JP2007219487A - 複屈折光学補償式液晶ディスプレイ・パネル - Google Patents
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Abstract
【課題】複屈折光学補償液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルを提供する。
【解決手段】本複屈折光学補償ＬＣＤパネルは、能動素子アレイ装置と、カラー・フィルタ装置と、上記能動素子アレイ装置と上記カラー・フィルタ装置との間に配置される複屈折光学補償液晶層とを含む。カラー・フィルタ装置は、基板と、カラー・フィルタ・アレイと、共通電極と、複数の電極線と、絶縁層とを含む。カラー・フィルタ・アレイは基板上に配置され、ブラック・マトリクスとカラー・フィルタ層とを有する。共通電極は、カラー・フィルタ・アレイを覆って配置される。電極線は、共通電極を覆って配置される。絶縁層は、共通電極と電極線との間に配置される。従って、データ信号の遅延問題および従来型ＬＣＤパネルの制御信号電極に高電圧が印加される際の駆動回路の過負荷問題が解決される。
【選択図】図２Ａ
【解決手段】本複屈折光学補償ＬＣＤパネルは、能動素子アレイ装置と、カラー・フィルタ装置と、上記能動素子アレイ装置と上記カラー・フィルタ装置との間に配置される複屈折光学補償液晶層とを含む。カラー・フィルタ装置は、基板と、カラー・フィルタ・アレイと、共通電極と、複数の電極線と、絶縁層とを含む。カラー・フィルタ・アレイは基板上に配置され、ブラック・マトリクスとカラー・フィルタ層とを有する。共通電極は、カラー・フィルタ・アレイを覆って配置される。電極線は、共通電極を覆って配置される。絶縁層は、共通電極と電極線との間に配置される。従って、データ信号の遅延問題および従来型ＬＣＤパネルの制御信号電極に高電圧が印加される際の駆動回路の過負荷問題が解決される。
【選択図】図２Ａ
Description
本発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルに関する。より詳細には、本発明は、短い応答時間を有する複屈折光学補償式のＬＣＤパネルに関する。
液晶ディスプレイは、使用される液晶のタイプ、駆動方法および光源配置のロケーションに基づいて多くのカテゴリに分類される。こうした中で、複屈折光学補償式の液晶ディスプレイ（ＯＣＢ ＬＣＤ）は極めて速い応答速度を有し、アニメーション等の高速スイッチング連続画像を再生しながらより滑らかな表示品質を提供することができ、よってこれは高スケールＬＣＤへの適用に非常に適している。しかしながら、複屈折光学補償ＬＣＤは、全ての液晶分子がスプレー状態からベンド状態へ切換された後でしか、高速応答パフォーマンスを供給するスタンバイ状態へ移行することができない。
図１Ａは、ＬＣＤパネルにおけるスプレー状態にある液晶分子を示す図である。図１Ｂは、ＬＣＤパネルにおけるベンド状態にある液晶分子を示す図である。図１Ａおよび１Ｂの双方を参照すると、複屈折光学補償ＬＣＤパネル１０において、液晶層１１は上部基板１２と下部基板１３との間に配置される。上部基板１２および下部基板１３は各々、摩擦方向に互いに平行なアラインメント層（図示せず）を有する。液晶層１１内の液晶分子は、外部の電界によって影響されない間はスプレー状態に配置される。複屈折光学補償ＬＣＤがスタンバイ状態へ移行しつつある間、上部基板１２に対して垂直である電界は液晶分子へと印加されざるを得ず、液晶分子は全てベンド状態へと変えられる。従来の複屈折光学補償ＬＣＤでは、画素が正しく駆動されるとしても遷移手順の処理には数分を要する。即ち、スタンバイ状態へ入るまでに長いウォームアップ時間が必要とされる。しかしながら、ＬＣＤの「即時再生」特性にとってこれは極めて不利である。従って、複屈折光学補償ＬＣＤを消費者にとってさらに受け入れ易いものにするためには、高速遷移が必要である。
従来技術では、複屈折光学補償ＬＣＤ内の液晶分子をスプレー状態からベンド状態へ高速遷移させるために、高電圧を印加することにより強い電界が生成される。
図１Ｃは従来の複屈折光学補償ＬＣＤパネルを示す断面図であり、図１Ｄは、図１Ｃの複屈折光学補償ＬＣＤパネルにおける能動素子アレイ装置の平面図である。但し、図１Ｃは図１Ｄの線Ａ−Ａ’に沿った断面図である。図１Ｃおよび図１Ｄの双方を参照すると、複屈折光学補償ＬＣＤパネル１００は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ装置１１０と、カラー・フィルタ装置１２０と、ＴＦＴアレイ装置１１０とカラー・フィルタ装置１２０との間に配置される液晶層１３０とを含む。
ＴＦＴアレイ装置１１０は、下部基板１１１と、複数の走査線１１２と、複数のデータ線１１３と、複数の薄膜トランジスタ１１４と、複数の透過導電電極１１５（酸化インジウムスズ−ＩＴＯ等）と、複数の制御信号電極１１６と、アラインメント層１１７とを含む。走査線１１２および制御信号電極１１６は全て、下部基板１１１上へ配置される。データ線１１３は、制御信号電極１１６上へ配置される（他の従来技術では、制御信号電極１１６はデータ線１１３上へ配置される場合もある）。薄膜トランジスタ１１４は各々、走査線１１２およびデータ線１１３へ電気的に接続される。透過導電電極１１５は各々、薄膜トランジスタ１１４へ電気的に接続される。アラインメント層１１７は、透過導電電極１１５を被覆する。
カラー・フィルタ装置１２０は、上部基板１２１と、ブラック・マトリクス１２２と、カラー・フィルタ層１２３と、絶縁層１２４と、共通電極１２５と、アラインメント層１２６とを含む。ブラック・マトリクス１２２およびカラー・フィルタ層１２３は共に、上部基板１２１上へ配置される。絶縁層１２４は、ブラック・マトリクス１２２およびカラー・フィルタ層１２３を被覆する。共通電極１２５は、絶縁層１２４上へ配置される。アラインメント層１２６は、共通電極１２５上へ配置される。
