DE19924545B9

DE19924545B9 - Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE19924545B9
Application number: DE19924545A
Authority: DE
Inventors: Kyeong Jin Bucheon Kim; Jang Jin Seocho Yoo
Original assignee: LG Philips LCD Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 1998-05-30
Filing date: 1999-05-28
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2019-05-29
Also published as: JP4231590B2; JP2000029059A; US6335776B1; GB9912587D0; GB2337843A; DE19924545B4; FR2801408A1; DE19924545A1; FR2801408B1; GB2337843B

Abstract

Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit:
einem ersten Substrat und einem zweiten Substrat, wobei das erste Substrat und das zweite Substrat einander zugewandt sind,
einer Flüssigkristallschicht zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat,
einer Mehrzahl von in einer ersten Richtung auf dem ersten Substrat angeordneten Gatebusleitungen (1) und einer Mehrzahl von in einer zweiten Richtung auf dem ersten Substrat angeordneten Datenbusleitungen (3), so dass das erste Substrat in eine Mehrzahl von Pixelbereichen unterteilt ist,
einer gemeinsamen Elektrode (17) auf dem zweiten Substrat,
mindestens einer Pixelelektrode (13), welche mittels einer zugeordneten Datenbusleitung (3) elektrisch aufladbar ist, um die Flüssigkristallschicht im Zusammenwirken mit der gemeinsamen Elektrode (17) anzusteuern,
mindestens einer Seitenelektrode (15) auf derselben Schicht, auf welcher die Pixelelektrode (13) ausgebildet ist, wobei die Seitenelektrode (15) mit der gemeinsamen Elektrode (17) elektrisch verbunden ist; und
einer Passivierungsschicht, welche die Pixelelektrode (13) und die Seitenelektrode (15) von den Busleitungen...

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung (LCD), insbesondere eine Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Seiten- oder Zusatzelektrode auf einer Schicht, auf der die Pixelelektrode ausgebildet ist.
Kürzlich wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung vorgestellt, bei der das Flüssigkristallmaterial nicht ausgerichtet ist und das Flüssigkristallmaterial durch von Pixelelektroden isolierten Seitenelektroden angesteuert wird.
1a bis 1c zeigen Schnitte von Pixeleinheiten herkömmlicher LCDs.
Bei herkömmlichen LCDs sind eine Mehrzahl von Gatebusleitungen in einer ersten Richtung auf einem ersten Substrat angeordnet. Eine Mehrzahl von Datenbusleitungen sind in einer zweiten Richtung auf dem ersten Substrat angeordnet, wobei das erste Substrat in eine Mehrzahl von Pixelbereichen unterteilt wird. Ein Dünnschichttransistor (TFT) legt ein von der Datenbusleitung geliefertes Bildsignal an eine Pixelelektrode 13 auf einer Passivierungsschicht 4 an. Der Dünnschichttransistor ist an jedem Pixelbereich ausgebildet und weist eine Gateelektrode, eine Gateisolierschicht, eine Halbleiterschicht, eine Sourceelektrode und eine Drainelektrode, usw. auf. Eine Seitenelektrode 15 ist die Pixelelektrode 13 umrandend auf der Gateisolierschicht ausgebildet. Darauf ist die Passivierungsschicht 4 über der gesamten Oberfläche des ersten Substrats ausgebildet. Ein Teil der Pixelelektrode 13 überlappt die Seitenelektrode 15 (siehe 1a). Alternativ dazu ist die Pixelelektrode 13 auf der Gateisolierschicht ausgebildet und die Passivierungsschicht 4 ist über der gesamten Oberfläche des ersten Substrats ausgebildet. Eine Seitenelektrode 15 ist als ein die Pixelelektrode überlappendes Teil ausgebildet (siehe 1b). Darüberhinaus ist es möglich, die Pixelelektrode 13 mittels einem Ätzverfahren zu strukturieren und den Pixelbereich zu teilen (siehe 1c).
Auf einem zweiten Substrat 33 ist eine gemeinsame Elektrode 17 ausgebildet. Zusammen mit der Pixelelektrode 13 legt die gemeinsame Elektrode 17 ein elektrisches Feld an eine Flüssigkristallschicht an. Eine Seitenelektrode 15 und ein offener Bereich (Schlitz) 19 stören das an die Flüssigkristallschicht angelegte elektrische Feld. In einer Pixeleinheit werden Flüssigkristallmoleküle unterschiedlich angesteuert. Das heißt, daß beim Anlegen von Spannung an die LCD die Flüssigkristalldirektoren durch die dielektrische Energie aufgrund des gestörten elektrischen Feldes in eine erforderliche Position angeordnet werden.
Jedoch ist bei den LCDs der offene Bereich 19 in der gemeinsamen Elektrode oder in der Pixelelektrode 13 erforderlich und die Flüssigkristallmoleküle könnten stabil gesteuert werden, wenn der offene Bereich größer wäre. Wenn die Elektroden keinen offenen Bereich aufweisen oder die Weite des offenen Bereiches gering ist, ist die Störung des elektrischen Feldes, welche zum Aufteilen der Pixelbereiche erforderlich ist, zu gering. Wenn eine Spannung über einer Schwellenspannung V_th angelegt ist, ist die zum Stabilisieren der Flüssigkristalldirektoren erforderliche Zeit erhöht. Insbesondere kann die Reaktionszeit über 100 ms (Millisekunden) betragen. Zu diesem Zeitpunkt tritt Deklination von dem Bereich, in welchem die Flüssigkristalldirektoren parallel mit einer Transmittanzachse des Polarisierers sind, auf, wodurch die Helligkeit zurückgeht. Außerdem ist entsprechend dem Oberflächenzustand von LCDs die Flüssigkristalltextur von ungleichmäßiger Struktur.
Aus den Schriften US 5 576 863 A und US 5 748 276 A ist eine Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung bekannt, wobei die Pixelelektroden in eine Mehrzahl von Sub-Pixelelektroden geteilt sind, und wobei die Sub-Pixelelektroden mit voneinander verschiedenen Spannungen versorgt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Mehr-Domänen-LCD mit schnellem Ansprechverhalten und großer Helligkeit bei stabiler Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle zu schaffen.
Um die erfindungsgemäßen Ziele zu erreichen, weist ein Mehr-Domänen-LCD auf: ein erstes Substrat und ein zweites Substrat, welche einander zugewandt sind, eine Flüssigkristallschicht zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat, eine Mehrzahl von in einer ersten Richtung angeordneten Gatebusleitungen auf dem ersten Substrat und eine Mehrzahl von in einer zweiten Richtung angeordneten Datenbusleitungen auf dem ersten Substrat, welche Pixelbereiche festlegen, eine gemeinsame Elektrode auf dem zweiten Substrat, mindestens eine durch eine zugeordnete Datenbusleitung elektrisch geladene Pixelelektrode zum Ansteuern der Flüssigkristallschicht mit der gemeinsamen Elektrode, mindestens eine auf derselben Schicht wie die Pixelelektrode ausgebildete Seitenelektrode, wobei die Seitenelektrode mit der gemeinsamen Elektrode elektrisch verbunden ist, und eine Passivierungsschicht, welche die Pixelelektrode und die Seitenelektroden von den anderen Elektroden und Busleitungen isoliert.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung weist ein Verfahren zur Herstellung einer Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einem ersten Substrat und einem zweiten Substrat folgende Schritte auf: Ausbilden einer Mehrzahl von Gatebusleitungen in einer ersten Richtung auf dem ersten Substrat sowie einer Mehrzahl von Datenbusleitungen in einer zweiten Richtung auf dem ersten Substrat unter Festlegen eines Pixelbereiches; Ausbilden einer gemeinsamen Elektrode auf dem zweiten Substrat; Ausbilden einer Pixelelektrode, welche von der Datenbusleitung elektrisch geladen wird, um die Flüssigkristallschicht mit der gemeinsamen Elektrode anzusteuern; Ausbilden einer Seitenelektrode auf derselben Schicht, auf der die Pixelelektrode ausgebildet ist; Ausbilden einer elektrischen Verbindung zwischen der Seitenelektrode und der gemeinsamen Elektrode; Ausbilden einer Passivierungsschicht, welche die Pixelelektrode und die Seitenelektrode von anderen Elektroden und Busleitungen isoliert; und Ausbilden der Flüssigkristallschicht zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat.
