DE102014103802A1

DE102014103802A1 - Flüssigkristallanzeigefeld

Info

Publication number: DE102014103802A1
Application number: DE102014103802.9A
Authority: DE
Inventors: Kangpeng YANG; Yuan Li; Zhiwei Zheng
Original assignee: Tianma Microelectronics Co Ltd; Xiamen Tianma Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Tianma Microelectronics Co Ltd; Xiamen Tianma Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2013-11-19
Filing date: 2014-03-20
Publication date: 2015-05-21
Anticipated expiration: 2034-03-21
Also published as: US9477103B2; CN103926726B; CN103926726A; DE102014103802B4; US20150138462A1

Abstract

Offenbart wird ein LCD-Feld, aufweisend ein TFT-Matrixsubstrat, ein Farbfiltersubstrat und eine Flüssigkristallschicht, die zwischen dem TFT-Matrixsubstrat und dem Farbfiltersubstrat eingeschlossen ist, wobei das LCD-Feld einen Anzeigebereich und einen Randbereich, der den Anzeigebereich umgibt, aufweist und der Anzeigebereich eine Mehrzahl von Subpixeleinheiten, die durch mehrere Datenleitungen und mehrere Abtastleitungen umgeben ist, aufweist; das LCD-Feld weist ferner mehrere metallische Heizelemente und ein Paar von Verbindungselektroden, die elektrisch mit den metallischen Heizelementen verbunden sind, auf, wo die metallischen Heizelemente auf der Innenseite des TFT-Matrixsubstrats und/oder des Farbfiltersubstrats ausgebildet und in dem Anzeigebereich angeordnet sind und das Paar von Verbindungselektroden konfiguriert ist, um eine Spannung an die metallischen Heizelemente anzulegen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Flüssigkristallanzeigetechnologien, insbesondere eines Flüssigkristallanzeigefeldes bzw. eines Flüssigkristallanzeigepaneels bzw. einer Flüssigkristallanzeigetafel.
Technischer Hintergrund
1 ist eine schematische Strukturansicht eines Flüssigkristallanzeigemoduls (LCM) im Stand der Technik. Wie in 1 gezeigt, weist ein herkömmliches LCM 10 allgemein drei Hauptkomponenten, d.h., ein Hintergrundlichtpaneel bzw. eine Hintergrundlichttafel bzw. ein Hintergrundbeleuchtungsfeld 100, eine Heizplatte 105 und ein Flüssigkristallanzeigefeld 110 auf. Das Flüssigkristallanzeigefeld weist wiederholt angeordnete Subpixeleinheiten bzw. Teilbildpunkteinheiten von unterschiedlichen Farben (beispielsweise wiederholt angeordnete rote, grüne und blaue Subpixeleinheiten) auf. Die Heizplatte 105 weist ein Paar von Heizelektroden, die durch A und K angegeben sind, auf, und die Heizplatte 105 ist allgemein zwischen dem Flüssigkristallanzeigefeld 110 und dem Hintergrundbeleuchtungsfeld 100 angeordnet. Zum Zweck eines Heizens wird eine Spannung über das Paar der Heizelektroden A und K angelegt, und die durch die Heizplatte 105 abgegebene Wärme wird zu dem Flüssigkristallanzeigefeld 110 geleitet, so dass die Flüssigkristalle innerhalb des Flüssigkristallanzeigefeldes 110 erwärmt werden. Allerdings leidet die herkömmliche Heizplatte unter den folgenden Mängeln.

1. Die Heizplatte ist vergleichsweise weit von den Flüssigkristallen entfernt, was in einer dürftigen Heizwirkung resultiert.
2. Die Heizplatte ist eine Vorrichtung von gewisser Dicke, die von dem Flüssigkristallanzeigefeld getrennt ist, so dass die Höhe des LCM aufgrund der in die LCM integrierte Heizplatte erhöht ist, wodurch das Dünnermachen des LCM nachteilig beeinflusst wird.
3. Das Gesamtgewicht des LCM wird aufgrund der Einbeziehung der Heizplatte, die ein gewisses Gewicht aufweist, erhöht, was für ein tragbares Endgerät, welches das LCM verwendet, in hohem Maße unerwünscht ist.
4. Für die Produktion der getrennten Heizplatte 105 sollte eine festgelegte Zeitdauer zur Herstellung der Heizplatte genommen werden, die dann an dem LCM befestigt und in dem Zusammenbauzustand des LCM geprüft wird, als solches braucht die Produktion eines Produkts mit der Heizplatte 105 mehr Zeit im Vergleich mit der Produktion eines LCM ohne die Heizplatte 105. Aus der Sicht eines Zeitverbrauchs ist das LCM mit einer getrennten Heizvorrichtung hinsichtlich der Steuerung einer Produkherstellungsdauer unerwünscht.
5. Aus der Sicht der Kosten verursacht die Einbeziehung der Heizplatte 105 nicht nur die Kosten der Heizplatte 105, sondern auch Humankapitalkosten für das Zusammenbauen der Heizplatte 105 und das Prüfen des elektrischen Verhaltens der Heizplatte 105. Darüberhinaus sind die Gesamtkosten von LCM-Produkten aufgrund eines fehlerhaften Flüssigkristallanzeigefeldes 110 und eines fehlerhaften Hintergrundbeleuchtungsfeldes, die durch einen fehlerhaften Einbau der Heizplatte 105 verursacht werden, erhöht.
6. Die Heizplatte 105 ist typischerweise aus Indium-Zinn-Oxid-(ITO)-Glas mit einem geringen Schichtwiderstand hergestellt. Allerdings blockiert das ITO gewissermaßen Licht, wodurch das von dem Hintergrundbeleuchtungsfeld 100 emittierte Licht reduziert ist, nachdem es durch das mit ITO plattierte Glassubstrat hindurchgetreten ist, weshalb das durch das Hintergrundbeleuchtungsfeld 100 erzeugte Licht in dem LCM nicht vollständig ausgenutzt wird.

Kurzfassung der Erfindung
In Anbetracht des Vorstehenden stellt die vorliegende Erfindung ein Flüssigkristallanzeigefeld bereit, um eines oder mehrere der in dem Abschnitt des technischen Hintergrunds erwähnten Probleme zu lösen.
Das Flüssigkristallanzeigefeld der vorliegenden Erfindung weist auf:
ein TFT-Matrixsubstrat, ein Farbfiltersubstrat und eine Flüssigkristallschicht, die zwischen dem TFT-Matrixsubstrat und dem Farbfiltersubstrat eingekapselt bzw. eingeschlossen ist, wobei das Flüssigkristallanzeigefeld einen Anzeigebereich und einen den Anzeigebereich umgebenden Randbereich aufweist und der Anzeigebereich eine Mehrzahl von durch eine Mehrzahl von Datenleitungen und eine Mehrzahl von Abtastleitungen umgebenen Subpixeleinheiten aufweist;
das Flüssigkristallanzeigefeld weist ferner eine Mehrzahl von metallischen Heizelementen und ein Paar von Verbindungselektroden, die elektrisch mit der Mehrzahl von metallischen Heizelementen verbunden sind, auf, wobei die metallischen Heizelemente innerhalb des TFT-Matrixsubstrats und/oder des Farbfiltersubstrats ausgebildet und in dem Anzeigebereich angeordnet sind und das Paar von Verbindungselektroden konfiguriert ist, um den metallischen Heizelementen eine Spannung bereitzustellen.
