-
GEBIET
-
Die Offenbarungυ betrifft das Gebiet der Flüssigkristallanzeigen und insbesondere ein Anordnungssubstrat und ein Flüssigkristall-Anzeigefeld, welches das Anordnungssubstrat umfasst.
-
HINTERGRUND
-
Eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung hat Vorteile in Bezug auf geringe Spannung, niedrigen Stromverbrauch, eine große Menge an Anzeigeinformationen und eine problemlose Kolorierung und wird häufig in elektronischen Geräten wie zum Beispiel elektronischen Computern, elektronischen Notepads, Mobiltelefonen, Kameras und hochauflösenden Fernsehgeräten verwendet. Eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung umfasst im Allgemeinen ein Flüssigkristall-Anzeigefeld zum Anzeigen eines Bildes und eine Schaltung, um Signale an das Flüssigkristall-Anzeigefeld zu liefern. Das Flüssigkristall-Anzeigefeld umfasst im Allgemeinen ein Dünnschichttransistor-(TFT)-Anordnungssubstrat, ein Farbschichtsubstrat und eine Flüssigkristallschicht, die Flüssigkristallmoleküle enthält, die zwischen dem Anordnungssubstrat und dem Farbschichtsubstrat vorgesehen sind.
-
Im Allgemeinen ist das TFT-Anordnungssubstrat mit mehreren Videosignalleitungen (auch als Datenleitungen bezeichnet) und mehreren Abtastleitungen (auch als Gate-Leitungen bezeichnet) versehen, die sich mit den Videosignalleitungen überschneiden, wobei durch die Videosignalleitungen und die Abtastleitungen eine Vielzahl von Bereichen auf dem TFT-Anordnungssubstrat gebildet werden. Jeder dieser Bereiche ist mit einer Pixelelektrode und einem Schaltelement-TFT versehen, um der Pixelelektrode selektiv Videosignale bereitzustellen. Der Schaltelement-TFT und die Pixelelektrode bilden die Pixeleinheit.
-
An dem TFT-Anordnungssubstrat spielt ein Signal auf der Gate-Leitung eine wichtige Rolle zur Anzeige für das Flüssigkristall-Anzeigefeld, wobei es zum Beispiel dazu ausgelegt ist, jede Pixeleinheit so anzusteuern, dass sie ein- oder ausgeschaltet wird. Jedoch lässt sich zum gegenwärtigen Zeitpunkt die Tatsache, ob das Signal auf der Gate-Leitung wirksam ist, nur manuell für ein Signal nach dem anderen erfassen, was zu einer geringen Effizienz führt; und bei einer Zunahme der Dichte der Gate-Leitungen wird das Verfahren zur manuellen Erfassung, ob das Signal auf der Gate-Leitung wirksam ist, weniger effektiv.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Angesichts des vorstehenden Problems stellt die vorliegende Erfindung ein Anordnungssubstrat und ein das Anordnungssubstrat umfassendes Flüssigkristall-Anzeigefeld bereit, mit denen erfasst werden kann, ob ein Signal an einer Gate-Leitung anliegt oder nicht.
-
Um die vorstehend angegebenen technischen Probleme zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung die folgenden technischen Lösungen bereit.
-
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein Anordnungssubstrat bereit. Das Anordnungssubstrat umfasst: mehrere in einer Matrix angeordnete Pixeleinheiten, die durch mehrere Gate-Leitungen und mehrere Datenleitungen gebildet sind, die sich mit den mehreren Gate-Leitungen überschneiden, wobei die Pixeleinheiten eine Matrix aus Zeilen und Spalten bilden; wobei sich in jeder Zeile der Matrix mindestens ein zusätzlicher Funktionsbereich befindet, und der mindestens eine zusätzliche Funktionsbereich mit einem Gate-Signal-Erfassungstransistor versehen ist; und eine Erfassungssignal-Ausgangsleitung und eine Voreingestellt-Signalleitung, die miteinander verbunden sind; wobei der Gate-Signal-Erfassungstransistor eine Gate-Elektrode, eine Source-Elektrode und eine Drain-Elektrode aufweist, die Gate-Elektrode und die Source-Elektrode mit einer Gate-Leitung verbunden sind, die einer Zeile entspricht, in der sich der Gate-Signal-Erfassungstransistor befindet, und die Drain-Elektrode mit der Voreingestellt-Signalleitung verbunden ist.
-
Des Weiteren ist ein Flüssigkristall-Anzeigefeld bereitgestellt, welches das vorstehend beschriebene Anordnungssubstrat umfasst.
-
Im Vergleich zur herkömmlichen Technik hat die Offenbarung die folgenden Vorteile:
Neben den Pixeleinheiten zum Anzeigen umfasst das in der Offenbarung bereitgestellte Anordnungssubstrat darüber hinaus den zusätzlichen Funktionsbereich, der mit dem Gate-Signal-Erfassungstransistor versehen ist; und die Gate-Elektrode des Gate-Signal-Erfassungstransistors ist mit der Gate-Leitung verbunden, die einer Zeile entspricht, in der sich der Gate-Signal-Erfassungstransistor befindet. Für den Fall, dass die der Gate-Leitung entsprechende Gate-Steuereinheit normal arbeitet, legt die Gate-Steuereinheit ein Hochpegel-Steuersignal an die Gate-Leitung an, um den mit der Gate-Leitung verbundenen Gate-Signal-Erfassungstransistor durchzuschalten, und auch ein Erfassungssignalausgang aus dem Gate-Signal-Erfassungstransistor liegt auf Hochpegel, wodurch ein Hochpegelsignal auf der Erfassungssignal-Ausgangsleitung erhalten wird. Für den Fall, dass eine bestimmte Gate-Leitung eine Fehlfunktion hat, kann der mit dieser bestimmten Gate-Leitung verbundene Gate-Signal-Erfassungstransistor kein Erfassungssignal ausgeben oder gibt ein Tiefpegel-Erfassungssignal aus, und auf der Erfassungssignal-Ausgangsleitung wird kein normales Hochpegelsignal erhalten. Deshalb kann eine eventuelle Fehlfunktion der Gate-Leitung mittels des Erfassungssignalausgangs aus dem Gate-Signal-Erfassungstransistor festgestellt werden, und die Gate-Leitung, die die Fehlfunktion hat, kann festgestellt werden, indem ein Zeitpunkt ermittelt wird, zu dem kein Erfassungssignal ausgegeben werden kann, oder ein Zeitpunkt, zu dem ein auffälliges Erfassungssignal auftritt.