Die Erfindung wird anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1a bis 1c Schnitte von Flüssigkristallanzeigevorrichtungen nach dem Stand der Technik,
2a bis 2d Draufsichten auf die Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
3a und 3b Schnitte entlang der Linien I-I und II-II der Flüssigkristallanzeigevorrichtung aus 2a,
4a bis 4c Draufsichten auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
5a bis 5c Draufsichten auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung,
6a bis 6d Draufsichten auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einer vierten Ausführungsform der Erfindung,
7a und 7b Schnitte der Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach 6a entlang der Linien III-III und IV-IV,
8a bis 8c Draufsichten auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einer fünften Ausführungsform der Erfindung,
9a bis 9c Draufsichten auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einer sechsten Ausführungsform der Erfindung,
10a bis 10d Draufsichten auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einer siebten Ausführungsform der Erfindung,
11a und 11b Schnitte der Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach 10a entlang der Linien V-V bzw. VI-VI,
12a bis 12c Draufsichten auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einer achten Ausführungsform der Erfindung,
13a bis 13c Draufsichten auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einer neunten Ausführungsform der Erfindung,
14a bis 14d Draufsichten auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einer zehnten Ausführungsform der Erfindung,
15 einen Schnitt der Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach 14a entlang der Linie VII-VII,
16a bis 16c Draufsichten auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einer elften Ausführungsform der Erfindung,
17a bis 17c Draufsichten auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einer zwölften Ausführungsform der Erfindung,
18a bis 18e Schnitte, aus denen eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens ersichtlich sind,
19a bis 19f Schnitte, aus denen eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens ersichtlich sind,
20a und 20b das obere Substrat und das untere Substrat der erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit unterschiedlichen Konfigurationen des Ausgleichsfilms, und
21a und 21b das obere Substrat und das untere Substrat gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wobei in 21a eine schwarze Matrix gezeigt ist und in 21b die schwarze Matrix nicht gezeigt ist.
Die erfindungsgemäße Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung weist ein erstes Substrat und ein zweites Substrat, wobei das erste Substrat und das zweite Substrat einander zugewandt angeordnet sind, eine Flüssigkristallschicht zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat, eine Mehrzahl von Gatebusleitungen, welche in einer ersten Richtung auf dem ersten Substrat angeordnet sind, und eine Mehrzahl von Datenbusleitungen, welche in einer zweiten Richtung auf dem ersten Substrat zum Bestimmen eines Pixelbereiches angeordnet sind, eine gemeinsamen Elektrode auf dem zweiten Substrat, eine Pixelelektrode, welche zum Ansteuern der Flüssigkristallschicht mit der gemeinsamen Elektrode von der Datenbusleitung elektrisch geladen wird, eine Seitenelektrode auf einer Schicht, auf welcher die Pixelelektrode ausgebildet ist, eine Passivierungsschicht unter der Pixelelektrode und unter der Seitenelektrode, um die Pixelelektrode und die Seitenelektrode von anderen Elektroden und Busleitungen zu isolieren, und eine Ausrichtungsschicht auf mindestens einem Substrat des ersten Substrats und des zweiten Substrats auf. Die Seitenelektrode ist in einem Bereich außerhalb eines Bereiches der Pixelelektrode ausgebildet. Die Passivierungsschicht weist BCB (Benzocyclobutein), Acrylharz, Polyimidverbindungen, Siliziumnitrid, oder Siliziumoxid auf. Der Pixelbereich ist in mindestens zwei Abschnitte unterteilt. In jedem Abschnitt werden die Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallschicht voneinander unterschiedlich angesteuert.
Die Ausrichtungsschicht ist in mindestens zwei Abschnitte unterteilt. In jedem Abschnitt werden die Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallschicht voneinander unterschiedlich ausgerichtet.
Mindestens einer der Abschnitte der Ausrichtungsschichtabschnitte ist als Ausrichtungsschicht ausgebildet oder kein Abschnitt der Ausrichtungsschichtabschnitte ist als Ausrichtungsschicht ausgebildet. Diesbezüglich kann mindestens ein Abschnitt der Ausrichtungsschichtabschnitte mit einem Reibeverfahren oder einem Fotoausrichtungsverfahren behandelt sein.
Die Flüssigkristallschicht weist Flüssigkristallmoleküle mit positiver dielektrischer Anisotropie oder Flüssigkristallmoleküle mit negativer dielektrischer Anisotropie auf. Aus den 2a bis 2d sind Draufsichten auf die Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach der ersten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich. Aus den 2a bis 2d ist eine Storage-On-Common Struktur ersichtlich. Es ist jedoch auch eine Storage-On-Gate Struktur möglich. Der durchgezogene Pfeil zeigt die Ausrichtung des oberen Substrats und der gestrichelte Pfeil zeigt die Ausrichtung des unteren Substrats.
Insbesondere ist aus 2a eine Vier-Bereichs (four domain) "+"-förmige Konfiguration ersichtlich, wobei alle vier Bereiche mit einer Ausrichtungsschicht versehen sind. Aus 2b ist eine Vier-Bereichs (four domain) "X"-förmige Konfiguration ersichtlich, wobei alle vier Bereiche mit der Ausrichtungsschicht versehen sind. Aus 2c ist eine Vier-Bereichs Konfiguration ersichtlich, wobei nur zwei der vier Bereiche mit der Ausrichtungsschicht versehen sind. Aus 2d ist eine Zwei-Bereichs (two domain) Konfiguration ohne Ausrichtungsschicht ersichtlich.
Aus den 3a und 3b sind Schnitte entlang der Linien a-a' bzw. b-b' aus 2a ersichtlich. Obwohl dies aus 3a und 3b nicht ersichtlich ist, kann eine Ausrichtungsschicht entweder auf dem ersten Substrat oder auf dem zweiten Substrat angeordnet sein oder eine Ausrichtungsschicht kann auf dem ersten Substrat und auf dem zweiten Substrat angeordnet sein.
Wie aus den 2a bis 2d und 3a bis 3b ersichtlich, weist die Erfindung eine Mehrzahl von Gatebusleitungen 1 auf, welche in einer ersten Richtung auf einem ersten Substrat angeordnet sind und eine Mehrzahl von Datenbusleitungen 3, welche in einer zweiten Richtung auf dem ersten Substrat angeordnet sind, einen TFT, eine Passivierungsschicht 4, eine Pixelelektrode 13, eine Seitenelektrode 15, eine gemeinsame Elektrode 17 auf einem zweiten Substrat 20 und eine Flüssigkristallschicht zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat auf.
