JP2006106614A

JP2006106614A - Color liquid crystal display apparatus

Info

Publication number: JP2006106614A
Application number: JP2004296601A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Kano; 満鹿野
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2004-10-08
Filing date: 2004-10-08
Publication date: 2006-04-20

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small lightweight liquid crystal display apparatus which realizes reflective field sequential display. <P>SOLUTION: The liquid crystal display apparatus has a reflective liquid crystal display panel 1 and a front light 2 disposed in the top face side of the liquid crystal display panel 1 and irradiating the liquid crystal display panel 1 from the top face side with light. The apparatus is further equipped with: a front light source 73 which can emit light of three primary colors of light in the front light 2; a controller 78 which controls the front light source 73 to allow the liquid crystal display panel 1 to be irradiated with the light from the front light source 73 as alternating light; and a control circuit 77 which controls display on the liquid crystal display panel 1 in synchronization with the alternating light. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明はカラーフィルタが不用であって明るいカラー表示が可能なカラー液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a color liquid crystal display device in which a color filter is not required and a bright color display is possible.

液晶の技術はテレビジョン画像などの大画面表示を可能とするタイプの液晶表示装置と携帯電話機、携帯型情報機器等に適用されるタイプの小型の液晶表示装置に２極化されながら開発が続けられている。
先の大画面表示を必要とするタイプの液晶表示装置では、高視野角、高コントラスト、高色再現性に加え、動画再生時の高速応答性が求められているが、携帯電話等に採用されている小型の液晶表示装置では、モノクロ表示から半透過反射型のカラーＳＴＮ（スーパーツイステッドネマチック）パネルを経て本格的にＴＮ液晶あるいは種々の表示モードを用いた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）型の液晶表示装置（ＬＣＤ）が主流となってきている。そして、この種の小型の液晶表示装置にあっても輝度向上、高精細表示、高速応答性、色再現性の高さが求められつつある。しかし、現状のＴＦＴ型のＬＣＤでは、輝度の向上、高速応答性の向上は難しく、技術的な課題とされている。 The liquid crystal technology continues to be developed while being bipolarized into a liquid crystal display device that can display large images such as television images and a small liquid crystal display device that can be applied to mobile phones and portable information devices. It has been.
The liquid crystal display device of the type that requires a large-screen display is required to have high viewing angle, high contrast, and high color reproducibility, as well as high-speed response during video playback. In a small liquid crystal display device, a thin film transistor (TFT) type liquid crystal display device using a TN liquid crystal or various display modes in earnest through a monochrome display to a transflective color STN (super twisted nematic) panel. LCD) has become mainstream. Even in this type of small liquid crystal display device, high brightness, high-definition display, high-speed response, and high color reproducibility are being demanded. However, in the current TFT type LCD, it is difficult to improve luminance and high-speed response, which is a technical problem.

例えば輝度を向上させることが難しい原因の１つは、ＴＦＴ−ＬＣＤでカラー表示を行うためには、カラーフィルタが必須であり、このカラーフィルタは液晶表示装置に備えられる光源からの光の大部分を吸収して発色するので、光源からの光の大部分が無駄になっていることに起因している。
また、ＴＦＴ−ＬＣＤで画素毎にカラー表示を行うためには、画素を３つのピクセルに区分して各ピクセル毎にカラーフィルタの色を配置し、１画素表示のために３つのピクセルを使い分けて表示する必要があり、高精細なカラー表示を行うためには、駆動するためのピクセルを高精細に配置し、それらのピクセル毎に表示駆動用の薄膜トランジスタを設ける必要があり、液晶の表示を制御するための回路が微細化するとともに、微細な薄膜トランジスタを駆動するための配線の本数が増加する問題がある。 For example, one of the reasons why it is difficult to improve luminance is that a color filter is indispensable in order to perform color display on a TFT-LCD, and this color filter has a large part of light from a light source provided in a liquid crystal display device. This is because most of the light from the light source is wasted.
In addition, in order to perform color display for each pixel on the TFT-LCD, the pixel is divided into three pixels, the color of the color filter is arranged for each pixel, and the three pixels are used properly for one-pixel display. In order to perform high-definition color display, it is necessary to dispose driving pixels in high-definition, and to provide a thin-film transistor for display driving for each pixel, and control the liquid crystal display. There is a problem that a circuit for achieving the miniaturization and the number of wirings for driving a fine thin film transistor increase.

これらの欠点を解決しようとする試みが種々なされているが、その中の１つの技術としてフィールドシーケンシャル方式による透過型の液晶表示装置が知られている。
このフィールドシーケンシャル方式の技術は、赤色光、緑色光、青色光を高速で順次点灯させ、これに見合うレスポンスを有する液晶表示パネル側の光シャッタ機能を用いて表示光を画素毎に選択点灯してカラー表示を行うものである。この方式において色の切り替えによる目のちらつき（フリッカ）を生じさせないようにするためには、３色を１フレーム時間（３色で１セットの画面表示時間）である約１／６０ｓ、即ち、１色あたり約１／１８０ｓ、即ち約６ｍｓで切り替えるようにしている。
また、各色の画像の切り替え、即ち画面の電気的書込と液晶の応答に、例えば、この時間の２／３を割り当て、残りの１／３の時間でバックライトを点灯させるようにすると、画面の電気的書込に１ｍｓを割り当てれば液晶の応答時間を大凡３ｍｓ以内とする必要があると記載されている。
このフィールドシーケンシャル方式によれば、その表示原理からモノクロ画像表示した液晶表示パネルを必要な色の光のみが透過するのでマイクロカラーフィルタなしでカラー表示が可能であるため、単純な構成で液晶表示パネルによるカラー表示が可能となり、カラーフィルタを不要とできるので、光源からの光を有効利用することができ、輝度の高い表示が得られ易いとされている。（特許文献１参照） Various attempts have been made to solve these drawbacks, and a field-sequential transmissive liquid crystal display device is known as one of them.
In this field sequential technology, red light, green light, and blue light are sequentially turned on at high speed, and the display light is selectively lit for each pixel using the optical shutter function on the liquid crystal display panel side that has a response corresponding to this. Color display is performed. In this method, in order to prevent the occurrence of flickering of eyes due to color switching, three colors are set to about 1/60 s, which is one frame time (three colors for one set of screen display time), that is, 1 Switching is performed at about 1/180 s per color, that is, about 6 ms.
In addition, for example, when 2/3 of this time is allocated to the switching of the images of each color, that is, the electrical writing of the screen and the response of the liquid crystal, and the backlight is turned on for the remaining 1/3 of the time, the screen It is described that if 1 ms is assigned to the electric writing of the liquid crystal, the response time of the liquid crystal needs to be within about 3 ms.
According to this field sequential method, a liquid crystal display panel displaying a monochrome image is transmitted through a liquid crystal display panel that displays a monochrome image, so that a color display can be performed without a micro color filter. Color display is possible, and a color filter is unnecessary, so that light from the light source can be used effectively, and a display with high luminance is easily obtained. (See Patent Document 1)

また、先の特許文献１ではフィールドシーケンシャル方式によるカラー表示を行うために赤色と青色と緑色の３本の冷陰極蛍光管を光源として用いているので、消費電力が大きく、容量の大きな重い電池を搭載する必要があったために、薄型軽量の装置を実現するのが難しかった。このような背景から、表示の際に外光を利用することができて電池の消費を少なくできるタイプの反射型の液晶表示装置にフィールドシーケンシャル方式を適用した技術が提案されている。（特許文献２参照）
特開平１１−１４９８８号公報特開２０００−１６２５７５号公報 Further, in Patent Document 1, since three cold cathode fluorescent tubes of red, blue, and green are used as light sources in order to perform color display by a field sequential method, a battery with high power consumption and large capacity is used. Since it was necessary to mount, it was difficult to realize a thin and light device. Against this background, there has been proposed a technique in which a field sequential method is applied to a reflective liquid crystal display device of a type that can use external light during display and reduce battery consumption. (See Patent Document 2)
JP-A-11-14988 JP 2000-162575 A

