JP2006171500A - Liquid crystal device and electronic appliance - Google Patents
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Description
本発明は、各種情報の表示に用いて好適な液晶装置及び電子機器に関する。 The present invention relates to a liquid crystal device and an electronic apparatus suitable for use in displaying various information.
現在、携帯電話機、携帯情報端末機、PDA(Personal Digital Assistant)等といった電子機器に液晶装置が広く用いられている。例えば、電子機器に関する各種の情報を表示するための表示部に液晶装置が用いられている。そのような液晶装置として、透過型表示及び反射型表示の両方の表示モードを有し、TFD(Thin Film Diode)素子等の二端子型スイッチング素子を備える半透過反射型の液晶装置が知られている。そのような液晶装置では、例えば、相互に対向する2枚の基板のうち一方の基板には反射膜、その上にカラーフィルタ、及びその上方に走査線が夫々形成され、他方の基板にはデータ線、二端子型スイッチング素子及び画素電極が夫々形成され、両基板間に液晶が封入されている。 Currently, liquid crystal devices are widely used in electronic devices such as mobile phones, personal digital assistants, PDAs (Personal Digital Assistants), and the like. For example, a liquid crystal device is used as a display unit for displaying various information related to electronic devices. As such a liquid crystal device, a transflective liquid crystal device having a display mode of both transmissive display and reflective display and having a two-terminal switching element such as a TFD (Thin Film Diode) element is known. Yes. In such a liquid crystal device, for example, a reflective film is formed on one of two substrates facing each other, a color filter is formed on the reflective film, and a scanning line is formed on the reflective film. A line, a two-terminal switching element, and a pixel electrode are formed, and liquid crystal is sealed between both substrates.
かかる液晶装置において反射型表示がなされる場合、液晶装置に入射した外光は、カラーフィルタが形成されている領域を通過して、そのカラーフィルタの下側にある反射膜により反射され、再びカラーフィルタ等を通過して表示画面上に出射する。これにより、所定の色相及び明るさを呈する表示画像が観察者により視認される。そのような半透過反射型の液晶装置の一例が特許文献1に記載されている。
When reflection type display is performed in such a liquid crystal device, the external light incident on the liquid crystal device passes through the region where the color filter is formed, is reflected by the reflective film below the color filter, and is again colored. The light passes through a filter or the like and is emitted on the display screen. Thereby, the display image which shows a predetermined hue and brightness is visually recognized by the observer. An example of such a transflective liquid crystal device is described in
しかしながら、上記の液晶装置は、近年益々高精細化してきており、これにより画素電極の面積が微細化して画素電極の容量が減少し、例えば、コントラストなどの表示品質の低下、焼き付き、歩留まり及び信頼性などの低下を招来する虞がある。 However, the above-mentioned liquid crystal devices have been increasingly refined in recent years, and as a result, the area of the pixel electrode is reduced and the capacity of the pixel electrode is reduced. For example, the display quality such as contrast is deteriorated, burn-in, yield, and reliability. There is a risk of degrading the sex.
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、補助容量を設けることにより画素容量を実質的に大きくして表示品質の低下を防止し、高品位な表示画像を得ることが可能な液晶装置及び電子機器を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above points, and by providing an auxiliary capacitor, it is possible to substantially increase the pixel capacitance to prevent a reduction in display quality and to obtain a high-quality display image. It is an object to provide a liquid crystal device and an electronic device.
本発明の1つの観点では、素子基板と対向基板の間に液晶を備える液晶装置において、前記素子基板は、信号線と、前記信号線に接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子から延出してなる導電膜と、少なくとも前記信号線の一部を覆う絶縁層と、前記絶縁層上に設けられ前記液晶内に入射された光を反射する反射層よりなる第1容量電極と、前記第1容量電極上に設けられた誘電体層と、前記誘電体層上に設けられ、前記導電膜と接続された画素電極よりなる第2容量電極と、を備え、前記第1容量電極は、第2容量電極と平面的に重なっていることを特徴とする液晶装置。 In one aspect of the present invention, in a liquid crystal device including a liquid crystal between an element substrate and a counter substrate, the element substrate includes a signal line, a switching element connected to the signal line, and an extension from the switching element. A first capacitive electrode comprising a conductive film, an insulating layer covering at least a part of the signal line, a reflective layer provided on the insulating layer and reflecting light incident on the liquid crystal, and the first capacitor A dielectric layer provided on the electrode, and a second capacitor electrode formed on the dielectric layer and made of a pixel electrode connected to the conductive film, wherein the first capacitor electrode has a second capacitor A liquid crystal device characterized by overlapping with an electrode in a plane.
上記の液晶装置は、素子基板と対向基板の間に液晶を備えて構成される。素子基板は、信号線(データ線)、TFD(Thin Film Diode)素子などのスイッチング素子、クロム等からなる導電膜、アクリル樹脂等からなる絶縁層、アルミニウム等からなる反射層としての第1容量電極、アクリル樹脂等からなる誘電体層、及びITO等からなる画素電極としての第2容量電極を備えている。スイッチング素子は信号線に電気的に接続されている。導電膜はスイッチング素子から延出してなる。絶縁層は少なくとも信号線の一部を覆っている。反射層よりなる第1容量電極は、絶縁層上に設けられている。ここで、反射層は、光を反射する反射板としての機能と、誘電体層に容量を形成する電極(第1容量電極)としての機能を兼ね備えている。反射層を第1容量電極として機能させるには、例えばドライバICや電源ICなどから反射層に信号を印加することにより実現できる。誘電体層は、絶縁層と同様の材料にて形成されている。画素電極よりなる第2容量電極は、誘電体層上に設けられ、導電膜と電気的に接続されている。以上のように、この液晶装置は、TFD素子などの二端子素子を有するアクティブマトリクス方式の液晶装置である。このような構成を有する液晶装置は、反射層たる第1容量電極を備えているので、その部分において反射型表示を行うことができる。好適な例では、前記絶縁層を、前記反射層上に凹凸を形成する散乱層とすることができる。これにより、反射層上には、その散乱層の凹凸を反映した凹凸が形成される。よって、反射型表示の際に、その反射層において反射された光が適度に散乱される。 The liquid crystal device includes a liquid crystal between an element substrate and a counter substrate. The element substrate is a first capacitor electrode as a switching element such as a signal line (data line) or a TFD (Thin Film Diode) element, a conductive film made of chromium or the like, an insulating layer made of acrylic resin or the like, or a reflective layer made of aluminum or the like. , A dielectric layer made of acrylic resin or the like, and a second capacitor electrode as a pixel electrode made of ITO or the like. The switching element is electrically connected to the signal line. The conductive film extends from the switching element. The insulating layer covers at least part of the signal line. The first capacitor electrode made of the reflective layer is provided on the insulating layer. Here, the reflection layer has a function as a reflection plate that reflects light and a function as an electrode (first capacitance electrode) that forms a capacitor in the dielectric layer. The function of the reflective layer as the first capacitor electrode can be realized by applying a signal to the reflective layer from, for example, a driver IC or a power supply IC. The dielectric layer is formed of the same material as the insulating layer. A second capacitor electrode made of a pixel electrode is provided on the dielectric layer and is electrically connected to the conductive film. As described above, this liquid crystal device is an active matrix liquid crystal device having two-terminal elements such as TFD elements. Since the liquid crystal device having such a configuration includes the first capacitor electrode as a reflective layer, it is possible to perform reflective display in that portion. In a preferred example, the insulating layer can be a scattering layer that forms irregularities on the reflective layer. Thereby, unevenness reflecting the unevenness of the scattering layer is formed on the reflective layer. Therefore, in the reflective display, the light reflected by the reflective layer is appropriately scattered.
特に、この液晶装置では、第1容量電極が第2容量電極と平面的に重なっている。このため、この液晶装置の駆動時に、ドライバICや電源ICなどから第1容量電極たる反射層に対して信号を印加することにより、誘電体層において補助容量が形成される。よって、この液晶装置では、第2容量電極と液晶の間に形成される画素容量に補助容量が付加されるので、その分、画素容量を実質的に増加することができる。 In particular, in this liquid crystal device, the first capacitor electrode overlaps the second capacitor electrode in a planar manner. For this reason, when the liquid crystal device is driven, an auxiliary capacitor is formed in the dielectric layer by applying a signal from the driver IC, the power supply IC, or the like to the reflective layer as the first capacitor electrode. Therefore, in this liquid crystal device, since the auxiliary capacitance is added to the pixel capacitance formed between the second capacitance electrode and the liquid crystal, the pixel capacitance can be substantially increased accordingly.
好適な例では、前記素子基板は、サブ画素領域内において前記反射層が形成された反射領域に隣接する位置に透過領域を有し、前記画素電極は前記透過領域に形成されている。これにより、サブ画素内の透過領域において透過型表示を行うことができる。また、前記誘電体層を、前記反射領域に対応する前記液晶の層厚と前記透過領域に対応する前記液晶の層厚を変える液晶層厚調整層(マルチギャップ層)とすることができる。これにより、透過型表示及び反射型表示の双方において表示性能を向上させることができる。 In a preferred example, the element substrate has a transmission region at a position adjacent to the reflection region where the reflection layer is formed in the sub-pixel region, and the pixel electrode is formed in the transmission region. Thereby, transmissive display can be performed in the transmissive region in the sub-pixel. The dielectric layer may be a liquid crystal layer thickness adjusting layer (multi-gap layer) that changes a layer thickness of the liquid crystal corresponding to the reflective region and a layer thickness of the liquid crystal corresponding to the transmissive region. Thereby, display performance can be improved in both transmissive display and reflective display.
上記の液晶装置の一態様では、前記対向基板には走査線が設けられており、前記走査線は前記第1容量電極に接続されている。 In one embodiment of the above liquid crystal device, a scanning line is provided on the counter substrate, and the scanning line is connected to the first capacitor electrode.
この態様によれば、第1容量電極たる反射層は、対向基板に形成された走査線と電気的に接続されている。よって、この液晶装置の駆動時に、ドライバICや電源ICから第1容量電極たる反射層と、走査電極に対して夫々同一の電位を印加することができる。これにより、誘電体層において補助容量が形成され、画素容量を実質的に増加することができる。 According to this aspect, the reflective layer serving as the first capacitor electrode is electrically connected to the scanning line formed on the counter substrate. Therefore, when the liquid crystal device is driven, the same potential can be applied from the driver IC or power supply IC to the reflective layer as the first capacitor electrode and the scanning electrode. Thereby, an auxiliary capacitor is formed in the dielectric layer, and the pixel capacitance can be substantially increased.
本発明の他の観点では、素子基板と対向基板の間に液晶を備える液晶装置において、前記素子基板は、信号線及び走査線と、前記信号線と前記走査線の交点に対応して設けられたスイッチング素子と、前記スイッチング素子から延出してなる導電膜と、少なくとも信号線若しくは走査線の一部を覆う絶縁層と、前記絶縁層上に設けられ前記液晶内に入射された光を反射する反射層よりなる第1容量電極と、前記第1容量電極上に設けられた誘電体層と、前記誘電体層上に設けられ、前記導電膜と接続された画素電極よりなる第2容量電極と、を備え、前記第1容量電極は、第2容量電極と平面的に重なっている。 In another aspect of the present invention, in a liquid crystal device including a liquid crystal between an element substrate and a counter substrate, the element substrate is provided corresponding to a signal line and a scanning line, and an intersection of the signal line and the scanning line. A switching element, a conductive film extending from the switching element, an insulating layer covering at least a part of the signal line or the scanning line, and reflecting light incident on the liquid crystal provided on the insulating layer A first capacitor electrode made of a reflective layer; a dielectric layer provided on the first capacitor electrode; a second capacitor electrode made of a pixel electrode provided on the dielectric layer and connected to the conductive film; The first capacitor electrode overlaps the second capacitor electrode in a plan view.
