HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft eine
Flüssigkristallanzeigevorrichtung.
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Im allgemeinen erzeugen bei einer
Flüssigkristallanzeigevorrichtung Überlappungsbereiche, die einander
gegenüberstehende Bereiche, zwischen die eine Flüssigkristallschicht
eingebettet ist, darstellen, Anzeigemuster. Transparente
Elektroden auf einer Seite SEG und transparente Elektroden auf
einer Seite COM sind jeweils in einem Paar transparenter
Substrate vorhanden, die einander gegenüberstehend vorhanden
sind, wobei eine Flüssigkristallschicht dazwischen
festgehalten wird. Die transparenten Elektroden auf der Seite SEG
und auf der Seite COM bestehen aus den obengenannten
Überlappungsbereichen und aus einem nicht-zugewandten Bereich
(nachfolgend als "Mantelbereich" bezeichnet). Wenn eine
Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Aufbau mit im
Normalzustand heller Anzeige ist, werden die Anzeigernuster
weißlich, wenn keine Spannung an die transparenten Elektroden
auf der Seite SEG und die transparenten Elektroden auf der
Seite COM angelegt wird, wohingegen die Änzeigemuster
schwärzlich werden, wenn eine Spannung an die transparenten
Elektroden auf der Seite SEC und die transparenten
Elektroden auf der Seite COM angelegt wird. Im Fall einer
derartigen im Normalzustand hellen Anzeige ist die Anzeige im
Flüssigkristallschicht-Bereich, der dem Mantelbereich
gegenüberliegt, normalerweise unabhängig vom Anlegezustand der
Spannung weißlich. Im Fall einer im Normalzustand hellen Anzeige
ist der Kontrast des Anzeigemusters hoch, während der
Erkennbarkeitswinkel beim Betrachten des Anzeigemusters klein
ist. Wenn eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung einen
Aufbau mit im Normalzustand dunkler Anzeige aufweist, werden
die Anzeigemuster schwärzlich, wenn keine Spannung an die
transparenten Elektroden auf der Seite SEG und die
transparenten Elektroden auf der Seite COM angelegt wird,
wohingegen die Anzeigemuster weißlich werden, wenn eine Spannung an
die transparenten Elektroden auf der Seite SEG und die
transparenten Elektroden auf der Seite COM angelegt wird. Im
Fall einer derartigen im Normalzustand dunklen Anzeige
verbleibt die Anzeige des Flüssigkristallschicht-Bereichs, der
dem Mantelbereich zugewandt ist, normalerweise unabhängig
vom Anlegezustand der Spannung schwärzlich. Im Fall einer im
Normalzustand dunklen Anzeige ist der Kontrast des
Anzeigemusters niedrig, während der Erkennbarkeitswinkel beim
Betrachten des Anzeigemusters größer ist.
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Herkömmlicherweise kann eine
Flüssigkristallanzeigevorrichtung den Hintergrund der Anzeigemuster nicht schwärzlich
machen, da die Anzeige im Mantelbereich bei einer im
Normalzustand hellen Anzeige normalerweise weißlich verbleibt,
wobei der Kontrast des Anzeigemusters hoch ist. Auch kann im
Fall einer im Normalzustand dunklen Anzeige mit großem
Betrachtungswinkel für visuelle Erkennung der Anzeigemuster
der Hintergrund der Anzeigemuster nicht weißlich gemacht
werden, da die Anzeige des Mantelbereichs normalerweise
weißlich verbleibt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Demgemäß zielt die Erfindung darauf hin, eine verbesserte
Flüssigkristallanzeigevorrichtung zu schaffen.
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Die Erfindung, wie sie durch den Anspruch 1 definiert ist,
schafft eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einem
Paar Substrate, die eine Flüssigkristallschicht einbetten,
wobei eines der Substrate eine gemeinsame Elektrode aufweist
und das andere der Substrate ein Lichtabschirmungselement
mit einem regelmäßigen Gittermuster aufweist, das sich über
die gesamte Anzeigefläche der Vorrichtung erstreckt, wobei
dieses andere Substrat ferner Anzeigeelektroden und
Hintergrundelektroden aufweist, wobei die Anzeigeelektroden mit
Signalelektroden verbunden sind, die auf dem
Lichtabschirmungselement angeordnet sind und durch dieses abgeschirmt
werden.