前記特許文献２に記載のフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置は、フィールドシーケンシャル方式を反射型の液晶表示装置に適応させたものである。しかし、この特許文献２に記載の装置構成は、液晶パネルから離れた位置の室内に単独の光源を設置し、この光源から白黒表示の液晶パネルに対して時分割に赤色光、緑色光、青色光を順次発光させ、これら各色の切り替えに同期させて液晶パネルの表示を駆動することで時分割による混色を利用してカラー表示するものであるため、装置全体が大掛かりになる欠点があり、小型軽量の機器には適用できない欠点がある。また、先の特許文献２に記載の構成では時分割駆動している光が液晶パネルの外側の物体にも照射されてしまう問題を有している。 The field-sequential liquid crystal display device described in Patent Document 2 is an adaptation of the field-sequential method to a reflective liquid crystal display device. However, in the apparatus configuration described in Patent Document 2, a single light source is installed in a room away from the liquid crystal panel, and red light, green light, and blue light are time-divided from the light source to the monochrome display liquid crystal panel. Since the light is emitted sequentially and the display on the liquid crystal panel is driven in synchronization with the switching of each color, color display is performed using color mixture by time division. There are disadvantages that cannot be applied to lightweight equipment. In addition, the configuration described in Patent Document 2 has a problem that light that is time-division driven is also applied to an object outside the liquid crystal panel.

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、反射型のフィールドシーケンシャル表示が可能であり、小型で軽量な液晶表示装置の提供を目的とする。また、本発明は、光源からの光を外部に漏らすことなく有効に利用して液晶表示に利用することができ、輝度の高い表示が可能であることと、カラーフィルタなしでカラー表示が可能となることで輝度の高い表示が可能なることが相まった表示の明るい液晶表示装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a small and lightweight liquid crystal display device capable of reflective field sequential display. In addition, the present invention can be used for liquid crystal display by effectively using the light from the light source without leaking to the outside, and can display with high brightness and can perform color display without a color filter. Accordingly, an object of the present invention is to provide a bright liquid crystal display device that can display a high luminance.

本発明は、反射型の液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの表面側に配置されて前記液晶表示パネルの表面側から光を照射するフロントライトとを備えてなり、前記フロントライトに色の３原色を発光可能なフロント側光源が備えられるとともに、前記フロント側光源を制御して該フロント側光源からの光を交番光として液晶表示パネル側に照射させるコントローラが備えられ、前記交番光に同期して前記液晶表示パネルの表示を制御する制御回路が備えられてなることを特徴とする。 The present invention includes a reflective liquid crystal display panel, and a front light that is disposed on the surface side of the liquid crystal display panel and emits light from the surface side of the liquid crystal display panel. A front-side light source capable of emitting primary colors, and a controller for controlling the front-side light source to irradiate light from the front-side light source on the liquid crystal display panel side as alternating light, synchronized with the alternating light And a control circuit for controlling the display of the liquid crystal display panel.

本発明は、前記フロントライトが、赤と緑と青の３原色のＬＥＤからなる発光体と、前記液晶表示パネルに沿って配設されて前記発光体からの光を前記液晶表示パネル側に導く導光手段を含むことを特徴とする。
また本発明は、前記液晶表示パネルがカラーフィルタを備えていないモノクロ表示型とされ、前記モノクロ表示型の液晶表示パネルが前記フロントライトからの３原色の入射光を時分割で選択反射させて反射カラー表示を行う機能を有したことを特徴とする。 According to the present invention, the front light is disposed along the liquid crystal display panel, and the light from the three primary colors of red, green, and blue is guided along the liquid crystal display panel. It includes a light guide means.
According to the present invention, the liquid crystal display panel is a monochrome display type that does not include a color filter, and the monochrome display type liquid crystal display panel selectively reflects incident light of the three primary colors from the front light by time division. It has a function of performing color display.

反射型の液晶表示パネルの表面側にフロントライトをコントローラを介し設けてフロント側から交番光を照射できるようにするとともに、液晶表示パネルで交番光に同期させて表示の切り替えをできるようにしたので、カラーフィルタを設けなくともフロントライトを利用してカラーの反射表示形態をとることができる。 A front light is provided on the front side of the reflective liquid crystal display panel via a controller so that alternating light can be emitted from the front side, and the display can be switched in synchronization with the alternating light on the liquid crystal display panel. Even if a color filter is not provided, a color reflective display form can be taken using the front light.

また、３原色の光はフロントライトから発光されたものを時分割で白黒表示の液晶表示パネルに入射させ、時分割による混色を行うので、カラーフィルタが無くとも反射型のカラー液晶表示ができる。
フロントライトの光源の発光体をＬＥＤとすることで省電力構成でカラー反射表示形態を使用できる。また、反射表示形態であっても時分割にフロントライトからの色を混色させることで、色再現性の良好なカラー表示形態を得ることができる。
また、フロントライトに導光板と導光手段を設け、発光体にＬＥＤを用いることで、薄型化することが可能となり、小型軽量の機器に適用できるようになり、カラーフィルタの省略効果と相俟って小型軽量の機器に適用しても安価に適用できる効果がある。 Also, since the three primary colors emitted from the front light are incident on a black and white liquid crystal display panel in a time division manner and mixed in a time division manner, a reflective color liquid crystal display can be performed without a color filter.
By using LEDs as the light source of the light source of the front light, a color reflective display form can be used with a power saving configuration. Even in the reflective display mode, a color display mode with good color reproducibility can be obtained by mixing the colors from the front light in a time-sharing manner.
In addition, by providing a light guide plate and a light guide means on the front light and using an LED as the light emitter, it is possible to reduce the thickness and to apply to small and light devices. Therefore, even if it is applied to a small and lightweight device, it can be applied at low cost.

次に、本発明の構成について図面を参照して説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
「第１実施形態」
図１は本発明に係る第１実施形態の液晶表示装置の全体構造を示す斜視図であり、図２は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に対応する拡大断面図図である。また図３は液晶表示装置に備えられた液晶表示パネルの拡大断面図であり、図４は液晶表示パネルの薄膜トランジスタ部分の平面模式図である。なお、図３は、図４のＩＩ−ＩＩ線に対応する断面図である。 Next, the configuration of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings below, the film thicknesses and dimensional ratios of the constituent elements are appropriately changed in order to make the drawings easy to see.
“First Embodiment”
FIG. 1 is a perspective view showing the entire structure of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view corresponding to the line III-III in FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a liquid crystal display panel provided in the liquid crystal display device, and FIG. 4 is a schematic plan view of a thin film transistor portion of the liquid crystal display panel. 3 is a cross-sectional view corresponding to the line II-II in FIG.

図１に示すように、本実施形態の液晶表示装置Ａは、反射型の液晶表示パネル１と、該液晶表示パネル１の表面側に配置されて前記液晶表示パネル１の表面側から光を照射するフロントライト２とを備えて構成されている。以下に、液晶表示パネル１の構造と、フロントライト２の構造とそれらを駆動して表示するための構造について順に説明する。 As shown in FIG. 1, a liquid crystal display device A of the present embodiment is a reflective liquid crystal display panel 1 and is arranged on the surface side of the liquid crystal display panel 1 and irradiates light from the surface side of the liquid crystal display panel 1. And a front light 2 to be configured. Hereinafter, the structure of the liquid crystal display panel 1, the structure of the front light 2, and the structure for driving and displaying them will be described in order.

