JP2003157030A

JP2003157030A - 表示装置および表示装置の製造方法

Info

Publication number: JP2003157030A
Application number: JP2001352738A
Authority: JP
Inventors: Nobuitsu Takehashi; 信逸竹橋
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-11-19
Filing date: 2001-11-19
Publication date: 2003-05-30

Abstract

(57)【要約】【課題】反射型液晶表示装置は外部からの入射光を反
射させて表示を行うため、周囲の照度が少ない場合、表
示が見えない。またバックライトを設けて液晶表示装置
に光を透過させて表示を行う必要があり、消費電力の増
大、バックライト付加に伴う大型化が生じる。【解決手段】反射型液晶素子とエレクトロ・ルミネセ
ンス表示素子３および、スイッチング素子４、５を作り
込み、周囲の明暗で反射型液晶素子２とエレクトロ・ル
ミネセンス表示素子３を選択して切り替えて表示させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置、特に反
射型液晶方式とエレクトロ・ルミネセンス方式による表
示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、モバイルＰＣ、携帯電話等の携帯
端末機器において、液晶表示装置が盛んに用いられてい
る。特に液晶表示装置の中でも外部からの入射光を反射
して表示を行う反射型液晶表示装置は光源であるパック
ライト装置が不要であるため、消費電力が少なく、表示
装置も薄型となり、携帯機器等の小型、軽量化が可能な
ため注目されている。

【０００３】従来の反射型液晶表示装置の構造図で反射
型液晶表示装置にはＴＮ（ツイステッドネマティック）
方式、並びにＳＴＮ（スーパーツイステッドネマティッ
ク）方式が一般的に用いられている。

【０００４】図１０に従来の反射型液晶表示装置を示
す。対向基板３０に設けられた偏光板３１から外部より
入射した入射光３２を液晶３３の屈折特性に応じて屈折
率を変化させて薄膜トランジスタ３４に設けられた反射
電極３５によって反射させ、対向基板３０に形成された
カラーフィルタ３８を透過してきた射光３６を見ること
によりカラー表示を行うものであるが、液晶３３の屈折
率を変化させるにはアレイ基板３７に画素単位で形成さ
れて薄膜トランジスタ３４を駆動回路（図示せず）から
の駆動信号によって駆動させ、液晶３３に加わる電圧変
化で屈折率を変化させて表示させるものである。

【０００５】図１１に従来のエレクトロ・ルミネセンス
表示装置の構成を示す。エレクトロ・ルミネセンス方式
による表示装置はガラス基板４０上に形成された蛍光性
有機化合物を含有する有機ＥＬ層４１を電子注入電極で
ある陰極４２とホール注入電極である陽極４３とで挟ん
だ構成を有し、蛍光発光層４１に電子および正孔（ホー
ル）を注入して再結合させることにより励起子（エキシ
トン）を生成させ、こエキシトンのが失活する際の光４
４の放出（蛍光・燐光）を利用して発光させるものであ
る。このエレクトロ・ルミネセンス方式による表示装置
の特徴は１０Ｖ以下の低電圧で１００〜１０００００ｃ
ｄ／ｍ²程度の高輝度の面発光が可能であり、また蛍光
物質の種類を選択することにより青色から赤色までの発
光が可能なことである。

【０００６】本発明はこれら、反射型液晶表示素子とエ
レクトロ・ルミネセンス表示素子を一画素領域内に形
成、組み合わせることにより、これまでにない新しい表
示装置を実現するものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本来、反射型液晶表示
装置は外部からの入射光を反射させて表示を行うため、
周囲の照度が少ない場合、表示装置の表示を識別するこ
とが困難であるため、暗い場所では反射型液晶表示装置
を搭載した携帯端末機器の表示が見えないといった課題
があった。

【０００８】さらに、暗い場所で表示を見えるようにす
るためには液晶表示装置の背面より冷陰極管等の光源を
用いたバックライト装置を設けて液晶表示装置に光を透
過させて表示を行う必要があり、これにより液晶表示装
置の消費電力の増大とバックライト装置の付加によって
液晶表示装置の厚さが厚くなり、携帯端末機器の小型、
薄型、低消費電力化が困難になるといった課題かあっ
た。