制御信号電極１１６へは、複屈折光学補償ＬＣＤパネル１００が画像を表示する前に高電圧が供給され、よって制御信号電極１１６を覆う液晶層１３０内のデータ線１１３に近い幾つかの液晶分子はスプレー状態から下部基板へ遷移する。走査信号およびデータ信号が各々走査線１１２およびデータ線１１３へ供給されて複屈折光学補償ＬＣＤパネル上へ画像を表示する間、スプレー状態にある残りの液晶分子は、ベンド状態へ遷移した液晶分子に影響されてベンド状態へ遷移する。言い替えれば、複屈折光学補償ＬＣＤパネル１００は迅速な応答速度を表す。
しかしながら、データ線１１３は高電圧を供給される制御信号電極１１６に近いことから、データ線１１３におけるデータ信号伝送は負荷の増大に影響され、これはさらに信号遅延の問題を誘発し、一方でドライバＩＣの消費電力を増加させる。
従って本発明は、電極線を有する走査線またはデータ線によって形成される電界を介するスプレー状態からベンド状態への複屈折光学補償ＬＣＤパネルの遷移の速度を上げることのできる、複屈折光学補償液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルを提供することに関する。
本発明の別の態様によれば、従来型のＬＣＤパネルの制御信号電極へ高電圧が供給される際のデータ信号遅延の問題を解決することのできる複屈折光学補償ＬＣＤパネルが提供される。
本発明のさらに別の態様によれば、従来型のＬＣＤパネルのドライバＩＣにおける高い電力消費量の問題を解決することのできる複屈折光学補償ＬＣＤパネルが提供される。
上述のおよび他の目的を達成するために、本発明は、能動素子アレイ装置と、カラー・フィルタ装置と、上記能動素子アレイ装置と上記カラー・フィルタ装置との間に配置される複屈折光学補償液晶層とを含む複屈折光学補償ＬＣＤパネルを提供する。能動素子アレイ装置は、基板と、複数の走査線と、複数のデータ線と、複数の画素ユニットとを含み、上記走査線、上記データ線および上記画素ユニットは全て上記基板上に配置される。カラー・フィルタ装置は、基板と、カラー・フィルタ・アレイと、共通電極と、複数の電極線と、絶縁層とを含む。カラー・フィルタ・アレイは上記基板上に配置され、上記カラー・フィルタ・アレイはブラック・マトリクスとカラー・フィルタ層とを有する。共通電極は、上記カラー・フィルタ・アレイを覆って配置される。電極線は、上記共通電極を覆って配置される。絶縁層は、電極線が共通電極から電気的に絶縁されるように上記共通電極と上記電極線との間に配置される。
本発明の一実施形態によれば、走査線およびデータ線はカラー・フィルタ装置上のブラック・マトリクスに対応して配置される。
本発明の一実施形態によれば、各画素ユニットは走査線の１つおよびデータ線の１つへ電気的に接続され、各画素ユニットは能動素子と画素電極とを含む。
本発明の一実施形態によれば、能動素子は対応する走査線およびデータ線へ電気的に接続され、画素電極は能動素子へ電気的に接続される。
本発明の一実施形態によれば、複屈折光学補償ＬＣＤパネルはフラットな層をさらに含み、フラットな層はカラー・フィルタ・アレイと共通電極との間に配置される。
本発明の一実施形態における複屈折光学補償ＬＣＤパネルによれば、電極線はブラック・マトリクスを覆って配置される。
本発明の一実施形態における複屈折光学補償ＬＣＤパネルによれば、電極線の材料には金属が含まれる。
本発明の一実施形態における複屈折光学補償ＬＣＤパネルによれば、カラー・フィルタ装置はさらに、共通電極と電極線とを被覆するアラインメント層を含む。
本発明の一実施形態によれば、複屈折光学補償ＬＣＤパネルはさらに第１の電圧信号ソースと第２の電圧信号ソースとを含み、電極線は第１の電圧信号ソースへ電気的に接続され、共通電極は第２の電圧信号ソースへ電気的に接続される。第１の電圧信号ソースは第１の電圧を供給し、第２の電圧信号ソースは第２の電圧を供給し、第１の電圧は第２の電圧より大きい。
本発明の一実施形態における複屈折光学補償ＬＣＤパネルによれば、ブラック・マトリクスの材料には金属または樹脂が含まれる。
本発明はさらに、能動素子アレイ装置と、カラー・フィルタ装置と、上記能動素子アレイ装置と上記カラー・フィルタ装置との間に配置される複屈折光学補償液晶層とを含む複屈折光学補償ＬＣＤパネルを提供する。能動素子アレイ装置は基板と、複数の走査線と、複数のデータ線と、複数の画素ユニットとを含み、上記走査線、上記データ線および上記画素ユニットは全て上記基板上に配置される。カラー・フィルタ装置は、基板と、カラー・フィルタ・アレイと、フラットな層と、複数の電極パターンと、複数の電極線とを含む。カラー・フィルタ・アレイは基板上に配置され、カラー・フィルタ・アレイはブラック・マトリクスとカラー・フィルタ層とを有する。フラットな層は、カラー・フィルタ・アレイを被覆する。電極パターンはフラットな層上に配置され、電極パターンは共通電圧に電気的に接続される。電極線はフラットな層上に配置され、電極線は電極パターンから電気的に絶縁される。
本発明の一実施形態によれば、走査線およびデータ線はカラー・フィルタ装置上のブラック・マトリクスに対応して配置される。
本発明の一実施形態によれば、各画素ユニットは走査線の１つおよびデータ線の１つへ電気的に接続され、各画素ユニットは能動素子と画素電極とを含む。
本発明の一実施形態によれば、能動素子は対応する走査線およびデータ線へ電気的に接続され、画素電極は能動素子へ電気的に接続される。
本発明の一実施形態における複屈折光学補償ＬＣＤパネルによれば、電極パターンと電極線の材料は同じである。
