DE69908004T2

DE69908004T2 - Flüssigkristallanzeigetafel

Info

Publication number: DE69908004T2
Application number: DE69908004T
Authority: DE
Inventors: Hideo Minato-ku Shibahara
Original assignee: NEC LCD Technologies Ltd
Current assignee: Tianma Japan Ltd
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2019-03-17
Also published as: TW565723B; DE69908004D1; EP0943953A1; KR100326838B1; JPH11271810A; EP0943953B1; US6147731A; JP3042491B2; KR19990078074A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Erfindungsgebiet:
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeigetafel und eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die eine Pixelfläche aufweist, welche eine Anzeigeelektrode und eine Referenzelektrode hat, um Licht, das durch eine Flüssigkristallschicht hindurchgeht, die zwischen Substrate eingefüllt ist, durch Anlegen einer Spannung zwischen der Anzeigeelektrode und der Referenzelektrode zu modulieren.
2. Beschreibung des Standes der Technik:
Herkömmlicherweise ist eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die mit einer Flüssigkristallanzeigetafel der aktiven Matrixbauart versehen ist, welche ein aktives Element, wie beispielsweise einen Dünnschichttransistor, verwendet, infolge ihrer Vorteile einer kleinen Dicke und eines geringen Gewichtes und der Anzeige eines Bildes mit hoher Bildqualität als ein Anzeigeterminal, wie beispielsweise einer Büroautomationsausrüstung, in Gebrauch genommen worden.
Als eine Flüssigkristallanzeigetafel der aktiven Matrixbauart hat ein Anzeigesystem, wie beispielsweise TV, die Eigenschaft eines derartig weiten Winkels der Sichtbarkeit, dass sie von einer großen Anzahl von Menschen gesehen werden kann, das heißt, es ist ein Anzeigesystem vom Querfeldtyp bekannt, bei dem, wie in dem offengelegten japa nischen Patent Nr. 505247/1993 und der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 21907/1988 beschrieben, zwischen einer Anzeigeelektrode und einer Referenzelektrode, die auf einem der einander gegenüber liegenden Substrate ausgebildet ist, in einer Richtung parallel zu den Substraten ein elektrisches Feld ausgebildet wird, um einen Flüssigkristall, der zwischen die Substrate eingefüllt ist, zu betreiben, um dadurch das Licht, welches aus einem Spalt zwischen der Anzeigeelektrode und der Referenzelektrode in den Flüssigkristall eintritt, zu modulieren und anzuzeigen.
In der herkömmlichen Flüssigkristallanzeigetafel vom Horizontalfeldtyp, die in dem japanischen offengelegten Patent 505247/1993 oder der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 21907/1988 offenbart ist, wird jedoch zusätzlich zu einem elektrischen Feld, das in einer horizontalen Richtung im Wesentlichen parallel zu den Substraten erzeugt wird, auch ein vertikales elektrisches Feld in der Nähe der Seitenkanten der Anzeigeelektrode und der Referenzelektrode erzeugt. Daher werden die Richtungen der Hauptachsen der Moleküle des Flüssigkristalls, die sich ursprünglich im Wesentlichen parallel zu den Substraten erstrecken, zu den Substraten geneigt. Daraus folgt, dass an oder um die Seitenkanten der Anzeigeelektrode und der Referenzelektrode herum ein Lichtverlust auftritt und dies verschlechtert den Kontrast. Da die Hauptachsen der Flüssigkristallmoleküle geneigt sind, ist ferner das Rückkehren der Flüssigkristallmoleküle in ihre ursprünglichen Richtungen bei Verschwinden des elektrischen Feldes so verzögert, dass das Problem eines Nachbildphänomens erzeugt wird.
EP 0 827 010 A zeigt eine weitere herkömmliche Flüssigkristallanzeigetafel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. In dieser Flüssigkristallanzeigetafel ist auf dem ersten Substrat eine optische Abschirmschicht mit einer Lichtdurchlässigkeitseigenschaft ausgebildet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist angesichts der vorstehend beschriebenen Situation durchgeführt worden und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Flüssigkris tallanzeigetafel und eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung zu schaffen, bei der Lichtverlust in der Nähe der Seitenkanten einer Anzeigeelektrode und einer Referenzelektrode verhindert ist.
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, ist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Flüssigkristallanzeigetafel, wie im Anspruch 1 definiert, geschaffen, mit einem Paar von Substraten, die eine Lichttransmissionseigenschaft aufweisen, einer Flüssigkristallschicht, die zwischen das Paar Substrate eingefüllt ist, einem Pixelbereich mit einer Anzeigeelektrode und einer Referenzelektrode, die auf einer der einander gegenüber liegenden Oberflächen des Paars Substrate ausgebildet ist, um ein elektrisches Feld im Wesentlichen parallel zu dem Paar Substraten in der Flüssigkristallschicht durch eine Spannung zu erzeugen, die zwischen der Anzeigeelektrode und der Referenzelektrode angelegt wird, um Licht, welches durch die Flüssigkristallschicht hindurch geht, zu modulieren, und mit einer Lichtabfangschicht, die auf einer der einander gegenüber liegenden Oberflächen des Paares von Substraten angeordnet ist, so dass sie näher an der einen der gegenüber liegenden Oberflächen liegt als die Anzeigeelektrode und die Bezugselektrode, um das Licht, welches zwischen der Anzeigetafel und der Referenzelektrode hindurch geht, abzufangen.
