DE19861468B4 - Flüssigkristallanzeige und Herstellungsverfahren dafür - Google Patents
Flüssigkristallanzeige und Herstellungsverfahren dafür Download PDFInfo
- Publication number
- DE19861468B4 DE19861468B4 DE19861468A DE19861468A DE19861468B4 DE 19861468 B4 DE19861468 B4 DE 19861468B4 DE 19861468 A DE19861468 A DE 19861468A DE 19861468 A DE19861468 A DE 19861468A DE 19861468 B4 DE19861468 B4 DE 19861468B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- electrode
- liquid crystal
- strips
- strip
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1343—Electrodes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1343—Electrodes
- G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
- G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Geometry (AREA)
Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeige und ein Verfahren zum Herstellen der Anzeige. Genauer stellt die vorliegende Erfindung eine neue Flüssigkristallanzeige bereit, die einen relativ hohen Transmissionsgrad und ein relativ hohes Öffnungsverhältnis aufweist. Die vorliegende Erfindung stellt ebenso ein Verfahren zur Herstellung der Flüssigkristallanzeige bereit.
- Ein schneller Fortschritt bei der Bauelement-Leistungsfahigkeit von Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigen („LCDs” bzw. „liquid crystal displays”) hat einen weiten Anwendungsbereich eröffnet, wie zum Beispiel TV-Systeme mit flachem Bildschirm und Monitore mit hohem Informationsgehalt für tragbare Computer.
- Bei einem herkömmlichen Typ der in diesen Anzeigen verwendeten Technologie handelt es sich um einen herkömmlichen verdreht fadenförmigen bzw. verdrillt nematischen („TN” bzw. „twisted nematic”) Anzeigemodus. Ein herkömmlicher TN-Anzeigemodus weist jedoch als intrinsische Eigenschaften enge Betrachtungscharakteristiken und langsame Reaktionszeiten auf Insbesondere weist TN eine langsame Reaktionszeit hinsichtlich Grautonskalen-Operationen auf.
- Um diese Beschränkungen zu lösen, wurden verschiedene Techniken, die bei Flüssigkristallanzeigen (d. h. LCDs) verwendet werden, vorgeschlagen. So wurden zum Beispiel Techniken, wie eine Viel-Domänen-TN-Struktur und ein optisch kompensierter Doppelbrechungs(„OCB” bzw. „optically compensated birefringence”)-Modus, der physikalische Charakteristiken der Flüssigkristallmolekülle kompensiert, vorgeschlagen.
- Obwohl die Viel-Domänen-Struktur („multi-domain structure”) häufig bei der Verbesserung des Betrachtungswinkels nützlich ist, ist eine Verbesserung des Betrachtungsbereichs im allgemeinen beschränkt. Zusätzlich verbleibt die intrinsische Eigenschaft der langsamen Reaktionszeit immer noch zum Teil ungelöst und Prozesse zur Ausbildung der Viel-Domänen-Struktur sind häufig kompliziert und schwierig zu erreichen. Im Gegensatz hierzu hat sich der OCB-Modus typischerweise erwiesen, bessere elektrooptische Leistungsfähigkeiten zu haben, und zwar einschließlich der Betrachtungscharakteristiken und der Reaktionszeit. Der OCB-Modus kann jedoch Schwierigkeiten hinsichtlich der Steuerung der Konformation bzw. Angleichung der Flüssigkristallmoleküle für eine Selbstkompensationsstruktur über eine Vorspannung haben.
- Andere Technologien, wie zum Beispiel der Modus zum „Schalten in der Ebene” („IPS” bzw. „in-plane switching” Modus), wo Elektroden zum Steuern der Flüssigkristallmoleküle auf dem selben Substrat ausgebildet werden, wurden vorgeschlagen. Zum Beispiel beschreiben M Oh-e, M. Ohta, S. Aratani und K. Kondo in „Proceeding of the 15th International Display Research Converence” auf Seite 577 von der Society for Information Display and the intrinsic of Television Engineer of Japan (1995) einen IPS-Modus. Die Anzeige mit dem IPS-Modus weist ebenso zahlreiche Beschränkungen auf. Da diese Anzeigen häufig Materialien verwenden, die opak bzw. lichtundurchlässig sind, nimmt der Anzeigen-Transmissionsgrad häufig ab. In manchen Fällen wird ein Hintergrundlicht mit einer hohen Lichtintensität verwendet, das hinsichtlich Computeranwendungen mit einem tragbaren Computer geringer Leistung sowie für andere Anwendungen nicht wünschenswert ist. Zusätzliche Beschränkungen stellen die Schwierigkeiten bei der Herstellung dar, die häufig komplexe Einebnungs-Prozesse bzw.
- Planarisierungs-Prozesse enthalten. Diese und andere Beschränkungen werden durchgehend für die vorliegende Beschreibung beschrieben.
- Aus dem Obigen ersieht man, daß eine verbesserte Technik zur Herstellung einer LCD-Anzeige sehr wünschenswert ist. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Technik, die ein Verfahren und ein Bauelement zur Herstellung einer verbesserten Anzeige enthält, sowie eine verbesserte Anzeige bereitzustellen.
- Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
- Bei einer beispielhaften Ausführungsform erhöht die Erfindung ein Öffnungsverhältnis der Flüssigkristallanzeige und deren Transmissionsgrad. Gemäß einem anderen Aspekt verbessert die Erfindung die Topologie der Struktur des unteren Substrats ohne des Bedarfs eines zusätzlichen Planarisierungs-Prozesses, der herkömmlicherweise bei konventionellen Bauelementen verwendet wird.
- Vorteilhaft wird gemäß einem Aspekt der Erfindung eine Flüssigkristallanzeige bereitgestellt. Die Anzeige enthält eine Vielfalt von Elementen, wie zum Beispiel ein erstes Substrat und ein zweites Substrat, wobei eines gegenüber dem anderen um einen ersten Abstand voneinander beabstandet angeordnet ist. Jedes Substrat weist eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche, die der inneren Oberfläche gegenüberliegt, auf. Die Anzeige weist ebenso eine Flüssigkristallschicht auf, die zwischen den inneren Oberflächen der Substrate geschichtet ist. Die Flüssigkristallschicht weist eine Vielzahl von Flüssigkristallmolekülen auf Eine erste Elektrode wird auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats ausgebildet und weist eine erste Breite auf. Eine zweite Elektrode wird auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats ausgebildet und weist eine zweite Breite auf. Die zweite Elektrode ist von der ersten Elektrode um einen zweiten Abstand beabstandet. Diese Elektroden richten die Flüssigkristallmoleküle aus, wobei ein elektrisches Feld verwendet wird, das zwischen den Elektroden erzeugt wird. Die erste und die zweite Elektrode werden aus einem transparenten, leitenden Material (z. B. ITO) ausgebildet. Bei der Anzeige ist der erste Abstand größer als der zweite Abstand. Vorzugsweise weist die erste Elektrode und die zweite Elektrode eine Breite in einem derartigen Ausmaß auf daß die Flüssigkristallmoleküle oberhalb der ersten und der zweiten Elektrode im wesentlichen durch das elektrische Feld ausgerichtet werden.
- Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine Flüssigkristallanzeige bereitgestellt. Die Anzeige beinhaltet eine Vielfalt von Elementen, wie zum Beispiel ein erstes Substrat und ein zweites Substrat, wobei eines gegenüber dem anderen voneinander um einen ersten Abstand beabstandet angeordnet ist. Jedes Substrat weist eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche auf, die der inneren Oberfläche gegenüberliegt. Die Anzeige weist ebenso eine Flüssigkristallschicht auf, die zwischen der inneren Oberfläche der zwei Substrate geschichtet ist. Die Flüssigkristallschicht weist eine Vielzahl von Flüssigkristallmolekülen auf. Eine erste Elektrode ist auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats angeordnet. Die erste Elektrode weist eine Anzahl bzw. Vielzahl von Streifen bzw. Bändern auf, wobei jeder Streifen eine erste Breite aufweist und von einem anderen benachbarten Streifen um einen zweiten Abstand beabstandet ist. Eine zweite Elektrode ist ebenso auf dem ersten Substrat angeordnet. Die zweite Elektrode umfaßt eine Anzahl von Streifen, wobei jeder Streifen zwischen den Streifen der ersten Elektrode angeordnet ist, eine zweite Breite aufweist und von einem anderen benachbarten Streifen um einen dritten Abstand beabstandet ist, wobei jeder Streifen der zweiten Elektrode von jedem Streifen der ersten Elektrode, die dazu benachbart ist, um einen vierten Abstand beabstandet ist. Eine Isolierschicht wird zwischen der ersten und der zweiten Elektrode ausgebildet. Die Isolierschicht isoliert die erste Elektrode und die zweite Elektrode voneinander. Die erste Elektrode und die zweite Elektrode sind jeweils aus einem transparenten Leiter gemacht, und der erste Abstand ist hinsichtlich der Länge größer als der vierte Abstand. Die zweite Breite ist kleiner als der zweite Abstand, und die erste Breite ist kleiner als der dritte Abstand. Vorzugsweise weisen die Streifen der zweiten Elektrode jeweils eine Breite bis zu einem derartigen Umfang auf, daß die Flüssigkristallmoleküle, die über den Streifen der ersten Elektrode und den Streifen der zweiten Elektrode liegen, im wesentlichen in der Gegenwart des elektrischen Feldes, das zwischen den Streifen der ersten Elektrode und den Streifen der zweiten Elektrode erzeugt wird, ausgerichtet sind, wobei die erste Breite kleiner ist als der dritte Abstand.
- Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Flüssigkristallanzeige bereitgestellt. Die Anzeige enthält eine Vielfalt von Elementen, wie zum Beispiel ein erstes Substrat und ein zweites Substrat, wobei eins gegenüber dem anderen um einen ersten Abstand beabstandet angeordnet ist. Jedes Substrat weist eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche auf, die gegenüber der inneren Oberfläche ist. Die Anzeige weist ebenso eine Flüssigkristallschicht auf, die zwischen der inneren Oberfläche der zwei Substrate geschichtet ist. Die Flüssigkristallanzeige weist eine Anzahl von Flüssigkristallmolekülen auf. Eine erste Elektrode wird auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats ausgebildet. Die erste Elektrode weist eine quadratische bzw. rechteckförmige Plattenstruktur auf. Eine Isolierschicht ist auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats angeordnet, das die erste Elektrode enthält. Eine zweite Elektrode ist auf der Isolierschicht angeordnet. Die zweite Elektrode umfaßt eine Vielzahl bzw. Anzahl von Streifen, wobei die Streifen jeweils angeordnet sind, um mit der ersten Elektrode zu überlappen und um eine erste Breite und einen zweiten Abstand dazwischen zu haben, wobei die Oberfläche der ersten Elektrode teilweise durch Räume zwischen den Streifen freigelegt ist und wobei die freigelegten Abschnitte der ersten Elektrode jeweils einen Breite entsprechend dem zweiten Abstand haben. Die erste und die zweite Elektrode sind jeweils aus einem transparenten Leiter hergestellt. Der erste Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat ist größer als eine Dicke der Isolierschicht, und eine zweite Breite und die erste Breite sind jeweils in einem derartigen Umfang bzw. Ausmaß gestaltet, daß die Flüssigkristallmoleküle oberhalb der freigelegten Abschnitte der ersten Elektrode und der Streifen der zweiten Elektrode im wesentlichen durch das elektrische Feld ausgerichtet sind, das zwischen den freigelegten Abschnitten der zweiten Elektrode und den Streifen der zweiten Elektrode erzeugt wird.
- Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Flüssigkristallanzeige bereitgestellt. Die Flüssigkristallanzeige enthält eine Vielfalt von Elementen, wie z. B. erste und zweite Substrate. Das erste Substrat ist gegenüberliegend dem zweiten Substrat angeordnet. Das erste und zweite Substrat sind um einen ersten Abstand voneinander beabstandet. jedes Substrat weist einen innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche gegenüberliegend der inneren Oberfläche auf. Eine Flüssigkristallschicht ist zwischen der inneren Obefläche und den Substraten geschichtet. Die Flüssigkristallschicht enthält eine Anzahl bzw. Vielzahl von Flüssigkristallmolekülen. Eine erste Elektrode ist auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats ausgebildet. Die erste Elektrode enthält eine Vielzahl von Streifen. Jeder Streifen hat eine erste Breite und ist von einem dazu benachbarten Streifen um einen zweiten Abstand beabstandet. Eine zweite Elektrode ist auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats ausgebildet. Die zweite Elektrode enthält eine Vielzahl von Streifen. Jeder der Streifen ist zwischen den Streifen der ersten Elektrode angeordnet, hat eine zweite Breite und ist um einen dritten Abstand von einem dazu benachbarten anderen Streifen beabstandet. Jeder der Streifen der zweiten Elektrode ist ebenso von den Streifen der ersten dazu benachbarten Elektrode um einen vierten Abstand beabstandet. Die erste Elektrode und die zweite Elektrode sind jeweils aus einem transparenten Leiter gebildet. Der erste Abstand ist hinsichtlich der Länge größer als der vierte Abstand. Die zweite Breite ist kleiner als der zweite Abstand. Die erste Breite ist kleiner als der dritte Abstand. Die Streifen der ersten und der zweiten Elektrode sind auf derselben Ebene angeordnet und die Streifen der ersten und zweiten Elektrode weisen jeweils eine Breite in einem solchen Umfang auf, daß die Flüssigkristallmoleküle, die über den Streifen der ersten Elektrode und den Streifen der zweiten Elektrode liegen, in der Gegenwart eines elektrischen Feldes, das zwischen den Streifen der ersten Elektrode und den Streifen der zweiten Elektrode erzeugt wird, im wesentlichen ausgerichtet sind.
- Ein Verfahren zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeige enthält eine Vielfalt von Schritten. Als erstes wird ein erstes transparentes Substrat bereitgestellt. Danach wird eine erste transparente leitende Schicht auf dem ersten transparenten Substrat ausgebildet. Danach wird ein erster Metallfilm auf dem ersten transparenten, leitenden Material abgeschieden und wird dann mit einem Muster versehen bzw. gemustert, um eine Anzahl bzw. Vielzahl von Gate-Busleitungen und eine gemeinsame Signalleitung auszubilden. Danach wird ein erster transparenter, leitender Film auf der sich ergebenden Struktur abgeschieden und dann mit einem Muster versehen, um eine Anzahl bzw. Vielzahl von Gegenelektroden auszubilden, die jeweils eine Anzahl bzw. Vielzahl von Streifen enthalten, die orthogonal zu der Gate-Busleitung sind. Danach wird ein Isolator auf der sich ergebenden Struktur, die die Gate-Busleitungen, gemeinsame Signalleitungen und Gegenelektroden enthält, ausgebildet. Eine Kanalschicht wird auf einem gewählten Abschnitt der Gate-Isolierschicht ausgebildet. Eine zweite transparente leitende Schicht wird auf dem Gate-Isolator abgeschieden und dann mit einem Muster versehen, um eine Anzahl bzw. Vielzahl einer Pixel-Elektrode auszubilden, die jeweils eine Anzahl bzw. Vielzahl von Streifen enthalten, die parallel zu den Streifen der Gegenelektrode angeordnet sind, und wird auf der Gate-Isolierschicht zwischen den Streifen der Gegenelektrode plaziert. Ein zweiter Metallfilm bzw. eine zweite Metallschicht wird auf der Gate-Isolierschicht abgeschieden und wird dann mit einem Muster versehen, um eine Anzahl bzw. Vielzahl von Daten-Busleitungen auszubilden, die orthogonal zu der Gate-Busleitung, den Sources und den Drains sind. Eine erste Ausrichtschicht (im folgenden auch „Ausrichtungsschicht” genannt) wird auf der sich ergebenden Struktur ausgebildet.
- Ein weiteres Verfahren zum Erzeugen einer erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeige enthält eine Vielfalt von Schritten. Als erstes wird ein erstes transparentes Substrat bereitgestellt. Eine erste transparente leitende Schicht wird auf dem ersten transparenten Substrat ausgebildet und wird dann mit einem Muster versehen, um eine Anzahl bzw. Vielzahl von Gegenelektroden auszubilden. Ein erster Metallfilm wird auf der ersten transparenten, leitenden Schicht abgeschieden und dann mit einem Muster versehen, um eine Anzahl bzw. Vielzahl von Gate-Busleitungen und eine gemeinsame Signalleitung derartig auszubilden, daß die gemeinsame Signalleitung in Kontakt mit einer jeden der Gegenelektroden ist. Eine Gate-Isolierschicht ist auf der sich ergebenden Struktur ausgebildet, die die Gate-Busleitungen, die gemeinsame Signalleitung und die Gegenelektroden enthält. Eine Kanalschicht wird auf einem gewählten, Abschnitt der Gate-Isolierschicht ausgebildet. Eine zweite transparente leitende Schicht wird auf der Gate-Isolierschicht abgeschieden und wird dann gemustert, um sich mit der Gegenelektrode zu überlappen, um eine Anzahl. bzw. Vielzahl von Pixel-Elektroden auszubilden. Ein zweiter Metallfilm ist auf der Gate-Isolierschicht abgeschieden und wird dann mit einem Muster versehen, um eine Anzahl bzw. Vielzahl von Daten-Busleitungen, Sources und Drains auszubilden. Eine erste Ausrichtschicht wird auf der sich ergebenden Struktur ausgebildet. Hier ist der Schritt zur Ausbildung der Gate-Busleitungen und der gemeinsamen Signalleitung und der Schritt zur Ausbildung der Gegenelektrode miteinander austauschbar.