本発明の一実施形態における複屈折光学補償ＬＣＤパネルによれば、フラットな層上の電極パターンと電極線との間には空間が置かれ、よって電極線は電極パターンから電気的に絶縁される。
本発明の一実施形態における複屈折光学補償ＬＣＤパネルによれば、電極パターンはカラー・フィルタ層に対応してこれを覆うように配置され、電極線はブラック・マトリクスに対応してこれを覆うように配置される。
本発明の一実施形態における複屈折光学補償ＬＣＤパネルによれば、カラー・フィルタ装置はさらに、電極パターンおよび電極線を被覆するアラインメント層を含む。
本発明の一実施形態によれば、複屈折光学補償ＬＣＤパネルはさらに第１の電圧信号ソースと第２の電圧信号ソースとを含み、電極線は第１の電圧信号ソースへ電気的に接続され、電極パターンは第２の電圧信号ソースへ電気的に接続される。第１の電圧信号ソースは第１の電圧を供給し、第２の電圧信号ソースは共通電圧を供給し、第１の電圧は共通電圧より大きい。
本発明の一実施形態における複屈折光学補償ＬＣＤパネルによれば、ブラック・マトリクスの材料には金属または樹脂が含まれる。
本発明はさらに、能動素子アレイ装置と、カラー・フィルタ装置と、上記能動素子アレイ装置と上記カラー・フィルタ装置との間に配置される複屈折光学補償液晶層とを含む複屈折光学補償ＬＣＤパネルを提供する。能動素子アレイ装置は基板と、複数の走査線と、複数のデータ線と、複数の画素ユニットとを含み、上記走査線、上記データ線および上記画素ユニットは全て上記基板上に配置される。カラー・フィルタ装置は、基板と、カラー・フィルタ・アレイと、絶縁層と、フラットな層と、複数の電極パターンとを含む。カラー・フィルタ・アレイは基板上に配置され、カラー・フィルタ・アレイはブラック・マトリクスとカラー・フィルタ層とを含む。ブラック・マトリクスは基板上の複数の画素領域を画定し、カラー・フィルタ層は上記ピクセル領域内に配置される。絶縁層は、ブラック・マトリクスの表面を被覆する。フラットな層は、カラー・フィルタ・アレイおよび絶縁層上に配置される。電極パターンは各々フラットな層上のピクセル領域内に配置され、電極パターンは共通電圧に電気的に接続される。
本発明の一実施形態によれば、走査線およびデータ線はカラー・フィルタ装置上のブラック・マトリクスに対応して配置される。
本発明の一実施形態によれば、各画素ユニットは走査線の１つおよびデータ線の１つへ電気的に接続され、各画素ユニットは能動素子と画素電極とを含む。
本発明の一実施形態によれば、能動素子は対応する走査線およびデータ線へ電気的に接続され、画素電極は能動素子へ電気的に接続される。
本発明の一実施形態における複屈折光学補償ＬＣＤパネルによれば、ブラック・マトリクスの材料には導電物質が含まれる。
本発明の一実施形態によれば、複屈折光学補償ＬＣＤパネルはさらに第１の電圧信号ソースと第２の電圧信号ソースとを含み、ブラック・マトリクスは第１の電圧信号ソースへ電気的に接続され、電極パターンは第２の電圧信号ソースへ電気的に接続される。第１の電圧信号ソースは第１の電圧を供給し、第２の電圧信号ソースは共通電圧を供給し、第１の電圧は共通電圧より大きい。
本発明の一実施形態における複屈折光学補償ＬＣＤパネルによれば、電極パターンは、ブラック・マトリクスを被覆することなくカラー・フィルタ層を覆って配置される。
本発明の一実施形態における複屈折光学補償ＬＣＤパネルによれば、カラー・フィルタ装置はさらに、フラットな層と電極パターンとを被覆するアラインメント層を含む。
要約すれば、電極線の配置または導電ブラック・マトリクスの配置により、電極線またはブラック・マトリクスは走査線およびデータ線から遠く隔たっていることから、本発明のＬＣＤパネルは高速応答を実行するだけでなく、電極線またはブラック・マトリクスへ高電圧が供給される際に走査線またはデータ線における信号伝送が影響を受けることもない。従って、ＬＣＤパネルに信号遅延の問題はなく、ドライバＩＣの消費電力は増加しない。
以下、本発明の上述の、および他の目的、特徴および利点を理解できるようにするために、図面を伴う好適な実施形態について以下に詳しく説明する。
上述の概括的説明および以下の詳細な説明は共に例示的なものであり、クレームされている本発明をより詳しく説明しようとするものであることは、理解されるべきである。
添付の諸図面は、本発明の理解を深めるために包含され、本明細書に編入されかつその一部を構成するものである。これらの図面は本発明の実施形態を示し、明細書本文と共に本発明の原理を説明するのに役立つ。
（第１の実施形態）
図２Ａは、本発明の第１の実施形態による複屈折光学補償ＬＣＤパネルの断面図であり、図２Ｂは、図２Ａの複屈折光学補償ＬＣＤパネルにおける能動素子アレイ装置の平面図である。但し、図２Ａにおける能動素子アレイ装置は、図２Ｂの線Ｂ−Ｂ’に沿って切断した断面図である。図２Ａおよび図２Ｂの双方を参照すると、複屈折光学補償ＬＣＤパネル５００は、能動素子アレイ装置２００と、カラー・フィルタ装置３００と、能動素子アレイ装置２００とカラー・フィルタ装置３００との間に配置される複屈折光学補償液晶層４００とを含む。
能動素子アレイ装置２００は、基板２１０と、複数の走査線２２０と、複数のデータ線２３０と、複数の画素ユニット２４０とを含む。走査線２２０、データ線２３０および画素ユニット２４０は全て、基板２１０上に配置される。各画素ユニット２４０は走査線２２０の１つおよびデータ線２３０の１つへ電気的に接続され、各画素ユニット２４０は能動素子２４２と、画素電極２４４とを含む。能動素子２４２は対応する走査線２２０およびデータ線２３０へ電気的に接続され、画素電極２４４は能動素子２４２へ電気的に接続される。
