JP2006030889A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2006030889A
JP2006030889A JP2004213268A JP2004213268A JP2006030889A JP 2006030889 A JP2006030889 A JP 2006030889A JP 2004213268 A JP2004213268 A JP 2004213268A JP 2004213268 A JP2004213268 A JP 2004213268A JP 2006030889 A JP2006030889 A JP 2006030889A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
light
display device
crystal display
electrode
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.)
Pending
Application number
JP2004213268A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006030889A5 (ja
Inventor
Hirokazu Morimoto
浩和 森本
Masaki Kinoshita
正樹 木下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Display Central Inc
Original Assignee
Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd filed Critical Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd
Priority to JP2004213268A priority Critical patent/JP2006030889A/ja
Priority to US11/176,393 priority patent/US20060017871A1/en
Publication of JP2006030889A publication Critical patent/JP2006030889A/ja
Publication of JP2006030889A5 publication Critical patent/JP2006030889A5/ja
Pending legal-status Critical Current

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
    • 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
    • G02F1/13338—Input devices, e.g. touch panels
    • 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
    • G02F1/13306—Circuit arrangements or driving methods for the control of single liquid crystal cells
    • G02F1/13312—Circuits comprising photodetectors for purposes other than feedback
    • 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
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136227—Through-hole connection of the pixel electrode to the active element through an insulation layer
    • 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
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

【課題】 検出対象を精度良く検出でき且つ透過表示と反射表示とが可能な液晶表示装置を提供する。
【解決手段】 液晶表示装置１では、アレイ基板１１は、アレイ基板１１の前面から与えられる光を検出する光センサ１１１２を備え、対向基板１３は、光源１４からの光が透過するカラーフィルタ１３２と、カラーフィルタ１３２を透過した光が透過し且つ複数の画素電極１１３に対向する透明な透明電極１３４ａと、他の複数の画素電極１１３に対向し且つ外光を反射する反射電極１３５を備える。検出対象である光は直接的に光センサ１１１２に与えられるので光を精度良く検出できる。また、光源１４からの光が透明電極１３４ａを透過するとともに外光が反射電極１３５で反射するので、透過表示と反射表示が可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、検出対象を精度良く検出でき且つ透過表示と反射表示とが可能な液晶表示装置に関するものである。