-
Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann eine Auffälligkeit des Signals auf der Gate-Leitung durch den am Anordnungssubstrat vorgesehenen Gate-Signal-Erfassungstransistor festgestellt werden, und ein Problem der manuellen Erfassung, ob die Signale auf den Gate-Leitungen eines nach dem anderen normal sind, ist vermieden, wodurch sich die Erfassungseffizienz und -genauigkeit verbessert.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Um die technischen Lösungen der Offenbarung genauer nachvollziehen zu können, werden nachstehend die Zeichnungen für die Beschreibung der Ausführungsformen kurz dargestellt. Natürlich handelt es sich bei den nachstehend beschriebenen Zeichnungen nur um einige Ausführungsformen der Erfindung, wobei der Fachmann ohne schöpferisches Zutun auch zu anderen Zeichnungen gelangen kann.
-
1 ist ein grobes Aufbauschema eines Anordnungssubstrats nach einer Ausführungsform der Erfindung;
-
2 ist ein grobes Aufbauschema einer Pixeleinheit des Anordnungssubstrats in 1;
-
3 ist ein grobes Aufbauschema eines Anordnungssubstrats gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
-
4 ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ein Zeitverlaufsdiagramm einer Spannung auf jeder Gate-Leitung und einer Spannung auf einer Erfassungssignal-Ausgangsleitung, und zwar für den Fall, dass ein Steuersignal auf jeder Gate-Leitung des Anordnungssubstrats normal ist;
-
5 ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ein Zeitverlaufsdiagramm einer Spannung auf jeder Gate-Leitung und einer Spannung auf einer Erfassungssignal-Ausgangsleitung, und zwar für den Fall, dass ein Steuersignal auf einer bestimmten Gate-Leitung des Anordnungssubstrats normal ist;
-
6 ist ein grobes Aufbauschema eines Anordnungssubstrats gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, bei dem die Anzahl der durch zusätzliche Funktionsbereiche belegten Spalten minimal ist;
-
7 ist eine schematische Abbildung eines Anordnungssubstrats gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, bei dem die Anzahl von durch zusätzliche Funktionsbereiche belegten Spalten maximal ist;
-
8 ist ein grobes Aufbauschema eines Anordnungssubstrats gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, bei dem die Breiten von Pixeleinheiten unterschiedlich sind;
-
9 ist ein grobes Aufbauschema eines Anordnungssubstrats gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, bei dem der j-te zusätzliche Funktionsbereich in der (i + 1)-ten Zeile der Matrix um 3 Pixeleinheiten relativ zum j-ten zusätzlichen Funktionsbereich in der i-ten Zeile in einer Zeilenrichtung verschoben ist;
-
10 ist ein grobes, im Schnitt dargestelltes Aufbauschema eines Flüssigkristall-Anzeigefelds gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
-
11 ist ein grobes Aufbauschema eines Farbschichtsubstrats der Flüssigkristallanzeige in 10.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
-
Um die Aufgaben, technischen Lösungen und Vorteile der Ausführungsformen der Erfindung deutlicher darzulegen, werden nachstehend die technischen Lösungen der Ausführungsformen der Erfindung deutlich und vollständig in Verbindung mit den Zeichnungen der Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Natürlich handelt es sich bei den beschriebenen Ausführungsformen nur um einige Ausführungsformen der Erfindung und nicht um alle. Alle anderen Ausführungsformen, die vom Fachmann auf Grundlage der Ausführungsformen der Erfindung ohne schöpferisches Zutun erlangt werden, fallen in den Schutzumfang der Offenbarung.
-
1 ist ein grobes Aufbauschema eines Anordnungssubstrats nach einer Ausführungsform der Erfindung. Wie in 1 gezeigt, umfasst das Anordnungssubstrat mehrere in einer Matrix angeordnete Pixeleinheiten, die durch mehrere in einer Zeilenrichtung verlaufende Gate-Leitungen G1 bis Gn und mehrere Datenleitungen D1 bis Dm gebildet sind, die in einer Spaltenrichtung verlaufen und sich mit den mehreren Gate-Leitungen G1 bis Gn überschneiden. Die Pixeleinheiten bilden eine N·M-Matrix auf dem Anordnungssubstrat, wobei N und M jeweils eine positive ganze Zahl ist. Die in 1 gezeigte Matrix ist beispielhaft eine 9·9-Matrix. Das Anordnungssubstrat umfasst 9 Gate-Leitungen und 9 Datenleitungen.
-
Der Aufbau jeder Pixeleinheit in der Ausführungsform der Erfindung kann derselbe sein wie der Aufbau einer Pixeleinheit in einem Anordnungssubstrat in der herkömmlichen Technik.
-
Die Art und Weise, wie in der Ausführungsform der Erfindung jede Pixeleinheit an die Gate-Leitung und Datenleitung angeschlossen ist, ist dieselbe wie in der herkömmlichen Technik.
-
Wie in 2 gezeigt, umfasst jede Pixeleinheit ein Paar Elektroden 21a und 21b sowie einen Dünnschichttransistor (TFT) 22, der an eine der beiden Elektroden angeschlossen ist. Des Weiteren kann mindestens eine der beiden Elektroden 21a und 21b eine Streifen-Teilelektrode aufweisen. In dem in 2 gezeigten Aufbau weist die Elektrode 21a Auslöse-Teilelektroden auf, und bei der Elektrode 21a kann es sich um eine gemeinsame Elektrode oder eine Pixelelektrode handeln.