【０００９】本発明の目的は、上記問題点を解決するた
め、暗い場所でもバックライト装置が不要でも表示が見
やすく、消費電力が少なく、表示装置自体が薄型でかつ
軽量な表示装置を容易に実現することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明ではマトリクス状に配置された個々の一画素
内に外部の入射光を反射させて液晶層の光屈折率により
表示を行う反射型液晶素子と発光性物質に電界を印加す
ることで自己発光表示するエレクトロ・ルミネセンス表
示素子を作り込み、周囲が明るい場合は反射型液晶素子
で表示を行い、一方暗い場合は自己発光の表示が行える
エレクトロ・ルミネセンス表示素子で表示を行うといっ
た周囲の明暗によって表示方式を切り換えて表示する新
しい表示装置を実現するものであり、このことにより、
表示特性が優れ、薄型、軽量でかつ低消費電力の表示装
置を実現するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施例である表示
装置の画素の断面構成図を図１に示す。以下では、図１
をもとに説明する。

【００１２】ガラス基板１の上には反射型液晶表示素子
２および、エレクトロ・ルミネセンス表示素子３をスイ
ッチング動作させるためのスイッチング素子である第１
の薄膜トランジスタ４と第２の薄膜トランジスタ５が設
けれられている。ガラス基板１は薄膜トランジスタ４、
５の形成面に液晶層１１を挟んだ状態で透明導電層（反
射型液晶表示素子の対向電極）１２とカラーフィルタ１
２ａが形成された対向基板１３と張り合わされている。
また、対向基板１３には反射型液晶表示素子２の反射電
極が配置、位置する領域のみ選択的に偏光板１２ｂが形
成されている構成となっている。なお、本発明のエレク
トロ・ルミネセンス表示素子３は発光した光を上面に取
り出す、いわゆるリバース構造を用いるものである。

【００１３】第１の薄膜トランジスタ４のドレイン電極
６には反射型液晶表示素子２の反射電極７が、第２の薄
膜トランジスタ５のドレイン電極６にはエレクトロ・ル
ミネセンス表示素子３の陽極（ホール注入電極）８が接
続されている。反射型液晶表示素子２および、エレクト
ロ・ルミネセンス表示素子３の駆動用薄膜トランジスタ
４と５は多結晶シリコン膜を成膜してエキシマレーザー
アニール法で単結晶化させて薄膜トランジスタを形成す
る低温ポリシリコンプロセスで作製されるものである。
エレクトロ・ルミネセンス表示素子３はホールを注入す
る陽極８と電子を注入する陰極９との間に電界を印加す
ることで発光する蛍光発光層１０を挟んだ構成となって
おり、陽極８には発光した光を上部へ反射させ、発光し
た光を上部より取り出せるよう反射率が高いＣｒ等の金
属薄膜が用いられる。一方の陰極９は主に仕事関数の小
さくかつ、発光した光を透過できるＩＴＯ、ＩＺＯ等の
透明導電膜が用いられ、蒸着法またはスパッタリング法
により形成される。

【００１４】蛍光発光層１０には発光機能を有する化合
物である蛍光物質を含有させた材料、例えばトリス（8
−キノリノラト）アルミニウム（Alq３）等の金属錯体
色素、またはフェニルアントラセン誘導体、テトラアリ
ールエテン誘導体や単体物質ではキナクリドン、クマリ
ン、ルブレン、スチリル系色素等が用いられる。

【００１５】また、反射型液晶表示素子２には外部から
の入射光の反射と液晶層１１に電界を加え、液晶層１１
の光屈折率を変化させるための反射電極７が液晶層１１
と接触するよう形成されている（図１）。この反射電極
７にはＡｌ等の比較的反射率が高く電気抵抗が低い金属
材料が用いられる。

【００１６】図２に第１の実施例における動作原理を示
した画素の等価回路図を示す。

【００１７】画素内には反射型液晶表示素子２と接続さ
れた第１の薄膜トランジスタ４のゲート電極４ａは垂直
走査回路１６からの第１の水平走査信号線１７と接続さ
れ、エレクトロ・ルミネセンス表示素子３と接続された
第２の薄膜トランジスタ５のゲート電極５ａは垂直走査
回路１６からの第２の水平走査信号線１８と接続されて
いる。このような構成において、使用環境の明るさで表
示装置の表示方式を反射型液晶表示方式とエレクトロ・
ルミネセンス表示方式に切り替える際は、例えば、反射
型液晶表示方式で表示を行う場合、反射型液晶表示素子
２と接続された第１の薄膜トランジスタ４のゲート電極
４ａが接続された第１の走査信号線１７のみに第１の表
示信号１９を印加して、反射型液晶表示素子２の第１の
薄膜トランジスタ４のみを動作させることによって反射
型液晶表示方式の表示を行うことができる。また、一方
のエレクトロ・ルミネセンス表示方式で表示を行う場合
エレクトロ・ルミネセンス表示素子３が接続された第２
の薄膜トランジスタ５のゲート電極１５が接続された第
２の走査信号線１８のみに第２の表示信号２０を印加し
てエレクトロ・ルミネセンス表示素子３の第２の薄膜ト
ランジスタ５のみを動作させることによってエレクトロ
・ルミネセンス表示方式の表示を行うことができるもの
である。