液晶表示装置は、薄型、軽量、低消費電力という特徴から、携帯電話端末、スマートフォン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant：携帯情報端末）、パーソナルコンピュータに利用される。
このような液晶表示装置は、複数の走査線と複数の信号線とが交差するアレイ基板と、該アレイ基板に対し液晶層を挟んで対向する対向基板と、走査線や信号線を駆動する駆動回路を備え、走査線と信号線とが公差する各交差部に構成された画素に映像信号を書き込み、これにより液晶層の光の透過率を変化させることで表示を行う。
このような液晶表示装置の中でも、光源を備える液晶表示装置は、暗所でも表示が可能であることから、液晶表示装置の主流となっている。
また、近年では、画素を構成するスイッチ素子としてのＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）や画素電極とともに、駆動回路をアレイ基板に内蔵することで、液晶表示装置のコンパクト化および低コスト化が図られる。
また、近年の液晶表示装置には、いわゆるスキャナーの機能を備えたものがあり、このような液晶表示装置には検出素子として光センサが内蔵される。
そして、その検出動作においては、光源から液晶表示装置を通過した光が印刷物などに反射し、その光の強度を光センサで検出することで、印刷物の画像読み取りが可能となる。
なお、上記の構成の光センサにより、光ペンからの光の強度を検出することで、ペン入力が可能となる。また、光センサに代えて、圧電素子などを用いれば、タッチパネルの機能を実現することができる。
特開２００２−３０３８６３号公報
このような液晶表示装置では、光センサや圧電素子などの検出素子をＴＦＴと同一の製造プロセスで製造することで工程削減を図れることから、検出素子はアレイ基板内に設けられる。また、光や圧力などの検出対象を精度よく検出しなければならず、よって、検出対象をアレイ基板の前面から与えるようにしたいので、光源は対向基板の背面に配置される。
ところで、近年の液晶表示装置には、光源からの光による透過表示ができ、しかも外光による反射表示で日付や時刻など表示できるようにすることで省電力化を図っているものがある。かかる液晶表示装置では、アレイ基板に配置された一部の画素電極が反射電極となっている。
また、最近では、上記した２つの液晶表示装置の利点を兼ね備えた液晶表示装置の実現が望まれている。
しかしながら、２つの液晶表示装置における構造上の特徴を単純に組み合わせて、すなわち検出素子と反射電極を共にアレイ基板内に配置すると、外光が液晶層を透過しないので、輝度を制御することができず、そのため反射表示が行えないという問題がある。
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、検出対象を精度良く検出でき且つ透過表示と反射表示とが可能な液晶表示装置を提供することにある。
上記の課題を解決するために、請求項１記載の液晶表示装置は、複数の走査線と複数の信号線とが交差するアレイ基板と、該アレイ基板に対し液晶層を挟んで対向する対向基板とを備えるとともに、前記走査線と信号線とが交差する各交差部に各画素が配置され、前記アレイ基板は、前記液晶層に電界を印加する透明な画素電極を前記各画素に備えるとともに当該アレイ基板の前面から与えられる検出対象を検出する検出素子を備え、前記対向基板は、該対向基板の背面に配置された光源からの光が透過するカラーフィルタと、該カラーフィルタを透過した光が透過し且つ複数の前記画素電極に対向する透明な透明電極と、他の複数の画素電極に対向し且つ外光を反射する反射電極を備えたことを特徴とする。 請求項１記載の液晶表示装置によれば、アレイ基板は、アレイ基板の前面から与えられる検出対象を検出する検出素子を備え、対向基板は、光源からの光が透過するカラーフィルタと、カラーフィルタを透過した光が透過し且つ複数の画素電極に対向する透明な透明電極と、他の複数の画素電極に対向し且つ外光を反射する反射電極を備えたことで、検出対象が直接的に検出素子に与えられるので検出対象を精度良く検出でき、しかも、光源からの光が透明電極を透過するとともに外光が反射電極で反射し、これらが共に液晶層を通過するので、透過表示と反射表示とを可能にすることができる。
請求項２記載の液晶表示装置は、請求項１記載の液晶表示装置において、前記反射電極は凹凸を有することを特徴とする。
請求項２記載の液晶表示装置によれば、反射電極が凹凸を有することで、反射電極で反射した光が散乱し、よって視野角を大きくすることができる。
請求項３記載の液晶表示装置は、請求項１または２記載の液晶表示装置において、前記反射電極を前記カラーフィルタの前記液晶層側に配置したことを特徴とする。
請求項３記載の液晶表示装置によれば、反射電極をカラーフィルタの液晶層側に配置したことで、外光がカラーフィルタを透過しないので、モノクロの反射表示を行うことができる。