Die Lichtabfangschicht ist auf die Anzeigeelektrode und die Referenzelektrode stapelförmig aufgebracht, wobei ihre Breite größer als diejenige der Anzeigeelektrode und der Referenzelektrode ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Flüssigkristallanzeigetafel geschaffen, bei der die Anzeigeelektrode und die Referenzelektrode im Wesentlichen linear ausgebildet sind und die Lichtabfangschicht im Wesentlichen linear parallel zu der Anzeigeelektrode und der Referenzelektrode ausgebildet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Flüssigkristallanzeigetafel geschaffen, bei der die Lichtabfangschicht durch Drucken ausgebildet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Flüssigkristallanzeigetafel geschaffen, bei der die Lichtabfangschicht durch Drucken mit einem Material, das hauptsächlich aus organischen Substanzen besteht, ausgebildet worden ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Flüssigkristallanzeigetafel geschaffen, bei der die Lichtabfangschicht auf die Anzeigeelektrode und die Referenzelektrode stapelförmig so aufgebracht ist, dass ihre Breite um 2 bis 4 μm größer als diejenige der Anzeigeelektrode und der Referenzelektrode ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Flüssigkristallanzeigetafel geschaffen, bei der auf jedes des Paares Substrate ein gerichteter Film stapelförmig aufgebracht ist, so dass die Ausrichtungsrichtungen der Hauptachsen der Flüssigkristallmoleküle, welche den Flüssigkristall bilden, im Wesentlichen parallel zueinander an den Grenzflächen des Paares der Substrate ist und in einem Winkel von ungefähr 85 Grad zu der Richtung des elektrischen Feldes ausgerichtet ist, das durch die Spannung erzeugt wird, welche zwischen der Anzeigeelektrode und der Referenzelektrode angelegt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Flüssigkristallanzeigetafel geschaffen, bei der auf jedem Substrat des Paares Substrate eine Polarisationsplatte ausgebildet ist, und eine der Polarisationsplatten so ausgebildet ist, dass die Richtung des Lichtes, welches die Polarisationsplatte passiert, in einem Winkel von ungefähr 85 Grad zu der Richtung des elektrischen Feldes ausgerichtet wird, das durch die Spannung erzeugt wird, welche zwischen der Anzeigeelektrode und der Referenzelektrode angelegt wird, während die andere Polarisationsplatte so ausgebildet ist, dass die Richtung des Lichtes, welches durch die andere Polarisationsplatte hindurch geht, im Wesentlichen rechtwinklig zur Richtung des Lichtes ist, das durch die eine Polarisationsplatte hindurch geht.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Flüssigkristallanzeigetafel geschaffen, bei der der Abstand zwischen dem Paar Substrate ungefähr 4,1 μm beträgt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung geschaffen, die irgendeine Flüssigkristallanzeigetafel, wie vorstehend beschrieben, aufweist und eine Bildbearbeitungsvorrichtung zum geeigneten Anlegen einer Spannung zwischen der Anzeigeelektrode und der Referenzelektrode der Flüssigkristallanzeigetafel aufweist.
Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren hervor, die ein Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 ist eine Draufsicht auf einen Pixelbereich von einem von zwei Substraten, der die Flüssigkristallanzeigetafel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine Draufsicht, die die Beziehung zwischen einem Lichtabfangfilm auf der anderen Substratseite der Flüssigkristallanzeigetafel gemäß 1 und dem Pixelbereich auf dem einen Substrat zeigt;
3 ist eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie A-A in 1;
4 ist eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie B-B in 1;
5 ist eine schematische Darstellung der Winkel einer Schwingungsrichtung und einer Polarisationsfilm-Durchlässigkeitsachse, bezogen auf die Richtung eines elektrischen Feldes;
6 ist ein Blockschaltbild einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit der Flüssigkristallanzeigetafel; und
7 ist eine Draufsicht auf einen Pixelbereich von einem von zwei Substraten, einer Flüssigkristallanzeigetafel gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
1 ist eine Draufsicht auf einen Pixelbereich eines von zwei Substraten, die eine Flüssigkristallanzeigetafel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; 2 ist eine Draufsicht, die die Beziehung zwischen einer Lichtabfangplatte auf der anderen Substratseite der Flüssigkristallanzeigetafel gemäß 1 und einem Pixelbereich auf dem einen Substrat zeigt; 3 ist eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie A-A in 1; 4 ist eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie B-B in 1; 5 ist eine schematische Darstellung der Winkel einer Reibrichtung und einer Polarisationsplatten-Transmissionsachse mit Bezug auf die Richtung eines elektrischen Feldes; und 6 ist ein Blockschaltbild einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die die Flüssigkristallanzeigetafel enthält.