- Bei der folgenden Beschreibung werden weitere Merkmale der Erfindung offenbart. Dabei können verschiedene Merkmale unterschiedlicher Ausführungsformen miteinander kombiniert werden. Hinsichtlich der Figuren gilt folgendes:
-
1 ist eine vereinfachte Draufsicht auf einen herkömmlichen Einheitspixel und auf Abschnitte benachbarter Pixel-Bereiche, die diesen Pixel in einer Flüssigkristallanzeige umgeben. -
2 ist eine vereinfachte Abschnittsansicht, die entlang der Linie 202-202' der1 genommen ist. -
3 ist ein vereinfachtes Simulationsergebnis, das die Transmittanz-Variation gemäß dem Zeitablauf nach der Anwendung des elektrischen Feldes zeigt (die Transmittanz wird im folgenden auch als Transmissionsgrad oder Durchlässigkeitsgrad bezeichnet). -
4 ist eine vereinfachte Schnittansicht der Flüssigkristallanzeige gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung. -
5A und5B sind vereinfachte Draufsichten auf einen Bereich eines Einheitspixels und auf Abschnitte bzw. Teile benachbarter Pixel-Bereiche, die diesen Bereich in der Flüssigkristallanzeige gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umgeben. -
6 ist eine vereinfachte Schnittansicht, die entlang der Linien 206-206' der5A und5B genommen ist. -
7A und7B sind vereinfachte Ansichten, die die Beziehungen zwischen den Ausrichtrichtungen von oberen und unteren Ausrichtschichten zeigen und zwischen den Polarisierungsrichtungen eines Polarisierers und eines Analysierers in der Flüssigkristallanzeige gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. -
8A bis8C stellen vereinfachte Ansichten dar, die das Verfahren zum Herstellen der Flüssigkristallanzeige gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen. -
9A ist eine vereinfachte perspektivische Ansicht, die die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle in der Abwesenheit des elektrischen Feldes in der Flüssigkristallanzeige gemäß den Ausführungsformen der Erfindung zeigt. -
9B ist eine vereinfachte perspektivische Ansicht, die die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle in der Gegenwart des elektrischen Feldes in der Flüssigkristallanzeige gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt. -
10 ist ein vereinfachtes schematisches Diagramm, um schematisch die Verteilung der elektrischen Kraftlinien in der Flüssigkristallanzeige gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt. -
11 und12 zeigen vereinfachte Simulationsergebnisse der Variation des Transmissionsgrades gemäß dem Zeitablauf nach dem Anlegen eines elektrischen Feldes in dem Bereich des Einheitspixels der Flüssigkristallanzeige gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. -
13 ist ein vereinfachter Graph, der die Variation des Transmissionsgrades als Funktion der Treiberspannung in der Flüssigkristallanzeige zeigt, und zwar gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. -
14A und14B sind vereinfachte Draufsichten eines Bereichs eines Einheitspixels und von Abschnitten benachbarter Pixel-Bereiche, die diesen in der Flüssigkristallanzeige gemäß der alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umgeben. -
15 ist eine vereinfachte Schnittansicht, die entlang der Leitung 215-215' der14A und14B genommen wird. -
16 und17 zeigen vereinfachte Simulationsergebnisse der Variation des Transmissionsgrades gemäß dem Zeitablauf nach dem Anlegen eines elektrischen Feldes in dem Bereich eines Einheitspixels der Flüssigkristallanzeige gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. -
18A und18B stellen vereinfachte Draufsichten auf den Bereich eines Einheitspixels und auf Abschnitte benachbarter Pixel-Bereiche dar, die diesen in der Flüssigkristallanzeige gemäß alternativen Ausführungsformen zur vorliegenden Erfindung umgeben. -
19 stellt eine vereinfachte Schnittansicht dar, die entlang der Linie 219-219' der18A und18B genommen ist. -
20 zeigt ein vereinfachtes Simulationsergebnis der Variation des Transmissionsgrades gemäß dem Zeitablauf nach dem Anlegen eines elektrischen Feldes in dem Einheitspixel-Bereich der Flüssigkristallanzeige gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. -
21 ist eine vereinfachte Draufsicht eines Einheitspixelbereichs und von Abschnitten benachbarter Pixelbereiche, die diesen umgeben, und zwar in einer Flussigkristallanzeige gemäß alternativern Ausführugsformen zur Erfindung. -
22 ist eine vereinfachte Schnittansicht, die entlang der Linie 222-222' der21 genommen wurde. -
23A zeigt einen vereinfachten Kontrast, der von einem Betrachtungswinkel in einer Flüssigkristallanzeige abhängt, und zwar gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. -
23B zeigt einen vereinfachten Kontrast, der von dem Betrachtungswinkel in einer herkömmlichen Flüssigkristallanzeige abhängt. -
24 zeigt eine vereinfachte Helligkeit, die von dem Betrachtungswinkel in einer Flüssigkristallanzeige abhängt, und zwar gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. -
25 ist ein vereinfachter Graph, der die Variation des Transmissionsgrades als Funktion der Treiberspannung in der Flüssigkristallanzeige zeigt, und zwar gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. - I. Herkömmliche LCD-Anzeigen
-
1 ist eine vereinfachte Draufsicht, die einen Bereich eines herkömmlichen Einheitspixels und einen Abschnitt benachbarter Pixel-Bereiche, die diesen in der IPS-Modus-Flüssigkristallanzeige umgeben, zeigt. Nimmt man Bezug auf1 , so enthält die Flüssigkristallanzeige eine Anzahl bzw. Vielzahl von Gate-Busleitungen11 , die parallel zueinander auf einem unteren Substrat in einer ersten Richtung angeordnet sind, und eine Anzahl von Daten-Busleitungen15 , die parallel zueinander auf dem unteren Substrat in einer zweiten Richtung angeordnet sind, die normal zu der ersten Richtung ist. Die Anzahl von Gate-Busleitungen11 und die Anzahl von Daten-Busleitungen15 sind in einer Matrixkonfiguration angeordnet, um dadurch eine Anzahl von Pixel-Bereichen festzulegen, die jeweils durch ein Paar von Gate-Busleitungen und ein Paar von Daten-Busleitungen begrenzt sind. Die Anzahl von Gate-Busleitungen11 und die Anzahl von Daten-Busleitungen15 sind voneinander durch eine Gate-Isolierschicht (nicht gezeigt) isoliert, die zwischen den Gate-Busleitungen und den Daten-Busleitungen eingreift bzw. dazwischen liegt. Eine Gegenelektrode12 ist als eine rechteckförmige Rahmenstruktur innerhalb eines entsprechenden Pixel-Bereichs ausgebildet und ist auf einer Oberfläche des unteren Substrats zusammen mit den Gate-Busleitungen12 angeordnet. - Eine Pixel-Elektrode
14 ist auf einer Oberfläche der Gegenelektrode12 angeordnet, wobei die Gate-Isolierschicht (nicht gezeigt) dazwischen liegt bzw. dazwischen eingreift. Die Pixel-Elektrode14 ist in einer Konfiguration gemäß einem Buchstaben „I” angeordnet, um dadurch einen Bereich aufzuteilen, der durch die Gegenelektrode12 begrenzt ist. Die Pixel-Elektrode14 enthält einen Netz- bzw. Gewebe-Abschnitt14c , der sich in der Y-Richtung erstreckt, um dadurch den Bereich, der die Gegenelektrode12 umgibt, in zwei Abschnitte aufzuteilen; und einen ersten und zweiten Flansch-Abschnitt14a und14b , die mit der Gegenelektrode12 in der X-Richtung im Überlapp sind. Hier sind die beiden Flansch-Abschnitte14a und14b einander gegenüberliegend und parallel zueinander angeordnet. - Ein Dünnfilmtransistor
16 , der mit einer entsprechenden der Daten-Busleitungen und einer entsprechenden der Pixel-Elektroden verbunden ist, ist auf einem Kreuzungspunkt der Gate-Busleitungen11 und der Daten-Busleitungen12 ausgebildet. Der Transistor16 enthält eine Gate-Elektrode, die als ein integraler abgriffähnlicher Abschnitt ausgebildet ist, der in einem entsprechenden Pixel-Abschnitt von Gate-Busleitungen11 ausgehend vorsteht; eine Drain-Elektrode, die als ein abgriffähnlich vorstehender Abschnitt der Daten-Busleitungen15 ausgebildet ist; eine Source-Elektrode, die sich vom der Pixel-Elektrode14 ausgehend erstreckt; und eine Kanalschicht17 , die über einer Gate-Elektrode ausgebildet ist. - Ein Kondensator Cst vom zusätzlichen Kapazitätstyp („additional-capacitance type”) ist auf einem überlappten Abschnitt zwischen der Gegenelektrode
12 und der Pixel-Elektrode14 ausgebildet. Obwohl es nicht in1 gezeigt ist, ist ein oberes Substrat mit einem Farbfilter (nicht gezeigt) gegenüberliegend dem unteren Substrat10 mit einem gewählten Abstand angeordnet. Bier sind die Gate-Busleitungen11 , die Gegenelektrode12 , die Pixel-Elektrode14 und die Daten-Busleitungen jeweils aus einem opaken bzw. lichtundurchlässigen Metall, wie zum Beispiel Aluminium, Titan, Tantal, Chrom oder dergleichen ausgebildet. - Ein Prozeß zur Ausbildung der LCD mit dem IPS-Modus wird nun unter Bezugnahme auf die
1 und2 beispielhaft beschrieben. -
2 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie II-II' der1 genommen ist. Die Metallschicht ist zum Beispiel mit einer Dicke von ungefähr 2500 bis ungefähr 3500 Angström auf einer Oberfläche des unteren Substrats10 ausgebildet. Die Metallschicht ist aus einem opaken Metall, wie zum Beispiel Aluminium, Titan, Tantal, Chrom oder dergleichen ausgebildet. Als nächstes wird die Metallschicht mit einem Muster versehen, um dadurch die Gate-Busleitungen11 und die Gegenelektrode12 auszubilden. Die Gegenelektrode12 ist nur in2 gezeigt. Eine Gate-Isolierschicht13 ist ebenso auf einer Oberfläche des unteren Substrats10 mit der Gate-Busleitung11 und der Gegenelektrode12 ausgebildet. Danach wird eine Kanalschicht17 des Dünnfilmtransistors16 auf einem gewählten Abschnitt der Gate-Isolierschicht13 ausgebildet, und eine Metallschicht wird mit einer Dicke von ungefähr 4000 bis 4500 Angström auf einer Oberfläche der sich ergebenden Struktur mit der Gate-Isolierschicht13 ausgebildet, auf der die Kanalschicht17 ausgebildet ist. Hier wird die Metallschicht aus einem opaken Metall, wie zum Beispiel Aluminium, Titan, Tantal, Chrom oder dergleichen hergestellt. Nach dem Schritt der Ausbildung der Metallschicht wird die Metallschicht mit einem Muster versehen, um dadurch eine Pixel-Elektrode14 und Daten-Busleitungen15 auszubilden. In2 ist nur die Pixel-Elektrode14 gezeigt. Als nächstes wird eine erste Ausrichtschicht19 auf einer sich ergebenden Oberfläche des unteren Substrats10 ausgebildet. - Ein oberes Substrat
20 ist gegenüberliegend dem unteren Substrat10 mit einem gewählten Abstand d angeordnet. Hier ist der Abstand, das heißt ein Zellenspalt zwischen den zwei Substraten10 und20 (im folgenden wird der Zellenspalt als d bezeichnet) kleiner als der Abstand l zwischen dem Netz-Abschnitt14c der Pixel-Elektrode (im folgenden wird der Netz-Abschnitt14c der Pixel-Elektrode als Pixel-Elektrode14 bezeichnet) und der Gegenelektrode12 . Dies dient dazu, ein elektrisches Feld, das zwischen der Pixel-Elektrode und der Gegenelektrode erzeugt wird, im wesentlichen parallel mit den Oberflächen der Substrate10 und20 zu gestalten. - Auf einer inneren Oberfläche des oberen Substrats
20 , das gegenüberliegend dem unteren Substrat10 angeordnet ist, ist ein Farbfilter21 ausgebildet. Auf einer Oberfläche des Farbfilters21 ist ebenso eine zweite Ausrichtschicht22 ausgebildet. Hier dienen die erste und die zweite Ausrichtschicht19 und22 ebenso dazu, um Flüssigkristallmoleküle (nicht gezeigt) derartig auszurichten, daß längere Achsen davon im wesentlichen parallel mit den Oberflächen der Substrate10 und20 in Abwesenheit des elektrischen Feldes zwischen der Pixel-Elektrode14 und der Gegenelektrode12 sind. Und die erste und die zweite Ausrichtschicht19 und22 werden derartig geschliffen bzw. abgerieben, daß ein Winkel zwischen der Schleifachse und den Gate-Busleitungen11 so festgelegt wird, daß er ein gewählter Winkel ist. - Obwohl es nicht in der Zeichnung gezeigt ist, ist ein Polarisierer auf einer äußeren Oberfläche des unteren Substrats
10 und ein Analysierer auf einer äußeren Oberfläche des oberen Substrats20 angeordnet. - Bei der Flüssigkristallanzeige mit einem IPS-Modus wird, wenn ein Abtastsignal an eine entsprechende Leitung der Gate-Busleitungen
11 angelegt wird und ein Anzeigensignal an eine entsprechende der Daten-Busleitungen15 angelegt wird, ein Dünnfilmtransistor16 , der auf einem Kreuzungspunkt der Gate-Busleitungen11 und der Daten-Busleitungen12 , an die die Signale angelegt werden, ausgebildet ist, eingeschaltet oder ausgeschaltet Falls der Dünnfilmtransistor eingeschaltet wird, wird das Anzeigensignal der Daten-Busleitungen15 zu der Pixel-Elektrode14 über den Dünnfilmtransistor16 übertragen und gemeinsame Signale werden fortgesetzt an die Gegenelektrode12 angelegt. Deshalb wird das elektrische Feld zwischen der Gegenelektrode12 und der Pixel-Elektrode14 erzeugt. - Zu dieser Zeit wird, wie in
2 gezeigt ist, da ein Abstand l zwischen der Gegenelektrode12 und der Pixel-Elektrode14 größer ist als der Zellenspalt („cell gap”) d, ein elektrisches Feld E, das im wesentlichen parallel zu den Oberflächen des Substrats ist, erzeugt. Deshalb werden die Flüssigkristallmoleküle innerhalb der Flüssigkristallschicht verdrillt, so daß deren optische Achsen parallel zu dem elektrischen Feld sind, und zwar gemäß den dielektrischen anisotropischen Charakteristiken der Flüssigkristallmoleküle. Deshalb betrachtet ein Benutzer die längeren Achsen der Flüssigkristallmoleküle auf dem Bildschirm in allen Richtungen und ein Betrachtungswinkel der Flüssigkristallanzeige ist somit verbessert bzw. vergrößert. - Herkömmliche Flüssigkristallanzeigen mit dem IPS-Modus weisen zahlreiche Beschränkungen auf. Nimmt man zum Beispiel auf die Flüssigkristallanzeige mit dem IPS-Modus Bezug, die in den
1 und2 gezeigt ist, so sind die Gegenelektrode12 und die Pixel-Elektrode14 , die aus einem opaken Metallmaterial, wie zum Beispiel Aluminium, hergestellt sind, in einem Bereich mit einem leichten Transmissionsgrad, und zwar dem unteren Substrat10 , angeordnet. Deshalb nimmt ein Öffnungsverhältnis der Flüssigkristallanzeige ab und dessen Transmissionsgrad nimmt ebenso ab. Zusätzlich muß häufig, um eine angemessene Helligkeit zu erzielen, ein Hintergrundlicht mit einer hohen Intensität verwendet werden, und somit nimmt der elektrische Verbrauch zu, was häufig ungewünscht ist. - Um diese Begrenzungen zu lösen, wurde eine Gegenelektrode
12 und eine Pixel-Elektrode14 , die aus einem transparenten Material hergestellt sind, vorgeschlagen. Bei einer derartigen Flüssigkristallanzeige ist das Öffnungsverhältnis häufig erhöht, aber der Transmissionsgrad ist häufig nicht verbessert. Um ein in der Ebene gelegenes elektrisches Feld („in-plane electric field”) zu erzeugen, muß der Abstand l zwischen den Elektroden12 und14 häufig so festgelegt werden, daß er größer ist als der Zellenspalt d. Um eine passende Intensität des elektrischen Feldes zu erzielen, um die Flüssigkristallmoleküle auszurichten, weisen die Elektroden12 und14 relativ große Abmessungen hinsichtlich der Breite auf, und zwar zum Beispiel 10 bis 20 μm. Diese Begrenzungen, die den Elektroden12 und14 auferlegt sind, erzeugen ein elektrisches Feld, das im wesentlichen parallel mit den Oberflächen der Substrate ist, die zwischen den Elektroden12 und14 erzeugt werden sollen Das elektrische Feld weist jedoch einen geringen Einfluß auf die Flüssigkristallmoleküle auf, die rechts oberhalb der oberen Oberflächen der Elektroden12 und14 positioniert sind, die die große Breite aufweisen, um dadurch „dünn besiedelte” bzw. mit weitem Abstand vorhandene Equipotentiallinien in einem Abschnitt oberhalb der oberen Oberflächen der Elektroden zu haben. Da die Flüssigkristallmoleküle oberhalb der oberen Oberflächen der Elektroden damit fortschreiten, eine anfängliche Konfiguration selbst in der Gegenwart des elektrischen Feldes zu halten, wird infolgedessen der Transmissionsgrad gering erhöht. -
3 zeigt das Simulationsergebnis der Variation des Transmissionsgrades in dem Einheitspixel-Bereich gemäß dem Zeitablauf nach der Anwendung eines elektrischen Feldes in der herkömmlichen Flüssigkristallanzeige mit der Struktur der1 und2 . In3 stellt die obere Box die Variation des Transmissionsgrades dar und die untere Box die Verteilung von elektrischen Kraftlinien, die zwischen der Gegenelektrode und der Pixel-Elektrode erzeugt werden, wobei es sich bei den elektrischen Kraftlinien um Equipotentiallinien handelt. Das Bezugszeichen15d stellt Flüssigkristallmoleküle dar. Hier weist die Flüssigkristallanzeige die Gegenelektrode auf, und die Pixel-Elektrode ist aus einem opaken Metall hergestellt. Der Abstand zwischen der Gegenelektrode und der Pixel-Elektrode liegt bei ungefähr 20 μm und die Breite der Gegenelektrode und die Breite der Pixel-Elektrode ist jeweils um 10 μm beabstandet, und der Zellenspalt liegt bei ungefähr 4,5 μm. Ein Winkel zwischen der Schleifachse bzw. Reibachse („rubbing axis”; im folgenden Schleifachse genannt) der ersten Ausrichtschicht und der Richtung des elektrischen Feldes liegt bei ungefähr 22 Grad. Eine Spannung, die an die Pixel-Elektrode angelegt wird, beträgt ungefähr 8 V. Wie in3 gezeigt ist, ist zu bemerken, daß der Transmissionsgrad nur 23% erreicht, und zwar selbst nach dem Ablauf von ungefähr 100 ms. Dieses Ergebnis zeigt an, daß die Antwortzeit bzw. Reaktionszeit sehr langsam ist. - Wie in
3 gezeigt ist, sind gemäß dem Simulationsergebnis in der Gegenwart des elektrischen Feldes in einem oberen Abschnitt oberhalb der Gegenelektrode und der Pixel-Elektrode dünn verteilte bzw. „dünn besiedelte” Equipotentiallinien gezeigt, die anzeigen, daß die Intensität des elektrischen Feldes gering ist. Deshalb bewegen sich die Flüssigkristallmoleküle, die oberhalb der beiden Elektroden positioniert sind, wenig. Infolgedessen ist es bemerkenswert, daß der Transmissionsgrad oberhalb der beiden Elektroden bei ungefähr 0% liegt. Zusätzlich können, selbst wenn die Gegenelektrode und die Pixel-Elektrode aus dem transparenten Material mit der oben beschriebenen Weite hergestellt werden, die Flüssigkristallmoleküle, die oberhalb der zwei Elektroden positioniert sind, sich kaum bewegen, was dem Fall ähnelt, bei dem die zwei Elektroden aus dem opaken Material hergestellt sind. Deshalb ist es vorausrechenbar, daß das selbe Niveau an Transmissionsgrad wie in dem Fall der opaken Elektroden ebenfalls erzielt wird, obwohl die zwei Elektroden aus transparentem Material ausgebildet sind. - Kehrt man zurück zu den
1 und2 , so wird bei einem Aspekt des Herstellverfahrens der herkömmlichen Flüssigkristallanzeige die Gegenelektrode12 simultan mit den Gate-Busleitungen11 ausgebildet, und die Pixel-Elektrode14 wird simultan mit den Daten-Busleitungen15 ausgebildet, und zwar mit einer Dicke von 3000 Angström oder mehr. Obwohl diese simultanen Ausbildungsschritte zweier unterschiedlicher Schichten zum Zweck der Vereinfachung ihrer Herstellung durchgeführt werden, verursachen sie eine große Höhendifferenz zwischen der Gegenelektrode12 und der Pixel-Elektrode14 . Die Ursache liegt darin, daß die Dicke der Gegenelektrode12 und der Pixel-Elektrode14 in Hinblick auf angemessene Dicken für die Gate-Busleitung und die Daten-Busleitung11 und15 ausgebildet werden, und nicht in Hinblick auf eine für sie angemessene Dicke ausgebildet werden. Genauer ausgeführt, werden, obwohl es möglich ist, daß die Gegenelektrode12 und die Pixel-Elektrode14 mit einer Dicke von ungefähr 1000 Angström ausgebildet werden, die Gegenelektrode12 und die Pixel-Elektrode14 mit einer Dicke von 3000 Angström oder mehr ausgebildet, wodurch eine Höhendifferenz von ungefähr 3000 Angström dazwischen erzeugt wird. Wegen einer derartigen Höhendifferenz der Gegenelektrode12 und der Pixel-Elektrode14 ist die Topologie in der Oberfläche des unteren Substrats der Flüssigkristallanzeige schlecht und deshalb ist ein zusätzlicher Einebnungsprozeß bzw. Planarisierungsprozeß erforderlich. Zusätzlich gibt es, falls der Einebnungsprozeß nicht ausgeführt wird, eine Schwierigkeit beim Ausführen des folgenden Schleifprozesses der Ausrichtschichten. Diese und andere Beschränkungen sind häufig bei herkömmlichen LCD-Anzeigen vorhanden. - II. Vorliegende LCD-Anzeigen
- Im folgenden werden gewählte Ausführungsformen der vorliegenden bzw. gegenwärtigen Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Diese Zeichnungen dienen lediglich zur Illustration und beschränken nicht den Umfang der Ansprüche. Verschiedene Merkmale unterschiedlicher Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden.
- Wie in
4 gezeigt ist, werden bei der vorliegenden Erfindung zur Verbesserung des Transmissionsgrades bzw. der Transmittanz und des Öffnungsverhältnisses einer Flüssigkristallanzeige mit einem IPS-Modus eine erste Elektrode32 und eine zweite Elektrode34 jeweilig auf einer inneren Oberfläche eines unteren oder ersten Substrats30 mit einer isolierenden Schicht33 ausgebildet, die dazwischen eingreift bzw. dazwischen liegt. Die erste Elektrode32 und die zweite Elektrode34 sind aus einem transparenten, leitenden Material ausgebildet. Ein oberes oder zweites Substrat36 ist gegenüberliegend dem ersten Substrat30 ausgebildet, so daß ihre inneren Oberflächen einander gegenüberliegen bzw. aufeinander zuweisen. Eine Flüssigkristallschicht35 ist zwischen dem ersten und zweiten Substrat30 und36 geschichtet. In der4 bezeichnet ein Zellenspalt D ein Intervall zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat30 und36 . - Bei der vorliegenden Erfindung liegt der Grund, warum die erste und die zweite Elektrode
32 und34 aus einem transparenten, leitenden Material hergestellt sind, darin, die Fläche zu vergrößern, wo einfallendes Licht durch einen Einheitspixel-Bereich hindurch gelangt, wodurch das Öffnungsverhältnis und der Transmissionsgrad erhöht werden. Die vorliegende Erfindung weist unter anderen Aspekten diese Aspekte auf, die eine verbesserte Anzeige bereitstellen. Bei einer spezifischen Ausführungsform werden die erste Elektrode und die zweite Elektrode32 und34 um einen ersten Abstand L1 voneinander entfernt angeordnet oder können miteinander überlappt sein. Der erste Abstand L1 zwischen der ersten und der zweiten Elektrode32 und34 ist kleiner als der Zellenspalt D zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat30 und36 . Die Breiten P1 und P2 der ersten und zweiten Elektrode32 und34 sind bei der vorliegenden Erfindung so schmal wie möglich oder in der Praxis gemäß der Gestaltungsregel bzw. der Design-Vorgabe gestaltet. - Aus den obigen Elementen, die alleine oder in Kombination verwendet werden können, ergibt sich, daß die Breite P1 der ersten Elektrode
32 gleich ist oder unterschiedlich ist von der Breite P2 der zweiten Elektrode34 . Das Verhältnis zwischen den Breiten P1 und P2 wird bei der folgenden Ausführungsform beschrieben. Ebenso ist ein zweiter Abstand L2 zwischen den ersten Elektroden32 , die einander benachbart sind, gleich oder kann unterschiedlich sein von der Breite P2 der zweiten Elektrode34 . Weiter kann der dritte Abstand L3 zwischen den zweiten Elektroden34 , die benachbart zueinander sind, gleich oder unterschiedlich sein zu der Breite P1 der ersten Elektrode32 . - Der obige Aspekt tritt zum Teil aus diesen Gründen auf. Falls der erste Abstand L1 kleiner ist als der Zellenspalt D, wird ein Streufeld bzw. Randfeld („fringe field”) E, bei dem es sich um ein parabolisches elektrisches Feld mit elektrischen Kraftlinien mit eher parabolischer Gestalt als bei einem in der Ebene gelegenen Feld mit elektrischen Kraftlinien von geradliniger Gestalt handelt, zwischen der ersten und der zweiten Elektrode
32 und34 in der Gegenwart des elektrischen Feldes erzeugt. Die Elektroden32 und34 müssen eine enge Breite aufweisen, die ausreichend ist, um die Equipotentionallinien oberhalb der Elektroden32 und34 zu verdichten, so daß Flüssigkristallmoleküle, die oberhalb der Elektroden angeordnet sind; im wesentlichen ausgerichtet sind. Deshalb ist es vorzuziehen, die Breiten der Elektroden so eng wie möglich zu wählen. Auf der anderen Seite müssen, wenn das elektrische Feld, das zwischen den Elektroden32 und34 erzeugt wird, eine Intensität aufweist, die ausreichend ist, um die Flüssigkristallmoleküle, die zwischen den Elektroden32 und34 angeordnet sind, auszurichten, die Elektroden32 und34 eine Breite aufweisen, die größer als ein gewählter Bereich ist Dementsprechend müssen die Breiten der Elektroden32 und34 unter Berücksichtigung dieser Umstände bestimmt werden. - Zusätzlich kann ein Polarisiersystem (nicht gezeigt) zu der Flüssigkristallanzeige, die oben beschrieben ist, zugegeben werden, so daß mir die einfallenden Lichtstrahlen durchgelassen bzw. übertragen werden, wenn Flüssigkristallmoleküle in der Gegenwart des elektrischen Feldes geneigt werden. Durch diese Tätigkeit bewegen sich die Flüssigkristallmoleküle bei allen Pixel-Bereichen der Flüssigkristallanzeige, um dadurch den Durchlässigkeitsgrad zu verbessern.