「液晶表示パネル」
前記反射型の液晶表示パネル１は、所謂アクティブマトリックス型と呼ばれるもので、図２と図３に示すように、スイッチング素子が形成された側の基板１６０と、対向基板１７０と、基板１６０、１７０の間に挟持された光変調層としての液晶層１５０と、基板１７０の外側に外側から順に配置された偏光板１５１、第１の位相差板１５２、第２の位相差板１５３を備えて構成されている。また図２に示すように、基板１６０と基板１７０は平面視矩形状とされてそれらの周縁部間にシール材４５が介在され、基板１６０と基板１７０とシール材４５に囲まれた状態でこれらの基板間に液晶層１５０が挟持されている。 "LCD panel"
The reflection type liquid crystal display panel 1 is a so-called active matrix type. As shown in FIGS. 2 and 3, the substrate 160 on the side where the switching elements are formed, the counter substrate 170, and the substrates 160 and 170 are provided. And a liquid crystal layer 150 as a light modulation layer sandwiched between them, a polarizing plate 151, a first retardation plate 152, and a second retardation plate 153 that are sequentially arranged on the outside of the substrate 170 from the outside. Has been. In addition, as shown in FIG. 2, the substrate 160 and the substrate 170 are rectangular in plan view, and a sealing material 45 is interposed between their peripheral portions, and these substrates are surrounded by the substrate 160, the substrate 170, and the sealing material 45. A liquid crystal layer 150 is sandwiched between the substrates.

基板１６０は、図３に示すようにガラスやプラスチック等からなる基板本体１６１上に（換言すると基板本体１６１の液晶層側に）、それぞれ図４の行方向（ｘ方向），列方向（ｙ方向）にそれぞれ複数の走査線１２６、信号線１２５が相互に電気的に絶縁状態で形成され、各走査線１２６、信号線１２５の交差部近傍にＴＦＴ（スイッチング素子）１３０が形成されている。
また、基板１６０上に形成されている走査線１２６及び信号線１２５とソース電極１１６及びドレイン電極１１７並びにＴＦＴ１３０を覆って基板１６０上に有機材料あるいは無機材料の絶縁層１６５が形成され、この絶縁層１６５の上面側（液晶層側）に複数の凹部１６６が形成され、これらの凹部１６６を覆うように画素電極１６７が形成され、画素電極１６７自体に凹部１６７ｇが形成されている。この形態の画素電極１６７は図４に示すように複数の走査線１２６と複数の信号線１２５とで区画される領域のほぼ全域を覆うように矩形状に形成されている。また、前記絶縁層１６５においてドレイン電極１１７を覆う部分にコンタクトホール１６８が形成され、このコンタクトホール１６８の部分を介して画素電極１６７の構成材料の一部を流用してなる導通部１６９が形成されて画素電極１６７とドレイン電極１１７が導通部１６９を介して電気的に接続されている。
以下では、基板１６０上において、画素電極１６７が形成された領域，ＴＦＴ１３０が形成された領域，走査線１２６及び信号線１２５が形成された領域を、それぞれ画素領域、素子領域、配線領域と呼ぶ。 As shown in FIG. 3, the substrate 160 is placed on a substrate body 161 made of glass, plastic, or the like (in other words, on the liquid crystal layer side of the substrate body 161), respectively in the row direction (x direction) and the column direction (y direction) in FIG. A plurality of scanning lines 126 and signal lines 125 are electrically insulated from each other, and a TFT (switching element) 130 is formed in the vicinity of the intersection of each scanning line 126 and signal line 125.
Further, an insulating layer 165 of an organic material or an inorganic material is formed on the substrate 160 so as to cover the scanning line 126, the signal line 125, the source electrode 116, the drain electrode 117, and the TFT 130 formed on the substrate 160, and this insulating layer. A plurality of recesses 166 are formed on the upper surface side (liquid crystal layer side) of 165, a pixel electrode 167 is formed so as to cover these recesses 166, and a recess 167g is formed in the pixel electrode 167 itself. As shown in FIG. 4, the pixel electrode 167 in this form is formed in a rectangular shape so as to cover almost the entire area defined by the plurality of scanning lines 126 and the plurality of signal lines 125. In addition, a contact hole 168 is formed in the insulating layer 165 so as to cover the drain electrode 117, and a conductive portion 169 is formed by diverting part of the constituent material of the pixel electrode 167 through the contact hole 168. Thus, the pixel electrode 167 and the drain electrode 117 are electrically connected through the conducting portion 169.
Hereinafter, on the substrate 160, a region where the pixel electrode 167 is formed, a region where the TFT 130 is formed, a region where the scanning line 126 and the signal line 125 are formed are referred to as a pixel region, an element region, and a wiring region, respectively.

本実施形態のＴＦＴ１３０は逆スタガ型の構造を有し、基板本体１６１の最下層部から順にゲート電極１１２、ゲート絶縁膜１１３、半導体層１１４、１１５、ソース電極１１６及びドレイン電極１１７が形成されている。即ち、走査線１２６の一部が延出されてゲート電極１１２が形成され、これを覆ったゲート絶縁層１１３上にゲート電極１１２を平面視で跨るようにアイランド状の半導体層１１４が形成され、この半導体層１１４の両端側の一方に半導体層１１５を介してソース電極１１６が、他方に半導体層１１５を介してドレイン電極１１７が形成されている。なお、半導体層１１４上にアイランド状の絶縁膜１１８が被覆形成され、この絶縁膜１１８を介して先のソース電極１１６の先端部とドレイン電極１１７の先端部が対向されている。この絶縁膜１１８は半導体層１１４を製造する際にエッチングストッパ層として機能し、半導体層１１４を保護するためのものである。 The TFT 130 of this embodiment has an inverted staggered structure, and a gate electrode 112, a gate insulating film 113, semiconductor layers 114 and 115, a source electrode 116 and a drain electrode 117 are formed in order from the bottom layer portion of the substrate body 161. Yes. That is, a part of the scanning line 126 is extended to form the gate electrode 112, and the island-shaped semiconductor layer 114 is formed on the gate insulating layer 113 covering the gate line 112 so as to straddle the gate electrode 112 in plan view. A source electrode 116 is formed on one end of the semiconductor layer 114 via the semiconductor layer 115, and a drain electrode 117 is formed on the other side via the semiconductor layer 115. Note that an island-shaped insulating film 118 is formed over the semiconductor layer 114, and the leading end of the source electrode 116 and the leading end of the drain electrode 117 are opposed to each other through the insulating film 118. This insulating film 118 functions as an etching stopper layer when the semiconductor layer 114 is manufactured, and is for protecting the semiconductor layer 114.

基板本体１６１には、ガラスの他、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂類や天然樹脂等の絶縁基板を用いることができる。また、これら以外にもステンレス鋼板等の導電性の基板に絶縁層を設け、この絶縁層の上に各種配線や素子等を形成してもよい。
前記ゲート電極１１２は、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）等の金属或いはこれら金属を一種類以上含んだＭｏ−Ｗ等の合金からなり、図４に示すように、行方向に配設される走査線１２５と一体に形成されている。
前記ゲート絶縁層１１３は酸化シリコン（ＳｉＯｘ）や窒化シリコン（ＳｉＮｙ）等のシリコン系の絶縁膜からなり、走査線１２６及びゲート電極１１２を覆うように基板本体１６１のほぼ全面に形成されている。 As the substrate body 161, in addition to glass, an insulating substrate such as a synthetic resin such as polyvinyl chloride, polyester, or polyethylene terephthalate, or a natural resin can be used. In addition to these, an insulating layer may be provided on a conductive substrate such as a stainless steel plate, and various wirings, elements, and the like may be formed on the insulating layer.
The gate electrode 112 is made of a metal such as aluminum (Al), molybdenum (Mo), tungsten (W), tantalum (Ta), titanium (Ti), copper (Cu), chromium (Cr), or one or more of these metals. It is made of an alloy such as Mo-W, and is formed integrally with the scanning line 125 arranged in the row direction as shown in FIG.
The gate insulating layer 113 is made of a silicon-based insulating film such as silicon oxide (SiOx) or silicon nitride (SiNy), and is formed on almost the entire surface of the substrate body 161 so as to cover the scanning lines 126 and the gate electrodes 112.