Bezugnehmend auf die 1 bis 4, bezeichnet die Bezugsziffer 400 eine Flüssigkristallanzeigetafel. Diese Flüssigkristallanzeigetafel 400 enthält ein Paar transparenter Glassubstrate 101, 201 als Substrate, von denen jedes eine Dicke von beispielsweise ungefähr 1,1 mm hat und polierte Oberflächen mit einer Lichtdurchlässigkeitseigenschaft hat. Eine Anzahl von lang gestreckten, reifenartigen Abtastsignalleitungen 102 sind im Wesentlichen parallel auf einer der Oberflächen des Glassubstrates 101 ausgebildet und eine Anzahl von lang gestreckten, streifenartigen Videosignalleitungen 103 sind im Wesentlichen parallel zueinander und rechtwinklig zu den Abtastsignalleitungen 102 so ausgebildet, dass eine Anzahl von Pixelbereichen in einem Matrixmuster geschaffen werden.
In jedem Pixelbereich ist ein Dünnschichttransistor (TFT) 106 als ein aktives Element entsprechend jedem Schnittpunkt der Abtastsignalleitungen 102 und der Videosignalleitungen 103 vorgesehen. Die lang gestreckten, streifenförmigen Referenzsignalleitungen 109 sind an einer Oberfläche des Glassubstrats 101 ausgebildet und erstrecken sich quer über die benachbarten Pixelbereiche. Die Referenzelektroden 105 sind, von einer lang gestreckten Kante einer Referenzsignalleitung 109 ausgehend, so ausgebildet, dass sie sich in Form eines Kammes in die benachbarten Pixelbereiche erstrecken. Ferner ist in jedem Pixelbereich eine Anzeigeelektrode 104 vorgesehen. Die Anzeigeelektrode 104 ist in Kammform so ausgebildet, dass sie mit den Referenzelektroden 105 kämmt und an die Anzeigeelektrode 104 wird eine Spannung über den Dünnschichttransistor 106 angelegt. Die Anzeigeelektrode 104 und die Referenzelektrode 105 haben im Wesentlichen die gleichen Breiten.
Auf einer Oberfläche des Glassubstrats 101 ist eine Lichtabfangschicht 111 beispielsweise durch ein Druckverfahren so ausgebildet, dass die Anzeigeelektrode 104 und die Referenzelektrode 105 überlappt werden, wobei dazwischen ein Isolierfilm 112 angeordnet ist, wobei die Lichtabfangschicht 111 durch direktes Drucken in einem vorbestimmten Muster unter Verwendung eines Materials, das im Prinzip aus einer organischen Substanz besteht, ausgebildet worden ist. Die Lichtabfangschicht 111 hat eine Breite, die vorzugsweise um 2 bis 4 μm größer als diejenige der Anzeigeelektrode 104 und der Referenzelektrode 105 ist.
Ferner ist auf der am weitesten außen liegenden Oberfläche auf einer Seite des Glassubstrats 101 ein Orientierungsfilm 120 in einem dünnen Film, der aus einem Polyimid oder dergleichen Material besteht, ausgebildet und hat eine Oberfläche, die durch Schleifen bearbeitet ist. Die Polarisationsplatte 130 ist an einer Oberfläche des Glassubstrats 101 gegenüber der Oberfläche, an welcher die Pixelbereiche vorgesehen sind, ausgebildet, um ein Substrat 100 an der Unterseite auszubilden.
Andererseits ist, wie in der 2 dargestellt, eine Lichtabfangschicht 202 an einer Seite des anderen Glassubstrats 201 vorgesehen. Die Lichtabfangschicht 202 hat eine Öffnung, die durch Ausschneiden eines Teils derselben entsprechend jedes Pixelbereiches des Glassubstrats 101 ausgebildet ist, so dass die Schicht 202 entsprechend jedem Pixelbereich ein Fenster geöffnet hat. Eine Farbschicht 203 der drei Primärfarben, die als ein Farbfilter dient, ist auf der Oberfläche der Lichtabfangschicht 202 ausgebildet. Auf der Oberfläche der Farbschicht 203 ist ein Glättungsfilm 204 aus einem transparenten Kunstharzmaterial ausgebildet. Ferner ist auf der Oberfläche des Glättungsfilms 204 ein orientierter Film 220 in Form eines dünnen Films aus Polyimid oder dergleichen ausgebildet und hat eine Oberfläche, die durch Schleifen bearbeitet ist. Die Polarisationsplatte 230 ist auf der Oberfläche des Glassubstrats 201 gegenüber dem orientierten Film 220 ausgebildet, wodurch das Substrat 200 an der Oberseite ausgebildet ist.
Das Substrat 100 an der Unterseite und das Substrat 200 an der Oberseite sind so angeordnet, dass die einander gegenüber liegenden Oberflächen derselben, auf welchen die Orientierungsfilme 120, 220 jeweils vorgesehen sind, durch einen Spalt d von beispielsweise ungefähr 4,1 μm zueinander beabstandet sind. In den Spalt d ist eine nematische Flüssigkristallsubstanz 300, ein Flüssigkristall, eingefüllt und bildet eine Flüssigkristallanzeigetafel 400.