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Die Unteransprüche 2 bis 6 sind auf Ausführungsformen der
Erfindung gerichtet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 ist eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung, das nicht mit Farbfiltern versehen ist;
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Fig. 2 ist eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung, das mit Farbfiltern versehen ist;
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Fig. 3 ist eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels von
Fig. 2;
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Fig. 4 ist eine wesentlich vergrößerte Draufsicht auf das
Ausführungsbeispiel von Fig. 2;
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Fig. 5 ist ein Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung, und er zeigt zur Abschirmung vorhandene Masken mit
großer Breite und mit schmaler Breite; und
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Fig. 6 ist eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel von
Fig. 5.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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In der Beschreibung und den Zeichnungen sind gleiche Teile
durchgehend mit den gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet.
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Fig. 3 ist eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeigevorrichtung.
Die Vorrichtung verfügt über ein durchscheinendes Substrat 5
auf der Seite SEG und ein durchscheinendes Substrat 6 auf
der Seite COM, wobei diese Substrate einander
gegenüberstehend in bezug auf eine Flüssigkristallschicht 8 angeordnet
sind, die zwischen sie eingebettet ist. Ein Ausrichtungsfilm
7 zum Einstellen des Anfangsausrichtungszustands der
Flüssigkristallschicht 8 ist auf der Oberfläche jedes der
Substrate 5, 6 vorhanden. Auf dem Substrat 5 auf der Seite SEG
sind mehrere Filter 2 mit verschiedener Farbe,
Streifenmasken 3 als Lichtabschirmungselemente sowie transparente,
leitende Filme 1 ausgebildet. Auf dem Substrat 6 auf der Seite
COM ist ein transparenter, leitender Film 9 ausgebildet. Wie
es in Fig. 2 dargestellt ist, sind die streifenförmigen
Masken 3 in Längs- und Querrichtung über die gesamte Fläche des
Substrats 5 auf dessen Seite vorhanden, die der
Flüssigkristallschicht zugewandt ist. Die Farbfilter 2 sind
streifenförmig mit gleichmäßiger Schrittweite auf derjenigen Fläche
des Substrats 5 vorhanden, die benachbart zur
Flüssigkristallschicht ist. Die streifenförmigen Masken 3 bestehen aus
Masken 32 mit geringer Breite, die in Längs- und
Querrichtung zwischen den benachbarten Farbfiltern 2 vorhanden sind
und eine Schrittweite aufweisen, die mit der Schrittweite
der Farbfilter 2 übereinstimmt, und aus Masken 31 mit großer
Breite, die in Längs- und Querrichtung vorhanden sind und
eine Schrittweite aufweisen, die ein ganzzahliges Vielfaches
der Schrittweite der Farbfilter 2 ist, mit einer Breite, die
ein ganzzahliges Vielfaches der Schrittweite der Farbfilter
2 ist. Wie es in Fig. 4 dargestellt ist, besteht der
transparente,
leitende Film 1 auf der Seite SEC aus einander
gegenüberstehenden Bereichen (Anzeigeelektroden) 12, die
Anzeigemuster bilden und dem transparenten, leitenden Film 9
auf der Seite COM gegenüberstehen, sowie aus Mantelbereichen
11, die den nicht-zugewandten Bereich bilden und nicht dem
transparenten, leitenden Film 9 auf der Seite COM
gegenüberstehen. Die Mantelbereiche 11 überlappen mit den
streifenförmigen Masken 3 so, dass sie nicht über die Masken 31 mit
großer Breite unter den streifenförmigen Masken 3
überstehen. Wenn angenommen wird, dass die Breite des
Mantelbereichs 11 W ist und die
Überlappungspositions-Verschiebungsbreite zwischen den Masken 31 und den Mantelbereichen
11 X ist, muss die Breite der Maske 31 mit großer Breite
W + 2 X oder mehr sein. Die Schrittweite der Masken 31 mit
großer Breite muss kleiner werden, wenn die Anzahl von
Mantelbereichen erhöht wird.