-
Damit das Anordnungssubstrat erfassen kann, ob ein Signal auf der Gate-Leitung normal ist, umfasst das gemäß der Ausführungsform der Erfindung bereitgestellte Anordnungssubstrat neben den vorstehend beschriebenen Pixeleinheiten darüber hinaus mindestens einen zusätzlichen Funktionsbereich W, der in jeder Zeile einer durch alle Pixeleinheiten gebildeten Matrix vorgesehen ist, wobei der zusätzliche Funktionsbereich W mit einem Gate-Signal-Erfassungstransistor T versehen ist. Der Gate-Signal-Erfassungstransistor T ist ein TFT-Transistor mit einer Gate-Elektrode, einer Source-Elektrode und einer Drain-Elektrode. Als Beispiel umfasst an dem in 1 gezeigten Anordnungssubstrat jede Zeile der Matrix nur einen zusätzlichen Funktionsbereich W. Das bedeutet jedoch nicht, dass jede Zeile der Matrix des Anordnungssubstrats in der Ausführungsform der Erfindung nur einen zusätzlichen Funktionsbereich W umfasst, da jede Zeile der Matrix praktisch gesehen eine oder mehrere zusätzliche Funktionsbereiche umfassen kann.
-
Das in der Offenbarung bereitgestellte Anordnungssubstrat umfasst des Weiteren eine Erfassungssignal-Ausgangsleitung Gout und eine Voreingestellt-Signalleitung L, wobei die Erfassungssignal-Ausgangsleitung Gout mit der Voreingestellt-Signalleitung L verbunden ist. Die Gate-Elektrode und die Source-Elektrode des Gate-Signal-Erfassungstransistors T sind mit einer Gate-Leitung G verbunden, die einer Zeile entspricht, in der sich der Gate-Signal-Erfassungstransistor T befindet, und die Drain-Elektrode des Gate-Signal-Erfassungstransistors T ist an die Voreingestellt-Signalleitung L angeschlossen.
-
In der Ausführungsform der Erfindung kann sich die Erfassungssignal-Ausgangsleitung Gout an beliebiger Position auf dem Anordnungssubstrat befinden. Als spezifische Ausführungsform der Erfindung liegt wegen der Zweckmäßigkeit der Verschaltung die Erfassungssignal-Ausgangsleitung Gout senkrecht zur Datenleitung D und parallel zur Gate-Leitung G.
-
Es wäre festzuhalten, dass in der Ausführungsform der Erfindung die Form sowie die Position der Voreingestellt-Signalleitung L nicht speziell festgelegt sind, wobei nur erforderlich ist, dass die Drain-Elektrode des Gate-Signal-Erfassungstransistors an die Voreingestellt-Signalleitung L angeschlossen und die Voreingestellt-Signalleitung L mit der Erfassungssignal-Ausgangsleitung Gout verbunden ist.
-
Als spezifische Art und Weise der Umsetzung der Offenbarung können die Form der Voreingestellt-Signalleitung L und die Position am Anordnungssubstrat, an der sich die Voreingestellt-Signalleitung L befindet, wie in 1 gezeigt sein. Konkret kann es sich bei der Voreingestellt-Signalleitung L um ein gerades Leitungssegment handeln, das parallel zur Spaltenrichtung der Matrix verläuft; jeweils eine Voreingestellt-Signalleitung L ist in jeder Spalte vorgesehen, in der sich der Gate-Signal-Erfassungstransistor T befindet, und die in verschiedenen Spalten befindlichen Voreingestellt-Signalleitungen L sind voneinander unabhängig. Die Voreingestellt-Signalleitung L kann aus demselben Metallmaterial wie die Datenleitung D hergestellt sein; die Voreingestellt-Signalleitung L ist gegenüber der Gate-Leitung G isoliert und überschneidet sich mit der Gate-Leitung G. Die Art der Verschaltung der Voreingestellt-Signalleitung ist einfach und kann der in der Technik bekannten, herkömmlichen Art und Weise zur Verschaltung einer Voreingestellt-Signalleitung entsprechen. Zusätzlich kann, da sich die Voreingestellt-Signalleitungen in verschiedenen Spalten nicht miteinander überschneiden, auch die Datenleitung D durch Übernahme der in der Technik herkömmlichen Art der Verschaltung verdrahtet werden.
-
In einer anderen spezifischen Art und Weise der Umsetzung der Offenbarung kann die Form der Voreingestellt-Signalleitung L und ihre Position auf dem Anordnungssubstrat wie in 3 gezeigt sein. Genauer gesagt umfasst die Voreingestellt-Signalleitung L 3 Voreingestellt-Signal-Teilleitungssegmente L1 in einer Spalte und 3 Voreingestellt-Signal-Teilleitungssegmente L2 in einer anderen Spalte. In diesem Fall stellt die Form der Voreingestellt-Signalleitung L eine unterbrochene Linie dar.
-
Die Voreingestellt-Signalleitung in Gestalt einer unterbrochenen Linie ist an und für sich nicht auf die in 3 gezeigte Form beschränkt, die mindestens zwei Voreingestellt-Signal-Teilleitungssegmente umfassen kann, die sich in verschiedenen Spalten befinden und miteinander verbunden sind; und die Voreingestellt-Signal-Teilleitungssegmente befinden sich in Spalten, in denen die Gate-Signal-Erfassungstransistoren angeordnet sind. Da sich die mindestens zwei Voreingestellt-Signal-Teilleitungssegmente in verschiedenen Spalten befinden, müssen die Voreingestellt-Signal-Teilleitungssegmente über eine Verbindungsleitung miteinander verbunden werden, um ein vom Gate-Signal-Erfassungstransistor erfasstes Signal auf die Erfassungssignal-Ausgangsleitung Gout zu übertragen. Es wäre festzuhalten, dass zur Vermeidung einer Beeinträchtigung der Anzeigewirkung der Pixeleinheit die Verbindungsleitung zur Verbindung von Voreingestellt-Signal-Teilleitungssegmenten innerhalb eines Raums zwischen den Pixeleinheiten angeordnet ist und an die mindestens zwei Voreingestellt-Signal-Teilleitungssegmente über eine Durchkontaktierungsöffnung elektrisch angeschlossen ist. Die Verbindungsleitung kann aus demselben Metallmaterial wie die Gate-Leitung G hergestellt sein.
