JP2006220786A - Active matrix type display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アクティブマトリクス型の表示装置に関するものであり、更に詳しくは、そのような表示装置においてマトリクス状に配置された複数の画素形成部からなる表示領域と、この表示領域の周囲等に位置する額縁領域とを有する表示装置に関する。 The present invention relates to an active matrix display device, and more specifically, a display region including a plurality of pixel formation portions arranged in a matrix in such a display device, and a position around the display region. The present invention relates to a display device having a frame region to be displayed.
一般に、アクティブマトリクス型の液晶表示装置は、液晶層を挟持する2枚の基板を含む表示部を備えており、当該2枚の基板のうち一方の基板には、映像信号線としての複数のデータ線と走査信号線としての複数のゲート線とが格子状に配置され、それら複数のデータ線とゲート線との交差点にそれぞれ対応してマトリクス状に配置された複数の画素形成部が設けられている。各画素形成部は、装置の表示部(表示領域)を構成しており、ゲート線にゲート端子が接続されデータ線にソース端子が接続されたスイッチング素子であるTFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)と、そのTFTのドレイン端子に接続された画素電極とを含む。これら画素形成部を含む上記基板は、TFT基板と呼ばれる。 In general, an active matrix liquid crystal display device includes a display unit including two substrates sandwiching a liquid crystal layer, and one of the two substrates has a plurality of data as video signal lines. Lines and a plurality of gate lines as scanning signal lines are arranged in a lattice pattern, and a plurality of pixel formation portions are provided that are arranged in a matrix corresponding to the intersections of the plurality of data lines and the gate lines. Yes. Each pixel formation portion constitutes a display portion (display region) of the device, and a TFT (Thin Film Transistor) which is a switching element in which a gate terminal is connected to a gate line and a source terminal is connected to a data line. And a pixel electrode connected to the drain terminal of the TFT. The substrate including these pixel formation portions is called a TFT substrate.
また、上記2枚の基板のうちTFT基板に対向する他方の基板には、上記複数の画素形成部に共通的に設けられた対向電極である共通電極と、加法混色により所望する色を表示するための所定の少なくとも2色以上の色を形成するためのカラーフィルタ(CF:Color Filter)とが設けられている。この基板はCF基板と呼ばれる。 In addition, the other substrate facing the TFT substrate out of the two substrates displays a common color which is a common electrode provided in common to the plurality of pixel forming portions and a desired color by additive color mixing. And a color filter (CF: Color Filter) for forming at least two or more predetermined colors. This substrate is called a CF substrate.
このようなアクティブマトリクス型液晶表示装置は、その表示部のデータ線を駆動するデータドライバと、その表示部のゲート線を駆動するゲートドライバと、データドライバおよびゲートドライバを制御するための表示制御回路とを有しており、これらを含む表示部の回路以外の各種回路群は周辺回路と呼ばれる。近年では、この周辺回路全てと上記複数の画素形成部を構成する複数の画素回路とをともに1枚のTFT基板上に形成する、いわゆるドライバ(フル)モノリシック型の表示装置や、周辺回路の一部を含む部分的ドライバモノリシック型の表示装置が増えつつある。 Such an active matrix type liquid crystal display device includes a data driver for driving the data line of the display unit, a gate driver for driving the gate line of the display unit, and a display control circuit for controlling the data driver and the gate driver. Various circuit groups other than the circuit of the display portion including these are called peripheral circuits. In recent years, a so-called driver (full) monolithic display device in which all of the peripheral circuits and a plurality of pixel circuits constituting the plurality of pixel forming portions are formed on a single TFT substrate, or a peripheral circuit is provided. The number of partial driver monolithic display devices including a part is increasing.
ここで、一般的に周辺回路または各種配線は、表示部周囲の領域であるいわゆる額縁領域に配置されており、この額縁領域では表示が行われない。この額縁領域は、上記周辺回路や各種配線が配置されない場合であっても、製造時において、上記TFT基板をCF基板と貼り合わせるためのシール剤を塗布する領域として使用され、また複数のTFT基板を含む基板から各TFT基板を1つずつ切り離すための領域として使用されることが多い。そのため、この額縁領域は、周辺回路や各種配線が配置されるか否かにかかわらず必要とされる。 Here, generally, peripheral circuits or various wirings are arranged in a so-called frame region that is a region around the display unit, and display is not performed in this frame region. This frame region is used as a region for applying a sealing agent for bonding the TFT substrate to the CF substrate at the time of manufacture even when the peripheral circuit and various wirings are not arranged. Often used as a region for separating each TFT substrate from a substrate including Therefore, this frame area is required regardless of whether peripheral circuits and various wirings are arranged.
また、アクティブマトリクス型液晶表示装置には、上記表示部の近傍に当該表示部とは異なる副表示部(例えば絵文字表示領域)を有するものがある(特許文献1を参照)。この副表示部は、基本的には表示部と同様のアクティブマトリクス方式が採用されているため、一般的な額縁領域が必要とされる。そのため、この副表示部は一般的な額縁領域に対して新たに追加された専用の領域内に設けられている。
このように、上記副表示部を有するアクティブマトリクス型液晶表示装置には、一般的な額縁領域の他に、副表示部のための専用の領域を新たに設けなければならないので、そのパネル全体の面積が大きくなる。そのため、額縁領域が有効に活用されることなく無駄な領域として残るとともに、小型化が求められる携帯電話などの表示装置として使用することが困難である。特に、上記従来の(部分的または完全な)ドライバモノリシック型のアクティブマトリクス型表示装置では、周辺回路を配置するために額縁領域がより広くなっているので、さらに小型化が困難である。 As described above, in the active matrix liquid crystal display device having the sub display section, a dedicated area for the sub display section must be newly provided in addition to the general frame area. Increases area. For this reason, the frame area remains as a useless area without being effectively used, and it is difficult to use it as a display device such as a mobile phone that is required to be downsized. In particular, in the conventional (partial or complete) driver monolithic type active matrix display device, since the frame area is wider for arranging the peripheral circuits, it is difficult to further reduce the size.
また、上記従来のドライバモノリシック型のアクティブマトリクス型表示装置には、上記表示部の近傍に異なる副表示部を有するものがない。この理由につき、図8を参照して説明する。 The conventional driver monolithic active matrix display device does not have a different sub display unit in the vicinity of the display unit. This reason will be described with reference to FIG.
図8は、この従来のドライバモノリシック型の表示装置およびそのTFT基板を基板面に対して垂直方向の上方から見た模式的な平面図である。図8(a)に示すように、表示装置は、その表示領域91外周に、表示を行わない額縁領域92を有している。この額縁領域92に対応する(すなわちその直下に位置する)TFT基板には、図8(b)に示すように、データドライバ901と、ゲートドライバ902と、表示制御回路を含む制御部920とからなる周辺回路が配置されている。このように周辺回路が額縁領域92に配置されるのは、高い集積度が必要となる周辺回路を画素回路と基板面に対して垂直方向に重なる位置に形成することができないからである。そのため、従来のドライバモノリシック型の表示装置では、周辺回路が配置される上記額縁領域92において、表示領域91における表示と同様の表示を行うことができない。 FIG. 8 is a schematic plan view of the conventional driver monolithic display device and its TFT substrate as viewed from above in the direction perpendicular to the substrate surface. As shown to Fig.8 (a), the display apparatus has the frame area | region 92 which does not display in the display area 91 outer periphery. As shown in FIG. 8B, the TFT substrate corresponding to (that is, directly below) the frame region 92 includes a data driver 901, a gate driver 902, and a control unit 920 including a display control circuit. A peripheral circuit is arranged. The peripheral circuits are arranged in the frame region 92 in this way because the peripheral circuits that require a high degree of integration cannot be formed at positions that overlap the pixel circuits and the substrate surface in the vertical direction. Therefore, in the conventional driver monolithic display device, the same display as the display in the display area 91 cannot be performed in the frame area 92 where the peripheral circuits are arranged.
そこで本発明は、一般的に必要とされる額縁領域の他に専用の表示領域を新たに設けることなく当該額縁領域において表示を行うことができる表示装置を提供することを目的とする。また、本発明は、周辺回路から基板面に対して垂直方向に位置する額縁領域において表示を行うことができる(部分的または完全な)ドライバモノリシック型の表示装置を提供することをさらなる目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a display device that can perform display in a frame area without newly providing a dedicated display area in addition to a generally required frame area. Another object of the present invention is to provide a (mono- or complete) driver monolithic display device capable of performing display in a frame region located in a direction perpendicular to the substrate surface from a peripheral circuit. .
