JP2004085720A - アクティブマトリクス基板、反射透過型液晶表示パネル、および反射透過型液晶表示装置 - Google Patents
アクティブマトリクス基板、反射透過型液晶表示パネル、および反射透過型液晶表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004085720A JP2004085720A JP2002243947A JP2002243947A JP2004085720A JP 2004085720 A JP2004085720 A JP 2004085720A JP 2002243947 A JP2002243947 A JP 2002243947A JP 2002243947 A JP2002243947 A JP 2002243947A JP 2004085720 A JP2004085720 A JP 2004085720A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- active matrix
- matrix substrate
- liquid crystal
- region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133553—Reflecting elements
- G02F1/133555—Transflectors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1343—Electrodes
- G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
- G02F1/134336—Matrix
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Geometry (AREA)
Abstract
【課題】透明電極と反射電極とを備えた反射透過型液晶表示装置において、表示画面における画素間領域の占める割合を低減することで画素開口率をさらに向上させ、光利用効率を高める。
【解決手段】同一画素を形成する透明電極6と反射電極7とが互いにずらされ、反射電極7がゲートバスライン3およびソースバスライン4をまたぐように配置される。これにより、互いに電気的な接続が無い状態で隣り合う透明電極6と反射電極7とが、表示面法線方向からみて接するように配置され、その間の画素間領域が排除される。
【選択図】 図1
【解決手段】同一画素を形成する透明電極6と反射電極7とが互いにずらされ、反射電極7がゲートバスライン3およびソースバスライン4をまたぐように配置される。これにより、互いに電気的な接続が無い状態で隣り合う透明電極6と反射電極7とが、表示面法線方向からみて接するように配置され、その間の画素間領域が排除される。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射透過型液晶表示装置の液晶パネル構造に関するものであり、特に、画素の開口率を向上し、光の利用効率に優れた明るい表示を実現する反射透過型液晶表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、ワードプロセッサ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、ポケットテレビなどへの液晶表示装置の応用が急速に進展している。液晶表示装置の中でも反射型液晶表示装置はバックライトを使わず外光を利用して表示を行うことが可能であり、透過型液晶表示装置に比べて非常に低消費電力である。このため、反射型液晶表示装置は、近年ではポータブルゲーム機器やPDA機器などに利用されている。
【0003】
さらに近年では、1つの液晶表示画面で反射表示も透過表示も可能である反射透過型液晶表示装置が開発されている。このような反射透過型液晶表示装置は、周囲が明るいときは外光を用いた反射表示によって良好な表示を低消費電力で実現でき、また周囲が暗くなるとバックライトを点灯する透過表示によって良好な表示を得られる。このため、反射透過型液晶表示装置は、特に携帯電話用ディスプレイとして注目されている。
【0004】
従来の反射透過型液晶表示装置は、特開平11−101992号公報で示されるような方式が一般的である。特開平11−101992号公報に開示されている液晶表示装置は、図22に示すように、互いに直交して配置される複数のゲートバスライン101および複数のソースバスライン102の各交点に、スイッチング素子(図示せず)を介して画素電極をマトリクス状に配置してなる構成である。
【0005】
また、上記画素電極は電気的に接続される透明電極および反射電極からなり、これらの電極は、ゲートバスライン101、ソースバスライン102およびスイッチング素子の上に透明絶縁層(図示せず)を形成し、該透明絶縁層の上に透明電極、さらにその上に反射電極を形成し、該反射電極の一部に光透過用の穴を形成した構成となっている。上記液晶表示装置では、反射電極の形成領域(すなわち反射領域:図中、斜線部にて示す)103にて反射表示を行い、反射電極に設けられた穴を透過領域(図中、射影部にて示す)104として透過表示を行っている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の反射透過型液晶表示装置では、反射領域103および透過領域104によって1つの画素領域が形成され、各画素領域の周囲全体にわたって、隣り合う画素同士を絶縁するために画素間領域が設けられている。また、この画素間領域は、透過領域および反射領域を形成する際のエッチング工程によって形成されるため、その幅は少なくとも5μm程度は必要となる。
【0007】
このような画素間領域は画面表示に寄与しないため、表示画面に占める画素間領域の割合が増大すると開口率が低下する。特に高精細な液晶表示パネルにおいて画素サイズを小さくすると、それに伴って画素間領域の占める割合が大きくなる。このため、携帯電話用ディスプレイ等に使用される液晶表示パネルでは、表示画面全体に対して20パーセント程度の割合を画素間領域が占めることとなり、液晶表示パネルの開口率は80%程度が限界となっている。
【0008】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、表示画面における画素間領域の形成領域を低減することで画素開口率をさらに向上させ、光利用効率の高い反射透過型液晶表示装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明のアクティブマトリクス基板は、上記の課題を解決するために、反射電極と透明電極とからなる画素電極を備えた、反射透過型液晶表示装置に用いられるアクティブマトリクス基板において、互いに電気的な接続が無く隣り合う反射電極と透明電極とが、反射電極によって電圧を印加される反射領域の境界と透明電極によって電圧を印加される透過領域の境界との少なくとも一部が、該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て接するか、あるいは近接するように配置されていることを特徴としている。
【0010】
上記の構成によれば、互いに電気的な接続が無い状態で隣り合う反射電極と透明電極との間において、反射領域の境界と透明電極によって電圧を印加される透過領域の境界との少なくとも一部が、接するか、あるいは近接するように配置されることで、これらの境界が接する(若しくは近接する)箇所では画素間領域を無くす(若しくは減少させる)ことができる。
【0011】
これにより、上記アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルでは、表示に寄与しない領域である画素間領域の、表示画面全体において占める割合を低減することができ、高い開口率を有する液晶表示パネルを得ることができる。
【0012】
また、上記アクティブマトリクス基板では、上記反射電極と上記透明電極とは、透明電極が光源からの光入射側、反射電極が液晶層との対向面側となるように、間に絶縁層を介して形成されており、該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て、上記反射電極の端部が、該反射電極に対して電気的な接続が無く隣り合う透明電極の端部に一部が重畳するように形成されている構成とすることができる。
【0013】
上記の構成によれば、反射電極の端部が、該反射電極に対して電気的な接続が無く隣り合う透明電極の端部に一部が重畳するように形成されていることにより、該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て、反射領域の境界と透過領域の境界とが接するように配置されることとなる。
【0014】
このため、反射領域の境界と透過領域の境界とが接する部分では、その間の画素間領域を完全に排除でき、該アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルにおいて高い開口率を実現できる。また、この時、境界が接する反射電極と透明電極とは、間に絶縁層を介していることで電気的絶縁が確保される。
【0015】
また、上記アクティブマトリクス基板では、上記絶縁層は、上記透過領域に対応する箇所にて開口部が設けられている構成とすることが好ましい。
【0016】
反射電極と透明電極との間に絶縁層を配置する構成では、反射電極の形成されていない領域を透過領域として使用するためには、上記絶縁層を透明とするか、あるいは、透過領域において上記絶縁層に開口を設けることが考えられる。
【0017】
そして、上記の構成によれば、上記透過領域に対応する箇所にて絶縁層が開口されているため、上記アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルにおいて、透過領域と反射領域とで液晶層のセル厚を異ならせ、反射領域のセル厚よりも透過領域のセル厚を上記絶縁層の厚さ分だけ大きくすることができる。この場合、電圧印加時の液晶層のリタデーション変化を反射領域と透過領域で近づけることが可能となり、良好な表示が実現できる。
【0018】
また、上記アクティブマトリクス基板では、上記反射電極と上記透明電極とは共に、これらの電極に信号電圧を印加するための配線およびスイッチング素子に対して、間に透明絶縁層を介して形成されており、互いに電気的な接続が無く隣り合う反射電極と透明電極との間に存在する画素間領域の少なくとも一部は3μm以下の幅に形成されている構成とすることができる。
【0019】
上記の構成によれば、上記反射電極と上記透明電極とは共に、上記透明絶縁層上にて、ほぼ同一層に形成される。このため、異なる画素に属する電極同士は間に画素間領域を設けて絶縁される必要がある。
【0020】
ここで、同一種類の電極同士(すなわち反射電極同士または透明電極同士)の間に形成される画素間電極は、エッチングの精度によって、通常は、その幅は少なくとも5μm以上は必要となる。これに対し、異なる種類の電極(すなわち反射電極と透明電極)の間に形成される画素間電極では、その幅は、パターン形成時の位置合わせ精度によって制御可能であり、同一種類の電極同士間に形成される従来の画素間領域に比べ、十分に小さい幅(3μm以下)で形成することが可能となる。
【0021】
このため、反射電極と透明電極との間に存在する画素間領域の少なくとも一部を3μm以下の幅に形成することで、表示に寄与しない画素間領域を低減でき、該アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルにおいて高い開口率を実現できる。
【0022】
また、上記反射電極は、該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て、ソース配線を覆わないように配置される構成とすることが好ましい。
【0023】
従来、アクティブマトリクス基板の画素間領域においては、ゲート配線およびソース配線が配置されており、本発明のように、反射領域の境界と透過領域との境界とを近接させて画素間領域を無くす構成では、反射電極によってゲート配線またはソース配線の少なくとも一部が覆われることとなる。
【0024】
上記の構成によれば、上記反射電極がソース配線を覆わないように配置されることで、ソース配線と反射電極との間の寄生容量が低減され、ソース配線と反射電極との容量結合によって発生するクロストーク(シャドー)を低減できる。
【0025】
また、上記アクティブマトリクス基板では、上記反射電極は、該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て、少なくともゲート配線の一部を覆うものであり、各反射電極は、自画素を駆動するゲート配線とは異なるゲート配線を覆うように配置される構成とすることができる。
【0026】
上記反射電極が少なくともゲート配線の一部を覆う構成において、該反射電極が自画素を駆動するゲート配線を覆うように配置されると、反射電極とゲート配線と間の寄生容量が大きくなり、書き込み後のゲート信号立下り時において画素電位の変動が大きくなり、表示不良が生じるといった問題が生じる。
【0027】
これに対して、上記の構成によれば、各反射電極は、自画素を駆動するゲート配線とは異なるゲート配線を覆うように配置されることで、上記不具合を回避できる。
【0028】
また、上記アクティブマトリクス基板では、該アクティブマトリクス基板は、ノーマリーホワイト方式の反射透過型液晶表示装置に用いられる場合、反射領域および透過領域の何れにも属さない空白領域に対して、遮光層が設けられている構成とすることが好ましい。
【0029】
上記構成のアクティブマトリクス基板では、透明電極間および反射電極間のそれぞれには画素間領域が存在するものであり、透明電極間の画素間領域と反射電極間の画素間領域とが交差する箇所において、透明電極および反射電極の何れによっても電圧を印加できない幾分かの空白領域が生じる。
【0030】
この空白領域は、ノーマリーホワイト方式では常に白表示となりコントラスト低下の原因となるが、上記の構成によれば、該空白領域に対して遮光層が設けられることにより、このようなコントラストの低下を防止できる。
【0031】
また、本発明の反射透過型液晶表示パネルは、上述のアクティブマトリクス基板と対向基板との間に液晶層を挟んで構成されることを特徴としている。
【0032】
また、本発明の反射透過型液晶表示装置は、上記液晶表示パネルを備えていることを特徴としている。
【0033】
上記構成の反射透過型液晶表示パネルおよび反射透過型液晶表示装置では、上記アクティブマトリクス基板と同様、表示に寄与しない領域である画素間領域の、表示画面全体において占める割合を低減することができ、高い開口率を実現することができる。
【0034】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態1〕
本発明の実施の一形態について図1ないし図13に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【0035】
最初に、本実施の形態1に係る反射透過型液晶表示装置で用いられるアクティブマトリクス基板の概略構成を、図1および図2を参照して説明する。
【0036】
