschichttransistor kann in einer Gate-Unten-Struktur (bottom-gate-structure) ausgebildet sein, bei der die Gateelektrode unter der Halbleiterschicht angeordnet ist, oder in einer Gate-Oben-Struktur (top-gate-structure), bei der die Gatelektrode über der Halbleiterschicht angeordnet ist.
Die Elektrode für gemeinsames Potential 300 bildet zusammen mit der Pixelelektrode 500 ein elektrisches Feld, um den Flüssigkristall anzusteuern. Darüber hinaus fungiert die Elektrode für gemeinsames Potential 300 als Messelektrode zur Erfassung einer Berührung eines Benutzers. Um die Elektrode für gemeinsames Potential 300 als Messelektrode zu verwenden, sind mehrere Elektroden für gemeinsames Potential 300 in einer vorgegebenen Struktur vorgesehen. Jede der Vielzahl von Elektroden für gemeinsames Potential 300 kann in einer Größe gemäß einem oder mehreren Pixelbereichen ausgebildet sein. Beispielsweise kann, wie es in den Zeichnungen gezeigt ist, jede Elektrode für gemeinsames Potential 300 so ausgebildet sein, dass ihre Größe drei Pixelbereichen entspricht.
Die Messleitung 400 verbindet die Vielzahl von Elektroden für gemeinsames Potential 300 elektrisch miteinander. Das heißt, dass die einzeln ausgebildeten mehreren Elektroden für gemeinsames Potential 300 mit der Messleitung 400 verbunden sind, und ein Messschaltkreiselement ist mit einem Ende der Messleitung 400 verbunden, um dadurch die Berührung eines Benutzers zu erfassen. Die Messleitung 400 ist parallel zur Datenleitung 230 und ebenfalls parallel zur Gateleitung 210 angeordnet, um dadurch den berührten Bereich in x-Achsen und y-Achsen Koordinaten zu erfassen.
Die Messleitung 400 dient dazu, einen Widerstand der Elektrode für gemeinsames Potential 300 zu reduzieren und zu verhindern, dass eine Disklination auftritt, was im Folgenden beschrieben wird.
Typischerweise ist die Elektrode für gemeinsames Potential 300 aus einem transparenten leitfähigen Material wie beispielsweise Indiumzinnoxid (ITO) gebildet. Das transparente leitfähige Material ist insofern nachteilig, als dass es einen großen Widerstand aufweist. In dieser Hinsicht ist die Messleitung 400, die aus einem Metallmaterial mit guter Leitfähigkeit gebildet ist, mit der Elektrode für gemeinsames Potential 300 verbunden, wodurch der Widerstand der Elektrode für gemeinsames Potential 300 reduziert wird.
Wenn die Datenleitung 230 in der gebogenen, gewinkelten bzw. geknickten Form ausgebildet ist, wie in 2A gezeigt, kommt Lichtaustritt im Knickbereich der Datenleitung 230 vor, wodurch Disklination verursacht wird. Daher ist die Messleitung 400, die parallel zur Gateleitung 210 angeordnet ist, in dem Bereich ausgebildet, in dem Disklination auftritt, um dadurch ein Auftreten von Disklination zu verhindern. Die obige Messleitung 400 verhindert ein Auftreten von Disklination. Allerdings muss eine Verringerung des Öffnungsverhältnisses, die durch die Messleitung 400 verursacht wird, verhindert werden. Folglich überlappt die Messleitung 400, die parallel zur Datenleitung 230 angeordnet ist, vorzugsweise die Datenleitung 230. Wenn nötig, kann die Messleitung 400, die mit der Gateleitung 210 überlappt, zusätzlich vorgesehen sein, um den Widerstand der Elektrode für gemeinsames Potential 300 zu verringern, während die Transmissionsabnahme verhindert wird.
Die Pixelelektrode 500 ist in jedem Pixelbereich ausgebildet. Insbesondere kann die Form der Pixelelektrode 500 der Form des Pixelbereichs entsprechen. Wie mit Bezug auf 4A beschrieben wird, kann mindestens ein Schlitz in der Pixelelektrode 500 vorgesehen sein, um eine LCD Vorrichtung im Randfeldschaltmodus (fringe field switching mode LCD device) zu verwirklichen.
Die LCD Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Detail mit Bezug auf die Schnittansichten von 2B und 2C beschrieben.