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Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ist so ausgebildet,
dass sie mittels einer Änderung des Ausrichtungszustands der
Flüssigkristallschicht 8 beim Anlegen einer Spannung
zwischen den transparenten, leitenden Film 1 auf der Seite SEG
und den transparenten, leitenden Film 9 auf der Seite COM
eine Farbanzeige von Anzeigemustern ausführt. Der
Mantelbereich 11 ist schmaler als die Maske 31 mit großer Dicke
unter den streifenförmigen Masken 3, und er ist so
ausgebildet, dass er nicht über die Maske 31 mit großer Breite
übersteht, so dass die im Normalzustand helle Anzeige des
Flüssigkristalldisplays aus der Flüssigkristallschicht 8, die
dem Mantelbereich 11 zugewandt ist, im Fall einer im
Normalzustand hellen Anzeige durch die Masken 31 mit großer Breite
bedeckt ist. Die Muster zur Hintergrundverwendung, wie sie
das Anzeigemuster umgeben, sind so vorhanden, dass sie im
EIN-Zustand normalerweise Hintergrundmuster ausgeben, so
dass der Hintergrund der Anzeigemuster schwärzlich sein
kann. Im Fall einer im Normalzustand hellen Anzeige, bei der
der Kontrast des Anzeigemusters hoch ist, kann der
Hintergrund der Anzeigemuster schwärzlich gemacht werden. Die im
Normalzustand dunkle Anzeige der Flüssigkristallschicht 8,
die dem Mantelbereich 11 zugewandt ist, ist im Fall einer im
Normalzustand dunklen Anzeige durch die Masken 31 mit großer
Breite abgedeckt. Die Muster zur Hintergrundverwendung, die
das Anzeigemuster umgeben, sind so vorhanden, dass sie die
Hintergrundmuster normalerweise in den EIN-Zustand
versetzen, so dass der Hintergrund der Anzeigemuster weißlich
wird, mit Ausnahme der Bereiche der streifenförmigen Masken
3. Die streifenförmigen Masken 3 bestehen aus den Masken 32
mit kleiner Breite und den Masken 31 mit großer Breite. Da
die Masken 32 mit kleiner Breite und die Masken 31 mit
großer Breite jeweils gleiche Schrittweiten aufweisen, um
Erstreckungen in Längs- und Querrichtung zu bewirken, ist das
Vorhandensein der streifenförmigen Masken 3 hinsichtlich des
obengenannten weißen Hintergrunds nicht auffällig. Im Fall
einer im Normalzustand dunklen Anzeige, bei der der
Betrachtungswinkel, unter dem die Anzeigemuster optisch erkennbar
sind, groß ist, kann der Hintergrund der Anzeigemuster
weißlich gemacht werden.
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In Fig. 1 ist eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel
dargestellt, das nicht mit Farbfiltern versehen ist. Dieses
Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom vorigen
Ausführungsbeispiel dahingehend, dass die beim vorigen
Ausführungsbeispiel vorhandenen Farbfilter 2 nicht vorhanden sind,
und die streifenförmigen Masken 3 bestehen aus Masken 31 mit
großer Breite, die in Längs- und Querrichtung vorhanden sind
und konstante Breite und Schrittweite aufweisen, ohne dass
Masken 32 mit kleiner Breite in Längs- und Querrichtung
zwischen Farbfiltern 2 vorhanden wären. Es wurden nur
diejenigen Punkte beschrieben, die gegenüber solchen beim vorigen
Ausführungsbeispiel verschieden sind.