Die Schleifbearbeitung der orientierten Filme 120, 220 wird so durchgeführt, dass, wie in den 3 und 5 gezeigt, die Schleifrichtungen Hauptachsenorientierungsrichtungen 208 der Flüssigkristallmoleküle 301 sind, die eine nematische Flüssigkristallzusammensetzung 300 bilden, welche im Wesentlichen parallel zu den Grenzflächen zwischen den Glassubstraten 101, 201 sind und in einem Winkel von ϕ 2n von ungefähr 85 Grad zur Richtung des angelegten elektrischen Feldes ausgerichtet sind.
Als nematische Flüssigkristallzusammensetzung 300 wird eine nematische Flüssigkristallzusammensetzung verwendet, deren dielektrische Anisotropie Δε gleich plus 7,3 (1 kHz) und deren Brechungsfaktor-Anisotropie Δn gleich 0,073 (589 nm, 20°C) ist. Anzumerken ist, dass die Brechungsfaktor-Anisotropie Δn basierend auf dem Spalt d zwi schen dem Substrat 100 und dem Substrat 200 unter Verwendung der folgenden Gleichung bestimmt wird: T = sin2 (PI Δn d/λ) (2 repräsentiert das Quadrat, λ die Wellenlänge und T die Durchlässigkeit),
wobei ein maximaler Transmissionsfaktor erzielt werden kann.
Ferner sind, wie in der 5 gezeigt, die Polarisationsplatten 130, 230 so angeordnet, dass die Polarisationsschicht-Transmissionsachse 209, welche die Richtung des Lichtes ist, das durch eine der Schichten 120, 220 hindurch geht, in einem Winkel im Wesentlichen gleich der Schleifrichtung 208 der orientierten Filme 120, 220 ist, oder, anders ausgedrückt, der Winkel ? P, der zwischen der Polarisationsplatten-Transmissionsachse 209 und der Richtung eines angelegten elektrischen Feldes gebildet ist, ungefähr 85 Grad ist und die Polarisationsplatten-Transmissionsachse 209 der anderen Schicht ungefähr rechtwinklig zu der Polarisationsplatten-Transmissionsachse 209 der anderen der Schichten 120, 220 liegt.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf die 6 die Konstruktion einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung beschrieben, die die Flüssigkristallanzeigetafel, wie vorstehend beschrieben, enthält.
Die vertikale Abtastschaltung 403 zum aufeinander folgenden Zuführen von Abtastsignalen an eine Anzahl von Abtastsignalleitungen 102 ist an die Flüssigkristallanzeigetafel 400 angeschlossen. Ferner ist an die Flüssigkristallanzeigetafel 400 eine Videosignal-Treiberschaltung 404 angeschlossen, um an die Videosignalleitungen 103 entsprechend der Zeitschaltungen der Spannungen von Abtastsignalen, die aufeinander folgend den Abtastsignalleitungen 102 von der vertikalen Abtastschaltung 403 zugeführt werden, Spannungen eines Videosignals zuzuführen.
An die vertikale Abtastschaltung 403 und die Videosignal-Treiberschaltung 404 ist eine Flüssigkristall-Treiberenergieversorgungsschaltung 402 zum Zuführen einer Spannung angeschlossen und gleichzeitig ist eine Steuerung 401, die Bildinformation von einer CPU empfängt, um separat Anzeigedaten und Steuersignale auszugeben, angeschlossen, wodurch die Flüssigkristallanzeigevorrichtung gebildet ist. Anzumerken ist, dass die Flüssigkristall-Treiberenergieversorgungsschaltung 402 ebenfalls an die Referenzsignalleitungen 109 angeschlossen ist, um an die Referenzsignalleitungen 109 eine Spannung anzulegen.
Die Funktionsweisen der Flüssigkristallanzeigevorrichtung werden im Folgenden beschrieben.
Das Glassubstrat 101, auf dem zuvor die Anzeigeelektroden 104, die Referenzelektrode 105, die Abtastsignalleitungen 102, die Videosignalleitungen 103, die Dünnschichttransistoren 106 und die Lichtabfangschicht 111 in Schichten mit jeweils Isolierfilmen 108, 112 dazwischen angeordnet worden sind, um die Pixelbereiche zu bilden und der Orientierungsfilm 120 und das Glassubstrat 201, auf welchem die Lichtabfangplatte 202, die Farbschicht 203, der Glättungsfilm 204 und der orientierte Film 220 in Schichten ausgebildet sind, werden mit einem Zwischenraum mit einer vorbestimmten Abmessung dazwischen so angeordnet, dass die Orientierungsfilme 120, 220 einander gegenüber liegen und zwischen den Glassubstraten 101, 201 sind fein verteilt sphärische Polymerperlen gehalten. Dann wird die nematische Flüssigkristallsubstanz 300 zwischen die einander gegenüber liegenden Flächen der Glassubstrate 101, 201 eingefüllt, um einen Zwischenraum d von ungefähr 4,1 μm zu bilden und die zwei Glassubstrate 101, 201, zwischen welchen die nematische Flüssigkristallsubstanz 300 eingefüllt worden ist, sind zwischen zwei polarisierenden Platten 130, 230 gehalten, um die Flüssigkristallanzeigetafel 400 zu bilden.