特に、基板２１０は、例えばガラス基板、石英基板または他の適切な材料による基板である。走査線２２０は、例えばアルミニウム合金によるリードまたは他の適切な導電材料で製造されるリードである。データ線２３０は、例えば、クロム・リード、アルミニウム合金のリードまたは他の適切な導電材料で製造されるリードである。能動素子２４２は、例えば、薄膜トランジスタまたは他の三極管スイッチング素子である。能動素子２４２は、図２Ａでは薄膜トランジスタとして示されているが、これに限定されない。画素電極２４４は、例えば、透過電極、反射電極または半透過型電極であるが、画素電極２４４の材料は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、金属または他の透過性または不透過性の導電材料である。
カラー・フィルタ装置３００は、基板３１０と、カラー・フィルタ・アレイ３２０と、共通電極３３０と、複数の電極線３４０と、絶縁層３５０とを含む。カラー・フィルタ・アレイ３２０は基板３１０上に配置され、カラー・フィルタ・アレイ３２０はブラック・マトリクス３２２と、カラー・フィルタ層３２４とを有する。共通電極３３０は、カラー・フィルタ・アレイ３２０を覆って配置される。電極線３４０は、共通電極３３０を覆って配置される。絶縁層３５０は共通電極３３０と電極線３４０との間に配置され、よって電極線３４０は共通電極３３０から電気的に絶縁される。さらに、本実施形態では、走査線２２０およびデータ線２３０は、カラー・フィルタ装置３００上のブラック・マトリクス３２２に対応して配置される。前述のように、基板３１０は、例えばガラス基板、石英基板または他の適切な材料による基板である。ブラック・マトリクス３２２の材料は、例えば、クロム、酸化クロム、金属、ブラック樹脂または他の適切な物質である。カラー・フィルタ層３２４の材料は、例えば樹脂である。共通電極３３０の材料は、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯまたは他の透過性の導電物質である。電極線３４０の材料は、例えば、金属または他の適切な物質である。絶縁層３５０の材料は、例えば、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素または他の適切な物質である。
ある実施形態では、複屈折光学補償ＬＣＤパネル５００はさらに、カラー・フィルタ・アレイ３２０と共通電極３３０との間に配置されるフラットな層３６０を含み、フラットな層３６０の材料は、例えば、有機絶縁物質または無機絶縁物質である。また、カラー・フィルタ装置３００は、共通電極３３０および電極線３４０を被覆するアラインメント層３７０をさらに含み、アラインメント層３７０の材料は、例えば、ポリイミド樹脂（ＰＩ）または他の適切な物質である。特に、本実施形態では、能動素子アレイ装置２００はさらに、走査線２２０およびデータ線２３０を覆って配置されるアラインメント層２５０を含む。アラインメント層２５０は、画素電極２４４を被覆する。アラインメント層２５０の材料は、例えばアラインメント層３７０の材料と同じであり、アラインメント層２５０は、アラインメント層３７０と同じ、またはこれと平行なアラインメント方向を有する。
図２Ａに示すように、電極線３４０はブラック・マトリクス３２２を覆って配置される。複屈折光学補償ＬＣＤパネル５００において、電極線３４０の設計は、何らかの領域における液晶分子の配列を予め変える場合がある。特に、複屈折光学補償ＬＣＤパネル５００は、第１の電圧信号ソース（図示せず）と、第２の電圧信号ソース（図示せず）とをさらに含む。電極線３４０は上記第１の電圧信号ソースへ電気的に接続され、共通電極３３０は上記第２の電圧信号ソースへ電気的に接続される。第１の電圧信号ソースは第１の電圧Ｖ１を供給し、第２の電圧信号ソースは第２の電圧Ｖ２を供給し、第１の電圧Ｖ１は第２の電圧Ｖ２より大きい。
図２Ｃは、図２Ａの複屈折光学補償ＬＣＤパネルにおける電圧信号を電圧と時間との関係で示す図である。図２Ｃを参照すると、複屈折光学補償ＬＣＤパネル５００が画像を表示する前、即ち、図２Ｃにおける時間Ｔ０ないしＴ１の間、電極線３４０は第１の電圧Ｖ１へ電気的に接続され、共通電極３３０は第２の電圧Ｖ２へ電気的に接続される。この期間中、第１の電圧Ｖ１および第２の電圧Ｖ２は例えば１０Ｖないし３０Ｖに維持され、画素電極２４４の電圧Ｖｐｉｘｅｌは例えば０Ｖであり、第１の電圧Ｖ１は第２の電圧Ｖ２より大きい。言い替えれば、電極線３４０へは高電圧（即ち、第１の電圧Ｖ１）が供給される。電極線３４０より下の複屈折光学補償液晶層４００では、走査線２２０またはデータ線２３０を覆う液晶分子は、第１の電圧Ｖ１の影響下でまずベンド状態へ遷移する。複屈折光学補償ＬＣＤパネル５００が画像を表示している間、即ち、図２Ｃにおける時間Ｔ２より後、画素電極２４４の電圧Ｖｐｉｘｅｌは非ゼロであり、第１の電圧Ｖ１はＶｐｉｘｅｌより大きい約１０Ｖないし３０Ｖに維持され、第２の電圧Ｖ２はＶｐｉｘｅｌより僅かに大きいＶｃｏｍまで低減される。こうして、走査線２２０またはデータ線２３０を覆う液晶分子は第１の電圧Ｖ１に影響されてベンド状態であり続ける。この間、走査信号およびデータ信号は各々、走査線２２０およびデータ線２３０へ供給され、画素電極２４４を覆う液晶分子が駆動される。走査線２２０またはデータ線２３０を覆う液晶分子は既にベンド状態にあり、よって全ての液晶分子がスプレー状態にある状況に比べると、本実施形態では、残りの液晶分子は、ベンド状態へ遷移している液晶分子に影響されて迅速にベンド状態へと遷移する。言い替えれば、複屈折光学補償ＬＣＤパネル５００は、通常のディスプレイ駆動において迅速な応答パフォーマンスを示す。