In der vorliegenden Erfindung ist der Abstand zwischen der Heizplatte und den Flüssigkristallen durch Anordnen der metallischen Heizelemente innerhalb einer Flüssigkristallzelle, d. h., Ausbilden der metallischen Heizelemente innerhalb des TFT-Matrixsubstrats und/oder des Farbfiltersubstrats, verringert, so dass die Heizwirkung durch rasches Anheben der Temperatur der Flüsssigkristallschicht mit geringem Energieverbrauch verbessert ist. Indessen ist das LCM verdünnt, ist das Gesamtgewicht des LCM verringert, ist die Produktionsdauer des LCM verkürzt und sind die Produktionskosten des LCM verringert.
Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Strukturansicht eines Flüssigkristallanzeigemoduls im Stand der Technik;
2 ist eine schematische Ansicht eines Flüssigkristallanzeigefeldes der vorliegenden Erfindung;
3A ist eine Draufsicht eines in 2 gezeigten TFT-Matrixsubstrats;
3B ist eine entlang einer in 3A gezeigten Linie XX' genommene Querschnittsansicht des TFT-Matrixsubstrats;
4A–4D sind schematische Ansichten, welche Lagebeziehungen zwischen metallischen Heizelementen und Subpixeleinheiten zeigen;
5A und 5B zeigen jeweils ein Schema von beispielhaften Lagebeziehungen zwischen den metallischen Heizelementen wie auch einem Paar von Verbindungselektroden und einer metallischen Lichtabschirmungsschicht;
6A ist eine Draufsicht eines in 2 gezeigten Farbfiltersubstrats;
6B ist eine entlang einer in 6A gezeigten Linie YY' genommene Querschnittsansicht des Farbfiltersubstrats;
7A–7D sind schematische Ansichten von Lagebeziehungen zwischen den metallischen Heizelementen und den Subpixeleinheiten; und
8 ist ein Schema, welches eine beispielhafte Lagebeziehung zwischen den metallischen Heizelementen wie auch einem Paar von Verbindungselektroden und einer Schwarzmatrixschicht zeigt.
Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Technische Lösungen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend in Verbindung mit begleitenden Zeichnungen und unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen beschrieben werden.
2 ist eine schematische Ansicht eines Flüssigkristallanzeigefelds 20 der vorliegenden Erfindung. Das Flüssigkristallanzeigefeld 20 weist ein TFT-Matrixsubstrat 205, ein gegenüber dem TFT-Matrixsubstrat 205 angeordnetes Farbfiltersubstrat 210 und eine zwischen dem TFT-Matrixsubstrat 205 und dem Farbfiltersubstrat 210 eingekapselte bzw. eingeschlossene Flüssigkristallschicht 215 auf. Das TFT-Matrixsubstrat 205 weist Abtastleitungen 225 und Datenleitungen 230 auf. Ein TFT-Schalter 240 und eine Bildpunktelektrode bzw. Pixelelektrode 245 sind an dem Schnittpunkt der Abtastleitung 225 und der Datenleitung 230 ausgebildet. Das Farbfiltersubstrat 210 weist eine Farbresistschicht und eine die Farbresistschicht umgebende Schwarzmatrixschicht 250 auf. Ein von zwei Datenleitungen und zwei Abtastleitungen umgebenes Gebiet auf dem TFT-Matrixsubstrat entspricht einem Farbresist auf dem Farbfiltersubstrat 210 in einer Lichtdurchlassrichtung, um eine Subpixeleinheit auszubilden, wie durch einen Bereich 235, wie er in 2 durch gepunktete Linien gezeigt ist, angegeben. Jede Pixeleinheit bzw. Bildpunkteinheit ist aus benachbarten Subpixeleinheiten unterschiedlicher Farben zusammengesetzt, so ist die Pixeleinheit aus drei Subpixeleinheiten von roter (R), grüner (G) und blauer (B) Farbe gemäß der Darstellung in 2 zusammengesetzt. Das heißt, eine Mehrzahl von Subpixeleinheiten ist von einer Mehrzahl von Datenleitungen und Abtastleitungen umgeben und konfiguriert, um einen Anzeigebereich 220 (wie in 2 durch Strich-Doppelpunkt-Linien dargestellt) des Flüssigkristallanzeigefelds 20 auszubilden. Ein Bereich des Flüssigkristallanzeigefelds 20 außerhalb des Anzeigebereichs 220 wird ein Randbereich (in 2 nicht durch irgendeine Bezugsziffer angegeben) genannt. Die Mehrzahl von Abtastleitungen 225 und Datenleitungen 230 erstreckt sich jeweils von dem Anzeigebereich 220 zu dem Randbereich, um mit einer externen Datenleitungs-Ansteuerungsschaltung und einer externen Abtastleitungs-Ansteuerungsschaltung verbunden zu sein.
Es sollte festgehalten werden, dass die Pixeleinheit, die gemäß der Darstellung in den Zeichnungen rote (R), grüne (G) und blaue (B) Subpixeleinheiten aufweist, nur veranschaulichend ist, stattdessen kann eine Pixeleinheit durch Subpixeleinheiten einer anderen Gruppe von Farben, beispielsweise Subpixeleinheiten von roter (R), grüner (G), blauer (B) und weißer (W) Farbe oder Subpixeleinheiten von roter (R), grüner (G), blauer (B) und gelber (Y) Farbe, die in dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung enthalten sind, ausgebildet sein.
Das Flüssigkristallanzeigefeld 20 weist ferner eine Mehrzahl von metallischen Heizelementen (in 2 nicht gezeigt), welche Metalle sind, die auf einer bestimmten Schicht angeordnet sind, um die Flüssigkristallschicht 215 zu erwärmen, auf. Die metallischen Heizelemente können auf dem TFT-Matrixsubstrat 205 an seinen Innnenseiten bezüglich des Farbfiltersubstrats 210 ausgebildet sein; oder die metallischen Heizelemente können auf dem Farbfiltersubstrat 210 an seinen Innenseiten bezüglich des TFT-Matrixsubstrats 205 ausgebildet sein; oder sowohl das TFT-Matrixsubstrat 205 als auch das Farbfiltersubstrat 210 sind mit metallischen Heizelementen versehen. Die vorstehenden metallischen Heizelemente fallen in der Lichttransmissionsrichtung bzw. Lichtübertragungsrichtung in den Anzeigebereich 220.
Das Flüssigkristallanzeigefeld 20 weist ferner ein Paar von Verbindungselektroden A und K (in 2 nicht gezeigt) auf, die elektrisch mit den metallischen Heizelementen verbunden sind, um eine elektrische Schleife auszubilden, um eine Spannung an die metallischen Heizelemente anzulegen. Eine Leiterschleife wird gebildet, wenn die metallischen Heizelemente mit einer Spannung versehen werden, sodass die metallischen Heizelemente Wärme erzeugen.