Als Nächstes wird die Funktion der Ausführungsform beschrieben.
Wenn zwischen die Anzeigeelektrode 104 und die Referenzelektrode 105 eine Spannung angelegt wird, wird ein horizontales elektrisches Feld im Wesentlichen parallel zu dem Glassubstrat 101 erzeugt und es wird auch ein vertikales elektrisches Feld erzeugt, wie dies in der 3 zu sehen ist, wodurch die Richtungen der Hauptachsen der Flüssigkristallmoleküle 302, die parallel zu dem Glassubstrat 101 ausgerichtet sein sollten, um die Seitenkanten der Anzeigeelektrode 104 und der Referenzelektrode 105 zwischen der Anzeigeelektrode 104 und der Referenzelektrode 105 geneigt werden.
Da die Lichtabfangschicht 111, die eine größere Breite als die Anzeigeelektrode 104 und die Referenzelektrode 105 hat, so dass sie die beiden Elektroden 104, 105 überlappt, in der Nähe der Seiten der Anzeigeelektrode 104 und der Referenzelektrode 105 positioniert ist, werden das Licht, welches in der Nähe der Seiten der Anzeigeelektrode 104 und der Referenzelektrode 105 hindurch geht, durch die Lichtabfangschicht 111 abgefangen. Daher kann ein Streulicht von den Seiten der Anzeigeelektrode 104 und der Referenzelektrode 105 verhindert werden.
Wie vorstehend beschrieben, wird bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform Licht, welches zwischen der Anzeigeelektrode 104 und der Referenzelektrode 105 hindurch geht, abgefangen, da die Lichtabfangschicht 111 so vorgesehen ist, dass sie näher am Glassubstrat 101 als an der Anzeigeelektrode 104 und der Referenzelektrode 105 liegt. Daraus folgt, dass, selbst wenn ein horizontales elektrisches Feld nahezu parallel zu dem Glassubstrat 101 erzeugt wird, und ein vertikales elektrisches Feld, wie in der 3 gezeigt, erzeugt wird, indem zwischen die Anzeigeelektrode 104 und die Referenzelektrode 105 eine Spannung angelegt wird, um zu bewirken, dass die Hauptachsenrichtungen der Flüssigkristallmoleküle 302, die parallel zu dem Glassubstrat 101 orientiert sein sollten, um die Seitenkanten der Anzeigeelektrode 104 und der Referenzelektrode 105 zwischen der Anzeigeelektrode 104 und der Referenzelektrode 105 geneigt werden, Licht durch die Lichtabfangschicht 111 abgefangen wird. Als ein Ergebnis kann Streulicht verhindert werden und es kann die Verschlechterung des Kontrastes verhindert werden. Ferner kann ein Nachbildphänomen verhindert werden, das infolge der Verzögerung der Rückkehr der Flüssigkristallmoleküle 30 von ihrer geneigten Position beim Abschalten des elektrischen Feldes auftritt.
Da ferner die Lichtabfangschicht 111 so ausgebildet ist, dass sie eine größere Breite als die Anzeigeelektrode 104 und die Referenzelektrode 105 hat, kann unter Verwendung einer einfachen Struktur Streulicht verhindert werden.
Da weiterhin die Lichtabfangschicht 111 so ausgebildet ist, dass sie um eine 2 bis 4 μm größere Breite als die Anzeigeelektrode 104 und die Referenzelektrode 105 hat, kann Streulicht mit Sicherheit verhindert werden, ohne dass die Fläche eines Pixelbereiches vergrößert wird.
Da ferner die Lichtabfangschicht 111 durch ein einfaches Druckverfahren ausgebildet worden ist, kann die Produktivität verbessert und es können die Produktionskosten verringert werden.
Da weiterhin die Lichtabfangschicht 111 durch ein Druckverfahren mit einem Material, bestehend aus einer organischen Substanz, als Hauptkomponente gebildet wird, kann die Lichtabfangschicht 111 direkt durch Drucken unter Verwendung eines vorbestimmten Musters ausgebildet werden und ein Muster der Lichtabfangschicht 111 kann nur durch einen Druckschritt ausgebildet werden und daher kann die Produktivität verbessert werden und es können die Produktionskosten verringert werden.
Da orientierte Filme 120, 220, die in Schichten auf den Glassubstraten 101, 201 ausgebildet werden, so gestaltet sind, dass die Schleifrichtungen, die die Orientierungsrichtungen 208 der Hauptachsen der Flüssigkristallmoleküle 301 sind, im Wesentlichen parallel zueinander an den Grenzflächen der Glassubstrate 101, 201 sind und in einem Winkel von ϕ 2n von ungefähr 85 Grad zur Richtung eines elektrischen Feldes sind, das durch Anlegen einer Spannung zwischen Anzeigeelektrode 104 und Referenzelektrode 105 erzeugt wird, sind andererseits die Richtungen 208 um 5 Grad zu einer Richtung rechtwinklig zur Richtung des elektrischen Feldes geneigt, so dass Richtungen, in wel che die Flüssigkristallmoleküle 301 gedreht werden, bestimmt sind. Da ferner ein maximaler Transmissionsfaktor erhalten wird, wenn die Flüssigkristallmoleküle 301 um 45 Grad gedreht sind, können sie bis zu 45 Grad drehen.