-
Bei dieser spezifischen Art der Umsetzung können Signale von mehreren Spalten von Gate-Signal-Erfassungstransistoren auf die Erfassungssignal-Ausgangsleitung Gout über eine Voreingestellt-Signalleitung L übertragen werden. Um die Verbindung zwischen jedem Elektrodenende des Gate-Signal-Erfassungstransistors T, der Gate-Leitung und der Voreingestellt-Signalleitung L deutlich darzustellen, wird nachstehend die Art der Verbindung zwischen der Gate-Elektrode, Source-Elektrode und Drain-Elektrode jedes Gate-Signal-Erfassungstransistors T dargestellt, indem der in der i-ten Zeile sitzende Gate-Signal-Erfassungstransistor T als Beispiel herangezogen wird. Konkret sind die Gate-Elektrode und die Source-Elektrode des in der i-ten Zeile befindlichen Gate-Signal-Erfassungstransistors T an die i-te Gate-Leitung Gi angeschlossen, und die Drain-Elektrode des Gate-Signal-Erfassungstransistors T ist an die Voreingestellt-Signalleitung L angeschlossen, die der Spalte entspricht, in der sich der Gate-Signal-Erfassungstransistor befindet.
-
Das Arbeitsprinzip zur Erfassung durch das Anordnungssubstrat, ob ein Steuersignal auf der Gate-Leitung normal arbeitet, ist wie folgt.
-
Es wird dargestellt, indem als Beispiel ein Halbleiter aus amorphem Silizium herangezogen wird. Da es sich bei amorphem Silizium um einen Halbleiter des N-Typs handelt, ist ein Signal zur Gate-Taktung ein Hochpegelsignal.
-
In dem Fall, dass eine Gate-Steuereinheit auf einer bestimmten Gate-Leitung des Anordnungssubstrats normal arbeitet, beaufschlagt die Gate-Steuereinheit die Gate-Leitung mit einem Hochpegelsignal, um die Gate-Leitung einzuschalten, und eine auf der Gate-Leitung erhaltene Spannung ist eine Hochpegelspannung. Der an die Gate-Leitung angeschlossene Gate-Signal-Erfassungstransistor wird durchgeschaltet und ein Signal auf der Gate-Leitung wird über die Voreingestellt-Signalleitung L auf die Erfassungssignal-Ausgangsleitung Gout übertragen. Auf diese Weise wird auf der Erfassungssignal-Ausgangsleitung Gout ein Hochpegelsignal erhalten.
-
Wenn eine Gate-Steuereinheit auf einer bestimmten Gate-Leitung des Anordnungssubstrats eine Fehlfunktion hat, kann auf der Gate-Leitung kein Spannungssignal erhalten werden oder auf der Gate-Leitung wird ein auffälliges Spannungssignal erhalten. Da auf der Gate-Leitung kein normales Hochpegelsignal erhalten werden kann, wird auf der mit der Gate-Leitung verbundenen Voreingestellt-Signalleitung L ein Signal mit auffälligem Pegel erhalten, oder es kann auf der Voreingestellt-Signalleitung L kein Pegelsignal erhalten werden. Deshalb kann auf der an die Voreingestellt-Signalleitung L angeschlossenen Erfassungssignal-Ausgangsleitung Gout kein Hochpegelsignal erhalten werden.
-
Daher kann also mittels des Signals auf der Erfassungssignal-Ausgangsleitung Gout bestimmt werden, ob das Steuersignal auf der Gate-Leitung normal ist. Infolgedessen lässt sich feststellen, ob die Gate-Steuereinheit an der Gate-Leitung eine Fehlfunktion hat.
-
Mit weiterem Bezug auf das in 1 gezeigte Anordnungssubstrat als ein Beispiel, umfasst das Anordnungssubstrat 9 Gate-Leitungen. 4 ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ein Zeitverlaufsdiagramm einer Spannung auf jeder Gate-Leitung und einer Spannung auf der Erfassungssignal-Ausgangsleitung in dem Fall, dass das Steuersignal auf jeder Gate-Leitung des Anordnungssubstrats normal ist. Die 9 Gate-Leitungen werden der Reihe nach eingeschaltet, wenn Signale auf den 9 Gate-Leitungen des Anordnungssubstrats erfasst werden. Wenn im Verlauf der Erfassung, d. h. in jeder Zeitspanne von t1 bis t9, ein Hochpegelsignal auf jeder der 9 Gate-Leitungen erhalten werden kann, ist das auf der Erfassungssignal-Ausgangsleitung Gout erfasste Signal stets ein Hochpegelsignal, was anzeigt, dass das Steuersignal auf jeder der 9 Gate-Leitungen normal ist. Die Gate-Steuereinheit zur Steuerung jeder Gate-Leitung arbeitet normal und hat keine Fehlfunktion.
-
Im Falle, dass auf einer bestimmten Gate-Leitung kein Spannungssignal erhalten werden kann oder ein auffälliges Spannungssignal erhalten wird, kann zu einem bestimmten Zeitpunkt auf der Erfassungssignal-Ausgangsleitung Gout kein Spannungssignal erhalten werden oder es wird ein auffälliges Spannungssignal erhalten. Die Gate-Leitung, auf der ein auffälliges Signal auftritt, kann bestimmt werden, indem eine Zeitspanne, während der kein Spannungssignal erhalten wird, oder eine Zeitspanne, während der das auffällige Spannungssignal auftritt, mit einer Zeitspanne verglichen wird, in der die Gate-Leitung eingeschaltet ist. Dies ist beispielhaft unter Heranziehung von 5 dargestellt. Unter der Annahme, dass ein innerhalb einer Zeitspanne t4 erfasstes Signal auffällig ist, zeigt dies an, dass das Steuersignal auf der vierten Gate-Leitung G4 auffällig ist, was wiederum anzeigt, dass die Steuereinheit zur Steuerung der vierten Gate-Leitung G4 eine Fehlfunktion hat.