前記半導体層１１４は、不純物ドープの行なわれていないアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等からなるｉ型の半導体層であり、ゲート絶縁層１１３を介してゲート電極１１２と対向する領域がチャネル領域として構成される。
前記ソース電極１１６及びドレイン電極１１７は、Ａｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｃｒ等の金属及びこれら金属を一種類以上含んだ合金からなり、半導体層１１４上に、チャネル領域を挟むように対向して形成されている。また、ソース電極１１６は列方向に配設される信号線１２５から延出されて形成されている。前記半導体層１１４とソース電極１１６及びドレイン電極１１７との間で良好なオーミック接触を得るために、半導体層１１４と各電極１１６、１１７との間には、リン（Ｐ）等のＶ族元素を高濃度にドープしたｎ型半導体層１１５が設けられている。
また、前記ドレイン電極１１７はＡｌやＡｇ等の高反射率の金属材料からなる画素電極１６７に接続されている。この画素電極１６７は、ゲート絶縁層１１３上にマトリクス状に複数形成され、本実施形態では走査線１２６と信号線１２５とによって区画された領域に対応させて一つずつ設けられている。そして、この画素電極１６７は、その端辺が走査線１２６及び信号線１２５に沿うように配されており、ＴＦＴ１３０及び走査線１２６、信号線１２５を除く領域を画素領域とするようになっている。
そして、上述のように構成された基板１６１上には画素電極１６７を覆うようにラビング等の所定の配向処理が施されたポリイミド等からなる配向膜１２３が形成されている。 The semiconductor layer 114 is an i-type semiconductor layer made of amorphous silicon (a-Si) or the like that is not doped with impurities, and a region facing the gate electrode 112 with the gate insulating layer 113 interposed therebetween is configured as a channel region. Is done.
The source electrode 116 and the drain electrode 117 are made of a metal such as Al, Mo, W, Ta, Ti, Cu, or Cr and an alloy containing one or more of these metals, and sandwich the channel region on the semiconductor layer 114. It is formed to face. The source electrode 116 is extended from the signal line 125 arranged in the column direction. In order to obtain good ohmic contact between the semiconductor layer 114 and the source electrode 116 and the drain electrode 117, a group V element such as phosphorus (P) is interposed between the semiconductor layer 114 and the electrodes 116 and 117. A highly doped n-type semiconductor layer 115 is provided.
The drain electrode 117 is connected to a pixel electrode 167 made of a highly reflective metal material such as Al or Ag. A plurality of pixel electrodes 167 are formed in a matrix on the gate insulating layer 113, and one pixel electrode 167 is provided in correspondence with a region partitioned by the scanning lines 126 and the signal lines 125 in this embodiment. The pixel electrode 167 is arranged so that the end sides thereof are along the scanning line 126 and the signal line 125, and a region excluding the TFT 130, the scanning line 126, and the signal line 125 is a pixel region. .
On the substrate 161 configured as described above, an alignment film 123 made of polyimide or the like subjected to a predetermined alignment process such as rubbing is formed so as to cover the pixel electrode 167.

一方、対向基板１７０は対向電極基板として構成され、ガラスやプラスチック等からなる基板本体１７１上に、図３に示す絶縁層１４２と対向電極（共通電極）１４３と配向膜１４４が形成されている。
絶縁層３５は、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ベンゾシクロブテンポリマ（ＢＣＢ）等の有機絶縁材料からなる。また、対向電極１４３はＩＴＯやＩＺＯ等の透明導電材料から形成されている。また、配向膜１４４は、所定の配向処理が施されたポリイミド等からなり、基板１７０の少なくとも表示領域に対応する位置に形成されている。 On the other hand, the counter substrate 170 is configured as a counter electrode substrate, and an insulating layer 142, a counter electrode (common electrode) 143, and an alignment film 144 shown in FIG. 3 are formed on a substrate body 171 made of glass, plastic, or the like.
The insulating layer 35 is made of an organic insulating material such as acrylic resin, polyimide resin, or benzocyclobutene polymer (BCB). The counter electrode 143 is formed of a transparent conductive material such as ITO or IZO. The alignment film 144 is made of polyimide or the like that has been subjected to a predetermined alignment process, and is formed at a position corresponding to at least the display region of the substrate 170.

「フロントライト」
次に、この実施形態のフロントライト２は、図２に示すように、透明な導光板７２と光源７３とから構成されており、光源７３は、導光板７２に光を導入する側端面７２ａに配設されている。また、導光板７２は透明樹脂板で形成されており、導光板７２の本体７２ｄの下面（液晶表示パネル１側の面）は、液晶表示パネル１を照明するための光が出射される出射面７２ｂとされており、この出射面７２ｂと反対側の一面（導光板７２の上面）は、本体７２ｄの内部を伝搬する光の方向を変えるための反射面（導光手段）７２ｃとされている。先の出射面７２ｂと表示面との間（詳細には本体７２ｄの幅方向両端部側）には多層膜からなる接着層７５が細長く配置されており、導光板７２と液晶表示パネル１はこの接着層７５によって一体化されている。
反射面７２ｃには、本体７２ｄ内部を伝搬する光を反射させて伝搬方向を変えるために、くさび状の溝７４が、所定のピッチでストライプ状に複数形成されている。この溝７４は、出射面７２ｂに対して傾斜して形成された緩斜面部７４ａと、この緩斜面部７４ａに連続して形成され、緩斜面部７４ａよりも急な傾斜角度で形成された急斜面部７４ｂとからなり、それぞれの溝７４の形成方向は、導光板７２の側端面７２ａに平行となるように揃えられている。 "Front light"
Next, as shown in FIG. 2, the front light 2 of this embodiment includes a transparent light guide plate 72 and a light source 73, and the light source 73 is formed on a side end surface 72 a that introduces light into the light guide plate 72. It is arranged. The light guide plate 72 is formed of a transparent resin plate, and the lower surface (surface on the liquid crystal display panel 1 side) of the main body 72d of the light guide plate 72 is an emission surface from which light for illuminating the liquid crystal display panel 1 is emitted. One surface (upper surface of the light guide plate 72) opposite to the light exit surface 72b is a reflective surface (light guide means) 72c for changing the direction of light propagating inside the main body 72d. . An adhesive layer 75 made of a multilayer film is disposed between the previous emission surface 72b and the display surface (specifically, both ends in the width direction of the main body 72d), and the light guide plate 72 and the liquid crystal display panel 1 are connected to each other. They are integrated by the adhesive layer 75.
In the reflecting surface 72c, a plurality of wedge-shaped grooves 74 are formed in stripes at a predetermined pitch in order to reflect the light propagating through the main body 72d and change the propagation direction. The groove 74 has a gentle slope portion 74a that is inclined with respect to the emission surface 72b, and a steep slope surface that is formed continuously with the gentle slope portion 74a and is steeper than the gentle slope portion 74a. The groove 74 is formed so that the direction in which each groove 74 is formed is parallel to the side end surface 72 a of the light guide plate 72.