本発明の液晶表示装置によれば、アレイ基板は、アレイ基板の前面から与えられる検出対象を検出する検出素子を備え、対向基板は、光源からの光が透過するカラーフィルタと、カラーフィルタを透過した光が透過し且つ複数の画素電極に対向する透明な透明電極と、他の複数の画素電極に対向し且つ外光を反射する反射電極を備えたことで、検出対象が直接的に検出素子に与えられるので検出対象を精度良く検出でき、しかも、光源からの光が透明電極を透過するとともに外光が反射電極で反射し、これらが共に液晶層を通過するので、透過表示と反射表示とを可能にすることができる。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置１の部分的な断面図である。
液晶表示装置１のアレイ基板１１には、図示しない複数の走査線と複数の信号線とが交差するように形成されており、このアレイ基板１１に液晶層１２を挟んで対向基板１３が対向している。
液晶表示装置１では、信号線と走査線とが交差する交差部にＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各画素が規則的に配置され、この画素による表示内容がアレイ基板１１の手前から視認されることになる。このために、対向基板１３の背面に、面光源である光源１４が配置されている。
信号線の数は、例えば、ＲＧＢの各色につき２４０とし、走査線の数を３２０として、合計で約２３万画素の液晶表示装置１（ＱＶＧＡ（Quarter Video Graphics Array）液晶表示装置）を構成することができる。また、全ての画素からなる表示領域を対角２．２インチのサイズにすることができ、このサイズでは、水平走査方向の画素ピッチが５０μｍほど、垂直走査方向の画素ピッチが１５０μｍほど、アレイ基板１１と対向基板１３の間隔（セルギャップ）が５μｍほどになる。
液晶表示装置１は、光源１４からの光が液晶層１２を透過して表示が行われる透過表示領域Ａと、外光を反射して表示を行う反射表示領域Ｂとを備える。例えば、透過表示領域Ａは、表示領域を構成する大部分の画素からなり、反射表示領域Ｂは残りの複数の画素からなる。
アレイ基板１１は、例えば厚さ０．７ｍｍの透明なガラス基板１１１を備え、ガラス基板１１１の各画素領域には、図示しない信号線と走査線とに接続されたスイッチ素子１１１１が形成されている。また、ガラス基板１１１の液晶層１２側には透明樹脂層１１２が形成され、各スイッチ素子１１１１は透明樹脂層１１２を介して、例えば、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide：酸化インジウムスズ)を材質とする透明な画素電極１１３に接続されている。各信号線は図示しない信号線駆動回路に、各走査線は図示しない走査線駆動回路に接続されている。

また、アレイ基板１１の透過表示領域Ａにおける各画素領域には光センサ１１１２が形成され、各光センサ１１１２は、図示しない検出回路に接続されている。
一方、対向基板１３はガラス基板１３１を備え、ガラス基板１３１の液晶層１２側の表示領域全面にカラーフィルタ１３２が形成される。
カラーフィルタ１３２では、樹脂製の遮光膜が信号線と走査線に沿って、つまり格子状に配置され、格子で囲まれた各画素領域に、この画素に対応する色のフィルタが配置される。
対向基板１３では、カラーフィルタ１３２上の表示領域全面に透明樹脂層１３３が形成される。透明樹脂層１３３は、透過表示領域Ａでは平坦であり、一方、反射表示領域Ｂでは凹凸が形成される。
また、透明樹脂層１３３上の表示領域全面に、例えば、ＩＴＯを材質とする透明な電極１３４が形成される。電極１３４は、透明樹脂層１３３の形状に対応して、反射表示領域Ｂで凹凸を有している。
そして、電極１３４上の反射表示領域Ｂに、アルミニウムなどを材質とする不透明な、つまり外光を反射する反射電極１３５が形成され、電極１３４の形状に対応して、この反射電極１３５にも凹凸が形成されている。
液晶表示装置１では、透過表示領域Ａの電極１３４が透明電極（以下、符号１３４ａを付す）を構成している。
また、透明電極１３４ａと反射電極１３５の上には、図示しない配光膜が形成され、例えば、この配光膜は、液晶層１２を所定の方向にプレチルト６°で配光させるようにラビング処理されている。
以上の構成を有する対向基板１３の光源１４側には偏光板１３Ａが配置され、先に説明したアレイ基板１１の手前側には偏光板１１Ａが配置される。
図２ないし図４は、例えばポリシリコンプロセスによって、アレイ基板１１上に光センサ１１１２、スイッチ素子１１１１としてのｎチャネルＴＦＴ１００、並びに駆動回路を構成するｐチャネルＴＦＴ２００を形成するときの製造工程を示す図であり、図２は光センサ１１１２の部分を、図３はｎチャネルＴＦＴ１００の部分を、図４はｐチャネルＴＦＴ２００の部分をそれぞれ示すものである。
以下、図２ないし図４を参照して、光センサ１１１２、ｎチャネルＴＦＴ１００、ｐチャネルＴＦＴ２００の製造方法を説明する。
図２（ａ）、図３（ａ）、図４（ａ）：まず、ガラス基板１１１上に、ＳｉＮｘ（窒化シリコン）やＳｉＯｘ（酸化シリコン）などからなるアンダーコート層をＣＶＤ（Chemical Vaopour Deposition）法などにより形成する。アンダーコート層を形成するのは、ガラス基板１１１上に不純物（リン、ボロン）が拡散されるのを防止するためである。次に、ＰＥＣＶＤ（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）法やスパッタリング法などにより、アンダーコート層の上にアモルファスシリコンを５０Å程度堆積させて、アモルファスシリコン膜を成膜する。