-
Da das Gate-Steuersignal zur Steuerung jeder Gate-Leitung des Anordnungssubstrats darüber hinaus ein periodisches Signal ist (Zeilenabtastperiode) und verschiedene Gate-Leitungen zu unterschiedlichen Zeitpunkten einer Periode eingeschaltet werden, kann die nicht richtig arbeitende Gate-Leitung auf Grundlage der Periode des Gate-Steuersignals und der Zeitspanne bestimmt werden, während der das auffällige Gate-Signal auftritt.
-
Deshalb kann auf Grundlage der vorstehend genannten Prinzipien der Gate-Signal-Erfassungstransistor auf dem Anordnungssubstrat erfassen, ob das Steuersignal auf jeder Gate-Leitung normal ist. Die Gate-Leitung, auf der ein auffälliges Signal auftritt, kann aufgrund der Zeitspanne, während der das auffällige Signal von der Erfassungssignal-Ausgangsleitung ausgegeben wird, und der Periode der Gate-Leitung bestimmt werden. Im Vergleich zur herkömmlichen Technik, bei der manuell nacheinander erfasst wird, ob die Steuersignale auf den Gate-Leitungen normal sind, kann bei dem Anordnungssubstrat, das gemäß der Offenbarung mit dem Gate-Signal-Erfassungstransistor versehen ist, die Erfassungseffizienz und die Erfassungsgenauigkeit verbessert werden.
-
In dem obigen, in 1 oder 3 gezeigten Anordnungssubstrat ist jede Zeile mit nur einem zusätzlichen Funktionsbereich versehen, was bedeutet, dass jede Zeile der Matrix mit nur einem Gate-Signal-Erfassungstransistor versehen ist. In diesem Fall ist die Intensität des auf die Erfassungssignal-Ausgangsleitung übertragenen Erfassungssignals schwach. Um die Intensität des Erfassungssignals zu steigern und die Genauigkeit der Erfassung zu verbessern, kann in einer anderen Ausführungsform der Erfindung jede Zeile der Matrix mit mehreren zusätzlichen Funktionsbereichen versehen und jeder zusätzliche Funktionsbereich mit einem Gate-Signal-Erfassungstransistor ausgestattet sein.
-
Es wäre festzuhalten, dass für den Fall, dass es sich bei der Voreingestellt-Signalleitung L um ein gerades Leitungssegment handelt, das parallel zur Spalte der Matrix verläuft, eine Voreingestellt-Signalleitung L in einer Spalte entsprechend einem jeweiligen Gate-Signal-Erfassungstransistor vorgesehen werden muss, wobei jede Voreingestellt-Signalleitung L mit der Gate-Signal-Ausgangsleitung verbunden ist. Kurz gesagt ist die Anzahl der Gate-Signal-Erfassungstransistoren gleich der Anzahl der vorzusehenden Voreingestellt-Signalleitungen L.
-
Des Weiteren kann es sich bei der Anzahl der zusätzlichen Funktionsbereiche, die in einer Zeile der Matrix des Anordnungssubstrats vorgesehen sind, um dieselbe oder eine andere Anzahl handeln als die, die in einer anderen Zeile der Matrix des Anordnungssubstrats vorgesehen ist. Vorzugsweise sind in jeder Zeile der Matrix gleich viele zusätzliche Funktionsbereiche vorgesehen.
-
Um den Aufbau des Anordnungssubstrats zu vereinfachen, ist die Anzahl von Spalten, in denen sich die zusätzlichen Funktionsbereiche des Anordnungssubstrats befinden, möglichst klein. Insbesondere für den Fall, dass jede Zeile mit einem zusätzlichen Funktionsbereich ausgestattet ist, befinden sich alle zusätzlichen Funktionsbereiche in derselben Spalte. In dem Fall, dass jede Zeile der Matrix mit zwei zusätzlichen Funktionsbereichen ausgestattet ist, befinden sich alle zusätzlichen Funktionsbereiche in zwei Spalten. Eine schematische Abbildung des Aufbaus der Matrixanordnung kann wie in 6 gezeigt sein. Das in 6 gezeigte Anordnungssubstrat weist eine 9·9-Matrix auf. Jede Zeile der Matrix ist mit drei zusätzlichen Funktionsbereichen versehen. Das Anordnungssubstrat umfasst 3 Spalten zusätzlicher Funktionsbereiche und die Anzahl der zusätzlichen Funktionsbereiche in jeder Spalte ist 9.
-
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Anzahl der Spalten, in denen sich die zusätzlichen Funktionsbereiche des Anordnungssubstrats befinden, so groß wie möglich. Konkret kann es sein, dass für den Fall, dass jede Zeile der Matrix mit einem zusätzlichen Funktionsbereich versehen ist, beliebige zwei der zusätzlichen Funktionsbereiche nicht in derselben Spalte angeordnet sind, wenn die Anzahl von Spalten der Matrix groß genug ist. Was eine schematische Abbildung des Aufbaus dieser Matrixanordnung anbelangt, sei auf 7 verwiesen. Das in 7 gezeigte Anordnungssubstrat weist eine 3·9-Matrix auf, wobei jede Zeile der Matrix mit nur einem zusätzlichen Funktionsbereich versehen ist und zwei beliebige der drei zusätzlichen Funktionsbereiche nicht in derselben Spalte angeordnet sind. In diesem Fall handelt es sich bei der Anzahl der Spalten, in denen sich die zusätzlichen Funktionsbereiche des Anordnungssubstrats befinden, um die maximale Anzahl. Die verstreute Verteilung der zusätzlichen Funktionsbereiche ist dahingehend vorteilhaft, das Anzeigeverhalten eines das Anordnungssubstrat umfassenden Flüssigkristall-Anzeigefeldes zu verbessern.