- In
4 bezeichnet das Referenzsymbol E elektrische Feldlinien, die zwischen der ersten und der zweiten Elektrode32 und34 erzeugt werden. Die elektrischen Feldlinien beinhalten parabolische Feldlinienbestandteile und lineare Feldlinienbestandteile. - 1. Vorliegende Ausführungsform 1
- Nimmt man Bezug auf
5A ,5B und6 , so ist ein einziger Pixel-Bereich und Abschnitte benachbarter Pixel-Bereiche, die diesen umgeben, gezeigt. Bei einer vollständigen LCD-Anzeige sind Zeilen einer Anzahl von Gate-Busleitungen und orthogonalen Spalten einer Anzahl von Daten-Busleitungen in einer Matrixkonfiguration angeordnet. Somit wird ein Pixel in den Bereichen ausgebildet, die durch diese Art von Leitungen begrenzt sind. Das heißt zum Beispiel ein Paar von Gate-Busleitungen41a und41b sind auf einem unteren oder ersten Substrat40 in Richtung der x-Achse angeordnet, so daß sie voneinander mit einem gewählten Abstand beabstandet sind. Ein Paar von Daten-Busleitungen47a und47b sind ebenso auf dem ersten Substrat40 in der Richtung der y-Achse angeordnet, so daß sie voneinander mit einem gewählten Abstand beabstandet sind. Somit ist ein Einheitspixel als ein Bereich definiert, der durch ein Paar von Gate-Busleitungen41a und41b und ein Paar von Daten-Busleitungen47a und47b begrenzt ist. Das Paar von Gate-Busleitungen41a und41b und das Paar von Daten-Busleitungen47a und47b sind nur in den Zeichnungen gezeigt. Der Einheitspixel-Bereich der vorliegenden Ausführungsform 1 weist nahezu dieselbe Größe wie bei den herkömmlichen LCDs auf. - Eine Gate-Isolierschicht
44 ist zwischen den Gate-Busleitungen41a und41b und den Daten-Busleitungen47a und47b plaziert, um sie voneinander zu isolieren. Eine gemeinsame Signalleitung42 ist zwischen dem Paar von Gate-Busleitungen41a und41b in der Richtung der x-Achse angeordnet, um parallel zu den Gate-Busleitungen41a und41b zu sein. Die gemeinsame Signalleitung42 ist ebenso angeordnet, um eher näher an der vorhergehenden Gate-Busleitung41b zu sein, als an der anderen entsprechenden Gate-Busleitung41a . Hier sind die Gate-Busleitungen41a und41b , die gemeinsame Signalleitung42 und die Daten-Busleitungen47a und47b aus einem Element Metall oder einer Legierung aus wenigstens zwei Elementen gebildet, die aus einer Gruppe gewählt werden, die aus Al, Mo, Ti, W, Ta und Cr besteht, um die RC-Verzögerungszeit zu verringern. Die Elemente weisen jeweils gute Leitfähigkeitscharakteristiken auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform 1 wird eine MoW-Legierung als Material für die Signalleitungen verwendet. - Eine erste Gegenelektrode
43 ist innerhalb des Einheitspixel-Bereichs des ersten Substrats40 ausgebildet und ist auf der Ebene mit dem selben Niveau wie die Gate-Busleitung41a und41b ausgebildet. Die Gegenelektrode43 ist in Kontakt mit der gemeinsamen Signalleitung42 , um dadurch das gemeinsame Signal zu empfangen. Die Gegenelektrode43 ist aus einem transparenten, leitenden Material, wie zum Beispiel Indium-Zinn-Oxid („ITO”) gebildet. - Die Gegenelektrode
43 beinhaltet einen Körper43a und eine Anzahl von Streifen43b , die von dem Körper43a ausgehend verzweigt sind. Der Körper43a ist parallel zu den Gate-Busleitungen41a und41b angeordnet. Die Anzahl von Streifen43b sind angeordnet, um sich in der Richtung der inversen y-Achse zu erstrecken. Genauer weist die Gegenelektrode43 eine Kamm-Struktur auf, deren einseitige Enden durch den Körper43a abgeschlossen bzw. verschlossen werden, und die anderseitigen Enden sind offen. Bei der Ausführungsform 1 sind die Streifen43b acht pro Einheitspixel-Bereich. Die Streifen43b weisen jeweils eine gewählte Breite P11 auf und sind voneinander mit einem gewählten Abstand L11 beabstandet. Die Streifen43b sind jeweils ausgebildet, so daß die Breite P11 schmäler ist als bei den herkömmlichen Bauelementen bzw. Vorrichtungen, und zwar hinsichtlich einer Beziehung zwischen einer Pixel-Elektrode, die weiter ausgebildet werden wird. - Eine zweite oder Pixel-Elektrode
46 ist in dem Einheitspixel-Bereich des ersten Substrats40 angeordnet. Die Pixel-Elektrode46 beinhaltet einen Körper46a und eine Anzahl von Streifen46b , die von dem Körper46a verzweigt sind. Der Körper46a ist parallel zu den Gate-Busleitungen41a und41b angeordnet. Die Anzahl bzw. Vielzahl von Streifen46b sind angeordnet, um sich in der Richtung zu erstrecken, die invers zu der y-Achse ist. Genauer weist die Pixel-Elektrode46 eine Kamm-Struktur auf, deren einseitigen Enden durch den Körper43a geschlossen sind und deren anderseitigen Enden offen sind. Bei der Ausführungsform 1 betragen zum Beispiel die Streifen46b sieben pro Einheitspixel-Bereich. Die Streifen46b der Pixel-Elektrode46 sind ausgebildet, um mit den Streifen43b der Gegenelektrode43 mit dem Eingreifen bzw. Dazwischenliegen einer Gate-Isolierschicht44 zu alternieren, wie in6 gezeigt ist. Die Pixel-Elektrode46 ist aus einem transparenten, leitenden Material wie zum Beispiel ITO ausgebildet, ähnlich wie die Gegenelektrode43 . Der Körper46a der Pixel-Elektrode46 überlappt mit dem Körper43a der Gegenelektrode43 . Die Streifen46b weisen jeweils eine gewählte Breite P12 auf und sind voneinander um einen vorgewählten Abstand L12 beabstandet. Die Streifen46b sind jeweilig ebenso zwischen den Streifen43b der Gegenelektrode43 angeordnet. - Wie in
5B gezeigt isst, weist die Gegenelektrode43 eine Struktur auf, wo die beidseitigen Enden des Streifens43b davon durch die jeweilig entsprechenden Körper43a und43c begrenzt sind, die parallel zu der Gate-Busleitung41a sind. Die Pixel-Elektrode46 weist eine Struktur auf, wo die beidseitigen Enden der Streifen46b davon ebenso durch die jeweilig entsprechenden Körper begrenzt sind, die parallel zu der Gate-Busleitung41a sind. - Obwohl es nicht in den Zeichnungen gezeigt ist, kann wenigstens eine der beidseitigen Enden der Streifen
43b mit einem Körper verbunden sein, und wenigstens eine der beidseitigen Enden der Streifen46b kann ebenso mit einem Körper verbunden sein. - Bei der vorliegenden Ausführungsform 1 sind die Breiten P12 der Streifen
46b der Pixel-Elektrode46 schmäler als der Abstand L11 zwischen den Streifen43b der Gegenelektrode43 . Deshalb sind die Streifen46b der Pixel-Elektrode46 jeweils entlang der zentralen Abschnitte von Räumen bzw. Zwischenräumen zwischen den Streifen43b der Gegenelektroden43 angeordnet und ein Abstand zwischen dem Streifen46b der Pixel-Elektrode46 und einem Streifen43b der dazu benachbart ist, beträgt l11 (im folgenden auch als „λ11” bezeichnet). Hier ist der Abstand l11 kleiner als der Zellenspalt d11 zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat, wie in6 gezeigt ist. Zum Beispiel beträgt, wenn die Fläche des Einheitspixels ungefähr 110 μm × 330 μm beträgt, der Abstand111 ungefähr 0,1 μm bis ungefähr 5 μm. Die Streifen43b der Gegenelektrode43 und die Streifen46b der Pixel-Elektrode46 weisen jeweils eine derartige Breite auf, um ein elektrisches Feld zu erzeugen, durch das alle Flüssigkristallmoleküle, die über den beiden Elektroden liegen, ausgerichtet werden können. Zum Beispiel weist, wenn der Einheitspixel-Bereich eine Einheitspixel-Fläche von ungefähr 110 μm × 330 μm aufweist, die Gegenelektrode43 acht Streifen43b auf, und die Pixel-Elektrode46 weist sieben Streifen46b auf, wobei die Streifen43b und die Streifen46b jeweils eine Breite von ungefähr 1 bis 8 μm, vorzugsweise 2 bis 5 μm aufweisen. - Mittlerweile können in Abhängigkeit von der Größe des Einheitspixels und der Anzahl der Streifen
43b und der Streifen46b die Breiten der Streifen43b und der Streifen46b und der Abstand dazwischen modifiziert werden. Jedoch wird hinsichtlich der vorliegenden Ausführungsform 1 bemerkt, daß die Streifen der Elektroden jeweils so festgelegt werden müssen, daß sie einen derartigen breiten Bereich haben, daß alle Flüssigkristallmoleküle, die über den Elektroden43 und46 liegen, im wesentlichen ausgerichtet sind. Vorzugsweise muß das Verhältnis der Breite P11 des Streifens43b zu der Breite P12 des Streifens46b so festgelegt werden, daß es in einem Bereich von ungefähr 0,2 bis ungefähr 4,0 liegt. - Ein Dünnfilmtransistor („TFT”)
50 , der als ein Schaltelement verwendet wird, ist auf einem Kreuzungspunkt der Gate-Busleitung41a und der Daten-Busleitung47a ausgebildet. Der TFT50 beinhaltet eine Kanalschicht45 , die auf der Gate-Busleitung41a ausgebildet ist, eine Drain-Elektrode48 , die sich von der Daten-Busleitung47a erstreckt und die mit einer Seite der Kanalschicht45 um einen gewählten Abschnitt überlappt, und eine Source-Elektrode49 , die mit der anderen Seite der Kanalschicht45 um einen gewählten Abschnitt überlappt und mit der Pixel-Elektrode46 verbunden ist. - Ein Speicherkondensator Cst ist bei einem überlappten Abschnitt der Gegen- und Pixel-Elektroden
43 und46 ausgebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform 1 ist der Speicherkondensator Cst bei dem überlappten Abschnitt des Körpers43a der Gegenelektrode43 und des Körpers46a der Pixel-Elektrode46 ausgebildet. Der Speicherkondensator Cst halt ein Datensignal bei einem gewünschten Spannungspegel während eines Rahmens bzw. Vollbildes („frame”). - Nimmt man Bezug auf
6 , so ist ein oberes oder zweites Substrat52 gegenüberliegend dem ersten Substrat40 mit der Struktur angeordnet, die oben beschrieben ist, so daß das erste und zweite Substrat40 und52 voneinander mit einem gewählten Zellenspalt d11 beabstandet sind. Ein Farbfilter54 ist auf der inneren Oberfläche des zweiten Substrats52 angeordnet. - Ein erster Ausrichtungsfilm
55 ist auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats40 angeordnet und ein zweiter Ausrichtungsfilm56 ist auf der inneren Oberfläche des zweiten Substrats52 ausgebildet. Jeder der ersten und zweiten Ausrichtungsfilme55 und56 weist einen Vorneigungswinkel von 0 Grad bis 10 Grad auf und richtet Flüssigkristallmoleküle auf eine gewählte Richtung aus. - Nimmt man Bezug auf
7A , so wird der erste Ausrichtungsfilm55 so geschliffen bzw. gerieben, daß seine Schleifrichtung („rubbing direction”) einen Winkel ϕ relativ zu der x-Achse einnimmt und der zweite Ausrichtungsfilm56 ist ebenso geschliffen, daß seine Schleifrichtung einen Winkel von 180 Grad relativ zu der Schleifrichtung des Ausrichtungsfilms55 einnimmt. - Kehrt man zurück zu
6 , so ist eine Flüssigkristallschicht57 , die eine Anzahl von Molekülen mit einer Stangengestalt aufweist, zwischen dem ersten und zweiten Ausrichtungsfilm55 und56 angeordnet. Bei der Flüssigkristallschicht57 handelt es sich um einen nematischen Flüssigkristall und sie weist eine verdrillbare Struktur auf. Die Anisotropie des Brechungsindexes Δn des Flüssigkristalls57 wird so festgelegt, daß ein Produkt des Brechungsindexes Δn davon und der Zellenspalt d11 in einem Bereich von ungefähr 0,2 bis ungefähr 0,6 μm liegt. Die dielektrische Anisotropie in Δε des Flüssigkristalls57 wird durch den Winkel bestimmt, den die Schleifachse des ersten Ausrichtungsfilmes55 mit der x-Achse einnimmt. Details für eine Bestimmung der dielektrischen Anisotropie in Δε werden später erläutert. - Ein Polarisierer
58 und ein Analysierer59 sind auf äußeren Oberflächen des ersten und zweiten Substrats40 und52 jeweilig angeordnet. Der Polarisierer58 steht optisch in Beziehung zu dem Flüssigkristall57 , und der Analysierer59 steht optisch in Beziehung zu dem Polarisierer58 . Wie in7A gezeigt ist, sind eine Polarisierachse58a des Polarisierers58 und eine Absorbierungsachse59a des Analysierers59 orthogonal zueinander. Hier dienen die Polarisierungs- und Absorbierungsachsen dazu, nur einen Lichtstrahl zu übertragen bzw. durchzulassen, der parallel mit den Achsenrichtungen oszilliert. - Die Beziehung zwischen den Polarisierungsachsen
58a des Polarisierers58 , der Absorbierachse59a des Analysierers59 und der Schleifachsen55a und56a der ersten und zweiten Ausrichtungsfilme55 und56 werden detaillierter unter Bezugnahme auf die7A und7B beschrieben. - Nimmt man Bezug auf
7A , so beträgt ein Winkel zwischen der Polarisierachse58a des Polarisierers58 und der x-Achse ϕ und ein Winkel zwischen der Polarisierungsachse58a und dem Polarisierer58 und einer Längsrichtung (gleich der y-Achsen-Richtung) der Elektroden43b und46b beträgt 90-ϕ). Die Absorbierachse59a des Analysierers59 und die Polarisierachse58a des Polarisierers58 sind zueinander orthogonal. Der erste Ausrichtungsfilm55 wird geschliffen, so daß seine Schleifachse55a im wesentlichen mit der Polarisierachse58a des Polarisierers58 übereinstimmt. Der zweite Ausrichtungsfilm56 wird derartig geschliffen, daß seine Reibungsrichtung56a sich um 180 Grad von der Reibungsachse55a des ersten Ausrichtungsfilmes55 unterscheidet. Dies zeigt an, daß der erste und der zweite Ausrichtungsfilm55 und56 in zueinander unterschiedlichen Richtungen geschliffen werden. - Auf der anderen Seite, wie in
7B gezeigt ist, kann die Schleifachse55b des ersten Ausrichtungsfilmes55 so hergestellt werden, daß sie orthogonal zu der Polarisierungsachse58a des Polarisierers58 aber parallel zu der Absorbierachse59a des Analysierers59 ist. Hier weisen die Polarisierachse58a und der Polarisierer58 und die Absorbierachse59a und der Analysierer59 dieselbe Richtung auf, wie jene in7A . Zu dieser Zeit unterscheidet sich die Schleifachse56a des zweiten Ausrichtungsfilmes56 um 180 Grad von der Schleifachse55b des ersten Ausrichtungsfilmes55 . - Als Flüssigkristallschicht
58 kann ein negativer Flüssigkristall mit negativer dielektrischer Anisotropie oder ein positiver Flüssigkristall mit positiver dielektrischer Anisotropie alternativ verwendet werden. Wenn der negative Flüssigkristall verwendet wird, werden die Flüssigkristallmoleküle derartig angeordnet, daß ihre längeren Achsen orthogonal zu der elektrischen Feldrichtung angelegt werden. Während, wenn der positive Flüssigkristall verwendet wird, die Flüssigkristallmoleküle derartig angeordnet werden, daß ihre längeren Achsen parallel zu dem angelegten elektrischen Feld sind. - Wenn eine Flüssigkristallanzeige die Konfiguration der
7A aufweist und die Schleifachse55a des ersten Ausrichtungsfilmes55 einen Winkel von 0 Grad bis 45 Grad zwischen der x-Achse einnimmt, wird die negative Flüssigkristallschicht verwendet. Während, wenn eine Flüssigkristallanzeige die Konfiguration der7A aufweist und die Schleifachse55a der ersten Ausrichtungsschicht55 einen Winkel von 45 Grad bis 90 Grad mit der Richtung der x-Achse einnimmt, wird der positive Flüssigkristall verwendet. Deshalb wird, um einen maximalen Durchlässigkeitsgrad zu erzielen, eine Flüssigkristallschicht mit einem geeigneten Wert einer dielektrischen Anisotropie gemäß den Schleifachsen der Ausrichtungsschichten gewählt. - Details werden unter Bezugnahme auf die folgende Gleichung erläutert.
T = T0sin2(2χ)·sin2(π·Δnd/λ) Gleichung 1 - In obiger Gleichung bezeichnet T den Durchlässigkeitsgrad, T0 den Durchlässigkeitsgrad bezüglich des Referenzlichts, χ einen Winkel zwischen der optischen Achse des Flüssigkristallmoleküls und der Polarisierachse des Polarisierers, d einen Zellenspalt oder einen Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat oder die Dicke der Flüssigkristallschicht und χ eine Wellenlänge des einfallenden Lichts.
- Gemäß der Gleichung 1 ist in dem Fall, in dem der Winkel χ π/4 (45 Grad) beträgt und Δnd/λ ½ beträgt, der Transmissionsgrad bzw. die Transmitanz maximal. Deshalb sollte, um einen maximalen Transmissionsgrad bzw. Durchlässigkeitsgrad zu erzielen, Δnd des verwendeten Flüssigkristallmoleküls λ/2 betragen und die optische Achse des Flüssigkristallmoleküls
57a muß um einen Winkel von ungefähr 45 Grad von der Polarisierachse58a des Polarisierers58 abweichen. - Wenn ein Winkel ϕ zwischen der Schleifachse
55a des ersten Ausrichtungsfilmes55 und der elektrischen Feldrichtung, das heißt der Richtung der x-Achse, 45 Grad oder weniger beträgt, falls der positive Flüssigkristall verwendet wird, weicht die optische Achse des Flüssigkristallmoleküls57a innerhalb von ungefähr 45 Grad von der Polarisierachse58a des Polarisierers58 in der Gegenwart des elektrischen Feldes ab. Dementsprechend ist es häufig schwierig, einen maximalen Transmissionsgrad zu gewährleisten. Auf der anderen Seite weicht, falls der negative Flüssigkristall verwendet wird, die optische Achse des Flüssigkristallmoleküls57a um einen Winkel von ungefähr 90-ϕ von der Polarisierachse58a der Polarisierachse58 in der Gegenwart des elektrischen Feldes ab und deshalb wird der Transmissionsgrad T maximal. - Weiter, wenn der Winkel ϕ (dieser Winkel wird hierin auch als „” bezeichnet) zwischen der Schleifachse
55a des ersten Ausrichtungsfilmes55 und der Feldrichtung, das heißt der x-Achsen-Richtung, 45 Grad oder mehr beträgt, falls ein positives Flüssigkristall verwendet wird, weicht die optische Achse des Flüssigkristallmoleküls57a um einen Winkel von ungefähr 45 Grad oder mehr von der Polarisierachse58a des Polarisierers58 in der Gegenwart des elektrischen Feldes ab, und deshalb ist der Transmissionsgrad T maximal. Während, falls der negative Flüssigkristall verwendet wird, die optische Achse des Flüssigkristallmoleküls57a innerhalb eines Winkels von ungefähr 90-ϕ von der Polarisierachse58a des Polarisierers58 in der Gegenwart des Feldes abweicht. Dementsprechend ist es häufig schwierig, einen maximalen Transmissionsgrad zu gewährleisten. - Darüber hinaus werden, wenn der Winkel ϕ 30 Grad beträgt, falls der positive Flüssigkristall verwendet wird, die Flüssigkristallmoleküle derartig angeordnet, daß ihre längeren Achsen parallel zu der Feldrichtung in der Gegenwart des Feldes sind. Deshalb weicht die optische Achse des Flüssigkristallmoleküls um einen Winkel von 30 Grad von der Polarisierachse
58a des Polarisierers58 ab. Infolgedessen nähert sich der Transmissionsgrad T nicht dem Maximum in der Gegenwart des elektrischen Feldes. Auf der anderen Seite werden, wenn der Winkel ϕ 30 Grad beträgt, falls der negative Flüssigkristall verwendet wird, die Flüssigkristallmoleküle derartig angeordnet, daß ihre längeren Achsen orthogonal zu der elektrischen Feldrichtung sind. Deshalb weicht die optische Achse des Flüssigkristallmoleküls um einen Winkel von 60 Grad von der Polarisierachse58a des Polarisierers58 ab. In der Gegenwart des elektrischen Feldes sind die Flüssigkristallmoleküle um 60 Grad durch einen Bereich verdrillt bzw. verdreht, wo der Winkel ϕ zwischen der optischen Achse des Flüssigkristallmoleküls und der Polarisierachse des Polarisierers45 Grad beträgt. - Im folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung der obigen Flüssigkristallanzeige erläutert.
- Nimmt man Bezug auf
8A , so wird eine transparente Metallschicht (nicht gezeigt), wie zum Beispiel ITO auf dem ersten Substrat40 mit einer Dicke von 400 bis 1000 Angström ausgebildet. Hier handelt es sich bei dem ersten Substrat40 um ein transparentes Glassubstrat, und es kann eine Passivierungsschicht darauf aufweisen. Eine Metallschicht, vorzugsweise eine MoW-Schicht wird dann auf der ITO-Schicht mit der Dicke von 2500 bis 3500 Angström ausgebildet. Danach wird die Metallschicht durch eine gut bekannte Fotolithographietechnik mit einem Muster versehen, um dadurch eine Anzahl von Gate-Busleitungen41a und41b und eine gemeinsame Signalleitung42 auszubilden. Nach der Vollendung des Fotolithographieprozesses wird die zuvor abgeschiedene ITO-Schicht bei Abschnitten mit Ausnahme der Stellen, wo die Gate-Busleitungen41a und41b sind, freigelegt, und die allgemeine Signalleitung42 wird abgeschieden. Die freigelegte ITO-Schicht wird zu einer Kamm-Struktur gemustert, die einen Körper43a und eine Anzahl von Streifen43b hat, um dadurch eine Gegenelektrode43 auszubilden. Die Gegenelektrode43 wird so ausgestaltet, daß ihre Streifen43b jeweils eine gewählte Breite haben und voneinander mit einem gewählten Abstand beabstandet sind und ihr Körperabschnitt43a in Kontakt mit der gemeinsamen Signalleitung42 ist. - Obwohl es nicht in den Zeichnungen gezeigt ist, können verschiedene Verfahren zum Ausbilden der Gegenelektrode, der Gate-Busleitungen und der gemeinsamen Signalleitung verwendet werden.