光源７３は、導光板７２の側端面７２ａに取り付けられた棒状のバー導光体７３Ａと、このバー導光体７３Ａの両端部に取り付けられた発光素子７３Ｂ、７３Ｂとから構成されている。前記バー導光体７３Ａは、発光素子７３Ｂ、７３Ｂから照射された光を伝搬させて、導光板７２の側端面７２ａに向けて出射できるようになっている。なお、発光素子７３Ｂの内部には赤色の発光体（ＬＥＤ）７３ａと、緑色の発光体（ＬＥＤ）７３ｂと、青色の発光体（ＬＥＤ）７３ｃとが備えられ、これらからの発光により目的の色の光をバー導光体７３Ａを介して導光板７２に導くことができるようになっている。 The light source 73 includes a bar-shaped bar light guide 73A attached to the side end surface 72a of the light guide plate 72, and light emitting elements 73B and 73B attached to both ends of the bar light guide 73A. The bar light guide 73A propagates the light emitted from the light emitting elements 73B and 73B and can emit the light toward the side end face 72a of the light guide plate 72. The light-emitting element 73B includes a red light-emitting body (LED) 73a, a green light-emitting body (LED) 73b, and a blue light-emitting body (LED) 73c. The light can be guided to the light guide plate 72 via the bar light guide 73A.

「駆動表示部の構造」
前記液晶表示パネル１の基板本体１１の端部側には基板本体１６１に形成されている複数本の走査線１２６あるいは複数本の信号線１２５に接続された図示略の駆動用ＩＣが設けられ、更にこの駆動用ＩＣに接続されて液晶表示パネル１の表示を制御するための制御回路７７が接続されている。また、該制御回路７７に接続されるとともに、前記光源７３に接続されてこの光源７３の各発光体７３ａ〜７３ｃの発光タイミングを調整するコントローラ７８が設けられている。これらの制御回路７７とコントローラ７８の動作並びに光源７３の点灯と液晶表示パネル１の表示によるフィールドシーケンシャル表示については後述する。 “Structure of drive display”
A driving IC (not shown) connected to a plurality of scanning lines 126 or a plurality of signal lines 125 formed on the substrate body 161 is provided on the end side of the substrate body 11 of the liquid crystal display panel 1. Further, a control circuit 77 is connected to the driving IC for controlling the display of the liquid crystal display panel 1. Further, a controller 78 is provided which is connected to the control circuit 77 and is connected to the light source 73 and adjusts the light emission timings of the light emitters 73 a to 73 c of the light source 73. The operation of the control circuit 77 and the controller 78 and the field sequential display by turning on the light source 73 and displaying on the liquid crystal display panel 1 will be described later.

以上説明のごとく構成されたフロントライト２を備えた液晶表示パネル１は、反射表示形態の液晶表示パネルとしてフロントライト２を点灯して利用する。ここで液晶表示パネル１に入射されたフロントライト２からの光と外光は基板１７０側の各層を通過して液晶層１５０を通過し、凹凸部１６７ｇを有する画素電極１６７により反射され、再度液晶層１５０を通過して基板１７０側の各層を通過し、観察者の目に到達する。そして、この間に各画素領域毎の画素電極１６７にＴＦＴ１３０から通電して画素電極１６７上の液晶分子の配向制御を行い、各画素領域毎の表示状態を制御して表示を行うことができる。 The liquid crystal display panel 1 having the front light 2 configured as described above is used by turning on the front light 2 as a liquid crystal display panel in a reflective display form. Here, the light from the front light 2 and the external light incident on the liquid crystal display panel 1 pass through each layer on the substrate 170 side, pass through the liquid crystal layer 150, are reflected by the pixel electrode 167 having the uneven portion 167g, and are again liquid crystal. It passes through the layers 150 and passes through the layers on the substrate 170 side and reaches the eyes of the observer. During this period, the pixel electrode 167 for each pixel region is energized from the TFT 130 to control the orientation of the liquid crystal molecules on the pixel electrode 167, and the display state for each pixel region can be controlled for display.

次に、液晶表示パネル１による表示切り替えとフロントライト２の光源７３からの光を用いてカラー映像表示を行うためのフィールドシーケンシャル表示について説明する。
一般的なカラーフィルタを用いたカラー表示形態では、図５に示すように、フロントライト８０から照射された白色光８１が基板８３およびカラーフィルタ層８６に入射する。カラーフィルタ層８６に入射した白色光８１は画素毎にＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）に着色されて着色光８２になる。
また、基板８３および８４の間には液晶層８５が備えられており、この液晶層８５によって着色光８２の透過状態が画素毎に制御される。具体的には、画素がＯＮの状態ときには液晶分子が配向して透過状態となり、着色光８２が液晶層８５を透過する。液晶層８５を透過した光は基板８４上の反射層８７により反射され、再び液晶層８５、カラーフィルタ層８６および基板８３を透過し、更にフロントライト８０を透過する。一方、画素がＯＦＦの状態のときは、液晶分子が非透過状態となり、着色光８２が液晶層８５を透過できず、フロントライト８０まで到達できない。このように、カラーフィルタを用いたカラー表示では、白色光をカラーフィルタ層８６に通過させる際に着色してカラー表示を行っている。その際、１つの画素８７を３つのカラーフィルタのピクセル８８、８９、９０に区分しておき、いずれのピクセルを通過させるか否かで色を表示分けする。また、白表示と黒表示のためには白色光８１を液晶層８５で全て通過させて３つのピクセルの全てを通過させるか全て遮ることで表示分けする。 Next, a description will be given of field sequential display for performing display switching by the liquid crystal display panel 1 and color video display using light from the light source 73 of the front light 2.
In a color display form using a general color filter, as shown in FIG. 5, white light 81 emitted from the front light 80 enters the substrate 83 and the color filter layer 86. White light 81 incident on the color filter layer 86 is colored into R (red), G (green), and B (blue) for each pixel to become colored light 82.
A liquid crystal layer 85 is provided between the substrates 83 and 84, and the transmission state of the colored light 82 is controlled for each pixel by the liquid crystal layer 85. Specifically, when the pixel is in the ON state, the liquid crystal molecules are aligned and are in a transmissive state, and the colored light 82 is transmitted through the liquid crystal layer 85. The light transmitted through the liquid crystal layer 85 is reflected by the reflective layer 87 on the substrate 84, passes through the liquid crystal layer 85, the color filter layer 86, and the substrate 83 again, and further passes through the front light 80. On the other hand, when the pixel is in the OFF state, the liquid crystal molecules are in a non-transmissive state, and the colored light 82 cannot pass through the liquid crystal layer 85 and cannot reach the front light 80. Thus, in color display using a color filter, color display is performed by coloring when white light is passed through the color filter layer 86. At that time, one pixel 87 is divided into pixels 88, 89, and 90 of three color filters, and colors are displayed according to which pixel is passed. Further, for white display and black display, the white light 81 is allowed to pass through the liquid crystal layer 85 and all three pixels are allowed to pass or all are blocked.

これらに対して先に説明した実施形態の装置で採用したフィールドシーケンシャル表示では、図６に示すように画素９１の１つに対して１つのピクセルを配置する。そして、フロントライト２の発光体７３ａ、７３ｂ、７３ｃから時間シーケンシャルに交互点灯し、点灯のタイミングを１８０Ｈｚ以上（５.６ｍｓｅｃ以下）として交番光として光を出す。
そして、フロントライト２の赤色の発光体７３ａから出た光を各画素毎の液晶層１５０で透過させると各画素毎に赤色の表示、緑色の発光体７３ｂから出した光を各画素毎の液晶層１５０で透過させると各画素毎に緑色の表示、青色の発光体７３ｃから出した光を各画素毎の液晶層１５０で透過させると青色の表示を各画素毎に行うことができる。また、発光体７３ａ〜７３ｃから出された光を各画素毎に全て透過させると各画素毎に白表示を行い、発光体７３ａ〜７３ｃから出された光を各画素毎に全て遮ると各画素毎に黒表示を行うことができる。このように、発光体７３ａ、７３ｂ、７３ｃからの色に応じて各画素毎に液晶層１５０で透過状態を切り替えることでカラー表示を行うことができる。 On the other hand, in the field sequential display adopted in the apparatus of the embodiment described above, one pixel is arranged for one of the pixels 91 as shown in FIG. Then, the light emitters 73a, 73b, 73c of the front light 2 are alternately lit in a time sequential manner, and light is emitted as alternating light with the lighting timing set to 180 Hz or more (5.6 msec or less).
When the light emitted from the red light emitter 73a of the front light 2 is transmitted through the liquid crystal layer 150 for each pixel, red light is displayed for each pixel, and the light emitted from the green light emitter 73b is liquid crystal for each pixel. When the light is transmitted through the layer 150, green display can be performed for each pixel, and when the light emitted from the blue light emitter 73c is transmitted through the liquid crystal layer 150 for each pixel, blue display can be performed for each pixel. Further, when all the light emitted from the light emitters 73a to 73c is transmitted for each pixel, white display is performed for each pixel, and when all the light emitted from the light emitters 73a to 73c is blocked for each pixel, each pixel is displayed. Black display can be performed every time. In this way, color display can be performed by switching the transmission state in the liquid crystal layer 150 for each pixel in accordance with the colors from the light emitters 73a, 73b, and 73c.