第1の発明は、画像を表示するための表示部において複数の映像信号線と複数の走査信号線との交差部にそれぞれ対応してマトリクス状に配置された複数の画素形成部および前記画素形成部に設けられた画素電極を含む基板と、前記画素電極との間に電圧を印加しまたは電流を流すために前記画素電極に対応して設けられた共通電極と、前記画素電極と前記共通電極との間に配置され、前記電圧または前記電流に応じて前記画像を表示する第1の電気光学素子と、前記画像とは異なる画像を表示する第2の電気光学素子とを備えるアクティブマトリクス型の表示装置であって、
前記基板は、周囲近傍の表面に所定の導電領域を含み、
前記第2の電気光学素子は、前記導電領域と前記共通電極との間に配置され、前記導電領域と前記共通電極との間に印加される電圧または流される電流に応じて前記画像とは異なる画像を表示することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there are provided a plurality of pixel formation portions arranged in a matrix corresponding to intersections of a plurality of video signal lines and a plurality of scanning signal lines in the display portion for displaying an image, and the pixel formation A common electrode provided corresponding to the pixel electrode for applying a voltage or flowing a current between the substrate including the pixel electrode provided in a section and the pixel electrode, and the pixel electrode and the common electrode And an active matrix type comprising: a first electro-optic element that displays the image according to the voltage or the current; and a second electro-optic element that displays an image different from the image A display device,
The substrate includes a predetermined conductive region on a surface near the periphery,
The second electro-optic element is disposed between the conductive region and the common electrode, and is different from the image according to a voltage applied or a current flowing between the conductive region and the common electrode. An image is displayed.
第2の発明は、第1の発明において、
前記基板は、前記画像を表す画像信号を受け取り前記画像信号に応じて前記複数の映像信号線に電圧を印加する映像信号線駆動回路と、前記複数の走査信号線を選択的に駆動する走査信号線駆動回路との少なくとも一方からなる周辺回路の全部または一部を一体的に含み、
前記基板は、前記周辺回路が形成される所定領域から基板面に対して略垂直方向近傍に前記導電領域を含むことを特徴とする。
According to a second invention, in the first invention,
The substrate receives an image signal representing the image, applies a voltage to the plurality of video signal lines in accordance with the image signal, and a scanning signal selectively drives the plurality of scanning signal lines. Including all or part of a peripheral circuit consisting of at least one of the line drive circuit and
The substrate includes the conductive region in a vicinity of a substantially vertical direction with respect to a substrate surface from a predetermined region where the peripheral circuit is formed.
第3の発明は、第1または第2の発明において、
前記第2の電気光学素子への光および前記第2の電気光学素子からの光のうち少なくとも一方を部分的に遮断することにより、前記第2の電気光学素子において表示されるべき前記画像を形成する遮光部をさらに備えることを特徴とする。
According to a third invention, in the first or second invention,
Forming the image to be displayed on the second electro-optic element by partially blocking at least one of the light to the second electro-optic element and the light from the second electro-optic element It further includes a light shielding portion.
第4の発明は、第3の発明において、
前記遮光部は、表示されるべき前記画像に対応した形状に開口されていることを特徴とする。
According to a fourth invention, in the third invention,
The light shielding portion is opened in a shape corresponding to the image to be displayed.
第5の発明は、第1から第4までのいずれか1つの発明において、
前記第2の電気光学素子は液晶であり、
前記導電領域は反射表示のための電極であることを特徴とする。
According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions,
The second electro-optical element is a liquid crystal;
The conductive region is an electrode for reflective display.
第6の発明は、第5の発明において、
前記第1の電気光学素子は、前記第2の電気光学素子と同一の液晶層であることを特徴とする。
According to a sixth invention, in the fifth invention,
The first electro-optic element is the same liquid crystal layer as the second electro-optic element.
第7の発明は、第1または第2の発明において、
前記導電領域は、表示されるべき前記画像に対応した形状を有していることを特徴とする。
In a seventh invention according to the first or second invention,
The conductive region has a shape corresponding to the image to be displayed.
第8の発明は、第1または第2の発明において、
前記基板は、前記周辺回路が形成される所定領域から基板面に対して略垂直方向近傍に導電性の遮光領域を含み、
前記導電領域は、前記遮光領域の所定部分を前記遮光領域の前記所定部分を除く部分から電気的に切り離すように形成されることを特徴とする。
The eighth invention is the first or second invention,
The substrate includes a conductive light-shielding region in the vicinity of a direction substantially perpendicular to the substrate surface from a predetermined region where the peripheral circuit is formed,
The conductive region is formed so as to electrically separate a predetermined portion of the light shielding region from a portion excluding the predetermined portion of the light shielding region.
第9の発明は、第8の発明において、
前記遮光領域の前記所定部分を除く部分は、前記共通電極との間に電圧が印加されずまたは電流が流れないように、前記共通電極と電気的に接続されることを特徴とする。
In a ninth aspect based on the eighth aspect,
A portion of the light shielding region excluding the predetermined portion is electrically connected to the common electrode so that no voltage is applied to the common electrode or no current flows.
上記第1の発明によれば、複数の画素形成部を含む基板の周囲近傍表面上に形成される導電領域と共通電極とで、第1の電気光学素子により(マトリクス状に)表示される画像とは異なる画像を第2の電気光学素子に表示させる。例えば、上記基板の周囲近傍である額縁領域内に形成される導電領域および画素電極を含む基板と共通電極を含む別の基板とを対向させ、これらの基板に第1および第2の電気光学素子を挟持させ、それぞれ異なる画像を表示させる。この構成により、一般的に必要とされる額縁領域の他に専用の表示領域を新たに設けることなく当該額縁領域において表示を行うことができる。 According to the first aspect of the invention, an image displayed (in a matrix) by the first electro-optic element by the conductive region and the common electrode formed on the peripheral surface of the substrate including the plurality of pixel forming portions. An image different from that is displayed on the second electro-optical element. For example, a conductive region formed in a frame region in the vicinity of the periphery of the substrate, a substrate including a pixel electrode, and another substrate including a common electrode are opposed to each other, and the first and second electro-optical elements are opposed to these substrates. To display different images. With this configuration, it is possible to perform display in the frame area without providing a dedicated display area in addition to the generally required frame area.
上記第2の発明によれば、複数の画素形成部および周辺回路を一体的に含む基板に含まれる導電領域と共通電極とで、第1の電気光学素子により(マトリクス状に)表示される画像とは異なる画像を第2の電気光学素子に表示させる。例えば、周辺回路直上に形成される導電領域および画素電極を含む基板と共通電極を含む別の基板とを対向させ、これらの基板に第1および第2の電気光学素子を挟持させ、それぞれ異なる画像を表示させる。この構成により、周辺回路が形成される所定領域から基板面に対して略垂直方向近傍の額縁領域において表示を行うことができる。 According to the second aspect, the image displayed by the first electro-optic element (in the form of a matrix) with the conductive region and the common electrode included in the substrate integrally including a plurality of pixel forming portions and peripheral circuits. An image different from that is displayed on the second electro-optical element. For example, the substrate including the conductive region and the pixel electrode formed immediately above the peripheral circuit and another substrate including the common electrode are opposed to each other, and the first and second electro-optical elements are sandwiched between these substrates, and different images are obtained. Is displayed. With this configuration, it is possible to perform display in a frame area in the vicinity of a substantially vertical direction with respect to the substrate surface from a predetermined area where the peripheral circuit is formed.
上記第3の発明によれば、第2の電気光学素子への光および第2の電気光学素子からの光のうち少なくとも一方を遮光部で部分的に遮断することにより、表示されるべき画像を形成する。この構成により、導電領域等の形状にかかわらず、表示されるべき画像の形状を遮光部の形状により容易に規定することができるので、簡単かつ低コストに額縁領域において表示を行うことができる。ここで例えば、この遮光部が樹脂製である場合には、特に安価で容易に所望の形状に加工することができる。 According to the third aspect, at least one of the light to the second electro-optical element and the light from the second electro-optical element is partially blocked by the light-shielding portion, thereby displaying an image to be displayed. Form. With this configuration, the shape of the image to be displayed can be easily defined by the shape of the light shielding portion regardless of the shape of the conductive region or the like, so that display can be performed in the frame region easily and at low cost. Here, for example, when the light shielding portion is made of resin, it can be processed into a desired shape particularly easily at a low cost.