アクティブマトリクス基板1は、ガラス等の透明基板2上に、ゲートバスライン(ゲート配線)3、ソースバスライン(ソース配線)4、およびスイッチング素子となるTFT(Thin Film Transistor)素子5が形成される。これらの構成については従来と特に相違はないので、ここでは詳細な説明は省略する。
【0037】
アクティブマトリクス基板1において、画素電極は透明電極6と反射電極7とによって構成されている。透明電極6は、透明基板2上に透明絶縁層8を介して形成されており、TFT素子5のドレインに接続されている。透明絶縁層8は、ゲートバスライン3とソースバスライン4との間の層間絶縁膜としてアクティブマトリクス基板1の表示画面領域全面に形成されているものである。
【0038】
ゲートバスライン3、ソースバスライン4、およびTFT素子5、および透明電極6の上には絶縁層9が形成され、反射電極7は絶縁層9を介して透明電極6の上層に形成される。さらに、透明電極6と反射電極7とは絶縁層9に設けられたコンタクトホール10を介して電気的に接続されている。
【0039】
また、絶縁層9において反射電極7の形成されない領域には開口部11が形成されており、開口部11は透明電極6が露出することによって透過表示を行うための透過領域となる。但し、絶縁層9において開口部11は必ずしも必要なものではなく、絶縁層9を透明絶縁層によって形成すれば開口部11を設けなくても透過領域を形成することができる。すなわち、反射電極7が形成されず、かつ透明電極6の上部となる領域が透過領域となる。
【0040】
一方、反射電極7は、ゲートバスライン3、ソースバスライン、および4TFT素子5を覆うように配置される。言い換えれば、透明電極6は、ゲートバスライン3およびソースバスライン4とで区切られた区画領域内において配置されるのに対して、反射電極7はこの区画領域外にはみ出すように配置され、ゲートバスライン3およびソースバスライン4に跨って、垂直走査方向および水平走査方向に隣り合う区画領域内の透明電極6に重畳するように配置される。さらに言い換えれば、反射電極7は透明電極6の上層に形成されるが、該反射電極7は透明電極6の形成領域の間に生じる画素間領域の少なくとも一部を覆うように配置されることによって、最終的な画素間領域の占有面積を低減することができる。
【0041】
アクティブマトリクス基板1において、透明電極6および反射電極7を上述のような構成とすることにより、アクティブマトリクス基板1の法線方向から平面的に見ると、図1に示すように、画素電極の周囲のほぼ全周にわたって反射領域(以降の平面図においては斜線部にて示す)の境界と透過領域(以降の平面図においては射影部にて示す)の境界とが接する。反射領域の境界と透過領域の境界とが接する部分では画素間領域が発生しないため、アクティブマトリクス基板1を用いた液晶表示パネルでは、その開口率を大幅に向上させることができる。
【0042】
図3は、アクティブマトリクス基板1を用いて作成された反射透過型の液晶表示パネルの断面図である。
【0043】
上記液晶表示パネルは、アクティブマトリクス基板1’と対向基板21との間に液晶層31を挟んで形成されるものである。但し、図3におけるアクティブマトリクス基板1’は、図2に示したアクティブマトリクス基板1に対して液晶層31との対向面の反対側に、位相差板12および偏光板13を配置した構成となっている。また、対向基板21は、ガラス基板22に対して、液晶層31との対向面側にカラーフィルター23および対向電極24を配置し、その反対側に位相差板25および偏光板26を配置した構成となっている。
【0044】
上記構成の液晶表示パネルにおいて、ゲートバスライン4から供給される電圧(すなわち、データ信号)はTFT素子5を介して透明電極6に印加され、更にコンタクトホール10を介して絶縁層9上に配置された反射電極7に印加される。これにより、アクティブマトリクス基板1’に形成された透明電極6または反射電極7と対向基板1に形成された対向電極24との間に電位差が生じ、この電位差によって液晶層31が駆動される。
【0045】
また、上記液晶表示パネルでは、アクティブマトリクス基板1’において、絶縁層9には開口部11が設けられているが、この構成では、透過領域と反射領域とで液晶層31のセル厚を異ならせ、反射領域のセル厚よりも透過領域のセル厚を上記絶縁層9の厚さ分だけ大きくすることができる。この場合、電圧印加時の液晶層31のリタデーション変化を抑制でき好適である。さらに、透過領域のセル厚を反射領域のセル厚の2倍とすれば、反射領域における光の光路長(往復2回通過)と透過領域における光の光路長(片道1回通過)とが等しくなるため、液晶層31の電圧印加による光学変化を一致させることができ、最も好適である。
【0046】
ここで、図1に示す構成の液晶表示パネルにおいて、画素のピッチを縦270μm、横90μm、反射電極間幅および透明電極間幅を共に7μmとして開口率を計算すると、反射領域の開口率は89.8%、透過領域の開口率は8.9%となり、合計の開口率は98.7%と非常に光の利用効率の高い反射透過型液晶表示パネルを実現することができる。
【0047】
このように、上記構成の液晶表示パネルでは、表示画面のほとんどを透過領域または反射領域として表示に寄与させることができるが、隣り合う反射電極7の電極間および隣り合う透明電極6の電極間には、図4(a)に示すように、表示に寄与しない若干の画素間領域が発生する。また、上記画素間領域には、ゲートバスライン3またはソースバスライン4が存在するが、ゲートバスライン3またはソースバスライン4と透明電極6との間には、幾分かの空白領域14が生じる。
【0048】
すなわち、透明電極6および反射電極7からなる画素電極間で見た場合に画素間領域が排除される上記アクティブマトリクス基板1においても、透明電極6および反射電極7のそれぞれにおいては格子枠状の画素間領域が存在する。そして、透明電極6間の画素間領域と反射電極7間の画素間領域とが交差する箇所においては、透明電極6および反射電極7の何れによっても電圧を印加できない空白領域14が生じるものである。
【0049】
この空白領域14では、液晶層31に電圧を印加することができないため、この領域の基板が光透過性を有していると、ノーマリーホワイト方式ではこの空白領域14で常に白表示となりコントラスト低下の原因となる。
【0050】
したがって、ノーマリーホワイト方式の液晶表示パネルでは、図4(b)に示すように、上記空白領域14に対応した遮光層15を透明電極6および反射電極7とは別レイヤーに設ける必要がある。遮光層15は、ゲートバスライン3またはソースバスライン4と同一工程によって形成されるものとすれば、工程の増加なく形成でき、好適である(図4(b)は、遮光層15をゲートバスライン3と同一工程で形成する場合を示している)。尚、ノーマリーブラック方式では、上記空白領域14は常に黒表示となるため遮光層15は特に必要ない。
【0051】
尚、本実施の形態1の上記説明では反射電極7の面積を最大限に確保する例について記載したが、反射領域と透過領域との比率は特に限定されるものではない。すなわち、透明電極6および反射電極7の形状および面積は任意に設定可能なものであり、以下の図5ないし図13にその変形例を示す。
【0052】
図5ないし図13の構成は何れも、反射電極7がゲートバスライン3およびソースバスライン4の両方を覆うように配置された構成である。また、図5ないし図13では、透明電極6の形状やTFT素子5と透明電極6との接続位置等が分かりやすくなるように、一部の電極や配線等について図示を省略している。
【0053】
反射電極7の形状については、図5に示すような略L字形状、図6および図7に示すような略T字形状、図8ないし図11に示すような略+字形状、図12および図13に示すような矩形形状等の様々な形状が考えられ、特に限定されるものではない。
【0054】
また、従来の反射透過型液晶表示パネルでは、ゲートバスラインおよびソースバスラインは画素間領域に設けられており、これらのバスラインを太くすると液晶表示パネルの開口率が低下するため、これらのバスラインはできるだけそのライン幅が細くなるように設計されていた。
【0055】
これに対して、本実施の形態1に係る液晶表示パネルでは、ゲートバスライン3およびソースバスライン4は反射電極7で覆われ、そのライン形成領域の多くが反射領域として利用されるため、ゲートバスライン3およびソースバスライン4を太くしても開口率の低下は生じにくい。このため、図5ないし図13に示すように、特にゲートバスライン3を太く形成し、そのライン抵抗を下げることで、ライン抵抗に起因する信号遅延等の悪影響を低減できる。
【0056】
さらに、ゲートバスライン3を太く形成する構成では、該ゲートバスライン3の両側に存在する透明電極6が該ゲートバスライン3にその端部が重畳されるように配置される(すなわち、ゲートバスライン3を挟んで隣り合う透明電極6の画素間領域がゲートバスライン3上に存在する)と、ゲートバスライン3の両側に生じる空白領域14を生じさせないようすることができる。
【0057】
また、図5ないし図13に示す液晶表示パネルでは、遮光層15が設けられているが、該遮光層15は遮光したい箇所に対して(すなわち、空白領域14に対応させて)アイランド状に任意に設けることが可能である。
【0058】
また、本実施の形態1に係る反射透過型液晶表示装置において、透過領域の割合を大きく取りたい場合には、図12および図13に示すように、反射電極7を矩形形状とし、透明電極6の画素間領域に対し、垂直走査方向および水平走査方向に伸びる画素間領域を交差する箇所を覆うように配置することが最も好適である。これは、反射電極7によって覆うことのできる透明電極6に対する画素間領域の割合が大きくなるためである。
【0059】
〔実施の形態2〕
本発明の他の実施の形態について図14および図15に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【0060】
上記実施の形態1では、反射電極7が垂直走査方向および水平走査方向の両方に対して、透明電極6の画素間領域を覆う構成となっていた。しかしながら、本発明の反射透過型液晶表示装置では、反射電極7は垂直走査方向および水平走査方向の少なくとも一方において、透明電極6の画素間領域を覆うものでもよい。本実施の形態2では、反射電極7は透明電極6の画素間領域に対して水平走査方向に伸びる画素間領域のみを覆う構成となっている。
【0061】
本実施の形態2に係る反射透過型液晶表示装置で用いられるアクティブマトリクス基板の概略構成を、図14を参照して説明する。図14の構成は、反射電極7がゲートバスライン3およびTFT素子5のみを覆い、ソースバスライン4を覆わないように配置された構成である。また、図14では、透明電極6の形状やTFT素子5と透明電極6との接続位置等が分かりやすくなるように、一部の電極や配線等について図示を省略している。
【0062】
図14に示す構成のアクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルでは、反射電極7がソースバスライン4を覆わないため、開口率の面では実施の形態1に係る液晶表示パネルよりも不利となるものの、ソースバスライン4と画素電極(特に反射電極7)との間の寄生容量が低減される。このため、特に対角10cm程度以上の大きさのTFT液晶表示パネルにおいて、ソースバスライン4と画素電極との容量結合によって発生するクロストーク(シャドー)を低減するのに有効である。
【0063】
また、図14に示すアクティブマトリクス基板では、反射電極7はゲートバスライン3を覆うことで、透明電極6の画素間領域に対して水平走査方向に伸びる画素間領域を消滅させ、開口率の向上に寄与している。この時、各反射電極7は、自画素を駆動するゲートバスライン3より1本上のゲートバスライン3だけを覆うように配置される。すなわち、反射電極7は、自画素を駆動するゲートバスライン3とは異なるゲートバスライン3を覆うように配置される。
【0064】
これは、反射電極7が自画素を駆動するゲートバスライン3を覆うように配置された場合、反射電極7とゲートバスライン3との間の寄生容量が大きくなり、書き込み後のゲート信号立下り時に画素電位の変動が大きくなり、表示不良が生じるためである。尚、反射電極7がゲートバスライン3を覆う構成において、各反射電極7が自画素を駆動するゲートバスライン3とは異なるゲートバスライン3を覆う方が好適であることは、実施の形態1の構成においても同様である。
【0065】
無論、上記問題を無視できる場合には、反射電極7が自画素を駆動するゲートバスライン3を覆う構成であっても本願発明に含まれるものであることはいうまでも無い。
【0066】
ここで、図14に示す構成の液晶表示パネルにおいて、画素のピッチを縦270μm、横90μm、反射電極間幅および透明電極間幅を共に7μmとして開口率を計算すると、反射領域の開口率は89.7%、透過領域の開口率は2.4%となり、合計の開口率は92.2%と非常に光の利用効率の高い反射透過型液晶表示パネルを実現することができる。
【0067】
尚、本実施の形態2の上記説明では反射電極7の面積を最大限に確保する例について記載したが、反射領域と透過領域との比率は特に限定されるものではない。すなわち、透明電極6および反射電極7の形状および面積は任意に設定可能なものである。例えば、図15に示すように、反射電極7の形状および面積を任意に設計することで、反射領域と透過領域との比率を所望の値に設定することができる。
【0068】
〔実施の形態3〕
本発明の他の実施の形態について図16ないし図18に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【0069】
上記実施の形態1では、反射電極7が垂直走査方向および水平走査方向の両方に対して、透明電極6の画素間領域を覆う構成となっていた。しかしながら、本発明の反射透過型液晶表示装置では、反射電極7は垂直走査方向および水平走査方向の少なくとも一方において、透明電極6の画素間領域を覆うものでもよい。本実施の形態3では、反射電極7は透明電極6の画素間領域に対して垂直走査方向に伸びる画素間領域のみを覆う構成となっている。
【0070】
本実施の形態3に係る反射透過型液晶表示装置で用いられるアクティブマトリクス基板の概略構成を、図16を参照して説明する。図16の構成は、反射電極7がソースバスライン4およびTFT素子5のみを覆い、ゲートバスライン3を覆わないように配置された構成である。また、図16では、透明電極6の形状やTFT素子5と透明電極6との接続位置等が分かりやすくなるように、一部の電極や配線等について図示を省略している。
【0071】
図16に示す構成のアクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルでは、反射電極7がゲートバスライン3を覆わないため、開口率の面では実施の形態1に係る液晶表示パネルよりも不利となるものの、例えば、フリッカーを低減するためにゲートバスライン3に対してTFT素子5を千鳥状に配置した構造に対して有効である。
【0072】
ゲートバスライン3に対してTFT素子5を千鳥状に配置した場合、反射電極7がゲートバスライン3を覆う構成とすると、反射電極7が自画素を駆動するゲートバスライン3を覆う箇所が生じる。すなわち、図16に示すようにゲートバスライン3に対してTFT素子5が千鳥状に配置された場合において、反射電極7を直線的に配置してゲートバスライン3を覆う構成とすると、TFT素子5がゲートバスライン3に対して下方向に配置されている列と上方向に配置されている列との何れか一方では、自画素を駆動するゲートバスライン3が反射電極7によって覆われる。このため、自画素を駆動するゲートバスライン3を覆うように配置された反射電極7では、反射電極7とゲートと間の寄生容量が大きくなり、書き込み後のゲート信号立下り時において画素電位の変動が大きくなり、表示不良が生じる。