電極線３４０がカラー・フィルタ装置３００内に配置され、かつ走査線２２０およびデータ線２３０が能動素子アレイ装置２００内に配置されることは、注目すべき点である。第１の電圧Ｖ１が電極線３４０へ供給される間、走査線２２０またはデータ線２３０における信号伝送はこれに影響されない。複屈折光学補償ＬＣＤパネル５００では、負荷がデータ線２３０内のデータ信号伝送に与える影響はほとんどなく、よって信号遅延の問題は発生しない。さらに、ドライバＩＣの消費電力も増加しない。
図２Ｄは、図２Ａの複屈折光学補償ＬＣＤパネルの平面図である。図２Ｄを参照すると、複屈折光学補償ＬＣＤパネル５００において、電極線３４０は例えば並行に配列され、２つの電極線３４０間に画素が配置される。図２Ｄに示すように、電極線３４０は互いに、かつ複数の第１のノード３８０に電気的に接続される。第１のノード３８０は、銀ペースト（図示せず）を介して能動素子アレイ装置２００の第１のパッド（図示せず）へ電気的に接続される。第１のパッドは、配線（図示せず）を介してドライバＩＣ（図示せず）の第１の電圧信号ソースへ電気的に接続される。さらに、共通電極３３０は複数の第２のノード３９０へ電気的に接続される。第２のノード３９０は、銀ペーストを介してドライバＩＣ（図示せず）の第２の電圧信号ソース、能動素子アレイ装置２００の第２のパッド（図示せず）および能動素子アレイ装置２００の他の配線へ電気的に接続される。
電極線３４０の配列は図２Ｄに示す方法に限定されず、図２Ｅに示すチェック状の配列であってもよいことに留意されたい。任意の２つの電極線３４０間に配置される画素は１つのみに限定されず、他の実施形態では、任意の２つの電極線３４０間に複数の画素を配置することができる。さらに、電極線３４０によって包囲される各チェック内に画素が１つしか配置されない場合は、電極線３４０の配置はブラック・マトリクス３２２のそれと同じである。
（第２の実施形態）
（第２の実施形態）
図３Ａは、本発明の第２の実施形態による複屈折光学補償ＬＣＤパネルの断面図であり、図３Ａにおける複屈折光学補償ＬＣＤパネルの能動素子アレイ装置は図２Ｂにおける能動素子アレイ装置と同じである。図３Ａを参照すると、複屈折光学補償ＬＣＤパネル７００は、能動素子アレイ装置２００と、カラー・フィルタ装置６００と、能動素子アレイ装置２００とカラー・フィルタ装置６００との間に配置される複屈折光学補償液晶層４００とを含む。
能動素子アレイ装置２００および複屈折光学補償液晶層４００は第１の実施形態において説明したものと同じであり、よって詳細な説明を省く。カラー・フィルタ装置６００は、基板３１０と、カラー・フィルタ・アレイ３２０と、フラットな層６１０と、複数の電極パターン６２０と、複数の電極線６３０とを含む。基板３１０およびカラー・フィルタ・アレイ３２０は、第１の実施形態において説明したものと同じである。フラットな層６１０は、カラー・フィルタ・アレイ３２０を被覆する。電極パターン６２０は、フラットな層６１０上に配置される。電極線６３０はフラットな層６１０上に配置され、電極線６３０は電極パターン６２０から電気的に絶縁される。また、複屈折光学補償ＬＣＤパネル７００は、第１の電圧信号ソース（図示せず）と、第２の電圧信号ソース（図示せず）とをさらに含む。電極線６３０は第１の電圧信号ソースへ電気的に接続され、電極パターン６２０は第２の電圧信号ソースへ電気的に接続され、上記第１の電圧信号ソースは第１の電圧Ｖ１を供給し、上記第２の電圧信号ソースは共通電圧Ｖｃを供給し、第１の電圧Ｖ１は共通電圧Ｖｃより大きい。
前述のように、フラットな層６１０および電極パターン６２０の材料は各々、例えば第１の実施形態におけるフラットな層３６０および共通電極３３０の材料と同じである。電極線６３０の材料は、例えば、電極パターン６２０のそれと同じである。
図３Ａに示すように、本実施形態における複屈折光学補償ＬＣＤパネル７００は、電極パターン６２０および電極線６３０を被覆するアラインメント層６４０をさらに含み、アラインメント層６４０の材料は、例えば、第１の実施形態におけるアラインメント層２５０のそれと同じである。図３Ａに示すように、フラットな層３６０上に配置される電極パターン６２０と電極線６３０との間には空間が存在し、よって電極線６３０は電極パターン６２０から電気的に絶縁される。電極パターン６２０はカラー・フィルタ層３２４に対応してこれを覆うように配置され、電極線６３０はブラック・マトリクス３２２に対応してこれを覆うように配置される。電極線６３０が、共通電圧Ｖｃより大きい第１の電圧Ｖ１へ電気的に接続される点は注目される。第１の実施形態と同様に、複屈折光学補償ＬＣＤパネル７００が画像を表示する前に、電極線６３０より下の液晶層４００では、走査線２２０およびデータ線２３０を覆う液晶分子は第１の電圧Ｖ１に影響されてベンド状態へ遷移する。複屈折光学補償ＬＣＤパネル７００が画像を表示している間、残りの液晶分子は、既にベンド状態へと遷移しているものに影響されて迅速にベンド状態へ遷移する。こうして、複屈折光学補償ＬＣＤパネル７００は、通常のディスプレイ駆動において迅速な応答パフォーマンスを示す。
さらに、第１の電圧Ｖ１を供給される電極線６３０はカラー・フィルタ装置６００内に配置され、データ線２３０におけるデータ信号伝送に与える負荷の影響はほとんどないことから、走査線２２０またはデータ線２３０における信号伝送は影響を受けず、複屈折光学補償ＬＣＤパネル７００では信号遅延の問題が発生せず、ドライバＩＣの消費電力も増加しない。
図３Ｂは、図３Ａにおける複屈折光学補償ＬＣＤパネルの平面図である。図３Ｂを参照すると、第１の実施形態と同様に、複屈折光学補償ＬＣＤパネル７００において、互いに電気的に接続される電極線６３０は全て第１のノード３８０へ接続される。第１のノード３８０は、銀ペースト（図示せず）、能動素子アレイ装置２００の第１のパッド（図示せず）および配線（図示せず）を介してドライバＩＣ（図示せず）の第１の電圧信号ソースへ電気的に接続される。電極パターン６２０は複数の第２のノード３９０へ電気的に接続され、第２のノード３９０は銀ペースト（図示せず）、能動素子アレイ装置２００の第２のパッド（図示せず）および能動素子アレイ装置２００の他の配線を介してドライバＩＣ（図示せず）の第２の電圧信号ソースへ電気的に接続される。