【００１８】次に図３に第１の実施例における画素の具
体的な構成を示した平面図を示す。

【００１９】図３は一つの画素領域２９を図示したもの
で画素領域内２９には反射型液晶表示装置２とエレクト
ロ・ルミネセンス表示素子３を駆動動作させるため複数
の薄膜トランジスタおよび、複数の水平走査信号線とそ
れぞれの表示素子の画素電極、陽極、陰極が形成されて
いる。

【００２０】反射型液晶表示素子２を動作させる第１の
薄膜トランジスタ４のゲート電極４ａには第１の水平走
査信号線１７が接続され、第１の薄膜トランジスタ４の
ソース電極４ｂにはソース信号線２５が接続される。第
１の薄膜トランジスタ４のドレイン電極４ｃには反射電
極７が接続され、反射型液晶表示素子２の第１の薄膜ト
ランジスタ４の第１の水平走査信号線１７とソース信号
線２５からの水平走査信号２８とソース信号２５ａによ
って反射電極７に電圧差を生じさせ、液晶（図示せず）
に加わる電圧変化で屈折率を変化させて表示を行う。ま
た、エレクトロ・ルミネセンス表示素子３は第２の薄膜
トランジスタ５と、第３の薄膜トランジスタ６の２つの
薄膜トランジスタで構成される。第２の薄膜トランジス
タ５のゲート電極５ａには第２の水平走査信号線１８が
接続され、第２の薄膜トランジスタ５のソース電極５ｂ
はソース信号線２５に接続されている。第２の薄膜トラ
ンジスタ５のドレイン電極５ｃは第３の薄膜トランジス
タ６のゲート電極６ａに接続されており、さらには第３
の薄膜トランジスタ６のソース電極６ｃは電源供給線２
６に、第３の薄膜トランジスタ６のドレイン電極６ｃは
陽極８にそれぞれ接続されている。このような構成によ
り、第３の薄膜トランジスタ６で陽極８に印可される電
源供給線２６からの電圧/電流を制御することにより陽
極と陰極間の蛍光発光層１０を発光させ、エレクトロ・
ルミネセンス表示が行われる。なお、エレクトロ・ルミ
ネセンス表示素子３に設けられる薄膜トランジスタの構
成数は上記のように２つに限るものではない。このよう
にして反射型液晶表示素子２とエレクトロ・ルミネセン
ス表示素子３は一つの画素領域２９に形成され、それら
をＲ（赤）用画素、Ｇ（緑）用画素、Ｂ（青）用個々の
画素としてマトリクス状に配置させることにより、カラ
ー表示を行うことが可能である。

【００２１】次に本発明の第２の実施例を図４を用いて
説明する。図４は本発明の第２の実施例による表示装置
の画素の断面構成図を示したものである。

【００２２】ガラス基板１上には反射型液晶表示素子２
および、エレクトロ・ルミネセンス表示素子３が形成さ
れ、それらをスイッチング動作させるための第１の薄膜
トランジスタ４と前記第１の薄膜トランジスタから出力
されるスイッチング信号いわゆる表示信号を反射型液晶
表示素子２またはエレクトロ・ルミネセンス表示素子３
のいずれか一方のみに切り替えて表示信号送るスイッチ
ング回路２２が形成されている。このスイッチング回路
２２は第１の薄膜トランジスタ４と同様のプロセスで第
２、第３の薄膜トランジスタ５、２４等のＣＭＯＳ素子
によって構成されるものである。そしてこれらが形成さ
れたガラス基板１は薄膜トランジスタ形成面に液晶層１
１を挟んだ状態で対向電極１２とカラーフィルタ１２ａ
が形成された対向基板１３と張り合わされている。対向
基板１３には反射型液晶表示素子２の反射電極が配置、
位置する領域のみ選択的に偏光板１２ｂが形成されてい
る。なお、本発明のエレクトロ・ルミネセンス表示素子
３は発光した光を上面に取り出す、いわゆるリバース構
造を用いるものである。