- Zum Beispiel wird die Gegenelektrode
43 zuerst durch Abscheiden von ITO auf dem ersten Substrat und darauffolgendes Mustern ausgebildet. Danach werden die Gate-Busleitungen41a und41b und die gemeinsame Signalleitung42 durch Abscheiden von MoW auf der sich ergebenden Struktur ausgebildet, die die Gegenelektrode enthält, und dann gemustert. - Gemäß einem anderen Beispiel wird die Grate-Busleitung
41a und41b und die gemeinsame Signalleitung42 zuerst durch Abscheiden von MoW auf dem ersten Substrat40 und darauffolgendes Mustern ausgebildet. Danach wird die Gegenelektrode43 durch Abscheiden von ITO auf der sich ergebenden Struktur einschließlich der Gate-Busleitungen41a und41b und der gemeinsamen Signalleitung42 ausgebildet. - Nimmt man Bezug auf die
8B , so wird eine Gate-Isolierschicht (nicht gezeigt) auf der sich ergebenden Struktur des ersten Substrats40 abgeschieden. Die Gate-Isolierschicht ist aus einem Material hergestellt, das aus einer Gruppe gewählt ist, die aus einer Silicium-Oxid-Schicht, Silicium-Nitrid-Schicht, den gestapelten Schichten aus Silicium-Oxid-Schicht und Silicium-Nitrid-Schicht und einer Metalloxidschicht gebildet ist. - Als nächstes wird eine Halbleiterschicht auf der sich ergebenden Struktur des ersten Substrats
40 abgeschieden und mit einem Muster versehen, um eine Kanalschicht45 auszubilden. Die Halbleiterschicht wird aus einem Material ausgebildet, das aus einer Gruppe gewählt wird, die aus einer einzelnen Kristall-Silicium-Schicht, Amorphen-Silicium-Schicht und polykristallinen Siliciumschicht besteht. Danach wird ein transparentes leitendes Material, wie zum Beispiel ITO, auf der Gate-Isolierschicht (nicht gezeigt) des ersten Substrats40 mit einer Dicke von 400 bis 1000 Angström abgeschieden und dann gemustert, um eine Pixel-Elektrode46 auszubilden, die einen Körper46a und eine Anzahl von Streifen46b umfaßt, die normal zu dem Körper46a sind und sich davon erstrecken. Der Körper46a der Pixel-Elektrode46 ist in Kontakt mit der Gegenelektrode43 , und die Streifen46b werden zwischen den Streifen43b der Gegenelektrode43 plaziert. - Nimmt man Bezug auf
8C , so wird eine opake Metallschicht auf der Struktur der8B mit einer Dicke von 4000 bis 4500 Angström ausgebildet und durch eine gut bekannte Fotolithographietechnik mit einem Muster versehen, wodurch eine Anzahl von Daten-Busleitungen47a , Drains48 und Sources49 ausgebildet werden, wodurch ein TFT50 ausgebildet wird. Hier wird die Metallschicht aus einem Element oder einer Legierung von wenigstens zwei Elementen ausgebildet, die aus der Gruppe gewählt sind, die aus Al, Mo, Ti, W, Ta und Cr besteht. Es ist vorzuziehen, daß die Gegen- und Pixel-Elektroden43 und46 jeweils dünner sind als jene der herkömmlichen Bauelemente bzw. Vorrichtungen, weil jede der Gegen- und Pixel-Elektroden43 und46 nicht gleichzeitig mit einer jeden der Gate-Busleitungen41a und41b und den Daten-Busleitungen47a und47b ausgebildet wird. Dies stellt den Vorteil bereit, daß ein zusätzlicher Einebnungsprozeß nicht erforderlich ist. - Obwohl es in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, wird ein erster Ausrichtungsfilm mit einem Vorneigungswinkel von 10 Grad oder weniger auf der sich ergebenden Struktur des ersten Substrats
40 ausgebildet. Der erste Ausrichtungsfilm ist ein homogener Ausrichtungsfilm, der die Flüssigkristallmoleküle parallel zu der Oberfläche des ersten Ausrichtungsfilms ausrichtet. - Ein zweites oder oberes Substrat, auf dem ein Farbfilter ausgebildet wird, wird ebenso vorgesehen. Auf dem sich ergebenden oberen Substrat wird ein zweiter Ausrichtungsfilm mit einem Vorneigungswinkel von 10 Grad oder weniger ausgebildet. Der zweite verwendete Ausrichtungsfilm ist ebenso ein homogener Ausrichtungsfilm. Danach werden der erste und der zweite Ausrichtungsfilm in einer ersten Richtung geschliffen bzw. gerieben, so daß Flüssigkristallmoleküle einen Vorneigungswinkel bzw. einen Prä-Neigungswinkel (im folgenden „Vor-Neigungs-Winkel” genannt) von 10 Grad oder weniger aufweisen. Das zweite Substrat ist an dem ersten Substrat
40 mit einem gewählten Zellenspalt angebracht, so daß die Ausrichtungsfilme der ersten und zweiten Substrate einander gegenüberliegen. Ein Flüssigkristall wird dann in einem Zwischenraum zwischen der ersten und zweiten Ausrichtungsschicht der zwei Substrate gefüllt. - Als nächstes wird der Betrieb der obigen Flüssigkristallanzeige unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
- Wenn die Gate-Busleitung
41a nicht gewählt ist, wird ein elektrisches Feld nicht zwischen der Gegen- und Pixel-Elektrode43 und46b erzeugt, da keine Signale an der Pixel-Elektrode6 angelegt werden. Somit gelangt einfallendes Licht, das durch den Polarisierer58 hindurchgeht, nicht durch die Flüssigkristallschicht hindurch. Die Gründe werden im folgenden dargelegt. - Nimmt man Bezug auf
7A und9A , so sind in dem Fall, in dem die polarisierende Achse58a des Polarisierers58 und die absorbierende Achse59a des Analysierers59 zueinander orthogonal sind, die polarisierenden Achsen58a des Polarisierers58 und die Schleifachse55a des ersten Ausrichtungsfilmes55 parallel zueinander, und die Schleifachse56a des zweiten Ausrichtungsfilmes56 weicht um 180 Grad von der Schleifachse55a des ersten Ausrichtungsfilmes55 ab, wobei die Flüssigkristallmoleküle57a parallel zu der Schleifachse55a und56a des ersten und zweiten Ausrichtungsfilmes55 und56 in Abwesenheit des elektrischen Feldes angeordnet sind. Zu dieser Zeit sind einfallende Lichtstrahlen linear polarisiert, nachdem sie den Polarisierer58 passiert haben. Die linear polarisierten Lichtstrahlen ändern nicht ihren Polarisierungszustand, während sie die Flüssigkristallschicht57 passieren, da ihre Oszillationsrichtungen mit den längeren Achsen der Flüssigkristallmoleküle übereinstimmen. Es ist unter Fachleuten gut bekannt, daß sich der Polarisierungszustand eines Lichtstrahls nicht ändert, wenn eine Oszillationsrichtung des linear polarisierten Lichtstrahles mit der optischen Achse der Flüssigkristallmoleküle übereinstimmt. Deshalb zeigt ein derartiges Ergebnis an, daß die längere Achse der Flüssigkristallmoleküle57a mit der optischen Achse der Flüssigkristallmoleküle übereinstimmen. Die Lichtstrahlen, die durch die Flüssigkristallschicht57 hindurchgelangen, fallen auf den Analysierer59 , aber gelangen nicht durch den Analysieren59 , da die absorbierende Achse59a des Analysierers59 90 Grad relativ zu der Oszillationsrichtung des Lichtstrahles einnimmt, nachdem die Flüssigkristallschicht passiert ist. Deshalb ist ein dunkler Zustand auf der Anzeige gezeigt. - Nimmt man Bezug auf
7B und9B , so sind in dem Fall, in dem die Polarisierachse58a des Polarisierers58 und die Absorbierachse59a des Analysierers59 zueinander orthogonal sind, die Polarisierachse58a des Polarisierers58 und die Schleifachse55a des ersten Ausrichtungsfilmes55 orthogonal zueinander, und die Schleifachse56a des zweiten Ausrichtungsfilmes56 unterscheidet sich um 180 Grad von der Schleifachse55a des ersten Ausrichtungsfilmes55 , die Flüssigkristallmoleküle57a sind parallel zu der Schleifachse55a und56a des ersten und zweiten Ausrichtungsfilmes55 und56 in Abwesenheit des elektrischen Feldes angeordnet. Zu dieser Zeit werden einfallende Lichtstrahlen linear polarisiert, nachdem sie den Polarisierer58 passiert haben. Die linear polarisierten Lichtstrahlen ändern ihren polarisierten Zustand nicht, da ihre Oszillationsrichtung mit der kürzeren Achse der Flüssigkristallmoleküle während des Durchgangs durch die Flüssigkristallschicht57 übereinstimmt. Dies zeigt an, daß die kürzere Achse der Flussigkristallmoleküle57a ebenso mit der optischen Achse der Flüssigkristallmoleküle übereinstimmen. Die Lichtstrahlen, die durch die Flüssigkristallschicht57 hindurchgehen, fallen auf den Analysierer59 , aber gelangen nicht durch den Analysierer59 hindurch, weil die absorbierende Achse59a des Analysierers59 90 Grad relativ zu der Oszillationsrichtung der Lichtstrahlen einnimmt, nachdem die Flüssigkristallschicht passiert ist. Deshalb ist der dunkle Zustand ebenso in der Anzeige gezeigt. - Auf der anderen Seite wird, wenn man auf die
5A und5B Bezug nimmt und wenn ein Abtastsignal auf die Gate-Busleitung41a angelegt wird und ein Anzeigesignal an die Daten-Busleitung47a angelegt wird, der TFT50 eingeschaltet und deshalb wird das Anzeigensignal an die Pixel-Elektrode46 angelegt. Zu dieser Zeit wird, da ein gemeinsames Signal fortgesetzt an die Gegenelektrode43 angelegt wird, ein elektrisches Feld zwischen der Gegen- und Pixel-Elektrode43 und46 erzeugt. Das elektrische Feld wird im wesentlichen zwischen den Streifen43b der Gegenelektrode43 und der Streifen46b der Pixel-Elektrode46 erzeugt. - Wie oben beschrieben wurde, ist der Abstand l11 zwischen den Streifen
43b der Gegenelektrode43 und der Streifen46b der Pixel-Elektrode46 schmäler als jener in den herkömmlichen Bauelementen bzw. Vorrichtungen. Deshalb wird, wie in6 gezeigt ist, ein elektrisches Feld, das eine geringe Anzahl von linearen Feldlinien Els und eine größere Anzahl von parabolischen Feldlinien Elf mit einer stärkeren Krümmung enthält, induziert. Da die parabolischen elektrischen Feldlinien Elf Flüssigkristallmoleküle auf nahezu allen oberen Oberflächen der Streifen43b und46b sowie zwischen benachbarten Elektroden43b und46b beeinflussen bzw. beeinträchtigen, sind nahezu alle Flüssigkristallmoleküle, die über allen Streifen der Elektroden liegen, das heißt im wesentlichen alle Flüssigkristallmoleküle innerhalb der Flüssigkristallschicht, entlang den Richtungen der parabolischen, elektrischen Feldlinien Elf in der Gegenwart des elektrischen Feldes ausgerichtet. Der Grund, daß im wesentlichen alle Flüssigkristallmoleküle durch das elektrische Feld orientiert sind bzw. ausgerichtet sind, ist, daß die Breite der Streifen schmäler ist und der Abstand zwischen den Streifen kürzer ist im Vergleich zu herkömmlichen LCDs, was zur Erzeugung des parabolischen elektrischen Feldes selbst in dem zentralen Bereich der oberen Oberflächen der Streifen führt. Genauer, wie in10 gezeigt ist, da die Breite des Streifens43b der Gegenelektroden43 und der Abstand zwischen dem Streifen43b davon und dem Streifen46b der Pixel-Elektrode46 schmal sind und kurz genug sind, und zwar in einem Umfang, daß selbst die äußerste Feldlinie el-n der Feldlinien el, die zwischen der Gegenelektrode43b und der linksseitigen Pixel-Elektrode46b davon in der Gestalt einer parabolischen Kurve mit einer starken Krümmung ist, und zwar selbst dann, wenn die Flüssigkristallmoleküle, die über den zentralen Bereichen der oberen Oberflächen der Streifen der Elektroden liegen, genügend unter dem Einfluß des elektrischen Feldes ausgerichtet sind, das sich von den herkömmlichen LCDs unterscheidet, wo die Breite der Streifen der Elektroden und der Abstand zwischen benachbarten Streifen der Elektroden breit und lang sind. - In einem Fall liegt der Winkel zwischen der Polarisierungsachse
55a und der Feldrichtung in einem Bereich von 0 Grad bis 90 Grad, und die Flüssigkristallmoleküle57a sind verdreht bzw. verdrillt, so daß ihre längeren Achsen orthogonal oder parallel zu der Feldrichtung sind, und somit werden einfallende Lichtstrahlen übertragen bzw. durchgelassen. Ein derartiges Ergebnis wird von der Gleichung 1 offensichtlich, die eine Variation hinsichtlich des Transmissionsgrades gemäß dem Wert von χ zeigt, der einen Winkel zwischen der optischen Achse des Flüssigkristallmoleküls und der Polarisierungsachse des Polarisierers bezeichnet. - Weiter zeigt, da der Flüssigkristall einer entweder positiven oder negativen dielektrischen Anisotropie hinsichtlich des Winkels ϕ zwischen der Schleifachse des Ausrichtungsfilmes und der Feldrichtung gewählt wird, die gegenwärtige Flüssigkristallanzeige einen maximalen Transmissionsgrad bzw. Durchlässigkeitsgrad.
- Inzwischen wird, um eine Schwellenspannung geringer als bei herkömmlichen Bauelementen zu erreichen, der Abstand l11 zwischen der Gegen- und Pixel-Elektrode kleiner gemacht, als der Zellenspalt d, wie in
5A ,5B und6 gezeigt ist. Die Schwellenspannung wird gemäß der folgenden Gleichung 2 festgelegt.Vth = πl/d(K2/ε0Δε)½ Gleichung 2 - In der obigen Gleichung 2 bezeichnet Vth die Schwellenspannung, l den Abstand zwischen den Elektroden, d den Zellenspalt, K2 den elastischen Verdrillungskoeffizienten, ε0 die dielektrische Konstante und Δε die dielektrische Anisotropie.
- Gemäß den vorliegenden Ausführungsformen wird, da der Wert von l/d in der Gleichung 1 relativ zu jenem der herkömmlichen Bauelemente bzw. Vorrichtungen reduziert ist, die Schwellenspannung Vth ebenso wesentlich reduziert.
-
11 stellt ein vereinfachtes Simulationsergebnis der Flüssigkristallanzeige gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung dar und zeigt das Verhältnis der Flüssigkristallmoleküle und der Transmissionsgradvariation in der Gegenwart des elektrischen Feldes. Nimmt man Bezug auf11 ,5A und5B und6 , so sind die Breite P11 des Streifens43b der Gegenelektrode43 und die Breite P12 des Streifens46b der Pixel-Elektrode46 beide 3 μm, der Abstand111 zwischen den Streifen43b der Gegenelektrode43 und den Streifen46b der Pixel-Elektrode46 beträgt 1 μm. Der Zellenspalt d beträgt 3,9 μm, der Vor-Neigungs-Winkel beträgt 2 Grad, der Winkel zwischen der Reibungsachse55a des ersten Ausrichtungsfilmes55 und der die Feldrichtung (x-Achse) beträgt 12 Grad und die dielektrische Anistropie Δε des Flüssigkristalls57 beträgt –4, Δnd beträgt 0,29, die Lichtwellenlänge λ betragt 546 nm und die Betriebsspannung beträgt 6 V. In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen57a Flüssigkristallmoleküle. - Wie in
11 gezeigt ist, ist ein gleichförmiger Transmissionsgrad bei allen Bereichen gezeigt, da die Flüssigkristallmoleküle oberhalb der Streifen43b und46b sowie die Flüssigkristallmoleküle dazwischen ausgerichtet sind. Wenn die Spannung an die Pixel-Elektrode46b angelegt wird, wird der Transmissionsgrad nach dem Ablauf von 31,17 ms gesättigt, wobei ungefähr 40,31% erreicht werden. Somit ist der Transmissionsgrad der Flüssigkristallanzeige der vorliegenden Erfindung höher als jener in den herkömmlichen Vorrichtungen bzw. Bauelementen während derselben Zeitdauer. Da die vorliegende Flüssigkristallanzeige denselben Transmissionsgrad schneller erreicht als herkömmliche LCDs, wird die Reaktionszeit im Vergleich zu jener der herkömmlichen Bauelemente schneller. - Weiter ermöglicht die vorliegende Erfindung die vorliegende Flüssigkristallanzeige mit einer relativ niedrigen Spannung zu treiben.
-
12 zeigt ein vereinfachtes Simulationsergebnis der Flüssigkristallanzeigen gemäß der vorliegenden Ausführungsform 1 der Erfindung und unterscheidet sich von11 dahingehend, daß die Breite P11 der Streifen43b der Gegenelektrode43 und die Breite P12 der Streifen46b der Pixel-Elektrode46 beide 4 μm betragen. - In ähnlicher Weise ist hinsichtlich des Ergebnisses, das in
11 gezeigt ist, der gleichförmige Transmissionsgrad in allen Bereichen gezeigt. Wenn eine notwendige Spannung an die Pixel-Elektrode46b angelegt wird, wird ein Transmissionsgrad nach dem Ablauf von 31,08 ms gesättigt, um ungefähr 37,10% zu erreichen. Somit ist der Transmissionsgrad der Flüssigkristallanzeige bei der vorliegenden Erfindung höher als jener bei den herkömmlichen Vorrichtungen während derselben Zeitdauer. Infolgedessen wird die Reaktionszeit der vorliegenden Erfindung schneller als jene der herkömmlichen Bauelemente bzw. Vorrichtungen. Die verbesserte Reaktionszeit bei diesen Ausführungsformen ist auf folgende Gründe zurückzuführen. - Der erste Grund ist, daß der Abstand der linearen elektrischen Feldlinien, die in der Gestalt einer geraden Linie zwischen den Streifen
43b und46b erzeugt werden, merklich verkürzt wird und dementsprechend die Intensität des elektrischen Feldes erhöht wird. Der zweite Grund ist, daß der Abstand zwischen den Elektroden verkürzt ist und dementsprechend die elektrischen Feldlinien, die in parabolischer Gestalt erzeugt werden, eine stärkere Krümmung und einen kleineren Radius aufweisen als jene der herkömmlichen Bauelemente, um dadurch wesentlich die Flüssigkristallmoleküle oberhalb der Elektroden auszurichten. - Deshalb ist bemerkenswert, daß aus einem Vergleich zwischen
11 und12 der Transmissionsgrad und die Reaktionszeit der Flüssigkristallanzeige verbessert werden, da die Breite der Elektroden schmäler ist. -
13 ist ein vereinfachter Graph, der einen leichten bzw. kleinen Transmissionsgrad gemäß der Anzeigenspannung, die an die Pixel-Elektrode angelegt ist, zeigt, wobei A1 bis A3 den LCDs der vorliegenden Erfindung entsprechen, wohingegen A4 den herkömmlichen LCDs entspricht. In der13 entspricht A1 einem Fall, in dem die Breite P11 des Streifens43b der Gegenelektrode43 3 μm beträgt, die Breite P12 des Streifens46b der Pixel-Elektrode46 3 μm beträgt und der Abstand zwischen dem Streifen43b der Gegenelektrode43 und des zweiten Abschnittes46b der Pixel-Elektrode 1 μm beträgt. A2 entspricht einem Fall, daß die Breite P11 des Streifens43b der Gegenelektrode43 4 μm beträgt, die Breite P12 des Streifens46b der Pixel-Elektrode46 3 μm beträgt und der Abstand zwischen dem Streifen43b der Gegenelektrode43 und dem Streifen46b der Pixel-Elektrode 1 μm beträgt. A3 entspricht einem Fall, daß die Breite P11 des Streifens43b der Gegenelektrode43 4 μm beträgt, die Breite P12 des Streifens46b der Pixel-Elektrode46 4 μm beträgt und der Abstand zwischen dem Streifen43b der Gegenelektrode43 und dem Streifen46b der Pixel-Elektrode 1 μm beträgt. A4 entspricht einem Fall, bei dem die Breite des Streifens43b und46b jeweils 20 μm beträgt und der Abstand dazwischen 210 μm beträgt. - Wie in
13 gezeigt ist, zeigen A1, A2 und A3, daß bei ungefähr 1,7 V begonnen wird durchzulassen und ihre Transmissionsgrade ungefähr 4,8% bei etwa 6 V erreichen. Auf der anderen Seite ist der Transmissionsgrad von A4 niedriger als jener von A1 bis A3 bei derselben Spannung. Zusätzlich zeigt der Graph, daß der Sättigungsbereich im A4-Fall sehr viel schmäler ist, als jener in den A1- bis A3-Fällen und ihr maximaler Transmissionsgrad nur 2,8% bei der Anwendung von 5 V erreicht. - 2. Vorliegende Ausführungsform 2
- Nimmt man Bezug auf
14A ,14B und15 , so sind die Konfigurationen der Gate-Busleitungen61a und61b , der Daten-Busleitungen67a und67b und der gemeinsamen Signalleitung62 dieselben wie jene bei der ersten Ausführungsform. Hier sind die Gate-Busleitungen61a und61b , die gemeinsame Signalleitung62 und die Daten-Busleitungen67a und67b aus einem Element oder einer Legierung mit wenigstens zwei Elementen, die aus der Gruppe gewählt sind, die aus Al, Mo, Ti, W, Ta und Cr besteht, wobei jedes eine hohe Leitfähigkeit hat. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird MoW verwendet. - Eine erste oder Gegenelektrode
63 wird in dem Einheitspixel-Bereich eines ersten oder unteren Substrats60 verwendet. Die Gegenelektrode63 ist auf derselben Niveauebene angeordnet, wie die Gate-Busleitungen61a und61b . Die Gegenelektrode63 ist in Kontakt mit einer gemeinsamen Signalleitung62 . Die Gegenelektrode63 wird aus einem transparenten, leitenden Material, wie zum Beispiel ITO gebildet. Die Gegenelektrode ist in einer Struktur ausgebildet, die die Gestalt einer quadratischen bzw. rechteckförmigen Plattenstruktur hat. Vorzugsweise ist die Gegenelektrode63 in der Gestalt eines reduzierten Einheitspixels gemacht. Genauer wird die Gegenelektrode63 so angeordnet, daß sie mit einem gewählten Abstand den Gate-Busleitungen61a und61b und den Daten-Busleitungen47a und47b beabstandet ist. - Eine zweite oder Pixel-Elektrode
66 ist in dem Einheitspixel-Bereich des ersten Substrats60 angeordnet. Die Pixel-Elektrode66 beinhaltet einen Körper66a und eine Anzahl von Streifen66b , die von dem Körper66a verzweigt sind. Der Körper66a ist parallel zu den Gate-Busleitungen61a und61b angeordnet (zum Beispiel in der x-Richtung angeordnet). Die Anzahl von Streifen66b sind angeordnet, um sich in der Richtung der inversen Y-Achse von dem Körper66a ausgehend zu erstrecken. Bei der vorliegenden Ausführungsform 2 sind zum Beispiel 7 Streifen66b vorhanden. Die Pixel-Elektrode66 ist so gestaltet, daß sie mit der Gegenelektrode63 überlappt, wobei eine Gate-Isolierschicht64 dazwischen eingreift bzw. dazwischen liegt, wie in15 gezeigt ist. Die Pixel-Elektrode66 ist aus einem transparenten, leitenden Material, wie zum Beispiel ITO, ähnlich wie die Gegenelektrode63 hergestellt. - Die Streifen
66b , von denen jeder eine gewählte Breite P22 hat, sind voneinander mit einem gewählten Abstand L22 beabstandet. Wenn Abschnitte der Gegenelektrode63 zwischen den Streifen66b der Pixel-Elektrode66 plaziert sind, so werden sie im folgenden als freigelegte Abschnitte der Gegenelektrode63 bezeichnet. Dementsprechend kann man sich bei der vorliegenden Ausführungsform 2 ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform 1 in identischer Weise vorstellen, daß die Streifen66b der Pixel-Elektrode66 mit den freigelegten Abschnitten der Gegenelektrode63 alternieren. - Mittlerweile können offene Enden der Streifen
66b der Pixel-Elektrode66 durch einen anderen Körper66c begrenzt bzw. gebunden werden, wie in14B gezeigt ist. Der Körper66c ist ebenso zu der x-Achsen-Richtung parallel. - Obwohl in der Draufsicht der
14A und14B es nicht gezeigt ist, gibt es einen Höhenunterschied zwischen den freigelegten Abschnitten der Gegenelektrode63 und den Streifen66b der Pixel-Elektrode66 , und dieser entspricht der Dicke der Gate-Isolierschicht64 , wie in der Querschnittsansicht der15 gezeigt ist. Wenn eine Fläche des Einheitspixels 110 μm × 330 μm beträgt, so wird der Abstand L22 zwischen den Streifen66b der Pixel-Elektrode66 so festgelegt, daß er in einem Bereich von ungefähr 1 μm bis 8 μm liegt. Der Abstandsbereich kann mit einer Fläche des Einheitspixels und der Anzahl der Streifen66b variiert werden. Jedoch sollte ungeachtet der Fläche des Einheitspixel-Bereichs das Verhältnis der Breite P22 der Streifen66b zu dem Abstand L22 zwischen den Streifen66b der Pixel-Elektrode66 so festgelegt werden, daß er in einem Bereich von ungefähr 0,2 bis 4,0 liegt, und das Verhältnis des Abstandes L22 zwischen den Streifen66b und der Pixel-Elektrode66 zu dem Zellenspalt d22 sollte so festgelegt werden, daß er in einem Bereich von ungefähr 0,1 bis 5,0 liegt. - Nimmt man Bezug auf
15 , so wird hier ähnlich wie bei der Ausführungsform 1, die zu vor beschrieben wurde, das selbe Ergebnis ebenso bei der vorliegenden Ausführungsform 2 erzielt. Durch Signalspannungen, die jeweilig an die Streifen66b der Pixel-Elektrode66 und der Gegenelektrode63 angelegt werden, wird ein elektrisches Feld induziert. Das elektrische Feld beinhaltet eine kleine Anzahl von linearen Feldlinien E2s und eine große Anzahl von parabolischen Feldlinien Elf, die eine hohe Krümmung haben. Hier wird die geringe Anzahl von linearen Feldlinien E2s nur in Kantenbereichen der oberen Oberflächen zwischen den Streifen66b der Pixel-Elektrode66 und den freigelegten Bereichen der Gegenelektrode63 , die dazu benachbart ist, erzeugt. Weiter gibt es einen Höhenunterschied zwischen der Gegenelektrode und der Pixelelektrode, wobei die Höhe der Gegenelektrode und die Höhe der Pixelelektrode bezüglich der inneren Oberfläche des Substrats gemessen wird. Die große Anzahl parabolischer Feldlinien Elf wird in Hauptbereichen der oberen Oberflächen der Streifen66b und der freigelegten Bereiche der Gegenelektrode63 erzeugt. Infolgedessen werden nahem alle Flüssigkristallmoleküle, die über allen Streifen66b der Pixel-Elektrode liegen und alle freigelegten Abschnitte der Gegenelektrode63 , das heißt im wesentlichen alle Flüssigkristallmoleküle innerhalb der Flüssigkristallschicht entlang den Richtungen der elektrischen Feldlinien in der Gegenwart eines elektrischen Feldes ausgerichtet. Der Grund dafür ist, daß die Breite P22 der Streifen schmäler ist und der Abstand L22 kürzer ist, und zwar im Vergleich zu herkömmlichen LCDs, was zu der Erzeugung des parabolischen elektrischen Feldes selbst in dem Zentralbereich der oberen Oberflächen der Streifen der Pixel-Elektrode und den freigelegten Abschnitten der Gegenelektrode führt. - Im folgenden nimmt man Bezug auf
14A und14B , wobei die Anordnung eines TFT70 die gleiche ist, wie jene bei der Ausführungsform 1. Der TFT70 beinhaltet eine Kanalschicht65 , die auf der Gate-Busleitung61a angeordnet ist, eine Drain-Elektrode68 , die mit einer Seite der Kanalschicht65 überlappt, wobei sie sich von der Daten-Busleitung67a erstreckt und eine Source-Elektrode69 , die mit der anderen Seite der Kanalschicht65 überlappt und mit der Pixel-Elektrode66 verbunden ist. - Bei der vorliegenden Ausführungsform 2 ist der Speicherkondensator Cst bei einem ersten überlappten Abschnitt zwischen dem Körper
66a der Pixel-Elektrode66 und der Gegenelektrode63 und einem zweiten überlappten Abschnitt zwischen den Streifen66b der Pixel-Elektrode66 und der Gegenelektrode63 ausgebildet. Dementsprechend erhöht sich die gesamte Speicherkapazität bei der Ausführungsform 2 im Vergleich zur Ausführungsform 1. - Nimmt man Bezug auf
15 , so ist ein oberes Substrat72 gegenüberliegend dem ersten Substrat70 mit der obigen Struktur angeordnet, wobei sich ein gewählter Abstand d22 dazwischen befindet. Das erste und das zweite Substrat70 und60 weisen jeweils innere Oberflächen auf, die einander gegenüberliegend sind und äußere Oberflächen, die nicht einander gegenüberliegend sind. Ein Farbfilter54 ist auf der inneren Oberfläche des zweiten Substrats52 ausgebildet. - Ausrichtungs-Richtungen der ersten und zweiten Ausrichtungsfilme
75 und76 und ein Winkel zwischen der Schleifachse und der x-Achse sind dieselben wie jene der vorliegenden Ausführungsform 1. Die Anordnungen des Polarisierers78 und des Analysierers79 sind ebenso dieselben wie jene der vorliegenden Ausführungsform 1. - Eine Flüssigkristallschicht
77 ist zwischen dem ersten und zweiten Ausrichtungsfilm75 und76 angeordnet. Die Flüssigkristallschicht77 ist ein nematischer Flüssigkristall und weist eine verdrillbare Struktur auf. Wie oben beschrieben wurde, wird die dielektrische Anisotropie Δε der Flüssigkristallmoleküle zum Zweck der Gewährleistung eines maximalen Transmissionsgrades hinsichtlich des Winkels zwischen der Schleifachse und der x-Achse gewählt. Die Anisotropie des Brechungsindex Δn und des Zellenspaltes d22 wird so festgelegt, daß das Produkt von dem Δn und dem d11 sich in einem Bereich von ungefähr 0,2 bis 0,6 μm befindet. - Weiter kann die Flüssigkristallanzeige gemäß der zweiten Ausführungsform gemäß dem selben Verfahren wie jenes der ersten Ausführungsform hergestellt werden. Deshalb wird dieses Verfahren weggelassen bzw. nicht beschrieben.