上記の液晶装置では、素子基板と対向基板の間に液晶を備えて構成される。素子基板は、信号線(データ線)及び走査線、TFT(Thin Film Transistor)素子などのスイッチング素子、クロム等からなる導電膜、アクリル樹脂等からなる絶縁層、アルミニウム等からなる反射層としての第1容量電極、アクリル樹脂等からなる誘電体層、及びITO等からなる画素電極としての第2容量電極を備えている。スイッチング素子は信号線と走査線の交点に対して設けられている。導電膜はスイッチング素子から延出してなる。絶縁層は少なくとも信号線若しくは走査線の一部を覆っている。反射層よりなる第1容量電極は、絶縁層上に設けられている。ここで、反射層は、光を反射する反射板としての機能と、誘電体層に容量を形成する電極(第1容量電極)としての機能を兼ね備えている。反射層を第1容量電極として機能させるには、例えばドライバICや電源ICなどから反射層に信号を印加することにより実現できる。誘電体層は、絶縁層と同様の材料にて形成されている。画素電極よりなる第2容量電極は、誘電体層上に設けられ、導電膜と電気的に接続されている。以上のように、この液晶装置は、TFT素子などの三端子素子を有するアクティブマトリクス方式の液晶装置である。このような構成を有する液晶装置は、反射層たる第1容量電極を備えているので、その部分において反射型表示を行うことができる。好適な例では、前記絶縁層を、前記反射層上に凹凸を形成する散乱層とすることができる。これにより、反射層上には、その散乱層の凹凸を反映した凹凸が形成される。よって、反射型表示の際に、その反射層において反射された光が適度に散乱される。 The above-described liquid crystal device includes a liquid crystal between an element substrate and a counter substrate. The element substrate is a signal line (data line) and scanning line, a switching element such as a TFT (Thin Film Transistor) element, a conductive film made of chromium or the like, an insulating layer made of acrylic resin or the like, and a reflective layer made of aluminum or the like. A first capacitor electrode, a dielectric layer made of acrylic resin or the like, and a second capacitor electrode as a pixel electrode made of ITO or the like are provided. The switching element is provided at the intersection of the signal line and the scanning line. The conductive film extends from the switching element. The insulating layer covers at least part of the signal line or the scanning line. The first capacitor electrode made of the reflective layer is provided on the insulating layer. Here, the reflection layer has a function as a reflection plate that reflects light and a function as an electrode (first capacitance electrode) that forms a capacitor in the dielectric layer. The function of the reflective layer as the first capacitor electrode can be realized by applying a signal to the reflective layer from, for example, a driver IC or a power supply IC. The dielectric layer is formed of the same material as the insulating layer. A second capacitor electrode made of a pixel electrode is provided on the dielectric layer and is electrically connected to the conductive film. As described above, this liquid crystal device is an active matrix liquid crystal device having three terminal elements such as TFT elements. Since the liquid crystal device having such a configuration includes the first capacitor electrode as a reflective layer, it is possible to perform reflective display in that portion. In a preferred example, the insulating layer can be a scattering layer that forms irregularities on the reflective layer. Thereby, unevenness reflecting the unevenness of the scattering layer is formed on the reflective layer. Therefore, in the reflective display, the light reflected by the reflective layer is appropriately scattered.
特に、この液晶装置では、第1容量電極が第2容量電極と平面的に重なっている。このため、この液晶装置の駆動時に、ドライバICや電源ICなどから第1容量電極たる反射層に対して信号を印加することにより、誘電体層において補助容量が形成される。よって、この液晶装置では、第2容量電極と液晶の間に形成される画素容量に補助容量が付加されるので、その分、画素容量を実質的に増加することができる。 In particular, in this liquid crystal device, the first capacitor electrode overlaps the second capacitor electrode in a planar manner. For this reason, when the liquid crystal device is driven, an auxiliary capacitor is formed in the dielectric layer by applying a signal from the driver IC, the power supply IC, or the like to the reflective layer as the first capacitor electrode. Therefore, in this liquid crystal device, since the auxiliary capacitance is added to the pixel capacitance formed between the second capacitance electrode and the liquid crystal, the pixel capacitance can be substantially increased accordingly.
好適な例では、前記素子基板は、サブ画素領域内において前記反射層が形成された反射領域に隣接する位置に透過領域を有し、前記画素電極は前記透過領域に形成されている。これにより、サブ画素内の透過領域において透過型表示を行うことができる。また、前記誘電体層を、前記反射領域に対応する前記液晶の層厚と前記透過領域に対応する前記液晶の層厚を変える液晶層厚調整層(マルチギャップ層)とすることができる。これにより、透過型表示及び反射型表示の双方において表示性能を向上させることができる。 In a preferred example, the element substrate has a transmission region at a position adjacent to the reflection region where the reflection layer is formed in the sub-pixel region, and the pixel electrode is formed in the transmission region. Thereby, transmissive display can be performed in the transmissive region in the sub-pixel. The dielectric layer may be a liquid crystal layer thickness adjusting layer (multi-gap layer) that changes a layer thickness of the liquid crystal corresponding to the reflective region and a layer thickness of the liquid crystal corresponding to the transmissive region. Thereby, display performance can be improved in both transmissive display and reflective display.
上記の液晶装置の一態様では、前記対向基板には対向電極が設けられており、前記対向電極は前記第1容量電極に接続されている。 In one mode of the above liquid crystal device, the counter substrate is provided with a counter electrode, and the counter electrode is connected to the first capacitor electrode.
この態様によれば、第1容量電極たる反射層は、対向基板に形成された対向電極と電気的に接続されている。よって、この液晶装置の駆動時に、ドライバICや電源ICから第1容量電極たる反射層と、対向電極に対して夫々同一の電位を印加することができる。これにより、誘電体層において補助容量が形成され、画素容量を実質的に増加することができる。 According to this aspect, the reflective layer as the first capacitor electrode is electrically connected to the counter electrode formed on the counter substrate. Therefore, when the liquid crystal device is driven, the same potential can be applied from the driver IC or power supply IC to the reflective layer as the first capacitor electrode and the counter electrode. Thereby, an auxiliary capacitor is formed in the dielectric layer, and the pixel capacitance can be substantially increased.
本発明の他の観点では、配線を有する素子基板と走査電極を有する対向基板とを備え、前記素子基板と前記対向基板の間に液晶を備える液晶装置において、前記素子基板は、スイッチング素子と、前記スイッチング素子と接続された導電膜と、前記導電膜の一部及び前記スイッチング素子を覆うように形成された絶縁層と、前記絶縁層の一部上に形成された反射層よりなる第1容量電極と、前記導電膜の一部、前記絶縁層及び前記反射層を覆うように形成された誘電体層と、前記誘電体層上に形成された画素電極よりなる第2容量電極と、を備え、前記画素電極は、前記導電膜の前記絶縁層及び前記誘電体層により覆われていないコンタクト部に接続されており、前記反射層は前記走査電極の延在する方向と同方向に延在していると共に、前記反射層の一端側は、上下導通部において前記配線及び前記走査電極に電気的に接続されており、前記第1容量電極は、第2容量電極と平面的に重なっている。 In another aspect of the present invention, a liquid crystal device including an element substrate having wiring and a counter substrate having a scanning electrode, and having a liquid crystal between the element substrate and the counter substrate, the element substrate includes a switching element, A first capacitor comprising a conductive film connected to the switching element, an insulating layer formed so as to cover a part of the conductive film and the switching element, and a reflective layer formed on a part of the insulating layer An electrode, a dielectric layer formed so as to cover a part of the conductive film, the insulating layer, and the reflective layer, and a second capacitor electrode formed of a pixel electrode formed on the dielectric layer. The pixel electrode is connected to a contact portion that is not covered by the insulating layer and the dielectric layer of the conductive film, and the reflective layer extends in the same direction as the scanning electrode extends. And before One end of the reflective layer, the vertical conducting portion is electrically connected to the wiring and the scanning electrode, the first capacitor electrode overlaps the second capacitor electrode in a plan view.
上記の液晶装置は、配線(引き回し配線)を有する素子基板と、走査電極を有する対向電極とを備え、両基板間に液晶を備えて構成される。素子基板は、TFD素子等のスイッチング素子、導電膜、絶縁層、反射層よりなる第1容量電極、誘電体層及び画素電極よりなる第2容量電極を備えている。絶縁層は、導電膜の一部上及びスイッチング素子を覆うように形成されている。絶縁層の材料としては、例えばアクリル樹脂等の絶縁性及び透明性を有する材料が好ましい。第1容量電極たる反射層は絶縁層の一部上に形成されている。反射層の材料としては、例えばアルミニウムなどの材料が好ましい。誘電体層は、導電膜の一部、絶縁層、反射層を覆うように形成されている。誘電体層の材料としては、例えばアクリル樹脂等の絶縁性及び透明性を有する材料が好ましい。第2容量電極たる画素電極は、誘電体層上に形成されている。画素電極の材料としては、例えばITOなどの透明性を有する材料が好適である。この画素電極は、導電膜の絶縁層及び誘電体層により覆われていないコンタクト部に接続されており、スイッチング素子と電気的に接続されている。以上のように、この液晶装置は、TFD素子などの二端子素子を有するアクティブマトリクス方式の液晶装置である。 The liquid crystal device includes an element substrate having wiring (leading wiring) and a counter electrode having a scanning electrode, and includes a liquid crystal between both substrates. The element substrate includes a switching element such as a TFD element, a first capacitor electrode including a conductive film, an insulating layer, and a reflective layer, and a second capacitor electrode including a dielectric layer and a pixel electrode. The insulating layer is formed so as to cover a part of the conductive film and the switching element. As a material of the insulating layer, for example, an insulating and transparent material such as an acrylic resin is preferable. The reflective layer serving as the first capacitor electrode is formed on a part of the insulating layer. As the material of the reflective layer, for example, a material such as aluminum is preferable. The dielectric layer is formed so as to cover a part of the conductive film, the insulating layer, and the reflective layer. As a material of the dielectric layer, for example, a material having insulation and transparency such as acrylic resin is preferable. The pixel electrode as the second capacitor electrode is formed on the dielectric layer. As a material for the pixel electrode, a transparent material such as ITO is suitable. The pixel electrode is connected to a contact portion that is not covered with the insulating layer and the dielectric layer of the conductive film, and is electrically connected to the switching element. As described above, this liquid crystal device is an active matrix liquid crystal device having two-terminal elements such as TFD elements.
このような構成を有する液晶装置では、反射層は走査電極の延在する方向と同方向に延在している。前記反射層は前記走査電極と略平行に形成するのが好ましい。そして、その反射層の一端側は、上下導通部において配線及び走査電極に電気的に接続されており、第1容量電極は、第2容量電極と平面的に重なっている。また、好適な例では、この液晶装置は、前記配線を通じて前記反射層及び前記走査電極に対して同一の電位(走査信号)を印加する駆動回路(ドライバIC)を備えている。 In the liquid crystal device having such a configuration, the reflective layer extends in the same direction as the scanning electrode extends. The reflective layer is preferably formed substantially parallel to the scan electrode. One end side of the reflective layer is electrically connected to the wiring and the scan electrode in the vertical conduction portion, and the first capacitor electrode overlaps the second capacitor electrode in a plane. In a preferred example, the liquid crystal device includes a drive circuit (driver IC) that applies the same potential (scanning signal) to the reflective layer and the scanning electrode through the wiring.
