DE112012005775T5 - Lateral electric field-type liquid crystal display device with nonuniform distances between two electrodes - Google Patents
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Abstract
Flüssigkristalldisplay(LCD)-Vorrichtung des lateralen elektrischen Feldtyps, umfassend ein erstes Substrat, das mit mehreren ersten Elektroden und wenigstens einer zweiten Elektrode versehen ist, ein zweites Substrat und eine Flüssigkristallschicht, die zwischen den beiden Substraten angeordnet ist. Jede erste Elektrode weist eine Reihe Elektrodensegmente auf und je zwei benachbarte erste und zweite Elektroden haben einen minimalen Abstand, der kleiner ist als ein maximaler Abstand zwischen ihnen. Jede zweite Elektrode ist eine Streifenelektrode oder weist auch eine Reihe Elektrodensegmente auf. Jedes der Elektrodensegmente ist eine V-förmige Elektrode, die um einen Winkel gedreht ist, oder ein Elektrodensegment, das wenigstens einen ausgedrückten Teil und wenigstens einen eingedrückten Teil aufweist. Die Reihe von Elektrodensegmenten kann eine Sinuselektrode sein. Die ersten und zweiten Elektroden sind parallel zu oder unter einem speziellen Winkel in Bezug auf die Datenleitung der LCD-Vorrichtung des lateralen elektrischen Feldtyps ausgerichtet.A lateral electric field type liquid crystal display (LCD) device comprising a first substrate provided with a plurality of first electrodes and at least one second electrode, a second substrate, and a liquid crystal layer disposed between the two substrates. Each first electrode has a number of electrode segments and two adjacent first and second electrodes each have a minimum distance which is smaller than a maximum distance between them. Every second electrode is a strip electrode or also has a number of electrode segments. Each of the electrode segments is a V-shaped electrode that is rotated through an angle, or an electrode segment that has at least one depressed part and at least one depressed part. The series of electrode segments can be a sinusoidal electrode. The first and second electrodes are oriented parallel to or at a specific angle with respect to the data line of the lateral electric field type LCD device.
Description
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
1. Erfindungsgebiet1. Field of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeige(LCD)-Vorrichtung und insbesondere den Elektrodenaufbau einer lateralen elektrischen Feldtyp LCD-Vorrichtung.The present invention relates to a liquid crystal display (LCD) device, and more particularly to the electrode structure of a lateral electric field type LCD device.
2. Beschreibung des Standes der Technik2. Description of the Related Art
Eine LCD-Vorrichtung steuert die Lichtdurchlässigkeit durch Benutzung der Eigenschaft, die Flüssigkristall(IC)-Moleküle mit unterschiedlichen Lichtpolarisations- oder Brechungseffekten unter verschiedenen Ausrichtungen aufweisen, um auf diese Weise Bilder zu erzeugen. Eine Twisted Nematic (TN) LCD-Vorrichtung hat eine gute Lichtdurchlässigkeit, jedoch einen extrem schmalen Blickwinkel, beeinflußt durch die Struktur und die optische Eigenschaft der LC-Moleküle.An LCD device controls the light transmittance by utilizing the characteristic having liquid crystal (IC) molecules having different light polarization or refraction effects under different orientations to thereby form images. A twisted nematic (TN) LCD device has good light transmission, but an extremely narrow viewing angle, influenced by the structure and optical property of the LC molecules.
Um die Durchlässigkeits- und Gesichtswinkelprobleme zu lösen, wurde ein verdrilltes, vertikales Ausrichtungs-(TVA)Modell vorgeschlagen, um dadurch die hohe Durchlässigkeit und den weiten Sichtwinkel zu ermöglichen. Da jedoch die LC-Moleküle in vertikaler Richtung ausgerichtet sind, wenn sie an einer niedrigen Spannung liegen, und die LCD-Vorrichtung unter einem schrägen Sichtwinkel betrachtet wird, tritt ein Graustufen-Inversionsproblem auf, das das Problem der Farbverschiebung bei einem schrägen Sichtwinkel verursacht und eine normale Präsentation von Bildern der LCD-Vorrichtung beeinflußt.To solve the transmission and face angle problems, a twisted vertical alignment (TVA) model has been proposed to allow for high transmission and wide viewing angle. However, since the LC molecules are aligned in the vertical direction when they are at a low voltage, and the LCD device is viewed at an oblique viewing angle, a grayscale inversion problem occurs which causes the problem of color shift at an oblique viewing angle and affects a normal presentation of images of the LCD device.