-
Um einen Durchlassgrad des Anordnungssubstrats mit dem zusätzlich vorgesehenen Funktionsbereich so zu steuern, dass er innerhalb eines gewissen Bereichs liegt, d. h. um einen großen Verlust des Durchlassgrads des Anordnungssubstrats aufgrund des zusätzlich vorgesehenen Funktionsbereichs zu verhindern, kann in der Zeilenrichtung der Matrix jede vorgegebene Anzahl von Pixeleinheiten mit einem zusätzlichen Funktionsbereich versehen sein, damit der Durchlassgrad der Pixeleinheiten eine vorgegebene Bedingung erfüllt. Da sich eine Normalanzeige nur bewerkstelligen lässt, indem drei Pixeleinheiten R, G und B miteinander kombiniert werden, kann in der Ausführungsform der Erfindung die vorgegebene Anzahl gleich 3h sein, wobei h eine positive ganze Zahl ist. Die vorgegebene Anzahl ist also ein Vielfaches von 3, zum Beispiel 3, 6, 9, etc.
-
Die Erfinder der Offenbarung haben zusätzlich eine sorgfältige Untersuchung und Analyse der Beziehung zwischen dem Durchlassgrad der Pixeleinheit und der Größe der Pixeleinheit durchgeführt.
-
Die Erfinder fanden heraus, dass der Durchlassgrad der Pixeleinheit niedrig ist, wenn eine Elektrode (bei der es sich allgemein um eine ITO-Elektrode handelt) der Pixeleinheit breit oder ein Spalt zwischen den Pixelelektroden breit ist. Zusätzlich führten die Erfinder darüber hinaus folgende Experimente durch: Verringern der Breite der Pixeleinheit und Testen der Anzeigeleistung der verkleinerten Pixeleinheit, wobei die erhaltenen Daten in folgender Tabelle bereitgestellt werden.
| Breite der Pixeleinheit (μm) | Effizienz des Flüssigkristalls % | Aperturverhältnis % | Durchlassgrad % |
| 26,5 | 14,67 | 53,21 | 100 |
| 24,5 | 14,56 | 52,00 | 96,99 |
| 22,5 | 14,52 | 50,58 | 94,09 |
| 20,5 | 14,45 | 49,63 | 91,85 |
-
Die Tabelle zeigt, dass mit abnehmender Breite der Pixeleinheit der Durchlassgrad der Pixeleinheit langsam und nicht abrupt sinkt.
-
In der Ausführungsform der Erfindung ist die Breite der Pixeleinheit definiert als Breite eines Anzeigebereichs des Anordnungssubstrats in einer Abtastleitungs-Erstreckungsrichtung geteilt durch die Anzahl von Pixeln in der Abtastleitungs-Erstreckungsrichtung.
-
Gemäß der von den Erfindern durchgeführten Untersuchung ist der Durchlassgrad der Pixeleinheit in dem Fall gering, dass die Streifen-Teilpixelelektrode oder die gemeinsame Teilelektrode breit ist oder der Spalt zwischen den Teilpixelelektroden oder der gemeinsamen Teilelektrode breit ist. Eine Verringerung der Breite der Pixeleinheit durch entsprechende Verringerung der Breite der Streifen-Teilpixelelektrode oder gemeinsamen Teilelektrode bzw. der Breite des Spalts zwischen den Streifen-Teilelektroden oder der gemeinsamen Teilelektrode lässt den Durchlassgrad der Pixeleinheit nicht abrupt abfallen. Deshalb werden, um sicherzustellen, dass ein Unterschied zwischen dem Durchlassgrad des gemäß der Offenbarung bereitgestellten Anordnungssubstrats und dem Durchlassgrad eines Anordnungssubstrats in der herkömmlichen Technik innerhalb eines gewissen Bereichs liegt, in der Ausführungsform der Erfindung die Breiten von einigen oder allen Pixeleinheiten im Anordnungssubstrat verringert, ohne dabei die Anzahl der Pixeleinheiten zu reduzieren, und der zusätzliche Funktionsbereich wird in einem Raum des Anordnungssubstrats vorgesehen, der durch die verringerte Größe der Pixeleinheiten eingespart wird.
-
Um zu gewährleisten, dass der Durchlassgrad des von der Offenbarung bereitgestellten Anordnungssubstrats die vorgegebene Anforderung erfüllen kann, sollte darüber hinaus die Breite der Pixeleinheit größer als ein vorgegebener Wert sein. Zusätzlich sollten die Leitungsbreite und der Leitungsraum der Teilpixelelektrode größer sein als ein vorgegebener Wert, was auf die Begrenzung der Auflösung eines Belichtungsgeräts zurückzuführen ist. Deshalb kann die Breite der in der Offenbarung bereitgestellten Pixeleinheit nicht unbegrenzt verkleinert werden und sollte eine bestimmte Anforderung erfüllen.
-
Da die Breite jeder Pixeleinheit nur bis auf eine begrenzte Größe verringert werden kann, kann in dem in der Offenbarung bereitgestellten Anordnungssubstrat jeder der mehreren Pixeleinheiten in der Zeilenrichtung der Matrix nur ein zusätzlicher Funktionsbereich bereitgestellt werden, damit der mit dem Gate-Signal-Erfassungstransistor versehene zusätzliche Funktionsbereich in dem durch die verringerte Größe der Pixeleinheiten entstandenen Bereich untergebracht werden kann. Insbesondere kann man eine vorbestimmte Anzahl von Pixeleinheiten in der Zeilenrichtung der Matrix so mit einem zusätzlichen Funktionsbereich versehen, dass der Durchlassgrad der Pixeleinheit die vorbestimmte Anforderung erfüllt.