Die Datenbusleitungen 3 und die Gatebusleitungen 1 unterteilen das erste Substrat in eine Mehrzahl von Pixelbereichen. Der TFT ist in jedem Pixelbereich ausgebildet und weist eine Gateelektrode 11, eine Gateisolierschicht, eine Halbleiterschicht 5, eine Ohmsche Kontaktschicht, sowie eine Sourceelektrode 7 und eine Drainelektrode 9 auf. Die Passivierungsschicht 4 ist auf dem TFT und auf den Datenbusleitungen 3 bevorzugt über der gesamten resultierenden Oberfläche des ersten Substrates ausgebildet. Die Pixelelektrode 13 ist an die Drainelektrode 9 angeschlossen und überlappt den TFT und/oder die Datenbusleitungen 3 und die Gatebusleitungen 1 auf der Passivierungsschicht 4. Die Seitenelektrode 15 ist in einem Abschnitt mit Ausnahme des Abschnittes, in welchem die Pixelelektrode 13 ausgebildet ist, auf der Passivierungsschicht ausgebildet. Die Seitenelektrode 15 und die Pixelelektrode 13 sind durch die Passivierungsschicht 4 voneinander getrennt, wodurch vermieden wird, daß die Gatebusleitung 1 und die Datenbusleitung 3 das verzerrte elektrische Feld der Seitenelektrode 15 beeinflussen. Die Passivierungsschicht 4 wird durch Aufbringen eines Materials wie Siliziumnitrit oder Siliziumoxid ausgebildet. Außerdem treten Kreuzkoppelungseffekte auf, wenn die Seitenelektrode 15 und die Pixelelektrode 13 den TFT und/oder die Datenbusleitung überlappen. Daher sind die Seitenelektrode und die Pixelelektrode 15 bzw. 13 derart ausgebildet, daß sie mittels der Passivierungsschicht als Zwischenschicht den TFT und/oder die Datenbusleitung nicht überlappen.
Beim Herstellen der LCD wird in jedem Pixelbereich auf dem ersten Substrat ein TFT ausgebildet, welcher einer Gateelektrode 11, eine Gateisolierschicht, eine Halbleiterschicht 5, eine Ohmsche Kontaktschicht, eine Sourceelektrode 7 und eine Drainelektrode 9 aufweist. Zu dieser Zeit wird eine Mehrzahl von Gatebusleitungen 1 und eine Mehrzahl von Datenbusleitungen 3 ausgebildet, wodurch das erste Substrat in eine Mehrzahl von Pixelbereichen unterteilt wird.
Die Gateelektrode 11, die Gatebusleitung 1, die Datenbusleitung 3, die Sourceelektrode 7, und die Drainelektrode 9 werden durch Aufbringen eines Metalls wie Al, Mo, Cr, Ta oder Al-Legierung usw. unter Verwenden einer Sputter- und Strukturierungstechnik ausgebildet. Die Halbleiterschicht 5 und die Ohmsche Kontaktschicht werden durch Aufbringen und Strukturieren einer amorphen Siliziumschicht (A-Si) bzw. einer dotierten amorphen Siliziumschicht (N⁺A-Si) unter Verwendung eines Plasma CVD-Verfahrens (Plasma chemical vapour deposition; Chemische Ausscheidung aus der Gasphase) ausgebildet. Die Gateisolierschicht wird ausgebildet durch Ablagerung mittels Plasma CVD and Patterning von SiN_x oder SiO_x. Die Seitenelektrode 15 und die Pixelelektrode werden durch Aufbringen eines Metalls wie ITO (Indiumzinnoxid), Al, Mo, Cr, Ta, Ti oder Al-Legierungen unter Verwendung eines Sputter-Ätz- und Strukturierverfahrens ausgebildet.
Es ist möglich, die Seitenelektrode und die Pixelelektrode durch einmaliges Strukturieren desselben Metalles oder durch zweimaliges Strukturieren verschiedener Metalle auszubilden.
Auf dem zweiten Substrat 20 wird die gemeinsame Elektrode 17 durch Auftragen von ITO unter Verwenden eines Sputter-Ätz- und Strukturierverfahrens ausgebildet. Die Flüssigkristallschicht wird durch Injizieren von Flüssigkristallmaterial zwischen das erste Substrat und das zweite Substrat ausgebildet.
Die Seitenelektrode 15 weist bevorzugt dasselbe oder im Wesentlichen dasselbe Potential wie die gemeinsame Elektrode auf. Dies wird dadurch erreicht, daß die Seitenelektrode 15 mit der gemeinsamen Elektrode elektrisch verbunden ist. Wenn beispielsweise die Potentialdifferenz zwischen der Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode 5 V beträgt, ist die Potentialdifferenz zwischen der Pixelelektrode und der Seitenelektrode ebenfalls 5 V.
Bei der erfindungsgemäßen LCD ist eine Ausrichtungsschicht über der gesamten Oberfläche des ersten und/oder des zweiten Substrates ausgebildet (nicht in den Figuren gezeigt). Die Ausrichtungsschicht umfaßt ein Material wie Materialien auf Basis von Polyamid oder Polyimid, PVA (Polyvinylalkohol), Polyamidcarbonsäure (polyamic acid) oder SiO₂. Wenn zum Bestimmen der Ausrichtung ein Reibverfahren verwendet wird, ist es möglich, ein beliebiges, für das Reibverfahren geeignetes Material zu verwenden.
Außerdem ist es möglich, die Ausrichtungsschicht aus einem fotoempfindlichen Material wie Materialien auf Basis von PVCN (Polyvinylcinnamat), PSCN (Polysiloxancinnamat) und CelCN (Cellulosecinnamat) herzustellen. Jedes beliebige für die Verwendung für die Fotoausrichtung geeignete Material kann verwendet werden. Einmaliges Bestrahlen der Ausrichtungsschicht mit Licht bestimmt die Ausrichtung oder Vorkipprichtung und den Kippwinkel. Das bei der Fotoausrichtung verwendete Licht ist bevorzugt ultraviolettes Licht, wobei unpolarisiertes Licht, linear polarisiertes Licht und teilpolarisiertes Licht verwendet werden kann.
Die Reibe- oder die Fotoausrichtungsbehandlung kann auf eines oder auf beides der ersten und zweiten Substrate angewendet werden. Auf jedem Substrat kann ein unterschiedliches Ausrichtungsverfahren angewendet werden.
Wie aus den 4 und 5 ersichtlich, wird mit dem Ausrichtungsverfahren eine Mehr-Domänen-LCD mit mindestens 2 Bereichen ausgebildet und die Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallschicht sind in den einzelnen Bereichen jeweils zueinander unterschiedlich ausgerichtet. Das heißt, daß wie aus 2a bis 2d ersichtlich, die Mehrfach-Bereiche (Multi domain) durch Teilen jedes Pixels in vier Bereiche erreicht wird, wie beispielsweise in einem "+"-förmigen oder "x"-förmigen Bereich, oder durch Aufteilen jedes Pixels in horizontaler, vertikaler und/oder diagonaler Richtung und unterschiedlicher Ausrichtungsbehandlung oder Ausbilden unterschiedlicher Ausrichtungen in jedem Bereich und auf jedem Substrat.
Der mit einer durchgehenden Linie dargestellte Pfeil und der mit einer gestrichelten Linie dargestellte Pfeil in den Figuren repräsentiert die Ausrichtungen jedes Bereiches des ersten bzw. des zweiten Substrats. Es ist möglich, auf mindestens einem Bereich der geteilten Bereiche kein Ausrichtungsverfahren durchzuführen. Außerdem ist es möglich, sämtliche Bereiche unausgerichtet zu belassen.