したがって、この液晶装置の駆動時に、駆動回路から配線を介し、第1容量電極たる反射層と走査電極に対して同一の電位を印加することができる。これにより、第2容量電極たる画素電極と、第1容量電極たる反射層の間に位置する誘電体層に補助容量が形成される。即ち、反射層は、光を反射する反射板としての機能と、補助容量を形成する電極(第1容量電極)としての機能を兼ね備えている。よって、この液晶装置では、第2容量電極と液晶との間に形成される画素容量に補助容量が付加されるため、その分、画素容量を実質的に増加することができる。ここで、画素容量に対する補助容量の大きさは、一般的な静電容量の式に基づき、例えば反射層の面積や、誘電体層の誘電率及び厚さ等を適宜変えることにより調整することができる。これにより、設計仕様に応じて、画素容量と補助容量を夫々所望の関係に設定することができる。 Therefore, at the time of driving the liquid crystal device, the same potential can be applied from the drive circuit to the reflective layer serving as the first capacitor electrode and the scan electrode via the wiring. Thereby, an auxiliary capacitor is formed in the dielectric layer located between the pixel electrode as the second capacitor electrode and the reflective layer as the first capacitor electrode. That is, the reflection layer has a function as a reflection plate that reflects light and a function as an electrode that forms an auxiliary capacitance (first capacitance electrode). Therefore, in this liquid crystal device, since the auxiliary capacitance is added to the pixel capacitance formed between the second capacitance electrode and the liquid crystal, the pixel capacitance can be substantially increased accordingly. Here, the size of the auxiliary capacitance with respect to the pixel capacitance can be adjusted by appropriately changing, for example, the area of the reflective layer, the dielectric constant and thickness of the dielectric layer, based on a general capacitance equation. it can. Thereby, the pixel capacitance and the auxiliary capacitance can be set in a desired relationship according to the design specification.
ところで、近年の高精細パネルを有する液晶装置では、所望する表示画像を得るために誘電率の高い液晶を用いたり、或いは素子基板と対向基板の間隔(セルギャップ)を小さくしたりする等の対策を施している。しかし、誘電率の高い液晶を用いた液晶装置では、同じ画像を表示し続けると、いわゆる焼き付きという表示欠陥が生じることがある。 By the way, in a liquid crystal device having a recent high-definition panel, measures such as using a liquid crystal having a high dielectric constant to obtain a desired display image, or reducing a distance (cell gap) between an element substrate and a counter substrate, etc. Has been given. However, in a liquid crystal device using a liquid crystal with a high dielectric constant, a so-called burn-in display defect may occur if the same image is continuously displayed.
この点、この液晶装置では、上記のように補助容量が付加された分、画素容量が実質的に大きくなっている。このため、この液晶装置では、設計仕様に応じて、画素容量と補助容量の合計容量を低減させることなく、その両者の配分を変えることにより当該画素容量を小さくすることができる。換言すれば、この液晶装置では、誘電率の低い液晶を用いたり、或いはセルギャップを大きくすることができる。これにより、焼き付きなどの表示欠陥が生じるのを防止でき、歩留まりの向上を図ることができる。 In this respect, in this liquid crystal device, the pixel capacitance is substantially increased by the amount of addition of the auxiliary capacitance as described above. For this reason, in this liquid crystal device, the pixel capacity can be reduced by changing the distribution of the two without changing the total capacity of the pixel capacity and the auxiliary capacity according to the design specifications. In other words, in this liquid crystal device, a liquid crystal having a low dielectric constant can be used, or the cell gap can be increased. As a result, display defects such as burn-in can be prevented, and the yield can be improved.
また、一般的な液晶装置では、遮光性を有するクロム膜又はタンタル膜等を用いて補助容量を形成している。これに対し、この液晶装置では、透明性を有する画素電極と反射層の間に位置する、透明性を有する誘電体層において補助容量を形成するようにしている。よって、その位置は非表示領域となることはなく、その位置において適切に反射型表示をすることができる。これにより、開口率の低下を防止できる。 Further, in a general liquid crystal device, a storage capacitor is formed using a chromium film or a tantalum film having a light shielding property. On the other hand, in this liquid crystal device, an auxiliary capacitance is formed in a transparent dielectric layer positioned between the transparent pixel electrode and the reflective layer. Therefore, the position does not become a non-display area, and the reflective display can be appropriately performed at the position. Thereby, the fall of an aperture ratio can be prevented.
好適な例では、前記上下導通部は、例えば複数の金属粒子などの導通部材を有し、前記反射層と前記走査電極とを前記導通部材を介して電気的に接続することができる。また、前記導通部材と前記反射層の間には、例えばITO(Indium-Tin Oxide)などからなる他の導電膜を設けることができる。さらに、より一層、反射層と他の導電膜と上下導通を図るために、反射層と導電膜との間に導電性を有する層間膜、例えばモリブデンタングステンなどを介在させてもよい。また、その目的を達するため、これに代えて、他の導電膜は反射層と反応し難い材料、例えばIZO(indium zinc oxide)にて形成するか、その逆に反射層は他の導電膜と反応し難い材料にて形成するようにしても構わない。 In a preferred example, the vertical conduction part has a conduction member such as a plurality of metal particles, for example, and can electrically connect the reflective layer and the scan electrode via the conduction member. Further, another conductive film made of, for example, ITO (Indium-Tin Oxide) can be provided between the conductive member and the reflective layer. Furthermore, in order to further improve the vertical conduction between the reflective layer and another conductive film, an interlayer film having conductivity, such as molybdenum tungsten, may be interposed between the reflective layer and the conductive film. In order to achieve the purpose, instead of this, the other conductive film is formed of a material that does not easily react with the reflective layer, for example, IZO (indium zinc oxide), or vice versa. You may make it form with the material which does not react easily.
上記の液晶装置の一態様では、前記素子基板は、サブ画素領域内において前記反射層が形成された反射領域に隣接する位置に透過領域を有し、前記画素電極は前記透過領域に形成されている。これにより、サブ画素内の透過領域において透過型表示を行うことができる。 In one aspect of the liquid crystal device, the element substrate has a transmission region at a position adjacent to the reflection region in which the reflection layer is formed in the sub-pixel region, and the pixel electrode is formed in the transmission region. Yes. Thereby, transmissive display can be performed in the transmissive region in the sub-pixel.
好適な例では、前記画素電極の各々はサブ画素領域内に形成されており、前記サブ画素領域は反射領域と透過領域を有し、前記反射層は前記走査電極の延在方向に列をなす複数の前記画素電極の各反射領域を横断するように延在している。 In a preferred example, each of the pixel electrodes is formed in a sub-pixel region, the sub-pixel region has a reflective region and a transmissive region, and the reflective layer forms a column in the extending direction of the scan electrode. The plurality of pixel electrodes extend so as to traverse each reflective region.
この態様によれば、画素電極の各々はサブ画素領域内に形成されている。サブ画素領域は反射領域と透過領域を有しているので、反射領域において反射型表示を、透過領域において透過型表示を夫々行うことができる。この態様では、反射層を走査電極の延在方向に列をなす複数の画素電極の各反射領域を横断するように延在させることができる。 According to this aspect, each of the pixel electrodes is formed in the sub-pixel region. Since the sub-pixel region has a reflective region and a transmissive region, reflective display can be performed in the reflective region, and transmissive display can be performed in the transmissive region. In this aspect, the reflective layer can be extended so as to traverse each reflective region of the plurality of pixel electrodes forming a column in the extending direction of the scan electrode.
好適な例では、前記絶縁層を、前記反射層上に凹凸を形成する散乱層とすることができる。これにより、反射層上には、その散乱層の凹凸を反映した凹凸が形成される。よって、その反射層において反射された光が適度に散乱される。また、この態様において、また、前記誘電体層を、前記反射領域に対応する前記液晶の層厚と前記透過領域に対応する前記液晶の層厚を変える液晶層厚調整層(マルチギャップ層)とすることができる。これにより、透過型表示及び反射型表示の双方において表示性能を向上させることができる。 In a preferred example, the insulating layer can be a scattering layer that forms irregularities on the reflective layer. Thereby, unevenness reflecting the unevenness of the scattering layer is formed on the reflective layer. Therefore, the light reflected by the reflective layer is scattered appropriately. In this aspect, the dielectric layer may include a liquid crystal layer thickness adjusting layer (multi-gap layer) that changes a layer thickness of the liquid crystal corresponding to the reflective region and a layer thickness of the liquid crystal corresponding to the transmissive region. can do. Thereby, display performance can be improved in both transmissive display and reflective display.
また、上記の液晶装置を表示部として備える電子機器を構成することができる。 In addition, an electronic device including the above liquid crystal device as a display portion can be formed.
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。尚、以下の実施形態は、本発明を液晶表示装置に適用したものである。本発明の実施形態は、反射コントラストの向上等を図るため、素子基板側に、主として、反射層、その上にオーバーコート層及びその上に画素電極を夫々形成する一方、カラーフィルタ基板側にストライプ状の走査電極及び着色層等を形成し、反射層と着色層とを分離した構成にする。そのような構成を前提とし、本実施形態では、特に、反射層を、走査電極の延在方向に延在するように且つその走査電極と略平行になるように形成して、その反射層の一端側と走査電極の一端側とをシール部材内の導通部材にて電気的に接続する。そして、その液晶表示装置の駆動時に、当該反射層と当該走査電極とに同一の電位を印加することにより、画素電極と反射層の間にオーバーコート層を誘電体とする補助容量を形成する。これにより、画素電極の容量を実質的に大きくして、表示品位の低下が生じるのを防止する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following embodiments, the present invention is applied to a liquid crystal display device. In the embodiment of the present invention, in order to improve reflection contrast, a reflective layer, an overcoat layer thereon, and a pixel electrode are formed on the element substrate side, while stripes are formed on the color filter substrate side. A scanning electrode and a colored layer are formed, and the reflective layer and the colored layer are separated. Based on such a configuration, in the present embodiment, in particular, the reflective layer is formed so as to extend in the extending direction of the scan electrode and to be substantially parallel to the scan electrode. One end side and one end side of the scanning electrode are electrically connected by a conducting member in the seal member. Then, when the liquid crystal display device is driven, the same potential is applied to the reflection layer and the scan electrode, thereby forming an auxiliary capacitor having an overcoat layer as a dielectric between the pixel electrode and the reflection layer. As a result, the capacitance of the pixel electrode is substantially increased to prevent display quality from deteriorating.