【００２３】第１の薄膜トランジスタ４のドレイン電極
６には第２、第３の薄膜トランジスタ５、２４で構成さ
れるスイッチング回路２２と接続され、スイッチング回
路は個別に反射型液晶表示素子２の反射電極７および、
エレクトロ・ルミネセンス表示素子３の陽極（ホール注
入電極）８が接続されている。反射型液晶表示素子２お
よび、エレクトロ・ルミネセンス表示素子３を駆動する
第１の薄膜トランジスタ４およびスイッチング回路２２
を構成する第２、第３の薄膜トランジスタ５、２４は共
に多結晶シリコン膜を成膜してエキシマレーザーアニー
ル法で単結晶化させて薄膜トランジスタを形成する低温
ポリシリコンプロセスで作製されるものである。エレク
トロ・ルミネセンス表示素子３はホールを注入する陽極
８と電子を注入する陰極９との間に電界を印加すること
で発光する蛍光発光層１０を挟んだ構成となっており、
陽極８には発光した光を上部へ反射させ、発光した光を
上部より取り出せるよう反射率が高いＣｒ等の金属薄膜
が用いられる。一方の陰極９は主に仕事関数の小さくか
つ、発光した光を透過できるＩＴＯ、ＩＺＯ等の透明導
電膜が用いられ、蒸着法またはスパッタリング法により
形成される。

【００２４】蛍光発光層１０には発光機能を有する化合
物である蛍光物質を含有させた材料、例えばトリス（8
−キノリノラト）アルミニウム（Alq3）等の金属錯体色
素、またはフェニルアントラセン誘導体、テトラアリー
ルエテン誘導体や単体物質ではキナクリドン、クマリ
ン、ルブレン、スチリル系色素等が用いられる。反射型
液晶表示素子２には外部からの入射光の反射と液晶層１
１に電界を加え、液晶層１１の光屈折率を変化させるた
めの反射電極７が液晶層１１と接触するよう形成されて
いる。この反射電極７にはＡｌ等の比較的反射率が高く
電気抵抗が低い金属材料が用いられる。

【００２５】図５に第２の実施例における動作原理を示
した画素の等価回路図を示す。

【００２６】一画素内には反射型液晶表示装置を駆動動
作させる第１の薄膜トランジスタ４および、エレクトロ
・ルミネセンス表示素子を駆動動作させる第２，第３の
薄膜トランジスタ５、６と反射型液晶表示素子の反射電
極７および、エレクトロ・ルミネセンス表示素子の陽極
９への電圧/電流を切り替えるスイッチング回路２２が
形成されている。

【００２７】スイッチング回路２２には極性が異なる第
１のスイッチング用薄膜トランジスタ２１と第２のスイ
ッチング用薄膜トランジスタ２７で構成されており、そ
れら第１のスイッチング用薄膜トランジスタ２１と第２
のスイッチング用薄膜トランジスタ２７のゲート電極は
スイッチング信号線２３と接続されている。こうして、
例えば反射型液晶表示素子に接続された第１のスイッチ
ング用薄膜トランジスタ２１をＰチャンネル型で、一方
のエレクトロ・ルミネセンス表示素子３に接続された第
２のスイッチング用薄膜トランジスタ２７をＮチャンネ
ル型とした場合、スイッチング信号線２３のスイッチン
グ信号２４がＨＩａの場合ではＮチャンネル型、すなわ
ち、エレクトロ・ルミネセンス表示素子の陽極と接続さ
れた第２のスイッチング用薄膜トランジスタ２７がオン
となり、エレクトロ・ルミネセンス表示素子３が表示動
作する。一方、スイッチング信号線のスイッチング信号
がＬｏｗｂの場合では反射型液晶表示素の反射電極と接
続されたＰチャンネル型の第１のスイッチング用薄膜ト
ランジスタ２１がオンとなり、反射型液晶表示素子２が
表示動作する。このように極性が異なる薄膜トランジス
タを複数組み合わせてスイッチング回路２２を構成する
ことにより、選択的に反射型液晶表示装置および、エレ
クトロ・ルミネセンス表示素子を切り替えることが可能
となる。

【００２８】従って、外部環境の明暗に応じて、スイッ
チング信号変化させることで、明るい場合は反射型液晶
表示素子２に、暗い場合エレクトロ・ルミネセンス表示
素子３にと選択表示させることができる。

【００２９】次に図６に第２の実施例の具体的な構成を
示した画素の平面図を示したものである。

【００３０】一画素領域内２９には反射型液晶表示装置
２とエレクトロ・ルミネセンス表示素子３を駆動動作さ
せるため複数の薄膜トランジスタおよび、複数の水平走
査信号線とそれぞれの表示素子の画素電極、陽極、陰極
とさらには反射型液晶表示素子２の反射電極７とエレク
トロ・ルミネセンス表示素子３の陽極８への電圧/電流
をいづれかに切り替えるスイッチング回路２２、さらに
はスイッチング回路２２を切り替え制御するスイッチン
グ信号線２３が形成されている。

【００３１】反射型液晶表示素子２を動作させる第１の
薄膜トランジスタ４のゲート電極４ａとエレクトロ・ル
ミネセンス表示素子３を動作させる第２の薄膜トランジ
スタ５のゲート電極５ａはともに第１の水平走査信号線
１７と接続されており、また反射型液晶表示素子２の第
１の薄膜トランジスタ４のソース電極４ｂとエレクトロ
・ルミネセンス表示素子３の第２の薄膜トランジスタ５
のソース電極５ｂはソース信号線２５と接続されてい
る。

【００３２】さらに、反射型液晶表示素子２の第１の薄
膜トランジスタ４のドレイン電極４ｃおよび、エレクト
ロ・ルミネセンス表示素子３の第３の薄膜トランジスタ
６のドレイン電極６ｃはともにスイッチング回路２２の
第１と第２のスイッチング用薄膜トランジスタ２１、２
７のソース電極２１ｂにそれぞれ接続されている。この
ソース電極２１ｂはスイッチング回路２２の第１と第２
のスイッチング用薄膜トランジスタ２１、２７の共通ソ
ース電極である。

【００３３】スイッチング回路２２の第１および、第２
の薄膜トランジスタ２１、２７はお互いに極性が異なる
構成となっている。たとえば、第１のスイッチング用薄
膜トランジスタ２１をＮｃｈ、第２のスイッチング用薄
膜トランジスタ２７をＰｃｈで構成することにより、ス
イッチング信号線２３にＨＩレベルのスイッチング信号
２４ａを送れば第１のスイッチング用薄膜トランジスタ
のみがＯＮとなり、反射型液晶表示素子２の反射電極７
に電圧差が生じ、反射電極７と接する液晶（図示せず）
の屈折率を変化させて表示が行われる。

【００３４】一方、スイッチング信号線２３にＬｏｗレ
ベルのスイッチング信号２４ｂを送れば第２のスイッチ
ング用薄膜トランジスタのみがＯＮとなり、エレクトロ
・ルミネセンス表示素子３の陽極８への電圧/電流が印
可されて陽極８と陰極９間の蛍光発光層１０が発光し、
エレクトロ・ルミネセンス表示が行われる。

【００３５】なお、スイッチング用第１と第２の薄膜ト
ランジスタ２１、２７の極性は上記に限られるものでは
なく、その逆の構成でも良い。この場合、スイッチング
信号線に加えるスイッチング信号のＨＩ、Ｌｏｗをも逆
にすることにより反射型液晶表示素子２とエレクトロ・
ルミネセンス表示３の表示切り替えが可能となる。

【００３６】このように反射型液晶表示素子２の第１の
薄膜トランジスタ４のドレイン電極４ｃとエレクトロ・
ルミネセンス表示３の第３の薄膜トランジスタ６のドレ
イン電極をスイッチング回路の第１、第２の薄膜トラン
ジスタ２１、２７の共通ソース電極２１ｂに接続し、ス
イッチング信号線２３にＨＩ/Ｌｏｗいずれかのレベル
のスイッチング信号線２４ａ、２４ｂを選択的に送るこ
とにより、反射型液晶素子２または、エレクトロ・ルミ
ネセンス表示素子３のいずれかを任意的に動作表示でき
るものである。

【００３７】スイッチング回路２２のスイッチング用薄
膜トランジスタ２１のドレイン電極２１ｃには反射型液
晶表示素子２の反射電極７が接続され、一方のスイッチ
ング回路２２のスイッチング用薄膜トランジスタ２７の
ソース電極２１ｂにはエレクトロ・ルミネセンス表示素
子３の陽極８が接続されている。

【００３８】なお、スイッチング回路２２のスイッチン
グ用薄膜トランジスタ２１のドレイン電極２１ｃとソー
ス電極２１ｂへの反射型液晶表示素子２の反射電極７と
エレクトロ・ルミネセンス表示素子３の陽極８の接続は
上記に限定されるものではなく、その逆でも良い。