【0073】
したがって、図16に示すアクティブマトリクス基板では、反射電極7は、ソースバスライン4を覆うことで透明電極6の画素間領域に対して垂直走査方向に伸びる画素間領域を消滅させ、開口率の向上に寄与すると共に、ゲートバスライン3を覆わないように配置されることで良好な表示を行うことが可能になる。
【0074】
また、ゲートバスライン3に対してTFT素子5を千鳥状に配置される構成において、同一列に配列される反射電極7を垂直走査方向にずらして配置することで、反射電極7が自画素を駆動するゲートバスライン3を覆わずに他のゲートバスライン3を覆うように配置されることも可能である。しかしながらこの構成においては、同一列の反射電極7が千鳥状に配置されることになり、直線を表示する際に線がぼやけるなどの不具合が生じる可能性がある。
【0075】
ここで、図16に示す構成の液晶表示パネルにおいて、画素のピッチを縦270μm、横90μm、反射電極間幅および透明電極間幅を共に7μmとして開口率を計算すると、反射領域の開口率は89.8%、透過領域の開口率は7.3%となり、合計の開口率は97.1%と非常に光の利用効率の高い反射透過型液晶表示パネルを実現することができる。
【0076】
尚、本実施の形態3の上記説明では反射電極7の面積を最大限に確保する例について記載したが、反射領域と透過領域との比率は特に限定されるものではない。すなわち、透明電極6および反射電極7の形状および面積は任意に設定可能なものである。例えば、図17および図18に示すように、反射電極7の形状および面積を任意に設計することで、反射領域と透過領域との比率を所望の値に設定することができる。また、反射電極7がソースバスライン4を覆う構成において、該反射電極7は自画素に接続されたソースバスライン4、あるいは他のソースバスライン4の何れを覆う構成であってもよい。
【0077】
〔実施の形態4〕
本発明の他の実施の形態について図19ないし図21に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【0078】
上記実施の形態1ないし3では、画素電極の周囲の少なくとも一部において、反射領域の境界と透過領域の境界とが接するように構成されており、これらの境界が接する部分での画素間領域を排除することによって開口率の向上を図るものである。しかしながら、本願発明はこれに限定されるものではなく、画素間領域が存在するものであっても、その幅を従来よりも小さくすることができれば開口率の向上を図ることができ、そのような構成について本実施の形態4において説明する。
【0079】
本実施の形態4に係る反射透過型液晶表示装置で用いられるアクティブマトリクス基板の概略構成を、図19および図20を参照して説明する。
【0080】
アクティブマトリクス基板51は、ガラス等の透明基板2上に、ゲートバスライン3、ソースバスライン4、およびスイッチング素子となるTFT素子5が形成される。ここまでの構成については、実施の形態1の構成と同様、従来と特に相違はないので、ここでは詳細な説明は省略する。
【0081】
TFT素子5のドレインには接続電極52が接続され、さらにその上面に透明絶縁層53が形成される。透明絶縁層53には、接続電極52に対応する位置にコンタクトホール54が形成されており、該コンタクトホール54を介して接続電極52と画素電極とが接続されている。
【0082】
本実施の形態4に係るアクティブマトリクス基板51においても、画素電極は透明電極6と反射電極7とによって構成されている。但し、アクティブマトリクス基板51では、透明電極6と反射電極7とは間に絶縁層を介しておらず、透明電極6および反射電極7共に、透明絶縁層53上にてほぼ同一層に形成されている。
【0083】
また、アクティブマトリクス基板51において、透明電極6と反射電極7とは透明絶縁層53上にてほぼ同一層に形成されるため隣り合う画素間の絶縁を得るために透明電極6と反射電極7との間に画素間領域を設ける必要がある。
【0084】
しかしながら、上記構成のアクティブマトリクス基板51では、透明電極6と反射電極7との間の画素間領域はエッチングによってその幅が制限されるものではなく、透明電極6および反射電極7のパターニング時の位置合わせによってその幅を設定することが可能である。このため、アクティブマトリクス基板51において透明電極6と反射電極7との間に形成される画素間領域は、従来に比べて十分に狭い幅に形成することが可能であり、これによって画素間領域を減らして開口率を上げることができる。
【0085】
上記構成のアクティブマトリクス基板51の作成手順について図21を参照して以下に説明する。
【0086】
図21(a)は、透明基板2上に、ゲートバスライン3、ソースバスライン4、TFT素子5および接続電極52までが形成された状態を示している。この上に、図21(b)に示すように、感光性アクリル樹脂を塗布して透明絶縁層53を形成し、さらに図21(c)に示すように、フォトマスク61を用いてこれを露光する。その後、現像、加熱工程を経ることによって、図21(d)に示すように、透明絶縁層53にコンタクトホール54を形成する。
【0087】
ここで、透明絶縁層53のコンタクトホール54を除いた部分の表面には凹凸が形成されても良い(図19参照)。このような凹凸は、所定の形状のフォトマスクを用いてコンタクトホール部分より低照度の光で露光を行い、現像、過熱工程を経ることで形成可能である。もしくは、透明絶縁層53を形成する感光性アクリル樹脂として、初期状態から表面に凹凸形状を有したドライフィルムレジストをラミネート処理にて貼り付けることでも形成可能である。このような凹凸は、特に反射領域に形成されれば、該凹凸上に形成される反射電極7において、反射光を乱反射として得ることができ、好適である。
【0088】
次に、透明絶縁層53にコンタクトホール54が形成されたアクティブマトリクス基板51に対し、図21(e)〜図21(g)に示すように、透明電極材料を層形成し、さらにこれをレジスト62およびフォトマスク63を用いたパターニング工程(デポ、フォト(露光)、エッチング(現像))によって所定の形状の透明電極6をパターニングする。
【0089】
さらに、図21(h)〜図21(j)に示すように、反射電極材料を層形成し、さらにこれをレジスト64およびフォトマスク65を用いたパターニング工程(デポ、フォト(露光)、エッチング(現像))によって所定の形状の反射電極7をパターニングする。
【0090】
ここで、透明電極6、反射電極7をパターニングするために用いられているフォトマスク63、65は、位置あわせ精度約1μmで調整可能である。このため、図21(j)に示すように、画素間領域66を挟んで隣り合う透明電極6および反射電極7において、その画素間領域66の幅は透明電極6と反射電極7とのオーバーエッチングによるサイドシフトを含めても、3μm以下に調整することが可能である。
【0091】
したがって、エッチングによって画素間領域(隣り合う画素を確実に分離するためには、通常5μm以上の幅が必要となる)が形成される従来の液晶表示パネルに比べ、上記アクティブマトリクス基板51では、画素間領域をより狭く形成することが可能であり、これによって、画素間領域の面積を減らして非常に高開高率な液晶表示パネルを実現することが可能となる。
【0092】
本実施の形態4に係る構成の液晶表示パネルでは、以下のような利点がある。
【0093】
実施の形態1〜3の構成では、透明電極6と反射電極7とが絶縁層9を介して2階建て構造になっており、さらに、透過領域と反射領域とのリタデーション値をあわせるためには、透明電極6は絶縁層9の下層に配置され、かつ透過領域に対応する箇所で絶縁層9には開口部11が設けられる構造となる(図2参照)。
【0094】
このような構造では、実際には、開口部11の側壁部は表示面の法線方向に対し平行とならず、開口部11の側壁部にはある程度の面積で急な傾斜が生じる。この斜面に反射電極7となるAlを配置した場合は、上から入射した光は急な傾斜面で大きな角度で反射するためセル内に閉じ込められてしまうため、上記傾斜部、すなわち、反射領域と透過領域との境界部において表示に寄与しない領域が発生する。
【0095】
無論、上記傾斜部における表示に寄与しない領域とは、従来の画素間領域に比べると十分に小さい面積ではあるが、本実施の形態4の構成では、対抗基板(CF基板)21側に突起を設けて反射領域/透過領域のマルチギャップ構造を実現すれば、反射領域と透過領域との境界において上記傾斜部が発生せず、反射電極7を急な傾斜部に配置する必要が無い。このため、本実施の形態4の構成では、実施の形態1〜3の構成に比べ画素間領域を完全に無くすことはできないものの、傾斜部の発生による表示面積の低下といった問題は発生せず、設計条件によっては、実施の形態1ないし3の構成よりも高い開口率を実現できる場合がある。
【0096】
尚、図19に示すアクティブマトリクス基板51では、接続電極52に対して反射電極7がコンタクトホール54を介して接続されているが、図20に示すように、接続電極52に対して接続されるのは透明電極6であってもよい。但し、接続電極52に対して透明電極6を接続する場合、該接続電極52の上に透明電極6が配されるため、開口率の低下を避けるためには該接続電極52は透明導電膜にて形成される必要がある。
【0097】
また、上記アクティブマトリクス基板51において、反射電極7はゲートバスライン3およびソースバスライン4の少なくとも一方を覆うように形成されればよく、その場合の効果は、上記実施の形態2および3で説明した場合と同様である。
【0098】
また、本実施の形態4に係るアクティブマトリクス基板51において、反射電極7がゲートバスライン3を覆う場合、実施の形態1および2と同様に、該反射電極7は、自画素を駆動するゲートバスライン3とは異なるゲートバスライン3を覆うように配置される構成とすることが好ましい。
【0099】
さらに、アクティブマトリクス基板51を用いた反射透過型液晶表示装置がノーマリーホワイト方式で駆動されるものである場合、反射領域および透過領域の何れにも属さない空白領域において、遮光層を設けることでコントラスト低下を防止できることは、実施の形態1における説明と同様である。
【0100】
また、本実施の形態4に係るアクティブマトリクス基板51において、対向基板との間に液晶層を挟持することで液晶表示パネルが構成される。この時、アクティブマトリクス基板51における透明電極6および反射電極7はほぼ同一層に形成されるが、対向基板側の対向電極において透過領域と反射領域とで段差を設けて反射領域における光の光路長と透過領域における光の光路長との差を抑制すれば、電圧印加時の液晶層のリタデーション変化を反射領域と透過領域で近づけることが可能となり、良好な表示が実現できる。
【0101】
また、上記実施の形態1ないし4で説明した各液晶表示パネルにおいて、駆動回路や光源41(図3参照)等を実装して反射透過型液晶表示装置が構成される。
【0102】
以上のように、本実施の形態1〜4に係るアクティブマトリクス基板は、反射電極7と透明電極6とからなる画素電極を備えており、互いに電気的な接続が無く隣り合う反射電極6と透明電極7とが、反射電極7によって電圧を印加される反射領域の境界と透明電極6によって電圧を印加される透過領域の境界との少なくとも一部が、該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て接する(実施の形態1〜3)か、あるいは近接する(実施の形態4)ように配置されている。
【0103】
それゆえ、互いに電気的な接続が無い状態で隣り合う反射電極7と透明電極6との間において、反射領域の境界と透過領域の境界との少なくとも一部が、接するか、あるいは近接するように配置されることで、これらの境界が接する(若しくは近接する)箇所では画素間領域を無くす(若しくは減少させる)ことができる。
【0104】
これにより、上記アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルでは、表示に寄与しない領域である画素間領域の、表示画面全体において占める割合を低減することができ、高い開口率を有する液晶表示パネルを得ることができる。
【0105】
また、本実施の形態1〜3に係るアクティブマトリクス基板は、互いに直交する複数のゲートバスライン3および複数のソースバスライン4と、該ゲートバスライン3と該ソースバスライン4の各交点に設けられたTFT素子5と、透明電極6と反射電極7とからなり該TFT素子5に接続された画素電極とを備えており、上記反射電極7と上記透明電極6とは、透明電極6が光源からの光入射側、反射電極7が液晶層との対向面側となるように、間に絶縁層9を介して形成されており、上記反射電極7は、上記絶縁層9上でゲートバスライン3およびソースバスライン4の少なくとも一方をまたいで配置され、該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て、該反射電極7に対して電気的な接続が無く隣り合う透明電極6の端部にその一部が重畳するように形成されている。
【0106】
上記構成のアクティブマトリクス基板では、反射電極7の端部が、該反射電極7に対して電気的な接続が無く隣り合う透明電極6の端部に一部が重畳するように形成されていることにより、該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て、反射領域の境界と透過領域の境界とが接するように配置されることとなる。
【0107】
このため、反射領域の境界と透過領域の境界とが接する部分では、その間の画素間領域を完全に排除でき、該アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルにおいて高い開口率を実現できる。また、この時、境界が接する反射電極7と透明電極6とは、間に絶縁層9を介していることで電気的絶縁が確保される。
【0108】
また、本実施の形態4に係るアクティブマトリクス基板は、互いに直交する複数のゲートバスライン3および複数のソースバスライン4と、該ゲートバスライン3と該ソースバスライン4の各交点に設けられたTFT素子5と、透明電極6と反射電極7とからなり該TFT素子5に接続された画素電極とを備えており、上記反射電極7と上記透明電極6とは共に、上記ゲートバスライン3、上記ソースバスライン4および上記TFT素子5に対して、間に透明絶縁層53を介して形成されており、互いに電気的な接続が無く隣り合う反射電極7と透明電極6との間に存在する画素間領域の少なくとも一部は3μm以下の幅に形成されている。
【0109】
上記のアクティブマトリクス基板では、上記反射電極7と上記透明電極6とは共に、上記透明絶縁層53上にて、ほぼ同一層に形成される。このため、異なる画素に属する電極同士は間に画素間領域を設けて絶縁される必要がある。
【0110】
ここで、同一種類の電極同士(すなわち反射電極7同士または透明電極6同士)の間に形成される画素間電極は、エッチングの精度によって、通常は、その幅は少なくとも5μm以上は必要となる。これに対し、異なる種類の電極(すなわち反射電極7と透明電極5)の間に形成される画素間電極では、その幅は、パターン形成時の位置合わせ精度によって制御可能であり、同一種類の電極同士間に形成される従来の画素間領域に比べ、十分に小さい幅(3μm以下)で形成することが可能となる。