上記第4の発明によれば、遮光部が表示されるべき前記画像に対応した形状に開口されている。この構成により、導電領域等の形状にかかわらず、表示されるべき画像の形状を開口部の形状により非常に容易に規定することができるので、さらに簡単かつ低コストに額縁領域において表示を行うことができる。 According to the fourth aspect of the invention, the light shielding portion is opened in a shape corresponding to the image to be displayed. With this configuration, the shape of the image to be displayed can be very easily defined by the shape of the opening regardless of the shape of the conductive region, etc., so that display can be performed in the frame region more easily and at low cost. Can do.
上記第5の発明によれば、液晶である第2の電気光学素子に電圧を印加する導電領域は反射表示のための電極であるので、基板の周囲近傍の額縁領域において他に専用の表示領域を新たに設けることなく反射表示を行うことができる。また、この構成において、例えば上記基板内に周辺回路が形成される場合であっても、上記反射電極によって当該周辺回路が形成される所定領域から基板面に対して略垂直方向近傍の額縁領域において反射表示を行うことができる。 According to the fifth aspect of the invention, since the conductive region for applying a voltage to the second electro-optic element that is a liquid crystal is an electrode for reflective display, other dedicated display regions in the frame region near the periphery of the substrate. Reflective display can be performed without providing a new one. Further, in this configuration, even in the case where a peripheral circuit is formed in the substrate, for example, in a frame region near the substrate surface in a direction substantially perpendicular to the substrate surface from the predetermined region where the peripheral circuit is formed by the reflective electrode. Reflective display can be performed.
上記第6の発明によれば、第1の電気光学素子と第2の電気光学素子とは同一の液晶層であるので、工程を新たに追加することなく同一の工程において低コストで表示装置を製造することができる。 According to the sixth aspect, since the first electro-optic element and the second electro-optic element are the same liquid crystal layer, a display device can be manufactured at a low cost in the same process without adding a new process. Can be manufactured.
上記第7の発明によれば、導電領域は表示されるべき画像に対応した形状を有しているので、この導電領域の形状に応じた表示(例えばセグメント表示など)を行うことができる。 According to the seventh aspect, since the conductive area has a shape corresponding to the image to be displayed, display according to the shape of the conductive area (for example, segment display) can be performed.
上記第8の発明によれば、導電領域は、遮光領域の所定部分を残りの遮光領域部分から電気的に切り離すように形成されるので、例えばエッチング処理などにより、既に形成された遮光領域から導電領域を簡単かつ低コストで作成することができる。 According to the eighth aspect of the invention, since the conductive region is formed so as to electrically separate the predetermined portion of the light shielding region from the remaining light shielding region portion, the conductive region is electrically conductive from the already formed light shielding region by, for example, an etching process. An area can be created easily and at low cost.
上記第9の発明によれば、遮光領域の導電領域を除く部分は、共通電極との間に電圧が印加されずまたは電流が流れないように共通電極と電気的に接続されるので、当該部分で不要な表示が行われることを防止することができ、また例えば黒表示を行わせることにより、迷光などの不要な光を遮断することができるので、遮光領域の機能を補助することができる。 According to the ninth aspect, the portion other than the conductive region of the light shielding region is electrically connected to the common electrode so that no voltage is applied to the common electrode or no current flows. Thus, unnecessary display such as stray light can be blocked by performing black display, for example, so that the function of the light shielding region can be assisted.
以下、添付図面を参照して本発明の各実施形態について説明する。
<1. 第1の実施形態>
<1.1 全体的な構成および動作>
まず、本発明における第1の実施形態に係る液晶表示装置の全体的な構成および動作について説明する。本実施形態の液晶表示装置は、図8に示す従来のドライバモノリシック型の表示装置における画素回路と同様の回路を含むが、周辺回路に相当する回路は液晶パネルの外部に設けられているので、ドライバモノリシック型の表示装置ではない。また、従来の表示装置とは異なり、額縁領域内で表示を行うための後述する構成を新たに含んでいる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<1. First Embodiment>
<1.1 Overall configuration and operation>
First, the overall configuration and operation of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention will be described. The liquid crystal display device of this embodiment includes a circuit similar to the pixel circuit in the conventional driver monolithic display device shown in FIG. 8, but the circuit corresponding to the peripheral circuit is provided outside the liquid crystal panel. It is not a driver monolithic display device. Further, unlike the conventional display device, a configuration to be described later for performing display in the frame area is newly included.
図1は、本実施形態に係る液晶表示装置の構成をその表示部の等価回路と共に示すブロック図である。この液晶表示装置は、従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置と同様、映像信号線駆動回路としてのデータドライバ101と、走査信号線駆動回路としてのゲートドライバ102と、アクティブマトリクス型の主表示部103と、データドライバ101およびゲートドライバ102を制御するための主表示制御回路210とを備えている。また、この液晶表示装置は、副表示領域30における表示を行うための副表示部300と、この副表示部300における表示を制御するための副表示制御回路220とをさらに備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the liquid crystal display device according to this embodiment together with an equivalent circuit of the display unit. Like the conventional active matrix liquid crystal display device, this liquid crystal display device includes a
主表示部103は、従来の表示部と同様の構成となっている。すなわち、主表示部103は、複数本(m本)の走査信号線としてのゲート線GL1〜GLmと、それらのゲート線GL1〜GLmのそれぞれと交差する複数本(n本)の映像信号線としてのデータ線SL1〜SLnと、それらのゲート線GL1〜GLmとデータ線SL1〜SLnとの交差点にそれぞれ対応して設けられた複数個(m×n個)の画素形成部とを含む。 The main display unit 103 has the same configuration as a conventional display unit. In other words, the main display unit 103 includes gate lines GL1 to GLm as a plurality (m lines) of scanning signal lines, and a plurality (n lines) of video signal lines that intersect with each of the gate lines GL1 to GLm. Data lines SL1 to SLn, and a plurality (m × n) of pixel forming portions provided corresponding to the intersections of the gate lines GL1 to GLm and the data lines SL1 to SLn, respectively.
これらの画素形成部はマトリクス状に配置されて画素アレイを構成し、各画素形成部は、対応する交差点を通過するゲート線GLjにゲート端子が接続される共に当該交差点を通過するデータ線SLkにソース端子が接続されたスイッチング素子であるTFT11と、そのTFT11のドレイン端子に接続された画素電極と、上記複数の画素形成部に共通的に設けられた対向電極である共通電極Ecと、上記複数の画素形成部に共通的に設けられ画素電極と共通電極Ecとの間に挟持された液晶層とからなり、必要に応じ、画素電極と共通電極Ecとによって形成される容量に並列に補助容量が付加される。そして、これら画素電極と共通電極Ecとにより形成される容量(補助容量が付加されている場合にはこれに補助容量を加えた容量)により、画素容量Cpが構成される。なお、説明の便宜上、上記TFT11を含む画素回路を画素形成部とも呼ぶ。
These pixel formation portions are arranged in a matrix to form a pixel array, and each pixel formation portion is connected to a gate line GLj that passes through a corresponding intersection and a data line SLk that passes through the intersection. The
なお、本実施形態に係る表示装置はドライバモノリシック型ではないので、上記データドライバ101と、ゲートドライバ102と、表示制御回路を含む制御部200とからなる周辺回路は、液晶パネルの外部に設けられている。以下、画素形成部および額縁領域の具体的な構造について図2を参照して説明する。
Since the display device according to the present embodiment is not a driver monolithic type, the peripheral circuit including the
図2は、画素形成部の上記TFT11近傍および額縁領域近傍の構造例を示す基板面に対して垂直方向の断面図である。これらのTFTには通常の多結晶シリコン(Poly Silicon)よりも結晶性の高い多結晶シリコンである連続粒界結晶シリコン(Continuous Grain Silicon:以下「CGシリコン」と略する)が使用されている。なお、このCGシリコンに代えて、他の多結晶シリコンや非晶シリコンが使用されてもよい。
FIG. 2 is a cross-sectional view perpendicular to the substrate surface showing a structural example of the pixel forming portion in the vicinity of the
ここで、図2に示す領域Aは画素形成部の一部が形成される領域であり、領域Bは一般的な額縁領域である。また、領域A内の領域a1は後述する反射表示を行う反射表示領域を示し、領域A内の領域a2は後述する透過表示を行う透過表示領域を示している。 Here, a region A shown in FIG. 2 is a region where a part of the pixel formation portion is formed, and a region B is a general frame region. An area a1 in the area A indicates a reflective display area for performing reflective display described later, and an area a2 in the area A indicates a transmissive display area for performing transparent display described later.