図５と図６の比較から明らかなように、フィールドシーケンシャル表示形態では１つの画素を１つのピクセルで表示できるので、１つの画素に相当する領域の液晶を駆動するための画素電極を１つ設けることで１画素の液晶を駆動できるが、カラーフィルタ方式ではカラー表示を行うために１つの画素に対して３つの画素電極を設ける必要があるので、３倍の数の画素電極と薄膜トランジスタと配線が必要となる。また、フィールドシーケンシャル表示形態ではカラーフィルタを必要としない。これらの比較からフィールドシーケンシャル表示形態では、カラーフィルタを無くしたことで、仮にカラーフィルタ方式の場合と同じ輝度のバックライトあるいはフロントライトを用いても、より輝度の高い表示ができ、同じ画素数として見ても、液晶を駆動するための薄膜トランジスタの数が少なくて済み、それに伴う配線数も少なくて済む効果がある。また、薄膜トランジスタが少なくて済むのでそれらを駆動するための駆動用ＩＣの数も削減できる。 As is clear from the comparison between FIG. 5 and FIG. 6, in the field sequential display mode, one pixel can be displayed by one pixel, so one pixel electrode for driving the liquid crystal in the region corresponding to one pixel is provided. Although the liquid crystal of one pixel can be driven by this, in the color filter method, it is necessary to provide three pixel electrodes for one pixel in order to perform color display, so three times as many pixel electrodes, thin film transistors, and wirings are provided. Necessary. In the field sequential display form, no color filter is required. From these comparisons, in the field sequential display form, by eliminating the color filter, even if a backlight or front light having the same luminance as in the case of the color filter method is used, a higher luminance can be displayed and the number of pixels is the same. Even if it sees, the number of thin-film transistors for driving a liquid crystal may be small, and the number of wiring accompanying it can also be small. Further, since the number of thin film transistors is small, the number of driving ICs for driving them can be reduced.

図６を基に先に説明したフィールドシーケンシャル表示の際の１ピクセルの表示色表現方法の理解を容易とするために図７に駆動タイミングチャートの一例を示した。
なおここで、交番光の３原色を発光させる時間の総和を６０Ｈｚを超える値としているのは、この６０Ｈｚを超える値（時間的には短時間）で選択動作を行わないと、人間の肉眼でフリッカーを認識してしまうためである。従って３原色の発光体個々の点灯時間は１８０Ｈｚを超える値を採用する。図７には３原色の発光体個々の点灯時間をｔ_１、ｔ_２、ｔ_３で示し、それらの総和であるｔ_１＋ｔ_２＋ｔ_３の値のＴが１つの画素を表示するために必要な時間となる。従って交番光として３原色の各発光体のＬＥＤを発光（オン）あるいは消灯（オフ）させる時間タイミングは図７に示すようになる。 An example of a drive timing chart is shown in FIG. 7 in order to facilitate understanding of the display color expression method for one pixel in the field sequential display described above with reference to FIG.
Here, the total time for emitting the three primary colors of the alternating light exceeds 60 Hz. If the selection operation is not performed at a value exceeding 60 Hz (short time), the human eye can see. This is because the flicker is recognized. Therefore, the lighting time of each of the three primary color light emitters adopts a value exceeding 180 Hz. In FIG. 7, the lighting times of the three primary color light emitters are indicated by t ₁ , t ₂ , and t ₃ , and the sum of them, t ₁ + t ₂ + t ₃ , is required to display one pixel. Time. Accordingly, the time timing at which the LEDs of the three primary color light emitters emit light (on) or turn off (off) as alternating light is as shown in FIG.

このフィールドシーケンシャル方式において例えば色の切り替えによる前記フリッカ（目のちらつき）を生じさせないようにするためには、３原色のそれぞれを１フレーム時間（３色で１セットの画面表示時間）である約１／６０ｓ未満、即ち、１色あたり約１／１８０ｓを超える周波、即ち約５.６ｍｓ未満の短い時間で赤色と緑色と青色を切り替えるようにすれば良い。また、各３原色に対応した画像の切り替え、即ち画面の電気的書込と液晶の応答において、例えば、この時間の１／２を電気的書込に割り当て、残りの１／２の時間でバックライトを点灯させる時間として割り当てれば、両者を約２.８ｍｓとすれば良く、例えば、先の時間の１／４を電気的書込に割り当て、残りの３／４の時間でバックライトを点灯させる時間として割り当てれば、前者を約１.４ｍｓ、後者を４.２ｍｓとすれば良い。 In this field sequential method, for example, in order to prevent the flicker (flickering of eyes) due to color switching from occurring, each of the three primary colors is about 1 frame time (one screen display time for three colors). It is only necessary to switch between red, green and blue at a frequency of less than / 60 s, that is, a frequency exceeding about 1/180 s per color, that is, a short time of less than about 5.6 ms. Also, in the switching of images corresponding to the three primary colors, that is, in the electrical writing on the screen and the response of the liquid crystal, for example, 1/2 of this time is allocated to the electrical writing, and the back in the remaining 1/2 time. If it is assigned as the time to turn on the light, both may be set to about 2.8 ms. For example, 1/4 of the previous time is assigned to electrical writing, and the backlight is turned on for the remaining 3/4 time. If the time is allocated, the former may be about 1.4 ms, and the latter may be 4.2 ms.

従って先に説明したコントローラ７８は図７に示すタイミングチャートに記載の如きタイミングでフロントライト２の各光源７３ａ、７３ｂ、７３ｃを制御して交番光を発生させるとともに、制御回路７７は液晶表示パネル１の必要な位置の画素電極１６７を駆動して必要な画素の液晶を駆動制御する。これによって反射表示状態の場合の表示に必要な位置の画素のカラー表示を行うことができる。 Accordingly, the controller 78 described above controls the light sources 73a, 73b, 73c of the front light 2 to generate alternating light at the timing as shown in the timing chart shown in FIG. 7, and the control circuit 77 controls the liquid crystal display panel 1. The pixel electrode 167 at the required position is driven to drive and control the liquid crystal of the required pixel. As a result, color display of pixels at positions necessary for display in the reflective display state can be performed.

なお、先に説明した構造の液晶表示パネル１において、液晶表示パネル１に入射されて反射される外光、あるいは、フロントライト２から液晶表示パネル１に入射されて反射される照明光は、２度液晶層５０を通過する。ここで画素電極２０が形成されている領域におけるΔｎ・ｄ（リタデーション）の値は３５０〜６００ｎｍの範囲に設定すると、反射表示状態として好ましい範囲となる。 In the liquid crystal display panel 1 having the structure described above, external light incident on the liquid crystal display panel 1 and reflected or illumination light incident on the liquid crystal display panel 1 from the front light 2 and reflected is 2 The liquid crystal layer 50 passes through. Here, if the value of Δn · d (retardation) in the region where the pixel electrode 20 is formed is set in the range of 350 to 600 nm, it becomes a preferable range for the reflective display state.