図２（ｂ）、図３（ｂ）、図４（ｂ）：次に、アモルファスシリコン膜にレーザーを照射することでアモルファスシリコン膜をポリシリコン膜に結晶化させる。
図２（ｃ）、図３（ｃ）、図４（ｃ）：そして、低濃度のボロンを全面にイオンドーピングし、さらにマスク、露光、エッチングして、ｐ−層を形成する。
図２（ｄ）、図３（ｄ）、図４（ｄ）：次に、ＰＥＣＶＤ法などで形成したＳｉＯｘ膜からなる第１絶縁層を形成する。
図２（ｅ）、図３（ｅ）、図４（ｅ）：レジストをマスクとして用いた上で、光センサ１１１２のＮ型電極領域１１１２１、並びにｎチャネルＴＦＴ１００のソース領域１０１およびドレイン領域１０２に、高濃度のリンをイオンドーピングし、ｎ＋層を形成する。
図２（ｆ）、図３（ｆ）、図４（ｆ）：レジストを除去した後の第１絶縁層上に、Ｍｏ（モリブデン）−Ｔａ（タンタル）合金やＭｏ−Ｗ（タングステン）合金などを用いて第１メタル層を成膜する。
図２（ｇ）、図３（ｇ）、図４（ｇ）：光センサ１１１２のＰ型電極領域１１１２２、並びにｐチャンネルＴＦＴ２００のソース領域２０１およびドレイン領域２０２が開口するようにパターニングして、高濃度のボロンをイオンドーピングする。
第１メタル層がマスクとなり、Ｐ型電極領域１１１２２、ソース領域２０１およびにドレイン領域２０２にｐ＋層が形成される。ｐチャンネルＴＦＴ２００では、このときにパターニングされた第１メタル層がゲート電極２００Ｇとなる。
図２（ｈ）、図３（ｈ）、図４（ｈ）：さらに、第１メタル層を、光センサ１１１２の受光部１１１２Ｊ、並びにｎチャネルＴＦＴ１００のｎ−領域１０３とｎ−領域１０４が開口するようにパターニングする。ｎチャンネルＴＦＴ１００では、このときパターニングされた第１メタル層がゲート電極１００Ｇとなる。また、光センサ１１１２では、このときパターニングされた第１メタル層がゲート電極１１１２Ｇとなる。
さらに、光センサ１１１２を覆うようにレジストを形成し、低濃度のリンをイオンドーピングする。
第１メタル層およびレジストがマスクとなり、ｎチャネルＴＦＴ１００のｎ−領域１０３およびｎ−領域１０４にｎ−層が形成される。
光センサ１１１２は、受光部１１１２Ｊがｐ−層により構成されて、いわゆるＰＩＮ型の光センサとなる。
次に、レジストを除去し、注入した不純物を活性化するため、５００℃程度でアニールした後に、水素のプラズマ中にさらして水素化を行う。
図２（ｉ）、図３（ｉ）、図４（ｉ）：次に、第１絶縁層上に、ＣＶＤ法などにより、ＳｉＯｘからなる第２絶縁層を形成する。
図２（ｊ）、図３（ｊ）、図４（ｊ）：次に、光センサ１１１２のＮ型電極領域１１１２１およびＰ型電極領域１１１２２、ｎチャネルＴＦＴ１００のソース領域１０１およびドレイン領域１０２、ｐチャネルＴＦＴ２００のソース領域２０１およびドレイン領域２０２にコンタクトホールを設けて露出させ、この露出させた領域に第２メタル層を成膜し、パターニングして、光センサ１１１２のＰ型電極１１１２Ｐ、Ｎ型電極１１１２Ｎおよび遮光帯１１１２Ｓ、ｎチャネルＴＦＴ１００のソース電極１００Ｓおよびドレイン電極１００Ｄ、並びにｐチャネルＴＦＴ２００のソース電極２００Ｓとドレイン電極２００Ｄを形成する。
次に、図１を用いて、液晶表示装置１の表示動作を説明する。
液晶表示装置１では、複数の走査線が順次に駆動されて、例えば、１つの走査線により書き込まれるＲの画素に対応するスイッチ素子１１１１が導通すると、信号線に供給された映像信号が画素電極１１３に印加される。一方、反射電極１３５と透明電極１３４ａにも所定の信号が供給される。これにより、画素電極１１３と反射電極１３５の間の液晶層１２、画素電極１１３と透明電極１３４ａの間の液晶層１２に電界が印加される。また、映像信号の振幅に応じて電界強度が変化し、これにより液晶層１２における光の透過率が変化する。
光源１４からの光の一部は、つまり、透過表示領域Ａでは、偏光板１３Ａ、ガラス基板１３１、カラーフィルタ１３２、透明樹脂層１３３、透明電極１３４ａ、図示しない配光膜、液晶層１２、図示しない配光膜、画素電極１１３、透明樹脂層１１２、ガラス基板１１１、偏光板１１Ａを順次に透過して外部に出射する。
一方、反射表示領域Ｂでは、外光が、偏光板１１Ａ、ガラス基板１１１、透明樹脂層１１２、画素電極１１３、図示しない配光膜、液晶層１２、図示しない配光膜を順次に透過して反射電極１３５に到達し、この反射電極１３５で反射した光は、図示しない配光膜、液晶層１２、図示しない配光膜、画素電極１１３、透明樹脂層１１２、ガラス基板１１１、偏光板１１Ａを順次に透過して外部に出射する。ここで、反射電極１３５が凹凸を有するので、反射電極１３５で反射した光が散乱する。
液晶表示装置１では、液晶層１２における光の透過率を、前述のように制御することで、液晶層１２から出射する光の強度、つまり画素の輝度を制御することができる。よって、表示領域に、文字や画像や映像を表示することができる。
特に、反射電極１３５が凹凸をもたせたことで、反射電極１３５で反射した光が散乱することとなり、よって視野角を広くすることができる。
また、反射電極１３５をカラーフィルタ１３２の液晶層１２側に配置したことで、外光がカラーフィルタ１３２を透過しないので、反射表示領域Ｂではモノクロ表示を行うことができる。