Als nächstes wird eine Lösung, in welcher die vorstehenden metallischen Heizelemente und das Paar von Verbindungselektroden A und K auf dem TFT-Matrixsubstrat 205 ausgebildet sind, in einer ersten Ausführungsform (im Zusammenhang mit 3A, 3B, 4A–4D, 5A und 5B) spezifisch beschrieben; eine andere Lösung, in welcher die vorstehenden metallischen Heizelemente und das Paar von Verbindungselektroden A und K auf dem Farbfiltersubstrat 210 ausgebildet sind, wird in einer anderen Ausführungsform (im Zusammenhang mit 6A, 6B, 7A–7D und 8) spezifisch beschrieben; und eine noch andere Lösung, in welcher die vorstehenden metallischen Heizelemente und das Paar von Verbindungselektroden A und K sowohl auf dem TFT-Matrixsubstrat 205 als auch auf dem Farbfiltersubstrat 210 ausgebildet sind, wird in einer dritten Ausführungsform spezifisch beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
3A ist eine Draufsicht eines in 2 gezeigten TFT-Matrixsubstrats 205. Das TFT-Matrixsubstrat 205 weist einen Anzeigebereich 220 und einen Randbereich 222 außerhalb des Anzeigebereichs 220 auf. Der Anzeigebereich 220 (in 3A durch einen durch eine gepunktete Linie angegebenen Kasten gezeigt) ist aus 6 Subpixeleinheiten, die durch 3 Abtastleitungen 225 und 4 Datenleitungen 230 umgeben sind, zusammengesetzt, wobei sich die Abtastleitungen 225 und die Datenleitungen 230 jeweils von dem Anzeigebereich 220 aus zu dem Randbereich 222 erstrecken, um mit einer externen Datenleitungs-Ansteuerungsschaltung und einer externen Abtastleitungs-Ansteuerungsschaltung verbunden zu sein. Wie gezeigt, bilden drei Subpixeleinheiten von unterschiedlichen Farben innerhalb der gleichen Zeile eine Pixeleinheit, somit sind in 3A zwei Pixeleinheiten gezeigt. Jede subpixeleinheit weist einen TFT-Schalter 240 und eine Bildpunktelektrode bzw. Pixelelektrode 245 auf. Die Gatterelektrode bzw. Gateelektrode 2405 des TFT-Schalters 240 ist elektrisch mit den Abtastleitungen 225 verbunden. Die Quellenelektrode bzw. Sourceelektrode 2410 des TFT-Schalters 240 ist elektrisch mit den Datenleitungen 230 verbunden. Die Abflusselektrode bzw. Drainelektrode 2415 des TFT-Schalters 240 ist elektrisch mit der Pixelelektrode 245 verbunden. Es sollte festgehalten werden, dass die Sourceelektrode und die Drainelektrode des TFT-Schalters in Abhängigkeit von der Richtung eines Stromflusses abweichend definiert werden können, hierin wird die mit der Datenleitung verbundene Elektrode als die Sourceelektrode bezeichnet und wird die mit der Pixelelektrode verbundene Elektrode als die Drainelektrode bezeichnet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt, und der Fall, in welchem die mit der Datenleitung verbundene Elektrode als die Drainelektrode bezeichnet wird und die mit der Pixelelektrode verbundene Elektrode als die Sourceelektrode bezeichnet wird, liegt ebenfalls innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung.
3B ist eine entlang einer Linie XX' in 3A genommene Querschnittsansicht des TFT-Matrixsubstrats. Die TFT-Schalter 240 und die Pixelelektroden 245 wie auch die Datenleitungen 230 und die Abtastleitungen (in der Querschnittsansicht nicht gezeigt), die beide die TFT-Schalter 240 und die Pixelelektroden 245 umgeben, sind auf einem Glassubstrat 255 ausgebildet. Die Isolierung zwischen Schichten ist durch eine Isolierschicht wie etwa eine Isolierschicht 265, welche gemäß der Darstellung in 3B die Gateelektrode 2405 des TFT-Schalters 240 von der Sourceelektrode 2410 und der Drainelektrode 2415 des TFT-Schalters 240 isoliert, implementiert.
Das TFT-Matrixsubstrat 205 weist ferner zwei durch eine Bezugsziffer 260 angegebene Schichten auf, welche stellvertretend für andere Schichten, die in dem TFT-Matrixsubstrat 205 vorhanden sein können, stehen. Hierbei sind diese zwei Schichten in den Zeichnungen nur veranschaulichend.
Es sollte festgehalten werden, dass das in 3B gezeigte TFT-Matrixsubstrat 205 eine TFT-Struktur mit einem unten liegenden Gatter bzw. Gate aufweist, was nur veranschaulichend ist und die Erfindung, wie durch den Fachmann verstanden wird, nicht einschränkt. Die vorliegende Erfindung ist auch auf eine TFT-Struktur mit einem oben liegenden Gate anwendbar.
Die vorliegende Erfindung ist in Bezug auf die Lage des metallischen Heizelements, d. h., in Bezug auf die Lagebeziehung zwischen dem metallischen Heizelement und der Subpixeleinheit in der Lichtübertragungsrichtung, und in Bezug darauf, welche der in der Querschnittsansicht gezeigen Schichten das metallische Heizelement aufweist, nicht eingeschränkt, solange eine Schicht aus Metall, die fungiert, um die Flüssigkristallschicht 215 zu erwärmen, ohne Betriebsvorgänge anderer Teile negativ zu beeinflussen, quer über eine bestimmte der Schichten verläuft. Beispielsweise kann das metallische Heizelement in einer bestimmten Schicht angeordnet sein, die in 3B durch eine Bezugsziffer 260 angegeben ist.
Wahlweise sollte, falls das metallische Heizelement aus einem opaken bzw. lichtundurchlässigen Metall oder einem Metall mit einer vergleichsweise dürftigen Lichtdurchlässigkeit bzw. -transmittanz hergestellt ist, das metallische Heizelement so gestaltet sein, dass es die Subpixeleinheiten in der Lichtübertragungsrichtung nicht abschirmt, um das Öffnungsverhältnis nicht zu beeinflussen. Falls das metallische Heizelement aus einem transparenten bzw. lichtdurchlässigen Material ausgebildet ist oder nur einen unbedeutenden Einfluss auf das Öffnungsverhältnis aufweist, ist eine solche Gestaltung nicht erforderlich.
Gleichermaßen ist die vorliegende Erfindung in Bezug auf die Lage des Paars von Verbindungselektroden, d. h., in Bezug auf die Lagebeziehung zwischen dem Paar von Verbindungselektroden und der Subpixeleinheit in der Lichtübertragungsrichtung und in Bezug darauf, welche der in der Querschnittsansicht gezeigen Schichten das Paar von Verbindungselektroden aufweist, nicht eingeschränkt, solange eine Schicht aus Metall, die konfiguriert ist, um eine Spannung an das metallische Heizelement anzulegen, ohne Betriebsvorgänge anderer Teile negativ zu beeinflussen, quer über eine bestimmte der Schichten verläuft. Beispielsweise kann das Paar von Verbindungselektroden in einer bestimmten Schicht angeordnet sein, die in 3B durch eine Bezugsziffer 260 angegeben ist.
Wahlweise sollte, falls das Paar von Verbindungselektroden aus einem opaken Metall oder einem Metall mit einer vergleichsweise dürftigen Lichtdurchlässigkeit hergestellt ist, das Paar von Verbindungselektroden so gestaltet sein, dass es die Subpixeleinheiten in der Lichtübertragungsrichtung nicht abschirmt, um das Öffnungsverhältnis nicht zu beeinflussen. Falls das Paar von Verbindungselektroden aus transparenten Materialien ausgebildet ist oder nur einen unbedeutenden Einfluss auf das Öffnungsverhältnis aufweist, ist eine solche Gestaltung nicht erforderlich.
Da in der vorliegenden Erfindung sowohl das metallische Heizelement als auch das Paar von Verbindungselektroden in dem TFT-Matrixsubstrat ausgebildet sind, ist der Abstand zwischen dem metallischen Heizelement und der Flüssigkristallschicht in der Erfindung geringer als der Abstand zwischen dem getrennten metallischen Heizelement und der Flüssigkristallschicht in dem Stand der Technik, sodass eine bessere Heizwirkung erhalten wird und die Temperatur der Flüssigkristallschicht bei geringerem Energieverbrauch schneller erhöht werden kann. Zusätzlich ist nur eine zusätzliche Metallschicht (oder zwei Metallschichten in dem Fall, in welchem das metallische Heizelement und das Paar von Verbindungselektroden sich nicht in der gleichen Schicht befinden) eingearbeitet, um durch das TFT-Matrixsubstrat zu verlaufen, was geringen Einfluss auf die Dicke und das Gewicht des LCM verursacht und die Herstellung und Prüfung für eine getrennte Heizplatte vermeidet, um die Produktionsdauer des LCM zu verkürzen und die Kosten des LCM einzusparen.