Ein anderer Ansatz zur Lösung der Probleme besteht darin, die In-plane switching Technologie (IPS) zu verwenden, bei der digitale Elektroden auf nur einem Substrat gebildet werden, um ein elektrisches Feld zu erzeugen, das im wesentlichen parallel zu dem Substrat liegt. Eine IPS LCD-Vorrichtung hat die Vorteile besserer Bildqualität, des verbesserten Sichtwinkels und größerer Helligkeit im Vergleich zu der TN LCD-Vorrichtung.Another approach to solving the problems is to use in-plane switching (IPS) technology, in which digital electrodes are formed on a single substrate to create an electric field that is substantially parallel to the substrate. An IPS LCD device has the advantages of better picture quality, improved viewing angle and greater brightness compared to the TN LCD device.
Bei einer herkömmlichen IPS LCD-Vorrichtung sind die auf einem Substrat gebildeten beiden Elektroden gewöhnlich parallel zueinander angeordnet. Die kritische Spannung, die benötigt wird, um die IPS LCD-Vorrichtung anzutreiben, ist höher und der Kontrast ist auch schlechter. Es besteht deshalb ein großes Bedürfnis nach der Entwicklung einer neuen Elektrodenstruktur, um die kritische Spannung zu senken und den Kontrast der LCD-Vorrichtung zu verbessern.In a conventional IPS LCD device, the two electrodes formed on a substrate are usually arranged parallel to each other. The critical voltage needed to power the IPS LCD device is higher and the contrast is also worse. Therefore, there is a great need to develop a new electrode structure to lower the critical voltage and improve the contrast of the LCD device.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um eine LCD-Vorrichtung des lateralen elektrischen Feldtyps zu schaffen, der Eigenschaften aufweist wie einen hohen Kontrast und einen weiten Sichtwinkel. Demzufolge weist die LCD-Vorrichtung des lateralen elektrischen Feldtyps ein erstes Substrat, ein zweites Substrat, eine LC-Schicht, eine erste Ausrichtungsschicht und eine zweite Ausrichtungsschicht auf. Mehrere erste Elektroden und wenigstens eine zweite Elektrode, die mit der ersten der mehreren ersten Elektroden verschachtelt ist, sind auf dem ersten Substrat entsprechend ausgebildet und dienen als Pixel und gemeinsame Elektroden der LCD-Vorrichtung.The present invention has been made to provide a lateral electric field type LCD device having characteristics such as high contrast and wide viewing angle. As a result, the lateral electric field type LCD device has a first substrate, a second substrate, an LC layer, a first alignment layer, and a second alignment layer. A plurality of first electrodes and at least one second electrode interleaved with the first of the plurality of first electrodes are formed on the first substrate, respectively, and serve as pixels and common electrodes of the LCD device.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Vielzahl der ersten Elektroden und der zweiten Elektroden auf derselben Schicht oder zwei unterschiedlichen Schichten über dem ersten Substrat ausgebildet sein. Der Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten ersten und zweiten Elektroden ist nicht gleichmäßig eingestellt, so dass zwischen den benachbarten Elektroden ein minimaler Abstand und ein maximaler Abstand auftreten. Vorzugsweise ist der maximale Abstand dreimal größer als der minimale Abstand.According to the present invention, the plurality of first electrodes and the second electrodes may be formed on the same layer or two different layers above the first substrate. The distance between each two adjacent first and second electrodes is not set uniformly, so that a minimum distance and a maximum distance occur between the adjacent electrodes. Preferably, the maximum distance is three times greater than the minimum distance.