本表示装置は、TFT基板40と、CF基板41と、これらの基板間に挟まれるように設けられた液晶層42とを備えている。この液晶層42は、領域Aのみならず領域Bにも同一の工程で備えられるように構成されるため、装置の製造が容易となる。また、従来より、この液晶層42は、領域Aのみならず領域Bにも備えられることが多いため、本実施形態の構成では従来の表示装置をそのまま利用することができる。なお、領域Aに備えられる液晶層と、領域Bに備えられる液晶層とは異なっていてもよい。
The display device includes a
この表示装置は、TFT基板40に対向する位置であってCF基板41とは逆側の位置に設けられる図示されないバックライト照明装置からの透過光を利用した表示(以下「透過表示」という)と、装置外部からCF基板41を通して入射する外光を利用した表示(以下「反射表示」という)とを同時に行う、いわゆる半透過表示型の表示装置である。この半透過表示型の表示装置は、暗い場所では主として透過表示により、明るい場所では主として反射表示により、それぞれ見やすい表示を提供することができる。
This display device is a display (hereinafter referred to as “transmission display”) using transmitted light from a backlight illumination device (not shown) provided at a position opposite to the
CF用ガラス基板61には、その外側(TFT基板40と逆の側)に図示されない偏光板が設けられており、その内側(TFT基板40に対面する側)に各画素形成部が形成する画素の色に対応する光を透過する樹脂からなるカラーフィルタ層65が設けられている。なお、上記偏光板には、例えば位相差フィルムや光学補償フィルムなど偏光フィルム以外の光学機能性フィルムが含まれてもよい。
The
また、カラーフィルタ層65の図2に示す領域Bにおける内側には、遮光膜として機能する遮光樹脂層66が設けられている。なお、この遮光樹脂層66は、金属膜など遮光できる素材に代えてもよい。また、従来より、後述する反射導電膜72を遮光膜として機能させる構成もあるが、この構成については第2の実施形態において詳しく説明する。一般的に透過表示型または半透過表示型の表示装置では、バックライト照明装置から発せられた光が額縁領域20から漏れ出しまたは外光が反射しないように、また額縁領域20内に周辺回路が設けられる場合、外部からの光がCF基板41および液晶層42を通過してこの周辺回路にあたることでTFTの電気特性が変化することを防ぐために、額縁領域20を覆うための遮光膜が設けられている。同様に、カラーフィルタ層65の図2に示す領域Aにおける内側にも遮光樹脂層66が設けられている。この遮光樹脂層66は画素回路のTFT等を覆うように設けられるので、領域Bの遮光樹脂層66とは異なり、画素の境界領域近傍にのみ設けられている(すなわち画素となるべき部分は開口されている)。また、反射表示領域a1および領域Bにおけるさらに内側に透明樹脂層67が設けられている。
Further, a light shielding
さらに、CF用ガラス基板61において、これらの内側の液晶層42と接する領域Aおよび領域Bのほぼ全面にわたりITO(Indium Tin Oxide)からなる透明導電膜71が形成されている。この透明導電膜71は共通電極Ecとして機能する。
Further, on the
また、図2に示すように、TFT用ガラス基板60の領域Aには活性層としてCGシリコン薄膜52が形成され、さらにゲート絶縁膜53を挟んでゲート電極51および層間絶縁膜54が形成される。その後、CGシリコン薄膜52が露出されるように2つのコンタクト部が開口され、これらのコンタクト部にはTFTのドレイン電極およびソース電極を含む配線層55が形成される。なおこの配線層は、例えばタンタル(Ta)と窒化タンタル(TaN)とを積層させた金属積層膜である。さらにその上に不動態化のためのパッシベーション膜56と表面を平坦にするための平坦化膜57とが形成された後、ドレイン電極に対応する配線層55が露出されるようにさらなるコンタクト部が開口される。これら(領域Bを除く)領域A全体には、ITO(Indium Tin Oxide)からなる透明導電膜70が形成される。この透明導電膜70は画素電極として機能する。なお、領域B全体にも透明導電膜70が形成されてもよい。さらに、領域Aおよび領域B全体には、光反射率(および遮光性)の高いアルミニウム(Al)または銀(Ag)などの導電性素材からなる反射導電膜72がスパッタリング法などにより形成され、その後、領域Aにおける反射表示領域a1以外の領域に対応する形状にパターニングしたフォトレジストを使用することにより、領域Bの反射導電膜72と領域Aにおける透過表示領域a2の反射導電膜72とをエッチング除去する。このことにより、反射表示領域a1に反射導電膜72が形成される。
As shown in FIG. 2, a CG silicon
また、図2に示すように、TFT用ガラス基板60の領域Bには、上記配線層と同様の金属積層膜からなる配線層75が形成される。この配線層75を液晶パネル内に配置するため、特に額縁領域である領域Bは不可欠なものとなっている。なお、配線層75と平坦化膜57との間にパッシベーション膜56を設けてもよいし、また必要に応じて透明導電膜70と反射導電膜72との間に電蝕防止のための膜が形成されてもよい。
As shown in FIG. 2, a
さらに、図2に示すように、透明樹脂層67が設けられることにより反射表示領域a1および領域BにおいてCF基板41の基板面に対する垂直方向の長さ(厚さ)が大きくなっているのは、画素形成部における透過表示と反射表示とのいずれの場合であっても表示(輝度)が変化しないようにするためである。すなわち、透過表示領域a2の透明導電膜70と共通電極である透明導電膜71との間に印加される電圧あるいは流れる電流は、反射表示領域a1の反射導電膜72と共通電極である透明導電膜71との間に印加される電圧あるいは流れる電流と等しいため、両表示領域に対応する液晶層を通過する光の光路長を等しくすることにより、液晶層42を通過する光に生じる液晶層42に入る直前の光の遅走軸と進走軸との電界成分の位相差と、液晶層42を通過して出てきた直後の光の遅走軸と進走軸との電界成分の位相差との差が透過表示領域a2と反射表示領域a1との間で等しくなるように、透過表示領域a2における液晶層42の基板面に対する垂直方向の長さ(厚さ)を、反射表示領域a1における厚さの略2倍に設定する。
Furthermore, as shown in FIG. 2, the length (thickness) in the direction perpendicular to the substrate surface of the
次に、上記構成の本実施形態の主表示部103に対する駆動方法および駆動回路につき、以下に説明する。本実施形態において、表示動作のタイミング等を決めるデータを含む液晶パネルに表示すべき画像を表すデータである画像データDvは、外部のコンピュータにおけるCPU等から主表示制御回路210に送られる。
Next, a driving method and a driving circuit for the main display unit 103 of the present embodiment having the above configuration will be described below. In the present embodiment, image data Dv, which is data representing an image to be displayed on the liquid crystal panel, including data for determining the timing of the display operation and the like is sent to the main
主表示制御回路210は、上記画像データDvを受け取り、その画像データDvの表す画像を主表示部103に表示させるための信号として、データドライバ用のスタートパルス信号およびクロック信号と、表示すべき画像を表すデジタル画像信号とを含むデータドライバ制御信号CDと、ゲートドライバ用のスタートパルス信号およびクロック信号等を含むゲートドライバ制御信号CGと、後述する所定の極性切換制御信号φとを生成し出力する。なお、この極性切替制御信号φは、画像データDvに含まれる同期信号をそのまま使用してもよい。
The main
データドライバ101は、デジタル画像信号を含むデータドライバ制御信号CDに基づき、デジタル画像信号の表す画像の各水平走査線における画素値に相当するアナログ電圧としてデータ信号S(1)〜S(n)を1水平走査期間毎に順次生成し、これらのデータ信号S(1)〜S(n)をデータ線SL1〜SLnにそれぞれ印加する。本実施形態におけるデータドライバ101は、液晶層への印加電圧の極性が1フレーム期間毎に反転されると共に各フレーム内において1水平走査線毎にも反転されるようにデータ信号S(1)〜S(n)が出力される駆動方式、すなわちライン反転駆動方式が採用される。
The
なお、このライン反転駆動方式に代えて、極性が1フレーム期間毎に反転されるフレーム反転方式を採用してもよい。また、表示品位向上の観点からは、ライン反転駆動方式に加えて、1データ線毎(縦ライン毎)にも液晶層への印加電圧の極性を反転させる駆動方式、すなわちドット反転駆動方式を採用してもよい。すなわち、データドライバ101は、データ線SL1〜SLnへの印加電圧の極性がデータ線毎に反転するようにデータ信号S(1)〜S(n)を出力する構成としてもよい。また、データドライバ101は、入力されたアナログ画像信号を順次ラッチし、これらをデータ信号S(1)〜S(n)としてデータ線SL1〜SLnに順次印加する構成であってもよい。