[液晶表示装置の構成]
まず、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の構成について説明する。図1は、本発明の液晶表示装置100の概略構成を模式的に示す平面図である。図1では、主として、液晶表示装置100の電極及び配線の構成を平面図として示している。ここに、本発明の液晶表示装置100は、TFD素子を用いたアクティブマトリクス駆動方式であって、半透過反射型の液晶表示装置である。また、本発明の液晶表示装置100は、反射表示領域の液晶層の厚さが透過表示領域の液晶層の厚さよりも小さく設定され、透過型表示及び反射型表示の双方において表示性能を向上させることが可能な、いわゆるマルチギャップ構造を有する液晶表示装置である。さらに、本発明の液晶表示装置は、画素電極とデータ線及びTFD素子とが樹脂散乱層にて絶縁された、いわゆるオーバーレイヤー構造を有する液晶表示装置である。
[Configuration of liquid crystal display device]
First, the configuration of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a plan view schematically showing a schematic configuration of a liquid
図2は、図1の液晶表示装置100において、1つの横列をなす複数の画素電極の反射表示領域を通る切断線A−A’に沿った概略断面図である。図3は、図1の液晶表示装置100において、1つの横列をなす複数の画素電極の透過表示領域を通る切断線B−B’に沿った概略断面図を示す。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along a cutting line A-A ′ passing through the reflective display region of a plurality of pixel electrodes in one row in the liquid
まず、図2を参照して、画素電極10の反射表示領域を通る切断線A−A’に沿った液晶表示装置100の断面構成について説明し、続いて、図3を参照して、画素電極10の透過表示領域を通る切断線B−B’に沿った液晶表示装置100の断面構成について説明する。そして、その後、液晶表示装置100の電極及び配線の構成について説明する。
First, a cross-sectional configuration of the liquid
図2において、液晶表示装置100は、素子基板91と、その素子基板91に対向して配置されるカラーフィルタ基板92とが枠状のシール部材3を介して貼り合わされ、内部に液晶が封入されて液晶層4が形成されてなる。好適な例では、液晶層4の誘電率は、例えば、約6程度に設定することができる。この枠状のシール部材3には、複数の金属粒子などの導通部材7が混入されている。
In FIG. 2, the liquid
下側基板1の内面上には、適宜の間隔をおいてデータ線32が、また、サブ画素領域SG毎にTFD素子21が夫々形成されている。下側基板1、データ線32及びTFD素子21の内面上には、表面上に微細な凹凸を有する樹脂散乱層25が形成されている。樹脂散乱層25の材料としては、アクリル樹脂などの絶縁性を有し且つ透光性を有する材料が好ましい。樹脂散乱層25等の内面上には、データ線32の延在する方向と略直交する方向に延在する、略ストライプ状の反射層5が形成されている。反射層5の一端側(以下、「接続部5x」とも呼ぶ)は、シール部材3内まで延在しており、後述する走査線31の接続部31xと重なり合っている。このため、反射層5は、走査線31と電気的に接続されている。一方、反射層5の他端側は、有効表示領域Vと額縁領域38の境界部分まで延在している。反射層5には樹脂散乱層25の微細な凹凸が反映されており、反射層5の内面上には微細な凹凸が形成されている。反射層5は、アルミニウム、アルミニウム合金、銀合金等の薄膜により形成することができる。また、シール部材3内に位置する反射層5の接続部5x上には、画素電極10と同一の工程にて形成される、ITOからなる導電膜9が形成されている。
On the inner surface of the
樹脂散乱層25及び反射層5の内面上には、樹脂散乱層25と略同様の材料からなるオーバーコート層26(誘電体層)が形成されている。好適な例では、オーバーコート層26の誘電率は約3程度に設定することができる。このオーバーコート層26は、液晶表示装置100の製造工程中に使用される薬剤等による腐食や汚染から反射層5などを保護する機能を有する。オーバーコート層26の内面上には、サブ画素領域SG毎に画素電極10が形成されている。画素電極10等の内面上には、配向膜(図示略)が形成されている。
On the inner surfaces of the
また、下側基板1の内面上の左右周縁部には走査線31(配線又は引き回し配線)が形成されている。走査線31の一端部はシール部材3内まで延在しており、その走査線31の一端部(接続部31x)はシール部材3内に位置する反射層5及び導電膜9を介して導通部材7と電気的に接続されている。
Further, scanning lines 31 (wiring or routing wiring) are formed on the left and right peripheral edge portions on the inner surface of the
一方、上側基板2の内面上であって且つ画素電極10と対向する位置には、サブ画素領域SG毎にR、G、Bの三色のいずれかからなる着色層6R、6G、及び6Bが形成されている。着色層6R、6G及び6Bによりカラーフィルタが構成される。画素Gは、R、G、Bのサブ画素から構成されるカラー1画素分の領域を示している。なお、以下の説明において、色を問わずに着色層を特定する場合は単に「着色層6」と記し、色を区別して着色層を特定する場合は「着色層6R」などと記す。
On the other hand, at the position on the inner surface of the
また、各サブ画素領域SGの間には、隣接するサブ画素領域SGを隔て、一方のサブ画素領域SGから他方のサブ画素領域SGへの光の混入を防止するため黒色遮光層BMが形成されている。この黒色遮光層BMは、黒色の樹脂材料、例えば黒色の顔料を樹脂中に分散させたもの等を用いることが可能である。なお、本発明では、これに代えて、R、G、Bの着色層が相互に重ね合わされて形成された重ね遮光層(図示略)を用いてもよい。 Further, a black light-shielding layer BM is formed between the sub-pixel regions SG so as to prevent light from being mixed from one sub-pixel region SG to the other sub-pixel region SG with the adjacent sub-pixel region SG being separated. ing. The black light shielding layer BM can be made of a black resin material, for example, a black pigment dispersed in a resin. In the present invention, instead of this, an overlapping light shielding layer (not shown) formed by overlapping R, G, and B colored layers may be used.
着色層6及び黒色遮光層BMの内面上には、アクリル樹脂等からなるオーバーコート層18が形成されている。このオーバーコート層18は、液晶表示装置100の製造工程中に使用される薬剤等による腐食や汚染から、着色層6等を保護する機能を有する。オーバーコート層18の内面上には、ストライプ状の形状をなすITOなどからなる透明電極(走査電極)8が形成されている。走査電極8は、反射層5の延在する方向と同方向に延在している。この走査電極8の一端はシール部材3内に延在しており、そのシール部材3内の導通部材7と電気的に接続されている。
An
走査電極8の内面上には、配向膜(図示略)が形成されている。また、走査電極8の内面上には、フォトリソグラフィー等の方法にて形成され、柱状の形状をなすフォトスペーサ27が形成されている。フォトスペーサ27は、反射表示領域における液晶層4の厚さを一定の厚さD1に保持している。フォトスペーサの材料としては、例えば、アクリル膜、ポリイミド膜のような感光性を有する熱硬化型の樹脂材料や、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜等の無機材料からなるものが好ましい。
An alignment film (not shown) is formed on the inner surface of the
下側基板1の外面上には、位相差板(1/4波長板)13及び偏光板14が配置されており、上側基板2の外面上には、位相差板(1/4波長板)11及び偏光板12が配置されている。また、偏光板14の下側には、バックライト15が配置されている。バックライト15は、例えば、LED(Light Emitting Diode)等といった点状光源や、冷陰極蛍光管等といった線状光源と導光板を組み合わせたものなどが好適である。
A retardation plate (¼ wavelength plate) 13 and a
カラーフィルタ基板92の走査電極8(走査線)と素子基板91の反射層5とは、各々シール部材3内に位置する導電膜9及び導通部材7を介して上下導通している。
The scanning electrode 8 (scanning line) of the
さて、本実施形態の液晶表示装置100において反射型表示がなされる場合、液晶表示装置100に入射した外光は、図2に示す経路Rに沿って進行する。つまり、液晶表示装置100に入射した外光は、反射層5によって反射され観察者に至る。この場合、その外光は、着色層6、画素電極10及びオーバーコート層26等が形成されている領域を通過して、そのオーバーコート層26の下側にある反射層5により反射され、再度オーバーコート層26、画素電極10及び着色層6等を通過することによって所定の色相及び明るさを呈する。こうして、所望のカラー表示画像が観察者により視認される。
Now, when reflective display is performed in the liquid
次に、図3を参照して、画素電極10の透過表示領域を通る直線B−B’に沿った液晶表示装置100の断面構成について説明する。なお、以下において、図2と同様の構成の部分については説明を省略又は簡略化する。
Next, a cross-sectional configuration of the liquid
図3において、下側基板1の内面上には、適宜の間隔を置いてデータ線32が形成されている。また、データ線32の左右周縁部付近に位置する下側基板1の内面上、及びデータ線32の内面上には、樹脂散乱層25が形成されている。このため、データ線32は樹脂散乱層25にて覆われている。さらに、下側基板1の内面上には、サブ画素SG毎に画素電極10が形成されていると共に、画素電極10の左右周縁部は、樹脂散乱層25の左右周縁部の内面上に形成されている。このため、画素電極10とデータ線32とは樹脂散乱層25にて絶縁されている。なお、下側基板1に形成又は実装されるその他の構成要素は図2と同様であり、その説明を省略する。
In FIG. 3,
一方、上側基板2の内面上であって且つ画素電極10と対向する位置には、サブ画素領域SG毎に着色層6R、6G、及び6Bが形成されている。各サブ画素領域SGの間であって且つデータ線32と対向する位置には、黒色遮光層BMが形成されている。着色層6及び黒色遮光層BMの内面上には、アクリル樹脂等からなるオーバーコート層18が形成されている。オーバーコート層18の内面上には、走査電極8が形成されている。なお、上側基板2に形成されるその他の構成要素は図2と同様であり、その説明を省略する。
On the other hand,
さて、本発明の液晶表示装置100において透過型表示がなされる場合、バックライト15から出射した照明光は、図3に示す経路Tに沿って進行し、画素電極10及び着色層6等を通過して観察者に至る。この場合、その照明光は、着色層6を透過することにより、所定の色相及び明るさを呈する。こうして、所望のカラー表示画像が観察者により視認される。
When the transmissive display is performed in the liquid
次に、図1、図4及び図5を参照して、本発明の素子基板91及びカラーフィルタ基板92の電極及び配線の構成について説明する。図4は、素子基板91を正面方向(即ち、図2及び図3における上方)から観察したときの素子基板91の電極及び配線などの構成を平面図として示す。図5は、カラーフィルタ基板92を正面方向(即ち、図2及び図3における下方)から観察したときのカラーフィルタ基板92の電極の構成を平面図として示す。また、図4及び図5において、電極や配線以外のその他の要素は説明の便宜上図示を省略している。
Next, with reference to FIG. 1, FIG. 4, and FIG. 5, the configuration of the electrodes and wirings of the
図1において、素子基板91の画素電極10と、カラーフィルタ基板92の走査電極8との交差する領域が表示の最小単位であるサブ画素領域SGを構成する。そして、このサブ画素領域SGが紙面縦方向及び紙面横方向に複数個、マトリクス状に並べられた領域が有効表示領域V(2点鎖線により囲まれる領域)である。この有効表示領域Vに、文字、数字、図形等の画像が表示される。なお、図1及び図4において、液晶表示装置100の外周と、有効表示領域Vとによって区画された領域は、画像表示に寄与しない額縁領域38である。
In FIG. 1, a region where the
(電極及び配線構成)
先ず、図4を参照して、素子基板91の電極及び配線の構成などについて説明する。素子基板91は、TFD素子21、画素電極10、複数の走査線31、複数のデータ線32、YドライバIC33、XドライバIC34、複数の外部接続用端子35、反射層5及び導電膜9を備えている。
(Electrode and wiring configuration)
First, with reference to FIG. 4, the structure of the electrode of the
素子基板91の張り出し領域36上には、YドライバIC33及びXドライバIC34が例えばACF(Anisotropic Conductive Film:異方性導電膜)を介して、それぞれ実装されている。なお、図4において、素子基板91の張り出し領域36側の辺91aから反対側の辺91cへ向かう方向をY方向とし、辺91dから辺91bへ向かう方向をX方向とする。
On the projecting
張り出し領域36上には、複数の外部接続用端子35が形成されている。YドライバIC33及びXドライバIC34の各入力端子(図示略)は、導電性を有するバンプを介して、その複数の外部用接続端子35にそれぞれ接続されている。外部接続用端子35は、ACFや半田などを介して、図示しない配線基板、例えばフレキシブルプリント基板に接続されている。これにより、例えば携帯電話や情報端末などの電子機器から液晶表示装置100へ信号や電力が供給される。