【００３９】このような画素構成により、第１の水平走
査信号線１７から送られる水平走査信号１７ａとソース
信号線２５からより送られるソース信号２５ａにより反
射型液晶表示素子２のとエレクトロ・ルミネセンス表示
素子３がともに動作し、スイッチング回路２２のスイッ
チング用薄膜トランジスタのソースには第１の水平走査
信号線１７が接続され、第１の薄膜トランジスタ４のソ
ース電極４ｂにはソース信号線２５が接続される。第１
の薄膜トランジスタ４のドレイン電極４ｃには反射電極
７が接続され、反射型液晶表示素子２の第１の薄膜トラ
ンジスタ４の第１の水平走査信号線１７とソース信号線
２５からの水平走査信号２８とソース信号２５ａによっ
て反射電極７に電圧差が生じさせ、液晶（図示せず）に
加わる電圧変化で屈折率を変化させて表示を行う。ま
た、エレクトロ・ルミネセンス表示素子３はエレクトロ
・ルミネセンス表示を行うため、たとえば、第２の薄膜
トランジスタ５と、第３の薄膜トランジスタ６の２つの
薄膜トランジスタで構成される。第２の薄膜トランジス
タ５のゲート電極５ａには第２の水平走査信号線１８が
接続され、第２の薄膜トランジスタ５のソース電極５ｂ
はソース信号線２５に接続されている。第２の薄膜トラ
ンジスタ５のドレイン電極５ｃは第３の薄膜トランジス
タ６のゲート電極６ａに接続されており、さらには第３
の薄膜トランジスタ６のソース電極６ｃは電源供給線２
６に、第３の薄膜トランジスタ６のドレイン電極６ｃは
陽極８にそれぞれ接続されている。なお、エレクトロ・
ルミネセンス表示素子３に設けられる薄膜トランジスタ
は２つに限るものではない。このようにして反射型液晶
表示素子２とエレクトロ・ルミネセンス表示素子３は一
つの画素領域２９に形成され、それらをＲ（赤）用画
素、Ｇ（緑）用画素、Ｂ（青）用画素個々にマトリクス
配置させることにより、カラー表示を行うことが可能で
ある。

【００４０】次に本発明の表示装置の製造方法について
図７を用いて説明する。本製造方法は第１の実施例にお
ける表示装置の構成における表示装置の製造方法を示し
たものであり、単一画素内に反射型液晶表示素子２とそ
れをスイッチングする第１の薄膜トランジスタとエレク
トロ・ルミネセンス表示素子３とそれをスイッチングす
る第２の薄膜トランジスタをそれぞれ同一プロセスで一
括に製造するものである。

【００４１】図７（Ａ）においてガラス基板１上に両表
示素子２、３のスイッチングを行う薄膜トランジスタが
必要であるため、薄膜トランジスタの形成はまず、多結
晶シリコン膜をＰＥ-ＣＶＤ法で形成し、ＸｅＣｌガス
による波長308ｎｍのエキシマレーザーを照射し、多結
晶シリコン膜を単結晶シリコン膜３０に結晶成長させ
る。そして単結晶シリコン膜３０を所定の形状にパター
ニングを行なったのち、単結シリコン晶膜３０上にＣＶ
Ｄ法等によってＴＥＯＳ膜等によるゲート絶縁膜３１を
形成する。

【００４２】図７（Ｂ）においてゲート電極３２となる
Ａｌ等の金属膜をスパッタ法等によって形成し、所定の
形状にパターニングを行いゲート電極３２上に層間絶縁
膜３３を形成する。

【００４３】次に図７（Ｃ）において、単結晶シリコン
膜３０およびゲート電極３２と電気的な接続を行うた
め、所定の領域の層間絶縁膜３３およびゲート絶縁膜３
１をエッチングしてコンタクトホール３４を形成する。

【００４４】次に図７（Ｄ）において、配線電極３５と
なる金属膜を形成し、所定の形状にパターニングを行
い、コンタクトホール３４を介して単結晶シリコン膜３
０およびゲート電極３２とを電気的に接続を行う。配線
電極３５となる金属にはＡｌ等を用いることができ、ス
パッタ法によって形成するものである。これにより反射
型液晶表示素子をスイッチングする第１の薄膜トランジ
スタ４とエレクトロ・ルネセンス表示素子をスイッチン
グする第２の薄膜トランジスタ５が同時形成される。

【００４５】次に図８（Ａ）において、ガラス基板１の
表面の凹凸を平坦化するために平坦化膜３６を形成し、
第１の薄膜トランジスタ４のドレイン電極６に反射型液
晶表示素子２の電極となる反射電極７と、第２の薄膜ト
ランジスタ５のドレイン電極６にエレクトロ・ルネセン
ス表示素子３電子注入電極となる陰極８を形成する。こ
れら反射電極と陰極８はＡｌ等の金属膜で主にスパッタ
法等で形成し、所定の形状にパターニングを行う。

【００４６】さらに、図８（Ｂ）において、エレクトロ
・ルネセンス表示素子３のホールを注入する陽極８の上
に蛍光発光層１０を形成する。さらに蛍光発光層１０の
上に陰極９を形成することで、エレクトロ・ルネセンス
表示素子３を得る。

【００４７】次に図８（Ｃ）において、このガラス基板
１に液晶層１１を挟んで対向電極１２とカラーフィルタ
１２ａを形成した対向基板１３と張り合わせて接着固定
する。そして、対向基板１３の表面には反射型液晶表示
素子２の反射電極７上に選択的に偏光板１２ｂを接着す
る。ことにより、本発明における表示装置を実現できる
ものである。

【００４８】また、本発明における表示装置の製造方法
では図９（Ａ）に示すように、エレクトロ・ルネセンス
表示素子３の表示輝度を高める手段としてエレクトロ・
ルネセンス表示素子３上に液晶層１１を介在しないよう
に、反射型液晶表示素子２とエレクトロ・ルネセンス表
示素子３の領域を分離する隔壁３７を設けても良い。さ
らには反射型液晶表示素子２の表示品質を高めるため、
エレクトロ・ルネセンス表示素子３と相対する対向基板
１３の対向電極１２を除去しても良い。

【００４９】なお、本発明における表示装置の製造方法
によれば、前記第２の実施例における表示装置の構成に
おいても同様な製造プロセスで実現できる。

【００５０】従って、これらの構成、方法により周囲が
明るい際は、反射型液晶方式で、周囲が暗い際はＥＬ表
示方式で表示装置の表示方式を選択することにより、使
用環境の照度が著しく変化しても表示が見やすく、暗い
場合でもバックライト装置を必要としないため薄型、軽
量でかつ消費電力が少ない表示装置が実現でき、携帯機
器の小型、軽量、低消費電力化に大きく貢献できるもの
である。

【００５１】

【発明の効果】本発明は上記の説明で明らかなとおり、
周囲が明るい際は、反射型液晶方式で、周囲が暗い際は
ＥＬ表示方式で表示装置の表示方式を選択することによ
り、暗い場所でもバックライト装置を必要としないた
め、薄型、軽量でかつ、消費電力が少ない薄型、軽量な
表示装置を実現することが可能となり、携帯機器の小
型、軽量、低消費電力化に大きく貢献できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示した断面構成図

【図２】本発明の第１の実施例における画素の等価回路
図

【図３】本発明の第１の実施例を示した平面図

【図４】本発明の第２の実施例を示した断面構成図

【図５】本発明の第２の実施例における画素の等価回路
図

【図６】本発明の第２の実施例を示した平面図

【図７】本発明の表示装置の製造方法を示した工程断面
図

【図８】本発明の表示装置の製造方法を示した工程断面
図

【図９】本発明の表示装置の製造方法を示した工程断面
図

【図１０】本発明の従来例における反射型液晶表示装置
の断面構成図

【図１１】本発明の従来例におけるエレクトロ・ルミネ
センス表示装置の断面構成図

【符号の説明】

１ガラス基板２反射型液晶表示素子３エレクトロ・ルミネセンス表示素子４第１の薄膜トランジスタ４ａ第１の薄膜トランジスタのゲート電極４ｂ第１の薄膜トランジスタのソース電極４ｃ第１の薄膜トランジスタのドレイン電極５第２の薄膜トランジスタ５ａ第２の薄膜トランジスタのゲート電極５ｂ第２の薄膜トランジスタのソース電極５ｃ第２の薄膜トランジスタのドレイン電極６第３の薄膜トランジスタ６ａ第３の薄膜トランジスタのゲート電極６ｂ第３の薄膜トランジスタのソース電極６ｃ第３の薄膜トランジスタのドレイン電極７反射電極８陽極９陰極１０蛍光発光層１１液晶層１２対向電極１２ａカラーフィルタ１２ｂ偏光板１３対向基板１６垂直走査回路１７第１の水平走査信号線１７ａ水平走査信号１８第２の水平走査信号線１９第１の表示信号２０第２の表示信号２１第１のスイッチング用薄膜トランジスタ２２スイッチング回路２３スイッチング信号線２４スイッチング信号２５ソース信号線２５ａソース信号２６電源供給線２７第２のスイッチング用薄膜トランジスタ２７ａ第１第２のスイッチング用薄膜トランジスタの
ゲート電極２８水平走査信号線２９１画素領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｆ 9/30 ３６５Ｇ０９Ｆ 9/30 ３６５Ｚ５Ｆ０４８ 9/35 9/35 ５Ｆ１１０Ｇ０９Ｇ 3/20 ６２１Ｇ０９Ｇ 3/20 ６２１Ｍ６２２６２２Ｑ６２４６２４Ｂ６５０６５０Ｂ６８０６８０Ｇ 3/30 3/30 Ｚ 3/36 3/36 Ｈ０１Ｌ 21/336 Ｈ０１Ｌ 27/08 ３３１Ｅ 27/08 ３３１ 29/78 ６１２Ｚ 29/786 Ｆターム(参考） 2H091 FA14Y FC02 FC10 FC26 FC29 FC30 FD04 FD12 FD23 GA13 2H092 JA25 JA29 JA33 JA39 JA42 JA43 JA46 JB13 JB23 JB27 JB38 KA04 MA08 MA13 MA17 MA28 MA35 MA37 NA25 5C006 AF23 AF46 AF51 AF53 AF54 AF63 AF69 BB16 BB28 BC03 BC06 BC08 BC11 FA04 FA47 5C080 AA06 AA10 BB05 DD03 DD26 EE28 FF11 JJ03 JJ06 5C094 AA01 AA15 AA22 BA03 BA27 BA43 CA19 CA20 CA23 DA02 DB04 EA06 FA01 GB01 5F048 AB10 AC04 BA16 BC16 BG05 5F110 AA09 BB02 BB04 CC01 DD02 EE03 EE44 FF02 FF29 GG02 GG13 GG45 HL03 HL23 NN02 PP03 PP04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の基板と、前記第１の基板に対向
し、透明導電層を有する第２の基板と、前記第１の基板
と前記第２の基板間であって、前記第１の基板上に、マ
トリックス状に、外部から入射した光を反射する反射電
極と、前記反射電極と前記透明導電層との間に液晶層と
を有する反射型液晶表示素子と、一対の電極間に少なく
とも発光層を有するエレクトロ・ルミネッセンス素子と
を有する表示装置であって、前記反射型液晶表示素子は
前記反射電極と前記第２の基板上の前記透明導電層との
間で電界を制御し、前記第１の基板上に前記反射型液晶
表示素子と前記エレクトロ・ルミネッセンス素子とをス
イッチング動作させるスイッチング素子を具備すること
を特徴とする表示装置。
【請求項２】反射型液晶素子とエレクトロ・ルミネセ
ンス素子にそれぞれスイッチング素子が設けられ、それ
ぞれのスイッチング素子は、異なる信号線に接続されて
いることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】反射型液晶表示素子およびエレクトロ・
ルミネセンス素子と、スイッチング素子との途中に、表
示信号を前記反射型液晶表示素子またはエレクトロ・ル
ミネセンス素子いずれかに切り替えるスイッチング回路
が設けられていることを特徴とする請求項１記載の表示
装置。
【請求項４】表示装置内への外部入射光がないとき、
前記エレクトロ・ルミネセンス素子と接続するスイッチ
ング素子に表示信号が印加されることを特徴とする請求
項１記載の表示装置。
【請求項５】スイッチング素子が薄膜トランジスタで
あることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の
表示装置。
【請求項６】スイッチング回路がＣＭＯＳ回路で構成
されていることを特徴とする請求項３記載の表示装置。
【請求項７】マトリクス状に複数の画素が配置され、
複数の画素を駆動する駆動回路が設けられたアレイ基板
と、対向電極を備えた対向基板とを互いに接合し、両基
板の間に電気光学物質を保持してなる表示装置におい
て、第１および第２の薄膜トランジスタを形成する工程
と前記第１と第２の薄膜トランジスタのゲート電極を配
線電極層を成膜、パターニングし、垂直走査回路の水平
走査信号配線と接続する工程と第１の薄膜トランジスタ
のドレイン電極に第１の電極となる金属薄膜を成膜、パ
ターニングする工程と第２の薄膜トランジスタのドレイ
ン電極に第２の電極となる金属薄膜を成膜、パターニン
グする工程と前記第２の薄膜トランジスタの第２の電極
上に蛍光発光層を成膜、パターニングする工程と前記蛍
光発光層上に第３の電極となる透明導電膜を成膜、パタ
ーニングする工程と対向電極が形成された対向基板とを
液晶を挟んで張り合わせする工程から成る表示装置の製
造方法。
【請求項８】前記第１の薄膜トランジスタの反射電極
材料と前記第２の薄膜トランジスタの陽極材料が同一で
あることを特徴とする請求項７記載の表示装置の製造方
法。
【請求項９】前記第１の電極と前記第２の電極とを分
離する柱を形成することを特徴とする請求項７記載の表
示装置の製造方法。
【請求項１０】第２の電極と相対する領域の対向電極
を除去することを特徴とする請求項７記載の表示装置の
製造方法。
【請求項１１】第３の電極上に液晶を形成しないこと
を特徴とする請求項７記載の表示装置の製造方法。