Instead of this line inversion driving method, a frame inversion method in which the polarity is inverted every frame period may be adopted. From the viewpoint of improving display quality, in addition to the line inversion driving method, a driving method that reverses the polarity of the voltage applied to the liquid crystal layer for each data line (each vertical line), that is, a dot inversion driving method is adopted. May be. That is, the
ゲートドライバ102は、ゲートドライバ制御信号CGに基づき、デジタル画像信号の各フレーム期間(各垂直走査期間)において、ゲート線GL1〜GLmを順次に選択し、選択したゲート線にアクティブなゲート信号(TFT11をオンさせる電圧)を印加する。主表示部103において、ゲート線GL1〜GLmのそれぞれが各フレーム期間内に選択されると、それぞれの選択期間において、選択されたゲート線GLjにゲート端子が接続された各TFT11がオン状態となる。これにより、各TFT11のドレイン端子に接続された画素容量Cpに、デジタル画像信号の表す画像における対応画素の値に相当する電圧が保持される。
The
上記のデータドライバ101およびゲートドライバ102により、主表示部103において、データ線SL1〜SLnにはデータ信号S(1)〜S(n)がそれぞれ印加され、ゲート線GL1〜GLmにはゲート信号G(1)〜G(m)がそれぞれ印加される。これにより、主表示部103における各画素形成部の画素容量Cpには、デジタル画像信号の表す画像における対応画素の値に相当する電圧が、データ信号S(1)〜S(n)により与えられて保持され、液晶層には、デジタル画像信号に応じて画素電極と共通電極Ecとの電位差に相当する電圧が印加される。すなわち、各画素容量Cpに保持された電圧がそれに対応する液晶部分への印加電圧となる。なお、共通電極Ecの電位は、図示されない共通電極駆動回路により与えられており、この共通電極駆動回路は、主表示制御回路210からの極性切換制御信号φに応じて、1フレーム(1垂直走査期間)において2種類の基準電圧の間で切り換わる電圧を生成し、これを共通電極Ecの電位としてCF基板の共通電極Ecに供給する。
By the
主表示部103は、この印加電圧によって液晶層の光透過率を制御することにより、デジタル画像信号の表す画像すなわち外部の信号源等から受け取ったデジタルビデオ信号の表す画像を表示する。 The main display unit 103 displays the image represented by the digital image signal, that is, the image represented by the digital video signal received from an external signal source or the like, by controlling the light transmittance of the liquid crystal layer by the applied voltage.
以上のデータドライバ101、ゲートドライバ102、および主表示制御回路210の構成および動作は、従来の表示装置と同様であるが、前述したように副表示部300は、領域Bの遮光樹脂層66を従来と同様に遮光膜として利用しつつ、領域Bの反射導電膜72を反射電極とした反射表示に利用する。この副表示部300および副表示部300による表示を制御する副表示制御回路220の構成および動作について、図3および図4を参照して説明する。
The configuration and operation of the
<1.2 副表示部等の構成および動作>
図3は、副表示部により副表示領域に表示される表示例を示す平面図である。また、図4は、副表示部において反射表示を行うための構造例を示す図であり、より詳細には、図4(a)は、副表示部となる反射導電膜72の一部を拡大した構造例を示す平面図であり、図4(b)は、副表示部となる遮光樹脂層66の一部を拡大した構造例を示す平面図である。
<1.2 Configuration and Operation of Sub Display Unit>
FIG. 3 is a plan view showing a display example displayed in the sub display area by the sub display unit. FIG. 4 is a diagram showing a structural example for performing reflective display in the sub display section. More specifically, FIG. 4A is an enlarged view of a part of the reflective
ここで図3に示す例は、本表示装置が携帯電話に内蔵される場合の表示例であって、図中の図形は左から順に、受信されるべき電波の電界強度、通話圏外であること、時刻、および電池残量をそれぞれ示すためのものである。例えば、電界強度を示す図形は、電界強度が通話可能な最低段階である時には当該図形を構成する4つの図形要素のうち左側のアンテナを模した図形要素のみが表示され、上記電界強度が増大するにつれて、これらの図形要素のうち表示される図形要素が左側から1つずつ順に増加する。図4は、これら4つの図形要素からなる上記電界強度を示す図形を形成する4つの電極および対応する遮光樹脂層の開口部の構造を示している。 Here, the example shown in FIG. 3 is a display example when the present display device is built in a mobile phone, and the figures in the figure are, in order from the left, the electric field strength of the radio wave to be received and out of the talking area. , Time, and remaining battery level. For example, when the electric field strength is at the lowest level at which communication is possible, only the graphic element imitating the left antenna is displayed among the four graphic elements constituting the graphic, and the electric field strength increases. As a result, the graphic elements displayed among these graphic elements increase one by one from the left. FIG. 4 shows the structure of the four electrodes forming the graphic showing the electric field strength composed of these four graphic elements and the opening of the corresponding light shielding resin layer.
すなわち、図4(a)に示す第1の電極721は、4つの図形要素のうち左側のアンテナを模した図形要素を表示するための反射電極(反射表示のための電極)であり、第2から第4までの電極722〜724は、残りの上記図形要素を表示するための反射電極である。
That is, the
もっとも、これらの電極形状のうち、特に第1の電極721の形状では、所望のアンテナを模した図形を表示することができない。そこで、遮光樹脂層66に上記4つの図形要素に対応した形状の開口部を設け、この開口部を通る光により所望の形状を有する図形を表示する。図4(b)には、これらの開口部である第1から第4までの開口部661〜664が示されている。なお、図中の点線は、これらの開口部に対応する上記第1から第4までの電極721〜724を示している。
However, among these electrode shapes, in particular, the shape of the
このように、表示される図形は、遮光樹脂層66に形成される第1から第4までの開口部661〜664を含む開口部の形状により規定されるため、これらの図形を表示するための反射電極である第1から第4までの電極721〜724は、表示に必要な大きさを有し、かつ対応する開口部以外の開口部から所望の表示を妨げる程度の光が漏れない形状であれば、その形状に限定はない。したがって、加工の精度が要求されないので、これらの表示のための反射電極を簡単な構造にすることができる。
Thus, since the displayed graphic is defined by the shape of the opening including the first to
なお、これら第1から第4までの電極721〜724の周囲の反射導電膜72は、例えばエッチング処理などにより除去されており、これら第1から第4までの電極721〜724は、副表示制御回路220まで図示されない所定の配線によりそれぞれ接続されている。ここで、この配線に相当する反射電極部分は、遮光樹脂層66により隠されるため表示に寄与しない。よって、これらの配線部分を後述する第2の実施形態の場合のように特別に細く(すなわち面積を小さく)する必要がない。このことからも、反射電極を簡単な構造にすることができる。
Note that the reflective