Wie in 2B gezeigt ist, ist die Gateleitung 210 auf dem Substrat 100 strukturiert und eine Gateisolationsschicht 220 und eine Passivierungsschicht 240 sind nacheinander auf der Gateleitung 210 ausgebildet. Auf der Passivierungsschicht 240 ist die Elektrode für gemeinsames Potential 300 strukturiert und auf der Elektrode für gemeinsames Potential 300 ist die Messleitung 400 strukturiert. Auf der Messleitung 400 ist eine Isolationszwischenschicht ausgebildet und auf der Isolationszwischenschicht 450 ist die Pixelelektrode 500 strukturiert.
Wie in 2C gezeigt ist, ist die Gateisolationsschicht 220 auf dem Substrat 100 ausgebildet, die Datenleitung 230 auf der Gateisolationsschicht 220 strukturiert und die Passivierungsschicht 240 auf der Datenleitung 230 ausgebildet. Die Elektrode für gemeinsames Potential 300 ist auf der Passivierungsschicht 240 strukturiert und die Messleitung 400 ist auf der Elektrode für gemeinsames Potential 300 strukturiert. Auf der Messleitung 400 ist die Isolationszwischenschicht 450 ausgebildet und auf der Isolationszwischenschicht 450 ist die Pixelelektrode 500 strukturiert.
Die in 2B und 2C gezeigte Schnittansicht zeigt den Dünnschichttransistor in Gate-Unten-Struktur. Wenn der Dünnschichttransistor in Gate-Oben-Struktur ausgebildet ist, kann zusätzlich unter der Gateleitung 210 eine Isolationsschicht ausgebildet sein, um die Halbleiterschicht und die Gateleitung 210 gegeneinander zu isolieren.
Wie in 2C gezeigt ist, ist die Elektrode für gemeinsames Potential 300 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so strukturiert, dass die Elektrode für gemeinsames Potential 300 der Vielzahl von Pixelbereichen entspricht. Auch sind die entsprechend strukturierten Elektroden für gemeinsames Potential 300 in festen Intervallen vorgesehen, während sie auf der linken und rechten Seite bezüglich der Datenleitung 230 angeordnet sind, d. h. der zentralen Datenleitung 230, wie in 2C gezeigt. Deshalb gibt es einen Bereich, wo die Elektrode für gemeinsames Potential 300 über der Datenleitung 230 ausgebildet ist, und einen Bereich, wo die Elektrode für gemeinsames Potential 300 nicht über der Datenleitung 230 ausgebildet ist.
Wenn die Elektrode für gemeinsames Potential 300 über der Datenleitung 230 ausgebildet ist, wird das elektrische Feld, das in der Datenleitung 230 auftritt, durch die Elektrode für gemeinsames Potential 300 blockiert, so dass die Flüssigkristallschicht nicht durch das in der Datenleitung 230 auftretende elektrische Feld beeinflusst wird. Wenn jedoch die Elektrode für gemeinsames Potential 300 nicht über der Datenleitung 230 ausgebildet ist, wird die Flüssigkristallschicht durch das in der Datenleitung 230 auftretende elektrische Feld beeinflusst, da das in der Datenleitung 230 auftretende elektrische Feld nicht von der Elektrode für gemeinsames Potential 300 blockiert wird, und Übersprechen (crosstalk) kann auftreten.
3 ist eine graphische Darstellung einer Simulation und zeigt eine Verteilung eines elektrischen Feldes, das durch die Datenleitung der LCD Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verursacht wird. Wie in 3 gezeigt ist, ist die Stärke des elektrischen Feldes in dem Bereich, in dem die Elektrode für gemeinsames Potential 300 nicht über der Datenleitung 230 ausgebildet ist, erhöht, so dass Übersprechen darin auftritt (siehe eingekreister Bereich von 3).
Im Folgenden wird eine LCD Vorrichtung gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei eine Abschirmschicht für elektrische Felder zum Verhindern von Übersprechen zusätzlich über einer Datenleitung eines unteren Substrats ausgebildet ist.
4A ist eine Draufsicht und zeigt ein unteres Substrat einer LCD Vorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 4B ist eine Schnittansicht entlang Linie A-A von 4A und 4C ist eine Schnittansicht entlang Linie B-B von 4A. Abgesehen davon, dass eine Abschirmschicht für elektrische Felder 600 zusätzlich ausgebildet ist, ist das untere Substrat der LCD Vorrichtung dieses anderen Ausführungsbeispiels der vorlegenden Erfindung identisch im Aufbau wie das untere Substrat der LCD Vorrichtung gemäß dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Deshalb werden in den Zeichnungen durchgehend dieselben Bezugszeichen verwendet, um dieselben oder ähnliche Teile zu bezeichnen, und eine ausführliche Erklärung für dieselben Teile wird weggelassen.