（第３の実施形態）
（第３の実施形態）
図４は、本発明の第３の実施形態による複屈折光学補償ＬＣＤパネルの断面図であり、図４における複屈折光学補償ＬＣＤパネルの能動素子アレイ装置は図２Ｂにおける能動素子アレイ装置と同じである。図４を参照すると、複屈折光学補償ＬＣＤパネル９００は、能動素子アレイ装置２００と、カラー・フィルタ装置８００と、能動素子アレイ装置２００とカラー・フィルタ装置８００との間に配置される複屈折光学補償液晶層４００とを含む。
能動素子アレイ装置２００および複屈折光学補償液晶層４００は第１の実施形態において説明したものと同じであり、よって詳細な説明を省く。カラー・フィルタ装置８００は、基板３１０と、カラー・フィルタ・アレイ８１０と、絶縁層８２０と、フラットな層８３０と、複数の電極パターン８４０とを含む。基板３１０は、第１の実施形態で説明したものと同じである。カラー・フィルタ・アレイ８１０は基板３１０上に配置され、カラー・フィルタ・アレイ８１０はブラック・マトリクス８１２と、カラー・フィルタ層８１４とを含む。ブラック・マトリクス８１２は、基板３１０上に複数の画素領域８１２ａを画定し、カラー・フィルタ層８１４は画素領域８１２ａ内に配置される。絶縁層８２０は、ブラック・マトリクス８１２の表面を被覆する。フラットな層８３０は、カラー・フィルタ・アレイ８１０および絶縁層８２０上に配置される。電極パターン８４０は、画素領域８１２ａ内のフラットな層８３０上に配置される。また、複屈折光学補償ＬＣＤパネル９００は、第１の電圧信号ソース（図示せず）と、第２の電圧信号ソース（図示せず）とをさらに含む。ブラック・マトリクス８１２は上記第１の電圧信号ソースへ電気的に接続され、電極パターン８４０は上記第２の電圧信号ソースへ電気的に接続される。第１の電圧信号ソースは第１の電圧Ｖ１を供給し、第２の電圧信号ソースは共通電圧Ｖｃを供給し、第１の電圧Ｖ１は共通電圧Ｖｃより大きい。
前述のように、カラー・フィルタ層８１４、絶縁層８２０、フラットな層８３０および電極パターン８４０の材料は各々、第１の実施形態におけるカラー・フィルタ層３２４、絶縁層３５０、フラットな層３６０および共通電極３３０の材料と同じである。ブラック・マトリクス８１２の材料は、例えば導電物質または他の適切な物質である。
図４に示すように、本実施形態における複屈折光学補償ＬＣＤパネル９００はさらに、フラットな層８３０および電極パターン８４０を被覆するアラインメント層８５０を含み、アラインメント層８５０の材料は、例えば、第１の実施形態におけるアラインメント層２５０の材料と同じである。さらに、電極パターン８４０は、ブラック・マトリクス８１２を被覆することなくカラー・フィルタ層８１４を覆って配置される。ブラック・マトリクス８１２は第１の電圧Ｖ１へ電気的に接続され、第１の電圧Ｖ１は共通電圧Ｖｃより大きい。複屈折光学補償ＬＣＤパネル９００が画像を表示する前、ブラック・マトリクス８１２より下の複屈折光学補償液晶層４００において、走査線２２０またはデータ線２３０を覆う液晶分子は第１の電圧Ｖ１に影響されてベンド状態へ遷移する。複屈折光学補償ＬＣＤパネル９００が画像を表示している間、他の液晶分子は、既にベンド状態へと遷移している液晶分子に影響されて迅速にベンド状態へ遷移し、よって複屈折光学補償ＬＣＤパネル９００は迅速な応答パフォーマンスを示す。
さらに、データ線２３０におけるデータ信号伝送に与える負荷の影響はほとんどないことから、ブラック・マトリクス８１２への第１の電圧Ｖ１の供給に際して走査線２２０またはデータ線２３０における信号伝送は影響を受けない。複屈折光学補償ＬＣＤパネル９００では信号遅延の問題が発生せず、ドライバＩＣの消費電力も増加しない。
本実施形態の複屈折光学補償ＬＣＤパネル９００においては、ブラック・マトリクス８１２の材料は導電物質であり、その機能は第１の実施形態における電極線３４０または第２の実施形態における電極線６３０のそれと同じであることに留意されたい。ブラック・マトリクス８１２の配列は、例えば、図２Ｅにおける電極線３４０のチェック状配列と同じである。
概して、本発明における複屈折光学補償ＬＣＤパネルは、少なくとも下記の利点を有する。
１．本発明の複屈折光学補償ＬＣＤパネルにおいては、スプレー状態からベンド状態へ遷移する複屈折光学補償ＬＣＤパネルの液晶分子の速度は、走査線またはデータ線および電極線によって形成される電界を介して増加され得る。
１．本発明の複屈折光学補償ＬＣＤパネルにおいては、スプレー状態からベンド状態へ遷移する複屈折光学補償ＬＣＤパネルの液晶分子の速度は、走査線またはデータ線および電極線によって形成される電界を介して増加され得る。
２．本発明の複屈折光学補償ＬＣＤパネルにおいては、電極線またはブラック・マトリクスは走査線およびデータ線から遠く隔たり、電極線またはブラック・マトリクスに高電圧が供給される間、データ線におけるデータ信号伝送に与える負荷の影響はほとんどないことから、走査線またはデータ線における信号伝送は影響を受けない。従って、複屈折光学補償ＬＣＤパネルに信号遅延の問題はない。
３．本発明の複屈折光学補償ＬＣＤパネルにおいては、電極線またはブラック・マトリクスは走査線およびデータ線から遠く隔たり、電極線またはブラック・マトリクスに高電圧が供給される間、データ線２３０におけるデータ信号伝送に与える負荷の影響は比較的少ないことから、走査線またはデータ線における信号伝送は影響を受けない。従って、ドライバＩＣの消費電力は増加しない。