Um den Abstand zwischen zwei benachbarten ersten und zweiten Elektroden nicht einheitlich zu machen, bietet die vorliegende Erfindung mehrere unterschiedliche Strukturen für die beiden Elektroden. In einer beispielsweisen Struktur weist jede der ersten Elektroden eine Reihe V-förmiger Elektrodensegmente auf, die in derselben senkrechten Richtung wie die Datenleitung der LCD-Vorrichtung aufgereiht sind, und jede der zweiten Elektroden beinhaltet eine Streifenelektrode, die in derselben Richtung verläuft. Die Öffnungen der V-förmigen Elektrode sind senkrecht zu der Datenleitung ausgerichtet.In order not to uniform the distance between two adjacent first and second electrodes, the present invention provides several different structures for the two electrodes. In an exemplary structure, each of the first electrodes has a series of V-shaped electrode segments aligned in the same vertical direction as the data line of the LCD device, and each of the second electrodes includes a strip electrode extending in the same direction. The openings of the V-shaped electrode are aligned perpendicular to the data line.
Bei einer anderen beispielsweisen Struktur weist jede der ersten Elektroden eine Anordnung von V-förmigen Elektrodensegmenten auf, wobei die Öffnungen der V-förmigen Elektrodensegmente in zwei benachbarten ersten Elektroden Front-zu-Front ausgerichtet sind, so dass immer zwei benachbarte erste Elektroden ein gespiegeltes Paar bilden. Bei einer weiteren beispielsweisen Struktur weist jede der zweiten benachbarten Elektroden ebenfalls eine Reihe V-förmiger Elektrodensegmente auf, die so angeordnet sind, dass jeweils zwei benachbarte erste und zweite Elektroden ein gespiegeltes Paar bilden.In another exemplary structure, each of the first electrodes has an array of V-shaped electrode segments, the openings of the V-shaped electrode segments being aligned front-to-front in two adjacent first electrodes such that any two adjacent first electrodes are a mirrored pair form. In another exemplary structure, each of the second adjacent electrodes also has a series of V-shaped electrode segments arranged so that each two adjacent first and second electrodes form a mirrored pair.
Nach anderen Beispielen der vorliegenden Erfindung ist die Anordnung der V-förmigen Elektrodensegmente der ersten und zweiten Elektrode gemäß den oben beschriebenen beispielsweisen Strukturen durch eine sinusförmige Elektrode ersetzt. Dazu kommt, dass die ersten und zweiten Elektroden in Bezug auf die Richtung der Datenleitung der LCD-Vorrichtung nicht parallel ausgerichtet sind, sondern in einem Winkel von 45° ausgerichtet sein können.According to other examples of the present invention, the arrangement of the V-shaped electrode segments of the first and second electrodes according to the above-described exemplary structures is replaced by a sinusoidal electrode. In addition, the first and second electrodes are not aligned in parallel with respect to the direction of the data line of the LCD device, but may be oriented at an angle of 45 °.
Bei einer weiteren beispielsweisen Struktur der vorliegenden Erfindung weist jede der ersten und zweiten Elektroden eine Reihe Elektrodensegmente auf, die jede ausgepreßte und eingepreßte Teile besitzt. Jede der beiden Elektroden ist entweder eine Streifenelektrode oder eine Reihe von Elektrodensegmenten ähnlich der ersten Elektrode. Die ersten und zweiten Elektroden können in derselben Richtung ausgerichtet sein wie die Datenleitung der LCD-Vorrichtung oder in einem Winkel von 45° in Bezug auf die Richtung der Datenleitung liegen.In another exemplary structure of the present invention, each of the first and second electrodes has a series of electrode segments having each of the extruded and pressed parts. Each of the two electrodes is either a strip electrode or a series of electrode segments similar to the first electrode. The first and second electrodes may be aligned in the same direction as the data line of the LCD device or at an angle of 45 ° with respect to the direction of the data line.