- Im folgenden wird der Betrieb der Flüssigkristallanzeige gemäß der zweiten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die
14A ,14B und15 beschrieben. - Wenn keine Signale an den Zähler und die Pixel-Elektroden
63 und68 angelegt werden und dementsprechend ein elektrisches Feld nicht zwischen dem Zähler und den Pixel-Elektroden63 und66 erzeugt wird, erscheint der dunkle Zustand wie bei der vorliegenden Ausführungsform 1 beschrieben. - Auf der anderen Seite, wenn Signale an die Gegenelektrode
63 und die Pixel-Elektrode66 angelenkt werden, wird, da es kein Intervall zwischen dem freigelegten Abschnitt der Gegenelektrode63 und den Streifen66b der Pixel-Elektrode66 gibt, ein elektrisches Feld einschließlich der kleinen Anzahl der linearen elektrischen Feldlinie E2s und der großen Anzahl von parabolischen elektrischen Feldlinien Elf mit einer hohen Krümmung erzeugt, wie bei der vorliegenden Ausführungsform 1 beschrieben ist, sind die meisten Flüssigkristallmoleküle über den freigelegten Abschnitten der Gegenelektrode63 und den Streifen66b der Pixel-Elektrode66 unter dem Einfluß der parabolischen Feldlinien Elf ausgerichtet, und dementsprechend durchstrahlt einfallendes Licht den Flüssigkristall77 und den Analysierer. Infolgedessen erscheint ein weißer Zustand auf der Anzeige. -
16 zeigt ein vereinfachtes Simulationsergebnis der Flüssigkristallanzeige gemäß der Ausführungsform 2 der Erfindung. Hier beträgt die Breite P22 der Streifen66b der Pixel-Elektrode43 3 μm (Mikrometer „μm” werden hierin auch als „λm” bezeichnet). Der Abstand L22 zwischen den Streifen66b und der Pixel-Elektrode66 beträgt 5 μm. Der Zellenspalt d beträgt 3,9 μm und der Vor-Neigungs-Winkel beträgt 2 Grad. Der Winkel zwischen der Schleifachse und dem ersten Ausrichtungsfilm75 und der elektrischen Feldrichtung (x-Achsen-Richtung) beträgt 12 Grad und die dielektrische Anisotropie Δn des Flüssigkristalls77 beträgt –4, Δnd beträgt 9,29, die Lichtwellenlänge λ (die Lichtwellenlänge wird hierin auch mit „κ” bezeichnet) beträgt 546 nm und die Treiberspannung beträgt 6,3 V. - Wie in
16 gezeigt ist, ist, da die Flüssigkristallmoleküle oberhalb der Elektroden63 und66b sowie die Flüssigkristallmoleküle dazwischen alle orientiert sind, ein gleichförmiger Transmissionsgrad bei allen Bereichen gezeigt. Wenn eine notwendige Spannung an die Streifen66b der Pixel-Elektrode angelegt wird, wird der Transmissionsgrad nach dem Ablauf von 40,03 ms gesättigt, um einen hohen Wert von ungefähr 41,88% zu erreichen. Somit ist der Transmissionsgrad der Flüssigkristallanzeige bei der vorliegenden Erfindung höher als jener bei den herkömmlichen LCDs während derselben Zeitdauer. Dementsprechend ist bemerkenswert, daß die Flüssigkristallanzeige der vorliegenden Erfindung hinsichtlich der Zeit kürzer ist, in der derselbe Transmissionsgrad erreicht wird, als bei herkömmlichen Bauelementen bzw. Vorrichtungen, und dadurch ist die Reaktionszeit ebenso verbessert im Vergleich zu jener der herkömmlichen Vorrichtungen. -
17 zeigt ein vereinfachtes Simulationsergebnis der Flüssigkristallanzeige gemäß der vorliegenden Erfindung. Hier beträgt die Breite P22 der Streifen66b der Pixel-Elektrode66 3 μm. Der Abstand L22 zwischen den Streifen66b der Pixel-Elektrode66 beträgt 3 μm. Der Zellenspalt d beträgt 3,9 μm und der Vor-Neigungs-Winkel beträgt 2 Grad. Der Winkel zwischen der Schleifachse des ersten Ausrichtungsfilmes75 und der Feldrichtung (x-Achse) beträgt 12 Grad, und die dielektrische Anisotropie Δε des Flüssigkristalls77 beträgt –4, Δnd beträgt 0,28, die Lichtwellenlänge λ beträgt 546 nm und die Treiberspannung beträgt 6 V. - Ähnlich zu dem Ergebnis, das in
16 gezeigt ist, zeigt sich ein gleichförmiger Transmissionsgrad bei allen Bereichen. Wenn eine notwendige Spannung an die Pixel-Elektrode66 angelegt wird, ist der Transmissionsgrad nach dem Ablauf von 41,15 ms gesättigt, wobei ein hoher Wert von ungefähr 40,32% erreicht wird. Somit ist der Transmissionsgrad der Flüssigkristallanzeige bei der vorliegenden Erfindung höher als jener bei herkömmlichen LCDs während derselben Zeitdauer. Infolgedessen ist die Reaktionszeit der vorliegenden Erfindung schneller als jene bei herkömmlichen LCDs. - 3. Vorliegende Ausführungsform 3
- Nimmt man Bezug auf
18A und18B , so sind Gate-Busleitungen81a und81b , eine gemeinsame Signalleitung82 und Daten-Busleitungen87a und87b auf einem ersten oder unteren Substrat80 angeordnet, was der Art und Weise der vorliegenden Ausführungsform 1 entspricht. Einheitspixel-Bereiche einer Flüssigkristallanzeige sind jeweils als ein Bereich, der durch ein Paar von Gate-Busleitungen81a und81b und ein Paar von Daten-Busleitungen86a und86b gebunden bzw. begrenzt ist. Hier können die Gate-Busleitungen81a und81b , eine gemeinsame Signalleitung82 und die Daten-Busleitungen87a und87b jeweils aus einem opaken Material und einem Element oder einer Legierung mit wenigstens zwei Elementen hergestellt werden, die aus einer Gruppe gewählt werden, die aus Al, Mo, Ti, W, Ta und Cr besteht. Bei der vorliegenden Ausführungsform 3 wird die MoW-Legierung verwendet. - Eine Gegenelektrode
83 ist in dem Einheitspixel-Bereich des ersten oder unteren Substrats80 angeordnet. Die Gegenelektrode83 ist auf derselben Niveauebene plaziert, wie die Gate-Busleitungen81a und81b , das heißt auf der Oberfläche des unteren Substrats80 und ist elektrisch im Kontakt mit der gemeinsamen Signalleitung82 . Die Gegenelektrode83 wird aus einem transparenten, leitenden Material, zum Beispiel ITO ausgebildet. Die Gegenelektrode83 beinhaltet einen Körper83a und eine Anzahl von Streifen83b . Der Körper83a ist parallel zu den Gate-Busleitungen81a und81b , das heißt der X-Richtung, und ist elektrisch im Kontakt mit der gemeinsamen Signalleitung82 . Die Anzahl von Streifen83b sind von dem Körper83a ausgehend verzweigt und sind parallel zu der Richtung der inversen y-Achse. Die Streifen bei der vorliegenden Ausführungsform 3 betragen acht. Genauer weist die Gegenelektrode83 eine Kamm-Struktur auf, deren einseitige Enden durch den Körper83a geschlossen sind und deren anderseitige Enden offen sind. Die Streifen83b weisen jeweils eine gewählte Breite P31 auf und sind voneinander von einem Streifen beabstandet, der dazu benachbart ist, und zwar um ein gewähltes Intervall L31. Die Breite P31 wird bestimmt, wobei ein Verhältnis mit der Pixel-Elektrode betrachtet wird, die weiter ausgebildet werden wird. - Eine Pixel-Elektrode
86 wird ebenso in dem Einheitspixel-Bereich des unteren Substrats80 angeordnet. Wie die Gegenelektrode83 wird die Pixel-Elektrode86 ebenso aus einem transparenten, leitenden Material, wie zum Beispiel ITO ausgebildet. Die Pixel-Elektrode86 beinhaltet ebenso einen Körper86a und eine Anzahl von Streifen86b . Der Körper86a ist parallel zu den Gate-Busleitungen81a und81b , das heißt der x-Richtung angeordnet. Die Anzahl von Streifen86b sind angeordnet, damit sie sich in einer Richtung der inversen y-Achse erstrecken. Genauer weist die Pixel-Elektrode86 eine Kamm-Struktur auf, deren einseitige Enden durch den Körper86a geschlossen sind und deren anderseitigen Enden offen sind. Die Streifen der Pixel-Elektrode86 bei der vorliegenden Ausführungsform 3 betragen sieben. Bei der vorliegenden Ausführungsform 3 ist die Breite P32 der Streifen86b identisch mit dem Intervall L31 zwischen den zwei benachbarten Streifen83b der Gegenelektrode83 und das Intervall L32 zwischen den zwei benachbarten Streifen86b ist identisch mit der Breite P31 des Streifens83b . Die Streifen86b der Pixel-Elektrode86 sind jeweils zwischen zwei benachbarten Streifen83b der Gegenelektrode83 plaziert, so daß beide Kantenlinien bzw. Randlinien der jeweiligen Streifen86b präzise mit den Randlinien bzw. Kantenlinien der Streifen83b der Gegenelektrode83 , die dazu benachbart ist, ausgerichtet sind, wodurch die Streifen86b der Pixel-Elektrode86 mit den Streifen83b der Gegenelektrode83 alterniert, wobei eine Gate-Isolierschicht84 dazwischengreift bzw. dazwischen liegt, wie in19 gezeigt ist. - Die Streifen
83b der Gegenelektrode83 und die Streifen86b der Pixel-Elektrode86 weisen jeweils eine Breite auf, um ein elektrisches Feld zu erzeugen, durch das alle Flüssigkristallmoleküle, die über den beiden Elektroden liegen, ausgerichtet werden können. Wenn eine Fläche des Einheitszellenbereichs 110 μm × 330 μm bei der vorliegenden Ausführungsform 3 beträgt, wird die Breite P31 der Streifen83b der Gegenelektrode83 und die Breite P32 der Streifen86b der Pixel-Elektrode86 jeweils so festgelegt, daß sie in einem Bereich von ungefähr 1 μm bis 8 μm liegt. Alternativ kann die Breite P31 und P32 mit der Fläche des Einheitspixels, der Anzahl der Streifen und der Anzahl der Streifen86b variiert werden. Jedoch sollte ungeachtet der Fläche des Einheitspixel-Bereichs das Verhältnis der Breite P32 der Streifen86b zu der Breite P31 der Streifen83b der Pixel-Elektrode66 so festgelegt werden, daß es in einem Bereich von ungefähr 0,2 bis 4,0 liegt. - Mittlerweile können die Strukturen der Gegenelektrode und der Pixel-Elektrode modifiziert werden. Zum Beispiel, wie in
18B gezeigt ist, sind die offenseitigen Enden der Streifen83b der Gegenelektrode83 und die offenseitigen der Streifen86b der Pixel-Elektrode86 durch entsprechende Körper83c und86c begrenzt, die parallel zu der Gate-Busleitung81a sind. Obwohl es nicht in den Zeichnungen gezeigt ist, ist es möglich, selektiv entweder die offenseitigen Enden der Streifen83b oder die offenseitigen Enden der Streifen86b oder zu binden bzw. zu befestigen oder zu begrenzen. Darüber hinaus können die Streifen86b der Pixel-Elektrode86 aneinander nur durch einen Körper86c gebunden werden, ohne den Körper86a zu verwenden. - Ein Dünnfilmtransistor („TFT”)
90 , der als ein Schaltelement verwendet wird, wird auf einem Kreuzungspunkt der Gate-Busleitung81a und der Daten-Busleitung87a ausgebildet. Der TFT90 beinhaltet eine Kanalschicht85 , die auf der Gate-Busleitung81a ausgebildet ist, eine Drain-Elektrode88 , die sich von der Daten-Busleitung87a erstreckt und mit einer Seite der Kanalschicht85 um einen gewählten Abschnitt überlappt, und eine Source-Elektrode89 , die mit der anderen Seite der Kanalschicht85 um einen gewählten Abschnitt überlappt und die mit der Pixel-Elektrode86 verbünden ist. Ein Speicherkondensator Cst ist zwischen dem Körper83a der Gegenelektrode83 und dem Körper86a der Pixel-Elektrode86 ausgebildet. - Wie in
19 gezeigt ist, ist ein oberes oder zweites Substrat92 gegenüberliegend dem ersten Substrat80 angeordnet, wobei die Struktur vorgesehen ist, die oberhalb beschrieben ist, so daß das erste und zweite Substrat80 und92 voneinander mit einem gewählten Abstand beabstandet ist, das heißt, ein Zellenspalt d33. Ein Farbfilter96 ist auf der inneren Oberfläche des zweiten Substrats92 angeordnet. - Erste und zweite Ausrichtungsfilme
95 und96 haben dieselben Eigenschaften wie jene, die bei der Ausführungsform 1 verwendet werden. Ebenso sind der Polarisierer98 und der Analysierer99 auf dieselbe Art und Weise wie bei der Ausführungsform 1 angeordnet. - Eine Flüssigkristallschicht
97 , die eine Anzahl von Flüssigkristallmolekülen in einer Stangen aufweist, ist zwischen dem ersten und zweiten Ausrichtungsfilm95 und96 angeordnet. Die Flüssigkristallschicht97 ist ein nematischer Flüssigkristall, dessen Moleküle in der Gegenwart des elektrischen Feldes verdrillt sind. Die Anisotropie des Brechungsindex Δn des Flüssigkristalls97 wird derartig festgelegt, daß er eine Bedingung für einen maximalen Transmissionsgrad erfüllt. Zu dieser Zeit wird es gefordert, daß ein Winkel zwischen einer Schleifachse der ersten und zweiten Ausrichtungsfilme95 und96 und eine x-Richtung betrachtet werden sollte. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Produkt des Brechungsindex Δn und des Zellenspaltes d33 so festgelegt, daß er in einem Bereich von ungefähr 0,2 bis 0,6 μm liegt. - Da ein Herstellungsverfahren der oben beschriebenen LCD-Anzeigen das selbe ist, wie jenes der vorliegenden Ausführungsform 1, wird deren Beschreibung absichtlich weggelassen.
- Als nächstes wird die obige Flüssigkristallanzeige unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
- Wenn ein elektrisches Feld nicht zwischen der Gegen- und Pixel-Elektrode
83 und86 erzeugt wird, durchdringen einfallende Lichtstrahlen nicht die Flüssigkristallschicht, und zwar aufgrund derselben Ursachen, wie bei der Ausführungsform 1. - Auf der anderen Seite wird, wenn eine kritische Spannung jeweilig an die Gegenelektrode
83 und die Pixel-Elektrode86 angelegt wird, ein elektrisches Feld zwischen den Streifen83b der Gegenelektrode83 und den Streifen86b der Pixel-Elektrode86 erzeugt. Das elektrische Feld enthält eine kleine Anzahl von linearen Feldlinien Eis und eine große Anzahl von parabolischen Feldlinien E3f, die eine hohe Krümmung aufweisen. Hier wird die geringe Anzahl von linearen Feldlinien Eis nur in Kantenbereichen der oberen Oberflächen zwischen den Streifen43b und den Streifen46b , die dazu benachbart sind, erzeugt, wobei sie eine Höhendifferenz haben, die sich jeweils von der inneren Oberfläche des ersten Substrats80 unterscheidet. Die große Anzahl von parabolischen Feldlinien E3f wird in Hauptbereichen der oberen Oberflächen dazwischen erzeugt. Da die parabolischen elektrischen Feldlinien E3f in nahezu allen oberen Oberflächen der Streifen83b und86b zwischen den benachbarten Elektroden83b und86b induziert werden, liegen nahezu alle Flüssigkristallmoleküle über den Streifen der Elektroden liegen, das heißt im wesentlichen alle Flüssigkristallmoleküle innerhalb der Flüssigkristallschicht sind entlang den Richtungen der parabolischen, elektrischen Feldlinien E3f in Gegenwart des Feldes ausgerichtet sind. Der Grund, daß im wesentlichen alle Flüssigkristallmoleküle durch das elektrische Feld ausgerichtet, ist, daß die Breiten der Streifen ausreichend schmal sind, und zwar im Vergleich zu herkömmlichen LCDs, was zu der Erzeugung des parabolischen elektrischen Feldes selbst in dem zentralen Bereich der oberen Oberflächen der Streifen83b und86b führt. -
20 zeigt ein vereinfachtes Simulationsergebnis der Flüssigkristallanzeige gemäß der vorliegenden Ausführungsform 3 der Erfindung. Hier beträgt die Breite P32 der Streifens86b und der Pixel-Elektrode86 4 μm. Der Abstand L32 zwischen den Streifen86b der Pixel-Elektrode86 beträgt 4 μm. Der Zellenspalt d beträgt 3,9 μm und der Vor-Neigungs-Winkel beträgt ungefähr 1 Grad. Der Winkel zwischen der Schleifachse und dem ersten Ausrichtungsfilm95 und der Feldrichtung (x-Achsen-Richtung) beträgt 15 Grad und die dielektrische Anisotropie Δε des Flüssigkristalls77 beträgt –3,4. Ein Produkt der Anisotropie des Brechungsindex Δnd und des Zellenspaltes d beträgt 0,25, eine Lichtwellenlänge λ beträgt 546 nm und die Treiberspannung beträgt 6 V. - Wie in
20 gezeigt ist, zeigt sich bei allen Bereichen ein homogener Transmissionsgrad, da die Flüssigkristallmoleküle oberhalb der Streifen83b und86b sowie die Flüssigkristallmoleküle dazwischen ausgerichtet sind. Wenn die Spannung an die Pixel-Elektrode46b angelegt wird, wird der maximale Transmissionsgrad nach dem Ablauf von 30,01 ms erreicht, und zeigt einen hohen Wert von ungefähr 34%. Somit ist der maximale Transmissionsgrad der Flüssigkristallanzeige der vorliegenden Erfindung höher als jener bei herkömmlichen Bauelementen bzw. Vorrichtungen, und zwar während derselben Zeitdauer. Zusätzlich ist, da die vorliegenden Flüssigkristallanzeigen schneller den selben Transmissionsgrad erreichen als die herkömmlichen LCDs, die Reaktionszeit im Vergleich zu jener der herkömmlichen Vorrichtungen bzw. Bauelementen schneller. - 4. Vorliegende Ausführungsform 4
- Nimmt man Bezug auf
21 , so sind Gate-Busleitungen101a ,101b , Daten-Busleitungen107a ,107b und eine gemeinsame Signalleitung102 alle auf einem ersten oder unteren Substrat100 in der selben Anordnung, wie jene der Ausführungsform 1 angeordnet. Hier können die Gate-Busleitungen101a und101b , eine gemeinsame Signalleitung102 und die Daten-Busleitungen107a und107b jeweils aus einem opaken Material eines Elements oder einer Legierung aus wenigstens zwei Elementen, die aus einer Gruppe gewählt werden, die aus Al, Mo, Ti, W, Ca und Cr besteht, hergestellt werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform4 wird eine MoW-Legierung verwendet. - Eine erste oder Gegenelektrode
103 wird innerhalb eines Einheits-Pixelbereichs des ersten Substrats100 ausgebildet. Die Gegenelektrode103 ist im elektrischen Kontrakt mit der gemeinsamen Signalleitung102 , um dadurch ein gemeinsames Signal zu empfangen. Die Gegenelektrode103 wird vorzugsweise aus einem transparenten leitenden Material, wie zum Beispiel Indium-Zinn-Oxid (”ITO”) hergestellt. - Die Gegenelektrode
103 beinhaltet einen ersten Abschnitt103a und einen zweiten Abschnitt103b . Der erste Abschnitt103a erstreckt sich parallel zu der Richtung einer x-Achse und überlappt sich mit der gemeinsamen Signalleitung102 . Der zweite Abschnitt103b beinhaltet eine Anzahl von Streifen, die senkrecht von dem Körper103a verzweigt sind. Die Gegenelektrode103 beinhaltet alternativ einen dritten Abschnitt eines anderen Körpers103c , der sich parallel zu dem ersten Abschnitt103a erstreckt, so daß eine von zwei äußeren Streifen die verbliebenen Streifen umgeben, wie in21 gezeigt ist. - Eine zweite oder Pixelelektrode
106 beinhaltet einen ersten Abschnitt106a und einen zweiten Abschnitt106b . Der erste Abschnitt106a ist parallel zu der Richtung der x-Achse angeordnet und zwischen dem dritten Abschnitt103c der Gegenelektrode103 und offenen Enden der Streifen103b der Gegenelektrode103 plaziert. Der zweite Abschnitt106b der Pixelelektrode106 beinhaltet eine Anzahl von Streifen, die sich in Richtung auf den ersten Abschnitt103a der Gegenelektrode in der Richtung einer y-Achse von dem ersten Abschnitt106a erstreckt. Die Streifen des zweiten Abschnitts106b der Pixelelektrode106 sind jeweils zwischen den Streifen103b der Gegenelektrode103 um einen gewählten Abstand beabstandet. Die Pixelelektrode106 ist elektrisch mit einer Drainelektrode109 des Dünnfilmtransistors verbunden. Der Dünnfilmtransistor beinhaltet weiter eine Sourceelektrode108 , die elektrisch mit einer entsprechenden Daten-Busleitung107a verbunden ist. Die Streifen106b der Pixelelektrode106 sind ausgebildet, um mit den Streifen103b der Gegenelektrode103 zu alternieren. Die Pixelelektrode106 ist aus einem transparenten leitenden Material, wie zum Beispiel ITO, wie die Gegenelektrode103 ausgebildet. Mittlerweile wird der dritte Abschnitt103c der Gegenelektrode103 realisiert, um ein Übersprechen zwischen dem ersten Abschnitt106a der Pixelelektrode106 und der Gate-Busleitung101a , die dem ersten Abschnitt106a benachbart ist, zu verhindern. Der dritte Abschnitt103c kann bei der ersten Ausführungsform 4 weggelassen werden. -
22 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht, die entlang der Linie 222-222' der21 genommen ist. - Nimmt man Bezug auf
21 und22 , so bezeichnet das Bezugszeichen P41 eine Breite eines jeden Streifens103b der Gegenelektrode103 , P42 eine Breite eines jeden Streifens106b der Pixelelektrode106 , L41 ein Intervall zwischen den Streifen103b der Gegenelektrode103 , L42 ein Intervall zwischen den Streifen106b der Pixelelektrode106 , und zwar jeweilig. Ebenso bezeichnet das Bezugszeichen141 einen Abstand zwischen jedem Streifen103b der Gegenelektrode103 und einem Streifen106b der Pixelelektrode106 , die dazu benachbart ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform 4 sind die Streifen103b der Gegenelektrode103 auf der Ebene desselben Niveaus, wie die Streifen106b der Pixelelektrode106 angeordnet, wie in22 gezeigt ist, was ein Element darstellt, das die vorliegende Ausführungsform 4 klar von den Ausführungsformen 1 bis 3 unterscheidet. - Natürlich wird die Breite P42 eines jeden Streifens
106b der Pixelelektrode106 , das Intervall L42 zwischen den Streifen106b der Pixelelektrode106 , die Breite P41 eines jeden Streifens103b der Gegenelektrode103 und der Abschnitt141 zwischen jedem Streifen der Gegenelektrode103 und einem der Streifen der Pixelelektrode106 , die dazu benachbart ist, bestimmt, indem eine Beziehung zwischen ihnen berücksichtigt wird. Jedoch werden die obigen Elemente so festgelegt, daß sie in einem Bereich in einem derartigen Umfang liegen, daß die Flüssigkristallmoleküle, die über den Streifen103b ,106b liegen, im wesentlichen in Abhängigkeit von der Richtung des elektrischen Feldes in der Gegenwart des elektrischen Feldes ausgerichtet sind. Zum Beispiel weist, wenn die Fläche des Einheitspixels ungefähr 110 μm × 330 μm beträgt, die Gegenelektrode103 acht Streifen103b auf und die Pixelelektrode106 weist sieben Streifen106b auf, die Streifen103b und die Streifen106b haben jeweils eine Breite von ungefähr 1 μm bis ungefähr 8 μm, vorzugsweise von 2 μm bis 5 μm. Ebenso ist es wünschenswert, daß das Intervall L42 zwischen den Streifen106b der Pixelelektrode106 und das Intervall L41 zwischen den Streifen103b der Gegenelektrode103 ungefähr in einem Bereich von 1 μm bis 8 μm liegt. - Mittlerweile kann in Abhängigkeit von der Größe des Einheitspixels und der Anzahl der Streifen
103b und der Streifen106b die Breiten der Streifen103b und der Streifen106b und der Abstand dazwischen modifiziert werden. Jedoch ist bemerkenswert, daß bei der vorliegenden Ausführungsform 4 die Streifen103b und106b jeweils so festgelegt werden müssen, daß sie eine Breite haben, die in einem derartigen Bereich liegt, daß alle Flüssigkristallmoleküle, die über den Elektroden103 und106 liegen, im wesentlichen ausgerichtet sind. Vorzugsweise muß das Verhältnis der Breite P41 des Streifens103b der Breite P42 des Streifens106b so festgelegt werden, daß es in einem Bereich von ungefährt 0,2 bis ungefähr 4,0 liegt. Der Abstand l41 kann so festgelegt werden, daß er in einem Bereich von 0,1 μm bis 5,0 μm liegt. Jedoch sollte der Abstand141 kleiner sein als der Zellenspalt zwischen den beiden Substraten. - Eine Konfiguration eines zweiten oder oberen Substrats (nicht gezeigt in
21 und22 ), ein Ausrichtungszustand eines ersten und zweiten Ausrichtungsfilmes (nicht gezeigt in21 und22 ), ein Winkel zwischen einer Schleifachse und der x-Achse sind dieselben, wie bei der Ausführungsform 1. Ebenso ist die Ausrichtung eines Polarisieres und Analysieres (nicht gezeigt) dieselbe, wie diejene bei der Ausführungsform 1. - Eine Flüssigkristallschicht, die eine Anzahl von Molekülen einer Stangengestalt aufweist, ist zwischen dem ersten Substrat
100 und dem zweiten Ausrichtungsfilm (nicht gezeigt) plaziert. Die Flüssigkristallschicht ist ein nematisches Flüssigkristall und weist eine verdrillbare Struktur auf, die von der Abwesenheit oder der Gegenwart des elektrischen Feldes abhängt. - Wie in der Ausführungsform 1 beschrieben ist, wird die dieelektrische Anisotropie Δ∊ der Flüssigkristallmoleküle zu dem Zweck der Gewährleistung eines maximalen Transmissionsgrades im Hinblick auf den Winkel zwischen der Schleifachse und der x-Achse gewählt. Zusätzlich wird die Anisotropie des Brechungsindex Δn und des Zellenspaltes so festgelegt, daß das Produkt von Δn und dem Zellenspalt ungefähr in dem Bereich von etwa 0,2 μm bis 0,6 μm liegt.