「第２実施形態」
図８および図９は、本発明に係る液晶表示装置に適用される反射型液晶表示パネルの第３実施形態の構造を示す拡大断面図である。
この第２実施形態の液晶表示パネル２０１は、所謂アクティブマトリックス型と呼ばれるもので、図８と図９に示すように、スイッチング素子が形成された側の基板１０と、対向基板４０と、基板１０、４０の間に挟持された光変調層としての液晶層５０と、基板１０の外側に外側から順に配置された偏光板５１、第１の位相差板５２、第２の位相差板５３を備えて構成されている。基板１０と基板４０の周縁部間にはシール材が介在され、基板１０と基板４０とシール材に囲まれた状態でこれらの基板間に液晶層５０が挟持されている。 “Second Embodiment”
8 and 9 are enlarged sectional views showing the structure of a third embodiment of the reflective liquid crystal display panel applied to the liquid crystal display device according to the present invention.
The liquid crystal display panel 201 according to the second embodiment is a so-called active matrix type. As shown in FIGS. 8 and 9, the substrate 10 on the side where the switching elements are formed, the counter substrate 40, the substrate 10 and the like. , 40, a liquid crystal layer 50 as a light modulation layer, a polarizing plate 51, a first retardation plate 52, and a second retardation plate 53 arranged in order from the outside on the outside of the substrate 10. Configured. A sealing material is interposed between the peripheral portions of the substrate 10 and the substrate 40, and the liquid crystal layer 50 is sandwiched between the substrates 10, 40, and the sealing material.

スイッチング素子側の基板１０は、図８に示すようにガラスやプラスチック等からなる基板本体１１上に（図８では基板本体１１の下面側に、換言すると液晶層側に）、それぞれ図９の行方向（ｘ方向），列方向（ｙ方向）にそれぞれ複数の走査線２６、信号線２５が相互に電気的に絶縁状態で形成され、各走査線２６、信号線２５の交差部近傍にＴＦＴ（スイッチング素子）３０が形成され、各走査線２６、信号線２５とで囲まれた領域に対応するように画素電極２０が形成されている。以下では、基板１０上において、画素電極２０が形成された領域，ＴＦＴ３０が形成された領域，走査線２６及び信号線２５が形成された領域を、それぞれ画素領域、素子領域、配線領域と呼ぶ。 As shown in FIG. 8, the substrate 10 on the switching element side is placed on a substrate main body 11 made of glass, plastic, or the like (in FIG. 8, on the lower surface side of the substrate main body 11, in other words, on the liquid crystal layer side). A plurality of scanning lines 26 and signal lines 25 are formed in an electrically insulated state in the direction (x direction) and the column direction (y direction), respectively, and TFTs ( Switching element) 30 is formed, and the pixel electrode 20 is formed so as to correspond to a region surrounded by the scanning lines 26 and the signal lines 25. Hereinafter, on the substrate 10, a region where the pixel electrode 20 is formed, a region where the TFT 30 is formed, a region where the scanning line 26 and the signal line 25 are formed are referred to as a pixel region, an element region, and a wiring region, respectively.

本実施形態のＴＦＴ３０は逆スタガ型の構造を有し、基板本体１１の最下層部から順にゲート電極１２、ゲート絶縁膜１３、半導体層１４、１５、ソース電極１６及びドレイン電極１７が形成されている。即ち、走査線２６の一部が延出されてゲート電極１２が形成され、これを覆ったゲート絶縁層１３上にゲート電極１２を平面視で跨るようにアイランド状の半導体層１４が形成され、この半導体層１４の両端側の一方に半導体層１５を介してソース電極１６が、他方に半導体層１５を介してドレイン電極１７が形成されている。なお、半導体層１４上にアイランド状の絶縁膜１８が被覆形成され、この絶縁膜１８を介して先のソース電極１６の先端部とドレイン電極１７の先端部が対向されている。この絶縁膜１８は半導体層１４を製造する際にエッチングストッパ層として機能し、半導体層１４を保護するためのものである。 The TFT 30 of this embodiment has an inverted staggered structure, and a gate electrode 12, a gate insulating film 13, semiconductor layers 14 and 15, a source electrode 16 and a drain electrode 17 are formed in order from the lowermost layer portion of the substrate body 11. Yes. That is, a part of the scanning line 26 is extended to form the gate electrode 12, and the island-shaped semiconductor layer 14 is formed on the gate insulating layer 13 covering the gate line 12 so as to straddle the gate electrode 12 in plan view. A source electrode 16 is formed on one end of the semiconductor layer 14 via the semiconductor layer 15, and a drain electrode 17 is formed on the other end via the semiconductor layer 15. Note that an island-shaped insulating film 18 is formed on the semiconductor layer 14 so that the tip of the source electrode 16 and the tip of the drain electrode 17 are opposed to each other with the insulating film 18 interposed therebetween. This insulating film 18 functions as an etching stopper layer when the semiconductor layer 14 is manufactured, and is for protecting the semiconductor layer 14.

基板本体１１には、ガラスの他、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂類や天然樹脂等の絶縁基板を用いることができる。また、これら以外にもステンレス鋼板等の導電性の基板に絶縁層を設け、この絶縁層の上に各種配線や素子等を形成してもよい。
前記ゲート電極１２は、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）等の金属或いはこれら金属を一種類以上含んだＭｏ−Ｗ等の合金からなり、図９に示すように、行方向に配設される走査線２５と一体に形成されている。
前記ゲート絶縁層１３は酸化シリコン（ＳｉＯｘ）や窒化シリコン（ＳｉＮｙ）等のシリコン系の絶縁膜からなり、走査線２６及びゲート電極１２を覆うように基板１１のほぼ全面に形成されている。 In addition to glass, the substrate body 11 can be made of an insulating substrate such as a synthetic resin such as polyvinyl chloride, polyester, or polyethylene terephthalate, or a natural resin. In addition to these, an insulating layer may be provided on a conductive substrate such as a stainless steel plate, and various wirings, elements, and the like may be formed on the insulating layer.
The gate electrode 12 is made of a metal such as aluminum (Al), molybdenum (Mo), tungsten (W), tantalum (Ta), titanium (Ti), copper (Cu), chromium (Cr), or one or more of these metals. As shown in FIG. 9, it is formed integrally with the scanning lines 25 arranged in the row direction.
The gate insulating layer 13 is made of a silicon-based insulating film such as silicon oxide (SiOx) or silicon nitride (SiNy), and is formed on almost the entire surface of the substrate 11 so as to cover the scanning line 26 and the gate electrode 12.