Wie in 4A gezeigt ist, enthält die LCD Vorrichtung gemäß der anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Substrat 100, eine Gateleitung 210, eine Datenleitung 230, eine Elektrode für gemeinsames Potential 300, eine Messleitung 400, eine Pixelelektrode 500 und eine Abschirmschicht für elektrische Felder 600. Eine Vielzahl von Pixelbereichen wird durch die Gateleitung 210 und die Datenleitung 230 definiert, die einander schneiden. In einem Schnittbereich der Gate- und Datenleitungen 210 und 230 ist ein Dünnschichttransistor als Schaltvorrichtung ausgebildet. Die Elektrode für gemeinsames Potential 300 ist in einer Größe entsprechend einem oder mehreren Pixelbereichen strukturiert. Außerdem sind die entsprechend strukturierten Elektroden für gemeinsames Potential 300 in festen Intervallen oder Abständen vorgesehen, während sie auf der linken und rechten Seite bezüglich der Datenleitung 230 angeordnet sind. Die Messleitung 400 verbindet die Vielzahl von Elektroden für gemeinsames Potential 300 elektrisch miteinander und ist parallel zur Datenleitung 230 und zur Gateleitung 210 angeordnet. Darüber hinaus kann die Messleitung 400, die parallel zur Gateleitung 210 angeordnet ist, in dem Bereich ausgebildet sein, in dem Disklination auftritt, und die Messleitung 400, die parallel zur Datenleitung 230 angeordnet ist, kann mit der Datenleitung 230 überlappen. Die Pixelelektrode 500 kann im Pixelbereich vorgesehen sein und in einer Form entsprechend dem Pixelbereich ausgebildet sein.
In der Pixelelektrode 500 kann mindestens ein Schlitz 510 vorgesehen sein. Wenn die Pixelelektrode 500 den Schlitz 510 darin aufweist, wird ein Randfeld (fringe field) über dem Schlitz 510 zwischen der Pixelelektrode 500 und der Elektrode für gemeinsames Potential 300 ausgebildet. Demzufolge wird der Flüssigkristall durch das Randfeld angesteuert, wodurch eine LCD Vorrichtung im Randfeldschaltmodus (fringe field switching mode LCD device) realisiert wird.
Die Abschirmschicht für elektrische Felder 600 ist in einem Bereich ausgebildet, wo die Elektrode für gemeinsames Potential 300 nicht ausgebildet ist, d. h., in einem Bereich, der jeweils zwischen den Elektroden für gemeinsames Potential 300 angeordnet ist. Genauer gesagt ist die Abschirmschicht für elektrische Felder 600 in dem Bereich über der Datenleitung 230 ausgebildet, in dem die Elektrode für gemeinsames Potential 300 nicht ausgebildet ist. Daher wird das elektrische Feld, das in der Datenleitung 230 auftritt, durch die Abschirmschicht für elektrische Felder 600 blockiert, wodurch das Auftreten von Übersprechen verhindert wird.
Die Abschirmschicht für elektrische Felder 600 kann auf derselben Schicht wie die Pixelelektrode 500 und aus demselben Material wie die Pixelelektrode 500 ausgebildet sein, beispielsweise aus ITO. Wenn die Abschirmschicht für elektrische Felder 600 in derselben Schicht wie die Pixelelektrode 500 und aus demselben Material wie die Pixelelektrode 500 ausgebildet ist, muss in diesem Fall kein zusätzlicher Prozess zum Ausbilden der Abschirmschicht für elektrische Felder 600 durchgeführt werden. Die Abschirmschicht für elektrische Felder 600 kann mit der Elektrode für gemeinsames Potential 300 elektrisch verbunden sein. Das heißt, dass die Abschirmschicht für elektrische Felder 600 einen Kontaktbereich 610 umfasst, der zur Elektrode für gemeinsames Potential 300 vorsteht, wobei der Kontaktbereich 610 mit der Elektrode für gemeinsames Potential 300 über ein Kontaktloch 455 verbunden ist.
In den Zeichnungen steht der Kontaktbereich 610 auf der rechten Seite vor, so dass der Kontaktbereich 610 mit der Elektrode für gemeinsames Potential 300 verbunden ist, die bezüglich der Datenleitung 230 auf der rechten Seite ausgebildet ist. Jedoch kann der Kontaktbereich 610 auf der linken Seite vorstehen, so dass der Kontaktbereich 610 mit der Elektrode für gemeinsames Potential 300 verbunden ist, die auf der linken Seite bezüglich der Datenleitung 230 ausgebildet ist.
Der Kontaktbereich 610 ist in einem Nicht-Transmissionsbereich ausgebildet, um zu verhindern, dass das Öffnungsverhältnis durch den Kontaktbereich 610 verringert wird. Das heißt, der Kontaktbereich 610 ist in einem Dünnschichttransistorbereich (nicht gezeigt) ausgebildet oder entsprechend einem Bereich einer Lichtabschirmschicht auf einem oberen Substrat, wie beispielsweise einem Schwarzmatrixbereich.
Im Folgenden wird eine LCD Vorrichtung gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Schnittansichten von 4B und 4C beschrieben.
Wie in 4B gezeigt ist, ist eine Gateleitung 210 auf einem Substrat 100 strukturiert und eine Gateisolationsschicht 220 und eine Passivierungsschicht 240 sind nacheinander auf der Gateleitung 210 ausgebildet. Auf der Passivierungsschicht 240 ist eine Elektrode für gemeinsames Potential 300 strukturiert und auf der Elektrode für gemeinsames Potential 300 ist eine Messleitung 400 strukturiert. Eine Isolationszwischenschicht 450 ist auf der Messleitung 400 ausgebildet und eine Pixelelektrode 500 ist auf der Isolationszwischenschicht 450 strukturiert.
Wie in 4C gezeigt ist, ist die Gateisolationsschicht 220 auf dem Substrat 100 ausgebildet, eine Datenleitung 230 ist auf der Gateisolationsschicht 220 strukturiert und auf der Datenleitung 230 ist die Passivierungsschicht 240 ausgebildet. Auf der Passivierungsschicht 240 ist die Elektrode für gemeinsames Potential 300 strukturiert und auf der Elektrode für gemeinsames Potential 300 ist die Messleitung 400 strukturiert. Die Isolationszwischenschicht 450 ist auf der Messleitung 400 ausgebildet und auf der Isolationszwischenschicht 450 sind die Pixelelektrode 500 und eine Abschirmschicht für elektrische Felder 600 strukturiert. Die Abschirmschicht für elektrische Felder 600 enthält einen Kontaktbereich 610, der sich zur Elektrode für gemeinsames Potential 300 erstreckt, wobei der Kontaktbereich 610 über ein Kontaktloch 455, das in der Isolationszwischenschicht 450 vorgesehen ist, mit der Elektrode für gemeinsames Potential 300 verbunden ist.
5 ist eine graphische Darstellung einer Simulation, die eine Verteilung eines elektrischen Feldes veranschaulicht, das durch die Datenleitung der LCD Vorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verursacht wird. Wie in 5 gezeigt ist, wird die Stärke des elektrischen Feldes nicht erhöht (siehe eingekreisten Bereich), wenn die Abschirmschicht für elektrische Felder 600 über der Datenleitung ausgebildet ist, so dass ein Übersprechen verhindert wird.
6 ist eine Draufsicht, die ein unteres Substrat einer LCD Vorrichtung gemäße einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Mit Ausnahme einer Struktur der Abschirmschicht für elektrische Felder 600 ist das in 6 gezeigte untere Substrat der LCD Vorrichtung identisch zu dem in 4A–4C gezeigten unteren Substrat der LCD Vorrichtung. Daher werden in den Zeichnungen durchgehend dieselben Bezugszeichen verwendet, um dieselben oder ähnliche Teile zu bezeichnen, und eine ausführliche Erklärung für dieselben Teile wird weggelassen.
In 4A–4C ist die Abschirmschicht für elektrische Felder 600 nicht kontinuierlich in dem Bereich über der Datenleitung 230 ausgebildet, in dem die Elektrode für gemeinsames Potential 300 nicht ausgebildet ist. Das heißt, dass die Abschirmschicht für elektrische Felder 600 strukturiert ist, während sie nicht mit der Gateleitung 210 überlappt. In 6 ist die Abschirmschicht für elektrische Felder 600 kontinuierlich in dem Bereich über der Datenleitung 230 ausgebildet, in dem die Elektrode für gemeinsames Potential 300 nicht ausgebildet ist. Das heißt, dass die Abschirmschicht für elektrische Felder 600 strukturiert ist, während sie mit der Gateleitung 210 überlappt.
Außerdem ist in 4A–4C jede Abschirmschicht für elektrische Felder 600 mit dem Kontaktbereich 610 versehen, der zur Elektrode für gemeinsames Potential 300 vorsteht, da die Abschirmschicht für elektrische Felder 600 nicht kontinuierlich ausgebildet ist. In 6 hingegen kann die Abschirmschicht für elektrische Felder 600 mit nur einem Kontaktbereich 610 versehen sein, der zur Elektrode für gemeinsames Potential 300 vorsteht, da die Abschirmschicht für elektrische Felder 600 kontinuierlich ausgebildet ist. Die Abschirmschicht für elektrische Felder 600 kann wahlweise mit mehreren Kontaktbereichen versehen sein.
7A ist eine Draufsicht, die ein unteres Substrat einer LCD Vorrichtung gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, und 7B ist eine Schnittansicht entlang Linie A-A von 7A. Abgesehen davon, dass eine elektrische Verbindung zwischen der Abschirmschicht für elektrische Felder 600 und der Elektrode für gemeinsames Potential 300 verändert ist, ist das in 7A–7B gezeigte untere Substrat der LCD Vorrichtung identisch zu dem obigen in 6 gezeigten unteren Substrat der LCD Vorrichtung. Daher werden in den Zeichnungen durchgehend dieselben Bezugszeichen verwendet, um dieselben oder ähnliche Teile zu bezeichnen, und eine detaillierte Erklärung für dieselben Teile wird weggelassen.
Wie in 6 gezeigt ist, ist der Kontaktbereich 610 in der Abschirmschicht für elektrische Felder 600 vorgesehen und der Kontaktbereich 610 ist über das Kontaktloch 455 mit der Elektrode für gemeinsames Potential 300 verbunden. In 7A–7B hingegen ist die Abschirmschicht für elektrische Felder 600 mit der Messleitung 400 im Randbereich eines aktiven Bereichs verbunden, wodurch die Abschirmschicht für elektrische Felder 600 elektrisch mit der Elektrode für gemeinsames Potential 300 verbunden ist.
Genauer gesagt, steht der Kontaktbereich 610 von einem Ende der Abschirmschicht für elektrische Felder 600 zur Messleitung 400 vor, wie in 7A und 7B gezeigt. Der Kontaktbereich 610 ist über das Kontaktloch 455 der Isolationszwischenschicht 450 mit der Messleitung 400 verbunden. Die Messleitung 400 ist mit der Elektrode für gemeinsames Potential 300 im aktiven Bereich verbunden. Dementsprechend wird die Abschirmschicht für elektrische Felder 600 über die Messleitung 400 mit der Elektrode für gemeinsames Potential 300 elektrisch verbunden. Wenn die Elektrode für gemeinsames Potential 300 und die Messleitung 400 durch einen Belichtungsvorgang mittels einer Rastermaske (halftone mask) strukturiert werden, wird die Elektrode für gemeinsames Potential 300 darüber hinaus zusätzlich unter der Messleitung 400 in 7B ausgebildet.
Für die obige Beschreibung der LCD Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wurde das untere Substrat erklärt. 8 zeigt eine vollständige Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. In der vollständigen Flüssigkristallanzeigevorrichtung ist das untere Substrat 100 mit einem oberen Substrat 800 verbunden, mit einer Flüssigkristallschicht 900 dazwischen. Das obere Substrat 800 kann eine Lichtabschirmschicht 810 umfassen, wie beispielsweise eine Schwarzmatrixschicht, um einen Lichtaustritt in andere Bereiche mit Ausnahme des Pixelbereichs zu verhindern; es kann ferner rote (R), grüne (G) und blaue (B) Farbfilterschichten 820, die jeweils zwischen jeder Lichtabschirmschicht ausgebildet sind, und eine Überzugsschicht umfassen, die auf den Farbfilterschichten ausgebildet ist.