- Im folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung der Flüssigkristallanzeige in Übereinstimmung mit der Ausführungsform 4 unter Bezugnahme auf die
21 und22 beschrieben. - Ein opaker Metallfilm wird auf einem transparenten unteren Substrat
100 abgeschieden. Der opake Metallfilm wird gemustert, um eine Anzahl von Gate-Busleitungen auszubilden, die ein Paar von Gate-Busleitungen101a und101b und eine gemeinsame Signalleitung102 enthalten. Um die Gate-Busleitungen101a und101b und die gemeinsame Signalleitung102 von einer leitenden Schicht zu isolieren, die während eines darauffolgenden Prozesses auszubilden ist, werden eine Gate-Isolierschicht112 auf dem sich ergebenden unteren Substrat10 abgeschieden. Der Gate-Isolierfilm wird entweder aus einer doppelschichtigen Isolierschicht oder durch anodische Oxidierung des Metalls für die Gate-Busleitungen101a und101b oder die gemeinsame Signalleitung102 hergestellt. Danach wird eine Kanalschicht105 aus Material, wie zum Beispiel amorphen Silicium auf einem ausgewählten Abschnitt der Gate-Busleitungen101a und101b ausgebildet. Danach wird opakes Metall auf der sich ergebenden Struktur abgeschieden und dann mit einem Muster versehen, um dadurch die Sourceelektrode109 und die Datenleitungen107a und107b auszubilden, die die Drain-Elektrode108 und den Dünnfilmtransistor110 enthalten. Die Drainelektrode108 überlappt sich mit einem gewählten Abschnitt eines einseitigen Anschlusses bzw. Endes der Kanalschicht105 und die Sourceelektrode109 überlappt sich mit einem gewählten Abschnitt des andersseitigen Anschlusses bzw. Endes. Als nächstes wird ein Schutzfilm115 über der sich ergebenden Struktur abgeschieden und dann mit einem Muster versehen, um ausgewählte Abschnitte der Sourceelektrode109 und der gemeinsamen Signalleitung102 freizulegen, um dadurch Kontaktlöcher auszubilden, die das Referenzsymbol C1 enthalten. Danach wird ein transparenter Leiter, wie zum Beispiel ICO mit einer gewählten Dicke abgeschieden und dann mit einem Muster versehen, um dadurch eine Gegenelektrode103 und eine Pixelelektrode106 auszubilden, die eine Struktur aufweisen, wie in21 gezeigt ist. Der folgende Prozeß ist derselbe, wie jener beim herkömmlichen Herstellungsprozeß von LCDs. Deshalb wird deren Beschreibung hierin absichtlich weggelassen. - Als nächstes wird der Betrieb der obigen Flüssigkristallanzeige unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
- Wenn ein elektrisches Feld nicht zwischen der Gegen- und Pixelelektrode
103 und106 erzeugt wird, wird ein einfallender Lichtstrahl nicht durch die Flüssigkristallschicht übertragen, und zwar aufgrund desselben Grundes, wie bei der vorliegenden Ausführungsform 1. - Auf der anderen Seite wird, wenn eine kritische Spannung jeweilig an die Gegenelektrode
103 und die Pixelelektrode106 angelegt wird, ein elektrisches Feld zwischen den Streifen103b der Gegenelektrode103 und der Streifen106b der Pixelelektrode106 erzeugt. Da der Abstand zwischen den Streifen103b und106b , sehr klein ist, wird eine kleine Anzahl von linearen Feldlinien und eine große Anzahl von parabolischen Feldlinien mit einer hohen Krümmung auf den oberen Oberflächen der Streifen103b und106b erzeugt. Da die parabolischen elektrischen Feldlinien auf nahezu allen oberen Oberflächen der Streifen103b und106b zwischen den benachbarten Streifen103b und106b induziert werden, werden nahezu alle Flüssigkristallmoleküle, die über allen Streifen der Elektroden liegen, d. h. im wesentlichen alle Flüssigkristallmoleküle innerhalb der Flüssigkristallschicht in Abhängigkeit von den Richtungen der parabolischen elektrischen Feldlinien in der Gegenwart des Feldes ausgerichtet. Der Grund dafür daß, im wesentlichen alle Flüssigkristallmoleküle durch das elektrische Feld ausgerichtet sind, ist, daß die Breiten der Streifen ausreichend klein sind, im Vergleich zu herkömmlichen LCDs, was zu der Erzeugung des parabolischen elektrischen Feldes sogar in dem Zentralbereich der oberen Oberflächen der Streifen103b und106b führt. Infolgedessen gelangt einfallendes Licht durch die zentralen Abschnitte der Streifen103b und106b sowie durch Räume dazwischen und Randabschnitten bzw. Kantenabschnitten davon, was zu einer hohen Durchlässigkeit bzw. einem hohen Transmissionsgrad und einem hohen Öffnungsverhältnis führt. -
23 zeigt eine iso-Kontrast-Kurve gemäß dem Betrachtungswinkel bei der vorliegenden Ausführungsform 1–4, und23B zeigt eine iso-Kontrast-Kurve gemäß herkömmlicher LCDs. In den23A und23B sind alle Punkte auf dem Bildschirm mit einer x-y-Ebene und einer z-Achse normal zu der x-y-Ebene koordiniert, wobei ϕ der Azimuthwinkel ist, der sich von 0 Grad bis 360 Grad ändert und θ der Polarwinkel ist (er wird hierin auch als „η” bezeichnet), der sich von –90 Grad auf 90 Grad ändert. - In
23A zeigen die meisten Bereiche ein Kontrastverhältnis von zehn oder mehr, aber ein Kreissegment, das dem Azimuthwinkel von 0 Grad bis 90 Grad entspricht (rechts unten) zeigt teilweise einen Bereich mit einem Kontrastverhältnis weniger als zehn an seinem Randabschnitt. Auf der anderen Seite zeigt bei23B eine Mehrheit von Bereichen ein Kontrastverhältnis von weniger als zehn. Dieses Verhältnis zeigt an, daß der Bereich mit dem Kontrastverhältnis von ungefähr zehn eine weitere Verteilung in der Flüssigkristallanzeige der vorliegenden Erfindung hat, als in jener von herkömmlichen LCDs. -
24 zeigt die Abhängigkeit der Helligkeit des Betrachtungswinkels bei den vorliegenden Ausführungsformen 1 bis 4. In24 bezeichnet die Ziffer 90% einen Bereich, wo die Helligkeit oberhalb 90% liegt. Die Ziffer 70% bezeichnet einen Bereich, wo die Helligkeit oberhalb 70% liegt. In ähnlicher Weise bezeichnet jede %-Ziffer einen gezeigten Bereich, wo die Helligkeit oberhalb der Ziffergrenze liegt. - Wie in
24 gezeigt ist, zeigen alle gezeigten Bereiche eine gleichförmige Helligkeit bzw. Leuchtdichte von 10% oder mehr. Deshalb wird ein exzessives Weißphänomen, bei dem eine große Lichtmenge mit einem Azimuth-Betrachtungswinkel von 180 Grad übertragen bzw. durchgelassen wird, und ein exzessives Schwarzphänomen, bei dem eine geringe Lichtmenge bei einem Azimuth-Betrachtungswinkel von 0 Grad durchgelassen bzw. übertragen wird, nicht erzeugt, was eine deutlich unterschiedliche Charakteristik von dem herkömmlichen TN-Modus darstellt. -
25 ist ein vereinfachter Graph, der eine Lichtübertragung gemäß der Treiberspannung zeigt, die an die Pixel-Elektrode angelegt wird. In der26 sind a1 und a2 Transmissionsgradkurven der Flüssigkristallanzeige gemäß den vorliegenden Ausführungsformen 1 bis 3 der vorliegenden Erfindung, wohingegen a3 die Transmissionskurve der Flüssigkristallanzeige gemäß den herkömmlichen LCDs mit dem allgemeinen IPS-Modus darstellt. Hier entspricht a1 einem Fall, in dem die Anisotropie des Brechungsindex Δn 0,08 beträgt, a2 entspricht einem Fall, in dem die Anisotropie des Brechungsindex Δn 0,1 beträgt, und a3 entspricht einem Fall, in dem die Anisotropie des Brechungsindex Δn 0,1 beträgt. - Wie in
25 gezeigt ist, ist der Transmissionsgrad der Flüssigkristallanzeige gemäß den Ausführungsformen 1 bis 4 jenem der Flüssigkristallanzeige mit dem IPS-Modus gemäß den herkömmlichen Bauelementen bzw. Vorrichtungen überlegen. Vergleicht man a1 und a2, so ist bemerkenswert, daß die Flüssigkristallanzeige mit einem höheren Index der Brechungsanisotropie eine überlegene Transmissionsgradcharakteristik im Vergleich zu der Flüssigkristallanzeige mit geringerer Anisotropie des Brechungsindex zeigt. Falls die Anisotropie des Brechungsindex Δn sehr hoch ist, verbessert sich jedoch der Transmissionsgrad, aber eine Farbverschiebung kann erzeugt werden. Deshalb muß, um die Farbverschiebung zu vermeiden, der Flüssigkristall mit einer geeigneten Anisotropie des Brechungsindex Δn gewählt werden. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen festgelegt. Zum Beispiel können dieselben Effekte durch Ausbildung der Streifen46b ,66b , oder86b einer jeden Pixel-Elektrode46 ,66 oder86 derartig erzielt werden, daß ihre Breiten P12, P22 und P32 größer sind als die Breiten des freigelegten Abschnittes der Gegenelektroden43 ,63 oder83 . - Wie oben beschrieben wurde, sind die Gegen- und Pixel-Elektroden beide aus transparenten Material ausgebildet, der Abstand zwischen den beiden Elektroden ist so ausgebildet, daß er kleiner ist als der Zellenspalt, die Breiten der beiden Elektroden sind so ausgebildet, daß sie ausreichend schmal sind, so daß die parabolische Feldlinienkomponente, die durch beide Seiten davon erzeugt wird, im wesentlichen Flüssigkristallmoleküle, die über den beiden Elektroden liegen, bewegt. Infolgedessen kann ein hoher Transmissionsgrad im Vergleich zu jenem der herkömmlichen Vorrichtungen erzielt werden.
- Darüber hinaus wird das Öffnungsverhältnis stark verbessert, da die Gegen- und Pixel-Elektrode aus einem transparenten Material ausgebildet ist.
- Da der Abstand zwischen der Gegenelektrode und der Pixel-Elektrode sehr klein ist, werden parabolische Feldlinienkomponenten mit einer hohen Krümmung und hoher Intensität erzeugt, um dadurch effektiv die Flüssigkristallmoleküle zu bewegen, die über den beiden Elektroden liegen. Infolgedessen wird die Reaktionszeit stark verbessert.
- Zusätzlich kann, da der Abstand zwischen der Gegen- und Pixel-Elektrode kleiner ist als der Zellenspalt, die Schwellenspannung abgesenkt werden, und zwar im Vergleich zu der Flüssigkristallanzeige herkömmlicher Vorrichtungen, wobei der Abstand größer als der Zellenspalt ist.
- Weiter wird ein breiter Betrachtungswinkel erzielt.
- Darüber hinaus ist ein zusätzlicher Einebnungsprozeß nicht erforderlich, da der Höhenunterschied zwischen den Zähler- und den Pixel-Elektroden verringert werden kann. Infolgedessen wird der Schleifprozeß leichter.
- Verschiedene andere Variationen sind den den Fachmann klar. Zum Beispiel kann die Pixel-Elektrode und die Gegenelektrode mit gewissen Modifikationen ausgetauscht werden.
- Die Erfindung betrifft weitere Ausführungsformen, welche Teil der Beschreibung sind. Vorteilhafte Merkmale von verschiedenen Ausführungsformen können miteinander in einer Ausführungsform kombiniert sein. Die bevorzugten Ausführungsformen und/oder Merkmale der Erfindung sind wie folgt:
Ausführungsform nr. 1. Flüssigkristallanzeige, die folgendes umfasst:
ein erstes Substrat und ein zweites Substrat, wobei das erste Substrat gegenüberliegend dem zweiten Substrat und davon um einen ersten Abstand beabstandet angeordnet ist, wobei die Substrate eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche gegenüberliegend der inneren Oberfläche aufweisen;
eine Flüssigkristallschicht, die zwischen den inneren Oberflächen der Substrate geschichtet ist, wobei die Flüssigkristallschicht eine Anzahl von Flüssigkristallmolekülen enthält;
eine erste Elektrode, die auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats ausgebildet ist, wobei die erste Elektrode eine erste Breite aufweist;
eine zweite Elektrode, die auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats ausgebildet ist,
wobei die zweite Elektrode eine zweite Breite aufweist und von der ersten Elektrode um einen zweiten Abstand beabstandet ist, wobei die erste Elektrode und die zweite Elektrode dazu in der Lage ist, die Flüssigkristallmoleküle auszurichten, indem ein elektrisches Feld verwendet wird, das zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode erzeugt wird,
wobei die erste und die zweite Elektrode aus einem transparenten Leiter hergestellt sind und der erste Abstand größer hinsichtlich der Länge ist als der zweite Abstand. - Ausführungsform nr. 2. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 1, bei welcher die erste und die zweite Elektrode jeweils eine Breite in einem derartigen Umfang aufweisen, dass die Flüssigkristallmoleküle, die über den Oberflächen der Elektroden liegen, im wesentlichen durch das elektrische Feld ausgerichtet bzw. orientiert sind.
- Ausführungsform nr. 3. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 1, bei welcher der zweite Abstand ungefähr in einem Bereich von 0,1 μm bis 5,0 μm liegt.
- Ausführungsform nr. 4. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 1, bei welcher ein Verhältnis der zweiten Breite zu der ersten Breite ungefähr in einem Bereich von 0,2 bis 4,0 liegt.
- Ausführungsform nr. 5. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 1, bei welcher die erste und die zweite Breite jeweils in einem Bereich von 1 μm bis 8 μm liegen.
- Ausführungsform nr. 6. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 5, bei welcher die Flüssigkristallmoleküle derartig angeordnet sind, dass in Abwesenheit des elektrischen Feldes ihre längeren Achsen parallel zu den Oberflächen des ersten und zweiten Substrats sind, wo hingegen in der Anwesenheit des elektrischen Feldes die optischen Achsen eines einfallenden Lichts parallel oder normal zu der elektrischen Feldrichtung sind.
- Ausführungsform nr. 7. Flüssigkristall nach Ausführungsform nr. 5, die weiter eine erste Ausrichtungsschicht umfasst, die über der inneren Oberfläche des ersten Substrats ausgebildet ist, und eine zweite Ausrichtungsschicht umfasst, die über der inneren Oberfläche des zweiten Substrats ausgebildet ist, wobei die erste Ausrichtungsschicht eine erste Schleifachse bzw. Reibachse umfasst, die um einen ersten gewählten Winkel sich von der elektrischen Feldrichtung unterscheidet, und die Flüssigkristallmoleküle in einer Richtung der ersten Schleifachse in der Gegenwart des elektrischen Feldes ausrichtet, und wobei die zweite Ausrichtungsschicht eine zweite Schleifachse umfasst, die sich um einen zweiten gewählten Winkel von der elektrischen Feldrichtung unterscheidet, und die Flüssigkristallmoleküle in einer Richtung der zweiten Schleifachse in der Gegenwart des elektrischen Feldes anordnet.
- Ausführungsform nr. 8. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 7, bei welchem die Flüssigkristallmoleküle einen Vor-Neigungs-Winkel aufweisen, wobei der Vor-Neigungs-Winkel ungefähr in einem Bereich von 0 Grad bis 10 Grad liegt.
- Ausführungsform nr. 9. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 8, bei welchem sich die erste Schleifachse um 180 Grad von der zweiten Schleifachse unterscheidet.
- Ausführungsform nr. 10. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 9, die weiter einen Polarisierer, der auf der äußeren Oberfläche des ersten Substrats angeordnet ist, und einen Analysierer, der auf der äußeren Oberfläche des zweiten Substrats angeordnet ist, umfasst, wobei der Polarisierer eine Polarisierachse in einer gegebenen Richtung aufweist, wobei die Polarisierachse optisch mit der Flüssigkristallschicht in Beziehung steht, wobei der Analysierer eine absorbierende Achse in einer gegebenen Richtung hat, wobei die absorbierende Achse in einer optischen Beziehung zu dem Polarisierer steht.
- Ausführungsform nr. 11. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 10, bei welcher ein Winkel zwischen der Polarisierachse des Polarisierers und der ersten Schleifachse der ersten Ausrichtungsschicht ungefähr in einem Bereich von 0 Grad bis 90 Grad liegt und ein Winkel zwischen der Absorbierachse des Analysierers und der Polarisierachse des Polarisierers ungefähr 90 Grad beträgt.
- Ausführungsform nr. 12. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 11, bei welcher, wenn ein Winkel zwischen der ersten Schleifachse und der elektrischen Feldrichtung ungefähr in einem Bereich von 0 Grad bis 45 Grad liegt, die dielektrische Anisotropie der Flüssigkristallschicht negativ ist, wohingegen, wenn ein Winkel zwischen der ersten Schleifachse und der elektrischen Feldrichtung ungefähr in einem Bereich von 45 Grad bis 90 Grad liegt, die dielektrische Anisotropie des Flüssigkristalls positiv ist.
- Ausführungsform nr. 13. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 12, bei welcher die Flüssigkristallschicht ein nematisches Flüssigkristall ist und ein Produkt der Anisotropie des Brechungsindex der Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallschicht und des ersten Abstandes ungefähr in einem Bereich von 0,2 μm bis 0,6 μm liegt.
- Ausführungsform nr. 14. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 5, bei welcher die Flüssigkristallschicht ein nematischer Flüssigkristall ist und ein Produkt aus der Anisotropie des Brechungsindex und der Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallschicht und der erste Abstand ungefähr in einem Bereich von 0,2 μm bis 0,6 μm liegt.
- Ausführungsform nr. 15. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 5, bei welchem die erste Elektrode eine Gegenelektrode ist, an die ein gemeinsames Signal angelegt wird, und die zweite Elektrode eine Pixel-Elektrode ist, an die ein Anzeigensignal angelegt wird.
- Ausführungsform nr. 16. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 1, bei welchem der transparente Leiter ITO ist.
- Ausführungsform nr. 17. Flüssigkristallanzeige, die folgendes umfasst:
ein erstes Substrat und ein zweites Substrat, wobei das erste Substrat gegenüberliegend dem zweiten Substrat angeordnet ist und in einem ersten Abstand davon angeordnet ist, wobei die Substrate eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche gegenüberliegend der inneren Oberfläche umfassen;
eine Flüssigkristallschicht, die zwischen den inneren Oberflächen der Substrate geschichtet ist, wobei die Flüssigkristallschicht eine Anzahl von Flüssigkristallmolekülen enthält;
eine erste Elektrode, die auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats ausgebildet ist, wobei die erste Elektrode eine Anzahl von Streifen umfasst, wobei jeder Streifen eine erste Breite hat und um einen zweiten Abstand von einem anderen, dazu benachbarten Streifen beabstandet ist; und
eine zweite Elektrode, die auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats ausgebildet ist, wobei die zweite Elektrode eine Anzahl von Streifen umfasst, wobei jeder Streifen zwischen den Streifen der ersten Elektrode angeordnet ist, eine zweite Breite hat und um einen dritten Abstand von einem anderen Streifen, der dazu benachbart ist, beabstandet ist, wobei die Streifen der zweiten Elektrode von jedem der Streifen der ersten Elektrode, die dazu benachbart ist, um einen vierten Abstand beabstandet sind;
eine Isolierschicht zum Isolieren der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode voneinander, bei welcher die erste Elektrode und die zweite Elektrode jeweils aus einem transparenten Leiter hergestellt sind,
bei welcher der erste Abstand hinsichtlich der Länge größer ist als der vierte Abstand und die zweite Breite kleiner ist als der zweite Abstand und die erste Breite kleiner ist als der dritte Abstand;
bei welcher die Streifen der ersten und zweiten Elektroden jeweils eine Breite bis zu einem solchen Umfang aufweisen, dass die Flüssigkristallmoleküle, die über den Streifen der ersten Elektrode und den Streifen der zweiten Elektrode liegen, im wesentlichen bei der Gegenwart des elektrischen Feldes, das zwischen den Streifen der ersten Elektrode und den Streifen der zweiten Elektrode erzeugt wird, ausgerichtet sind. - Ausführungsform nr. 18. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 17, bei welcher der transparente Leiter ITO ist.
- Ausführungsform nr. 19. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 18, bei welcher der vierte Abstand ungefähr in einem Bereich von 0,1 μm bis 5 μm liegt.
- Ausführungsform nr. 20. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 19, bei welcher ein Verhältnis der zweiten Breite zu der ersten Breite ungefähr in einem Bereich von 0,2 bis 4,0 Liegt.
- Ausführungsform nr. 21. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 20, bei welcher die erste Breite und die zweite Breite jeweils ungefähr in einem Bereich von 1 μm bis 8 μm liegt.
- Ausführungsform nr. 22. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 21, bei welcher die erste Elektrode weiter einen ersten Körper umfasst, der einseitige Enden der Streifen der ersten Elektrode miteinander verbindet.
- Ausführungsform nr. 23. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 22, bei welcher die erste Elektrode weiter einen ersten Verbindungsabschnitt umfasst, wobei der erste Verbindungsabschnitt einseitige Enden der Streifen der ersten Elektrode miteinander verbindet, und der erste Verbindungsabschnitt mit dem ersten Körper überlappt ist.
- Ausführungsform nr. 24. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 23, bei welcher die erste Elektrode weiter einen zweiten Körper umfasst, um die andersseitigen Enden der Streifen miteinander zu verbinden, und die erste Elektrode weiter einen zweiten Verbindungsabschnitt umfasst und mit dem zweiten Körper überlappt ist.
- Ausführungsform nr. 25. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 22, bei welcher die erste Elektrode weiter einen zweiten Verbindungsabschnitt parallel zu dem ersten Körper der ersten Elektrode umfasst, um die andersseitigen Enden der Streifen zu verbinden.