副表示制御回路220は、装置外部(例えば携帯電話本体の制御部)から、受信電波の電界強度に応じて各図形要素を適宜表示させる指示を含む副表示データDsを受け取り、この副表示データDsに基づき第1から第4までの電極721〜724に印加すべきそれぞれの電圧値を決定し、決定された電圧を対応する電極に印加する。これらの電圧値は、主表示制御回路210から与えられる極性切換制御信号φに基づき、第1から第4までの電極721〜724により反射表示を行う場合には、共通電極の電位(透明導電膜71の電位)を基準として所定の電位差を生じさせる表示のための所定電位(典型的にはノーマリーブラック型の表示装置における白表示のための電位)を与え、反射表示を行わない場合には、共通電極と同電位である非表示のための所定電位(典型的にはノーマリーブラック型の表示装置における黒表示のための電位)を与える。そうすれば、副表示制御回路220の制御に応じて、副表示領域30には図3に示す図形が(白)表示される。
The sub
また、例えば第1から第4までの電極721〜724の周囲の反射導電膜72を、これら第1から第4までの電極721〜724と、(図2に示す領域Bの)反射導電膜72全体とが非常に狭い間隔を空けて分離されるよう、第1から第4までの電極721〜724の周囲の反射導電膜72を、例えばエッチング処理などにより部分的に除去してもよい。こうして第1から第4までの電極721〜724から電気的に切り離された残りの反射導電膜72と、共通電極である透明導電膜71とを電気的に接続することにより、反射導電膜72の電位は共通電極の電位と同電位に設定される。そうすれば、上記残りの反射導電膜72の領域が(共通電極の電位との電位差により)不要な反射表示を行うことを防止することができる。さらに、反射導電膜72の電位を共通電極の電位と等しくすることで当該部分に黒表示を行わせることにより、例えば主表示領域10からの迷光などの不要な光を遮断することができるので、遮光樹脂層66の遮光膜としての機能を補助することができる。
Also, for example, the reflective
このように、遮光樹脂層66に形成される第1から第4までの開口部661〜664を含む開口部と、第1から第4までの電極721〜724を含む反射電極と、共通電極である透明導電膜71とにより、副表示部300はいわゆるセグメント方式(またはスタティック駆動方式)による反射表示を行う。このセグメント方式の表示では、アクティブマトリクス方式による表示を行う主表示部103に含まれる前述の画素回路やマトリクス状の配線は不要となるため、容易に表示を行うことができる。なお、周辺回路の上部およびこれと対応する共通電極部分に液晶層を挟んで(上方から見て)マトリクス状に互いに交差する配線を行うことにより、副表示部300はいわゆるパッシブマトリクス方式による反射表示を行ってもよい。また、副表示制御回路220は、表示のために与える上記所定電位を階調表示が可能なように段階的に変更する階調制御を行ってもよい。
As described above, the opening including the first to
<1.3 効果>
以上のように、本実施形態の液晶表示装置は、遮光膜として機能する遮光樹脂層66に形成される第1から第4までの開口部661〜664を含む開口部と、第1から第4までの電極721〜724(すなわち図2に示す領域Bにおける反射導電膜72の一部分)とを使用することにより、一般的に必要とされる額縁領域の他に専用の表示領域を新たに設けることなく、一般的に表示に寄与しない額縁領域20において(セグメント方式による)反射表示を行うことができる。そのため、一般的には表示に寄与しない額縁領域を有効利用することができ、また新たな表示領域を設ける従来の構成よりも装置を小さくすることができるので、小型化が求められる携帯電話などの表示装置として使用することが容易となる。
<1.3 Effect>
As described above, the liquid crystal display device according to the present embodiment includes the first to fourth openings including the first to
また、遮光樹脂層66に形成される第1から第4までの開口部661〜664を含む開口部は、所望の形状になるよう容易に形成することができ、かつこの反射表示を行う第5から第8までの電極725〜728を含む反射電極は簡単な構造ですむので(さらに配線に相当する反射電極部分を細く形成する必要もないので)、副表示部を簡単かつ低コストで作成することができる。
In addition, the openings including the first to
<2. 第2の実施形態>
<2.1 全体的な構成および動作>
次に、本発明における第2の実施形態に係る液晶表示装置の全体的な構成および動作について説明する。本実施形態の液晶表示装置は、図8に示す従来のドライバモノリシック型の表示装置における画素回路および周辺回路と同様の回路を含み、かつ額縁領域内で表示を行うための後述する構成を新たに含んでいる。なお、本実施形態に係る液晶表示装置の構成をその表示部の等価回路と共に示すブロック図は、図1と同様であるのでこの図に代えて説明を省略する。
<2. Second Embodiment>
<2.1 Overall configuration and operation>
Next, the overall configuration and operation of the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention will be described. The liquid crystal display device of this embodiment includes a circuit similar to the pixel circuit and the peripheral circuit in the conventional driver monolithic type display device shown in FIG. 8, and has a new configuration to be described later for displaying in the frame area. Contains. A block diagram showing the configuration of the liquid crystal display device according to the present embodiment together with an equivalent circuit of the display unit is the same as that in FIG.
図5は、本実施形態に係るドライバモノリシック型の表示装置およびそのTFT基板を基板面に対して垂直方向の上方から見た模式的な平面図である。図5(a)に示すように、表示装置は、その主表示領域10外周に額縁領域20を有しており、この額縁領域20には、表示を行うための副表示領域30が含まれている。この副表示領域30に対応するTFT基板には、図5(b)に示すように、データドライバ101と、ゲートドライバ102と、表示制御回路を含む制御部200とからなる周辺回路が配置されており、図ではこの副表示領域30の直下に制御部200が配置される例が示されている。なお、副表示領域30の直下には周辺回路の一部または全部が配置されていればよく、例えばデータドライバ101の一部が配置されてもよい。
FIG. 5 is a schematic plan view of the driver monolithic display device and the TFT substrate according to the present embodiment as viewed from above in the direction perpendicular to the substrate surface. As shown in FIG. 5A, the display device has a frame area 20 on the outer periphery of the main display area 10, and the frame area 20 includes a sub display area 30 for performing display. Yes. As shown in FIG. 5B, a peripheral circuit including a
図6は、画素形成部のTFT11近傍および額縁領域の構造例を示す基板面に対して垂直方向の断面図である。このTFT11の構成は、第1の実施形態における画素形成部のTFT11の構成と同一であるので詳しい説明を省略する。なお、本実施形態における表示装置のようなドライバモノリシック型の表示装置には、電子移動度の高い上記CGシリコン(特に低温で形成可能な低温CGシリコン)を使用することが好適であるが、他の多結晶シリコンや非晶シリコンが使用されてもよい。
FIG. 6 is a cross-sectional view perpendicular to the substrate surface showing a structural example of the vicinity of the
ここで、図6に示す領域Aは画素形成部の一部が形成される領域であり、領域Bは配線が形成される第1の実施形態における領域とは異なり、周辺回路の一部が形成される領域である。また、領域A内の領域a1は後述する反射表示を行う反射表示領域を示し、領域A内の領域a2は後述する透過表示を行う透過表示領域を示している。 Here, a region A shown in FIG. 6 is a region where a part of the pixel formation portion is formed, and a region B is formed with a part of the peripheral circuit unlike the region in the first embodiment where the wiring is formed. It is an area to be done. An area a1 in the area A indicates a reflective display area for performing reflective display described later, and an area a2 in the area A indicates a transmissive display area for performing transparent display described later.