次に、図１と同様の断面図である図５を用いて、液晶表示装置１の検出動作を説明する。
例えば、液晶層１２における光の透過率が透過表示領域Ａで一定になるように映像信号を制御した上で、アレイ基板１１の透過表示領域Ａの前面に検出対象物Ｐ（印刷物など）を位置させる。
光源１４からの光は、偏光板１３Ａ、ガラス基板１３１、カラーフィルタ１３２を透過する。カラーフィルタ１３２を透過した光の一部は、つまり反射表示領域Ｂでは、透明樹脂層１３３を経て反射電極１３５に到達し反射する。
一方、カラーフィルタ１３２を透過した光の残りは、透明樹脂層１３３、透明電極１３４ａ、図示しない配光膜、液晶層１２、図示しない配光膜、画素電極１１３、透明樹脂層１１２、ガラス基板１１１、偏光板１１Ａを順次に透過して外部に出射し、検出対象物Ｐに反射し、アレイ基板１１に入射する。そして、その光の強度を各光センサ１１１２で電気信号に変換し、その電気信号を検出回路が検出することで、検出対象物Ｐの画像を読み取る。
以上のように、液晶表示装置１によれば、アレイ基板１１は、アレイ基板１１の前面から与えられる検出対象である光を検出する検出素子として光センサ１１１２を備え、対向基板１３は、光源１４からの光が透過するカラーフィルタ１３２と、カラーフィルタ１３２を透過した光が透過し且つ複数の画素電極１１３に対向する透明な透明電極１３４ａと、他の複数の画素電極１１３に対向し且つ外光を反射する反射電極１３５を備えたことで、検出対象である光が直接的に検出素子である光センサ１１１２に与えられるので検出対象である光を精度良く検出でき、しかも、光源１４からの光が透明電極１３４ａを透過するとともに外光が反射電極１３５で反射し、これらが共に液晶層１２を通過するので、透過表示と反射表示とを可能にすることができる。
また、反射電極１３５は凹凸が有することで、反射電極１３５で反射した光が散乱し、よって視野角を大きくすることができる。
また、反射電極１３５をカラーフィルタ１３２の液晶層１２側に配置したことで、外光がカラーフィルタ１３２を透過しないので、モノクロの反射表示を行うことができる。
なお、液晶表示装置１では、光センサ１１１２を透過表示領域Ａの各画素に設けることとしたが、光センサ１１１２を反射表示領域Ｂの各画素に設ける、または、透過表示領域Ａの各画素と反射表示領域Ｂの各画素とに設けるようにしてもよい。また、光センサ１１１２を、表示領域内の所定の検出領域において、単に均等に設けるようにしてもよい。また、光センサ１１１２は、ＰＩＮ型に限らず、例えば、ＰＮ型などの他の型の光センサを備えるようにしてもよい。
また、液晶表示装置１では、光センサ１１２で、光ペンからの光の強度を検出することで、ペン入力が可能となる。また、各光センサ１１２に代えて、圧電素子など検出素子を用いれば、タッチパネルの機能を実現でき、しかも、圧電素子をアレイ基板１１に設けることで、検出対象である圧力を精度良く検出できる。
なお、このように、光ペンからの光の強度を検出する場合や圧電素子で圧力を検出する場合は、光センサ１１１２や圧電素子をアレイ基板１１の表示領域以外に設けてもよい。
本発明の実施の形態に係る液晶表示装置１の部分的な断面図である。 アレイ基板１１上に光センサ１１１２、ｎチャネルＴＦＴ１００、およびｐチャネルＴＦＴ２００を形成するときの光センサ１１１２の部分を示す図である。 アレイ基板１１上に光センサ１１１２、ｎチャネルＴＦＴ１００、およびｐチャネルＴＦＴ２００を形成するときのｎチャネルＴＦＴ１００の部分を示す図である。 アレイ基板１１上に光センサ１１１２、ｎチャネルＴＦＴ１００、およびｐチャネルＴＦＴ２００を形成するときのｐチャネルＴＦＴ２００の部分を示す図である。 液晶表示装置１の検出動作を説明するときに用いた、図１と同様の断面図である。
符号の説明
１ 液晶表示装置
１１ アレイ基板
１２ 液晶層
１３ 対向基板
１１１、１３１ ガラス基板
１１３ 画素電極
１３４ａ 透明電極
１３５ 反射電極
１１１２ 光センサ
Ａ 透過表示領域
Ｂ 反射表示領域

Claims (3)

  1. 複数の走査線と複数の信号線とが交差するアレイ基板と、該アレイ基板に対し液晶層を挟んで対向する対向基板とを備えるとともに、前記走査線と信号線とが交差する各交差部に各画素が配置され、
    前記アレイ基板は、前記液晶層に電界を印加する透明な画素電極を前記各画素に備えるとともに当該アレイ基板の前面から与えられる検出対象を検出する検出素子を備え、
    前記対向基板は、該対向基板の背面に配置された光源からの光が透過するカラーフィルタと、該カラーフィルタを透過した光が透過し且つ複数の前記画素電極に対向する透明な透明電極と、他の複数の画素電極に対向し且つ外光を反射する反射電極を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 前記反射電極は凹凸を有することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
  3. 前記反射電極を前記カラーフィルタの前記液晶層側に配置したことを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示装置。