Wie oben erläutert, wird die Elektrode für gemeinsames Potential zum Ausbilden des elektrischen Feldes verwendet, um den Flüssigkristall anzusteuern, und darüber hinaus auch als Messelektrode zum Erfassen einer Berührung eines Benutzers. Anders als im Stand der Technik ist es für die LCD Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unnötig, einen zusätzlichen berührungsempfindlichen Bildschirm auf der Flüssigkristalltafel bereitzustellen, wodurch die LCD Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine reduzierte Dicke aufweist und einen vereinfachten Herstellungsprozess und verringerte Herstellungskosten realisiert.
Außerdem ist die Abschirmschicht für elektrische Felder in dem Bereich zwischen den Elektroden für gemeinsames Potential so ausgebildet, dass verhindert werden kann, dass der Flüssigkristall durch das in der Datenleitung auftretende elektrische Feld beeinflusst wird, wodurch das Problem des Übersprechens behoben werden kann.
Es wird einem Fachmann offensichtlich sein, dass verschiedene Modifikationen und Abwandlungen an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Gedanken oder Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Daher ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung die Modifikationen und Abwandlungen dieser Erfindung einschließt, vorausgesetzt, dass sie in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalente fallen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 10-2010-0118262 [0001]

Claims

LCD Vorrichtung, umfassend: ein Substrat; Gate- und Datenleitungen, die auf dem Substrat angeordnet sind und einander schneiden, um eine Vielzahl von Pixelbereichen zu definieren; eine Vielzahl von Pixelelektroden, die in den Pixelbereichen angeordnet sind; eine Elektrode für gemeinsames Potential, die so strukturiert ist, dass sie Strukturbereiche der Elektrode für gemeinsames Potential aufweist, wobei jeder Strukturbereich der Elektrode für gemeinsames Potential einem jeweiligen Pixelbereich entspricht; eine Vielzahl von Messleitungen, die auf der Elektrode für gemeinsames Potential angeordnet sind und elektrisch mit der Elektrode für gemeinsames Potential verbunden sind; und mindestens eine Abschirmschicht für elektrische Felder, die über einem Bereich zwischen benachbarten Strukturbereichen der Elektrode für gemeinsames Potential angeordnet ist.
LCD Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Abschirmschicht für elektrische Felder oberhalb der Datenleitung über mindestens einem Bereich angeordnet ist, in dem die Elektrode für gemeinsames Potential fehlt.
LCD Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Abschirmschicht für elektrische Felder in derselben Schicht wie die Pixelelektrode angeordnet ist und aus demselben Material wie die Pixelelektrode gebildet ist.
LCD Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Abschirmschicht für elektrische Felder mit einem entsprechenden Strukturbereich der Elektrode für gemeinsames Potential elektrisch verbunden ist.
LCD Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Abschirmschicht für elektrische Felder einen Kontaktbereich enthält, der zu dem entsprechenden Strukturbereich der Elektrode für gemeinsames Potential vorsteht, und wobei der Kontaktbereich mit dem Strukturbereich der Elektrode für gemeinsames Potential über ein Kontaktloch verbunden ist.
LCD Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Kontaktbereich in einem Nicht-Transmissionsbereich ausgebildet ist, um eine Verminderung eines Öffnungsverhältnisses zu verhindern.
LCD Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Nicht-Transmissionsbereich einem Schwarzmatrixbereich oder einem Dünnschichttransistorbereich entspricht.
LCD Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Abschirmschicht für elektrische Felder mit der Gateleitung überlappt.
LCD Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Abschirmschicht für elektrische Felder kontinuierlich zwischen mindestens zwei Pixelbereichen ausgebildet ist.
LCD Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Abschirmschicht für elektrische Felder einen Kontaktbereich enthält, der zu einer entsprechenden Messleitung vorsteht, und der Kontaktbereich mit der Messleitung über ein Kontaktloch verbunden ist.
LCD Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Pixelelektrode über der Elektrode für gemeinsames Potential ausgebildet ist, wobei eine Isolationszwischenschicht zwischen der Pixelelektrode und der Elektrode für gemeinsames Potential angeordnet ist.
LCD Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Strukturbereiche der Elektrode für gemeinsames Potential jeweils eine geknickte Form aufweisen und wobei die erste Messleitung an dem Knickbereich der Strukturbereiche der Elektrode für gemeinsames Potential angeordnet ist, um Disklination zu verhindern.
LCD Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Elektrode für gemeinsames Potential zusammen mit der Pixelelektrode ein elektrisches Feld ausbildet.
LCD Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Messleitungen eine Position einer Berührung eines Benutzers erfassen.