本発明の構造に対し、本発明の範囲または精神を逸脱することなく様々な変更および変形を行い得ることは、当業者には明らかであろう。上記に鑑みて、本発明は、それらが添付のクレームおよびその等価物の範囲内にあることを条件として、本発明の変更および変形を包含するものとする。
１０ パネル
１１ 液晶層
１２ 上部基板
１３ 下部基板
１００ 複屈折光学補償ＬＣＤパネル
１１０ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ装置
１１１ 下部基板
１１２ 走査線
１１３ データ線
１１４ 薄膜トランジスタ
１１５ 透過導電電極
１１６ 制御信号電極
１１７ アラインメント層
１２０ カラー・フィルタ装置
１２１ 上部基板
１２２ ブラック・マトリクス
１２３ カラー・フィルタ層
１２４ 絶縁層
１２５ 共通電極
１２６ アラインメント層
１３０ 液晶層
２００ 能動素子アレイ装置
２１０ 基板
２２０ 走査線
２３０ データ線
２４０ 画素ユニット
２４２ 能動素子
２４４ 画素電極
２５０ アラインメント層
３００ カラー・フィルタ装置
３１０ 基板
３２０ カラー・フィルタ・アレイ
３２２ ブラック・マトリクス
３２４ カラー・フィルタ層
３３０ 共通電極
３４０ 電極線
３５０ 絶縁層
３６０ フラットな層
３７０ アラインメント層
３８０ 第１のノード
３９０ 第２のノード
４００ 複屈折光学補償液晶層
５００ パネル
６００ カラー・フィルタ装置
６１０ フラットな層
６２０ 電極パターン
６３０ 電極線
６４０ アラインメント層
７００ 複屈折光学補償ＬＣＤパネル
８００ カラー・フィルタ装置
８１０ カラー・フィルタ・アレイ
８１２ ブラック・マトリクス
８１２ａ 画素領域
８１４ カラー・フィルタ層
８２０ 絶縁層
８３０ フラットな層
８４０ 電極パターン
８５０ アラインメント層
９００ パネル
１１ 液晶層
１２ 上部基板
１３ 下部基板
１００ 複屈折光学補償ＬＣＤパネル
１１０ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ装置
１１１ 下部基板
１１２ 走査線
１１３ データ線
１１４ 薄膜トランジスタ
１１５ 透過導電電極
１１６ 制御信号電極
１１７ アラインメント層
１２０ カラー・フィルタ装置
１２１ 上部基板
１２２ ブラック・マトリクス
１２３ カラー・フィルタ層
１２４ 絶縁層
１２５ 共通電極
１２６ アラインメント層
１３０ 液晶層
２００ 能動素子アレイ装置
２１０ 基板
２２０ 走査線
２３０ データ線
２４０ 画素ユニット
２４２ 能動素子
２４４ 画素電極
２５０ アラインメント層
３００ カラー・フィルタ装置
３１０ 基板
３２０ カラー・フィルタ・アレイ
３２２ ブラック・マトリクス
３２４ カラー・フィルタ層
３３０ 共通電極
３４０ 電極線
３５０ 絶縁層
３６０ フラットな層
３７０ アラインメント層
３８０ 第１のノード
３９０ 第２のノード
４００ 複屈折光学補償液晶層
５００ パネル
６００ カラー・フィルタ装置
６１０ フラットな層
６２０ 電極パターン
６３０ 電極線
６４０ アラインメント層
７００ 複屈折光学補償ＬＣＤパネル
８００ カラー・フィルタ装置
８１０ カラー・フィルタ・アレイ
８１２ ブラック・マトリクス
８１２ａ 画素領域
８１４ カラー・フィルタ層
８２０ 絶縁層
８３０ フラットな層
８４０ 電極パターン
８５０ アラインメント層
９００ パネル
Claims (27)
- 複屈折光学補償ＬＣＤパネルであって、
能動素子アレイ装置と、カラー・フィルタ装置と、上記能動素子アレイ装置と上記カラー・フィルタ装置との間に配置される複屈折光学補償液晶層と、を含み、
上記能動素子アレイ装置は、
基板と、
上記基板上に配置される複数の走査線と、
上記基板上に配置される複数のデータ線と、
上記基板上に配置される複数の画素ユニットと、を含み、上記画素ユニットの各々は上記走査線の１つおよび上記データ線の１つへ電気的に接続され、
上記カラー・フィルタ装置は、
基板と、
上記基板上に配置されるカラー・フィルタ・アレイと、を含み、上記カラー・フィルタ・アレイはブラック・マトリクスと、カラー・フィルタ層とを有し、
上記カラー・フィルタ・アレイを覆って配置される共通電極と、
上記共通電極を覆いかつ上記走査線および上記データ線の少なくとも一方に対応して配置される複数の電極線と、
上記電極線が上記共通電極から電気的に絶縁されるように、上記共通電極と上記電極線との間に配置される絶縁層と、を含む複屈折光学補償ＬＣＤパネル。 - 上記走査線および上記データ線は、上記カラー・フィルタ装置上の上記ブラック・マトリクスに対応して配置される請求項１記載の複屈折光学補償ＬＣＤパネル。
- 各画素ユニットは上記走査線の１つおよび上記データ線の１つへ電気的に接続され、各画素ユニットは能動素子と画素電極とを備える請求項１記載の複屈折光学補償ＬＣＤパネル。
- 上記能動素子は上記対応する走査線およびデータ線へ電気的に接続され、上記画素電極は上記能動素子へ電気的に接続される請求項３記載の複屈折光学補償ＬＣＤパネル。
- 上記カラー・フィルタ・アレイと上記共通電極との間に配置されるフラットな層をさらに備える請求項１記載の複屈折光学補償ＬＣＤパネル。
- 上記電極線は上記ブラック・マトリクスを覆って配置される請求項１記載の複屈折光学補償ＬＣＤパネル。
- 上記電極線の材料には金属が含まれる請求項１記載の複屈折光学補償ＬＣＤパネル。
- 上記カラー・フィルタ装置はさらに、上記共通電極および上記電極線を被覆するアラインメント層を備える請求項１記載の複屈折光学補償ＬＣＤパネル。