A plurality of
XドライバIC34の出力端子(図示略)は、導電性を有するバンプを介して、複数のデータ線32に接続されている。一方、各YドライバIC33の出力端子(図示略)は、導電性を有するバンプを介して、複数の走査線31に接続されている。これにより、各YドライバIC33は複数の走査線31に走査信号を、XドライバIC34は複数のデータ線32にデータ信号を夫々出力する。
The output terminal (not shown) of the
複数のデータ線32は、紙面縦方向に延在する直線状の配線であり、張り出し領域36から有効表示領域VにかけてY方向に形成されている。各データ線32は一定の間隔をおいて形成されている。また、各データ線32は、適宜の間隔をおいて複数のTFD素子21に電気的に接続されており、各TFD素子21は、コンタクト部としての機能を有する遮光性導電膜28(図7を参照)を通じて、対応する各画素電極10に電気的に接続されている。
The plurality of
複数の走査線31は、本線部分31aと、その本線部分31aに対して略直角に折れ曲がる折れ曲がり部分31bと、その折れ曲がり部分31bの終端部側に接続部31xとを有して構成される。各本線部分31aは、額縁領域38内を張り出し領域36からY方向に形成されている。また、各本線部分31aは、各データ線32に対して略平行で、且つ、一定の間隔を隔てて形成されている。各折れ曲がり部分31bは、額縁領域38内において、左右に位置するシール部材3内まで延在している。接続部31x(矩形状の領域)は、シール部材3内で反射層5の接続部5xに電気的に接続されている。
The plurality of
反射層5は、略ストライプ状の形状をなしている。即ち、反射層5は、走査電極8の延在する方向と同方向に延在しており、走査電極8と略平行になっている。また、反射層5は、走査電極8の延在方向に横列をなす複数の画素電極10の各反射表示領域E1(図9等を参照)を横断するように延在している。一つの反射層5の左端部(接続部5x)、及び、当該一つの反射層5にY方向に隣接する反射層5の右端部(接続部5x)は、接続部31xと略同一の面積を有し、上下導通部、即ちシール部材3内において走査線31の接続部31x及び導電膜9と電気的に接続されている。各導電膜9は、接続部31xと略同一の面積を有し、上下導通部、即ちシール部材3内で導通部材7に電気的に接続されている。
The
次に、カラーフィルタ基板92の電極の構成について説明する。図5に示すように、カラーフィルタ基板92には、X方向に延在するストライプ状の走査電極8が形成されている。各走査電極8の左端部又は右端部はシール部材3内まで延在していると共に、対応する各走査電極8の右端部又は左端部は有効表示領域Vと額縁領域38の境界部分まで延在している。また、各走査電極8の左端部又は右端部は、図1及び図5に示すように、シール部材3内に混入された導通部材7と電気的に接続されている。
Next, the configuration of the electrodes of the
以上に述べた、カラーフィルタ基板92と素子基板91とをシール部材3を介して貼り合わせた状態が図1に示されている。図示のように、カラーフィルタ基板92の各走査電極8は、素子基板91の各データ線32に対して直交しており、且つ、横列をなす複数の画素電極10と平面的に重なり合っている。このように、走査電極8と画素電極10とが重なり合う領域がサブ画素領域SGを構成する。
FIG. 1 shows a state where the
また、カラーフィルタ基板92の走査電極8(即ち、カラーフィルタ基板92側の走査線)と、素子基板91の走査線31とは、図示のように左辺側と右辺側との間で交互に重なり合っており、その走査電極8と走査線31とは、上下導通部、即ちシール部材3内の反射層5の接続部5x、導電膜9及び導通部材7を介して上下導通している。つまり、走査電極8たるカラーフィルタ基板92の各走査線と、素子基板91の各走査線31との導通は、図示のように左辺側と右辺側との間で交互に実現されている。また、素子基板91の各反射層5と、各走査線31との導通は、同じく左辺側と右辺側との間で交互に実現されている。これにより、カラーフィルタ基板92の走査電極8、及び、素子基板91の反射層5は、素子基板91の走査線31等を介して、紙面左右に夫々位置する各YドライバIC33に電気的に接続されている。
Further, the
(等価回路の構成)
次に、図6を参照して、液晶表示装置100の電気的な構成、即ち等価回路の構成について説明する。図6は、液晶表示装置100の等価回路を示すブロック図である。図6に示されるように、液晶表示装置100では、複数本の走査線31及び走査電極8(以下、便宜上、単に「走査線」とも呼ぶ)が紙面縦方向に延在して形成される一方、複数本のデータ線32が紙面横方向に延在して形成される。走査線とデータ線32との各交差に対応して、1つのサブ画素領域SGが形成される。また、液晶表示装置100では、反射層5(補助容量電極)が走査線と同方向に延在して形成される。
(Equivalent circuit configuration)
Next, the electrical configuration of the liquid
各サブ画素領域SGにおいて、TFD素子21の容量CTFDと画素電極10の容量CLC(画素容量CLC)とは直列に接続されている。各画素容量CLCは、上記した走査線と画素電極10との間に液晶層4を挟持した構成となっている。また、各サブ画素領域SG内には、本発明の特徴をなす補助容量COVCが形成されている。各補助容量COVCは、上記した反射層5と画素電極10との間にオーバーコート層26を挟持した構成となっている。サブ画素領域SG内において、画素容量CLCと補助容量COVCとは並列に接続されている。また、TFD素子21は、その一端がデータ線32に接続される一方、その他端が遮光性導電膜28(図示略)を介して画素電極10に接続されて、走査線とデータ線32との電位差にしたがってオンオフが制御される。
In each sub-pixel region SG, the capacitor C TFD of the
YドライバIC33は、走査線及び反射層5の駆動を担う。すなわち、YドライバIC33によって、1垂直走査期間において走査線及び反射層5が順次排他的に1本ずつ選択されるとともに、選択された走査線及び反射層5には、選択電圧の走査信号が供給される一方、他の非選択の走査線及び反射層5には、非選択電圧の走査信号が供給される構成となっている。
The
また、XドライバIC34は、YドライバIC33により選択された走査線及び反射層5に位置する画素電極10に対し、表示内容に応じたデータ信号を、それぞれ対応するデータ線32を介して供給するものである。
The
そして、走査線とデータ線32とに印加される電位差に基づきTFD素子21の電流値が変化して、液晶層4が充放電される結果、当該液晶層4の表示状態、即ち非表示状態またはその中間表示状態に切り替えられる。これにより、液晶層4の表示動作が制御されることとなる。
The current value of the
(素子基板の構成)
次に、図7乃至図9を参照して、本発明の補助容量を有する素子基板91の構成について説明する。図7は、図2及び図3における上方から観察したときの素子基板91における1画素分のレイアウトを示す部分平面図である。なお、図7において、各データ線32の間の領域であって、且つ、カラーフィルタ基板92側の走査電極8と対向する領域は、サブ画素領域SG(一点鎖線にて囲まれる領域)である。サブ画素領域SGは、反射表示領域E1、遮光領域E3、及び透過表示領域E2により構成される。反射表示領域E1は、反射型表示を行う領域であり、Y方向の長さW1とX方向の長さW2を有する矩形状の領域である。遮光領域E3は、画像表示に寄与しない領域であり、Y方向の長さW4とX方向の長さW2を有する矩形状の領域である。遮光領域E3は、更に、Y方向の長さW5とX方向の長さW2を有する矩形状のコンタクト領域E4を有する。透過表示領域E2は、透過型表示を行う領域であり、Y方向の長さW3とX方向の長さW2を有する領域である。
(Configuration of element substrate)
Next, the configuration of the
図7において、下側基板1上には、Y方向に且つ適宜の間隔をおいて直線状のデータ線32が形成されている。下側基板1上の反射表示領域E1内には、TFD素子21が形成されている。下側基板1上の遮光領域E3には、クロム等の材料よりなる矩形状の遮光性導電膜28が形成されている。遮光性導電膜28は、主として、その上にテーパ−状に形成される樹脂散乱層25及びオーバーコート層26において光漏れを生じるのを防止する機能を果たす。そして、データ線32、TFD素子21及び遮光性導電膜28は電気的に接続されている。
In FIG. 7,
ここで、図8(a)を参照して、データ線32、TFD素子21及び遮光性導電膜28の構成等について説明する。図8(a)は、図7における切断線X1−X2に沿った断面図である。なお、図8(a)では、データ線32、TFD素子21及び遮光性導電膜28の内面上に形成される要素、及び下側基板1の外面上に形成又は実装される要素は、便宜上図示を省略している。
Here, with reference to FIG. 8A, configurations of the
図8(a)に示すように、TFD素子21は、第1のTFD素子21a及び第2のTFD素子21bより構成される。第1のTFD素子21a及び第2のTFD素子21bは、TaW(タンタルタングステン)などからなる島状の第1金属膜322と、この第1金属膜322の表面を陽極酸化することによって形成されたTa2O5等からなる絶縁膜323と、この表面に形成されて相互に離間した第2金属膜316、336とを有する。このうち、第2金属膜316、336は、クロム等の同一導電膜をパターニングしたものであり、前者の第2金属膜316は、データ線32からT字状に分岐したものが用いられる。一方、後者の第2金属膜336は、遮光性導電膜28に電気的に接続されている。
As shown in FIG. 8A, the
ここで、TFD素子21のうち、第1のTFD素子21aは、データ線32の側からみると順番に、第2金属膜316/絶縁膜323/第1金属膜322となって、金属/絶縁体/金属の構造を採るため、その電流−電圧特性は正負双方向にわたって非線形となる。一方、第2のTFD素子21bは、データ線32の側からみると順番に、第1金属膜322/絶縁膜323/第2金属膜336となって、第1のTFD素子21aとは逆向きの構造を採る。このため、第2のTFD素子21bの電流−電圧特性は、第1のTFD素子21aの電流−電圧特性を、原点を中心に点対称化したものとなる。その結果、TFD素子21は、2つのTFDを互いに逆向きに直列接続した形となるため、1つの素子を用いる場合と比べると、電流−電圧の非線形特性が正負双方向にわたって対称化されることになる。以上のように、データ線32、TFD素子21及び遮光性導電膜28は電気的に接続されている。
Here, among the
なお、図8(a)では、TFD素子21の第2金属膜336の一部と、遮光性導電膜28とは共に下側基板1上に形成されており、それらは同一層にある。これに代えて、本発明では、図8(b)に示すように、遮光性導電膜28と、TFD素子21の第2金属膜336とが別々の層となるように構成しても構わない。即ち、図8(b)に示すように、遮光性導電膜28を、TFD素子21の第2金属膜336の一部上、及びその付近の下側基板1上に形成して、遮光性導電膜28の一部分が当該第2金属膜336の一部分と重なり合うように構成しても構わない。ここで、図8(a)の構成によれば、TFD素子21の第2金属膜336と遮光性導電膜28を同一の製造工程にて製造することができるのに対し、図8(b)の構成によれば、TFD素子21の第2金属膜336を下側基板1上に形成した後に、その後工程で遮光性導電膜28を形成する必要がある。よって、工数削減を図るという点からすると、前者の構成の方が後者の構成の方より望ましいといえる。
In FIG. 8A, a part of the
図7の平面図に戻り、下側基板1、データ線32、TFD素子21及び遮光性導電膜28等の上には各種の要素が形成されるが、理解を容易にするため、図9の断面図を参照して、その積層構造について説明する。図9は、図7における切断線X3−X4に沿った断面図であり、具体的には1つのサブ画素領域SG内の画素電極10をY方向にて切断したときの断面図である。なお、図9では、説明の便宜上、素子基板91に対向配置されるカラーフィルタ基板92の断面図も示す。
Returning to the plan view of FIG. 7, various elements are formed on the
下側基板1の外面上には、位相差板13、偏光板14、及びバックライト15が配置されている。一方、下側基板1の内面上には、TFD素子21、遮光性導電膜28、樹脂散乱層25及び画素電極10が形成されている。
A
具体的には、下側基板1上の反射表示領域E1内には、TFD素子21が形成されている。下側基板1上の遮光領域E3内には、遮光性導電膜28が形成されている。黒色遮光層BMに対応する下側基板1上、反射表示領域E1内に対応する下側基板1及びTFD素子21の上、及び遮光性導電膜28の一部の上には、表面上に微細な凹凸が形成された樹脂散乱層25が形成されている。少なくとも遮光性導電膜28上に位置する樹脂散乱層25の周縁部はテーパ−状に形成されている。なお、反射表示領域E1の液晶層4を一定の厚さD1に保つため、樹脂散乱層25は、約1〜2μm程度の厚さに設定するのが好ましい。樹脂散乱層25上の反射表示領域E1内には、樹脂散乱層25の微細な凹凸を反映した反射層5が形成されている。このため、反射型表示を行う際には、外光がその凹凸形状により適度に散乱した状態で反射されるため反射光が均一化される。また、反射層5は、図9において紙面手前側から紙面奥側に延在している。即ち、反射層5は、図7に示すように、走査電極8の延在する方向と同方向に延在するように、より好ましくは、当該走査電極8と略平行に延在するように形成されている。樹脂散乱層25及び反射層5の上、並びに遮光性導電膜28の領域の一部の上には、オーバーコート層26が形成されている。なお、反射表示領域E1の液晶層4を一定の厚さD1に保つため、オーバーコート層26は、約0.5〜2.5μm程度の厚さに設定するのが好ましい。少なくとも遮光性導電膜28上に位置するオーバーコート層26の周縁部はテーパ−状に形成されている。なお、透過表示領域E2側の遮光性導電膜28上の他の一部、即ちコンタクト領域E4は、画素電極10と接続するための領域となるため、そのコンタクト領域E4に対応する遮光性導電膜28上には、樹脂散乱層25及びオーバーコート層26は形成されていない。
Specifically, a
画素電極10は、サブ画素領域SG内に形成されている。具体的には、画素電極10は、透過表示領域E2に対応する下側基板1上、コンタクト領域E4に対応する遮光性導電膜28上、遮光領域E3の一部に対応するオーバーコート層26上、及び反射表示領域E1に対応するオーバーコート層26上に形成されている。このため、画素電極10は、コンタクト領域E4にてクロムなどの導電性を有する遮光性導電膜28と電気的に接続されている。これにより、画素電極10は、遮光性導電膜28を介してデータ線32及びTFD素子21に電気的に接続されている。