JP2004213268A 2004-07-21 2004-07-21 液晶表示装置 Pending JP2006030889A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004213268A JP2006030889A (ja) 2004-07-21 2004-07-21 液晶表示装置
US11/176,393 US20060017871A1 (en) 2004-07-21 2005-07-08 Liquid crystal display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004213268A JP2006030889A (ja) 2004-07-21 2004-07-21 液晶表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006030889A true JP2006030889A (ja) 2006-02-02
JP2006030889A5 JP2006030889A5 (ja) 2007-08-30

Family

ID=35656750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004213268A Pending JP2006030889A (ja) 2004-07-21 2004-07-21 液晶表示装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20060017871A1 (ja)
JP (1) JP2006030889A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008181109A (ja) * 2006-12-27 2008-08-07 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 液晶表示装置及びそれを用いた電子機器
US7834940B2 (en) 2007-05-10 2010-11-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Photo sensor, display panel having the same and display device having the display panel
JP2014174760A (ja) * 2013-03-08 2014-09-22 Japan Display Inc タッチ検出機能付き表示装置及び電子機器
US8965451B2 (en) 2012-03-22 2015-02-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Information processing terminal device
JP2016520935A (ja) * 2013-06-03 2016-07-14 クアルコム，インコーポレイテッド 感知のデバイスおよび方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100717194B1 (ko) * 2005-10-14 2007-05-11 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 반투과형 액정표시장치
KR101148200B1 (ko) 2006-01-27 2012-05-24 삼성전자주식회사 표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시 장치
CN101078666B (zh) * 2006-05-26 2010-09-01 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 反射式显示设备检测装置及方法
KR100882695B1 (ko) * 2006-12-21 2009-02-06 삼성모바일디스플레이주식회사 외광 감지센서 및 이를 이용한 액정 표시장치
KR101441346B1 (ko) * 2007-04-27 2014-09-18 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치 및 그 제작 방법
US8330909B2 (en) * 2007-08-31 2012-12-11 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device and electronic device
KR101146984B1 (ko) 2010-03-09 2012-05-22 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 표시 장치
JP5315315B2 (ja) * 2010-10-12 2013-10-16 群創光電股▲ふん▼有限公司 液晶ディスプレイ装置及びこれを有する電子機器
CN110164362B (zh) * 2018-06-26 2021-08-17 京东方科技集团股份有限公司 发光器件的补偿装置及方法、显示基板及其制作方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003222851A (ja) * 2002-01-30 2003-08-08 Kyocera Corp 半透過型液晶表示装置