- 第１の電圧信号ソースと第２の電圧信号ソースとをさらに備え、上記電極線は上記第１の電圧信号ソースへ電気的に接続され、上記共通電極は上記第２の電圧信号ソースへ電気的に接続され、上記第１の電圧信号ソースは第１の電圧を供給し、上記第２の電圧信号ソースは第２の電圧を供給し、上記第１の電圧は上記第２の電圧より大きい請求項１記載の複屈折光学補償ＬＣＤパネル。
- 上記ブラック・マトリクスの材料には、金属および樹脂の一方が含まれる請求項１記載の複屈折光学補償ＬＣＤパネル。
- 複屈折光学補償ＬＣＤパネルであって、
能動素子アレイ装置と、カラー・フィルタ装置と、上記能動素子アレイ装置と上記カラー・フィルタ装置との間に配置される複屈折光学補償液晶層と、を含み、
上記能動素子アレイ装置は、
基板と、
上記基板上に配置される複数の走査線と、
上記基板上に配置される複数のデータ線と、
上記基板上に配置される複数の画素ユニットと、を含み、各画素ユニットは上記走査線の１つおよび上記データ線の１つへ電気的に接続され、
上記カラー・フィルタ装置は、
基板と、
上記基板上に配置されるカラー・フィルタ・アレイと、を含み、上記カラー・フィルタ・アレイはブラック・マトリクスと、カラー・フィルタ層とを有し、
上記カラー・フィルタ・アレイを被覆するフラットな層と、
上記フラットな層上に配置される複数の電極パターンと、
上記フラットな層上に上記走査線および上記データ線の少なくとも一方に対応して配置される複数の電極線と、を含み、上記電極線は上記電極パターンから電気的に絶縁される複屈折光学補償ＬＣＤパネル。 - 上記走査線および上記データ線は上記カラー・フィルタ装置上の上記ブラック・マトリクスに対応して配置される請求項１１記載の複屈折光学補償ＬＣＤパネル。
- 各画素ユニットは上記走査線の１つおよび上記データ線の１つへ電気的に接続され、各画素ユニットは能動素子と画素電極とを備える請求項１１記載の複屈折光学補償ＬＣＤパネル。
- 上記能動素子は上記対応する走査線およびデータ線へ電気的に接続され、上記画素電極は上記能動素子へ電気的に接続される請求項１３記載の複屈折光学補償ＬＣＤパネル。
- 上記電極パターンの材料は上記電極線の材料と同じである請求項１１記載の複屈折光学補償ＬＣＤパネル。
- 上記フラットな層上に配置される上記電極パターンと上記電極線との間に空間が存在することによって上記電極線が上記電極パターンから電気的に絶縁される請求項１１記載の複屈折光学補償ＬＣＤパネル。
- 上記電極パターンは上記カラー・フィルタ層に対応してこれを覆うように配置され、上記電極線は上記ブラック・マトリクスに対応してこれを覆うように配置される請求項１１記載の複屈折光学補償ＬＣＤパネル。
- 上記カラー・フィルタ装置はさらに、上記電極パターンと上記電極線とを被覆するアラインメント層を備える請求項１１記載の複屈折光学補償ＬＣＤパネル。
- 第１の電圧信号ソースと第２の電圧信号ソースとをさらに備え、上記電極線は上記第１の電圧信号ソースへ電気的に接続され、上記電極パターンは上記第２の電圧信号ソースへ電気的に接続され、上記第１の電圧信号ソースは第１の電圧を供給し、上記第２の電圧信号ソースは共通電圧を供給し、上記第１の電圧は上記共通電圧より大きい請求項１１記載の複屈折光学補償ＬＣＤパネル。
- 上記ブラック・マトリクスの材料には、金属および樹脂の一方が含まれる請求項１１記載の複屈折光学補償ＬＣＤパネル。
- 複屈折光学補償ＬＣＤパネルであって、
能動素子アレイ装置と、カラー・フィルタ装置と、上記能動素子アレイ装置と上記カラー・フィルタ装置との間に配置される複屈折光学補償液晶層と、を含み、
上記能動素子アレイ装置は、
基板と、
上記基板上に配置される複数の走査線と、
上記基板上に配置される複数のデータ線と、
上記基板上に配置される複数の画素ユニットと、を含み、各画素ユニットは上記走査線の１つおよび上記データ線の１つへ電気的に接続され、
上記カラー・フィルタ装置は、
基板と、
上記基板上に配置されるカラー・フィルタ・アレイと、を含み、上記カラー・フィルタ・アレイはブラック・マトリクスと、カラー・フィルタ層とを備え、上記ブラック・マトリクスは導電材料で製造されかつ上記基板上に複数の画素領域を画定し、上記カラー・フィルタ層は上記画素領域内に配置され、
上記ブラック・マトリクスの表面を被覆する絶縁層と、
上記カラー・フィルタ・アレイおよび上記絶縁層上に配置されるフラットな層と、
上記フラットな層上の上記画素領域内に配置される複数の電極パターンと、を含む複屈折光学補償ＬＣＤパネル。 - 上記走査線および上記データ線は上記カラー・フィルタ装置上の上記ブラック・マトリクスに対応して配置される請求項２１記載の複屈折光学補償ＬＣＤパネル。
- 各画素ユニットは上記走査線の１つおよび上記データ線の１つへ電気的に接続され、各画素ユニットは能動素子と画素電極とを備える請求項２１記載の複屈折光学補償ＬＣＤパネル。
- 上記能動素子は上記対応する走査線およびデータ線へ電気的に接続され、上記画素電極は上記能動素子へ電気的に接続される請求項２３記載の複屈折光学補償ＬＣＤパネル。
- 第１の電圧信号ソースと第２の電圧信号ソースとをさらに備え、上記ブラック・マトリクスは上記第１の電圧信号ソースへ電気的に接続され、上記電極パターンは上記第２の電圧信号ソースへ電気的に接続され、上記第１の電圧信号ソースは第１の電圧を供給し、上記第２の電圧信号ソースは共通電圧を供給し、上記第１の電圧は上記共通電圧より大きい請求項２１記載の複屈折光学補償ＬＣＤパネル。
- 上記電極パターンは、上記ブラック・マトリクスを被覆することなく上記カラー・フィルタ層を覆って配置される請求項２１記載の複屈折光学補償ＬＣＤパネル。
- 上記カラー・フィルタ装置はさらに、上記フラットな層と上記電極パターンとを被覆するアラインメント層を備える請求項２１記載の複屈折光学補償ＬＣＤパネル。
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