【0111】
このため、反射電極7と透明電極6との間に存在する画素間領域の少なくとも一部を3μm以下の幅に形成することで、表示に寄与しない画素間領域を低減でき、該アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルにおいて高い開口率を実現できる。
【0112】
【発明の効果】
本発明のアクティブマトリクス基板は、以上のように、互いに電気的な接続が無く隣り合う反射電極と透明電極とが、反射電極によって電圧を印加される反射領域の境界と透明電極によって電圧を印加される透過領域の境界との少なくとも一部が、該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て接するか、あるいは近接するように配置されている構成である。
【0113】
それゆえ、互いに電気的な接続が無い状態で隣り合う反射電極と透明電極との間において、画素間領域を無くす(若しくは減少させる)ことができる。これにより、上記アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルでは、表示に寄与しない領域である画素間領域の、表示画面全体において占める割合を低減することができ、高い開口率を有する液晶表示パネルを得ることができるという効果を奏する。
【0114】
また、上記アクティブマトリクス基板では、上記反射電極と上記透明電極とは、透明電極が光源からの光入射側、反射電極が液晶層との対向面側となるように、間に絶縁層を介して形成されており、該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て、上記反射電極の端部が、該反射電極に対して電気的な接続が無く隣り合う透明電極の端部に一部が重畳するように形成されている構成とすることができる。
【0115】
それゆえ、アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て、反射領域の境界と透過領域の境界とが接するように配置されることとなり、これらの境界が接する部分では、その間の画素間領域を完全に排除でき、該アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルにおいて高い開口率を実現できるという効果を奏する。
【0116】
また、上記アクティブマトリクス基板では、上記絶縁層は、上記透過領域に対応する箇所にて開口部が設けられている構成とすることが好ましい。
【0117】
それゆえ、上記アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルにおいて、透過領域と反射領域とで液晶層のセル厚を異ならせ、反射領域のセル厚よりも透過領域のセル厚を上記絶縁層の厚さ分だけ大きくすることができる。この場合、電圧印加時の液晶層のリタデーション変化を反射領域と透過領域で近づけることが可能となり、良好な表示が実現できるという効果を奏する。
【0118】
また、上記アクティブマトリクス基板では、上記反射電極と上記透明電極とは共に、これらの電極に信号電圧を印加するための配線およびスイッチング素子に対して、間に絶縁層を介して形成されており、互いに電気的な接続が無く隣り合う反射電極と透明電極との間に存在する画素間領域の少なくとも一部は3μm以下の幅に形成されている構成とすることができる。
【0119】
それゆえ、反射電極と透明電極の間に形成される画素間電極の少なくとも一部を3μm以下の幅に形成することで、表示に寄与しない画素間領域を低減でき、該アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルにおいて高い開口率を実現できるという効果を奏する。
【0120】
また、上記反射電極は、該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て、ソース配線を覆わないように配置される構成とすることが好ましい。
【0121】
それゆえ、ソース配線と反射電極との間の寄生容量が低減され、ソース配線と反射電極との容量結合によって発生するクロストーク(シャドー)を低減できるという効果を奏する。
【0122】
また、上記アクティブマトリクス基板では、上記反射電極は、該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て、少なくともゲート配線の一部を覆うものであり、各反射電極は、自画素を駆動するゲート配線とは異なるゲート配線を覆うように配置される構成とすることができる。
【0123】
それゆえ、各反射電極を自画素を駆動するゲート配線とは異なるゲート配線を覆うように配置することで、反射電極とゲート配線と間の寄生容量が大きくなり、書き込み後のゲート信号立下り時において画素電位の変動が大きくなり、表示不良が生じるといった不具合を回避できるという効果を奏する。
【0124】
また、上記アクティブマトリクス基板では、該アクティブマトリクス基板は、ノーマリーホワイト方式の反射透過型液晶表示装置に用いられる場合、反射領域および透過領域の何れにも属さない空白領域に対して、遮光層が設けられている構成とすることが好ましい。
【0125】
それゆえ、ノーマリーホワイト方式では常に白表示となりコントラスト低下の原因となる空白領域に対して遮光層が設けられることにより、このようなコントラストの低下を防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示すものであり、実施の形態1に示すアクティブマトリクス基板の概略構成を示す平面図である。
【図2】上記アクティブマトリクス基板の断面構成を示す断面図である。
【図3】上記アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルの構成を示す断面図である。
【図4】図4(a)は、上記アクティブマトリクス基板において生じる空白領域を示す平面図であり、図4(b)は、上記空白領域に対応して設けられる遮光層を示す平面図である。
【図5】実施の形態1に示すアクティブマトリクス基板の変形例を示す平面図である。
【図6】実施の形態1に示すアクティブマトリクス基板の他の変形例を示す平面図である。
【図7】実施の形態1に示すアクティブマトリクス基板のさらに他の変形例を示す平面図である。
【図8】実施の形態1に示すアクティブマトリクス基板のさらに他の変形例を示す平面図である。
【図9】実施の形態1に示すアクティブマトリクス基板のさらに他の変形例を示す平面図である。
【図10】実施の形態1に示すアクティブマトリクス基板のさらに他の変形例を示す平面図である。
【図11】実施の形態1に示すアクティブマトリクス基板のさらに他の変形例を示す平面図である。
【図12】実施の形態1に示すアクティブマトリクス基板のさらに他の変形例を示す平面図である。
【図13】実施の形態1に示すアクティブマトリクス基板のさらに他の変形例を示す平面図である。
【図14】本発明の他の実施形態を示すものであり、実施の形態2に示すアクティブマトリクス基板の概略構成を示す平面図である。
【図15】実施の形態2に示すアクティブマトリクス基板の変形例を示す平面図である。
【図16】本発明のさらに他の実施形態を示すものであり、実施の形態3に示すアクティブマトリクス基板の概略構成を示す平面図である。
【図17】実施の形態3に示すアクティブマトリクス基板の変形例を示す平面図である。
【図18】実施の形態3に示すアクティブマトリクス基板の他の変形例を示す平面図である。
【図19】本発明のさらに他の実施形態を示すものであり、実施の形態4に示すアクティブマトリクス基板の断面構成を示す断面図である。
【図20】上記アクティブマトリクス基板の概略構成を示す平面図である。
【図21】図21(a)〜図21(j)は、上記アクティブマトリクス基板の作成手順を示す断面図である。
【図22】反射透過型液晶表示パネルに用いられる、従来のアクティブマトリクス基板の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
1 アクティブマトリクス基板
3 ゲートバスライン(ゲート配線)
4 ソースバスライン(ソース配線)
5 TFT素子(スイッチング素子)
6 透明電極
7 反射電極
9 絶縁層
11 開口部
14 空白領域
15 遮光層
53 透明絶縁層
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射透過型液晶表示装置の液晶パネル構造に関するものであり、特に、画素の開口率を向上し、光の利用効率に優れた明るい表示を実現する反射透過型液晶表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、ワードプロセッサ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、ポケットテレビなどへの液晶表示装置の応用が急速に進展している。液晶表示装置の中でも反射型液晶表示装置はバックライトを使わず外光を利用して表示を行うことが可能であり、透過型液晶表示装置に比べて非常に低消費電力である。このため、反射型液晶表示装置は、近年ではポータブルゲーム機器やPDA機器などに利用されている。
【0003】
さらに近年では、1つの液晶表示画面で反射表示も透過表示も可能である反射透過型液晶表示装置が開発されている。このような反射透過型液晶表示装置は、周囲が明るいときは外光を用いた反射表示によって良好な表示を低消費電力で実現でき、また周囲が暗くなるとバックライトを点灯する透過表示によって良好な表示を得られる。このため、反射透過型液晶表示装置は、特に携帯電話用ディスプレイとして注目されている。
【0004】
従来の反射透過型液晶表示装置は、特開平11−101992号公報で示されるような方式が一般的である。特開平11−101992号公報に開示されている液晶表示装置は、図22に示すように、互いに直交して配置される複数のゲートバスライン101および複数のソースバスライン102の各交点に、スイッチング素子(図示せず)を介して画素電極をマトリクス状に配置してなる構成である。
【0005】
また、上記画素電極は電気的に接続される透明電極および反射電極からなり、これらの電極は、ゲートバスライン101、ソースバスライン102およびスイッチング素子の上に透明絶縁層(図示せず)を形成し、該透明絶縁層の上に透明電極、さらにその上に反射電極を形成し、該反射電極の一部に光透過用の穴を形成した構成となっている。上記液晶表示装置では、反射電極の形成領域(すなわち反射領域:図中、斜線部にて示す)103にて反射表示を行い、反射電極に設けられた穴を透過領域(図中、射影部にて示す)104として透過表示を行っている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の反射透過型液晶表示装置では、反射領域103および透過領域104によって1つの画素領域が形成され、各画素領域の周囲全体にわたって、隣り合う画素同士を絶縁するために画素間領域が設けられている。また、この画素間領域は、透過領域および反射領域を形成する際のエッチング工程によって形成されるため、その幅は少なくとも5μm程度は必要となる。
【0007】
このような画素間領域は画面表示に寄与しないため、表示画面に占める画素間領域の割合が増大すると開口率が低下する。特に高精細な液晶表示パネルにおいて画素サイズを小さくすると、それに伴って画素間領域の占める割合が大きくなる。このため、携帯電話用ディスプレイ等に使用される液晶表示パネルでは、表示画面全体に対して20パーセント程度の割合を画素間領域が占めることとなり、液晶表示パネルの開口率は80%程度が限界となっている。
【0008】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、表示画面における画素間領域の形成領域を低減することで画素開口率をさらに向上させ、光利用効率の高い反射透過型液晶表示装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明のアクティブマトリクス基板は、上記の課題を解決するために、反射電極と透明電極とからなる画素電極を備えた、反射透過型液晶表示装置に用いられるアクティブマトリクス基板において、互いに電気的な接続が無く隣り合う反射電極と透明電極とが、反射電極によって電圧を印加される反射領域の境界と透明電極によって電圧を印加される透過領域の境界との少なくとも一部が、該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て接するか、あるいは近接するように配置されていることを特徴としている。
【0010】
上記の構成によれば、互いに電気的な接続が無い状態で隣り合う反射電極と透明電極との間において、反射領域の境界と透明電極によって電圧を印加される透過領域の境界との少なくとも一部が、接するか、あるいは近接するように配置されることで、これらの境界が接する(若しくは近接する)箇所では画素間領域を無くす(若しくは減少させる)ことができる。
【0011】
これにより、上記アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルでは、表示に寄与しない領域である画素間領域の、表示画面全体において占める割合を低減することができ、高い開口率を有する液晶表示パネルを得ることができる。
【0012】
また、上記アクティブマトリクス基板では、上記反射電極と上記透明電極とは、透明電極が光源からの光入射側、反射電極が液晶層との対向面側となるように、間に絶縁層を介して形成されており、該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て、上記反射電極の端部が、該反射電極に対して電気的な接続が無く隣り合う透明電極の端部に一部が重畳するように形成されている構成とすることができる。
【0013】
上記の構成によれば、反射電極の端部が、該反射電極に対して電気的な接続が無く隣り合う透明電極の端部に一部が重畳するように形成されていることにより、該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て、反射領域の境界と透過領域の境界とが接するように配置されることとなる。
【0014】
このため、反射領域の境界と透過領域の境界とが接する部分では、その間の画素間領域を完全に排除でき、該アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルにおいて高い開口率を実現できる。また、この時、境界が接する反射電極と透明電極とは、間に絶縁層を介していることで電気的絶縁が確保される。
【0015】
また、上記アクティブマトリクス基板では、上記絶縁層は、上記透過領域に対応する箇所にて開口部が設けられている構成とすることが好ましい。
【0016】
反射電極と透明電極との間に絶縁層を配置する構成では、反射電極の形成されていない領域を透過領域として使用するためには、上記絶縁層を透明とするか、あるいは、透過領域において上記絶縁層に開口を設けることが考えられる。
【0017】
そして、上記の構成によれば、上記透過領域に対応する箇所にて絶縁層が開口されているため、上記アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルにおいて、透過領域と反射領域とで液晶層のセル厚を異ならせ、反射領域のセル厚よりも透過領域のセル厚を上記絶縁層の厚さ分だけ大きくすることができる。この場合、電圧印加時の液晶層のリタデーション変化を反射領域と透過領域で近づけることが可能となり、良好な表示が実現できる。