Aus den 4a bis 4c sind Draufsichten auf Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich. Die zweite Ausführungsform ist der ersten Ausführungsform ähnlich, mit der Ausnahme, daß die Seitenelektrode 15 nur auf der Seite der Datenbusleitung 3 ausgebildet ist. Das heißt, daß keine horizontale Seitenelektrode vorhanden ist. Deswegen ist der Pixelbereich nach der zweiten Ausführungsform breiter als jener nach der ersten Ausführungsform.
Außerdem werden die Mehrfachbereiche durch Unterteilen jedes Pixels in vier Bereiche, beispielsweise einen "+"-förmigen oder "x"-förmigen Bereich, oder durch Unterteilen jedes Pixels in horizontaler, vertikaler und/oder diagonaler Richtung und unterschiedlicher Ausrichtungsbehandlung oder Ausbilden von Ausrichtungen in jedem Bereich auf jedem Substrat erreicht. Es ist möglich, mindestens einen Bereich der unterteilten Bereiche unausgerichtet zu lassen. Es ist auch möglich, alle Bereiche unausgerichtet zu lassen.
Insbesondere ist aus 4a eine Zwei-Bereichs-Konfiguration ersichtlich, bei welcher beide Bereiche ausgerichtet sind. Aus 4b ist eine Vier-Bereichs-Konfiguration ersichtlich, wobei lediglich zwei der vier Bereiche ausgerichtet sind. Aus 4c ist eine Zwei-Bereichs-Konfiguration ohne Ausrichtung ersichtlich.
Die 5a bis 5c zeigen Draufsichten auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach der dritten Ausführungsform der Erfindung. Die dritte Ausführungsform der Erfindung ist ähnlich zu der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform der Erfindung, mit der Ausnahme, daß die Seitenelektrode 15 nur entlang der Seite der Gatebusleitung 1 ausgebildet ist, das heißt, daß keine vertikale Seitenelektrode ausgebildet ist. Aufgrund dessen ist der Pixelbereich größer als bei der ersten Ausführungsform und als bei der zweiten Ausführungsform. Die aus den 5a bis 5c ersichtliche Ausführungsform weist eine Storage-On-Common Struktur auf.
Außerdem werden die Mehrfachbereiche durch Unterteilen jedes Pixels in vier Bereiche, beispielsweise einen "+"-förmigen oder "x"-förmigen Bereich, oder durch Unterteilen jedes Pixels in horizontaler, vertikaler und/oder diagonaler Richtung und unterschiedlicher Ausrichtungsbehandlung oder Ausbilden von Ausrichtungen in jedem Bereich in auf jedem Substrat erreicht. Es ist möglich, mindestens einen Bereich der unterteilten Bereiche unausgerichtet zu lassen. Es ist auch möglich, alle Bereiche unausgerichtet zu lassen.
Aus den 6a bis 6d der Draufsichten einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einer vierten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich. Die 6a bis 6d sind den 2a bis 2d ähnlich, mit der Ausnahme, daß die Seitenelektrode 15 die Datenbusleitung unter Vergrößern des Öffnungsverhältnisses überlappt, wobei beispielsweise ein niedrig-dielektrisches Material wie BCB als Passivierungsschicht verwendet wird.
Aus den 7a und 7b sind Schnitte entlang der Linien A-A' und B-B' der aus der 6a ersichtlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung ersichtlich. Eine Ausrichtungsschicht kann entweder auf dem ersten Substrat oder auf dem zweiten Substrat ausgebildet sein oder eine Ausrichtungsschicht kann auf dem ersten Substrat und auf dem zweiten Substrat ausgebildet sein (nicht gezeigt). Bei der vierten Ausführungsform umfaßt die Passivierungsschicht BCB (Benzocyclobuten), Acrylharz oder Polyimidverbindungen usw. als eine organische Isolierschicht auf. Daher ist die Seitenelektrode entlang der Seite der Datenbusleitung 3 an einer beliebigen Stelle über der Datenbusleitung 3 ausgebildet und das Öffnungsverhältnis ist verbessert. Außerdem kann die Seitenelektrode relativ zu den ersten drei Ausführungsformen der Erfindung an einem beliebigen Ort positioniert sein, wodurch der Pixelbereich breiter als bei den ersten drei Ausführungsformen der Erfindung ist.
Bei der vierten Ausführungsform werden die Mehrfachbereiche durch Unterteilen jedes Pixels in vier Bereiche, beispielsweise einen "+"-förmigen oder "x"-förmigen Bereich, oder durch Unterteilen jedes Pixels in horizontaler, vertikaler und/oder diagonaler Richtung und unterschiedlicher Ausrichtungsbehandlung oder Ausbilden von Ausrichtungen in jedem Bereich auf jedem Substrat erreicht. Es ist möglich, mindestens einen Bereich der unterteilten Bereiche unausgerichtet zu lassen. Es ist auch möglich, alle Bereiche unausgerichtet zu lassen.
Aus den 8a bis 8c sind Draufsichten auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einer fünften Ausführungsform der Erfindung ersichtlich. Die fünfte Ausführungsform der Erfindung ist der vierten Ausführungsform der Erfindung ähnlich, mit der Ausnahme, daß die Seitenelektrode 15 an einem beliebigen Ort über der Datenbusleitung 3 ausgebildet ist. Daher ist der Pixelbereich breiter als nach der vierten Ausführungsform der Erfindung.
Bei der fünften Ausführungsform werden die Mehrfachbereiche durch unterteilen jedes Pixels in vier Bereiche, beispielsweise einen "+"-förmigen oder "x"-förmigen Bereich, oder durch Unterteilen jedes Pixels in horizontaler, vertikaler und/oder diagonaler Richtung und unterschiedlicher Ausrichtungsbehandlung oder Ausbilden von Ausrichtungen in jedem Bereich auf jedem Substrat erreicht. Es ist möglich, mindestens einen Bereich der unterteilten Bereiche unausgerichtet zu lassen. Es ist auch möglich, alle Bereiche unausgerichtet zu lassen.
Aus den 9a bis 9c sind Draufsichten auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einer sechsten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich. Die sechste Ausführungsform ist der vierten Ausführungsform und der fünften Ausführungsform der Erfindung ähnlich, mit der Ausnahme, daß die Seitenelektrode 15 an einem beliebigen Ort auf der Gatebusleitung 1 an der Seite ausgebildet ist, an welcher auch der TFT ausgebildet ist. Da die Pixelelektrode 13 die Datenbusleitung 3 verglichen mit der vierten Ausführungsform der Erfindung und mit der fünften Ausführungsform der Erfindung überlappt, ist das Öffnungsverhältnis verbessert.
Bei der sechsten Ausführungsform werden die Mehrfachbereiche durch Unterteilen jedes Pixels in vier Bereiche, beispielsweise einen "+"-förmigen oder "x"-förmigen Bereich, oder durch Unterteilen jedes Pixels in horizontaler, vertikaler und/oder diagonaler Richtung und unterschiedlicher Ausrichtungsbehandlung oder Ausbilden von Ausrichtungen in jedem Bereich auf jedem Substrat erreicht. Es ist möglich, mindestens einen Bereich der unterteilten Bereiche unausgerichtet zu lassen. Es ist auch möglich, alle Bereiche unausgerichtet zu lassen.
Wie aus den 10a bis 10b sowie 11a und 11b ersichtlich, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung auf: eine Mehrzahl von Gatebusleitungen 1, welche in einer ersten Richtung auf einem ersten Substrat 31 angeordnet sind, sowie eine Mehrzahl von Datenbusleitungen 3, welche in einer zweiten Richtung auf dem ersten Substrat angeordnet sind, einen TFT, eine Passivierungsschicht 37, eine Pixelelektrode 13 und eine Seitenelektrode 15.
Auf einem zweiten Substrat 33 sind eine Lichtschutzschicht 25 zum Abschirmen von Licht, welches im Bereich der Gatebusleitung 1 und der Datenbusleitung 3 und des TFT austritt, eine Farbfilterschicht 23 auf der Lichtschutzschicht, eine gemeinsame Elektrode 17 auf der Farbfilterschicht sowie eine Flüssigkristallschicht zwischen dem ersten Substrat 13 und dem zweiten Substrat 33 ausgebildet.
Die Datenbusleitungen 3 und die Gatebusleitungen 1 unterteilen das erste Substrat in eine Mehrzahl von Pixelbereichen. In jedem Pixelbereich ist ein TFT ausgebildet, welcher eine Gateelektrode 11, eine Gateisolierschicht 35, eine Halbleiterschicht 5, eine Ohmsche Kontaktschicht, eine Sourceelektrode 7, sowie eine Drainelektrode 9 aufweist. Die Passivierungsschicht 37 ist über dem gesamten ersten Substrat ausgebildet. Die Pixelelektrode 13 ist an die Drainelektrode angeschlossen und überlappt die Datenbusleitung 3 oder die Gatebusleitung 1 auf der Passivierungsschicht 37. Die Seitenelektrode 15 ist in einem Bereich, welcher den Bereich in welchem die Pixelelektrode 13 und der TFT ausgebildet sind, ausschließt, auf der Passivierungsschicht 37 ausgebildet.
Die Seitenelektrode 15 und die Pixelelektrode 13 sind mittels der Passivierungsschicht 37 voneinander getrennt, wodurch ein Beeinflussen des verzerrten elektrischen Feldes der Seitenelektrode 15 durch die Gatebusleitung 1 und/oder die Datenbusleitung 3 vermieden wird. Die Passivierungsschicht 37 wird durch Abscheiden eines Materials wie SiN_x oder SiO_x ausgebildet. Außerdem kann eine Kreuzkoppelung auftreten, wenn die Seitenelektrode 15 und die Pixelelektrode 13 den TFT und/oder die Datenbusleitung 3 überlappen. Deswegen sind die Seitenelektrode 15 und die Pixelelektrode 13 den TFT und/oder die Datenbusleitung nicht überlappend ausgebildet, wobei die Passivierungsschicht als eine Zwischenschicht dient.
Bei der aus den 10a bis 10d ersichtlichen Ausführungsform kann der diagonale Bereich der Seitenelektrode 15 durch einen rechtwinkligen Bereich ähnlich zu dem aus den 2a bis 2d ersichtlichen als Alternativausführungsform ersetzt werden.
Aus den 18a bis 18e sind Schnitte ersichtlich, welche die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung zeigen.
Beim Herstellen der erfindungsgemäßen LCD wird in jedem Pixelbereich auf dem ersten Substrat 13 ein TFT ausgebildet, welche eine Gateelektrode 11, eine Gateisolierschicht 35, eine Halbleiterschicht 5, eine Ohmsche Kontaktschicht, eine Sourceelektrode 7 und eine Drainelektrode 9 aufweist. Zu diesem Zeitpunkt werden eine Mehrzahl von Gatebusleitungen 1 und eine Mehrzahl von Datenbusleitungen 3 auf dem ersten Substrat ausgebildet, wodurch das erste Substrat in eine Mehrzahl von Pixelbereichen unterteilt wird.
Die Gateelektrode 11 und die Gatebusleitung 1 werden beispielsweise durch Sputter-Ätzen und Strukturieren eines Metalls wie Al, Mo, Cr, Ta oder Al-Legierungen ausgebildet, wie in 18a gezeigt. Die Gateisolierschicht 35 wird auf der Gateelektrode 11 durch Auftragen von SiN_x oder SiO_x unter Verwenden eines beispielsweise PCVD-Verfahrens (Plasma chemical vapour deposition; chemische Ausscheidung aus der Gasphase) ausgebildet. Die Halbleiterschicht und die Ohmsche Kontaktschicht werden durch Auftragen (mittels PCVD) und Strukturieren von amorphen Silizium (A-Si) bzw. dotierten amorphen Silizium (n⁺a-Si) ausgebildet, wie in 18b gezeigt. Die Datenbusleitung 3, die Sourceelektrode 7 und die Drainelektrode 9 werden beispielsweise durch Sputter-Ätzen und Strukturieren eines Metalls wie Al, Mo, Cr, Ta oder Al-Legierungen ausgebildet, wie aus 18c ersichtlich.
Anschließend wird eine Passivierungsschicht 37 mit BCB (Benzozyclobuten), Acrylharz, Materialien auf Polyimidbasis, SiN_x oder SiO_x über dem gesamten ersten Substrat ausgebildet, wie aus 18d ersichtlich. Eine Kontaktöffnung 39 wird über der Drainelektrode 9 ausgebildet, um durch die Kontaktöffnung 39 hindurch die Pixelelektrode an die Drainelektrode anzuschließen. Danach werden die Seitenelektrode und die Pixelelektrode beispielsweise durch Sputter-Ätzen und Strukturieren eines Metalls wie ITO (Indiumzinnoxid), Al, Mo, Cr, Ta, Ti oder Al-Legierungen ausgebildet, wie aus 18e ersichtlich.
Zu diesem Zeitpunkt ist es möglich, die Seitenelektrode 15 und die Pixelelektrode durch einmaliges Strukturieren desselben Metalls oder durch zweimaliges Strukturieren unterschiedlicher Metalle unterschiedlich auszubilden. Wenn die Seitenelektrode 15 und die Pixelelektrode 13 aus demselben Metall ausgebildet werden, werden die Seitenelektrode und die Pixelelektrode simultan unter Verwendung einer einzigen Maske ausgebildet. Alternativ dazu ist es möglich, die Seitenelektrode und die Pixelelektrode aus unterschiedlichen Materialien oder als Doppelschichten unter Verwendung zusätzlicher Masken auszubilden.
Um an die Seitenelektrode 15 eine Spannung (V_com) anlegen zu können, wird bevorzugt in jedem Eckbereich des Ansteuerbereiches des ersten Substrates 31 punktförmig Silber (Ag) aufgetragen. Zusammen mit dem zweiten Substrat 33 wird ein elektrisches Feld angelegt und die Flüssigkristallmoleküle werden durch die Potentialdifferenz gesteuert. Die Spannung (V_com) wird an die Seitenelektrode 15 angelegt, indem die punktförmigen Ag-Stellen an die Seitenelektrode angeschlossen werden, was gleichzeitig mit dem Ausbilden der Seitenelektrode aus ITO erfolgen kann.
Die Seitenelektrode 15 weist dasselbe oder im Wesentlichen das gleiche Potential wie die gemeinsame Elektrode auf. Dies wird beispielsweise durch elektrisches Verbinden der Seitenelektrode 15 mit der gemeinsamen Elektrode erreicht. Wenn beispielsweise die Potentialdifferenz zwischen der Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode 5 V beträgt, so beträgt die Potentialdifferenz zwischen der Pixelelektrode und der Seitenelektrode ebenfalls 5 V.
Außerdem wird während des Ausbildens der Sourceelektrode 7 und der Drainelektrode 9 (siehe 18c) eine Speicherelektrode 34 beispielsweise durch Sputter-Ätzen und Strukturieren eines Metalls wie Al, Mo, Cr, Ta, Ti oder Al-Legierungen ausgebildet, welche einen Teil der Gatebusleitung 1 (und/oder der Seitenelektrode 15) und die Pixelelektrode 13 überlappt (siehe 11b). Die Speicherelektrode 34 ist durch die Kontaktöffnung hindurch an die Pixelelektrode 13 angeschlossen und bildet zusammen mit der Gatebusleitung 1 (und/oder der Seitenelektrode 15) einen Speicherkondensator 41.