JP2004140338A (ja) * 2002-09-26 2004-05-13 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 光センサ素子、これを用いた平面表示装置、光センサ素子の製造方法、平面表示装置の製造方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9202693D0 (en) * 1992-02-08 1992-03-25 Philips Electronics Uk Ltd A method of manufacturing a large area active matrix array
JP4271268B2 (ja) * 1997-09-20 2009-06-03 株式会社半導体エネルギー研究所 イメージセンサおよびイメージセンサ一体型アクティブマトリクス型表示装置
JP4044187B2 (ja) * 1997-10-20 2008-02-06 株式会社半導体エネルギー研究所 アクティブマトリクス型表示装置およびその作製方法
JP3534097B2 (ja) * 2000-09-14 2004-06-07 セイコーエプソン株式会社 液晶装置及び該液晶装置を備えた電子機器
US6734935B2 (en) * 2001-07-04 2004-05-11 Lg. Philips Lcd Co., Ltd. Array panel for a transflective liquid crystal display device
CN100474058C (zh) * 2002-05-07 2009-04-01 中佛罗里达大学 应用线栅偏振器的透反型液晶显示器及制造方法
KR100547501B1 (ko) * 2002-07-01 2006-01-31 세이코 엡슨 가부시키가이샤 유기 일렉트로루미네선스 장치의 제조 방법, 박막 트랜지스터의 제조 방법 및 전자 기기
TWI225232B (en) * 2002-07-12 2004-12-11 Toshiba Matsushita Display Tec Display device
JP2004061775A (ja) * 2002-07-26 2004-02-26 Alps Electric Co Ltd アクティブマトリクス型表示装置
KR100862240B1 (ko) * 2002-07-31 2008-10-09 엘지디스플레이 주식회사 반사형 액정표시장치와 그 제조방법
US20040041965A1 (en) * 2002-09-04 2004-03-04 Hong-Da Liu Transflector with a high gain of light efficiency for a liquid crystal display
JP4181905B2 (ja) * 2003-03-25 2008-11-19 アルプス電気株式会社 液晶表示パネルおよび液晶表示装置
TW594310B (en) * 2003-05-12 2004-06-21 Hannstar Display Corp Transflective LCD with single cell gap and the fabrication method thereof
TWI263104B (en) * 2003-11-13 2006-10-01 Hannstar Display Corp A dual-display reflective type liquid crystal display panel
US20050237476A1 (en) * 2004-04-27 2005-10-27 Braun David A Liquid crystal display apparatus and method of scanning a color image

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003222851A (ja) * 2002-01-30 2003-08-08 Kyocera Corp 半透過型液晶表示装置
JP2004140338A (ja) * 2002-09-26 2004-05-13 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 光センサ素子、これを用いた平面表示装置、光センサ素子の製造方法、平面表示装置の製造方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008181109A (ja) * 2006-12-27 2008-08-07 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 液晶表示装置及びそれを用いた電子機器
US7834940B2 (en) 2007-05-10 2010-11-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Photo sensor, display panel having the same and display device having the display panel