In einem ersten Beispiel der ersten Ausführungsform werden, um das Öffnungsverhältnis nicht zu beeinflussen, einige bevorzugte Anordnungen der Lagebeziehung zwischen den metallischen Heizelementen und den Subpixeleinheiten in der Lichtübertragungsrichtung gemäß der Darstellung in 4A–4D vorgeschlagen.
Wahlweise sind die metallischen Heizelemente auf wenigstens einer Seite von wenigstens einem Teil der Subpixeleinheiten angeordnet. Beispielsweise ist für 6 in 4A gezeigte Subpixeleinheiten 400, 405, 410, 415, 420 und 425 ein metallisches Heizelement 430 auf einer Seite der Subpixeleinheit 400 angeordnet und ist ein metallisches Heizelement 440 auf einer Seite der Subpixeleinheit 410 angeordnet. Da die metallischen Heizelemente 430 und 440 ohne eine Verbindung hierzwischen getrennt sind, ist ein Paar von Verbindungselektroden 435 (einschließlich einer durch A bezeichneten Verbindungselektrode und einer durch K bezeichneten Verbindungselektrode) für das metallische Heizelement 430 getrennt vorgesehen, um eine Spannung an das metallische Heizelement 430 anzulegen; daneben ist ein Paar von Verbindungselektroden 445 (einschließlich einer durch A bezeichneten Verbindungselektrode und einer durch K bezeichneten Verbindungselektrode) für das metallische Heizelement 440 getrennt vorgesehen, um eine Spannung an das metallische Heizelement 440 anzulegen, wie es in 4A gezeigt ist. Offensichtlich können das metallische Heizelement 430 und das metallische Heizelement 440 das gleiche Paar von Verbindungselektroden miteinander teilen, zum Beispiel kann ein Paar von Verbindungselektroden auf einer anderen Schicht als jener, auf welcher sich das metallische Heizelement 430 und das metallische Heizelement 440 befinden, angeordnet und mittels Durchkontaktierungen mit beiden metallischen Heizelementen 430 und 440 verbunden sein.
Gemäß der in 4A gezeigten Anordnung sind die metallischen Heizelemente auf wenigstens einer Seite wenigstens eines Teils der Subpixeleinheiten angeordnet, und eine solche Anordnung ist für Fälle mit geringen Erwärmungsanforderungen geeignet und macht die Gestaltung der Verdrahtungsanordnung für die Herstellung der metallischen Heizelemente einfacher.
Wahlweise sind benachbarte metallische Heizelemente miteinander verbunden, um eine lineare oder netzartige bzw. maschige Struktur auszubilden. Eine solche Anordnung der metallischen Heizelemente ist beispielsweise in 4B gezeigt. Ein metallisches Heizelement 450 ist auf einer Seite einer Subpixeleinheit 400 angeordnet; daneben ist ein metallisches Heizelement auf einer Seite einer Subpixeleinheit 410 angeordnet. Das metallische Heizelement 450 und das metallische Heizelement 455 sind miteinander verbunden und teilen sich das gleiche Paar von Verbindungselektroden 460 (einschließlich einer durch A bezeichneten Verbindungselektrode und einer durch K bezeichneten Verbindungselektrode). 4C zeigt eine andere Anordnung der metallischen Heizelemente, wo eine Mehrzahl von metallischen Heizelementen miteinander verbunden sind, um ein netzartiges metallisches Heizelement 465 zu bilden. Das netzartige metallische Heizelement 465 umgibt alle Subpixeleinheiten 400–425, und ein Paar von Verbindungselektroden 470 (einschließlich einer durch A bezeichneten Verbindungselektrode und einer durch K bezeichneten Verbindungselektrode) stellt dem netzartigen metallischen Heizelement 465 eine Spannung bereit.
Die in 4B gezeigte Anordnung bewirkt, dass benachbarte metallische Heizelemente miteinander verbunden sind, um eine lineare Struktur auszubilden, während die in 4B gezeigte Anordnung bewirkt, dass benachbarte metallische Heizelemente miteinander verbunden sind, um eine Netzstruktur auszubilden. Verglichen mit der in 4A gezeigten Anordnung ist der Erwärmungs- bzw. Heizwirkungsgrad weiter erhöht.
Wahlweise sind die metallischen Heizelemente auf wenigstens einer Seite von wenigstens einem Teil der Subpixeleinheiten angeordnet. Falls beispielsweise jede von benachbarten Subpixeleinheiten 400, 405 und 410 eine unterschiedliche Farbe repräsentiert (beispielsweise die benachbarten Subpixeleinheiten 400, 405 und 410 jeweils R, G, B repräsentieren), indessen jede von benachbarten Subpixeleinheiten 415, 420 und 425 eine unterschiedliche Farbe repräsentiert (beispielsweise die benachbarten Subpixeleinheiten 415, 420 und 425 jeweils R, G, B repräsentieren), bilden gemäß der Darstellung in 4D die Subpixeleinheiten 400, 405 und 410 eine Pixeleinheit, während die Subpixeleinheiten 415, 420 und 425 eine andere Pixeleinheit bilden. Ein Paar von Verbindungselektroden 480 (einschließlich einer durch A bezeichneten Verbindungselektrode und einer durch K bezeichneten Verbindungselektrode) ist konfiguriert, um eine Spannung an ein metallisches Heizelement 475, welches alle Pixeleinheiten umgibt, anzulegen.
Die in 4D gezeigte Anordnung weist eine höhere Heizwirkung als diejenige der in 4A gezeigten Anordnung auf, und die in 4D gezeigte Anordnung basiert auf einer einfacheren Gestaltung der Verdrahtungsanordnung als derjenigen der in 4B und 4C gezeigten Anordnungen, und daher ist die in 4D gezeigte Anordnung geeigneter in einem Fall, in welchem beide Faktoren von Heizwirkungsgrad und einfacher Gestaltung der Verdrahtungsanordnung in Kombination in Betracht gezogen werden.
Es sollte festgehalten werden, dass in den vorstehend erwähnten Beispielen der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einige bevorzugte Anordnungen von Lagebeziehungen zwischen den metallischen Heizelementen und den Subpixeleinheiten in der Lichtübertragungsrichtung vorgeschlagen werden. Wie gezeigt, ist die vorliegende Erfindung in Bezug auf die Lage in dem Anzeigebereich 220, wo die metallischen Heizelemente ausgebildet sind, nicht beschränkt, jedoch sind die metallischen Heizelemente vorzugsweise so gestaltet, dass sie die Subpixeleinheiten in der Lichtübertragungsrichtung nicht abschirmen. Zwei bevorzugte Lösungen werden in der vorliegenden Erfindung wie nachstehend vorgeschlagen.
In einem weiteren Beispiel der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befinden sich die metallischen Heizelemente auf einer Schicht unter den Datenleitungen 230 und/oder den Abtastleitungen 225 und sind durch die Datenleitungen 230 und/oder die Datenleitungen 225 in der Lichtübertragungsrichtung verdeckt bzw. abgedeckt. Eine vorteilhafte Wirkung, die durch ein solches weiteres Beispiel erzielt wird, besteht darin, dass der durch die Datenleitung und/oder die Abtastleitung belegte Raum in der Lichtübertragungsrichtung vernünftig ausgenutzt wird, ohne das Öffnungsverhältnis negativ zu beeinflussen, da kein anderer Raum belegt wird.
In einem noch weiteren Beispiel der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befindet sich das metallische Heizelement unterhalb einer gemeinsamen Elektrode, die in der Subpixeleinheit enthalten ist, und deckt die gemeinsame Elektrode das metallische Heizelement in der Lichtübertragungsrichtung ab.