この領域BにおけるCF用ガラス基板61には、図6に示すように、その内側(TFT基板40に対面する側)に遮光膜として機能する遮光樹脂層66が設けられていない。本実施形態では、後述するように反射導電膜72が遮光膜として機能する。この反射導電膜72は、例えば以下のように形成される。すなわち、領域Aおよび領域B全体に光反射率(および遮光性)の高いアルミニウム(Al)または銀(Ag)などの導電性素材からなる反射導電膜72がスパッタリング法などにより形成され、その後、領域Aにおいて反射表示領域a1以外の領域に対応する形状にパターニングしたフォトレジストを使用することにより、領域Aにおける透過表示領域a2の反射導電膜72をエッチング除去する。このようにして、反射表示領域a1および領域Bに反射導電膜72が形成される。
As shown in FIG. 6, the
以上のように、領域Bには反射導電膜72のみが形成されている。この領域Bは、図5に示すように額縁領域20内にあるため、領域Bの反射導電膜72は、主表示部103による(反射)表示とは無関係であるが、額縁領域20の遮光性を確保するための遮光膜として機能する。すなわち、透過表示型または半透過表示型の表示装置では、バックライト照明装置から発せられた光が、周辺回路に含まれる各素子間等の隙間を通して額縁領域20から漏れ出さないように、また外部からの光がCF基板41および液晶層42を通過して周辺回路にあたることでTFTの電気特性が変化することを防ぐために額縁領域20を覆うための遮光膜が必要となる。この遮光膜として、領域Aの反射導電膜72と同時に領域Bの反射導電膜72を形成すれば、新たに別の遮光膜を形成する必要がない。このように、領域Bの反射導電膜72が遮光膜として利用できることは従来より知られている。本表示装置は、この領域Bの反射導電膜72を従来と同様に遮光膜として利用しつつ、副表示領域30における反射表示のために利用する点に特徴を有する。この詳しい構成については後述する。
As described above, only the reflective
なお、上記領域Bには反射導電膜72が積層されるだけでなく、さらにその上に(またはその下に)透明導電膜70が積層されていてもよい。また、画素回路のTFT等を覆うため、当該部分を遮光するようなパターンを有するカラーフィルタ層65を使用してもよいし、第1の実施形態と同様の遮光樹脂層66を設けてもよい。
In the region B, not only the reflective
以上のように副表示部300は、額縁領域20の遮光膜として利用される図6に示す領域Bの反射導電膜72を反射表示に利用する。この副表示部300および副表示部300による表示を制御する副表示制御回路220の構成および動作について、図7を参照して説明する。
As described above, the sub display unit 300 uses the reflective
<2.2 副表示部等の構成および動作>
図7は、副表示部となる反射導電膜72の一部を拡大した構造例を示す平面図である。この副表示部により副表示領域に表示される表示例は、図3に示す例、すなわち本表示装置が携帯電話に内蔵される場合の表示例である。図7は、この電界強度を示す図形を構成する4つの図形要素からなる上記電界強度を示す図形を形成する4つの電極の構造を示している。
<2.2 Configuration and operation of sub-display unit, etc.>
FIG. 7 is a plan view showing a structural example in which a part of the reflective
すなわち、図7に示す第5の電極725は、4つの図形要素のうち左側のアンテナを模した図形要素を表示するための反射電極(反射表示のための電極)であり、第6から第8までの電極726〜728は、残りの上記図形要素を表示するための反射電極である。これら第5から第8までの電極725〜728と、(図6に示す領域Bの)反射導電膜72全体とが非常に狭い間隔を空けて分離されるよう、第5から第8までの電極725〜728の周囲の反射導電膜72は、例えばエッチング処理などにより部分的に除去されている。この除去の結果形成される非常に細い帯状の非導電領域により、これら第5から第8までの電極725〜728は、反射導電膜72全体から電気的に切り離されている。したがって、第5から第8までの電極725〜728は、反射導電膜72とは異なる所望の電位に設定することができる。
That is, the
具体的には、これら第5から第8までの電極725〜728のうち、図の下方へ延びる(肉眼では判別しにくい程度に)非常に細く形成された各電極部分は、副表示制御回路220まで図示されない所定の配線によりそれぞれ接続されている。なお、この下方へ延びる電極部分は、非常に細い(すなわち面積が小さい)ため反射表示を行うことはなく、上記図形の表示形状を損なうことがない。また、上記非導電領域は非常に細い(面積が小さい)ため、反射導電膜72の遮光膜としての機能を損なうことがない。
Specifically, among these fifth to
また、上記のように第5から第8までの電極725〜728の下部を非常に細く形成する構成に代えて、これらの各電極部分に対応する(すなわち垂直方向に対向する)CF基板41の透明導電膜71が設けられない(例えば部分的に除去される)構成であってもよい。この構成では、上記各電極部分に接する液晶層に電圧が印加されないので、反射表示が行われることがなく、上記図形の表示形状を損なうことがない。また、反射導電膜72の遮光膜としての機能が損なわれることもない。
Further, instead of the configuration in which the lower portions of the fifth to
また、例えば反射導電膜72と、共通電極である透明導電膜71とを電気的に接続することにより、反射導電膜72の電位は共通電極の電位と同電位に設定される。そうすれば、図7に示す反射導電膜72の領域が(共通電極の電位との電位差により)不要な反射表示を行うことを防止することができる。さらに、反射導電膜72の電位を共通電極の電位と等しくすることで当該部分に黒表示を行わせることにより、例えば主表示領域10からの迷光などの不要な光を遮断することができるので、反射導電膜72の遮光膜としての機能を補助することができる。なお、図7に示す第5の電極725に周囲を囲まれている反射導電膜72の2つの領域は、図示されない非常に細い電極により他の反射導電膜72全体と電気的に接続される。ここで、上記アンテナを模した図形要素の形状を変更することにより、反射導電膜72全体が電気的に接続されているように構成してもよい。
Further, for example, by electrically connecting the reflective
このように、第5から第8までの電極725〜728を含む反射電極と共通電極である透明導電膜71とにより、副表示部300はいわゆるセグメント方式(またはスタティック駆動方式)による反射表示を行う。このセグメント方式の表示では、アクティブマトリクス方式による表示を行う主表示部103に含まれる前述の画素回路やマトリクス状の配線は不要となるため、周辺回路の直上の極めて薄い部分を使用することにより容易に表示を行うことができる。なお、周辺回路の上部およびこれと対応する共通電極部分に液晶層を挟んで(上方から見て)マトリクス状に互いに交差する配線を行うことにより、副表示部300はいわゆるパッシブマトリクス方式による反射表示を行ってもよい。また、副表示制御回路220は、表示のために与える上記所定電位を階調表示が可能なように段階的に変更する階調制御を行ってもよい。
As described above, the sub-display unit 300 performs the reflective display by the so-called segment system (or static drive system) by the reflective electrode including the fifth to
<2.3 効果>
以上のように、第2の実施形態に係るドライバモノリシック型の液晶表示装置は、遮光膜として機能する図6に示す領域Bの反射導電膜72の一部を、図7に示す反射表示のための電極である第5から第8までの電極725〜728として使用することにより、周辺回路から基板面に対して垂直方向に位置する額縁領域20において(セグメント方式による)反射表示を行うことができる。また、この反射表示を行う第5から第8までの電極725〜728は、例えばエッチング処理などにより、既に形成された反射導電膜72から簡単かつ低コストで作成することができる。
<2.3 Effects>
As described above, in the driver monolithic liquid crystal display device according to the second embodiment, a part of the reflective
<3. 変形例>
上記第1の実施形態における表示装置において、周辺回路に相当する回路は、例えばTCP(Tape Carrier Package)方式や、COF(Chip On Flexible)方式などにより液晶パネルの外部に設けられているが、画素回路とともに一体的にTFT基板上に形成することなく(すなわちドライバモノリシック型でなく)基板上に配置する構成、例えばCOG(Chip On Glass)方式の構成であってもよい。
<3. Modification>
In the display device according to the first embodiment, a circuit corresponding to a peripheral circuit is provided outside the liquid crystal panel by a TCP (Tape Carrier Package) method, a COF (Chip On Flexible) method, or the like. A configuration in which the circuit is not integrally formed with the circuit on the TFT substrate (that is, not a driver monolithic type) is arranged on the substrate, for example, a COG (Chip On Glass) configuration.