- Ausführungsform nr. 26. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 23, die weiter eine erste Ausrichtungsschicht umfasst, die auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats ausgebildet ist, und eine zweite Ausrichtungsschicht umfasst, die auf der inneren Oberfläche des zweiten Substrats ausgebildet ist, wobei die erste Ausrichtungsschicht eine erste Schleifachse aufweist, die um einen ersten gewählten Winkel von der elektrischen Feldrichtung abweicht, und die Flüssigkristallmoleküle auf eine Richtung der ersten Schleifachse in der Gegenwart des elektrischen Feldes ausgerichtet werden, und wobei die zweite Ausrichtungsschicht eine zweite Schleifachse aufweist, die sich um einen zweiten gewählten Winkel von der elektrischen Feldrichtung unterscheidet und die Flüssigkristallmoleküle auf eine Richtung der zweiten Schleifachse in der Gegenwart des elektrischen Feldes ausrichtet.
- Ausführungsform nr. 27. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 26, bei welcher die Flüssigkristallmoleküle einen Vor-Neigungs-Winkel aufweisen, wobei der Vor-Neigungs-Winkel in etwa in einem Bereich von 0 Grad bis 10 Grad liegt.
- Ausführungsform nr. 28. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 27, bei welcher die erste Schleifachse in der ersten Ausrichtungsschicht um ungefähr 180 Grad von der zweiten Schleifachse der zweiten Ausrichtungsschicht abweicht.
- Ausführungsform nr. 29. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 28, die weiter einen Polarisierer, der auf der äußeren Oberfläche des ersten Substrats angeordnet ist, und einen Analysierer, der auf der äußeren Oberfläche des zweiten Substrats angeordnet ist, aufweist, wobei der Polarisierer eine polarisierende Achse in einer gegebenen Richtung umfasst, wobei die Polarisiererachse in einer optischen Beziehung mit der Flüssigkristallschicht steht, wobei der Analysierer eine absorbierende Achse in einer gegebenen Richtung hat, wobei die absorbierende Achse in einer optischen Beziehung mit dem Polarisierer steht.
- Ausführungsform nr. 30. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 29, bei welcher ein Winkel zwischen der polarisierenden Achse des Polarisierers und der ersten Schleifachse der ersten Ausrichtungsschicht ungefähr 0 Grad oder 90 Grad beträgt, und ein Winkel zwischen der absorbierenden Achse des Analysierers und der polarisierenden Achse des Polarisierers ungefähr 90 Grad beträgt.
- Ausführungsform nr. 31. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 30, bei welcher, wenn ein Winkel zwischen der ersten Schleifachse und der elektrischen Feldrichtung ungefähr in einem Bereich von 0 Grad bis 45 Grad liegt, die dielektrische Anisotropie der Flüssigkristallschicht negativ ist, wohingegen, wenn ein Winkel zwischen der ersten Schleifachse und der elektrischen Feldrichtung ungefähr in einem Bereich von 45 Grad bis 90 Grad liegt, die dielektrische Anisotropie des flüssigen Kristalls positiv ist.
- Ausführungsform nr. 32. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 31, bei welcher die Flüssigkristallschicht ein nematisches Flüssigkristall ist und ein Produkt der Anisotropie des Brechungsindex der Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallschicht und des ersten Abstands ungefähr in einem Bereich von 0,2 μm bis 0,6 μm liegt.
- Ausführungsform nr. 33. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 17, bei welcher die zweite Breite dieselbe ist wie der zweite Abstand und die erste Breite dieselbe ist wie der dritte Abstand.
- Ausführungsform nr. 34. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 33, bei welcher ein Verhältnis der zweiten Breite zu der ersten Breite ungefähr in einem Bereich von 0,2 bis 4 liegt.
- Ausführungsform nr. 35. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 34, bei welcher die erste und die zweite Breite jeweils in einem Bereich von 1 μm bis 8 μm liegen.
- Ausführungsform nr. 36. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 35, bei welcher die erste Elektrode weiter einen ersten Körper parallel zu der ersten Richtung umfasst, um die andersseitigen Enden der Streifen miteinander zu verbinden.
- Ausführungsform nr. 37. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 36, bei welcher die erste Elektrode weiter einen ersten Verbindungsabschnitt umfasst und mit dem ersten Körper überlappt.
- Ausführungsform nr. 38. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 37, bei welcher die erste Elektrode weiter einen zweiten Körper umfasst und die zweite Elektrode weiter einen zweiten Verbindungsabschnitt parallel zu dem zweiten Körper umfasst, um die andersseitigen Enden der Streifen davon zu verbinden.
- Ausführungsform nr. 39. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 36, bei welcher die erste Elektrode weiter einen zweiten Verbindungsabschnitt umfasst, um die andersseitigen Enden der Streifen davon zu verbinden.
- Ausführungsform nr. 40. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 37, die weiter eine erste Ausrichtungsschicht umfasst, die auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats ausgebildet ist, und eine zweite Ausrichtungsschicht umfasst, die auf der inneren Oberfläche des zweiten Substrats ausgebildet ist, wobei die erste Ausrichtungsschicht eine erste Schleifachse umfasst, die sich um einen ersten gewählten Winkel von der elektrischen Feldrichtung unterscheidet, und die Flüssigkristallmoleküle auf eine Richtung der ersten Schleifachse in der Gegenwart des elektrischen Feldes ausrichtet, und wobei die zweite Ausrichtungsschicht eine zweite Schleifachse aufweist, die sich um einen zweiten gewählten Winkel von der elektrischen Feldrichtung unterscheidet, und die Flüssigkristallmoleküle auf eine Richtung der zweiten Schleifachse in der Gegenwart des elektrischen Feldes ausrichtet.
- Ausführungsform nr. 41. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 40, bei welcher die Flüssigkristallmoleküle einen Vor-Neigungs-Winkel haben, wobei der Vor-Neigungs-Winkel ungefähr in einem Bereich von 0 Grad bis 10 Grad liegt.
- Ausführungsform nr. 42. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 41, bei welcher die erste Schleifachse der ersten Ausrichtungsschicht sich um ungefähr 180 Grad von der zweiten Schleifachse der zweiten Ausrichtungsschicht unterscheidet.
- Ausführungsform nr. 43. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 42, die weiter einen Polarisierer umfasst, der auf der äußeren Oberfläche des ersten Substrats angeordnet ist, und einen Analysierer umfasst, der auf der äußeren Oberfläche des zweiten Substrats angeordnet ist, wobei der Polarisierer eine polarisierende Achse in einer gegebenen Richtung hat, wobei die polarisierende Achse in einer optischen Beziehung zu der Flüssigkristallschicht steht, wobei der Analysierer eine absorbierende Achse in einer gegebenen Richtung hat, wobei die absorbierende Achse in einer optischen Beziehung zu dem Polarisierer steht.
- Ausführungsform nr. 44. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 43, bei welcher ein Winkel zwischen der polarisierenden Achse des Polarisierers und der ersten Schleifachse der ersten Ausrichtungsschicht ungefähr 0 Grad oder 90 Grad beträgt, und ein Winkel zwischen der absorbierenden Achse des Analysierers und der polarisierenden Achse des Polarisierers ungefähr 90 Grad beträgt.
- Ausführungsform nr. 45. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 44, bei welcher, wenn ein Winkel zwischen der ersten Schleifachse und der elektrischen Feldrichtung ungefähr in einem Bereich von 0 Grad bis 45 Grad liegt, die dielektrische Anisotropie der Flüssigkristallschicht negativ ist, während, wenn ein Winkel zwischen der ersten Schleifachse und der elektrischen Feldrichtung ungefähr in einem Bereich von 45 Grad bis 90 Grad liegt, die dielektrische Anisotropie des Flüssigkristalls positiv ist.
- Ausführungsform nr. 46. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 45, bei welcher die Flüssigkristallschicht ein nematisches Flüssigkristall ist und ein Produkt der Anisotropie des Brechungsindex der Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallschicht und des ersten Abstands ungefähr in einem Bereich von 0,2 μm bis 0,6 μm liegt.
- Ausführungsform nr. 47. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 17, bei welcher die zweite Breite größer ist als der zweite Abstand und die erste Breite größer ist als der dritte Abstand.
- Ausführungsform nr. 48. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 16, bei welcher die Gate-Busleitungen, Daten-Busleitungen und gemeinsame Signalleitungen auf einem Element Metall oder einer Legierung von wenigstens zwei Elementen ausgebildet sind, die aus der Gruppe gewählt sind, die aus Al, Mo, Ti, W, Ta und Cr bestehen.
- Ausführungsform nr. 49. Flüssigkristallanzeige wie in Ausführungsform nr. 16 beansprucht, bei welcher ein Produkt der Anisotropie des Brechungsindex der Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallschicht und des ersten Abstandes ungefähr in einem Bereich von 0,2 μm bis 0,6 μm liegt.
- Ausführungsform nr. 50. Flüssigkristallanzeige, die folgendes umfasst:
ein erstes und zweites Substrat, wobei das erste Substrat gegenüberliegend dem zweiten Substrat um einen ersten Abstand beabstandet angeordnet ist, wobei jedes Substrat eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche gegenüberliegend der inneren Oberfläche aufweist;
eine Flüssigkristallschicht, die zwischen den inneren Oberflächen der zwei Substrate geschichtet ist, wobei die Flüssigkristallschicht eine Anzahl von Flüssigkristallmolekülen enthält;
eine erste Elektrode, die auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats ausgebildet ist, wobei die erste Elektrode eine quadratische bzw. rechteckige Rahmenstruktur aufweist;
eine zweite Elektrode, die auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats ausgebildet ist,
wobei die zweite Elektrode eine Anzahl von Streifen umfasst, wobei die Streifen jeweils angeordnet sind, um mit der ersten Elektrode zu überlappen und um eine erste Breite und einen zweiten Abstand dazwischen zu haben, wobei die Oberfläche der ersten Elektrode teilweise durch Räume zwischen den Streifen freigelegt ist, wobei die freigelegten Abschnitte der ersten Elektrode jeweils eine Breite aufweisen, die dem zweiten Abstand entspricht; eine Isolierschicht zum Isolieren der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode voneinander, bei welcher die erste und die zweite Elektrode jeweils aus einem transparenten Leiter hergestellt sind,
bei welcher der erste Abstand zwischen dem ersten und zweiten Substrat größer ist, als die Dicke der Isolierschicht, und eine zweite Breite und die erste Breite jeweils in einem derartigen Umfang ist, dass die Flüssigkristallmoleküle oberhalb der freigelegten Abschnitte der ersten Elektrode und der Streifen der zweiten Elektrode im wesentlichen durch das elektrische Feld ausgerichtet sind, das zwischen den freigelegten Abschnitten der ersten Elektrode und den Streifen der zweiten Elektrode erzeugt wird. - Ausführungsform nr. 51. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 50, bei welcher der transparente Leiter ITO ist.
- Ausführungsform nr. 52. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 51, bei welcher ein Verhältnis der Breite des Streifens zu dem zweiten Abstand zwischen den Streifen der ersten Elektrode ungefähr in einem Bereich von 0,2 bis 5 liegt.
- Ausführungsform nr. 53. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 52, bei welcher die Breite des Streifens ungefähr in einem Bereich von 1 μm bis 8 μm liegt.
- Ausführungsform nr. 54. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 53, bei welcher ein Verhältnis des Intervalls zwischen den Streifen der ersten Elektrode zu dem ersten Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat ungefähr in einem Bereich von 0,1 bis 5 liegt.
- Ausführungsform nr. 55. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 54, bei welcher die erste Elektrode weiter einen ersten Verbindungsabschnitt parallel zu der ersten Richtung zum Verbinden einseitiger Enden des Streifens miteinander umfasst, wobei der erste Verbindungsabschnitt mit der zweiten Elektrode überlappt.
- Ausführungsform nr. 56. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 55, bei welcher die erste Elektrode weiter einen zweiten Verbindungsabschnitt parallel zu der ersten Richtung umfasst, um die andersseitigen Enden der Streifen miteinander zu verbinden, wobei der zweite Verbindungsabschnitt mit der zweiten Elektrode überlappt.
- Ausführungsform nr. 57. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 55, die weiter eine erste Ausrichtungsschicht umfasst, die auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats ausgebildet ist, und eine zweite Ausrichtungsschicht umfasst, die auf der inneren Oberfläche des zweiten Substrats ausgebildet ist, wobei die erste Ausrichtungsschicht eine erste Schleifachse hat, die sich um einen ersten gewählten Winkel von der elektrischen Feldrichtung unterscheidet, und die Flüssigkristallmoleküle auf eine erste Richtung der ersten Schleifachse in Abwesenheit des elektrischen Feldes ausrichtet, und wobei die zweite Ausrichtungsschicht eine zweite Schleifachse umfasst, die sich um einen zweiten gewählten Winkel von der elektrischen Feldrichtung unterscheidet, und die Flüssigkristallmoleküle auf eine erste Richtung der zweiten Schleifachse in der Gegenwart des elektrischen Feldes ausrichtet.
- Ausführungsform nr. 58. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 57, bei welcher die Flüssigkristallmoleküle einen Vor-Neigungs-Winkel aufweisen, wobei der Vor-Neigungs-Winkel ungefähr in einem Bereich zwischen 0 Grad bis 10 Grad liegt.
- Ausführungsform nr. 59. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 58, bei welcher die erste Schleifachse der ersten Ausrichtungsschicht sich um 180 Grad von der zweiten Schleifachse der zweiten Ausrichtungsschicht unterscheidet.
- Ausführungsform nr. 60. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 59, die weiter einen Polarisierer, der auf der äußeren Oberfläche des ersten Substrats angeordnet ist, und einen Analysierer, der auf der äußeren Oberfläche des zweiten Substrats angeordnet ist, aufweist, wobei der Polarisierer eine Polarisierachse in einer gegebenen Richtung hat, wobei die Polarisierachse in einer optischen Beziehung zu der Flüssigkristallschicht steht, wobei der Analysierer eine absorbierende Achse in einer gegebenen Richtung hat, wobei die absorbierende Achse in einer optischen Beziehung zu dem Polarisierer steht.
- Ausführungsform nr. 61. Flüssigkristallanzeige nach Ausführugsform nr. 60, bei welcher ein Winkel zwischen der Polarisierachse des Polarisierers und der ersten Schleifachse der ersten Ausrichtungsschicht ungefähr in einem Bereich von 0 Grad oder 90 Grad liegt und ein Winkel zwischen der Absorbierachse des Analysierers und der Polarisierachse des Polarisierers ungefähr 90 Grad beträgt.
- Ausführungsform nr. 62. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 61, bei welcher, wenn ein Winkel zwischen der ersten Schleifachse und der elektrischen Feldrichtung ungefähr in einem Bereich von 0 Grad bis 45 Grad liegt, die dielektrische Anisotropie der Flüssigkristallschicht negativ ist, wohingegen, wenn ein Winkel zwischen der ersten Schleifachse und der elektrischen Feldrichtung ungefähr in einem Bereich von 45 Grad bis 90 Grad liegt, die dielektrische Anisotropie des Flüssigkristalls positiv ist.
- Ausführungsform nr. 63. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 62, bei welcher die Flüssigkristallschicht ein nematischer Flüssigkristall ist und ein Produkt der Anisotropie des Brechungsindex der Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallschicht und des ersten Abstandes ungefähr in einem Bereich von 0,2 μm bis 0,6 μm liegt.
- Ausführungsform nr. 64. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 50, bei welcher die Flüssigkristallschicht ein nematischer Flüssigkristall ist und ein Produkt der Anisotropie des Brechungsindex der Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallschicht und der erste Abstand ungefähr in einem Bereich von 0,2 μm bis 0,6 μm liegt.
- Ausführungsform nr. 65. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 50, bei welcher die Gate-Busleitungen, Daten-Busleitungen und gemeinsame Signalleitungen auf einem Element-Metall oder einer Legierung ausgebildet sind, die aus wenigstens zwei Elementen besteht, die aus einer Gruppe gewählt sind, die aus Al, Mo, Ti, W, Ta und Cr gebildet ist.
- Ausführungsform nr. 66. Flüssigkristallanzeige, die folgendes aufweist:
ein erstes Substrat und ein zweites Substrat, wobei das erste Substrat gegenüberliegend dem zweiten Substrat angeordnet ist und um einen ersten Abstand beabstandet angeordnet ist, wobei jedes Substrat eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche gegenüberliegend der inneren Oberfläche aufweist;
eine Flüssigkristallschicht, die zwischen den inneren Oberflächen der Substrate geschichtet ist, wobei die Flüssigkristallschicht eine Anzahl von Flüssigkristallmolekülen enthält;
eine erste Elektrode, die auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats ausgebildet ist, wobei die erste Elektrode eine Anzahl von Streifen umfasst, wobei jeder Streifen eine erste Breite hat und um einen zweiten Abstand von einem anderen dazu benachbarten Streifen beabstandet ist; und
eine zweite Elektrode, die auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats ausgebildet ist,
wobei die zweite Elektrode eine Anzahl von Streifen umfasst, wobei jeder Streifen zwischen den Streifen der ersten Elektrode angeordnet ist, eine zweite Breite hat und um einen dritten Abstand von einem anderen dazu benachbarten Streifen beabstandet ist, wobei jeder Streifen der zweiten Elektrode von jedem Streifen der dazu benachbarten ersten Elektrode um einen vierten Abstand beabstandet ist,
bei welcher die erste Elektrode und die zweite Elektrode jeweils aus einem transparenten Leiter hergestellt sind,
bei welcher der erste Abstand hinsichtlich der Länge größer ist als der vierte Abstand und die zweite Breite kleiner ist als der zweite Abstand und die erste Breite feiner ist als der dritte Abstand,
bei welcher die Streifen der ersten und zweiten Elektroden auf einer Ebene mit selbem Niveau angeordnet sind, und
bei welcher die Streifen der ersten und zweiten Elektroden jeweils eine Breite in einem derartigen Umfang haben, dass die Flüssigkristallmoleküle, die über den Streifen der ersten Elektrode und den Streifen der zweiten Elektrode liegen, im wesentlichen in der Gegenwart des elektrischen Feldes, das zwischen den Streifen der ersten Elektrode und den Streifen der zweiten Elektrode erzeugt wird, ausgerichtet sind. - Ausführungsform nr. 67. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 66, bei welcher der transparente Leiter ITO ist.
- Ausführungsform nr. 68. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 67, bei welcher der vierte Abstand im wesentlichen im Bereich von 0,1 μm bis 5 μm liegt.
- Ausführungsform nr. 69. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 67, bei welcher ein Verhältnis der zweiten Breite zu der ersten Breite im wesentlichen in einem Bereich von 0,2 bis 4,0 liegt.
- Ausführungsform nr. 70. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 69, bei welcher die erste Breite und die zweite Breite jeweils ungefähr in einem Bereich von 1 μm bis 8 μm liegen.
- Ausführungsform nr. 71. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 67, bei welcher die erste Elektrode weiter einen ersten Körper umfasst, der einseitige Enden der Streifen der ersten Elektrode miteinander verbindet.
- Ausführungsform nr. 72. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 71, bei welcher die zweite Elektrode weiter einen Verbindungsabschnitt umfasst, wobei der Verbindungsabschnitt einseitige Enden der Streifen der zweiten Elektrode miteinander verbindet, und wobei der Verbindungsabschnitt mit dem ersten Körper der ersten Elektrode überlappt.
- Ausführungsform nr. 73. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 72, bei welcher die erste Elektrode weiter einen zweiten Körper umfasst, der sich von einem der beiden äußersten Streifen der Streifen der ersten Elektrode erstreckt, wobei der zweite Körper parallel zu dem ersten Körper ist und zwischen dem Verbindungsabschnitt der zweiten Elektrode und einer Gate-Elektrode benachbart zu dem Verbindungsabschnitt angeordnet ist.
- Ausführungsform nr. 74. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 67, bei welcher die Flüssigkristallschicht ein nematisches Flüssigkristall ist und ein Produkt der Anisotropie des Brechungsindex der Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallschicht und des ersten Abstandes ungefähr in einem Bereich von 0,2 μm bis 0,6 μm liegt.
- Ausführungsform nr. 75. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 67, die weiter eine erste Ausrichtungsschicht umfasst, die auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats ausgebildet ist, und eine zweite Ausrichtungsschicht umfasst, die auf der inneren Oberfläche des zweiten Substrats ausgebildet ist, wobei die erste Ausrichtungsschicht eine erste Schleifachse aufweist, die um einen ersten gewählten Winkel von der elektrischen Feldrichtung abweicht, und die Flüssigkristallmoleküle auf eine Richtung der ersten Schleifachse in der Gegenwart des elektrischen Feldes anordnet, und die zweite Ausrichtungsschicht eine zweite Schleifachse hat, die sich von dem zweiten ausgewählten Winkel von der Richtung des elektrischen Feldes unterscheidet, und die Flüssigkristallmoleküle auf eine Richtung bzw. in einer Richtung der zweiten Schleifachse in der Gegenwart des elektrischen Feldes anordnet.
- Ausführungsform nr. 76. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 75, bei welcher die Flüssigkristallmoleküle einen Vor-Neigungs-Winkel haben, wobei der Vor-Neigungs-Winkel ungefähr in einem Bereich von 0° bis 10° liegt.
- Ausführungsform nr. 77. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 76, bei welcher die erste Schleifachse der ersten Ausrichtungsschicht sich ungefähr um 180° von der zweiten Schleifachse der zweiten Ausrichtungsschicht unterscheidet.
- Ausführungsform nr. 78. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 77, die weiter einen Polarisierer umfasst, der auf der äußeren Oberfläche des ersten Substrats angeordnet ist, und einen Analysierer umfasst, der auf der äußeren Oberfläche des zweiten Substrats angeordnet ist, wobei der Polarisierer eine Polarisierachse in einer gegebenen Richtung hat, wobei die Polarisierachse optisch mit der Flüssigkristallschicht in Beziehung steht, wobei der Analysierer eine absorbierende Achse in einer gegebenen Richtung hat, wobei die absorbierende Achse optisch mit dem Polarisierer in Beziehung steht.
- Ausführungsform nr. 79. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 78, bei welcher ein Winkel zwischen der Polarisierachse des Polarisierers und der ersten Schleifachse der ersten Ausrichtungsschicht ungefähr 0° oder 90° beträgt, und ein Winkel zwischen der absorbierenden Achse des Analysierers und der polarisierenden Achse des Polarisierers ungefähr 90° beträgt.
- Ausführungsform nr. 80. Flüssigkristallanzeige nach Ausführungsform nr. 79, bei welcher, wenn ein Winkel zwischen der ersten Schleifachse und der elektrischen Feldrichtung ungefähr in einem Bereich von 0° bis 45° liegt, die dielektrische Anisotropie der Flüssigkristallschicht negativ ist, während, wenn ein Winkel zwischen der ersten Schleifachse und der elektrischen Feldrichtung ungefähr in einem Bereich von 45° bis 90° liegt, die dielektrische Anisotropie des Flüssigkristalls positiv ist.
- Ausführungsform nr. 81. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeige, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
ein erstes transparentes Substrat wird bereitgestellt;
eine erste transparente, leitende Schicht wird auf dem ersten transparenten Substrat ausgebildet;
ein erster Metallfilm wird auf dem ersten transparenten, leitenden Material ausgebildet;
der erste Metallfilm wird so mit einem Muster versehen, dass die erste transparente, leitende Schicht freigelegt wird, um eine Anzahl von Gate-Busleitungen und eine gemeinsame Signalleitung auszubilden;
der erste transparente Leiter wird mit einem Muster versehen, um eine Anzahl von zweiten Elektroden auszubilden;
ein Gate-Isolator auf der sich ergebenden Struktur wird ausgebildet, und zwar einschließlich der Gate-Busleitungen, gemeinsamen Signalleitungen und zweiten Elektroden;
eine Kanalschicht auf einem gewählten Abschnitt der Gate-Isolierschicht wird ausgebildet;
eine zweite transparente, leitende Schicht auf dem Gate-Isolator wird ausgebildet;
die zweite transparente, leitende Schicht wird mit einem Muster versehen, um mit der zweiten Elektrode zu überlappen, um eine Anzahl von ersten Elektroden auszubilden;
ein zweiter Metallfilm auf der Gate-Isolierschicht wird abgeschieden, und dann wird der zweite Metallfilm mit einem Muster versehen, um eine Anzahl von Daten-Busleitungen, Sources und Drains auszubilden;
und eine erste Ausrichtungsschicht wird auf der sich ergebenden Struktur ausgebildet. - Ausführungsform nr. 82. Verfahren nach Ausführungsform nr. 81, bei welchem das erste und zweite transparente, leitende Material ITO ist.