-
Nimmt man als Beispiel eine Pixeleinheit mit einer Breite von 26,5 μm, kann die Breite der Pixeleinheit um 0,5 μm bis 2,5 μm verkleinert werden. Somit wird bei jeder verkleinerten Pixeleinheit ein Bereich mit einer Breite von 0,5 μm bis 2,5 μm eingespart, und durch n verkleinerte Pixeleinheiten werden n Bereiche mit einer Breite von 0,5 μm bis 2,5 μm eingespart. Die durch mehrere Pixeleinheiten eingesparten Bereiche können einen zusätzlichen Funktionsbereich aufnehmen.
-
In einer spezifischen Ausführungsform der Erfindung, wie in 8 gezeigt, umfassen die Pixeleinheiten auf dem Anordnungssubstrat eine erste Pixeleinheit P1 und eine zweite Pixeleinheit P2, wobei die Breite a1 der ersten Pixeleinheit P1 größer ist als die Breite a2 der zweiten Pixeleinheit P2. Bei dem in 8 gezeigten Anordnungssubstrat ist die Matrix eine 6·18-Matrix.
-
Es wäre festzuhalten, dass, um den Schlüsselaspekt darzustellen, in 8 nur die Pixeleinheiten und die zusätzlichen Funktionsbereiche gezeigt sind, aber keine Signalleitung. Auf diese Weise lassen sich die Größe und die Positionsbeziehung zwischen dem zusätzlichen Funktionsbereich, der ersten Pixeleinheit und der zweiten Pixeleinheit genauer nachvollziehen. Das in 8 gezeigte Anordnungssubstrat weist aber die vorstehend beschriebenen verschiedenen Signalleitungen auf.
-
Da jede Pixeleinheit nur eine Primärfarbe anzeigen kann und eine normale Anzeige des Anordnungssubstrats bewerkstelligt wird, indem drei Pixeleinheiten miteinander kombiniert werden, sind in der Ausführungsform der Erfindung 3·p erste Pixeleinheiten P1 aneinander angeordnet, wobei p eine positive ganze Zahl ist, und 3·q zweite Pixeleinheiten P2 aneinander angeordnet, wobei q eine positive ganze Zahl ist. Anders ausgedrückt, sind mindestens 3 erste Pixeleinheiten P1 und mindestens 3 zweite Pixeleinheiten P2 aneinander angeordnet. Bei den Pixeleinheiten in einem in 8 gezeigten Bereich S1 handelt es sich um 3 erste Pixeleinheiten P1, die aneinander angeordnet sind, und bei den Pixeleinheiten in einem in 8 gezeigten Bereich S2 handelt es sich um 3 zweite Pixeleinheiten P2, die aneinander angeordnet sind.
-
Da die Breite a2 der zweiten Pixeleinheit kleiner ist als die Breite a1 der ersten Pixeleinheit, lässt sich – im Vergleich zur Breite von n ersten Pixeleinheiten – mit n zweiten Pixeleinheiten ein Bereich mit einer Breite von n·(a1 – a2) einsparen, und ein zusätzlicher Funktionsbereich W kann innerhalb des eingesparten Bereichs vorgesehen werden. Deshalb beträgt in der Ausführungsform der Erfindung die Breite des zusätzlichen Funktionsbereichs b = 3n·(a1 – a2), wobei n eine positive ganze Zahl ist. In Bezug auf die unterschiedliche Breite des zusätzlichen Funktionsbereichs, die Breite a1 der ersten Pixeleinheit und die Breite a2 der zweiten Pixeleinheit, kann n eine positive ganze Zahl sein, zum Beispiel 1, 2 oder 3. Im Falle von n = 1 ist 3·a2 + b = 3·a1, und es kann ein zusätzlicher Funktionsbereich bereitgestellt werden innerhalb eines Bereichs, der durch 3 zweite Pixeleinheiten eingespart wird. Im Falle von n = 2 ist 6·a2 + b = 6·a1, und es kann ein zusätzlicher Funktionsbereich bereitgestellt werden innerhalb eines Bereichs, der durch 6 zweite Pixeleinheiten eingespart wird. Deshalb wird gemäß der Ausführungsform der Erfindung ein zusätzlicher Funktionsbereich innerhalb eines Bereichs, der durch 3n zweite Pixeleinheiten eingespart wird, bereitgestellt.
-
Wie in 8 gezeigt, sind die zusätzlichen Funktionsbereiche W verstreut auf dem Anordnungssubstrat verteilt, was dahingehend vorteilhaft ist, um den Anzeigeeffekt des Flüssigkristallfeldes im Vergleich zu einem zentralisierten Verteilungsmodus zu verbessern.
-
In der Zeilenrichtung der Matrix können alle 3h-ten zweiten Pixeleinheiten mit einem zusätzlichen Funktionsbereich versehen werden, wobei h eine positive ganze Zahl ist. Konkret können in der Zeilenrichtung der Matrix jeweils 3, 6, 9 oder 12 Pixeleinheiten mit einem zusätzlichen Funktionsbereich versehen werden.
-
In dem Fall, dass jede Zeile der Matrix mehrere zusätzliche Funktionsbereiche aufweist, ist die Anzahl der Spalten, in denen sich die zusätzlichen Funktionsbereiche des Anordnungssubstrats befinden, so klein wie möglich. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Anzahl der Spalten, in denen die zusätzlichen Funktionsbereiche des Anordnungssubstrats angeordnet sind, möglichst groß. Um zu ermöglichen, dass die zusätzlichen Funktionsbereiche gleichmäßig auf dem Anordnungssubstrat verteilt werden, wird der j-te zusätzliche Funktionsbereich in der (i + 1)-ten Zeile um 3·k Pixeleinheiten relativ zum j-ten zusätzlichen Funktionsbereich in der i-ten Zeile in Zeilenrichtung (links oder rechts) verschoben, wobei i, j und k positive ganze Zahlen sind.
-
Um den Aufbau des Anordnungssubstrats genau nachvollziehen zu können, wird er nachstehend dargestellt, indem eine 9·9-Matrix als Beispiel herangezogen wird. In jeder Zeile der Matrix sind jeweils 3 Pixeleinheiten mit einem zusätzlichen Funktionsbereich versehen.
