JP2000137243A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
- G09G2300/0439—Pixel structures
- G09G2300/0456—Pixel structures with a reflective area and a transmissive area combined in one pixel, such as in transflectance pixels
Abstract
能な液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 TFT及びそのTFTに接続された表示
電極50に、光を反射する反射領域50a及び光を透過
する透過領域50bを設ける。液晶表示装置前面からの
光100を反射領域50aで反射させて表示を得、周辺
が暗い場合には背面から例えばバックライトの光源から
の光102を透過させて表示を得ることができる。
Description
を兼ね備えた液晶表示装置に関する。
射させて表示を見るいわゆる反射型液晶表示装置が提案
されている。
図を示す。
装置は、石英ガラス、無アルカリガラス等からなる絶縁
性基板10上に、スイッチング素子である薄膜トランジ
スタ(以下、「TFT」と称する。)を形成する。ま
ず、絶縁性基板(TFT基板)10上に、クロム(C
r)、モリブデン(Mo)などの高融点金属からなるゲ
ート電極11、ゲート絶縁膜12、及び多結晶シリコン
膜からなる能動層13を順に形成する。
のチャネル13cと、このチャネル13cの両側に、チ
ャネル13c上のストッパ絶縁膜14をマスクにしてイ
オン注入されて形成されるソース13s及びドレイン1
3dが設けられている。
びストッパ絶縁膜14上の全面に、SiO2膜、SiN
膜及びSiO2膜の順に積層された層間絶縁膜15を形
成し、ドレイン13dに対応して設けたコンタクトホー
ルにアルミニウム(Al)等の金属を充填してドレイン
電極16を形成する。更に全面に例えば有機樹脂から成
り表面を平坦にする平坦化絶縁膜17を形成する。そし
て、その平坦化絶縁膜17のソース13sに対応した位
置にコンタクトホールを形成し、このコンタクトホール
を介してソース13sとコンタクトしたアルミニウム
(Al)から成りソース電極18を兼ねた反射電極であ
る反射表示電極19を平坦化絶縁膜17上に形成する。
そしてその反射表示電極19上にポリイミド等の有機樹
脂からなり液晶21を配向させる配向膜20を形成す
る。
ス、無アルカリガラス等からなる絶縁性基板である対向
電極基板30には、TFT基板10側に、赤(R)、緑
(G)、青(B)の各色及び遮光機能を有するブラック
マトリックス32を備えたカラーフィルタ31、その上
に形成された樹脂から成る保護膜33、その全面に形成
された対向電極34及び配向膜35を備えており、その
反対側の面には偏光板41が配置されている。そして、
対向電極基板30とTFT基板10の周辺をシール接着
材(図示せず)により接着し、形成された空隙にツイス
ティッドネマティック(TN)液晶21を挟持する。
液晶表示装置を観察する際の光の進み方は以下の通りで
ある。
矢印で示すように、観察者101側の偏光板41から入
射し、対向電極基板30、カラーフィルタ31、保護膜
33、対向電極34、配向膜35、配向膜20、TN液
晶21、TFT基板10上の配向膜20を透過して、反
射表示電極19にて反射され、その後、入射と逆の方向
に各層を透過して対向電極基板30上の偏光板41から
出射し観察者の目101に入る。
くなると、外部からの自然光を得ることができなくな
り、表示を観察することができなくなるという欠点があ
った。
て為されたものであり、周辺の明るさに関係なく表示を
観察できる液晶表示装置を提供することを目的とする。
は、互いに対向して配置された第1及び第2の基板間に
液晶を挟持しており、前記第1の基板にはスイッチング
素子、及び該スイッチング素子に接続された表示電極を
備え、前記第2の基板には前記表示電極に対向した対向
電極を備え、前記表示電極は入射された光を反射する領
域と透過する領域とを備えたものである。
第2の基板間に液晶を挟持しており、前記第1の基板に
はスイッチング素子、及び該スイッチング素子に接続さ
れた表示電極を備え、前記第2の基板には前記表示電極
に対向した対向電極を備えており、前記表示電極は入射
された光を反射する領域と透過する領域とを備えるとと
もに、該光を反射する領域は前記表示電極の中央付近に
形成され、前記光を透過する領域は前記反射する領域の
周辺部に形成されているものである。
第2の基板間に液晶を挟持しており、前記第1の基板に
は互いに直交して延在するドレイン信号ライン及びゲー
ト信号ライン、該両信号ラインに接続されたスイッチン
グ素子、及び該スイッチング素子に接続された表示電極
を備え、前記第2の基板には前記表示電極に対向した対
向電極を備え、前記表示電極は前記ゲート信号ラインの
延在方向に平行に、入射された光を反射する領域と透過
する領域とに分割されているものである。
射する領域はアルミニウムまたは銀からなり、前記光を
透過する領域はITOからなるものである。
たは第2の基板に光を拡散する拡散層が設けられている
ものである。
下に説明する。
す。
リガラス等からなる絶縁性基板10上に、スイッチング
素子であるTFTを形成する。
0上にCr、Mo等の高融点金属からなるゲート電極1
1の形成から平坦化絶縁膜17の形成までは従来の構造
と同じであるので説明を省略する。
膜からなる能動層13のソース13sに接続されたA
l、銀(Ag)等の導電性反射材料からなる反射領域5
0a(図中の網掛け部分)及びITO(Indium Thin Ox
ide)等の透明導電性材料からなる透明領域50bを備
えた表示電極50を形成する。またこの表示電極50上
にはポリイミド等からなり液晶を配向させる配向膜20
が形成されている。Al、Agは反射率が高いので、光
を反射する領域にを用いることにより、入射した光が十
分に反射され、明るい表示を得ることができる。また、
透過領域にITOを用いることにより、高い透過率で光
が透過領域を透過するので、背面からの光を十分に透過
して明るい表示を得ることができる。
ない側には、絶縁性基板10側から順に位相差(λ/
4)板47及び偏光板46が形成されている。
らなる対向電極基板30は、液晶21を設ける側には、
R、G、Bを呈する各色及び遮光機能を有するブラック
マトリックス32を備えたカラーフィルタ31、そのカ
ラーフィルタ31を保護するアクリル樹脂等から成る保
護膜33を設ける。その保護膜33の上には各表示電極
50に対向した対向電極34が全面に設けられている。
更にその全面にはポリイミドから成る配向膜35が形成
されている。
側、即ち観察側には、光を拡散する拡散層43、位相差
(λ/4)板44及び偏光板45が対向電極基板30側
から順に設けられている。
を用いる。
の光の進み方を説明する。
ラーフィルタ31のRの画素には、観察側から入射した
光を反射させた場合の光の進み方を示し、Gの画素には
TFTを備えた絶縁性基板側から入射した光が透過して
観察者側へ透過させた場合の光の進み方を示した。
射された光の進み方を説明する。
中に実線矢印で示すように、観察者101側の偏光板4
5から入射し、位相差板44を透過して拡散層43に到
達する。ここで光は拡散されその拡散された光は、対向
電極基板30、カラーフィルタ31、保護膜33、対向
電極34、配向膜35、液晶21、TFT基板10上の
配向膜20を透過して、表示電極50の反射領域50a
に到達する。その到達した光は反射領域50aによって
反射される。反射した光は、拡散層43に達して拡散さ
れて位相差板43及び偏光板45を通過して観察者10
1に観察される。
よって反射された光は、液晶21、配向膜35、対向電
極34、保護膜33、カラーフィルタ31、対向電極基
板30及び拡散層43に到達して拡散層43にて拡散さ
れて、位相差板44及び偏光板45を通過して観察者の
目101に入る。
縁性基板10側から入射した光の進み方について説明す
る。
た光102は、偏光板46、位相差板47、ゲート絶縁
膜12、層間絶縁膜15、平坦化絶縁膜17を透過し
て、表示電極50の透過領域50bに達する。そして、
その透過領域50bを透過して配向膜20、液晶21、
配向膜35、対向電極34、保護膜33、カラーフィル
タ31、対向電極基板30を透過して拡散層43に到達
する。この拡散層43によって光が拡散されて、位相差
板44及び偏光板45を通過して観察者の目101に入
る。なお、入射する光としては自然光、蛍光灯、冷陰極
管等を用いることができる。
領域50aによって反射された光も、透過領域50bに
よって透過した光も、拡散層43に到達した光がこの拡
散層43によって各方向に拡散されて位相差板44及び
偏光板45から出射することになるので、全面に均一に
かつ明るい表示を見ることができる。
透過領域50bについて説明する。
電極の平面図を示す。なお、各図とも、左上の角部近傍
には表示電極に接続されたTFTのソース13sが接続
されており、またTFTのゲート電極に接続されるゲー
ト信号ラインは図中において左右方向に延在しており、
更にドレイン信号ラインは上下方向に延在しているもの
とする。反射領域50aは斜線を付している。図2
(a)に示すように、表示電極50の中央付近に四角形
状に反射領域50aを、またその反射領域50aの周辺
に透過領域50bを形成する。このとき、反射領域50
aの同図における左右及び上下方向の幅は、図3に示す
ように光を反射した際に対向電極基板30に設けたブラ
ックマトリクス等によって光を遮られないで反射できる
ような幅であればよい。また、反射領域50aによって
反射された光が隣接する表示画素に入り込んでいわゆる
色にじみが生じないような幅にすればよい。なお、反射
領域の形状は四角形状に限定するものではなく円形状で
もよい。
電極50の反射領域50aと透過領域50bをゲート信
号ラインと平行になるように形成する。そうすると、図
1中の対向電極基板30側に設けるカラーフィルタ31
の各色の配列パターンをドレイン信号ラインの延在方向
と同じように形成した場合に色のにじみを抑制すること
ができる。
フィルタを用いた場合には、上下、即ちゲート信号ライ
ンの延在方向に平行に分割した場合には上下に隣接する
画素は同色であるため、色のにじみは発生しないが、左
右、即ちドレイン信号ライン延在方向と平行に分割した
場合には画素に対応する色は異なっているため、反射領
域によって反射された光が左右の隣接した画素から光が
出た場合には色のにじみとなる。しかし、反射領域は画
素の上下方向には反射領域は設けないため、例えばゲー
ト信号ラインの延在方向と平行に画素を分割した場合に
比べ、隣接する画素への光の出射が減少できるため色の
にじみを抑制することができる。
域とを設けることにより、周辺が明るい場合には液晶表
示装置の前面からの光を反射領域によって反射させて表
示を観察することが可能であり、周辺が暗い場合には液
晶表示装置の背面側からの光が透過領域を透過すること
によって表示を観察することができる。勿論明るい場合
には背面側から光を取り入れて表示を得ることもでき
る。即ち、周辺の明るさに関係なく表示を得ることがで
きる。
分割を図2のようにすることにより、隣接する画素の色
のにじみを抑制することができる。
表示電極の形成方法について説明する。
上に、一般的な製造方法にてTFTを形成した後、全面
に例えば有機樹脂から成り表面を平坦にする平坦化絶縁
膜17を形成する。そして、その平坦化絶縁膜17のソ
ース13sに対応した位置にコンタクトホールを設け
る。
7の上に反射電極材料であるAlをスパッタ法にて形成
する。その後、表示電極50の形成位置の中央部にAl
を残すレジストパターン60を形成して、Alをエッチ
ングする。そうして、図3(c)に示すように、レジス
トパターン60を除去して表示電極50の中央部にAl
からなる反射領域50aを形成する。
あるITOをスパッタ法にて全面に堆積する。その後、
表示電極50の形成位置であって反射領域50aの周辺
にITOを残すレジストパターン61を形成する。そし
て、図4(e)に示すように、ITOをエッチングした
後、レジストパターン61を除去して、表示電極50の
透過領域50bを形成する。
0bを備えた表示電極50を形成する。この表示電極5
0の上には液晶を配向する配向膜20を形成してTFT
基板10が完成する。この基板10と、この基板10に
対向した対向電極34及び配向膜35を備えた対向基板
30とを周辺をシール接着剤23により接着し、形成さ
れた空隙に液晶21を充填してLCDが完成する。
合、反射領域における液晶21の振る舞いは、液晶に電
圧が印加されていない場合には、外部から入射した光は
偏光板45により直線偏光となり、位相差板44により
円偏光となって液晶21に入射され、そして表示電極5
0の反射領域50aによって反射して位相が更にλ/2
変化して、再び液晶21を通過し、位相差板44により
位相がλ/4変化して偏光板45によって直線偏光とな
り白色として見える。
は、外部から入射した光は偏光板45により直線偏光と
なり、位相差板44により円偏光となって液晶21に入
射され、そして表示電極50の反射領域50aによって
反射して位相が更にλ/2変化して、再び液晶21を通
過する。このとき楕円偏光となって、位相差板44によ
り位相がλ/4変化して偏光板45より遮光されて黒色
として見える。
いは、液晶に電圧が印加されていない場合には、外部か
ら入射した光は偏光板45により直線偏光となり、位相
差板44により円偏光となって液晶21に入射され、液
晶21を通過し、位相差板44により位相がλ/4変化
して偏光板45を透過して白色として見える。
には、外部から入射した光は偏光板45により直線偏光
となり、位相差板44により円偏光となって液晶21に
入射され、液晶21を通過する。このとき楕円偏光とな
って、位相差板44により位相がλ/4変化して偏光板
45より遮蔽されて黒色として見える。
れぞれ逆の表示として観察される。
散層43を対向電極基板30の液晶21を設ける側とは
反対の側、即ち観察者側に設けた場合を示したが、本発
明はそれに限定されるものではなく、対向電極基板30
の液晶21を設けた側であって、例えば対向電極34と
保護膜33との間、絶縁性基板10と位相差板47との
間、偏光板46の上(図1中下側)に設けても本発明の
効果を奏するものである。
明るさに関係なく表示を観察することができる。
である。
る。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 互いに対向して配置された第1及び第2
の基板間に液晶を挟持しており、前記第1の基板にはス
イッチング素子、及び該スイッチング素子に接続された
表示電極を備え、前記第2の基板には前記表示電極に対
向した対向電極を備え、前記表示電極は入射された光を
反射する領域と透過する領域とを備えたことを特徴とす
る液晶表示装置。 - 【請求項2】 前記光を反射する領域は前記表示電極の
中央付近に形成され、前記光を透過する領域は前記反射
する領域の周辺部に形成されていることを特徴とする請
求項1に記載の液晶表示装置。 - 【請求項3】 互いに対向して配置された第1及び第2
の基板間に液晶を挟持しており、前記第1の基板には互
いに直交して延在するドレイン信号ライン及びゲート信
号ライン、該両信号ラインに接続されたスイッチング素
子、及び該スイッチング素子に接続された表示電極を備
え、前記第2の基板には前記表示電極に対向した対向電
極を備え、前記表示電極は前記ゲート信号ラインの延在
方向に平行に、入射された光を反射する領域と透過する
領域とに分割されていることを特徴とする液晶表示装
置。 - 【請求項4】 前記光を反射する領域はアルミニウムま
たは銀からなり、前記光を透過する領域はITOからな
ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記
載の液晶表示装置。 - 【請求項5】 前記第1または第2の基板に光を拡散す
る拡散層が設けられていることを特徴とする請求項1乃
至4のうちいずれか1項に記載の液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30987198A JP4380821B2 (ja) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30987198A JP4380821B2 (ja) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2000137243A true JP2000137243A (ja) | 2000-05-16 |
JP4380821B2 JP4380821B2 (ja) | 2009-12-09 |
Family
ID=17998312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30987198A Expired - Lifetime JP4380821B2 (ja) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP4380821B2 (ja) |
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JP7449207B2 (ja) | 2019-12-13 | 2024-03-13 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
-
1998
- 1998-10-30 JP JP30987198A patent/JP4380821B2/ja not_active Expired - Lifetime
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