Aus den 19a bis 19f ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung ersichtlich. Insbesondere ist der Aufbau der Flüssigkristallanzeigevorrichtung, wie aus den 19a bis 19f ersichtlich, nicht eine IOP-Struktur (ITO on passivation), wie sie aus den 18a bis 18e ersichtlich ist. Bei der weiteren Ausführungsform wird die Pixelelektrode (ITO) vor der Passivierungsschicht ausgebildet. Die übrigen Verfahrensschritte sind denen der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zu Herstellung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung ähnlich, wie sie aus den 18a bis 18e ersichtlich sind.
Wie aus den 20a und 20b ersichtlich, wird auf dem zweiten Substrat 33 eine Lichtschutzschicht 25 ausgebildet, welche Licht, das von der Gatebusleitung 1, der Datenbusleitung 3, dem TFT sowie von der Seitenelektrode 15 her austritt, abschirmt. Eine Farbfilterschicht 23 mit roten (R), grünen (G) und blauen (B) Elementen wird auf der Lichtschutzschicht ausgebildet. Eine gemeinsame Elektrode 17 wird aus ITO auf der Farbfilterschicht 23 ausgebildet. Eine Flüssigkristallschicht wird zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat ausgebildet, indem zwischen das erste Substrat und das zweite Substrat Flüssigkristallmaterial injiziert wird.
Auf mindestens einem der beiden Substrate wird eine aus Polymer ausgebildete Ausgleichsschicht 29 ausgebildet. Die Ausgleichsschicht kann eine negative uniaxiale Schicht sein, welche eine optische Achse aufweist und die Phasendifferenz der Dichtung gemäß dem Betrachtungswinkel ausgleicht. Daher ist es möglich, Einflüsse durch von rechts nach links unterschiedlichen Betrachtungswinkel, wie beispielsweise Grau-Umkehrung (grey inversion), und erhöhtem Kontrastverhältnis bei schräger Richtung durch Vergrößern der Fläche und Ausbilden eines Mehr-Domänen (Multi-domain) Pixels auszugleichen.
Bei der erfindungsgemäßen Mehr-Bereichs-Flüssigkristallanzeigevorrichtung ist es auch möglich, eine negative biaxiale Schicht als Ausgleichsschicht zu verwenden, welche zwei optische Achsen und einen größeren Betrachtungswinkel als die negative uniaxiale Schicht aufweist. Die Ausgleichsschicht kann auf einem der beiden Substrate ausgebildet sein (wie in 20b gezeigt) oder die Ausgleichsschicht kann auf beiden Substraten ausgebildet sein (wie aus 20a ersichtlich). Nach dem Ausbilden der Ausgleichsschicht 29 auf mindestens einem der beiden Substrate wird eine Polarisationsschicht ausgebildet. Dabei werden die Kompensationsschicht und die Polarisationsschicht bevorzugt zu einer Schicht zusammengefügt.
Außerdem ist bei der erfindungsgemäßen Mehr-Bereichs-LCD eine Ausrichtungsschicht über dem gesamten ersten Substrat 31 und/oder über dem gesamten zweiten Substrat ausgebildet (nicht gezeigt). Die Ausrichtungsschicht umfaßt ein Material, wie Materialien auf Basis von Polyamid oder Polyamid, PVA (Polyvinylalkohol), Polyamidcarbonsäure oder SiO₂. Wenn zum Bestimmen der Ausrichtungsschicht ein Reibverfahren verwendet wird, kann ein beliebiges für das Reibverfahren geeignetes Material verwendet werden.
Darüberhinaus ist es möglich, die Ausrichtungsschicht mit fotoempfindlichen Materialen wie Materialien auf Basis von PVCN (Polyvinylcinnamat), PSCN (Polysiloxancinnamat) und CelCN (Cellulosecinnamat) auszubilden. Jedes für die Fotoausrichtungsbehandlung geeignete Material kann verwendet werden. Durch einmaliges Bestrahlen der Ausrichtungsschicht mit Licht wird die Ausrichtung oder Neigungsrichtung und der Kippwinkel der Ausrichtungsschicht festgelegt. Bevorzugt wird bei der Fotoausrichtung ultraviolettes Licht verwendet. Unpolarisiertes Licht, linearpolarisiertes Licht und teilweise polarisiertes Licht kann verwendet werden.
Bei Verwendung der Reibe- oder der Fotoausrichtungsbehandlung ist es möglich, das erste Substrat und/oder das zweite Substrat mit einer Ausrichtungsschicht zu versehen, sowie unterschiedliche Ausrichtungsverfahren auf das jeweilige Substrat anzuwenden.
Mittels des Ausrichtungsverfahrens wird eine Mehr-Bereichs LCD mit mindestens zwei Bereichen ausgebildet, wobei die Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallschicht jedes Bereiches bevorzugt voneinander verschiedene Ausrichtungen aufweisen. Wie aus den 10a bis 10d ersichtlich, werden die Mehrfach-Bereiche durch Unterteilen jedes Pixelbereiches in vier Bereiche, wie beispielsweise einen "+"-förmigen oder "x"-förmigen Bereich, oder Unterteilen jedes Pixelbereiches in horizontaler, vertikaler und/oder diagonaler Richtung und unterschiedlicher Ausrichtungsbehandlung oder Ausbilden unterschiedlicher Ausrichtungen in jedem Bereich und auf jedem Substrat erreicht.
Die mit durchgezogener Linie gezeichneten Pfeile und die mit gestrichelter Linie gezeichneten Pfeile in den Figuren entsprechen den Ausrichtungen jedes Bereiches des ersten Substrates bzw. des zweiten Substrates. Es ist möglich, mindestens einen Bereich der unterteilten Bereiche unausgerichtet zu lassen. Es ist außerdem möglich, alle Bereiche unausgerichtet zu lassen.
Die 12a bis 12c zeigen Draufsichten auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einer achten Ausführungsform der Erfindung. Die achte Ausführungsform ist der siebten Ausführungsform der Erfindung ähnlich, mit der Ausnahme, daß die Seitenelektrode 15 nur entlang der Seiten der Datenbusleitung 3 ausgebildet ist. Dadurch ist der Pixelbereich breiter als nach der siebten Ausführungsform der Erfindung.
Die Mehrfachbereiche werden durch Unterteilen jedes Pixels in vier Bereiche, beispielsweise einen "+"-förmigen oder "x"-förmigen Bereich, oder durch Unterteilen jedes Pixels in horizontaler, vertikaler und/oder diagonaler Richtung und unterschiedlicher Ausrichtungsbehandlung oder Ausbilden von Ausrichtungen in jedem Bereich auf jedem Substrat erreicht. Es ist möglich, mindestens einen Bereich der unterteilten Bereiche unausgerichtet zu lassen. Es ist auch möglich, alle Bereiche unausgerichtet zu lassen.
Die 13a bis 13c zeigen Draufsichten auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einer neunten Ausführungsform der Erfindung. Die neunte Ausführungsform der Erfindung ist der siebten und achten Ausführungsform der Erfindung ähnlich, mit der Ausnahme, daß die Seitenelektrode 15 nur auf der Seite der Gatebusleitung 1 ausgebildet ist. Daher ist der Pixelbereich größer als nach der siebten Ausführungsform der Erfindung und nach der achten Ausführungsform der Erfindung.
Die Mehrfachbereiche werden durch Unterteilen jedes Pixels in vier Bereiche, beispielsweise einen "+"-förmigen oder "x"-förmigen Bereich, oder durch Unterteilen jedes Pixels in horizontaler, vertikaler und/oder diagonaler Richtung und unterschiedlicher Ausrichtungsbehandlung oder Ausbilden von Ausrichtungsrichtungen in jedem Bereich auf jedem Substrat erreicht. Es ist möglich, mindestens einen Bereich der unterteilten Bereiche unausgerichtet zu lassen. Es ist auch möglich, alle Bereiche unausgerichtet zu lassen.
Die 14a bis 14b zeigen Draufsichten auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einer zehnten Ausführungsform der Erfindung und aus 15 ist ein Schnitt entlang der Linie VII-VII aus 14a ersichtlich.
Bei der zehnten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Passivierungsschicht 37 BCB (Benzocyclobuten), Acrylharz oder Polyimidverbindungen usw. als organisches Isoliermaterial. In diesem Fall hat die Passivierungsschicht eine ebene Oberflächenstruktur und eine niedrige Dielektrizitätskonstante. Daher kann die Seitenelektrode an der Seite der Datenbusleitung 3 an einem beliebigen Ort auf der Datenbusleitung 3 ausgebildet sein und das Öffnungsverhältnis ist verbessert. Denn darüberhinaus kann die Seitenelektrode verglichen mit den vorhergehenden drei Ausführungsformen der Erfindung an einem beliebigen Ort ausgebildet sein, wodurch der Pixelbereich breiter als nach der siebten Ausführungsform, nach der achten Ausführungsform und nach der neunten Ausführungsform der Erfindung ist.
Bei der zehnten Ausführungsform werden die Mehrfachbereiche durch Unterteilen jedes Pixels in vier Bereiche, beispielsweise einen "+"-förmigen oder "x"-förmigen Bereich, oder durch Unterteilen jedes Pixels in horizontaler, vertikaler und/oder diagonaler Richtung und unterschiedlicher Ausrichtungsbehandlung oder Ausbilden von Ausrichtungen in jedem Bereich auf jedem Substrat erreicht. Es ist möglich, mindestens einen Bereich der unterteilten Bereiche unausgerichtet zu lassen. Es ist auch möglich, alle Bereiche unausgerichtet zu lassen.
Der Speicherkondensator, welcher aus den 14a bis 14d ersichtlich ist, kann ähnlich dem Speicherkondensator ausgebildet sein, welcher unter Bezugnahme auf die 13a bis 13c offenbart wurde.
Die 16a bis 16c zeigen Draufsichten auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einer elften Ausführungsform der Erfindung. Die elfte Ausführungsform der Erfindung ist der zehnten Ausführungsform der Erfindung ähnlich, mit der Ausnahme, daß die Seitenelektrode an einem beliebigen Ort auf der Datenbusleitung 3 ausgebildet ist. Deswegen ist der Pixelbereich nach der elften Ausführungsform der Erfindung breiter als der Pixelbereich nach der zehnten Ausführungsform der Erfindung.
Bei der elften Ausführungsform werden die Mehrfachbereiche durch Unterteilen jedes Pixels in vier Bereiche, beispielsweise einen "+"-förmigen oder "x"-förmigen Bereich, oder durch Unterteilen jedes Pixels in horizontaler, vertikaler und/oder diagonaler Richtung und unterschiedlicher Ausrichtungsbehandlung oder Ausbilden von Ausrichtungen in jedem Bereich auf jedem Substrat erreicht. Es ist möglich, mindestens einen Bereich der unterteilten Bereiche unausgerichtet zu lassen. Es ist auch möglich, alle Bereiche unausgerichtet zu lassen.
Die 17a bis 17c sind Draufsichten auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einer zwölften Ausführungsform der Erfindung. Die zwölfte Ausführungsform der Erfindung ist der zehnten und der elften Ausführungsform der Erfindung ähnlich, mit der Ausnahme, daß die Seitenelektrode an einem beliebigen Ort über der Gatebusleitung 1 entlang der Seite des Pixelbereiches, an welcher der TFT ausgebildet ist, ausgebildet ist. Da die Pixelelektrode 13 verglichen mit der zehnten Ausführungsform der Erfindung und mit der elften Ausführungsform der Erfindung die Datenbusleitung 3 überlappt, ist das Öffnungsverhältnis nach der zwölften Ausführungsform der Erfindung verbessert.
Bei der zwölften Ausführungsform werden die Mehrfachbereiche durch Unterteilen jedes Pixels in vier Bereiche, beispielsweise einen "+"-förmigen oder "x"-förmigen Bereich, oder durch Unterteilen jedes Pixels in horizontaler, vertikaler und/oder diagonaler Richtung und unterschiedlicher Ausrichtungsbehandlung oder Ausbilden von Ausrichtungen in jedem Bereich auf jedem Substrat erreicht. Es ist möglich, mindestens einen Bereich der unterteilten Bereiche unausgerichtet zu lassen. Es ist auch möglich, alle Bereiche unausgerichtet zu lassen.
Die aus den 17a bis 17c ersichtliche Ausführungsform ist ebenfalls ähnlich zu der Ausführungsform, welche aus den 13a bis 13c ersichtlich ist, mit der Ausnahme, daß die Seitenelektroden der in 13a bis 13c gezeigten Ausführungsform mit dem Pixelbereich verbunden sind, wohingegen die Seitenelektroden der aus den 17a bis 17b ersichtlichen Ausführungsform mit der Peripherie des Pixelbereiches verbunden sind (nicht gezeigt).
Es ist möglich, bei der erfindungsgemäßen LCD eine beliebige Ausrichtung und einen beliebigen Modus anzuwenden, beispielsweise (1) eine homogene Ausrichtung, wobei die Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallschicht zu den Oberflächen des ersten Substrats und des zweiten Substrats homogen ausgerichtet sind, (2) eine homöotrope Ausrichtung (homeotropic alignment), wobei die Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallschicht zu den Oberflächen des ersten Substrats und des zweiten Substrats homöotrop ausgerichtet sind, (3) eine geneigte Ausrichtung, wobei die Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallschicht zu den Oberflächen des ersten Substrats und zweiten Substrats geneigt ausgerichtet sind, (4) eine verdrehte Ausrichtung, wobei die Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallschicht zu den Oberflächen des ersten Substrats und des zweiten Substrats verdreht ausgerichtet sind, und (5) eine hybride Ausrichtung, wobei die Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallschicht zu der Oberfläche eines des ersten Substrates und des zweiten Substrates homogen ausgerichtet sind und zu der Oberfläche des anderen des ersten Substrates und des zweiten Substrates homöotrop ausgerichtet sind.
Demzufolge, da bei der erfindungsgemäßen Mehr-Bereichs LCD die Pixelelektrode und die Seitenelektrode auf derselben Schicht ausgebildet sind, ist zum Erhöhen der Intensität des elektrischen Feldes, welches zwischen den beiden Elektroden angelegt wird, eine hohe Spannung nicht erforderlich. Bei Durchführung einer Ausrichtungsbehandlung kann eine schnelle Reaktionszeit und eine stabile Flüssigkristallstruktur durch die ausgebildete Vorkippung und Verankerungsenergie erreicht werden. Außerdem werden Disklinationseffekte (disclination) vermieden, wodurch die Helligkeit verbessert ist.

Claims

Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit: einem ersten Substrat und einem zweiten Substrat, wobei das erste Substrat und das zweite Substrat einander zugewandt sind, einer Flüssigkristallschicht zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat, einer Mehrzahl von in einer ersten Richtung auf dem ersten Substrat angeordneten Gatebusleitungen (1) und einer Mehrzahl von in einer zweiten Richtung auf dem ersten Substrat angeordneten Datenbusleitungen (3), so dass das erste Substrat in eine Mehrzahl von Pixelbereichen unterteilt ist, einer gemeinsamen Elektrode (17) auf dem zweiten Substrat, mindestens einer Pixelelektrode (13), welche mittels einer zugeordneten Datenbusleitung (3) elektrisch aufladbar ist, um die Flüssigkristallschicht im Zusammenwirken mit der gemeinsamen Elektrode (17) anzusteuern, mindestens einer Seitenelektrode (15) auf derselben Schicht, auf welcher die Pixelelektrode (13) ausgebildet ist, wobei die Seitenelektrode (15) mit der gemeinsamen Elektrode (17) elektrisch verbunden ist; und einer Passivierungsschicht, welche die Pixelelektrode (13) und die Seitenelektrode (15) von den Busleitungen isoliert.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, die eine Ausrichtungsschicht auf mindestens einem der Substrate aufweist.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Seitenelektrode (15) in einem anderen Bereich als die Pixelelektrode (13) ausgebildet ist.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Pixelelektrode (13) ITO, Aluminium oder Chrom beinhaltet.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Seitenelektrode (15) ITO, Aluminium, Molybdän, Chrom, Tantal, Titan oder eine Al-Legierung beinhaltet.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die gemeinsame Elektrode (17) ITO beinhaltet.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Passivierungsschicht aus BCB, Acrylharz und/oder Polyimidverbindungen besteht.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Seitenelektrode (15) die Datenbusleitung (3) überlappt.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Passivierungsschicht Siliziumnitrid oder Siliziumoxid aufweist.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Seitenelektrode (15) mittels der Passivierungsschicht von der Pixelelektrode (13) isoliert ist.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei jeder Pixelbereich in mindestens zwei Abschnitte unterteilt ist, und die Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallschicht in jedem der Abschnitte unterschiedlich voneinander ansteuerbar sind.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Ausrichtungsschicht in mindestens zwei Abschnitte unterteilt ist und die Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallschicht in jedem der Abschnitte voneinander unterschiedlich ausgerichtet sind.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 12, wobei mindestens ein Abschnitt der mindestens zwei Abschnitte der Ausrichtungsschicht mit einem Ausrichtungsverfahren behandelt ist.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 12, wobei keiner der Abschnitte der mindestens zwei Abschnitte der Ausrichtungsschicht mit einem Ausrichtungsverfahren behandelt ist.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 12, wobei mindestens ein Abschnitt der mindestens zwei Abschnitte der Ausrichtungsschicht mit einem Reibverfahren behandelt ist.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Ausrichtungsschicht ein Material umfaßt, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Materialien auf Basis von Polyimid und Polyamid, PVA, Polyamidcarbonsäure und Siliziumdioxid besteht.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 12, wobei mindestens ein Abschnitt der mindestens zwei Abschnitte der Ausrichtungsschicht mit einem Fotoausrichtungsverfahren behandelt ist.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 17, wobei die Ausrichtungsschicht ein Material auf Basis von PVCN, PSCN oder CelCN umfasst.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 17, wobei die Ausrichtungsschicht mittels ultravioletten Lichts ausgerichtet ist.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Flüssigkristallschicht Flüssigkristallmoleküle mit positiver dielektrischer Anisotropie aufweist.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Flüssigkristallschicht Flüssigkristallmoleküle mit negativer dielektrischer Anisotropie aufweist.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallschicht zu den Oberflächen des ersten Substrats und des zweiten Substrats homogen ausgerichtet sind.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallschicht zu den Oberflächen des ersten und des zweiten Substrats homöotrop ausgerichtet sind.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallschicht zu den Oberflächen des ersten Substrats und des zweiten Substrats geneigt ausgerichtet sind.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallschicht von der Oberfläche des ersten Substrats zu der Oberfläche des zweiten Substrats verdreht ausgerichtet sind.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallschicht zu der Oberfläche eines des ersten Substrats und des zweiten Substrats homogen ausgerichtet sind und zu der Oberfläche des anderen Substrats homöotrop ausgerichtet sind.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Passivierungsschicht unter der Pixelelektrode (13) und der Seitenelektrode (15) angeordnet ist.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Seitenelektrode (15) entlang der Seite der Datenbusleitung (3) ausgebildet ist.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Seitenelektrode (15) entlang der Seite der Gatebusleitung (1) ausgebildet ist.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Seitenelektrode (15) entlang der Seite der Datenbusleitung (3) und entlang der Seite der Gatebusleitung (1) ausgebildet ist.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Seitenelektrode (15) dasselbe Material wie die Pixelelektrode (13) aufweist.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Seitenelektrode (15) ein anderes Material als die Pixelelektrode (13) aufweist.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich auf der äußeren Oberfläche mindestens eines der Substrate eine Ausgleichsschicht befindet, die eine negative uniaxiale Schicht aufweist.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich auf der äußeren Oberfläche mindestens eines Substrats eine Ausgleichsschicht befindet, die eine negative biaxiale Schicht aufweist.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, welche ferner eine Polarisationsschicht auf mindestens einem des ersten Substrats und des zweiten Substrats aufweist.
Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, mit: einem Dünnschichttransistor mit einer Gateelektrode, einer Halbleiterschicht, einer Sourceelektrode und einer Drainelektrode an einem Kreuzungsbereich einer der Gatebusleitungen (1) und einer der Datenbusleitungen (3), wobei die Seitenelektrode (15) außerhalb des Bereichs des Dünnschichttransistors ausgebildet ist.
Verfahren zur Herstellung einer Mehr-Domänen-Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einem ersten Substrat und einem zweiten Substrat mit folgenden Schritten: Ausbilden einer Mehrzahl von in einer ersten Richtung auf dem ersten Substrat angeordneten Gatebusleitungen (1) sowie einer Mehrzahl von in einer zweiten Richtung auf dem ersten Substrat angeordneten Datenbusleitungen (3), so dass das erste Substrat in eine Mehrzahl von Pixelbereichen unterteilt wird, Ausbilden einer gemeinsamen Elektrode (17) auf dem zweiten Substrat, Ausbilden einer Pixelelektrode (13), welche mittels der Datenbusleitung (3) elektrisch aufladbar ist, zum Ansteuern einer Flüssigkristallschicht im Zusammenwirken mit der gemeinsamen Elektrode (17), Ausbilden einer Seitenelektrode (15) auf derselben Schicht, auf welcher die Pixelelektrode (13) ausgebildet ist, Ausbilden einer elektrischen Verbindung zwischen der Seitenelektrode (15) und der gemeinsamen Elektrode (17), Ausbilden einer Passivierungsschicht, welche die Pixelelektrode (13) und die Seitenelektrode (15) von den anderen Elektroden und Busleitungen isoliert, und Ausbilden der Flüssigkristallschicht zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat.
Verfahren nach Anspruch 37, wobei die Seitenelektrode (15) entlang der Seite der Datenbusleitung (3) ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 37, wobei die Seitenelektrode (15) entlang der Seite der Gatebusleitung (1) ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 37, wobei die Seitenelektrode (15) entlang der Seite der Datenbusleitung (3) und entlang der Seite der Gatebusleitung (1) ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 37, bei welchem eine Ausrichtungsschicht auf mindestens einem der Substrate ausgebildet wird.