Bei weiteren beispielsweisen Strukturen der vorliegenden Erfindung ist die Datenleitung der LCD-Vorrichtung in der Mitte zu einem V gebogen, wobei die Öffnung des V nach links ausgerichtet ist. Die ersten und zweiten Elektroden bilden je eine Reihe V-förmiger Elektrodensegmente, eine Reihe Elektrodensegmente mit Auspressungen und Einpressungen, eine Streifenelektrode oder eine sinusförmige Elektrode, die ebenfalls in der Mitte gebogen ist, so dass sie der Richtung der Datenleitung folgt.In other exemplary structures of the present invention, the data line of the LCD device is bent in the middle to a V, with the opening of the V oriented to the left. The first and second electrodes each form a series of V-shaped electrode segments, a series of electrode segments with impressions and impressions, a strip electrode or a sinusoidal electrode which is also bent in the middle so as to follow the direction of the data line.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können die beiden benachbarten Elektroden, die ein gespiegeltes Paar bilden, auch mit einem Absatz in der Weise angeordnet sein, dass sie nicht länger ein gespiegeltes Paar bilden. Dazu kommt, dass die ersten und zweiten Elektroden im wesentlichen lotrecht zu der Datenleitung der LCD-Vorrichtung ausgerichtet sein können oder in anderen Winkeln, beispielsweise 15°–30° in Bezug auf die Richtung der Datenleitung.According to the present invention, the two adjacent electrodes forming a mirrored pair can also be arranged with a step in such a way that they no longer form a mirrored pair. In addition, the first and second electrodes may be oriented substantially perpendicular to the data line of the LCD device or at other angles, for example 15 ° -30 ° with respect to the direction of the data line.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die vorliegende Erfindung wird für die auf diesem Gebiet tätigen Fachleute durch Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung ihrer bevorzugten Ausführungsformen unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verständlich, in denen zeigen:The present invention will be understood by those skilled in the art by reading the following detailed description of its preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, in which:
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten AusführungsformDetailed Description of the Preferred Embodiment
Die anhängenden Zeichnungen sind beigefügt, um das Verständnis der Erfindung zu fördern und bilden somit einen Bestandteil dieser Beschreibung. Die Zeichnung zeigt Ausführungsformen der Erfindung und dient zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Grundlagen der Erfindung.The accompanying drawings are included to aid in understanding the invention and thus form a part of this specification. The drawing shows embodiments of the invention and together with the description serves to explain the principles of the invention.
Bezüglich
Zwischen dem ersten Substrat
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann jede der ersten und zweiten Ausrichtungsschichten eine homöotrope (vertikale) Ausrichtungsschicht oder eine parallele homogene Ausrichtungsschicht sein. Die LC-Schicht
Bei der vorliegenden Erfindung sind die vielen ersten Elektroden
Jede der zweiten Elektroden
Wie in
Die
Wie in
Die ersten Elektroden
Die
Auf gleiche Weise sind die Elektrodenstrukturen der
In
Die
In dem Beispiel der
Die
Wie in
Die
Die Struktur der ersten Elektroden
Die Struktur der ersten und zweiten Elektroden
Die
Wie in
Die
Gleichermaßen sind die Strukturen der ersten und zweiten Elektroden, die in den
In den
Die
Die
In
Die ersten und zweiten Elektroden, die den Beispielen der
Wie aus den oben gezeigten Beispielen ersichtlich, besteht die Grundlage der vorliegenden Erfindung darin, dass der Abstand zwischen den ersten und zweiten Elektroden, die auf dem ersten Substrat der LCD-Vorrichtung des lateralen elektrischen Feldtyps ausgebildet sind, nicht gleichförmig ist. Viele Änderungen können gemäß der Grundlage der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden. Die LCD-Vorrichtung des lateralen elektrischen Feldtyps, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, hat eine niedrige kritische Spannung und erzeugt einen besseren Kontrast für das Bild auf dem Display.As apparent from the examples shown above, the basis of the present invention is that the distance between the first and second electrodes formed on the first substrate of the lateral electric field type LCD device is not uniform. Many changes may be made in accordance with the principles of the present invention. The lateral electric field type LCD device manufactured in accordance with the present invention has a low critical voltage and produces a better contrast for the image on the display.
Obgleich die vorliegende Erfindung mit Bezug auf ihre bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, versteht es sich für die auf diesem Gebiet tätigen Fachleute, dass eine Vielfalt von Modifikationen und Änderungen durchgeführt werden kann, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, der durch die beigefügten Ansprüche definiert werden soll.Although the present invention has been described in terms of its preferred embodiments, it will be understood by those skilled in the art that a variety of modifications and changes may be made without departing from the scope of the present invention as defined by the appended claims shall be.
Claims (33)
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