US8965451B2 (en) 2012-03-22 2015-02-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Information processing terminal device
JP2014174760A (ja) * 2013-03-08 2014-09-22 Japan Display Inc タッチ検出機能付き表示装置及び電子機器
JP2016520935A (ja) * 2013-06-03 2016-07-14 クアルコム，インコーポレイテッド 感知のデバイスおよび方法
JP2016524755A (ja) * 2013-06-03 2016-08-18 クアルコム，インコーポレイテッド 多機能ピクセルおよびディスプレイ
JP2016530590A (ja) * 2013-06-03 2016-09-29 クアルコム，インコーポレイテッド インセル多機能ピクセルおよびディスプレイ
KR101830208B1 (ko) * 2013-06-03 2018-02-20 퀄컴 인코포레이티드 감지의 디바이스들 및 방법들
US10031602B2 (en) 2013-06-03 2018-07-24 Qualcomm Incorporated Multifunctional pixel and display

Also Published As

Publication number Publication date
US20060017871A1 (en) 2006-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9443886B2 (en) Thin film transistor substrate and method of fabricating the same
US9716116B1 (en) TFT array substrate
US20060017871A1 (en) Liquid crystal display
US9651818B2 (en) Liquid crystal display panel comprising different spacing distances between pixel electrodes corresponding to specific color resist blocks
US8736781B2 (en) Liquid crystal display device and method of driving the same
KR20080111939A (ko) 액정 표시 장치
JP2008257164A (ja) 表示基板、及びそれを含む液晶表示装置
EP1189098A2 (en) Liquid crystal device and electronic apparatus provided with the same
US8581253B2 (en) Display substrate and method of manufacturing the same
JP2010060907A (ja) 表示装置
JP2007310152A (ja) 電気光学装置、電気光学装置の製造方法及び電子機器
JP2008076702A (ja) 表示装置の製造方法
JP2007333809A (ja) 半透過型液晶表示装置
US20150185530A1 (en) TFT Array Substrate, Liquid Crystal Panel and LCD
US7868955B2 (en) Liquid crystal display and method for manufacturing the same
JP4196645B2 (ja) 液晶表示装置及び電子機器
JP4946424B2 (ja) 液晶装置及び電子機器
JP2007199341A (ja) 電気光学装置及び電子機器
JP2005010690A (ja) 平面表示装置
JP2009080303A (ja) 液晶装置および電子機器
JP2008157997A (ja) 液晶装置及び電子機器
JP2007304351A (ja) 液晶装置及び電子機器
JP2007304384A (ja) 液晶装置、液晶装置の製造方法、および電子機器
WO2016143621A1 (ja) 液晶表示装置
JP2006098756A (ja) 液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070717

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070717

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100128

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100810

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110111