The
かかる構成を有する素子基板91において、反射層5と画素電極10の間にはオーバーコート層26を誘電体とする補助容量COVCが形成されていると共に、画素電極10と走査電極8の間には液晶層4を誘電体とする画素容量CLCが形成されている。
In the
次に、素子基板91における1つのサブ画素SGと、それに対向するカラーフィルタ基板92の構成及びその要素との位置関係等について説明する。
Next, the configuration of one subpixel SG on the
上側基板2の外面上には位相差板11及び偏光板12が配置されている。一方、上側基板2の内面上には、着色層6及び黒色遮光層BMが形成されている。具体的には、着色層6は、画素電極10に対応する位置に形成されている。黒色遮光層BMは、画素電極10の周囲、換言すれば相隣接するサブ画素領域SGの間に形成されている。着色層6及び黒色遮光層BMの内面上にはオーバーコート層18が形成されていると共に、オーバーコート層18の内面上には走査電極8が形成されている。反射表示領域E1に対応する走査電極8の内面上には、フォトスペーサ27が形成されている。
A
そして、素子基板91とカラーフィルタ基板92とがシール部材3(図2及び図3を参照、図示略)を介して貼り合わされた状態では、液晶層4は、そのフォトスペーサ27により一定の厚さに保持されている。具体的には、反射表示領域E1では、液晶層4が一定の厚さD1に保持されていると共に、透過表示領域E2では、液晶層4が一定の厚さD2(>D1)に保持されており、これによりマルチギャップが形成されている。
In a state where the
以上の構成を有する、1つのサブ画素領域SGにおいては、透過表示領域E2において透過型表示がなされると共に、反射表示領域E1において反射型表示がなされる。但し、遮光性導電膜28は遮光性を有するクロム等にて形成されているため、遮光性導電膜28が形成された遮光領域E3では表示はなされない。一般的に、遮光領域E3など、樹脂散乱層25やオーバーコート層26がテーパー状に形成される領域では、液晶の配向異常などによる光抜けが生じる可能性がある。この点、本実施例ではそのようなテーパー形状を有する部分を遮光性導電膜28上に配置しているので、光抜けを防止することができるという利点を有する。また、一般的に反射層5の端部は剥がれやすいという性質を有するが、本実施例において反射層5はオーバーコート層26により覆われているので、反射層5の端部の剥がれを防止することもできる。
In one sub-pixel region SG having the above configuration, transmissive display is performed in the transmissive display region E2, and reflective display is performed in the reflective display region E1. However, since the light-shielding
図7の平面図に戻り、切断線X5−X6に沿った断面の積層構造について図10を参照して説明する。図10は、データ線32付近の断面構成を示す。
Returning to the plan view of FIG. 7, the laminated structure of the cross section taken along the cutting line X5-X6 will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows a cross-sectional configuration near the
下側基板1の内面上には、データ線32が形成されている。データ線32上、及びその左右周縁部付近の下側基板1上には、樹脂散乱層25が形成されている。このため、データ線32は樹脂散乱層25にて覆われている。かかる領域に形成される樹脂散乱層25の左右周縁部の上には、1つの画素電極10aの左周縁部、及び、それにデータ線32を挟んで隣接する画素電極10bの右周縁部が形成されている。このため、画素電極10a及び10bは樹脂散乱層25を介してデータ線32と絶縁されている。
次に、上記の適当な図面等を参照して、本発明の液晶表示装置100の作用効果について説明する。
Next, the function and effect of the liquid
特に、本発明の液晶表示装置100では、素子基板91において、反射層5を、カラーフィルタ基板92の走査電極8の延在する方向と同方向に延在するように形成し、さらに当該反射層5上にマルチギャップを形成するためのオーバーコート層26を形成するようにしている。そして、本実施形態では、上下導通部、即ちシール部材3内において、反射層5の右端部又は左端部に形成された接続部5xと、走査線極8とを導電膜9及び導通部材7を介して電気的に接続している。また、本実施形態では、当該接続部5x及び当該走査電極8を、YドライバIC33に接続された走査線31に電気的に接続するようにしている。
In particular, in the liquid
したがって、本発明の液晶表示装置100の駆動時に、YドライバIC33側から走査線31等を介し、反射層5と走査電極8に対して同一の電位を印加することができる。これにより、画素電極10と反射層5の間においてオーバーコート層26を誘電体とする補助容量COVCが形成される。即ち、反射層5は補助容量電極としての機能を備えている。よって、この液晶表示装置100では、画素容量CLCに補助容量COVCが付加されるため、その分、画素容量CLCを実質的に増加することができる。ここで、画素容量CLCに対する補助容量COVCの大きさは、一般的な静電容量の式に基づき、例えば反射層5の面積や、オーバーコート層26の誘電率及び厚さ等を適宜変えることにより調整することができる。これにより、液晶表示装置100の各種形態や設計仕様に応じて、画素容量CLCと補助容量COVCを夫々所望の関係に設定することができる。
Therefore, when the liquid
ところで、近年の高精細パネルを有する液晶表示装置では、所望する表示画像を得るために誘電率の高い液晶を用いたり、或いはセルギャップを小さくしたりする等の対策を施している。しかし、誘電率の高い液晶を用いた液晶表示装置では、同じ画像を表示し続けると、いわゆる焼き付きという表示欠陥が生じることがある。 By the way, in recent liquid crystal display devices having a high-definition panel, measures such as using a liquid crystal having a high dielectric constant or reducing a cell gap are taken in order to obtain a desired display image. However, in a liquid crystal display device using a liquid crystal having a high dielectric constant, a display defect called so-called burn-in may occur if the same image is continuously displayed.
この点、本発明の液晶表示装置100では、上記のように画素容量CLCに補助容量COVCが付加された分、画素容量CLCが実質的に大きくなっている。このため、この液晶表示装置100では、設計仕様に応じて、画素容量CLCと補助容量COVCの合計容量を低減させることなく、その両者の配分を変えることにより当該画素容量CLCを小さくすることができる。換言すれば、この液晶表示装置100では、誘電率の低い液晶を用いたり、或いはセルギャップを大きくすることができる。これにより、焼き付きなどの表示欠陥が生じるのを防止でき、歩留まりの向上を図ることができる。
In this regard, in the liquid
また、一般的な液晶表示装置では、遮光性を有するクロム膜又はタンタル膜等を用いて補助容量を形成している。これに対し、本発明の液晶表示装置100では、透明性を有する画素電極10と反射層5の間に位置する、透明性を有するオーバーコート層26において補助容量COVCを形成するようにしている。よって、その位置、即ち反射表示領域E1が非表示領域となることはなく、その反射表示領域E1において適切に反射型表示をすることができる。これにより、開口率の低下を防止できる。
Further, in a general liquid crystal display device, the auxiliary capacitor is formed using a chromium film or a tantalum film having a light shielding property. On the other hand, in the liquid
さらに、本発明の液晶表示装置100は、以下の作用効果をも奏する。
Furthermore, the liquid
まず、比較例として、反射層の上に着色層を形成してなる素子基板を有する液晶表示装置では、反射型表示の際、その内部に入射した外光は、次のような経路に従って進行する。かかる液晶表示装置内に入射した外光は、着色層等が形成された領域を通過して、その下に形成された反射層にて反射され、再び着色層等を通過して観察者に至る。しかし、このような液晶表示装置では、そのような経路にしたがって外光が進行することにより、着色層の屈折率の影響により、反射率が低下する(換言すれば、光の取り出し効率が悪くなる)などして、反射コントラスト等の反射特性が低下してしまう現象が起こる。 First, as a comparative example, in a liquid crystal display device having an element substrate in which a colored layer is formed on a reflective layer, external light incident on the liquid crystal display device proceeds along the following path during reflective display. . External light incident on the liquid crystal display device passes through the region where the colored layer or the like is formed, is reflected by the reflective layer formed thereunder, and passes through the colored layer or the like again to reach the observer. . However, in such a liquid crystal display device, when the external light travels along such a path, the reflectance decreases due to the influence of the refractive index of the colored layer (in other words, the light extraction efficiency deteriorates). ) And the like, a phenomenon in which reflection characteristics such as reflection contrast deteriorates occurs.
これに対して、本発明の液晶表示装置100では、素子基板91側に反射層5を形成し、対向するカラーフィルタ基板92側に着色層6を形成して、反射層5と着色層6を分離させた構成にしている。このため、液晶表示装置100において反射型表示をした場合、外光が図2に示す経路Rに従って進行したとしても、着色層6による光の屈折率の変化は少なく、反射率が低下するのを防止することができる。よって、反射コントラスト等の反射特性の向上を図ることができる。
On the other hand, in the liquid
また、本発明の液晶表示装置100では、図2、図3、図9及び図10などに示すように、素子基板91において、画素電極10と、データ線32等とが樹脂散乱層25にて絶縁されている。換言すれば、素子基板91は、いわゆるオーバーレイヤー構造をなしている。よって、データ線32と画素電極10との間に寄生容量が生じるのを防止することができ、縦クロストークが生じるのを防止できる。また、上記の構造により、画素電極10の左右周縁部を、それに隣接する各データ線32にできる限り近づけた状態で、当該画素電極を形成することができる。よって、開口率の向上を図ることができる。
In the liquid
また、比較例として、いわゆるオーバーレイヤー構造を有する液晶表示装置では、一般に、絶縁層(本発明の樹脂散乱層25やオーバーコート層26に相当)にコンタクトホールを形成して、そのコンタクトホールの位置において画素電極とデータ線及びTFD素子とを電気的に接続する。かかる液晶表示装置では、コンタクトホールが形成された領域分だけ開口率が低下する。
As a comparative example, in a liquid crystal display device having a so-called overlayer structure, generally, a contact hole is formed in an insulating layer (corresponding to the
これに対して、本発明の液晶表示装置100では、図9に示すように、特に素子基板91において、テーパ−状に形成された樹脂散乱層25及びオーバーコート層26の遮光領域E3(マルチギャップテーパ―遮光領域)を効果的に利用して、画素電極10とコンタクト領域E4(遮光性導電膜28の領域E4)とを接続し、これにより当該画素電極10とデータ線32及びTFD素子21とを電気的に接続するようにしている。よって、上記のようにコンタクトホールを形成しない分、開口率の向上を図ることができる。
On the other hand, in the liquid
また、比較例として、TFD素子を有する液晶表示装置では、一般に、画素電極の領域の一部分を除去して、その部分にTFD素子を配置し、そのTFD素子を介して当該画素電極とデータ線とを電気的に接続する構成が採用される。 Further, as a comparative example, in a liquid crystal display device having a TFD element, in general, a part of a pixel electrode region is removed, a TFD element is disposed in the part, and the pixel electrode and the data line are connected via the TFD element. The structure which connects electrically is employ | adopted.