Es sollte festgehalten werden, dass in den vorstehend erwähnten Beispielen der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die vorliegende Erfindung in Bezug darauf, welche der in der Querschnittsansicht gezeigten Schichten die metallischen Heizelemente und das Paar von Verbindungselektroden enthält, nicht beschränkt ist. Als Nächstes werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit bevorzugten Schichten, welche die metallischen Heizelemente und das Paar von Verbindungselektroden enthalten, in Kombination mit 5A und 5B gegeben werden. 5A und 5B zeigen jeweils eine beispielhafte Lagebeziehung zwischen metallischen Heizelementen wie auch einem Paar von Verbindungselektroden und der metallischen Lichtabschirmungsschicht. Es sollte festgehalten werden, dass in 5A und 5B gezeigte Komponenten, die mit den in 2 und 3 gezeigten identisch sind, durch die gleichen Bezugsziffern vertreten werden.
In einem noch anderen Beispiel der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemäß der Darstellung in 5A weist die Subpixeleinheit ferner ein metallisches Lichtabschirmungselement 270, das auf einer Seite des TFT-Matrixsubstrats 205 angeordnet ist, auf und ist das metallische Lichtabschirmungselement 270 auf einer Schicht unter dem TFT-Schalters 240 angeordnet und entspricht dem TFT-Schalter 240 in der Lichtübertragungsrichtung, um den TFT-Schalter 240 abzuschirmen und zu verhindern, dass Licht eintritt, um den Einfluss auf das Verhalten des TFT-Schalters 240 in dem Fall, dass Licht in den TFT-Schalter 240 eintritt, zu verhindern.
In dem Beispiel kann das metallische Heizelement auf einer Schicht, die sich von einer Schicht, auf welcher das metallische Lichtabschirmungselement 270 ausgebildet ist, unterscheidet, ausgebildet sein, d. h., die Verdrahtung für das metallische Heizelement und das metallische Lichtabschirmungselement 270 ist getrennt angeordnet. Oder das metallische Heizelement, wie etwa das in 5A gezeigte metallische Heizelement 275, und das metallische Lichtabschirmungselement 270 können beide auf der gleichen Schicht ausgebildet sein.
Wahlweise sind das metallische Heizelement und das metallische Lichtabschirmungselement 270 auf der gleichen Schicht ausgebildet. Aus der Sicht von Herstellungstechniken wird beispielsweise eine Metallschicht auf einem Glassubstrat 255 abgelegt und wird dann bemustert, um das metallische Lichtabschirmungselement 270 und das metallische Heizelement 275 auszubilden.
Das metallische Heizelement 275 teilt sich die gleiche Metallschicht wie das metallische Lichtabschirmungselement 270 eines existierenden allgemeinen TFT-Produkts, so dass das metallische Heizelement parallel ausgebildet werden kann, wenn das metallische Lichtabschirmungselement 270 hergestellt wird, daher besteht weder irgend ein Einfluss auf die Herstellungsdauer des TFT-Matrixsubstrats 205 noch irgend ein Einfluss auf den anschließenden Zusammenbau des LCM.
In einem noch anderen Beispiel der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können das Paar von Verbindungselektroden A und K und die metallischen Heizelemente, wie etwa das Paar von Verbindungselektroden A und K 280 und das metallische Heizelement 275, die in 5A gezeigt sind, auf der gleichen Schicht ausgebildet sein oder können, wie in 5B gezeigt, durch getrennte Verdrahtung auf unterschiedlichen Schichten ausgebildet sein.
Gemäß der Darstellung in 5A sind das Paar von Verbindungselektroden A und K 280 und das metallische Heizelement 275 auf der gleichen Schicht ausgebildet. Aus der Sicht von Herstellungstechniken wird beispielsweise eine Metallschicht auf einem Glassubstrat 255 abgelegt und wird dann bemustert bzw. mit einem Muster versehen, um das Paar von Verbindungselektroden A und K 280 und das metallische Heizelement 275 auszubilden.
Gemäß der Darstellung in 5B sind das Paar von Verbindungselektroden A und K 280 und das metallische Heizelement 275 auf unterschiedlichen Schichten ausgebildet. Aus der Sicht von Herstellungstechniken können das Paar von Verbindungselektroden A und K 280 und das metallische Heizelement 275 mittels Durchkontaktierungen 285 verbunden werden. Diese Techniken sind dem Fachmann wohlbekannt und werden daher an dieser Stelle nicht erneut beschrieben.
In dem Beispiel können in der Anwesenheit des metallischen Lichtabschirmungselements 270 sowohl das Paar von Verbindungselektroden A und K 280 als auch das metallische Heizelement 275 auf der gleichen Schicht wie die metallischen Lichtabschirmungselemente 270 ausgebildet sein, wie in 5A gezeigt. Aus der Sicht von Herstellungstechniken wird beispielsweise eine Metallschicht auf einem Glassubstrat 255 abgelegt und wird dann bemustert, um die metallischen Lichtabschirmungselemente 270, das metallische Heizelement 275 und das Paar von Verbindungselektroden 280 auszubilden.
Die metallischen Heizelemente 275 und das Paar von Verbindungselektroden 280 können sich die gleiche Metallschicht wie die metallischen Lichtabschirmungselemente 270 eines existierenden allgemeinen TFT-Produkts teilen, so dass das metallische Heizelement und das Paar von Verbindungselektroden zur gleichen Zeit wie das metallische Lichtabschirmungselement 270 hergestellt werden können, daher besteht weder irgend ein Einfluss auf die Herstellungsdauer des TFT-Matrixsubstrats 205 noch irgend ein Einfluss auf den anschließenden Zusammenbau des LCM.
In einem noch anderen Beispiel der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Paar von Verbindungselektroden mit einer externen Ansteuerungsschaltung verbunden, mittels welcher das Paar von Verbindungselektroden durch eine externe Energieversorgung versorgt wird. Aus der Sicht von Herstellungstechniken wird das Paar von Verbindungselektroden A und K auf eine TFT-Stufe des Randbereichs 222 geleitet und schließlich auf die externe Ansteuerungsschaltung geleitet.
Die erste Ausführungsform, in welcher die metallischen Heizelemente und das Paar von Verbindungselektroden A und K auf dem TFT-Matrixsubstrat 205 ausgebildet sind, ist vorstehend in Kombination mit 3A, 3B, 4A–4D, 5A und 5B beschrieben worden. In der ersten Ausführungsform wird durch Anordnen der metallischen Heizelemente innerhalb einer Flüssigkristallzelle, genauer gesagt, durch Ausbilden der metallischen Heizelemente auf der Innenseite des TFT-Matrixsubstrats, der Abstand zwischen der Heizplatte und den Flüssigkristallen reduziert, sodass die Heizwirkung durch schnelles Anheben der Temperatur der Flüssigkristallschicht bei geringem Energieverbrauch verbessert ist. Indessen wird das LCM verdünnt, wird das Gesamtgewicht des LCM reduziert, wird die Herstellungsdauer des LCM verkürzt und werden die Produktionskosten des LCM eingespart. Außerdem kann das LCM mit den bevorzugten Ansätzen der vorliegenden Erfindung vollen Gebrauch von dem durch das Hintergrundbeleuchtungsfeld erzeugten Licht machen.
Zusätzlich wird der Fachmann nach Lektüre der vorstehenden Beschreibungen leicht verstehen, dass technische Lösungen in den vorstehenden vielfältigen Beispielen miteinander kombiniert werden können, ohne das Konzept der vorliegenden Erfindung zu verlassen, und diese Kombinationen innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung liegen.
[Zweite Ausführungsform]
6A ist eine Draufsicht eines in 2 gezeigten Farbfiltersubstrats 210, wobei das Farbfiltersubstrat 210 einen Anzeigebereich 220 und einen Randbereich 222 außerhalb des Anzeigebereichs 220 aufweist. Der Anzeigebereich 220 weist 6 Subpixeleinheiten (in 6 durch R, G und B angegeben) und eine Schwarzmatrixschicht, welche eine Farbresistschicht umgibt, auf. In 6 bilden drei Subpixeleinheiten von unterschiedlichen Farben in der gleichen Zeile eine Pixeleinheit, daher sind in den Figuren zwei Pixeleinheiten gezeigt.
6B ist eine entlang einer Linie YY' in 6A genommene Querschnittsansicht des Farbfiltersubstrats. Die Schwarzmatrixschicht (BM) und die Farbresistschicht (R/G/B) sind auf dem Glassubstrat 605 ausgebildet.
Das Farbfiltersubstrat weist ferner zwei Schichten, die durch die gleiche Bezugsziffer 610 angegeben werden, auf, die stellvertretend für andere Schichten, die in dem Farbfiltersubstrat 210 vorhanden sind, stehen. Diese zwei Schichten sind veranschaulichend.
Die vorliegende Erfindung ist in Bezug auf die Lage des metallischen Heizelements, d. h., in Bezug auf die Lagebeziehung zwischen dem metallischen Heizelement und der Subpixeleinheit (was die Farbresistschicht auf einer Seite des Farbfiltersubstrats bedeutet) in der Lichtübertagungssrichtung und in Bezug darauf, welche der in der Querschnittsansicht gezeigten Schichten das metallische Heizelement enthält, nicht beschränkt, so lange eine Schicht aus Metall, die fungiert, um die Flüssigkristallschicht 215 zu erwärmen, ohne Betriebsvorgänge anderer Teile negativ zu beeinflussen, quer über eine der Schichten verläuft. Das metallische Heizelement kann beispielsweise in einer bestimmten Schicht, die in 6B durch eine Bezugsziffer 610 angegeben ist, angeordnet sein.
Wahlweise sollte, falls das metallische Heizelement aus einem opaken Metall oder einem Metall mit einer vergleichsweise dürftigen Lichtdurchlässigkeit hergestellt ist, das metallische Heizelement so gestaltet sein, dass es die Farbresistschicht in der Lichtübertragungsrichtung nicht abschirmt, um das Öffnungsverhältnis nicht zu beeinflussen. Falls das metallische Heizelement aus einem transparenten Material ausgebildet ist oder nur einen unbedeutenden Einfluss auf das Öffnungsverhältnis aufweist, ist eine solche Gestaltung nicht erforderlich.
Gleichermaßen ist die vorliegende Erfindung in Bezug auf die Lage des Paars von Verbindungselektroden, d. h., in Bezug auf die Lagebeziehung zwischen dem Paar von Verbindungselektroden und der Farbresistschicht in der Lichtübertragungsrichtung und in Bezug darauf, welche der in der Querschnittsansicht gezeigen Schichten das Paar von Verbindungselektroden aufweist, nicht eingeschränkt, solange eine Schicht aus Metall, die konfiguriert ist, um eine Spannung an das metallische Heizelement anzulegen, ohne Betriebsvorgänge anderer Teile negativ zu beeinflussen, quer über eine bestimmte der Schichten verläuft. Beispielsweise kann das Paar von Verbindungselektroden in einer bestimmten Schicht angeordnet sein, die in 6B durch eine Bezugsziffer 610 angegeben ist.
Wahlweise sollte, falls das Paar von Verbindungselektroden aus einem opaken Metall oder einem Metall mit einer vergleichsweise dürftigen Lichtdurchlässigkeit hergestellt ist, das Paar von Verbindungselektroden so gestaltet sein, dass es die Farbresistschicht in der Lichtübertragungsrichtung nicht abschirmt, um das Öffnungsverhältnis nicht zu beeinflussen. Falls das Paar von Verbindungselektroden aus einem transparenten Material ausgebildet ist oder nur einen unbedeutenden Einfluss auf das Öffnungsverhältnis aufweist, ist eine solche Gestaltung nicht erforderlich.
Da in der vorliegenden Erfindung sowohl das metallische Heizelement als auch das Paar von Verbindungselektroden in dem Farbfiltersubstrat ausgebildet sind, ist der Abstand zwischen dem metallischen Heizelement und der Flüssigkristallschicht in der Erfindung geringer als der Abstand zwischen dem getrennten metallischen Heizelement und der Flüssigkristallschicht in dem Stand der Technik, sodass eine bessere Heizwirkung erhalten wird und die Temperatur der Flüssigkristallschicht bei geringerem Energieverbrauch schneller erhöht werden kann. Zusätzlich ist nur eine zusätzliche Metallschicht (oder zwei Metallschichten in dem Fall, in welchem das metallische Heizelement und das Paar von Verbindungselektroden sich nicht in der gleichen Schicht befinden) in das Farbfiltersubstrat eingearbeitet, was einen geringen Einfluss auf die Dicke und das Gewicht des LCM verursacht und die Herstellung und Prüfung für eine getrennte Heizplatte vermeidet, um die Produktionsdauer des LCM zu verkürzen und die Kosten des LCM einzusparen.
In einem zweiten Beispiel der ersten Ausführungsform werden, um das Öffnungsverhältnis nicht zu beeinflussen, einige bevorzugte Anordnungen der Lagebeziehung zwischen den metallischen Heizelementen und den Subpixeleinheiten (was die Farbresistschicht ist) in der Lichtübertragungsrichtung gemäß der Darstellung in 7A–7D vorgeschlagen.
Wahlweise sind die metallischen Heizelemente auf wenigstens einer Seite von wenigstens einem Teil der Subpixeleinheiten angeordnet. Beispielsweise ist für 6 in 7A gezeigte Subpixeleinheiten 700, 705, 710, 715, 720 und 725 ein metallisches Heizelement 730 auf einer Seite der Subpixeleinheit 700 angeordnet und ist ein metallisches Heizelement 740 auf einer Seite der Subpixeleinheit 710 angeordnet. Da die metallischen Heizelemente 730 und 740 ohne eine Verbindung hierzwischen getrennt sind, ist ein Paar von Verbindungselektroden 735 (einschließlich einer durch A bezeichneten Verbindungselektrode und einer durch K bezeichneten Verbindungselektrode) für das metallische Heizelement 730 getrennt vorgesehen, um eine Spannung an das metallische Heizelement 730 anzulegen; daneben ist ein Paar von Verbindungselektroden 745 (einschließlich einer durch A bezeichneten Verbindungselektrode und einer durch K bezeichneten Verbindungselektrode) für das metallische Heizelement 740 getrennt vorgesehen, um eine Spannung an das metallische Heizelement 740 anzulegen, wie es in 7A gezeigt ist. Offensichtlich können das metallische Heizelement 730 und das metallische Heizelement 740 das gleiche Paar von Verbindungselektroden miteinander teilen, zum Beispiel kann ein Paar von Verbindungselektroden auf einer anderen Schicht als jener, auf welcher sich das metallische Heizelement 730 und das metallische Heizelement 740 befinden, angeordnet und mittels Durchkontaktierungen mit beiden metallischen Heizelementen 730 und 740 verbunden sein.
Gemäß der in 7A gezeigten Anordnung sind die metallischen Heizelemente auf wenigstens einer Seite wenigstens eines Teils der Subpixeleinheiten angeordnet, und eine solche Anordnung ist für Fälle mit geringen Erwärmungsanforderungen geeignet und macht die Gestaltung der Verdrahtungsanordnung für die Herstellung der metallischen Heizelemente einfacher.
Wahlweise sind benachbarte metallische Heizelemente miteinander verbunden, um eine lineare oder netzartige Struktur auszubilden. Eine solche Anordnung der metallischen Heizelemente ist beispielsweise in 7B gezeigt. Ein metallisches Heizelement 750 ist auf einer Seite einer Subpixeleinheit 700 angeordnet; daneben ist ein metallisches Heizelement 755 auf einer Seite einer Subpixeleinheit 710 angeordnet. Das metallische Heizelement 750 und das metallische Heizelement 755 sind miteinander verbunden und teilen sich das gleiche Paar von Verbindungselektroden 760 (einschließlich einer durch A bezeichneten Verbindungselektrode und einer durch K bezeichneten Verbindungselektrode). 7C zeigt eine andere Anordnung der metallischen Heizelemente, wo eine Mehrzahl von metallischen Heizelementen miteinander verbunden ist, um ein netzartiges metallisches Heizelement 765 zu bilden. Das netzartige metallische Heizelement 765 umgibt alle Subpixeleinheiten 700–725, und ein Paar von Verbindungselektroden 770 (einschließlich einer durch A bezeichneten Verbindungselektrode und einer durch K bezeichneten Verbindungselektrode) stellt dem netzartigen metallischen Heizelement 765 eine Spannung bereit.
Die in 7B gezeigte Anordnung bewirkt, dass benachbarte metallische Heizelemente miteinander verbunden sind, um eine lineare Struktur auszubilden, während die in 7B gezeigte Anordnung bewirkt, dass benachbarte metallische Heizelemente miteinander verbunden sind, um eine Netzstruktur auszubilden. Verglichen mit der in 7A gezeigten Anordnung ist der Heizwirkungsgrad weiter erhöht.
Wahlweise sind die metallischen Heizelemente auf wenigstens einer Seite von wenigstens einem Teil der Subpixeleinheiten angeordnet. Falls beispielsweise gemäß der Darstellung in 7D jede von benachbarten Subpixeleinheiten 700, 705 und 710 eine unterschiedliche Farbe repräsentiert (beispielsweise die benachbarten Subpixeleinheiten 700, 705 und 710 jeweils R, G, B repräsentieren), indessen jede von benachbarten Subpixeleinheiten 715, 720 und 725 eine unterschiedliche Farbe repräsentiert (beispielsweise die benachbarten Subpixeleinheiten 715, 720 und 725 jeweils R, G, B repräsentieren), bilden die Subpixeleinheiten 700, 705 und 710 eine Pixeleinheit, während die Subpixeleinheiten 715, 720 und 725 eine andere Pixeleinheit bilden. Ein Paar von Verbindungselektroden 780 (einschließlich einer durch A bezeichneten Verbindungselektrode und einer durch K bezeichneten Verbindungselektrode) ist konfiguriert, um eine Spannung an ein metallisches Heizelement 775, welches alle Pixeleinheiten umgibt, anzulegen.
Die in 7D gezeigte Anordnung weist einen höheren Heizwirkungsgrad als diejenige der in 7A gezeigten Anordnung auf und basiert auf einer einfacheren Gestaltung der Verdrahtungsanordnung als derjenigen der in 7B und 7C gezeigten Anordnungen und ist daher geeigneter in einem Fall, in welchem beide Faktoren von Heizwirkungsgrad und einfacher Gestaltung der Verdrahtungsanordnung in Kombination in Betracht gezogen werden.
Es sollte festgehalten werden, dass in den vorstehend erwähnten Beispielen der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einige bevorzugte Anordnungen von Lagebeziehungen zwischen den metallischen Heizelementen und den Subpixeleinheiten in der Lichtübertragungsrichtung vorgeschlagen werden. Wie gezeigt, ist die vorliegende Erfindung in Bezug auf die Lage in dem Anzeigebereich 220, wo die metallischen Heizelemente ausgebildet sind, nicht beschränkt, jedoch sind die metallischen Heizelemente vorzugsweise so gestaltet, dass sie die Subpixeleinheiten in der Lichtübertragungsrichtung nicht abschirmen. Zwei bevorzugte Lösungen werden in der vorliegenden Erfindung wie nachstehend vorgeschlagen.
In einem anderen Beispiel der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befinden sich die metallischen Heizelemente auf einer Schicht unter der opaken bzw. lichtundurchlässigen Schwarzmatrixschicht, welche das metallische Heizelement in der Lichtübertragungsrichtung verdeckt bzw. abdeckt. 8 zeigt eine beispielhafte Lagebeziehung zwischen den metallischen Heizelementen und einer Schwarzmatrixschicht. Eine vorteilhafte Wirkung, die durch ein solches weiteres Beispiel erzielt wird, besteht darin, dass der durch die Datenleitung und/oder die Abtastleitung in der Lichtübertragungsrichtung belegte Raum vernünftig ausgenutzt wird, ohne das Öffnungsverhältnis negativ zu beeinflussen, da kein anderer Raum belegt wird.
Es sollte festgehalten werden, dass identische Komponenten, die in 2 und 6 und 8 gezeigt sind, durch die gleichen Bezugsziffern vertreten werden.
Zusätzlich sollte festgehalten werden, dass in den vorstehend erwähnten Beispielen der zweiten Ausführungsform keine Einschränkung in Bezug auf die Lagebeziehungen zwischen dem Paar von Verbindungselektroden A und K und den metallischen Heizelementen besteht. 8 zeigt eine beispielhafte Lagebeziehung zwischen den metallischen Heizelementen und einer Schwarzmatrixschicht. Ein metallisches Heizelement 800 und ein Paar von Verbindungselektroden A und K 805, die in 8 gezeigt sind, können auf unterschiedlichen Schichten ausgebildet sein, d.h., ihre Leitungen können getrennt angeordnet sein.
Wie in 8 gezeigt, sind das Paar von Verbindungselektroden A und K 805 und die metallischen Heizelemente 800 auf der gleichen Schicht ausgebildet. Aus der Sicht von Herstellungstechniken wird beispielsweise eine Metallschicht auf einem Glassubstrat 255 abgelegt und dann bemustert, um das das Paar von Verbindungselektroden A und K 805 und die metallischen Heizelemente 800 auszubilden.
In einem noch anderen Beispiel der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Paar von Verbindungselektroden mit einer externen Ansteuerungsschaltung verbunden, mittels welcher das Paar von Verbindungselektroden durch eine externe Energieversorgung versorgt wird. Aus der Sicht von Herstellungstechniken wird das Paar von Verbindungselektroden A und K auf den Randbereichs 222 geleitet und schließlich auf die externe Ansteuerungsschaltung geleitet.
Die zweite Ausführungsform, in welcher die metallischen Heizelemente und das Paar von Verbindungselektroden A und K auf dem Farbfiltersubstrat 210 ausgebildet sind, ist vorstehend in Kombination mit 6A, 6B, 7A–7D und 8 beschrieben worden. In der zweiten Ausführungsform wird durch Anordnen der metallischen Heizelemente innerhalb einer Flüssigkristallzelle, genauer gesagt, durch Ausbilden der metallischen Heizelemente auf der Innenseite des Farbfiltersubstrats, der Abstand zwischen der Heizplatte und den Flüssigkristallen reduziert, sodass die Heizwirkung durch schnelles Anheben der Temperatur der Flüssigkristallschicht bei geringem Energieverbrauch verbessert ist. Indessen wird das LCM verdünnt, wird das Gesamtgewicht des LCM reduziert, wird die Herstellungsdauer des LCM verkürzt und werden die Produktionskosten des LCM eingespart. Außerdem kann das LCM mit den bevorzugten Ansätzen der vorliegenden Erfindung vollen Gebrauch von dem durch das Hintergrundbeleuchtungsfeld erzeugten Licht machen.