Da ferner die Polarisationsplatten 130, 230, die in Schichten auf den Glassubstraten 101, 201 ausgebildet sind, so gestaltet sind, dass die Polarisationsplatten-Transmissionsachse 209 die Richtung des Lichtes ist, welches durch eine der Glasplatten 101, 201 geht, die im Wesentlichen gleich der Schleifrichtung ist, das heißt die Polarisationsplatten-Transmissionsachse 209 ist in einem Winkel von ϕ P von ungefähr 85 Grad zur Richtung eines elektrischen Feldes ausgerichtet, das durch eine Spannung erzeugt wird, die zwischen Anzeigeelektroden 104 und Referenzelektrode 105 angelegt wird, und die Polarisationsplatten-Transmissionsachse 209 der anderen Glassubstrate 101, 201 erstreckt sich rechtwinklig zur Polarisationsplatten-Transmissionsachse 209 eines der Glassubstrate 101, 201, wenn das elektrische Feld abgeschaltet wird, so dass Licht sicher durch das jeweils eine der Glassubstrate 101, 102, welches eine Polarisationsplatten-Transmissionsachse 209 rechtwinklig zur Schleifrichtung hat, abgefangen wird, wodurch schwarz angezeigt wird, aber wenn das elektrische Feld eingeschaltet wird, werden Flüssigkristallmoleküle 301 so gedreht, dass die Flüssigkristallachse sich der Polarisationsplatten-Transmissionsachse 209 des anderen einen Substrats der Glassubstrate 101, 201 annähert. Daraus folgt, dass Licht sicher durch den Flüssigkristall hindurch geht, wodurch weiß angezeigt wird. Als ein Ergebnis ist der Kontrast zwischen weißer und schwarzer Anzeige verbessert.
Da ferner der Abstand zwischen den Glassubstraten 101, 201 auf 4,1 μm gesetzt ist, kann die Produktivität verbessert werden und es können die Produktionskosten reduziert werden.
Als Nächstes wird eine weitere Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 7 beschrieben.
In der in der 7 gezeigten Ausführungsform ist die Lichtabfangschicht 111, die anhand der 1 bis 6 beschrieben worden ist, so ausgebildet, dass sie sich linear in Richtung der Spalten über die benachbarten Pixelbereiche erstreckt.
Gemäß der in der 7 gezeigten Struktur kann die Struktur der Lichtabfangschicht 111 vereinfacht werden und kann ohne Verwendung eines Fotoresist-Schrittes ausgebildet werden. Daraus folgt, dass der Grad der Freiheit bei der Wahl des Herstellungsverfahrens erhöht und die Produktivität verbessert werden kann.
Obwohl in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen die Flüssigkristallanzeigetafel 400 vom so genannten Horizontalfeldtyp beschrieben worden ist, kann die vorliegende Erfindung auch bei irgendeiner anderen Flüssigkristallanzeigetafel angewandt werden. Um durch Anwenden der vorliegenden Erfindung, wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, bei einer Flüssigkristallanzeigetafel vom Horizontalfeldtyp, bei der der Flüssigkristall durch ein elektrisches Feld, im Wesentlichen parallel zu den Glassubstraten 101, 201 betrieben wird und die Flüssigkristallmoleküle 302, die ursprünglicherweise parallel zu den Glassubstraten 101, 201 ausgerichtet sein sollten, werden durch ein elektrisches Feld, das auch in einer vertikalen Richtung erzeugt wird, geneigt und daher tritt ein Streulicht auf, wobei das Streulicht signifikant verhindert werden kann.
Der Abstand d zwischen den Glassubstraten 101, 201 kann angesichts der Produktivität, der Größe, des Gewichtes, der Kosten usw. auf irgendeine Abmessung festgelegt sein.
Die Schleifbearbeitung der Orientierungsfilme 120, 220 und das Setzen der Richtungen der Polarisationsplatten-Transmissionsachsen 209 der Polarisationsplatten 130, 230 ist ferner nicht auf das in den vorstehenden Ausführungsformen beschriebene begrenzt.
Weiterhin, obwohl beschrieben worden ist, dass ein Material, dessen Hauptkomponente eine organische Substanz ist, dazu verwendet wird, eine Lichtabfangschicht 111 durch Drucken zu bilden, kann die Lichtabfangschicht 111 alternativ auch beispielsweise durch Ausbilden eines Metallfilms über der gesamten Oberfläche des Glassubstrats 101, durch Drucken eines Lichtabfangschichtmusters mit einem Resist, Entfernen von einem unnötigen Teil des Metallfilms durch Ätzen und Entfernen des Resists gebildet werden. Gemäß dem vorliegenden Verfahren ist ein Fotoresist-Schritt nicht notwendig, so dass die Produktivität verbessert werden kann und die Produktionskosten verringert werden können.
Die Lichtabfangschicht 111 kann aus irgendeinem anderen Material, wie beispielsweise einem organischen Material oder einem anorganischen Material, bestehen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Streulicht durch eine Lichtabfangwirkung der Lichtabfangplatte verhindert werden, da eine Lichtabfangschicht so vorgesehen ist, dass sie in der Nähe eines Substrats mit Bezug auf eine Anzeigeelektrode und eine Referenzelektrode so angeordnet ist, dass sie Licht abfangen kann, das um die Anzeigeelektrode und die Referenzelektrode hindurch geht, und zwar selbst dann, wenn um die Seitenkanten der Anzeigeelektrode und der Referenzelektrode zwischen der Anzeigeelektrode und der Referenzelektrode Flüssigkristallmoleküle vorhanden sind, die durch eine Spannung geneigt sind, welche zwischen die Anzeigeelektrode und die Referenzelektrode angelegt ist. Daraus folgt, dass ein ungenügender Kontrast verhindert werden kann und ein Nachbildphänomen, das durch eine Verzögerung des Rückkehrens der Flüssigkristallmoleküle von ihren geneigten Positionen bei Verschwinden des elektrischen Feldes herrührt, verhindert werden kann.
Da ferner die Lichtabfangschicht in Überlappung mit der Anzeigeelektrode und der Referenzelektrode ausgebildet ist und eine größere Breite als diejenige der Anzeigeelektrode und der Referenzelektrode hat, kann ein Streulicht durch eine einfache Struktur verhindert werden.
Da weiterhin die Lichtabfangschicht eine um 2 bis 4 μm größere Breite als diejenige der Anzeigeelektrode und der Referenzelektrode hat, kann Streulicht verhindert werden, während ein größer werden der Pixelbereiche infolge von vergrößerter Breite verhindert werden kann.
Da ferner die Lichtabfangschicht durch Drucken gebildet ist, das einen einfachen Herstellvorgang darstellt, kann die Produktivität verbessert werden und es können die Produktionskosten reduziert werden.
Da weiterhin ein Material, dessen Hauptkomponente eine organische Substanz ist, verwendet wird, kann die Lichtabfangschicht direkt durch Drucken desselben in einem vorbestimmten Muster ausgebildet werden und die Produktivität kann verbessert werden und die Produktionskosten können reduziert werden.
Da ferner der Abstand zwischen dem Paar Glassubstrate auf 4,1 μm gesetzt ist, ist der Herstellungsvorgang einfach und es kann die Produktivität verbessert werden und es können die Produktionskosten reduziert werden.
Und da auf den Glassubstraten in Schichten auszubildende orientierte Filme so gesetzt sind, dass die Schleifrichtungen, welche die Orientierungsrichtungen der Hauptachsen der Flüssigkristallmoleküle sind, im Wesentlichen parallel zueinander an den Grenzfläche der Glassubstrate sind und in einem Winkel von ungefähr 85 Grad mit Bezug auf die Richtung eines elektrischen Feldes ausgerichtet sind, das durch Anlegen einer Spannung an die Anzeigeelektrode und die Referenzelektrode erzeugt wird, sind die Richtungen 208 um 5 Grad gegenüber der Richtung rechtwinklig zur Richtung des elektrischen Feldes geneigt, so dass die Richtungen, in welche die Flüssigkristallmoleküle gedreht werden, bestimmt sind. Da ferner ein maximaler Transmissionsfaktor erhalten wird, wenn die Flüssigkristallmoleküle um 45 Grad gedreht sind, können die Moleküle bis zu 45 Grad gedreht werden.
Da weiterhin die Polarisationsplatten, die in Schichten auf den Glassubstraten ausgebildet sind, so gesetzt sind, dass die Polarisationsplatten-Transmissionsachsen die Richtungen des Lichtes sind, welches durch eines der Glassubstrate hindurch geht, welche im Wesentlichen gleich der Schleifrichtung sind, das heißt die Polarisationsplatten-Transmissionsachse in einem Winkel von ungefähr 85 Grad zu der Richtung des elektrischen Feldes, das durch eine Spannung, welche zwischen die Anzeigeelektrode 104 und die Referenzelektrode 105 angelegt wird, ausgerichtet ist, und die Polarisationsplatten-Transmissionsachse des anderen Glassubstrats der Glassubstrate sich rechtwinklig zur Polarisationsplatten-Transmissionsachse des einen Glassubstrats erstreckt, wenn das elektrische Feld abgeschaltet wird, wird Licht sicher durch das andere eine der Glassubstrate, das eine Polarisationsplatten-Transmissionsachse rechtwinklig zu der Schleifrichtung hat, abgefangen, wodurch schwarz angezeigt wird, aber wenn das elektrische Feld eingeschaltet wird, werden die Flüssigkristallmoleküle so gedreht, dass die Flüssigkristallachse sich der Polarisationsplatten-Transmissionsachse des anderen Glassubstrats der Glassubstrate nähert. Daraus folgt, dass Licht sicher durch den Flüssigkristall hindurch geht, wodurch weiß angezeigt wird. Als ein Ergebnis kann der Kontrast zwischen weiß und schwarz verbessert werden.
Ferner kann bei einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die eine Flüssigkristallanzeigetafel enthält, die Streulicht von derselben verhindern kann, und eine Bildverarbeitungsvorrichtung zum geeigneten Anlegen einer Spannung zwischen eine Anzeigeelektrode und eine Referenzelektrode ein unvollständiger Kontrast verhindert werden, indem Streulicht verhindert wird, und es kann eine gute Flüssigkristallanzeige geschaffen werden.

Claims

Flüssigkristallanzeigetafel mit: einem Paar von Substraten (101, 201), die eine Lichttransmissionseigenschaft aufweisen; einer Flüssigkristallschicht, die einen Flüssigkristall (300) enthält, der eingefüllt ist zwischen das Paar von Substraten (101, 201); und einer Anzeigeelektrode (104) und einer Bezugselektrode (105), die auf einer der gegenüberliegenden Oberflächen des Paares von Substraten ausgeformt ist und einen Pixelbereich definiert zum Erzeugen eines elektrischen Feldes in der Flüssigkristallschicht im wesentlichen parallel zu dem Paar von Substraten durch eine Spannung, die zwischen der Anzeigenelektrode (104) und der Bezugselektrode (105) angelegt wird, um das Licht, welches durch die Flüssigkristallschicht passiert, zu modulieren; gekennzeichnet durch, eine Lichtabfangschicht (111), die auf einer Seite (201) der gegenüberliegenden Oberflächen des Paares von Substraten (101, 201) angeordnet ist, so dass sie näher an der einen der gegenüberliegenden Oberflächen liegt als die Anzeigeelektrode (104) und die Bezugselektrode (105), um das Licht abzufangen, das zwischen der Anzeigetafel und der Bezugselektrode passiert, wobei die Lichtabfangschicht (111) eine Breite hat, die größer ist als die der Anzeigeelektrode (104) und der Bezugselektrode (105), um so beide Elektroden zu überlappen.
Eine Flüssigkristallanzeigetafel nach Anspruch 1, wobei die die Anzeigeelektrode (104) und die Bezugselektrode (105) im wesentlichen linear geformt sind und die Licht abfangschicht (111) im wesentlichen linear parallel zu der Anzeigeelektrode und der Bezugselektrode ausgeformt ist.
Eine Flüssigkristallanzeigetafel nach Anspruch 1, wobei die Lichtabfangsschicht (111) durch Drucken ausgeformt ist.
Eine Flüssigkristallanzeigetafel nach Anspruch 1, wobei die Lichtabfangschicht (111) eine organische Substanz als Hauptkomponente aufweist und durch Aufmalen geformt ist.
Eine Flüssigkristallanzeigetafel nach Anspruch 1, wobei die Lichtabfangschicht (111) eine Breite hat, die um 2 bis 4 μm größer ist als die der Anzeigeelektrode (104) und der Bezugselektrode (105).
Eine Flüssigkristallanzeigetafel nach Anspruch 1, wobei ein Orientierungsfilm (120, 220) auf jedem des Paares der Substrate (101, 201) ausgeformt ist und so eingestellt ist, dass die Orientierungsrichtung der Hauptachsen der Flüssigkristallmoleküle (301), die das Flüssigkristall bilden, im wesentlichen parallel zu jeder anderen der Zwischenflächen des Paares von Substraten ist und unter einem Winkel von ungefähr 85 Grad bezüglich der Richtung eines elektrischen Feldes orientiert ist, das durch die Spannung erzeugt wird, die zwischen der Anzeigeelektrode (104) und der Bezugselektrode (105) angelegt ist.
Eine Flüssigkristallanzeigetafel nach Anspruch 1, wobei ein Polarisationsplatte (130, 230) auf jedem des Paares der Substrate (101, 201) ausgeformt ist und eine der Polarisationsplatten so eingestellt ist, dass die Richtung des Lichtes, welches durch die Polarisationsplatte passiert, unter einem Winkel von ungefähr 85 Grad bezüglich der Richtung eines elektrischen Feldes ausgerichtet ist, welches durch die Spannung erzeugt wird, die zwischen der Anzeigeelektrode (104) und der Bezugselektrode (105) angelegt ist, während die andere Polarisationsplatte so eingestellt ist, dass die Richtung des durch die andere Polarisationsplatte passierenden Lichtes im wesentlichen senkrecht zur Richtung des Lichtes ist, welches durch die eine der Polarisationsplatte passiert.
Eine Flüssigkristallanzeigetafel nach Anspruch 1, wobei der Abstand zwischen dem Paar von Substraten ungefähr 4,1 μm beträgt.
Flüssigkristallanzeigegerät mit: Einer Flüssigkristallanzeigetafel gemäß Anspruch 1; und einer Bildverarbeitungsvorrichtung (402) zum geeigneten Anlegen einer Spannung zwischen einer Anzeigeelektrode und einer Bezugselektrode der Flüssigkristallanzeigevorrichtung.