これに対して、本発明の液晶表示装置100では、図9に示すように、素子基板91においてTFD素子21を反射層5と重なる位置に形成している。よって、上記のように画素電極10の領域の一部を除去する必要がなく、その分、開口率の向上を図ることができる。
On the other hand, in the liquid
また、本発明の液晶表示装置100では、素子基板91において、テーパ−状に形成された樹脂散乱層25及びオーバーコート層26の遮光領域E3(マルチギャップテーパ―遮光領域)の下側に遮光性導電膜28を形成するようにしている。これにより、その遮光領域E3において光抜けが生じるのを防止することができ、高品位な表示画像を得ることができる。
Further, in the liquid
また、本発明の液晶表示装置100では、遮光領域E3に形成される遮光性導電膜28を、反射率の高いアルミニウムではなく、反射率の低いクロム等にて形成している。よって、反射型表示がなされる際に、遮光性導電膜28にて反射される光の量を抑制することができ、高品位な表示画像を得ることができる。
Further, in the liquid
また、本発明の液晶表示装置100では、反射表示領域E1に樹脂散乱層25及びオーバーコート層26を形成して、透過表示領域E2にそれらの要素を形成しないことにより、反射表示領域E1に対応する液晶層4を一定の厚さD1に設定している一方、透過表示領域E2に対応する液晶層4を一定の厚さD2(>D1)に設定している。即ち、本発明の液晶表示装置100は、反射表示領域E1に対応する液晶層の厚さと透過表示領域E2に対応する液晶層の厚さとを夫々最適に設定したマルチギャップの構造をなしている。よって、透過型表示及び反射型表示の双方において高品位な表示画像を得ることができる。
Further, in the liquid
[液晶表示装置の製造方法]
次に、図11乃至図21等を参照して、本発明の液晶表示装置100の製造方法について説明する。図11は、液晶表示装置100の製造方法のフローチャートを示す。
[Method of manufacturing liquid crystal display device]
Next, with reference to FIG. 11 thru | or FIG. 21, etc., the manufacturing method of the liquid
先ず、図2、図3及び図5に示されるカラーフィルタ基板92を既知の方法にて作製する(工程S1)。かかる工程S1では、液晶表示装置100のパネル構造が完成したときに、反射表示領域E1(破線部分)に対応する走査電極8上の位置に既知の方法にてフォトスペーサが形成される。
First, the
次に、素子基板91を作製する(工程S2)。図12は、素子基板の製造方法を示すフローチャートである。図13乃至図15、及び、図16乃至図21は、図12における工程P1〜P5に夫々対応する平面図である。また、図15は、図7に対応する平面図であるため、図13乃至図15の製造工程においては、対応する断面構成を把握するため図9等を適宜参照されたい。なお、図14及び図15では、便宜上、反射表示領域E1、透過表示領域E2、遮光領域E3、及びコンタクト領域E4の図示を省略するので、それらの領域の位置関係については、図13を適宜参照されたい。図16(a)乃至図21(a)は、図1における破線領域E30付近の製造工程を示す部分平面図である。図16(b)乃至図21(b)は、それぞれ図16(a)乃至図21(a)の各製造工程に対応する部分断面図であり、図2における破線領域E31付近の製造工程を示す部分断面図である。なお、図16乃至図20において、一点鎖線にて囲まれる領域はシール部材3が形成される予定の領域3x(シール部材形成予定領域3x)を示していると共に、同図の平面図において二点差線にて囲まれる領域又は同図の断面図において二点差線より紙面右側は有効表示領域Vを示している。
Next, the
素子基板91の製造方法について説明する。
A method for manufacturing the
まず、ガラスやプラスチック等の材料からなる下側基板1上に、データ線32、TFD素子21及び遮光性導電膜28、並びに走査線31を形成する(工程P1)。具体的には、図13(a)に示すように、各データ線32は、下側基板1上に適宜の間隔をおいて且つY方向に延在するように形成される。各TFD素子21は、反射表示領域E1に対応する下側基板1上に形成される。各遮光性導電膜28は、透過表示領域E2(破線部分)と反射表示領域E1との間の領域、即ち遮光領域E3(破線部分)に対応する下側基板1上に形成される。図13(a)には、データ線32、TFD素子21及び遮光性導電膜28が下側基板1上に形成された状態が示されている。
First, the
また、図16に示すように、各走査線31の本線部分31aは、額縁領域38に対応する下側基板1上に適宜の間隔をおいて且つY方向に延在するように形成される。各走査線31の折れ曲がり部分31bは、対応する上記の本線部分31aの終端部からX方向に延在するように形成される。各走査線31の接続部31xは、対応する上記の折れ曲がり部分31の終端部からシール部材形成予定領域3x内にかけて形成される。なお、シール部材3内において接続部31xと他の要素との上下導通を確実にするため、当該接続部31xは、ある程度の面積を有するように、例えば略矩形状に形成される。ここで、本線部分31a、折れ曲がり部分31b及び接続部31xは、工程P1において同時に形成される。図16には、本線部分31a、折れ曲がり部分31b及び接続部31xから構成される走査線31が下側基板1上に形成された状態が示されている。
Further, as shown in FIG. 16, the
次に、シール部材形成予定領域3xの内側の領域に樹脂散乱層25を形成する(工程P2)。具体的には、図13(b)及び図17に示すように、下側基板1、走査線31の本線部分31a及び折れ曲がり部分31b、データ線32、TFD素子21並びに遮光性導電膜28の上に、感光性を有するアクリル樹脂などを均一の厚さ、例えば約1〜2μmの厚さに塗布した後、露光、現像及びパターニングをして、その表面に多数の微細な凹凸を形成すると共に、透過表示領域E2及び遮光領域E3の一部の上に塗布された樹脂層を除去する。このとき、樹脂散乱層25の周縁部はテーパ−状に形成されると共に、少なくとも遮光性導電膜28のコンタクト領域E4(ハッチング領域)に形成された樹脂散乱層25は除去される。図13(b)及び図17には、樹脂散乱層25が形成された状態が示されている。
Next, the
次に、反射層5を形成する(工程P3)。具体的には、図14(a)及び図18に示すように、各走査線31の接続部31x及び樹脂散乱層25の上に、アルミニウム、アルミニウム合金、銀合金などの金属を蒸着法やスパッタリング法などによって薄膜状に成膜し、これをフォトリソグラフィー法によってパターニングすることにより略ストライプ状の反射層5を形成する。これにより、各反射層5は、横列をなす複数の画素電極10の各反射表示領域E1をX方向に横断するように形成される(図1及び図2も参照)。また、各反射層5の接続部5x(右端部又は左端部)は、シール部材形成予定領域3x内の接続部31x上に重なるように形成される。これにより、各走査線31の接続部31xと、対応する各反射層5の接続部5xとが電気的に接続される。また、反射層5の表面には、樹脂散乱層25の微細な凹凸が反映される。図14(a)には、反射表示領域E1に対応する樹脂散乱層25上に反射層5が形成された状態が示されていると共に、図18には、各走査線31の接続部31x上に反射層5の接続部5xが重なるように形成された状態が示されている。
Next, the
次に、シール部材形成予定領域3xの内側の領域にオーバーコート層26を形成する(工程P4)。具体的には、コンタクト領域E4を除く遮光性導電膜28の上、並びに反射表示領域E1に対応する樹脂散乱層25及び接続部5xを除く反射層5の上に、感光性を有するアクリル樹脂などの絶縁膜を均一の厚さに塗布した後、所定のパターンに露光及び現像してパターニングして、オーバーコート層26を形成する。このとき、オーバーコート層26の周縁部はテーパ−状に形成される。なお、オーバーコート層26の材料としては、例えば、約3程度の誘電率を有する絶縁材料を用いるのが好ましい。また、オーバーコート層26を、接続部5xを除く反射層5の上に形成することにより、製造工程において反射層5のエッジが剥がれる等の不具合が生じるのを防止することができる。さらに、オーバーコート層26を所定の厚さに形成することにより次の作用効果を有する。まず、樹脂散乱層25と共に所望のマルチギャップを形成することが可能となる。即ち、液晶表示装置100のパネル構造が完成したときに、反射表示領域E1に対応する液晶層の厚さが、透過表示領域E2に対応する液晶層の厚さより小さい所定厚さとなるように設定することができる。また、反射層5とオーバーコート層26の間に形成される補助容量COVCを所望の大きさに設定することが可能となる。図14(b)及び図19には、反射層5等の上にオーバーコート層26が形成された状態が示されている。
Next, the
次に、画素電極10及び導電膜9を形成する(工程P5)。具体的には、サブ画素領域SG内、具体的には透過表示領域E2に対応する下側基板上、コンタクト領域E4に対応する遮光性導電膜28上、遮光領域E3及び反射表示領域E1に対応するオーバーコート層26の上、並びに、各反射層5の接続部5xの上に、夫々ITOなどからなる透明電極をスパッタリング法などによって薄膜状に成膜し、これをフォトリソグラフィー法によってパターニングする。これにより、各サブ画素領域SG内に略矩形状の画素電極10を、各反射層5の接続部5x上に導電膜9を夫々形成する。前者により、コンタクト領域E4において画素電極10と遮光性導電膜28とが電気的に接続されると共に、後者により、反射層5の接続部5xと導電膜9とが電気的に接続される。なお、シール部材3内において導電膜9と他の要素との上下導通を確実なものとするため、当該導電膜9は、走査線31の接続部31x及び反射層5の接続部5xと略同一の面積を有するように形成するのが好ましい。図15及び図20には、各サブ画素領域SG内に画素電極10が、各反射層5の接続部5x上に導電膜9が夫々形成された状態が示されている。
Next, the
次に、その他の構成要素、具体的には位相差板13、偏光板14及びバックライト15等を実装する(工程P6)。こうして、図2乃至図4に示される素子基板91が作製される。
Next, other components, specifically, the
図11に戻り、次に、複数の導通部材7が混入されたシール部材3を介して素子基板91とカラーフィルタ基板92とを貼り合わせてパネル構造を構成し、その後、シール部材3の図示しない開口から液晶を注入し、その開口を紫外線硬化性樹脂などの封止材によって封止する(工程S3)。尚、液晶材料としては、例えば、約6程度の誘電率を有するものを適用するのが好ましい。こうして、素子基板91とカラーフィルタ基板92とは、ほぼ規定の基板間隔(即ち、セルギャップ)となるように貼り合わせられる。即ち、これにより、図2、図3及び図9に示されるように、透過表示領域E2に対応する液晶層4の厚さはD2に、反射表示領域E1に対応する液晶層4の厚さはD1(<D2)に夫々設定され、マルチギャップが形成される。また、図21に示すように、カラーフィルタ基板92の走査電極8と素子基板91の走査線31とは、シール部材3内において導通部材7、導電膜9、反射層5の接続部5x、走査線31の接続部31xを介して電気的に接続される。
Returning to FIG. 11, the
次に、その他の構成要素を取り付けることにより(工程S4)、図1乃至図3に示される液晶表示装置100が完成する。
Next, by attaching other components (step S4), the liquid
[変形例]
上記の実施形態では、アクティブ素子としてTFD(薄膜ダイオード)素子21を用いた例について説明したが、本発明の適用はこれには限定されない。即ち、本発明は、TFD素子21の代わりに、アクティブ素子の他の例としてのアモルファスTFTを用いることも可能である。図22(a)に、アモルファスTFTの断面図を示す。また、図22(b)は、アモルファスTFTを本発明に適用したときの、図9における破線領域E10の部分を拡大した断面図である。
[Modification]
In the above embodiment, the example using the TFD (thin film diode)
図22(a)において、TFT450は、図示しないゲート線から分岐したゲート電極402の上に、それを覆うようにゲート絶縁膜403が設けられている。ゲート絶縁膜403の上には、ゲート電極402に重なるようにa−Si層405が設けられている。a−Si層405の上には、2つに分断されたn+−a−Si層406a、406bが設けられている。さらに、n+−a−Si層406aの上には図示しないソース線から分岐したソース電極408が設けられ、n+−a−Si層406bの上にはドレイン電極409が設けられている。ドレイン電極409の上には、遮光性導電膜28が部分的に重なるように設けられている。
In FIG. 22A, a
本発明は、図22(b)に示すように、アクティブ素子として、上記のようなアモルファスTFTのドレイン電極409と遮光性導電膜28との接続部分にも適用することができる。これにより、TFT450は、遮光性導電膜28を介して画素電極10及びデータ線32に電気的に接続される。
As shown in FIG. 22B, the present invention can also be applied to a connection portion between the
上記の実施形態では、アルミ二ウム等からなる反射層5の接続部5x上に、ITOからなる導電膜9を形成して、当該接続部5xと当該導電膜9の上下導通を採るように構成した。これに代えて、本発明では、より一層、接続部5xと導電膜9の上下導通を図るために、反射層5の接続部5xと導電膜9との間に、導電性を有する層間膜、例えばモリブデンタングステンなどを介在させてもよい。また、本発明では、その目的を達するため、これに代えて、導電膜9を反射層5と反応し難い材料、例えばIZOにて形成するか、その逆に反射層5を導電膜9と反応し難い材料にて形成するようにしても構わない。
In the above embodiment, the
また、上記の実施形態では、走査電極8と反射層5とをシール部材3内の導通部材7を介して電気的に接続し、その両者にYドライバIC33から同一の信号等を印加することにより、オーバーコート層26に補助容量COVCを形成するようにした。これに限らず、本発明では、走査電極8と反射層5とを接続せず、YドライバIC33、他のドライバIC(図示略)、或いは電源IC(図示略)から反射層5に対して直接信号を印加することにより、オーバーコート層26に補助容量COVCを形成するようにしても構わない。
In the above embodiment, the
また、上記の実施形態では、TFD素子21(又はTFT450)及び導電膜8上に、樹脂散乱層25及びオーバーコート層26を形成するようにしたが、これに限らず、本発明では、TFD素子21(又はTFT450)及び導電膜8上に、樹脂散乱層25及びオーバーコート層26を形成しないようにしても構わない。例えば、本発明では、TFD素子21(又はTFT450)及び導電膜6を、透過表示領域E2に対応する下側基板1上に形成して、その両者と画素電極10とを電気的に接続するようにしても構わない。
In the above embodiment, the
[電子機器]
次に、本発明による液晶表示装置100を電子機器の表示装置として用いる場合の実施形態について説明する。
[Electronics]
Next, an embodiment in which the liquid
図23は、本実施形態の全体構成を示す概略構成図である。ここに示す電子機器は、上記の液晶表示装置100と、これを制御する制御手段410とを有する。ここでは、液晶表示装置100を、パネル構造体403と、半導体ICなどで構成される駆動回路402とに概念的に分けて描いてある。また、制御手段410は、表示情報出力源411と、表示情報処理回路412と、電源回路413と、タイミングジェネレータ414と、を有する。
FIG. 23 is a schematic configuration diagram showing the overall configuration of the present embodiment. The electronic apparatus shown here includes the liquid
表示情報出力源411は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)などからなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスクなどからなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレータ414によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号などの形で表示情報を表示情報処理回路412に供給するように構成されている。
The display