【0018】
また、上記アクティブマトリクス基板では、上記反射電極と上記透明電極とは共に、これらの電極に信号電圧を印加するための配線およびスイッチング素子に対して、間に透明絶縁層を介して形成されており、互いに電気的な接続が無く隣り合う反射電極と透明電極との間に存在する画素間領域の少なくとも一部は3μm以下の幅に形成されている構成とすることができる。
【0019】
上記の構成によれば、上記反射電極と上記透明電極とは共に、上記透明絶縁層上にて、ほぼ同一層に形成される。このため、異なる画素に属する電極同士は間に画素間領域を設けて絶縁される必要がある。
【0020】
ここで、同一種類の電極同士(すなわち反射電極同士または透明電極同士)の間に形成される画素間電極は、エッチングの精度によって、通常は、その幅は少なくとも5μm以上は必要となる。これに対し、異なる種類の電極(すなわち反射電極と透明電極)の間に形成される画素間電極では、その幅は、パターン形成時の位置合わせ精度によって制御可能であり、同一種類の電極同士間に形成される従来の画素間領域に比べ、十分に小さい幅(3μm以下)で形成することが可能となる。
【0021】
このため、反射電極と透明電極との間に存在する画素間領域の少なくとも一部を3μm以下の幅に形成することで、表示に寄与しない画素間領域を低減でき、該アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルにおいて高い開口率を実現できる。
【0022】
また、上記反射電極は、該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て、ソース配線を覆わないように配置される構成とすることが好ましい。
【0023】
従来、アクティブマトリクス基板の画素間領域においては、ゲート配線およびソース配線が配置されており、本発明のように、反射領域の境界と透過領域との境界とを近接させて画素間領域を無くす構成では、反射電極によってゲート配線またはソース配線の少なくとも一部が覆われることとなる。
【0024】
上記の構成によれば、上記反射電極がソース配線を覆わないように配置されることで、ソース配線と反射電極との間の寄生容量が低減され、ソース配線と反射電極との容量結合によって発生するクロストーク(シャドー)を低減できる。
【0025】
また、上記アクティブマトリクス基板では、上記反射電極は、該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て、少なくともゲート配線の一部を覆うものであり、各反射電極は、自画素を駆動するゲート配線とは異なるゲート配線を覆うように配置される構成とすることができる。
【0026】
上記反射電極が少なくともゲート配線の一部を覆う構成において、該反射電極が自画素を駆動するゲート配線を覆うように配置されると、反射電極とゲート配線と間の寄生容量が大きくなり、書き込み後のゲート信号立下り時において画素電位の変動が大きくなり、表示不良が生じるといった問題が生じる。
【0027】
これに対して、上記の構成によれば、各反射電極は、自画素を駆動するゲート配線とは異なるゲート配線を覆うように配置されることで、上記不具合を回避できる。
【0028】
また、上記アクティブマトリクス基板では、該アクティブマトリクス基板は、ノーマリーホワイト方式の反射透過型液晶表示装置に用いられる場合、反射領域および透過領域の何れにも属さない空白領域に対して、遮光層が設けられている構成とすることが好ましい。
【0029】
上記構成のアクティブマトリクス基板では、透明電極間および反射電極間のそれぞれには画素間領域が存在するものであり、透明電極間の画素間領域と反射電極間の画素間領域とが交差する箇所において、透明電極および反射電極の何れによっても電圧を印加できない幾分かの空白領域が生じる。
【0030】
この空白領域は、ノーマリーホワイト方式では常に白表示となりコントラスト低下の原因となるが、上記の構成によれば、該空白領域に対して遮光層が設けられることにより、このようなコントラストの低下を防止できる。
【0031】
また、本発明の反射透過型液晶表示パネルは、上述のアクティブマトリクス基板と対向基板との間に液晶層を挟んで構成されることを特徴としている。
【0032】
また、本発明の反射透過型液晶表示装置は、上記液晶表示パネルを備えていることを特徴としている。
【0033】
上記構成の反射透過型液晶表示パネルおよび反射透過型液晶表示装置では、上記アクティブマトリクス基板と同様、表示に寄与しない領域である画素間領域の、表示画面全体において占める割合を低減することができ、高い開口率を実現することができる。
【0034】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態1〕
本発明の実施の一形態について図1ないし図13に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【0035】
最初に、本実施の形態1に係る反射透過型液晶表示装置で用いられるアクティブマトリクス基板の概略構成を、図1および図2を参照して説明する。
【0036】
アクティブマトリクス基板1は、ガラス等の透明基板2上に、ゲートバスライン(ゲート配線)3、ソースバスライン(ソース配線)4、およびスイッチング素子となるTFT(Thin Film Transistor)素子5が形成される。これらの構成については従来と特に相違はないので、ここでは詳細な説明は省略する。
【0037】
アクティブマトリクス基板1において、画素電極は透明電極6と反射電極7とによって構成されている。透明電極6は、透明基板2上に透明絶縁層8を介して形成されており、TFT素子5のドレインに接続されている。透明絶縁層8は、ゲートバスライン3とソースバスライン4との間の層間絶縁膜としてアクティブマトリクス基板1の表示画面領域全面に形成されているものである。
【0038】
ゲートバスライン3、ソースバスライン4、およびTFT素子5、および透明電極6の上には絶縁層9が形成され、反射電極7は絶縁層9を介して透明電極6の上層に形成される。さらに、透明電極6と反射電極7とは絶縁層9に設けられたコンタクトホール10を介して電気的に接続されている。
【0039】
また、絶縁層9において反射電極7の形成されない領域には開口部11が形成されており、開口部11は透明電極6が露出することによって透過表示を行うための透過領域となる。但し、絶縁層9において開口部11は必ずしも必要なものではなく、絶縁層9を透明絶縁層によって形成すれば開口部11を設けなくても透過領域を形成することができる。すなわち、反射電極7が形成されず、かつ透明電極6の上部となる領域が透過領域となる。
【0040】
一方、反射電極7は、ゲートバスライン3、ソースバスライン、および4TFT素子5を覆うように配置される。言い換えれば、透明電極6は、ゲートバスライン3およびソースバスライン4とで区切られた区画領域内において配置されるのに対して、反射電極7はこの区画領域外にはみ出すように配置され、ゲートバスライン3およびソースバスライン4に跨って、垂直走査方向および水平走査方向に隣り合う区画領域内の透明電極6に重畳するように配置される。さらに言い換えれば、反射電極7は透明電極6の上層に形成されるが、該反射電極7は透明電極6の形成領域の間に生じる画素間領域の少なくとも一部を覆うように配置されることによって、最終的な画素間領域の占有面積を低減することができる。
【0041】
アクティブマトリクス基板1において、透明電極6および反射電極7を上述のような構成とすることにより、アクティブマトリクス基板1の法線方向から平面的に見ると、図1に示すように、画素電極の周囲のほぼ全周にわたって反射領域(以降の平面図においては斜線部にて示す)の境界と透過領域(以降の平面図においては射影部にて示す)の境界とが接する。反射領域の境界と透過領域の境界とが接する部分では画素間領域が発生しないため、アクティブマトリクス基板1を用いた液晶表示パネルでは、その開口率を大幅に向上させることができる。
【0042】
図3は、アクティブマトリクス基板1を用いて作成された反射透過型の液晶表示パネルの断面図である。
【0043】
上記液晶表示パネルは、アクティブマトリクス基板1’と対向基板21との間に液晶層31を挟んで形成されるものである。但し、図3におけるアクティブマトリクス基板1’は、図2に示したアクティブマトリクス基板1に対して液晶層31との対向面の反対側に、位相差板12および偏光板13を配置した構成となっている。また、対向基板21は、ガラス基板22に対して、液晶層31との対向面側にカラーフィルター23および対向電極24を配置し、その反対側に位相差板25および偏光板26を配置した構成となっている。
【0044】
上記構成の液晶表示パネルにおいて、ゲートバスライン4から供給される電圧(すなわち、データ信号)はTFT素子5を介して透明電極6に印加され、更にコンタクトホール10を介して絶縁層9上に配置された反射電極7に印加される。これにより、アクティブマトリクス基板1’に形成された透明電極6または反射電極7と対向基板1に形成された対向電極24との間に電位差が生じ、この電位差によって液晶層31が駆動される。
【0045】
また、上記液晶表示パネルでは、アクティブマトリクス基板1’において、絶縁層9には開口部11が設けられているが、この構成では、透過領域と反射領域とで液晶層31のセル厚を異ならせ、反射領域のセル厚よりも透過領域のセル厚を上記絶縁層9の厚さ分だけ大きくすることができる。この場合、電圧印加時の液晶層31のリタデーション変化を抑制でき好適である。さらに、透過領域のセル厚を反射領域のセル厚の2倍とすれば、反射領域における光の光路長(往復2回通過)と透過領域における光の光路長(片道1回通過)とが等しくなるため、液晶層31の電圧印加による光学変化を一致させることができ、最も好適である。
【0046】
ここで、図1に示す構成の液晶表示パネルにおいて、画素のピッチを縦270μm、横90μm、反射電極間幅および透明電極間幅を共に7μmとして開口率を計算すると、反射領域の開口率は89.8%、透過領域の開口率は8.9%となり、合計の開口率は98.7%と非常に光の利用効率の高い反射透過型液晶表示パネルを実現することができる。
【0047】
このように、上記構成の液晶表示パネルでは、表示画面のほとんどを透過領域または反射領域として表示に寄与させることができるが、隣り合う反射電極7の電極間および隣り合う透明電極6の電極間には、図4(a)に示すように、表示に寄与しない若干の画素間領域が発生する。また、上記画素間領域には、ゲートバスライン3またはソースバスライン4が存在するが、ゲートバスライン3またはソースバスライン4と透明電極6との間には、幾分かの空白領域14が生じる。
【0048】
すなわち、透明電極6および反射電極7からなる画素電極間で見た場合に画素間領域が排除される上記アクティブマトリクス基板1においても、透明電極6および反射電極7のそれぞれにおいては格子枠状の画素間領域が存在する。そして、透明電極6間の画素間領域と反射電極7間の画素間領域とが交差する箇所においては、透明電極6および反射電極7の何れによっても電圧を印加できない空白領域14が生じるものである。
【0049】
この空白領域14では、液晶層31に電圧を印加することができないため、この領域の基板が光透過性を有していると、ノーマリーホワイト方式ではこの空白領域14で常に白表示となりコントラスト低下の原因となる。
【0050】
したがって、ノーマリーホワイト方式の液晶表示パネルでは、図4(b)に示すように、上記空白領域14に対応した遮光層15を透明電極6および反射電極7とは別レイヤーに設ける必要がある。遮光層15は、ゲートバスライン3またはソースバスライン4と同一工程によって形成されるものとすれば、工程の増加なく形成でき、好適である(図4(b)は、遮光層15をゲートバスライン3と同一工程で形成する場合を示している)。尚、ノーマリーブラック方式では、上記空白領域14は常に黒表示となるため遮光層15は特に必要ない。
【0051】
尚、本実施の形態1の上記説明では反射電極7の面積を最大限に確保する例について記載したが、反射領域と透過領域との比率は特に限定されるものではない。すなわち、透明電極6および反射電極7の形状および面積は任意に設定可能なものであり、以下の図5ないし図13にその変形例を示す。
【0052】
図5ないし図13の構成は何れも、反射電極7がゲートバスライン3およびソースバスライン4の両方を覆うように配置された構成である。また、図5ないし図13では、透明電極6の形状やTFT素子5と透明電極6との接続位置等が分かりやすくなるように、一部の電極や配線等について図示を省略している。
【0053】
反射電極7の形状については、図5に示すような略L字形状、図6および図7に示すような略T字形状、図8ないし図11に示すような略+字形状、図12および図13に示すような矩形形状等の様々な形状が考えられ、特に限定されるものではない。
【0054】
また、従来の反射透過型液晶表示パネルでは、ゲートバスラインおよびソースバスラインは画素間領域に設けられており、これらのバスラインを太くすると液晶表示パネルの開口率が低下するため、これらのバスラインはできるだけそのライン幅が細くなるように設計されていた。
【0055】
これに対して、本実施の形態1に係る液晶表示パネルでは、ゲートバスライン3およびソースバスライン4は反射電極7で覆われ、そのライン形成領域の多くが反射領域として利用されるため、ゲートバスライン3およびソースバスライン4を太くしても開口率の低下は生じにくい。このため、図5ないし図13に示すように、特にゲートバスライン3を太く形成し、そのライン抵抗を下げることで、ライン抵抗に起因する信号遅延等の悪影響を低減できる。
【0056】
さらに、ゲートバスライン3を太く形成する構成では、該ゲートバスライン3の両側に存在する透明電極6が該ゲートバスライン3にその端部が重畳されるように配置される(すなわち、ゲートバスライン3を挟んで隣り合う透明電極6の画素間領域がゲートバスライン3上に存在する)と、ゲートバスライン3の両側に生じる空白領域14を生じさせないようすることができる。
【0057】
また、図5ないし図13に示す液晶表示パネルでは、遮光層15が設けられているが、該遮光層15は遮光したい箇所に対して(すなわち、空白領域14に対応させて)アイランド状に任意に設けることが可能である。
【0058】
また、本実施の形態1に係る反射透過型液晶表示装置において、透過領域の割合を大きく取りたい場合には、図12および図13に示すように、反射電極7を矩形形状とし、透明電極6の画素間領域に対し、垂直走査方向および水平走査方向に伸びる画素間領域を交差する箇所を覆うように配置することが最も好適である。これは、反射電極7によって覆うことのできる透明電極6に対する画素間領域の割合が大きくなるためである。
【0059】
〔実施の形態2〕
本発明の他の実施の形態について図14および図15に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【0060】