- Ausführungsform nr. 83. Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeige, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
ein erstes transparentes Substrat wird bereitgestellt;
eine erste transparente, leitende Schicht auf dem ersten transparenten Substrat wird ausgebildet;
die erste transparente, leitende Schicht wird mit einem Muster versehen, um eine Anzahl von zweiten Elektroden auszubilden;
ein erster Metallfilm wird auf der ersten transparenten, leitenden Schicht ausgebildet;
der erste Metallfilm wird mit einem Muster versehen, um eine Anzahl von Gate-Busleitungen und eine gemeinsame Signalleitung auszubilden, und zwar derartig, dass die gemeinsame Signalleitung in Kontakt mit einer jeden der zweiten Elektroden ist;
eine Gate-Isolierschicht wird auf der sich ergebenden Struktur ausgebildet, und zwar einschließlich der Gate-Busleitungen, der gemeinsamen Signalleitung und der zweiten Elektroden;
eine Kanalschicht auf einem gewählten Abschnitt der Gate-Isolierschicht wird ausgebildet; eine zweite transparente, leitende Schicht auf der Gate-Isolierschicht wird ausgebildet;
die zweite transparente, leitende Schicht wird mit einem Muster versehen, um mit der zweiten Elektrode zu überlappen, um eine Anzahl von ersten Elektroden auszubilden;
ein zweiter Metallfilm auf der Gate-Isolierschicht wird abgeschieden und dann der zweite Metallfilm mit einem Muster versehen, um eine Anzahl von Daten-Busleitungen, Sources und Drains auszubilden;
und eine erste Ausrichtungsschicht wird auf der sich ergebenden Struktur ausgebildet;
bei welchem der Schritt zum Ausbilden der Gate-Busleitungen und der gemeinsamen Signalleitung und der Schritt zum Ausbilden der zweiten Elektrode miteinander austauschbar sind. - Ausführungsform nr. 84. Verfahren nach Anspruch 83, bei welchem das erste und zweite transparente, leitende Material aus ITO ist.
- Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist wie folgt:
Flüssigkristallanzeige, die folgendes umfaßt: ein erstes Substrat und ein zweites Substrat, wobei das erste Substrat gegenüberliegend dem zweiten Substrat angeordnet ist und davon um einen ersten Abstand beabstandet ist, wobei jedes der Substrate eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche gegenüberliegend der inneren Oberfläche hat; eine Flüssigkristallanzeige zwischen der inneren Oberfläche des Substrats geschichtet ist, wobei die Flüssigkristallschicht eine Anzahl von Flüssigkristallmolekülen enthält; eine erste Elektrode, die auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats ausgebildet ist, wobei die erste Elektrode eine erste Breite hat; und eine zweite Elektrode, die auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats ausgebildet ist, wobei die zweite Elektrode eine zweite Breite hat und von der ersten Elektrode um einen zweiten Abstand beabstandet ist, wobei die erste Elektrode und die zweite Elektrode dazu in der Lage sind, Flüssigkristallmoleküle auszurichten, indem ein elektrisches Feld verwendet wird, das zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode erzeugt wird, bei welcher der erste Abstand größer hinsichtlich der Länge ist als der zweite Abstand und die erste und die zweite Elektrode jeweils eine Breite in einem derartigen Umfang hat, daß die Flüssigkristallmoleküle oberhalb der ersten und zweiten Elektrode im wesentlichen durch das elektrische Feld ausgerichtet sind. Die erste und die zweite Elektrode sind dabei aus einem transparenten Leiter hergestellt.
Claims (10)
- Flüssigkristallanzeige, die Folgendes umfasst: ein erstes Substrat (
40 ) und ein zweites Substrat, wobei das erste Substrat (40 ) gegenüberliegend dem zweiten Substrat und davon um einen Zellenspalt (d) beabstandet angeordnet ist, wobei die Substrate eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche aufweisen; eine Flüssigkristallschicht zwischen den inneren Oberflächen der Substrate, wobei die Flüssigkristallschicht eine Anzahl von Flüssigkristallmolekülen enthält; eine erste Elektrode (43 ) mit einem Streifen (43b ) einer ersten Breite (P11) und eine zweite Elektrode (46 ) mit einem Streifen (46b ) einer zweiten Breite (P12), die auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats (40 ) ausgebildet sind, wobei der Streifen (46b ) der zweiten Elektrode (46 ) von dem Streifen (43b ) der ersten Elektrode (43 ) um einen Abstand (L13) beabstandet ist; wobei der Streifen (43b ) der ersten Elektrode (43 ) und der Streifen (46b ) der zweiten Elektrode (46 ) dazu in der Lage sind, die Flüssigkristallmoleküle auszurichten, indem ein elektrisches Feld (E) verwendet wird, das zwischen dem Streifen (43b ) der ersten Elektrode (43 ) und dem Streifen (46b ) der zweiten Elektrode (46 ) erzeugt werden kann; wobei die erste (43 ) und die zweite (46 ) Elektrode aus einem transparenten Leiter hergestellt sind und der Zellenspalt (d) größer ist als der Abstand (L13); wobei die erste Breite (P11) und die zweite Breite (P12) derart sind, dass auch die Flüssigkristallmoleküle, die über den Oberflächen der Streifen (43b ,46b ) der Elektroden (43 ,46 ) liegen, durch das elektrische Feld (E) ausgerichtet und/oder orientiert werden; wobei das elektrische Feld (E) ein parabolisches elektrisches Feld mit elektrischen Kraftlinien mit eher parabolischer als geradliniger Gestalt ist; wobei die erste Elektrode (43 ) mehrere der Streifen (43b ) mit jeweils der ersten Breite (P11) aufweist und die Streifen (43b ) jeweils mit einem ersten Abstand (L11) von einem anderen, dazu benachbarten Streifen (43b ) beabstandet sind; wobei die zweite Elektrode (46 ) mehrere der Streifen (46b ) mit jeweils der zweiten Breite (P12) aufweist und die Streifen (46b ) jeweils mit einem zweiten Abstand (L12) von einem anderen Streifen (46b ), der dazu benachbart ist, beabstandet sind; wobei jeder Streifen (46b ) der zweiten Elektrode (46 ) zwischen den Streifen (43b ) der ersten Elektrode (43 ) angeordnet ist, wobei die Streifen (46b ) der zweiten Elektrode (46 ) von jedem der Streifen (43b ) der ersten Elektrode (43 ), die dazu benachbart sind, um den Abstand (L13) beabstandet sind; wobei eine Isolierschicht (44 ) die erste Elektrode (43 ) und die zweite Elektrode (46 ) voneinander isoliert; wobei die zweite Breite (P12) kleiner ist als der erste Abstand (L11) und die erste Breite (P11) kleiner ist als der zweite Abstand (L12); und wobei die erste Elektrode (43 ) weiter einen ersten Körper (43a ) der ersten Elektrode (43 ) umfasst, wobei der erste Körper (43a ) der ersten Elektrode (43 ) einseitige Enden der Streifen (43b ) der ersten Elektrode (43 ) miteinander verbindet. - Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 1, wobei die zweite Elektrode (
46 ) weiter einen ersten Körper (46a ) der zweiten Elektrode (46 ) parallel zu einer ersten Richtung umfasst, wobei der erste Körper (46a ) der zweiten Elektrode (46 ) einseitige Enden der Streifen (46b ) der zweiten Elektrode (46 ) miteinander verbindet und mit dem ersten Körper (43a ) der ersten Elektrode (43 ) überlappt ist. - Flüssigkristallanzeige nach Ansprach
1 , bei welcher die erste Elektrode (43 ) weiter einen zweiten Körper (43c ) der ersten Elektrode (43 ) parallel zu einer ersten Richtung umfasst, um die anderseitigen Enden der Streifen (43b ) der ersten Elektrode (43 ) miteinander zu verbinden. - Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 2, bei welcher die zweite Elektrode (
46 ) weiter einen zweiten Körper (46c ) der zweiten Elektrode (46 ) parallel zu der ersten Richtung umfasst, um die anderseitigen Enden der Streifen (46b ) der zweiten Elektrode (46 ) miteinander zu verbinden. - Flüssigkristallanzeige, die Folgendes umfasst: ein erstes Substrat (
40 ) und ein zweites Substrat, wobei das erste Substrat (40 ) gegenüberliegend dem zweiten Substrat und davon um einen Zellenspalt (d) beabstandet angeordnet ist, wobei die Substrate eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche aufweisen; eine Flüssigkristallschicht zwischen den inneren Oberflächen der Substrate, wobei die Flüssigkristallschicht eine Anzahl von Flüssigkristallmolekülen enthält; eine erste Elektrode (43 ) mit einem Streifen (43b ) einer ersten Breite (P11) und eine zweite Elektrode (46 ) mit einem Streifen (46b ) einer zweiten Breite (P12), die auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats (40 ) ausgebildet sind, wobei der Streifen (46b ) der zweiten Elektrode (46 ) von dem Streifen (43b ) der ersten Elektrode (43 ) um einen Abstand (L13) beabstandet ist; wobei der Streifen (43b ) der ersten Elektrode (43 ) und der Streifen (46b ) der zweiten Elektrode (46 ) dazu in der Lage sind, die Flüssigkristallmoleküle auszurichten, indem ein elektrisches Feld (E) verwendet wird, das zwischen dem Streifen (43b ) der ersten Elektrode (43 ) und dem Streifen (46b ) der zweiten Elektrode (46 ) erzeugt werden kann; wobei die erste (43 ) und die zweite (46 ) Elektrode aus einem transparenten Leiter hergestellt sind und der Zellenspalt (d) größer ist als der Abstand (L13); wobei die erste Breite (P11) und die zweite Breite (P12) derart sind, dass auch die Flüssigkristallmoleküle, die über den Oberflächen der Streifen (43b ,46b ) der Elektroden (43 ,46 ) liegen, durch das elektrische Feld (E) ausgerichtet und/oder orientiert werden; wobei das elektrische Feld (E) ein parabolisches elektrisches Feld mit elektrischen Kraftlinien mit eher parabolischer als geradliniger Gestalt ist; wobei die erste Elektrode (43 ) mehrere der Streifen (43b ) mit jeweils der ersten Breite (P11) aufweist und die Streifen (43b ) jeweils mit einem ersten Abstand (L11) von einem anderen, dazu benachbarten Streifen (43b ) beabstandet sind; wobei die zweite Elektrode (46 ) mehrere der Streifen (46b ) mit jeweils der zweiten Breite (P12) aufweist und die Streifen (46b ) jeweils mit einem zweiten Abstand (L12) von einem anderen Streifen (46b ), der dazu benachbart ist, beabstandet sind; wobei jeder Streifen (46b ) der zweiten Elektrode zwischen den Streifen (43b ) der ersten Elektrode angeordnet ist, wobei die Streifen (46b ) der zweiten Elektrode (46 ) von jedem der Streifen (43b ) der ersten Elektrode (43 ), die dazu benachbart sind, um den Abstand (L13) beabstandet sind; wobei eine Isolierschicht (44 ) die erste Elektrode und die zweite Elektrode voneinander isoliert; wobei die zweite Breite (P12) gleich dem ersten Abstand (L11) ist und die erste Breite (P11) gleich dem zweiten Abstand (L12) ist; und wobei die erste Elektrode (43 ) weiter einen ersten Körper (43a ) der ersten Elektrode (43 ) parallel zu einer ersten Richtung umfasst, um die an einer Seite angeordneten Enden der Streifen (43b ) der ersten Elektrode (43 ) miteinander zu verbinden. - Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 5, bei welcher die zweite Elektrode (
46 ) weiter einen ersten Körper (46c ) der zweiten Elektrode (46 ) parallel zu der ersten Richtung umfasst, wobei der erste Körper (46a ) der zweiten Elektrode (46 ) die an einer Seite angeordneten Enden der Streifen (46b ) der zweiten Elektrode (46 ) miteinander verbindet und mit dem ersten Körper (43a ) der ersten Elektrode (43 ) überlappt. - Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 5, bei welcher die erste Elektrode (
43 ) weiter einen zweiten Körper (43c ) der ersten Elektrode (43 ) parallel zu der ersten Richtung umfasst, um die anderseitigen Enden der Streifen (43b ) der ersten Elektrode (43 ) miteinander zu verbinden. - Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 6, bei welcher die zweite Elektrode (
46 ) weiter einen zweiten Körper (46c ) der zweiten Elektrode (46 ) parallel zu der ersten Richtung umfasst, um die anderseitigen Enden der Streifen (46b ) der zweiten Elektrode (46 ) miteinander zu verbinden. - Flüssigkristallanzeige, die Folgendes umfasst: ein erstes (
60 ) und zweites (72 ) Substrat, wobei das erste Substrat (60 ) gegenüberliegend dem zweiten Substrat (72 ) um einen Zellenabstand (d22) beabstandet angeordnet ist, wobei jedes Substrat (60 ,72 ) eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche aufweist; eine Flüssigkristallschicht (77 ) zwischen den inneren Oberflächen der zwei Substrate (60 ,72 ), wobei die Flüssigkristallschicht (77 ) eine Anzahl von Flüssigkristallmolekülen enthält; eine erste Elektrode (63 ), die auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats (60 ) ausgebildet ist, wobei die erste Elektrode (63 ) eine quadratische oder rechteckige Struktur aufweist; eine zweite Elektrode (66 ), die auf der inneren Oberfläche des ersten Substrats (60 ) ausgebildet ist, wobei die zweite Elektrode (66 ) eine Anzahl von Streifen (66b ) aufweist, die mit der ersten Elektrode (63 ) überlappen, die eine erste Breite (P22) aufweisen und die jeweils mit einem Abstand (L22) von einem anderen Streifen (66b ), der dazu benachbart ist, beabstandet sind, wobei die Oberfläche der ersten Elektrode (63 ) teilweise durch Räume zwischen den Streifen (66b ) freigelegt ist, wobei die freigelegten Abschnitte der ersten Elektrode (63 ) jeweils eine zweite Breite aufweisen, die dem Abstand (L22) entspricht; eine Isolierschicht (64 ) zum Isolieren der ersten Elektrode (63 ) und der zweiten Elektrode (66 ) voneinander; wobei die erste (63 ) und die zweite (66 ) Elektrode aus einem transparenten Leiter hergestellt sind; wobei die erste Elektrode (63 ) und die Streifen (66b ) der zweiten Elektrode (66 ) dazu in der Lage sind, die Flüssigkristallmoleküle auszurichten, indem ein elektrisches Feld (E) verwendet wird, das zwischen der ersten Elektrode (63 ) und den Streifen (66b ) der zweiten Elektrode (66 ) erzeugt werden kann; wobei der Zellenspalt (d22) zwischen dem ersten (60 ) und zweiten (72 ) Substrat größer ist als die Dicke der Isolierschicht (64 ), und die zweite Breite und die erste Breite (P22) jeweils derart sind, dass die Flüssigkristallmoleküle oberhalb der freigelegten Abschnitte der ersten Elektrode (63 ) und der Streifen (66b ) der zweiten Elektrode (66 ) durch das elektrische Feld (E) ausgerichtet werden, das zwischen den freigelegten Abschnitten der ersten Elektrode (63 ) und den Streifen (66b ) der zweiten Elektrode (66 ) erzeugt wird, wobei das elektrische Feld (E) ein parabolisches elektrisches Feld mit elektrischen Kraftlinien mit eher parabolischer als geradliniger Gestalt ist; wobei die zweite Elektrode (66 ) weiter einen ersten Körper (66a ) der zweiten Elektrode (66 ) parallel zu einer ersten Richtung umfasst, um an einer Seite angeordnete Enden des Streifens miteinander zu verbinden. - Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 9, bei welcher die zweite Elektrode (
66 ) weiter einen zweiten Körper (66c ) der zweiten Elektrode (6 ) parallel zu der ersten Richtung umfasst, um die andersseitigen Enden der Streifen (66b ) der zweiten Elektrode (66 ) miteinander zu verbinden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19824137A DE19824137B4 (de) | 1997-12-29 | 1998-05-29 | Flüssigkristallanzeige und Herstellungsverfahren dafür |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR19970076720 | 1997-12-29 | ||
KR97-76720 | 1997-12-29 | ||
KR98-9243 | 1998-03-18 | ||
KR1019980009243A KR100341123B1 (ko) | 1997-12-29 | 1998-03-18 | 고투과율및고개구율을갖는액정표시장치및그제조방법 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19861468B4 true DE19861468B4 (de) | 2012-02-09 |
Family
ID=37488194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19861468A Expired - Lifetime DE19861468B4 (de) | 1997-12-29 | 1998-05-29 | Flüssigkristallanzeige und Herstellungsverfahren dafür |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100341123B1 (de) |
DE (1) | DE19861468B4 (de) |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100709700B1 (ko) * | 1999-02-24 | 2007-04-19 | 삼성전자주식회사 | 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치용 기판 |
WO2001018597A1 (fr) | 1999-09-07 | 2001-03-15 | Hitachi, Ltd | Afficheur à cristaux liquides |
KR100683134B1 (ko) * | 2000-05-31 | 2007-02-15 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | 프린지 필드 구동 액정 표시 장치 |
KR20010108844A (ko) * | 2000-05-31 | 2001-12-08 | 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 | 프린지 필드 구동 액정 표시 장치 |
KR100663285B1 (ko) * | 2000-06-01 | 2007-01-02 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | 프린지 필드 구동 액정 표시 장치 |
KR100663286B1 (ko) * | 2000-06-01 | 2007-01-02 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | 프린지 필드 구동 액정 표시 장치 |
KR20020002134A (ko) * | 2000-06-29 | 2002-01-09 | 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 | 프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치 |
KR100683135B1 (ko) * | 2000-06-29 | 2007-02-15 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | 프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치 |
KR100756834B1 (ko) * | 2001-05-17 | 2007-09-07 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | 잔상 제거 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치 |
KR100900546B1 (ko) * | 2002-11-22 | 2009-06-02 | 삼성전자주식회사 | 액정 표시 장치 |
JP2005107489A (ja) | 2003-09-12 | 2005-04-21 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置及びその製造方法 |
KR100603829B1 (ko) | 2003-12-12 | 2006-07-24 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치 |
US7304709B2 (en) | 2003-12-12 | 2007-12-04 | Lg. Philips Lcd Co., Ltd. | Fringe field switching mode liquid crystal display device and method of fabricating the same |
KR101217661B1 (ko) * | 2005-03-25 | 2013-01-02 | 엘지디스플레이 주식회사 | 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이 기판과 그 제조방법 |
KR101255699B1 (ko) * | 2005-06-30 | 2013-04-17 | 엘지디스플레이 주식회사 | 프린지 필드 스위칭 모드의 액정 표시 장치 |
JP5148819B2 (ja) * | 2005-08-16 | 2013-02-20 | エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド | 液晶表示素子 |
EP2270583B1 (de) | 2005-12-05 | 2017-05-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Transflektive Flüssigkristallanzeige mit horizontaler elektrischer Feldkonfiguration |
KR100978369B1 (ko) * | 2005-12-29 | 2010-08-30 | 엘지디스플레이 주식회사 | 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이 기판과 그 제조방법 |
KR101282898B1 (ko) * | 2006-06-30 | 2013-07-05 | 엘지디스플레이 주식회사 | 횡전계 방식 액정표시장치 및 그 제조방법 |
JP4245036B2 (ja) | 2006-10-31 | 2009-03-25 | エプソンイメージングデバイス株式会社 | 液晶表示装置 |
TWI414864B (zh) | 2007-02-05 | 2013-11-11 | Hydis Tech Co Ltd | 邊緣電場切換模式之液晶顯示器 |
US8289489B2 (en) | 2009-08-17 | 2012-10-16 | Hydis Technologies Co., Ltd. | Fringe-field-switching-mode liquid crystal display and method of manufacturing the same |
KR101375243B1 (ko) | 2011-08-25 | 2014-03-19 | 부산대학교 산학협력단 | 수평 스위칭 모드 액정 표시 장치 |
KR101284379B1 (ko) * | 2011-09-02 | 2013-07-09 | 하이디스 테크놀로지 주식회사 | 액정표시장치 및 그 제조방법 |
JP5592907B2 (ja) | 2012-02-16 | 2014-09-17 | 株式会社東芝 | 液晶光学素子及び画像表示装置 |
JP5767186B2 (ja) | 2012-09-28 | 2015-08-19 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 表示装置及び電子機器 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3302332C2 (de) * | 1982-01-25 | 1992-01-09 | Kyocera Corp., Kyoto, Jp | |
JPH08190104A (ja) * | 1995-01-09 | 1996-07-23 | Alps Electric Co Ltd | 液晶表示素子 |
EP0732612A1 (de) * | 1995-03-17 | 1996-09-18 | Hitachi, Ltd. | Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit grossen Sichtwinkel |
DE19813490A1 (de) * | 1997-05-30 | 1998-12-03 | Hyundai Electronics Ind | Verfahren zur Erzeugung von zwei Domänen innerhalb einer Flüssigkristallschicht, LCD-Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung dieser Vorrichtung |
-
1998
- 1998-03-18 KR KR1019980009243A patent/KR100341123B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-05-29 DE DE19861468A patent/DE19861468B4/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3302332C2 (de) * | 1982-01-25 | 1992-01-09 | Kyocera Corp., Kyoto, Jp | |
JPH08190104A (ja) * | 1995-01-09 | 1996-07-23 | Alps Electric Co Ltd | 液晶表示素子 |
EP0732612A1 (de) * | 1995-03-17 | 1996-09-18 | Hitachi, Ltd. | Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit grossen Sichtwinkel |
DE19813490A1 (de) * | 1997-05-30 | 1998-12-03 | Hyundai Electronics Ind | Verfahren zur Erzeugung von zwei Domänen innerhalb einer Flüssigkristallschicht, LCD-Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung dieser Vorrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR19990062389A (ko) | 1999-07-26 |
KR100341123B1 (ko) | 2002-12-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19824137B4 (de) | Flüssigkristallanzeige und Herstellungsverfahren dafür | |
DE19861468B4 (de) | Flüssigkristallanzeige und Herstellungsverfahren dafür | |
DE19813490B4 (de) | Verfahren zur Erzeugung von zwei Domänen innerhalb einer Flüssigkristallschicht, LCD-Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung dieser Vorrichtung | |
DE69434011T2 (de) | Aktiv-Matrix-Flüssigkristallanzeigesystem | |
DE19861477B4 (de) | Flüssigkristallanzeige | |
DE102012111587B4 (de) | Flüssigkristallanzeigevorrichtung und Verfahren zum Herstellen derselben | |
DE69924184T2 (de) | Zerstreuender Spiegel und Methode zu seiner Herstellung und Reflektive Anzeigevorrichtung | |
DE102008058709B4 (de) | Arraysubstrat für Fringe-Field-Schaltmodus-Flüssigkristallanzeigevorrichtung und eine Fringe-Field-Schaltmodus-Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die dasselbe aufweist | |
DE69434302T2 (de) | Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung | |
DE69931094T2 (de) | Flüssigkristall Anzeige mit einer SiOxNy mehrschichtigen Schwarzmatrix | |
DE19749138C2 (de) | Flüssigkristallanzeigeeinheit | |
DE19829226B4 (de) | Flüssigkristallanzeige und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE102004031440A1 (de) | Kompensationsfilm, Herstellverfahren für einen solchen sowie LCD unter Verwendung eines solchen | |
DE102005030604B4 (de) | LCD mit großem Betrachtungswinkel sowie Herstellverfahren für dieses | |
DE10101251A1 (de) | Mehrbereichs-Flüssigkristallanzeige | |
DE602005003087T2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeige und Maske zur Verwendung darin | |
DE102004031108B4 (de) | In der Ebene schaltendes Flüssigkristalldisplay und Arraysubstrat für ein solches | |
WO2008092839A1 (de) | Phasenmodulierender lichtmodulator und verfahren zur gewährleistung einer minimalen amplitudenmodulation in phasenmodulierenden lichtmodulatoren | |
DE10331298A1 (de) | Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit cholesterischen Flüssigkristall | |
DE102005062807B4 (de) | Matrix-Substrat einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung und Verfahren zum Herstellen derselben | |
DE102006062859B4 (de) | IPS-Flüssigkristallanzeigevorrichtung | |
DE102006057333B4 (de) | IPS-Flüssigkristallanzeigevorrichtung | |
DE10101252B4 (de) | Multi-Domänen Flüssigkristallanzeige | |
DE60111288T2 (de) | Flüssigkristallanzeige | |
EP0864912B1 (de) | Reflexive ferroelektrische Flüssigkristallanzeige |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
Q172 | Divided out of (supplement): |
Ref document number: 19824137 Country of ref document: DE Kind code of ref document: P |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: ADVOTEC. PATENT- UND RECHTSANWAELTE, 80538 MUENCHE |
|
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: ADVOTEC. PATENT- UND RECHTSANWAELTE, DE Representative=s name: ADVOTEC. PATENT- UND RECHTSANWAELTE, 80538 MUENCHE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: HYDIS TECHNOLOGIES CO., LTD., KR Free format text: FORMER OWNER: BOE HYDIS TECHNOLOGY CO., LTD., ICHON, KR Effective date: 20120131 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: ADVOTEC. PATENT- UND RECHTSANWAELTE, DE Effective date: 20120131 |
|
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20120510 |
|
R071 | Expiry of right |