表示情報処理回路412は、シリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路などの周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号CLKとともに駆動回路402へ供給する。駆動回路402は、走査線駆動回路、データ線駆動回路及び検査回路を含む。また、電源回路413は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する。
The display
次に、本発明に係る液晶表示装置100を適用可能な電子機器の具体例について図24を参照して説明する。
Next, specific examples of electronic devices to which the liquid
まず、本発明に係る液晶表示装置100を、可搬型のパーソナルコンピュータ(いわゆるノート型パソコン)の表示部に適用した例について説明する。図24(a)は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。同図に示すように、パーソナルコンピュータ710は、キーボード711を備えた本体部712と、本発明に係る液晶表示パネルを適用した表示部713とを備えている。
First, an example in which the liquid
続いて、本発明に係る液晶表示装置100を、携帯電話機の表示部に適用した例について説明する。図24(b)は、この携帯電話機の構成を示す斜視図である。同図に示すように、携帯電話機720は、複数の操作ボタン721のほか、受話口722、送話口723とともに、本発明に係る液晶表示装置100を適用した表示部724を備える。
Next, an example in which the liquid
なお、本発明に係る液晶表示装置100を適用可能な電子機器としては、図24(a)に示したパーソナルコンピュータや図24(b)に示した携帯電話機の他にも、液晶テレビ、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、ディジタルスチルカメラなどが挙げられる。
Electronic devices to which the liquid
また、本発明は、液晶表示装置のみでなく、エレクトロルミネッセンス装置、有機エレクトロルミネッセンス装置、プラズマディスプレイ装置、電気泳動ディスプレイ装置、電子放出素子を用いた装置(Field Emission Display 及び Surface-Conduction Electron-Emitter Display 等)などの各種の電気光学装置においても本発明を同様に適用することが可能である。 Further, the present invention is not limited to a liquid crystal display device, but also an electroluminescence device, an organic electroluminescence device, a plasma display device, an electrophoretic display device, and a device using an electron-emitting device (Field Emission Display and Surface-Conduction Electron-Emitter Display). The present invention can be similarly applied to various electro-optical devices such as the above.
1 下側基板、 2 上側基板、 3 シール部材、 5 反射層、 6 着色層、 7 導通部材、 8 走査電極、 9 導電膜、 10 画素電極、 21 TFD素子、 25 樹脂散乱層、 26 オーバーコート層、 27 フォトスペーサ、 31 走査線、 5x、31x 接続部、 32 データ線、 91 素子基板、 92 カラーフィルタ基板、 100 液晶表示装置
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記素子基板は、
信号線と、
前記信号線に接続されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子から延出してなる導電膜と、
少なくとも前記信号線の一部を覆う絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられ前記液晶内に入射された光を反射する反射層よりなる第1容量電極と、
前記第1容量電極上に設けられた誘電体層と、
前記誘電体層上に設けられ、前記導電膜と接続された画素電極よりなる第2容量電極と、を備え、
前記第1容量電極は、第2容量電極と平面的に重なっていることを特徴とする液晶装置。 A liquid crystal device comprising a liquid crystal between an element substrate and a counter substrate,
The element substrate is
A signal line;
A switching element connected to the signal line;
A conductive film extending from the switching element;
An insulating layer covering at least a part of the signal line;
A first capacitance electrode comprising a reflective layer provided on the insulating layer and reflecting light incident on the liquid crystal;
A dielectric layer provided on the first capacitor electrode;
A second capacitor electrode formed on the dielectric layer and made of a pixel electrode connected to the conductive film,
The liquid crystal device, wherein the first capacitor electrode overlaps the second capacitor electrode in a plan view.
前記走査線は前記第1容量電極に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の液晶装置。 The counter substrate is provided with a scanning line,
The liquid crystal device according to claim 1, wherein the scanning line is connected to the first capacitor electrode.
前記素子基板は、
信号線及び走査線と、
前記信号線と前記走査線の交点に対応して設けられたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子から延出してなる導電膜と、
少なくとも信号線若しくは走査線の一部を覆う絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられ前記液晶内に入射された光を反射する反射層よりなる第1容量電極と、
前記第1容量電極上に設けられた誘電体層と、
前記誘電体層上に設けられ、前記導電膜と接続された画素電極よりなる第2容量電極と、を備え、
前記第1容量電極は、第2容量電極と平面的に重なっていることを特徴とする液晶装置。 A liquid crystal device comprising a liquid crystal between an element substrate and a counter substrate,
The element substrate is
Signal lines and scanning lines;
Switching elements provided corresponding to the intersections of the signal lines and the scanning lines;
A conductive film extending from the switching element;
An insulating layer covering at least a part of the signal line or the scanning line;
A first capacitance electrode comprising a reflective layer provided on the insulating layer and reflecting light incident on the liquid crystal;
A dielectric layer provided on the first capacitor electrode;
A second capacitor electrode formed on the dielectric layer and made of a pixel electrode connected to the conductive film,
The liquid crystal device, wherein the first capacitor electrode overlaps the second capacitor electrode in a plan view.
前記対向電極は前記第1容量電極に接続されていることを特徴とする請求項3に記載の液晶装置。 The counter substrate is provided with a counter electrode,
The liquid crystal device according to claim 3, wherein the counter electrode is connected to the first capacitor electrode.
前記素子基板は、
スイッチング素子と、
前記スイッチング素子と接続された導電膜と、
前記導電膜の一部及び前記スイッチング素子を覆うように形成された絶縁層と、
前記絶縁層の一部上に形成され前記液晶内に入射された光を反射する反射層よりなる第1容量電極と、
前記導電膜の一部、前記絶縁層及び前記反射層を覆うように形成された誘電体層と、
前記誘電体層上に形成された画素電極よりなる第2容量電極と、を備え、
前記画素電極は、前記導電膜の前記絶縁層及び前記誘電体層により覆われていないコンタクト部に接続されており、
前記反射層は前記走査電極の延在する方向と同方向に延在していると共に、前記反射層の一端側は上下導通部において前記配線及び前記走査電極に電気的に接続されており、
前記第1容量電極は、第2容量電極と平面的に重なっていることを特徴とする液晶装置。 A liquid crystal device comprising an element substrate having wiring and a counter substrate having scan electrodes, and having a liquid crystal between the element substrate and the counter substrate,
The element substrate is
A switching element;
A conductive film connected to the switching element;
An insulating layer formed so as to cover a part of the conductive film and the switching element;
A first capacitance electrode formed on a part of the insulating layer and made of a reflective layer that reflects light incident on the liquid crystal;
A dielectric layer formed to cover a part of the conductive film, the insulating layer and the reflective layer;
A second capacitor electrode made of a pixel electrode formed on the dielectric layer,
The pixel electrode is connected to a contact portion that is not covered by the insulating layer and the dielectric layer of the conductive film,
The reflective layer extends in the same direction as the scanning electrode extends, and one end side of the reflective layer is electrically connected to the wiring and the scanning electrode at a vertical conduction portion,
The liquid crystal device, wherein the first capacitor electrode overlaps the second capacitor electrode in a plan view.
前記画素電極は前記透過領域に形成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の液晶装置。 The element substrate has a transmission region at a position adjacent to the reflection region in which the reflection layer is formed in the sub-pixel region,
The liquid crystal device according to claim 1, wherein the pixel electrode is formed in the transmission region.
前記反射層と前記走査電極は前記導通部材を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項5に記載の液晶装置。 The vertical conduction part has a conduction member,
The liquid crystal device according to claim 5, wherein the reflective layer and the scan electrode are electrically connected via the conductive member.
前記サブ画素領域は反射領域と透過領域を有し、
前記反射層は前記走査電極の延在方向に列をなす複数の前記画素電極の各反射領域を横断するように延在していることを特徴とする請求項5に記載の液晶装置。 Each of the pixel electrodes is formed in the sub-pixel region,
The sub-pixel region has a reflective region and a transmissive region,
6. The liquid crystal device according to claim 5, wherein the reflective layer extends so as to cross each reflective region of the plurality of pixel electrodes forming a column in the extending direction of the scan electrodes.
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JP2008122473A (en) * | 2006-11-08 | 2008-05-29 | Epson Imaging Devices Corp | Electro-optical device |
JP2009109930A (en) * | 2007-11-01 | 2009-05-21 | Hitachi Displays Ltd | Liquid crystal display device |
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- 2004-12-17 JP JP2004365514A patent/JP2006171500A/en not_active Withdrawn
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