-
Mit Rückbezug auf 6 ist der Aufbau eines Anordnungssubstrats dargestellt, bei dem sich j-te zusätzliche Funktionsbereiche jeder Zeile der Matrix in derselben Spalte befinden. Wie in 6 gezeigt, ist jede Zeile der Matrix mit 3 zusätzlichen Funktionsbereichen versehen, wobei insgesamt 27 zusätzliche Funktionsbereiche vorhanden sind, die in 3 Spalten sitzen. Das heißt, dass sich die ersten zusätzlichen Funktionsbereiche aller Zeilen in derselben ersten Spalte befinden, die zweiten zusätzlichen Funktionsbereiche aller Zeilen in derselben zweiten Spalte und die dritten zusätzlichen Funktionsbereiche aller Zeilen in derselben dritten Spalte. Auf diese Art und Weise der Verteilung ist die Anzahl der Spalten, in denen die zusätzlichen Funktionsbereiche angeordnet sind, minimal.
-
9 zeigt ein grobes Aufbauschema einer anderen Verteilung der zusätzlichen Funktionsbereiche auf dem Anordnungssubstrat gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In der wie in 9 gezeigten Verteilungsstruktur ist der j-te zusätzliche Funktionsbereich in der (i + 1)-ten Zeile nach links oder rechts um 3 Pixeleinheiten gegenüber dem j-ten zusätzlichen Funktionsbereich in der i-ten Zeile verschoben, wobei sowohl i als auch j positive ganze Zahlen sind. Das heißt also, dass die j-ten zusätzlichen Funktionsbereiche an zwei beliebigen benachbarten Zeilen nach links oder rechts um 3 Pixeleinheiten relativ zueinander verschoben sind. Gemäß der Ausführungsform der Erfindung sind zusätzliche Funktionsbereiche in jeder Zeile in einer Richtung (zum Beispiel von links nach rechts) des Anordnungssubstrats geordnet, wobei sie der Reihe nach als erster zusätzlicher Funktionsbereich, zweiter zusätzlicher Funktionsbereich, dritter zusätzlicher Funktionsbereich, ..., j-ter zusätzlicher Funktionsbereich etc. bezeichnet sind.
-
Vorstehend sind die spezifischen Arten der Umsetzung des Aufbaus des gemäß den Ausführungsformen bereitgestellten Anordnungssubstrats beschrieben. Auf Grundlage des Anordnungssubstrats wird darüber hinaus gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ein Flüssigkristall-Anzeigefeld bereitgestellt, welches das Anordnungssubstrat umfasst. In Bezug auf das Flüssigkristall-Anzeigefeld sei auf eine andere Ausführungsform verwiesen.
-
Zweite Ausführungsform
-
Wie in 10 gezeigt, umfasst das gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung bereitgestellte Flüssigkristall-Anzeigefeld ein Anordnungssubstrat 1001 und ein Farbschichtsubstrat 1002 gegenüber dem Anordnungssubstrat 1001. Das Anordnungssubstrat ist in den obigen Ausführungsformen beschrieben. Das Anordnungssubstrat 1001 und das Farbschichtsubstrat 1002 sind fest miteinander verbunden und bilden einen umschlossenen Hohlraum, der mit Flüssigkristallen 1003 gefüllt ist.
-
Wie in 11 gezeigt, umfasst das Farbschichtsubstrat des Weiteren mehrere Lichtdurchlassbereiche 02a und mehrere Voreingestellt-Lichtabblockbereiche 02b. Jeder Lichtdurchlassbereich 02a des Farbschichtsubstrats ist mit einer Pixelanzeigeeinheit R, G oder B versehen. Eine Schwarzmatrix BM ist um jede Pixelanzeigeeinheit herum vorgesehen. Bei dem Flüssigkristall-Anzeigefeld liegt eine Position der Pixelanzeigeeinheit des Farbschichtsubstrats einer Position der Pixeleinheit des Anordnungssubstrats gegenüber, und eine Position des Voreingestellt-Lichtabblockbereichs 02b des Farbschichtsubstrats liegt einer Position des zusätzlichen Funktionsbereichs W des Anordnungssubstrats gegenüber. Da sich auf dem zusätzlichen Funktionsbereich keine Pixelelektrode bzw. gemeinsame Elektrode befinden, können sich die Flüssigkristallmoleküle an der dem zusätzlichen Funktionsbereich entsprechenden Stelle nicht in normaler Art und Weise drehen, wenn sie über ein elektrisches Feld angesteuert werden, d. h. der zusätzliche Funktionsbereich kann keine normale Anzeige liefern. Deshalb liegt der zusätzliche Funktionsbereich dem Voreingestellt-Lichtabblockbereich 02b des Farbschichtsubstrats gegenüber und beeinträchtigt somit nicht das Anzeigeverhalten des Flüssigkristall-Anzeigefelds.
-
Im Allgemeinen werden der Lichtdurchlassbereich 02a und der Voreingestellt-Lichtabblockbereich 02b des Farbschichtsubstrats als Anzeigebereich des Flüssigkristall-Anzeigefelds bezeichnet. Da der zusätzliche Funktionsbereich an einer Position des Anordnungssubstrats angeordnet ist, die dem Voreingestellt-Lichtabblockbereich gegenüberliegt, ist der zusätzliche Funktionsbereich am Anzeigebereich des Flüssigkristall-Anzeigefelds angeordnet. Da der Gate-Signal-Erfassungstransistor im zusätzlichen Funktionsbereich ein Steuersignal auf der erfassenden Gate-Leitung erfassen kann, ist zu dem Anzeigebereich des in der Offenbarung bereitgestellten Flüssigkristall-Anzeigefelds eine neue Funktion hinzugekommen.
-
Während bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, wird dem Fachmann klar sein, dass verschiedene Verbesserungen und Abänderungen vorgenommen werden können, ohne von den Prinzipien der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Deshalb ist der Umfang der Erfindung von den beigefügten Ansprüchen und deren Äquivalenten bestimmt.