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Fig. 5 ist ein Schnitt durch ein Farbdisplay gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Vorrichtung verfügt
über dreb Typen von Bereichen, nämlich Anzeigebereiche,
durch die Licht abhängig von elektrischen Signalen entweder
durchgelassen oder nicht durchgelassen wird, um ein
gewünschtes Anzeigemuster zu erstellen, Hintergrundbereiche,
durch die Licht dauernd entweder durchgelassen oder nicht
durchgelassen wird, und zwar abhängig von der gewünschten
Hintergrundfarbe der Vorrichtung zum Bereitstellen des
Hintergrunds der Anzeige, und Lichtabschirmungsbereiche, an
deren Positionen kein Licht durch die Vorrichtung
durchgelassen wird.
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Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung umfasst eine
transparente Trägerplatte 5, eine Schicht mit mehreren Farbfiltern
2, die vermischt mit Masken 32 mit kleiner Breite vorliegen,
eine Schicht einschließlich transparenten Anzeigeelektroden
12, die Anzeigebereiche festlegen, transparenten
Hintergrundelektroden 13, die Hintergrundbereiche festlegen, und
Masken 31 mit großer Breite, die mehrere Farbfilter 2
überdecken, um dauernd Lichthindurchstrahlung durch die
Vorrichtung zu verhindern. Transparente Elektroden 11, die Signale
zu den Anzeigeelektroden führen, liegen über den Masken 31
mit großer Breite.
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Auf der Elektrodenschicht ist eine Flüssigkristallschicht 8
angeordnet, und ein Ausrichtungsfum 7 ist zwischen der
Flüssigkristallschicht und der Elektrodenschicht vorhanden.
Auf der der Flüssigkristallschicht 8 gegenüberliegenden
Seite ist eine gemeinsame Elektrode 9 vorhanden. Zwischen der
Flüssigkristallschicht 8 und der gemeinsamen Elektrode 9 ist
ein zweiter Ausrichtungsfilm 7 angeordnet. Die gemeinsame
Elektrode 9 liegt auf einer zweiten transparenten
Trägerplatte 6. Obwohl die gemeinsame Elektrode 9 eine einzelne
Elektrode ist, verfügt sie über Bereiche 91, 92, 93, die den
Hintergrundelektroden 13, den Anzeigeelektroden 12 bzw. den
Masken 31 mit großer Breite entsprechen.
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Die Masken 32 mit kleiner Breite liegen zwischen
benachbarten Farbfiltern 2. Die Masken 31 mit großer Breite, die eine
Anzahl von Farbfiltern 2 bedecken, sind mit regelmäßigen
Intervallen vorhanden. Die abgeschirmten, transparenten
Elektroden 11 führen elektrische Signale zu den
Anzeigeelektroden 12. Dies gewährleistet, dass in den abgeschirmten
Bereichen dauernd keine Lichttransmission durch die Vorrichtung
vorliegt und demgemäß kein Flackern von Differenzen in den
Signalen entlang den transparenten Elektroden 11 auftritt,
was sich als Ergebnis verschiedener Zustände der
Anzeigebereiche ergeben würde.
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Fig. 6 ist eine Draufsicht auf die Anzeigevorrichtung dieses
Ausführungsbeispiels Es ist eine Anordnung von
Hintergrundelektroden 13 und Anzeigeelektroden 12 deutlich erkennbar.
Es ist auch deutlich, dass die Masken 31 mit großer Breite
mit transparenten Elektroden 11 zusammenfallen, um
sicherzustellen, dass in diesen Bereichen kein Licht durch die
Vorrichtung hindurchgestrahlt wird. Alle Hintergrundelektroden
13 sind so verbunden, dass über die ganze Anzeige hinweg für
eine Hintergrundanzeige mit gleichmäßiger Farbe gesorgt ist.
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Wie beim Ausführungsbeispiel von Fig. 1 kann die vorliegende
Erfindung selbst bei einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung
angewandt werden, die nicht mit Farbfiltern versehen ist.
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Bei der obenbeschriebenen Anordnung überlappt der
nicht-zugewandte Bereich 11, der nicht dem transparenten, leitenden
Film 9 auf dem Substrat 6 gegenübersteht und zum
transparenten, leitenden Film auf dem Substrat gehört, mit dem
Lichtabschirmungselement 31 so, dass er nicht über dieses
übersteht, so dass eine im Normalzustand weiße Anzeige der
Flüssigkristallschicht,
die dem nicht-zugewandten Bereich
gegenüberliegt, durch das Lichtabschirmungselement abgedeckt ist,
wenn ein Aufbau mit im Normalzustand heller Anzeige
vorliegt. Daher sind die Muster zur Hintergrundverwendung, die
das Anzeigemuster mittels des zugewandten Bereichs umgeben,
vorhanden, um die Muster für Hintergrundverwendung im
Normalzustand in den EIN-Zustand zu versetzen, so dass der
Hintergrund der Anzeigemuster schwärzlich gemacht werden kann.
Im Fall eines Aufbaus mit im Normalzustand dunkler Anzeige
wird die im Normalzustand dunkle Anzeige der
Flüssigkristallschicht, die dem nicht-zugewandten Bereich
gegenüberliegt, durch das Lichtabschirmungselement 31 abgedeckt. Die
Muster zur Hintergrundverwendung, die das Anzeigemuster
mittels des zugewandten Bereichs umgeben, sind so vorhanden,
dass sie die Hintergrundmuster im Normalzustand in den EIN-
Zustand versetzen, so dass der Hintergrund der Anzeigemuster
mit Ausnahme des Bereichs mit den Lichtabschirmungselementen
weißlich gemacht werden kann. Die Lichtabschirmungselemente
sind in Längs- und Querrichtung mit konstanter Breite und
Schrittweite auf der gesamten Fläche derjenigen Seite des
Substrats 5 vorhanden, die der Flüssigkristallschicht
zugewandt ist, so dass das Vorhandensein der
Lichtabschirmungselemente in bezug auf den weißen Hintergrund nicht auffällt.
Im Fall einer im Normalzustand hellen Anzeige, bei der der
Kontrast des Anzeigemusters hoch ist, ist es möglich, den
Hintergrund der Anzeigemuster schwärzlich zu machen. Im Fall
einer im Normalzustand schwarzen Anzeige mit großem
Betrachtungswinkel für die Anzeigemuster ist es möglich, den
Hintergrund des Anzeigemusters weißlich zu machen, um dadurch
eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit größerem
Anwendungsbereich zu schaffen. Eine Vielzahl streifenförmiger
Farbfilter mit verschiedenen Farben und gleichmäßiger
Schrittweite kann auf dem Substrat 5 mit dem
Lichtabschirmungselement vorhanden sein. Das Lichtabschirmungselement
besteht aus Masken 32 mit kleiner Breite, die in Längs- und
Querrichtung zu benachbarten Farbfiltern vorhanden sind und
die gleiche Schrittweite wie die Farbfilter aufweisen, und
aus Masken 31 mit großer Breite, die in Längs- und
Querrichtung vorhanden sind und eine Breite aufweisen, die ein
ganzzahliges Vielfaches der Schrittweite der Farbfilter
aufweisen, sowie eine Breite, die größer als der Minimalwert der
Breite des nicht-zugewandten Bereichs des transparenten,
leitenden Films 9 ist, so dass Farbanzeige ausgeführt werden
kann.
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Durch Erzeugen eines regelmäßigen Gitters von
Lichtabschirmungselementen, das verhindert, dass Licht durch die
Flüssigkristallschicht hindurchläuft, und das transparente
Speiseleitungen abschirmt, wird Bereichen des Flüssigkristall
displays, die einen Anzeigetyp (d. h. EIN oder AUS) zeigen,
ein regelmäßiges Gitter überlagert. Da die Gitterlinien
regelmäßig und dünn im Vergleich zu den Anzeigebereichen vom
vorgegebenen Typ sind, sind sie für den Betrachter
unauffällig.