Zusätzlich wird der Fachmann nach Lektüre der vorstehenden Beschreibungen leicht verstehen, dass technische Lösungen in den vorstehenden vielfältigen Beispielen miteinander kombiniert werden können, ohne das Konzept der vorliegenden Erfindung zu verlassen, und diese Kombinationen innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung liegen.
[Dritte Ausführungsform]
In der dritten Ausführungsborm der vorliegennde Erfindung sind sowohl das TFT-Matrixsubstrat 205 als auch das Farbfiltersubstrat 210 mit den metallischen Heizelementen und den Paaren von Verbindungselektroden A und K versehen, d. h., die dritte Ausführungsform ist eine Kombination der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform, daher sind Beispiele auf der Seite der Seite des in der Ausführungsform involvierten TFT-Matrixsubstrats und Beispiele auf der Seite des in der zweiten Ausführungsform involvierten Farbfiltersubstrats auf die dritte Ausführungsform anwendbar, daher weist die dritte Ausführungsform die durch sowohl die erste Ausführungsform als auch die zweite Ausführungsform dargestellten, vorteilhaften Wirkungen auf.
Die vorstehenden Beschreibungen werden nur als bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet, aber nicht, um die vorliegende Erfindung hierauf einzuschränken, und vielfältige Abwandlungen und Änderungen können durch den Fachmann an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden. Alle Abwandlungen, Äquivalente und Verbesserungen etc. innerhalb des Prinzips der vorliegenden Erfindung sollten in dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung enthalten sein.

Claims

Ein Flüssigkristallanzeigefeld (20), aufweisend: ein TFT-Matrixsubstrat (205), ein Farbfiltersubstrat (210) und eine Flüssigkristallschicht (215), die zwischen dem TFT-Matrixsubstrat (205) und dem Farbfiltersubstrat (210) eingeschlossen ist, wobei das Flüssigkristallanzeigefeld (20) einen Anzeigebereich (220) und einen Randbereich (222), der den Anzeigebereich (220) umgibt, aufweist und der Anzeigebereich (220) eine Mehrzahl von Subpixeleinheiten, die durch eine Mehrzahl von Datenleitungen (230) und eine Mehrzahl von Abtastleitungen (225) umgeben ist, aufweist; das Flüssigkristallanzeigefeld (20) weist ferner eine Mehrzahl von metallischen Heizelementen (275; 430; 440; 450; 455; 465; 475; 730; 740; 750; 755; 765; 775; 800) und ein Paar von Verbindungselektroden (280; 435; 445; 460; 470; 480; 735; 745; 760; 770; 780; 805), die elektrisch mit der Mehrzahl von metallischen Heizelementen (275; 430; 440; 450; 455; 465; 475; 730; 740; 750; 755; 765; 775; 800) verbunden sind, auf, wobei die metallischen Heizelemente (275; 430; 440; 450; 455; 465; 475; 730; 740; 750; 755; 765; 775; 800) auf der Innenseite des TFT-Matrixsubstrats 205 und/oder des Farbfiltersubstrats (210) ausgebildet und in dem Anzeigebereich (220) angeordnet sind und das Paar von Verbindungselektroden (280; 435; 445; 460; 470; 480; 735; 745; 760; 770; 780; 805) konfiguriert ist, um eine Spannung an die metallischen Heizelemente (275; 430; 440; 450; 455; 465; 475; 730; 740; 750; 755; 765; 775; 800) anzulegen.
Das Flüssigkristallanzeigefeld (20) nach Anspruch 1, wobei die Subpixeleinheit einen TFT-Schalter (240), eine Pixelektrode (245) und ein metallisches Lichtabschirmungselement (270) aufweist und das metallische Lichtabschirmungselement (270) auf einer Schicht unter dem TFT-Schalter (240) angeordnet ist und die metallischen Heizelemente (275; 430; 440; 450; 455; 465; 475; 730; 740; 750; 755; 765; 775; 800) und das metallische Lichtabschirmungselement (270) auf der gleichen Schicht ausgebildet sind.
Das Flüssigkristallanzeigefeld (20) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Farbfiltersubstrat (210) eine Schwarzmatrixschicht, welche die metallischen Heizelemente (275; 430; 440; 450; 455; 465; 475; 730; 740; 750; 755; 765; 775; 800) in einer Lichtübertragungsrichtung abdeckt, aufweist.
Das Flüssigkristallanzeigefeld (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die metallischen Heizelemente (275; 430; 440; 450; 455; 465; 475; 730; 740; 750; 755; 765; 775; 800) auf einer Schicht unter Datenleitungen (230) und/oder Abtastleitungen (225), welche die metallischen Heizelemente (275; 430; 440; 450; 455; 465; 475; 730; 740; 750; 755; 765; 775; 800) in einer Lichtübertragungsrichtung abdecken, angeordnet sind.
Das Flüssigkristallanzeigefeld (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Subpixeleinheit ferner eine gemeinsame Elektrode aufweist, die metallischen Heizelemente (275; 430; 440; 450; 455; 465; 475; 730; 740; 750; 755; 765; 775; 800) unter der gemeinsamen Elektrode angeordnet sind und die gemeinsame Elektrode die metallischen Heizelemente (275; 430; 440; 450; 455; 465; 475; 730; 740; 750; 755; 765; 775; 800) in einer Lichtübertragungsrichtung abschirmt.
Das Flüssigkristallanzeigefeld (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die metallischen Heizelemente (275; 430; 440; 450; 455; 465; 475; 730; 740; 750; 755; 765; 775; 800) auf wenigstens einer Seite von wenigstens einem Teil der Subpixeleinheiten angeordnet sind.
Das Flüssigkristallanzeigefeld (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei benachbarte metallische Heizelemente (275; 430; 440; 450; 455; 465; 475; 730; 740; 750; 755; 765; 775; 800) miteinander verbunden sind, um eine lineare oder netzartige Struktur auszubilden.
Das Flüssigkristallanzeigefeld (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Mehrzahl von benachbarten Subpixeln unterschiedlicher Farben eine Pixeleinheit bilden; und die metallischen Heizelemente (275; 430; 440; 450; 455; 465; 475; 730; 740; 750; 755; 765; 775; 800) auf wenigstens einer Seite von einem Teil oder allen der Pixeleinheiten angeordnet sind.
Das Flüssigkristallanzeigefeld (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Paar von Verbindungselektroden (280; 435; 445; 460; 470; 480; 735; 745; 760; 770; 780; 805) auf der gleichen Schicht wie die metallischen Heizelemente (275; 430; 440; 450; 455; 465; 475; 730; 740; 750; 755; 765; 775; 800) ausgebildet ist; und das Paar von Verbindungselektroden (280; 435; 445; 460; 470; 480; 735; 745; 760; 770; 780; 805) elektrisch mit einer externen Ansteuerungsschaltung verbunden ist.
Das Flüssigkristallanzeigefeld (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Paar von Verbindungselektroden (280; 435; 445; 460; 470; 480; 735; 745; 760; 770; 780; 805) auf einer Schicht, die sich von derjenigen, auf welcher sich die metallischen Heizelemente (275; 430; 440; 450; 455; 465; 475; 730; 740; 750; 755; 765; 775; 800) befinden, unterscheidet, angeordnet ist; das Paar von Verbindungselektroden (280; 435; 445; 460; 470; 480; 735; 745; 760; 770; 780; 805) mittels Durchkontaktierungen (285) elektrisch mit den metallischen Heizelementen (275; 430; 440; 450; 455; 465; 475; 730; 740; 750; 755; 765; 775; 800) verbunden ist; und das Paar von Verbindungselektroden (280; 435; 445; 460; 470; 480; 735; 745; 760; 770; 780; 805) elektrisch mit einer externen Ansteuerungsschaltung verbunden ist.