上記実施の形態1では、反射電極7が垂直走査方向および水平走査方向の両方に対して、透明電極6の画素間領域を覆う構成となっていた。しかしながら、本発明の反射透過型液晶表示装置では、反射電極7は垂直走査方向および水平走査方向の少なくとも一方において、透明電極6の画素間領域を覆うものでもよい。本実施の形態2では、反射電極7は透明電極6の画素間領域に対して水平走査方向に伸びる画素間領域のみを覆う構成となっている。
【0061】
本実施の形態2に係る反射透過型液晶表示装置で用いられるアクティブマトリクス基板の概略構成を、図14を参照して説明する。図14の構成は、反射電極7がゲートバスライン3およびTFT素子5のみを覆い、ソースバスライン4を覆わないように配置された構成である。また、図14では、透明電極6の形状やTFT素子5と透明電極6との接続位置等が分かりやすくなるように、一部の電極や配線等について図示を省略している。
【0062】
図14に示す構成のアクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルでは、反射電極7がソースバスライン4を覆わないため、開口率の面では実施の形態1に係る液晶表示パネルよりも不利となるものの、ソースバスライン4と画素電極(特に反射電極7)との間の寄生容量が低減される。このため、特に対角10cm程度以上の大きさのTFT液晶表示パネルにおいて、ソースバスライン4と画素電極との容量結合によって発生するクロストーク(シャドー)を低減するのに有効である。
【0063】
また、図14に示すアクティブマトリクス基板では、反射電極7はゲートバスライン3を覆うことで、透明電極6の画素間領域に対して水平走査方向に伸びる画素間領域を消滅させ、開口率の向上に寄与している。この時、各反射電極7は、自画素を駆動するゲートバスライン3より1本上のゲートバスライン3だけを覆うように配置される。すなわち、反射電極7は、自画素を駆動するゲートバスライン3とは異なるゲートバスライン3を覆うように配置される。
【0064】
これは、反射電極7が自画素を駆動するゲートバスライン3を覆うように配置された場合、反射電極7とゲートバスライン3との間の寄生容量が大きくなり、書き込み後のゲート信号立下り時に画素電位の変動が大きくなり、表示不良が生じるためである。尚、反射電極7がゲートバスライン3を覆う構成において、各反射電極7が自画素を駆動するゲートバスライン3とは異なるゲートバスライン3を覆う方が好適であることは、実施の形態1の構成においても同様である。
【0065】
無論、上記問題を無視できる場合には、反射電極7が自画素を駆動するゲートバスライン3を覆う構成であっても本願発明に含まれるものであることはいうまでも無い。
【0066】
ここで、図14に示す構成の液晶表示パネルにおいて、画素のピッチを縦270μm、横90μm、反射電極間幅および透明電極間幅を共に7μmとして開口率を計算すると、反射領域の開口率は89.7%、透過領域の開口率は2.4%となり、合計の開口率は92.2%と非常に光の利用効率の高い反射透過型液晶表示パネルを実現することができる。
【0067】
尚、本実施の形態2の上記説明では反射電極7の面積を最大限に確保する例について記載したが、反射領域と透過領域との比率は特に限定されるものではない。すなわち、透明電極6および反射電極7の形状および面積は任意に設定可能なものである。例えば、図15に示すように、反射電極7の形状および面積を任意に設計することで、反射領域と透過領域との比率を所望の値に設定することができる。
【0068】
〔実施の形態3〕
本発明の他の実施の形態について図16ないし図18に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【0069】
上記実施の形態1では、反射電極7が垂直走査方向および水平走査方向の両方に対して、透明電極6の画素間領域を覆う構成となっていた。しかしながら、本発明の反射透過型液晶表示装置では、反射電極7は垂直走査方向および水平走査方向の少なくとも一方において、透明電極6の画素間領域を覆うものでもよい。本実施の形態3では、反射電極7は透明電極6の画素間領域に対して垂直走査方向に伸びる画素間領域のみを覆う構成となっている。
【0070】
本実施の形態3に係る反射透過型液晶表示装置で用いられるアクティブマトリクス基板の概略構成を、図16を参照して説明する。図16の構成は、反射電極7がソースバスライン4およびTFT素子5のみを覆い、ゲートバスライン3を覆わないように配置された構成である。また、図16では、透明電極6の形状やTFT素子5と透明電極6との接続位置等が分かりやすくなるように、一部の電極や配線等について図示を省略している。
【0071】
図16に示す構成のアクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルでは、反射電極7がゲートバスライン3を覆わないため、開口率の面では実施の形態1に係る液晶表示パネルよりも不利となるものの、例えば、フリッカーを低減するためにゲートバスライン3に対してTFT素子5を千鳥状に配置した構造に対して有効である。
【0072】
ゲートバスライン3に対してTFT素子5を千鳥状に配置した場合、反射電極7がゲートバスライン3を覆う構成とすると、反射電極7が自画素を駆動するゲートバスライン3を覆う箇所が生じる。すなわち、図16に示すようにゲートバスライン3に対してTFT素子5が千鳥状に配置された場合において、反射電極7を直線的に配置してゲートバスライン3を覆う構成とすると、TFT素子5がゲートバスライン3に対して下方向に配置されている列と上方向に配置されている列との何れか一方では、自画素を駆動するゲートバスライン3が反射電極7によって覆われる。このため、自画素を駆動するゲートバスライン3を覆うように配置された反射電極7では、反射電極7とゲートと間の寄生容量が大きくなり、書き込み後のゲート信号立下り時において画素電位の変動が大きくなり、表示不良が生じる。
【0073】
したがって、図16に示すアクティブマトリクス基板では、反射電極7は、ソースバスライン4を覆うことで透明電極6の画素間領域に対して垂直走査方向に伸びる画素間領域を消滅させ、開口率の向上に寄与すると共に、ゲートバスライン3を覆わないように配置されることで良好な表示を行うことが可能になる。
【0074】
また、ゲートバスライン3に対してTFT素子5を千鳥状に配置される構成において、同一列に配列される反射電極7を垂直走査方向にずらして配置することで、反射電極7が自画素を駆動するゲートバスライン3を覆わずに他のゲートバスライン3を覆うように配置されることも可能である。しかしながらこの構成においては、同一列の反射電極7が千鳥状に配置されることになり、直線を表示する際に線がぼやけるなどの不具合が生じる可能性がある。
【0075】
ここで、図16に示す構成の液晶表示パネルにおいて、画素のピッチを縦270μm、横90μm、反射電極間幅および透明電極間幅を共に7μmとして開口率を計算すると、反射領域の開口率は89.8%、透過領域の開口率は7.3%となり、合計の開口率は97.1%と非常に光の利用効率の高い反射透過型液晶表示パネルを実現することができる。
【0076】
尚、本実施の形態3の上記説明では反射電極7の面積を最大限に確保する例について記載したが、反射領域と透過領域との比率は特に限定されるものではない。すなわち、透明電極6および反射電極7の形状および面積は任意に設定可能なものである。例えば、図17および図18に示すように、反射電極7の形状および面積を任意に設計することで、反射領域と透過領域との比率を所望の値に設定することができる。また、反射電極7がソースバスライン4を覆う構成において、該反射電極7は自画素に接続されたソースバスライン4、あるいは他のソースバスライン4の何れを覆う構成であってもよい。
【0077】
〔実施の形態4〕
本発明の他の実施の形態について図19ないし図21に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【0078】
上記実施の形態1ないし3では、画素電極の周囲の少なくとも一部において、反射領域の境界と透過領域の境界とが接するように構成されており、これらの境界が接する部分での画素間領域を排除することによって開口率の向上を図るものである。しかしながら、本願発明はこれに限定されるものではなく、画素間領域が存在するものであっても、その幅を従来よりも小さくすることができれば開口率の向上を図ることができ、そのような構成について本実施の形態4において説明する。
【0079】
本実施の形態4に係る反射透過型液晶表示装置で用いられるアクティブマトリクス基板の概略構成を、図19および図20を参照して説明する。
【0080】
アクティブマトリクス基板51は、ガラス等の透明基板2上に、ゲートバスライン3、ソースバスライン4、およびスイッチング素子となるTFT素子5が形成される。ここまでの構成については、実施の形態1の構成と同様、従来と特に相違はないので、ここでは詳細な説明は省略する。
【0081】
TFT素子5のドレインには接続電極52が接続され、さらにその上面に透明絶縁層53が形成される。透明絶縁層53には、接続電極52に対応する位置にコンタクトホール54が形成されており、該コンタクトホール54を介して接続電極52と画素電極とが接続されている。
【0082】
本実施の形態4に係るアクティブマトリクス基板51においても、画素電極は透明電極6と反射電極7とによって構成されている。但し、アクティブマトリクス基板51では、透明電極6と反射電極7とは間に絶縁層を介しておらず、透明電極6および反射電極7共に、透明絶縁層53上にてほぼ同一層に形成されている。
【0083】
また、アクティブマトリクス基板51において、透明電極6と反射電極7とは透明絶縁層53上にてほぼ同一層に形成されるため隣り合う画素間の絶縁を得るために透明電極6と反射電極7との間に画素間領域を設ける必要がある。
【0084】
しかしながら、上記構成のアクティブマトリクス基板51では、透明電極6と反射電極7との間の画素間領域はエッチングによってその幅が制限されるものではなく、透明電極6および反射電極7のパターニング時の位置合わせによってその幅を設定することが可能である。このため、アクティブマトリクス基板51において透明電極6と反射電極7との間に形成される画素間領域は、従来に比べて十分に狭い幅に形成することが可能であり、これによって画素間領域を減らして開口率を上げることができる。
【0085】
上記構成のアクティブマトリクス基板51の作成手順について図21を参照して以下に説明する。
【0086】
図21(a)は、透明基板2上に、ゲートバスライン3、ソースバスライン4、TFT素子5および接続電極52までが形成された状態を示している。この上に、図21(b)に示すように、感光性アクリル樹脂を塗布して透明絶縁層53を形成し、さらに図21(c)に示すように、フォトマスク61を用いてこれを露光する。その後、現像、加熱工程を経ることによって、図21(d)に示すように、透明絶縁層53にコンタクトホール54を形成する。
【0087】
ここで、透明絶縁層53のコンタクトホール54を除いた部分の表面には凹凸が形成されても良い(図19参照)。このような凹凸は、所定の形状のフォトマスクを用いてコンタクトホール部分より低照度の光で露光を行い、現像、過熱工程を経ることで形成可能である。もしくは、透明絶縁層53を形成する感光性アクリル樹脂として、初期状態から表面に凹凸形状を有したドライフィルムレジストをラミネート処理にて貼り付けることでも形成可能である。このような凹凸は、特に反射領域に形成されれば、該凹凸上に形成される反射電極7において、反射光を乱反射として得ることができ、好適である。
【0088】
次に、透明絶縁層53にコンタクトホール54が形成されたアクティブマトリクス基板51に対し、図21(e)〜図21(g)に示すように、透明電極材料を層形成し、さらにこれをレジスト62およびフォトマスク63を用いたパターニング工程(デポ、フォト(露光)、エッチング(現像))によって所定の形状の透明電極6をパターニングする。
【0089】
さらに、図21(h)〜図21(j)に示すように、反射電極材料を層形成し、さらにこれをレジスト64およびフォトマスク65を用いたパターニング工程(デポ、フォト(露光)、エッチング(現像))によって所定の形状の反射電極7をパターニングする。
【0090】
ここで、透明電極6、反射電極7をパターニングするために用いられているフォトマスク63、65は、位置あわせ精度約1μmで調整可能である。このため、図21(j)に示すように、画素間領域66を挟んで隣り合う透明電極6および反射電極7において、その画素間領域66の幅は透明電極6と反射電極7とのオーバーエッチングによるサイドシフトを含めても、3μm以下に調整することが可能である。
【0091】
したがって、エッチングによって画素間領域(隣り合う画素を確実に分離するためには、通常5μm以上の幅が必要となる)が形成される従来の液晶表示パネルに比べ、上記アクティブマトリクス基板51では、画素間領域をより狭く形成することが可能であり、これによって、画素間領域の面積を減らして非常に高開高率な液晶表示パネルを実現することが可能となる。
【0092】
本実施の形態4に係る構成の液晶表示パネルでは、以下のような利点がある。
【0093】
実施の形態1〜3の構成では、透明電極6と反射電極7とが絶縁層9を介して2階建て構造になっており、さらに、透過領域と反射領域とのリタデーション値をあわせるためには、透明電極6は絶縁層9の下層に配置され、かつ透過領域に対応する箇所で絶縁層9には開口部11が設けられる構造となる(図2参照)。
【0094】
このような構造では、実際には、開口部11の側壁部は表示面の法線方向に対し平行とならず、開口部11の側壁部にはある程度の面積で急な傾斜が生じる。この斜面に反射電極7となるAlを配置した場合は、上から入射した光は急な傾斜面で大きな角度で反射するためセル内に閉じ込められてしまうため、上記傾斜部、すなわち、反射領域と透過領域との境界部において表示に寄与しない領域が発生する。
【0095】
無論、上記傾斜部における表示に寄与しない領域とは、従来の画素間領域に比べると十分に小さい面積ではあるが、本実施の形態4の構成では、対抗基板(CF基板)21側に突起を設けて反射領域/透過領域のマルチギャップ構造を実現すれば、反射領域と透過領域との境界において上記傾斜部が発生せず、反射電極7を急な傾斜部に配置する必要が無い。このため、本実施の形態4の構成では、実施の形態1〜3の構成に比べ画素間領域を完全に無くすことはできないものの、傾斜部の発生による表示面積の低下といった問題は発生せず、設計条件によっては、実施の形態1ないし3の構成よりも高い開口率を実現できる場合がある。
【0096】
尚、図19に示すアクティブマトリクス基板51では、接続電極52に対して反射電極7がコンタクトホール54を介して接続されているが、図20に示すように、接続電極52に対して接続されるのは透明電極6であってもよい。但し、接続電極52に対して透明電極6を接続する場合、該接続電極52の上に透明電極6が配されるため、開口率の低下を避けるためには該接続電極52は透明導電膜にて形成される必要がある。
【0097】
また、上記アクティブマトリクス基板51において、反射電極7はゲートバスライン3およびソースバスライン4の少なくとも一方を覆うように形成されればよく、その場合の効果は、上記実施の形態2および3で説明した場合と同様である。
【0098】
また、本実施の形態4に係るアクティブマトリクス基板51において、反射電極7がゲートバスライン3を覆う場合、実施の形態1および2と同様に、該反射電極7は、自画素を駆動するゲートバスライン3とは異なるゲートバスライン3を覆うように配置される構成とすることが好ましい。
【0099】
さらに、アクティブマトリクス基板51を用いた反射透過型液晶表示装置がノーマリーホワイト方式で駆動されるものである場合、反射領域および透過領域の何れにも属さない空白領域において、遮光層を設けることでコントラスト低下を防止できることは、実施の形態1における説明と同様である。
【0100】
また、本実施の形態4に係るアクティブマトリクス基板51において、対向基板との間に液晶層を挟持することで液晶表示パネルが構成される。この時、アクティブマトリクス基板51における透明電極6および反射電極7はほぼ同一層に形成されるが、対向基板側の対向電極において透過領域と反射領域とで段差を設けて反射領域における光の光路長と透過領域における光の光路長との差を抑制すれば、電圧印加時の液晶層のリタデーション変化を反射領域と透過領域で近づけることが可能となり、良好な表示が実現できる。
【0101】
また、上記実施の形態1ないし4で説明した各液晶表示パネルにおいて、駆動回路や光源41(図3参照)等を実装して反射透過型液晶表示装置が構成される。
【0102】
以上のように、本実施の形態1〜4に係るアクティブマトリクス基板は、反射電極7と透明電極6とからなる画素電極を備えており、互いに電気的な接続が無く隣り合う反射電極6と透明電極7とが、反射電極7によって電圧を印加される反射領域の境界と透明電極6によって電圧を印加される透過領域の境界との少なくとも一部が、該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て接する(実施の形態1〜3)か、あるいは近接する(実施の形態4)ように配置されている。
【0103】
それゆえ、互いに電気的な接続が無い状態で隣り合う反射電極7と透明電極6との間において、反射領域の境界と透過領域の境界との少なくとも一部が、接するか、あるいは近接するように配置されることで、これらの境界が接する(若しくは近接する)箇所では画素間領域を無くす(若しくは減少させる)ことができる。
【0104】
これにより、上記アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルでは、表示に寄与しない領域である画素間領域の、表示画面全体において占める割合を低減することができ、高い開口率を有する液晶表示パネルを得ることができる。
【0105】
また、本実施の形態1〜3に係るアクティブマトリクス基板は、互いに直交する複数のゲートバスライン3および複数のソースバスライン4と、該ゲートバスライン3と該ソースバスライン4の各交点に設けられたTFT素子5と、透明電極6と反射電極7とからなり該TFT素子5に接続された画素電極とを備えており、上記反射電極7と上記透明電極6とは、透明電極6が光源からの光入射側、反射電極7が液晶層との対向面側となるように、間に絶縁層9を介して形成されており、上記反射電極7は、上記絶縁層9上でゲートバスライン3およびソースバスライン4の少なくとも一方をまたいで配置され、該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て、該反射電極7に対して電気的な接続が無く隣り合う透明電極6の端部にその一部が重畳するように形成されている。
【0106】
上記構成のアクティブマトリクス基板では、反射電極7の端部が、該反射電極7に対して電気的な接続が無く隣り合う透明電極6の端部に一部が重畳するように形成されていることにより、該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て、反射領域の境界と透過領域の境界とが接するように配置されることとなる。
【0107】
このため、反射領域の境界と透過領域の境界とが接する部分では、その間の画素間領域を完全に排除でき、該アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルにおいて高い開口率を実現できる。また、この時、境界が接する反射電極7と透明電極6とは、間に絶縁層9を介していることで電気的絶縁が確保される。
【0108】
また、本実施の形態4に係るアクティブマトリクス基板は、互いに直交する複数のゲートバスライン3および複数のソースバスライン4と、該ゲートバスライン3と該ソースバスライン4の各交点に設けられたTFT素子5と、透明電極6と反射電極7とからなり該TFT素子5に接続された画素電極とを備えており、上記反射電極7と上記透明電極6とは共に、上記ゲートバスライン3、上記ソースバスライン4および上記TFT素子5に対して、間に透明絶縁層53を介して形成されており、互いに電気的な接続が無く隣り合う反射電極7と透明電極6との間に存在する画素間領域の少なくとも一部は3μm以下の幅に形成されている。
【0109】
上記のアクティブマトリクス基板では、上記反射電極7と上記透明電極6とは共に、上記透明絶縁層53上にて、ほぼ同一層に形成される。このため、異なる画素に属する電極同士は間に画素間領域を設けて絶縁される必要がある。
【0110】
ここで、同一種類の電極同士(すなわち反射電極7同士または透明電極6同士)の間に形成される画素間電極は、エッチングの精度によって、通常は、その幅は少なくとも5μm以上は必要となる。これに対し、異なる種類の電極(すなわち反射電極7と透明電極5)の間に形成される画素間電極では、その幅は、パターン形成時の位置合わせ精度によって制御可能であり、同一種類の電極同士間に形成される従来の画素間領域に比べ、十分に小さい幅(3μm以下)で形成することが可能となる。
【0111】
このため、反射電極7と透明電極6との間に存在する画素間領域の少なくとも一部を3μm以下の幅に形成することで、表示に寄与しない画素間領域を低減でき、該アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルにおいて高い開口率を実現できる。
【0112】
【発明の効果】
本発明のアクティブマトリクス基板は、以上のように、互いに電気的な接続が無く隣り合う反射電極と透明電極とが、反射電極によって電圧を印加される反射領域の境界と透明電極によって電圧を印加される透過領域の境界との少なくとも一部が、該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て接するか、あるいは近接するように配置されている構成である。
【0113】
それゆえ、互いに電気的な接続が無い状態で隣り合う反射電極と透明電極との間において、画素間領域を無くす(若しくは減少させる)ことができる。これにより、上記アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルでは、表示に寄与しない領域である画素間領域の、表示画面全体において占める割合を低減することができ、高い開口率を有する液晶表示パネルを得ることができるという効果を奏する。
【0114】
また、上記アクティブマトリクス基板では、上記反射電極と上記透明電極とは、透明電極が光源からの光入射側、反射電極が液晶層との対向面側となるように、間に絶縁層を介して形成されており、該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て、上記反射電極の端部が、該反射電極に対して電気的な接続が無く隣り合う透明電極の端部に一部が重畳するように形成されている構成とすることができる。
【0115】
それゆえ、アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て、反射領域の境界と透過領域の境界とが接するように配置されることとなり、これらの境界が接する部分では、その間の画素間領域を完全に排除でき、該アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルにおいて高い開口率を実現できるという効果を奏する。
【0116】
また、上記アクティブマトリクス基板では、上記絶縁層は、上記透過領域に対応する箇所にて開口部が設けられている構成とすることが好ましい。
【0117】
それゆえ、上記アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルにおいて、透過領域と反射領域とで液晶層のセル厚を異ならせ、反射領域のセル厚よりも透過領域のセル厚を上記絶縁層の厚さ分だけ大きくすることができる。この場合、電圧印加時の液晶層のリタデーション変化を反射領域と透過領域で近づけることが可能となり、良好な表示が実現できるという効果を奏する。
【0118】
また、上記アクティブマトリクス基板では、上記反射電極と上記透明電極とは共に、これらの電極に信号電圧を印加するための配線およびスイッチング素子に対して、間に絶縁層を介して形成されており、互いに電気的な接続が無く隣り合う反射電極と透明電極との間に存在する画素間領域の少なくとも一部は3μm以下の幅に形成されている構成とすることができる。
【0119】
それゆえ、反射電極と透明電極の間に形成される画素間電極の少なくとも一部を3μm以下の幅に形成することで、表示に寄与しない画素間領域を低減でき、該アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルにおいて高い開口率を実現できるという効果を奏する。
【0120】
また、上記反射電極は、該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て、ソース配線を覆わないように配置される構成とすることが好ましい。
【0121】
それゆえ、ソース配線と反射電極との間の寄生容量が低減され、ソース配線と反射電極との容量結合によって発生するクロストーク(シャドー)を低減できるという効果を奏する。
【0122】
また、上記アクティブマトリクス基板では、上記反射電極は、該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て、少なくともゲート配線の一部を覆うものであり、各反射電極は、自画素を駆動するゲート配線とは異なるゲート配線を覆うように配置される構成とすることができる。
【0123】
それゆえ、各反射電極を自画素を駆動するゲート配線とは異なるゲート配線を覆うように配置することで、反射電極とゲート配線と間の寄生容量が大きくなり、書き込み後のゲート信号立下り時において画素電位の変動が大きくなり、表示不良が生じるといった不具合を回避できるという効果を奏する。
【0124】
また、上記アクティブマトリクス基板では、該アクティブマトリクス基板は、ノーマリーホワイト方式の反射透過型液晶表示装置に用いられる場合、反射領域および透過領域の何れにも属さない空白領域に対して、遮光層が設けられている構成とすることが好ましい。
【0125】
それゆえ、ノーマリーホワイト方式では常に白表示となりコントラスト低下の原因となる空白領域に対して遮光層が設けられることにより、このようなコントラストの低下を防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示すものであり、実施の形態1に示すアクティブマトリクス基板の概略構成を示す平面図である。
【図2】上記アクティブマトリクス基板の断面構成を示す断面図である。
【図3】上記アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルの構成を示す断面図である。
【図4】図4(a)は、上記アクティブマトリクス基板において生じる空白領域を示す平面図であり、図4(b)は、上記空白領域に対応して設けられる遮光層を示す平面図である。
【図5】実施の形態1に示すアクティブマトリクス基板の変形例を示す平面図である。
【図6】実施の形態1に示すアクティブマトリクス基板の他の変形例を示す平面図である。
【図7】実施の形態1に示すアクティブマトリクス基板のさらに他の変形例を示す平面図である。
【図8】実施の形態1に示すアクティブマトリクス基板のさらに他の変形例を示す平面図である。
【図9】実施の形態1に示すアクティブマトリクス基板のさらに他の変形例を示す平面図である。
【図10】実施の形態1に示すアクティブマトリクス基板のさらに他の変形例を示す平面図である。
【図11】実施の形態1に示すアクティブマトリクス基板のさらに他の変形例を示す平面図である。
【図12】実施の形態1に示すアクティブマトリクス基板のさらに他の変形例を示す平面図である。
【図13】実施の形態1に示すアクティブマトリクス基板のさらに他の変形例を示す平面図である。
【図14】本発明の他の実施形態を示すものであり、実施の形態2に示すアクティブマトリクス基板の概略構成を示す平面図である。
【図15】実施の形態2に示すアクティブマトリクス基板の変形例を示す平面図である。
【図16】本発明のさらに他の実施形態を示すものであり、実施の形態3に示すアクティブマトリクス基板の概略構成を示す平面図である。
【図17】実施の形態3に示すアクティブマトリクス基板の変形例を示す平面図である。
【図18】実施の形態3に示すアクティブマトリクス基板の他の変形例を示す平面図である。
【図19】本発明のさらに他の実施形態を示すものであり、実施の形態4に示すアクティブマトリクス基板の断面構成を示す断面図である。
【図20】上記アクティブマトリクス基板の概略構成を示す平面図である。
【図21】図21(a)〜図21(j)は、上記アクティブマトリクス基板の作成手順を示す断面図である。
【図22】反射透過型液晶表示パネルに用いられる、従来のアクティブマトリクス基板の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
1 アクティブマトリクス基板
3 ゲートバスライン(ゲート配線)
4 ソースバスライン(ソース配線)
5 TFT素子(スイッチング素子)
6 透明電極
7 反射電極
9 絶縁層
11 開口部
14 空白領域
15 遮光層
53 透明絶縁層
Claims (9)
- 反射電極と透明電極とからなる画素電極を備えた、反射透過型液晶表示装置に用いられるアクティブマトリクス基板において、
互いに電気的な接続が無く隣り合う反射電極と透明電極とが、反射電極によって電圧を印加される反射領域の境界と透明電極によって電圧を印加される透過領域の境界との少なくとも一部が、該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て接するか、あるいは近接するように配置されていることを特徴とするアクティブマトリクス基板。 - 上記反射電極と上記透明電極とは、透明電極が光源からの光入射側、反射電極が液晶層との対向面側となるように、間に絶縁層を介して形成されており、
該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て、上記反射電極の端部が、該反射電極に対して電気的な接続が無く隣り合う透明電極の端部に一部が重畳するように形成されていることを特徴とする請求項1に記載のアクティブマトリクス基板。 - 上記絶縁層は、上記透過領域に対応する箇所にて開口部が設けられていることを特徴とする請求項2に記載のアクティブマトリクス基板。
- 上記反射電極と上記透明電極とは共に、これらの電極に信号電圧を印加するための配線およびスイッチング素子に対して、間に透明絶縁層を介して形成されており、
互いに電気的な接続が無く隣り合う反射電極と透明電極との間に存在する画素間領域の少なくとも一部は3μm以下の幅に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のアクティブマトリクス基板。 - 上記反射電極は、該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て、ソース配線を覆わないように配置されることを特徴とする請求項2または4に記載のアクティブマトリクス基板。
- 上記反射電極は、該アクティブマトリクス基板の表示面法線方向から見て、少なくともゲート配線の一部を覆うものであり、
各反射電極は、自画素を駆動するゲート配線とは異なるゲート配線を覆うように配置されることを特徴とする請求項2または4に記載のアクティブマトリクス基板。 - 該アクティブマトリクス基板は、ノーマリーホワイト方式の反射透過型液晶表示装置に用いられるものであり、
反射領域および透過領域の何れにも属さない空白領域に対して、遮光層が設けられていることを特徴とする請求項2または4に記載のアクティブマトリクス基板。 - 上記請求項1ないし7の何れかに記載のアクティブマトリクス基板と、対向基板との間に液晶層を挟んで構成されることを特徴とする反射透過型液晶表示パネル。
- 上記請求項9に記載の液晶表示パネルを備えていることを特徴とする反射透過型液晶表示装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002243947A JP2004085720A (ja) | 2002-08-23 | 2002-08-23 | アクティブマトリクス基板、反射透過型液晶表示パネル、および反射透過型液晶表示装置 |
TW092118485A TWI266115B (en) | 2002-08-23 | 2003-07-07 | Active matrix substrate, liquid crystal display panel of transflective type, and liquid crystal display device of transflective type |
KR1020030048175A KR100553286B1 (ko) | 2002-08-23 | 2003-07-15 | 액티브 매트릭스 기판, 반사 투과형 액정 표시 패널, 및반사 투과형 액정 표시 장치 |
US10/644,950 US6980270B2 (en) | 2002-08-23 | 2003-08-21 | Active matrix substrate, liquid crystal display panel of transflective type, and liquid crystal display device of transflective type |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002243947A JP2004085720A (ja) | 2002-08-23 | 2002-08-23 | アクティブマトリクス基板、反射透過型液晶表示パネル、および反射透過型液晶表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004085720A true JP2004085720A (ja) | 2004-03-18 |
Family
ID=31884632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002243947A Withdrawn JP2004085720A (ja) | 2002-08-23 | 2002-08-23 | アクティブマトリクス基板、反射透過型液晶表示パネル、および反射透過型液晶表示装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6980270B2 (ja) |
JP (1) | JP2004085720A (ja) |
KR (1) | KR100553286B1 (ja) |
TW (1) | TWI266115B (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011170034A (ja) * | 2010-02-17 | 2011-09-01 | Mitsubishi Electric Corp | 光拡散装置、スクリーンおよび画像投写装置 |
JP2016018284A (ja) * | 2014-07-04 | 2016-02-01 | アルプス電気株式会社 | 入力装置の製造方法 |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100978949B1 (ko) * | 2003-12-05 | 2010-08-31 | 엘지디스플레이 주식회사 | 반투과형 액정표시장치 |
JP4540355B2 (ja) * | 2004-02-02 | 2010-09-08 | 富士通株式会社 | 液晶表示装置及びその製造方法 |
JP3861895B2 (ja) * | 2004-09-08 | 2006-12-27 | 三菱電機株式会社 | 半透過型液晶表示装置およびその製造方法 |
JP2006091059A (ja) * | 2004-09-21 | 2006-04-06 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器 |
KR20070001647A (ko) * | 2005-06-29 | 2007-01-04 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 반사투과형 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 |
KR101287702B1 (ko) * | 2005-06-30 | 2013-07-24 | 엘지디스플레이 주식회사 | 반사투과형 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 |
US20070132923A1 (en) * | 2005-12-09 | 2007-06-14 | Toppoly Optoelectronics Corp. | Systems for displaying images involving transflective thin film transistor liquid crystal displays |
TW200807067A (en) * | 2006-07-21 | 2008-02-01 | Wintek Corp | Transflective liquid crystal display |
TWI366725B (en) * | 2008-04-25 | 2012-06-21 | Wintek Corp | Liquid crystal panel |
CN102645774B (zh) * | 2011-02-22 | 2016-05-04 | 上海天马微电子有限公司 | 一种液晶显示装置 |
CN104570440B (zh) * | 2011-06-09 | 2017-06-16 | 上海天马微电子有限公司 | 半透半反式液晶显示器阵列基板的制造方法 |
CN110426886B (zh) * | 2019-07-22 | 2022-03-25 | 昆山龙腾光电股份有限公司 | 液晶显示面板及其驱动方法和液晶显示装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5365355A (en) * | 1993-03-10 | 1994-11-15 | Wah-Iii Technology Corporation | Light blocking, pixel enhancement and photocurrent reduction in active matrix liquid crystal displays |
US6195140B1 (en) | 1997-07-28 | 2001-02-27 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display in which at least one pixel includes both a transmissive region and a reflective region |
US6281952B1 (en) * | 1997-12-26 | 2001-08-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display |
KR100312327B1 (ko) * | 1999-07-31 | 2001-11-03 | 구본준, 론 위라하디락사 | 반사투과형 액정 표시장치 |
US6791648B2 (en) * | 2001-03-15 | 2004-09-14 | Seiko Epson Corporation | Liquid crystal device, projection display device and, manufacturing method for substrate for liquid crystal device |
US6734935B2 (en) * | 2001-07-04 | 2004-05-11 | Lg. Philips Lcd Co., Ltd. | Array panel for a transflective liquid crystal display device |
KR100776756B1 (ko) * | 2001-08-01 | 2007-11-19 | 삼성전자주식회사 | 반사-투과형 액정표시장치 및 이의 제조 방법 |
-
2002
- 2002-08-23 JP JP2002243947A patent/JP2004085720A/ja not_active Withdrawn
-
2003
- 2003-07-07 TW TW092118485A patent/TWI266115B/zh active
- 2003-07-15 KR KR1020030048175A patent/KR100553286B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2003-08-21 US US10/644,950 patent/US6980270B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011170034A (ja) * | 2010-02-17 | 2011-09-01 | Mitsubishi Electric Corp | 光拡散装置、スクリーンおよび画像投写装置 |
JP2016018284A (ja) * | 2014-07-04 | 2016-02-01 | アルプス電気株式会社 | 入力装置の製造方法 |
KR20170008859A (ko) * | 2014-07-04 | 2017-01-24 | 알프스 덴키 가부시키가이샤 | 입력 장치 및 그의 제조 방법 |
KR101878858B1 (ko) * | 2014-07-04 | 2018-07-16 | 알프스 덴키 가부시키가이샤 | 입력 장치 및 그의 제조 방법 |
US10222915B2 (en) | 2014-07-04 | 2019-03-05 | Alps Electric Co., Ltd. | Input device and method of manufacturing it |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100553286B1 (ko) | 2006-02-22 |
TW200424665A (en) | 2004-11-16 |
US6980270B2 (en) | 2005-12-27 |
US20040036827A1 (en) | 2004-02-26 |
TWI266115B (en) | 2006-11-11 |
KR20040018124A (ko) | 2004-03-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3768367B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
US8031304B2 (en) | Liquid crystal display device | |
US9075269B2 (en) | Array substrate and liquid crystal display device including the same | |
US7403245B2 (en) | Liquid crystal display device and method for fabricating the same | |
JP2005107494A (ja) | 液晶表示装置 | |
US20060139525A1 (en) | Liquid crystal display device and method for fabricating the same | |
KR20130015737A (ko) | 액정표시장치 | |
JP2004085720A (ja) | アクティブマトリクス基板、反射透過型液晶表示パネル、および反射透過型液晶表示装置 | |
JP3369502B2 (ja) | アクティブマトリクス型液晶表示装置およびその製造方法 | |
JP3471246B2 (ja) | 液晶表示装置の製造方法 | |
US20070188682A1 (en) | Method for manufacturing a display device | |
JP2000122094A (ja) | 反射型液晶表示装置 | |
JP2004093826A (ja) | 液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置 | |
JP4017499B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP2004157148A (ja) | 液晶表示装置及び電子機器 | |
US20100315573A1 (en) | Liquid crystal panel, application and manufacturing method thereof | |
KR101366537B1 (ko) | 액정표시장치의 어레이 기판 및 그의 제조방법 | |
JP2005031552A (ja) | 液晶表示素子及びそれを備えた液晶プロジェクタ | |
JP5121488B2 (ja) | 液晶装置及び電子機器 | |
KR20070072113A (ko) | 액정표시소자 및 그 제조방법 | |
JP2008009272A (ja) | 液晶表示装置 | |
JP2003315788A (ja) | 半透過型液晶表示装置およびその製造方法 | |
KR101677282B1 (ko) | 박막 트랜지스터 액정표시장치 및 이의 제조방법 | |
JP2008032855A (ja) | 液晶表示装置 | |
JP2004117695A (ja) | 半導体装置、電気光学装置、電子機器、半導体装置の製造方法、および電気光学装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20051101 |