上記第1の実施形態における表示装置は、遮光膜として機能する遮光樹脂層66に第1から第4までの開口部661〜664のような開口部が形成されている。しかし、これらの開口部に相当する遮光樹脂層66の部分を残し、その周囲の遮光樹脂層66を除去することにより、残された遮光樹脂層66の部分を暗く表示しその周囲を明るく表示してもよい。また、上記開口部またはその周囲に相当する領域に所定の色を透過する樹脂層を設けることにより、当該部分を所定の色で表示してもよい。
In the display device according to the first embodiment, openings such as the first to
上記第2の実施形態における表示装置に含まれる周辺回路全ては、TFT基板40内に形成されているが、その一部が液晶パネルの外部に設けられていてもよい。例えば、主表示制御回路210の全てまたはこれを構成する回路の一部分のみが外部に設けられる構成であってもよい。また、上記第2の実施形態における表示装置に含まれる副表示制御回路220は、周辺回路に含まれTFT基板40内に形成されているが、液晶パネルの外部に設けられていてもよい。この構成では、例えば図7に示す第1から第4までの電極721〜724のうち、図の下方へ延びる非常に細く形成された各電極部分がTFT基板40の外延近傍まで延ばされ、そこから外部の副表示制御回路220に接続される。したがってこの構成によれば、従来のTFT基板に対して副表示部300を(エッチング処理などにより)形成するだけで上記TFT基板40を簡単に作成することができる。
Although all the peripheral circuits included in the display device in the second embodiment are formed in the
上記第2の実施形態における表示装置は、表示されるべき図形の形状を有する第5から第8までの電極725〜728を含む反射電極により反射表示を行い、上記第1の実施形態における表示装置は、表示されるべき図形の形状を有する第1から第4までの開口部661〜664を含む開口部を介して反射表示を行う。しかし、上記第2の実施形態における表示装置において、第1の実施形態の場合のように、表示されるべき図形の形状を有する開口部を介して反射表示を行ってもよい。また、上記第1の実施形態における表示装置において、第2の実施形態の場合のように、表示されるべき図形の形状を有する反射電極により反射表示を行ってもよい。
The display device according to the second embodiment performs reflective display using the reflective electrodes including the fifth to
上記第1および第2の実施形態における表示装置は、半透過表示型の液晶表示装置であるが、反射表示型の液晶表示装置であってもよく、また透過表示型の液晶表示装置にも適用可能である。なお、透過表示型の液晶表示装置に適用する場合、反射導電膜72に相当する導電性膜の一部を図2に示すような反射電極として使用することにより、額縁領域20において反射表示を行うことは可能である。この構成では、副表示領域30の表示輝度が主表示部103の表示輝度よりも非常に暗くならないよう当該部分の液晶層を薄くするための構造、具体的には当該部分の液晶層42の基板面に対する垂直方向の長さ(厚さ)が透過表示領域における厚さの略半分になるよう、図6に示すように領域BにおいてCF基板41の基板面に対する厚さを大きくすることが好適である。なお、このようにCF基板41の基板面に対する厚さを大きくするには、当該厚さを大きくすべき部分に透明樹脂67を付加する構成のほか、周知のどのような構成が使用されてもよい。
The display device in the first and second embodiments is a transflective display type liquid crystal display device, but may be a reflective display type liquid crystal display device or applied to a transmissive display type liquid crystal display device. Is possible. Note that when applied to a transmissive liquid crystal display device, a part of the conductive film corresponding to the reflective
上記第1および第2の実施形態における表示装置は、共通電極であるCF基板41に含まれる透明導電膜71と、TFT基板40に含まれる透明導電膜70または反射導電膜72との間に液晶層を挟持する構成であるが、CF基板41に含まれる透明導電膜71を省略し、これに代えてTFT基板40上に共通電極を形成する、いわゆるIPS(In-Plane Switching)方式の表示装置であってもよい。
The display device in the first and second embodiments includes a liquid crystal between the transparent
上記第1および第2の実施形態における表示装置は、画素形成部に液晶を使用しているが、画素形成部全体(または副表示部に対応する部分以外)に液晶以外の電気光学素子を使用してもよい。ここで電気光学素子とは、有機EL(Eelectro Luminescence )素子、FED(Field Emission Display)、LED(light emitting diode)、電荷駆動素子、液晶、Eインク(Electronic Ink)など、電気を与えることにより光学的な特性が変化する全ての素子をいうものとする。この構成では、液晶層に代えて、例えば電流を与えられることにより光を放つ発光層(電気光学層)が使用され、この発光層を典型的には上記と同様に2枚の電極で挟持する。なお、上記IPS方式のように、この発光層は必ずしも挟持されなくてよい。 The display devices in the first and second embodiments use a liquid crystal for the pixel formation portion, but use an electro-optical element other than the liquid crystal for the entire pixel formation portion (or other than the portion corresponding to the sub display portion). May be. Here, the electro-optical element is an organic EL (Eelectro Luminescence) element, FED (Field Emission Display), LED (light emitting diode), charge driving element, liquid crystal, E ink (Electronic Ink), etc. All elements whose general characteristics change shall be said. In this configuration, instead of the liquid crystal layer, for example, a light emitting layer (electro-optical layer) that emits light when supplied with an electric current is used, and this light emitting layer is typically sandwiched between two electrodes in the same manner as described above. . Note that the light emitting layer is not necessarily sandwiched as in the IPS method.
ここで、この発光層が有機EL素子として機能する場合には、図6に示す透明導電膜70(および反射導電膜72)に代えて、有機EL素子の陽極(アノード電極)となる金属製導電層が形成され、透明導電膜71は有機EL素子の陰極(カソード電極)となる。この構造では、上記金属製導電層によりTFT用ガラス基板60を光が通過せず、CF用ガラス基板61の方向へ光が放たれる。なお、このような構造はトップ・エミッション構造と呼ばれるが、上記アノード電極となる金属製導電層とカソード電極となる透明導電膜71とを入れ替えたボトム・エミッション構造では、TFT用ガラス基板60の方向へ光を放つ。そのため、第2の実施形態の構成では周辺回路を含む額縁領域20における表示が困難となるので、上記トップ・エミッション構造が好適である。なお、第1の実施形態の構成ではボトム・エミッション構造であっても特に問題とはならない。
Here, when this light emitting layer functions as an organic EL element, it replaces with the transparent conductive film 70 (and reflective conductive film 72) shown in FIG. 6, and the metal electroconductivity used as the anode (anode electrode) of an organic EL element. A layer is formed, and the transparent
10 …主表示領域
11 …薄膜トランジスタ(TFT)
20 …額縁領域
30 …副表示領域
40 …TFT基板
41 …CF基板
42 …液晶層
51 …ゲート電極
52 …シリコン薄膜
53 …ゲート絶縁膜
54 …層間絶縁膜
55 …配線層
56 …パッシベーション膜
57 …平坦化膜
60 …TFT用ガラス基板
61 …CF用ガラス基板
65 …カラーフィルタ層
66 …遮光樹脂層
67 …透明樹脂層
70,71 …透明導電膜
72 …反射導電膜
101 …データドライバ
102 …ゲートドライバ
103 …主表示部
200 …制御部
210 …主表示制御回路
220 …副表示制御回路
300 …副表示部
661〜664…第1〜第4の開口部
721〜728…第1〜第8の(反射)電極
CD …データドライバ制御信号
CG …ゲートドライバ制御信号
φ …極性切換制御信号
Cp …画素容量
Ds …副表示データ
Dv …画像データ
Ec …共通電極
GL1〜GLm …ゲート線(走査信号線)
G(1)〜G(m)…ゲート信号(走査信号)
SL1〜SLn …データ線(映像信号線)
S(1)〜S(n)…データ信号(映像信号)
10: Main display area 11: Thin film transistor (TFT)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Frame area 30 ...
G (1) to G (m)... Gate signal (scanning signal)
SL1 to SLn: Data line (video signal line)
S (1) to S (n)... Data signal (video signal)
Claims (9)
前記基板は、周囲近傍の表面に所定の導電領域を含み、
前記第2の電気光学素子は、前記導電領域と前記共通電極との間に配置され、前記導電領域と前記共通電極との間に印加される電圧または流される電流に応じて前記画像とは異なる画像を表示することを特徴とする、アクティブマトリクス型表示装置。 A plurality of pixel formation portions arranged in a matrix corresponding to intersections of a plurality of video signal lines and a plurality of scanning signal lines in a display portion for displaying an image, and pixels provided in the pixel formation portions A common electrode provided corresponding to the pixel electrode to apply a voltage or flow a current between the substrate including the electrode and the pixel electrode; and disposed between the pixel electrode and the common electrode. An active matrix type display device comprising: a first electro-optic element that displays the image according to the voltage or the current; and a second electro-optic element that displays an image different from the image,
The substrate includes a predetermined conductive region on a surface near the periphery,
The second electro-optic element is disposed between the conductive region and the common electrode, and is different from the image according to a voltage applied or a current flowing between the conductive region and the common electrode. An active matrix display device characterized by displaying an image.
前記基板は、前記周辺回路が形成される所定領域から基板面に対して略垂直方向近傍に前記導電領域を含むことを特徴とする、請求項1に記載のアクティブマトリクス型表示装置。 The substrate receives an image signal representing the image, applies a voltage to the plurality of video signal lines in accordance with the image signal, and a scanning signal selectively drives the plurality of scanning signal lines. Including all or part of a peripheral circuit consisting of at least one of the line drive circuit and
2. The active matrix display device according to claim 1, wherein the substrate includes the conductive region in a vicinity of a substantially vertical direction with respect to a substrate surface from a predetermined region in which the peripheral circuit is formed.
前記導電領域は反射表示のための電極であることを特徴とする、請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のアクティブマトリクス型表示装置。 The second electro-optical element is a liquid crystal;
The active matrix display device according to claim 1, wherein the conductive region is an electrode for reflective display.
前記導電領域は、前記遮光領域の所定部分を前記遮光領域の前記所定部分を除く部分から電気的に切り離すように形成されることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のアクティブマトリクス型表示装置。 The substrate includes a conductive light-shielding region in the vicinity of a direction substantially perpendicular to the substrate surface from a predetermined region where the peripheral circuit is formed,
3. The active matrix according to claim 1, wherein the conductive region is formed so as to electrically separate a predetermined portion of the light shielding region from a portion other than the predetermined portion of the light shielding region. Type display device.
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