前記半導体層１４は、不純物ドープの行なわれていないアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等からなるｉ型の半導体層であり、ゲート絶縁層１３を介してゲート電極１２と対向する領域がチャネル領域として構成される。
前記ソース電極１６及びドレイン電極１７は、Ａｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｃｒ等の金属及びこれら金属を一種類以上含んだ合金からなり、半導体層１４上に、チャネル領域を挟むように対向して形成されている。また、ソース電極１６は列方向に配設される信号線２５から延出されて形成されている。前記半導体層１４とソース電極１６及びドレイン電極１７との間で良好なオーミック接触を得るために、半導体層１４と各電極１６、１７との間には、リン（Ｐ）等のＶ族元素を高濃度にドープしたｎ型半導体層１５が設けられている。
また、前記ドレイン電極１７はＡｌやＡｇ等の高反射率の金属材料からなる画素電極２０に接続されている。この画素電極２０は、ゲート絶縁層１３上にマトリクス状に複数形成され、本実施形態では走査線２６と信号線２５とによって区画された領域に対応させて一つずつ設けられている。そして、この画素電極２０は、その端辺が走査線２６及び信号線２５に沿うように配されており、ＴＦＴ３０及び走査線２６、信号線２５を除く領域を画素領域とするようになっている。
そして、上述のように構成された基板１１上には絶縁層１９を覆うようにラビング等の所定の配向処理が施されたポリイミド等からなる配向膜２３が形成されている。 The semiconductor layer 14 is an i-type semiconductor layer made of amorphous silicon (a-Si) or the like that is not doped with impurities, and a region facing the gate electrode 12 through the gate insulating layer 13 is configured as a channel region. Is done.
The source electrode 16 and the drain electrode 17 are made of a metal such as Al, Mo, W, Ta, Ti, Cu, Cr, or an alloy containing one or more of these metals, and sandwich the channel region on the semiconductor layer 14. It is formed to face. The source electrode 16 is extended from the signal line 25 arranged in the column direction. In order to obtain a good ohmic contact between the semiconductor layer 14 and the source electrode 16 and the drain electrode 17, a group V element such as phosphorus (P) is interposed between the semiconductor layer 14 and the electrodes 16 and 17. A highly doped n-type semiconductor layer 15 is provided.
The drain electrode 17 is connected to a pixel electrode 20 made of a highly reflective metal material such as Al or Ag. A plurality of pixel electrodes 20 are formed in a matrix on the gate insulating layer 13, and one pixel electrode 20 is provided in correspondence with the region partitioned by the scanning lines 26 and the signal lines 25 in this embodiment. The pixel electrode 20 is arranged so that the end sides thereof are along the scanning line 26 and the signal line 25, and a region excluding the TFT 30, the scanning line 26, and the signal line 25 is a pixel region. .
On the substrate 11 configured as described above, an alignment film 23 made of polyimide or the like that has been subjected to a predetermined alignment process such as rubbing is formed so as to cover the insulating layer 19.

一方、対向基板４０は、ガラスやプラスチック等からなる基板本体４１上に、図８に示す絶縁層３５と対向電極４３が形成されて構成されている。
前記絶縁層３５は、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ベンゾシクロブテンポリマ（ＢＣＢ）等の有機絶縁材料からなる。この有機絶縁層３５は基板本体４１上に比較的厚く積層され、この絶縁層３５の表面側（液晶層側）には少くとも画素領域に対応する位置に、転写型を絶縁層３５表面に圧着する等して形成された複数の凹凸部３６が設けられ、これらの凹凸部３６上には更にＡｌやＡｇ等の高反射率の金属材料からなる反射層３７が形成され、反射層３７にも先の凹凸部３６に合致する形状の凹凸部３８が形成されている。この反射層３７の凹凸部３８により液晶表示パネル２０１に入射した光は一部散乱反射され、より広い観察範囲でより明るい表示が得られるようになっている。 On the other hand, the counter substrate 40 is configured by forming an insulating layer 35 and a counter electrode 43 shown in FIG. 8 on a substrate body 41 made of glass, plastic, or the like.
The insulating layer 35 is made of an organic insulating material such as acrylic resin, polyimide resin, or benzocyclobutene polymer (BCB). The organic insulating layer 35 is laminated relatively thickly on the substrate body 41, and the transfer mold is pressed against the surface of the insulating layer 35 at a position corresponding to the pixel region at least on the surface side (liquid crystal layer side) of the insulating layer 35. A plurality of concavo-convex portions 36 formed by, for example, are provided, and a reflective layer 37 made of a highly reflective metal material such as Al or Ag is further formed on the concavo-convex portions 36. An uneven portion 38 having a shape matching the previous uneven portion 36 is formed. The light incident on the liquid crystal display panel 201 is partially scattered and reflected by the concavo-convex portion 38 of the reflective layer 37 so that a brighter display can be obtained in a wider observation range.

反射層３７の上には絶縁材料からなる平坦化層４２が積層され、この平坦化層４２の上にはＩＴＯやＩＺＯ等の透明な対向電極（共通電極）４３が形成され、更に、対向基板４０の少なくとも表示領域に対応する位置に、所定の配向処理が施されたポリイミド等からなる配向膜４４が形成されている。 A flattening layer 42 made of an insulating material is laminated on the reflective layer 37, and a transparent counter electrode (common electrode) 43 such as ITO or IZO is formed on the flattening layer 42. An alignment film 44 made of polyimide or the like subjected to a predetermined alignment process is formed at a position corresponding to at least the display area 40.

以上の如く構成された液晶表示パネル２０１は先に説明した液晶表示パネル１と同じようにフロントライト２を備えて液晶表示装置として使用され、先に説明した液晶表示装置Ａと同等の作用効果を得ることができる。 The liquid crystal display panel 201 configured as described above includes the front light 2 and is used as a liquid crystal display device in the same manner as the liquid crystal display panel 1 described above, and has the same effects as the liquid crystal display device A described above. Obtainable.

図１は本発明に係る液晶表示装置の全体構成を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a liquid crystal display device according to the present invention. 図２は図１に示す液晶表示装置の拡大断面図であって、図１中ＩＩＩ−ＩＩＩ線に対応する断面図。2 is an enlarged cross-sectional view of the liquid crystal display device shown in FIG. 1, and is a cross-sectional view corresponding to line III-III in FIG. 図３は同液晶表示装置の液晶表示パネル部分の拡大断面図。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a liquid crystal display panel portion of the liquid crystal display device. 図４は同液晶表示パネルの薄膜トランジスタ部分と画素電極部分を示す拡大平面図。FIG. 4 is an enlarged plan view showing a thin film transistor portion and a pixel electrode portion of the liquid crystal display panel. 図５はカラーフィルタを用いた一般的なカラー液晶表示パネルの表示形態を示す説明図。FIG. 5 is an explanatory view showing a display form of a general color liquid crystal display panel using a color filter. 図６は同液晶表示パネルを用いたフィールドシーケンシャル表示形態を示す説明図。FIG. 6 is an explanatory view showing a field sequential display form using the liquid crystal display panel. 図７は同シーケンシャル表示の駆動形態を説明するためのタイミングチャート。FIG. 7 is a timing chart for explaining the driving mode of the sequential display. 本発明に係る第２実施形態の液晶表示パネルを示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows the liquid crystal display panel of 2nd Embodiment which concerns on this invention. 図９は図８に示す液晶表示パネルの薄膜トランジスタ部分と画素電極部分を示す拡大平面図。9 is an enlarged plan view showing a thin film transistor portion and a pixel electrode portion of the liquid crystal display panel shown in FIG.

Explanation of symbols

Ａ…液晶表示装置、１、２…フロントライト、１０、４０…基板、７２…導光板、７２ｃ…反射面（導光手段）、７３…光源、７３ａ、７３ｂ、７３ｃ…発光体（ＬＥＤ）、７７…制御回路、７８…コントローラ。

A ... Liquid crystal display device, 1, 2 ... Front light, 10, 40 ... Substrate, 72 ... Light guide plate, 72c ... Reflecting surface (light guide means), 73 ... Light source, 73a, 73b, 73c ... Light emitter (LED), 77: control circuit, 78: controller.

Claims

A reflective liquid crystal display panel, and a front light disposed on the surface side of the liquid crystal display panel and irradiating light from the surface side of the liquid crystal display panel,
A front-side light source capable of emitting three primary colors in the front light; and a controller that controls the front-side light source to irradiate light from the front-side light source as alternating light on the liquid crystal display panel side, A color liquid crystal display device comprising a control circuit for controlling display of the liquid crystal display panel in synchronization with light.

The front light includes a light emitter composed of LEDs of three primary colors of red, green, and blue, and a light guide unit that is disposed along the liquid crystal display panel and guides light from the light emitter to the liquid crystal display panel side. The color liquid crystal display device according to claim 1, further comprising:

The liquid crystal display panel is a monochrome display type that does not include a color filter, and the monochrome display type liquid crystal display panel selectively reflects incident light of the three primary colors from the front light in a time-sharing manner to perform a reflective color display The color liquid crystal display device according to claim 1, further comprising: