JP2007011225A - 表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画素に対応する画素電極102がマトリクス状に複数配置されたアクティブマトリクス基板101と、複数の画素電極102に共通な透明電極107を備えた対向基板106と、アクティブマトリクス基板101と対向基板106とに狭持され、画素電極102と透明電極107との何れか一方との境界で着色されるエレクトロクロミック媒質105とを備えるエレクトロクロミック方式の表示装置であって、画素電極102は、エレクトロクロミック媒質105に接触する電極露出部103を除いて透明性の保護膜104で覆われ、電極露出部103と、透明電極107の内、画素電極102との間で発生する電流が集中する部分とを異なる面積にした。
【選択図】 図1
Description
そこで、本発明は、エレクトロクロミック媒質が含まれる層の厚さを低減することができる表示装置及びその製造方法を提供することを課題とする。
前記画素電極は、前記エレクトロクロミック媒質に接触する電極露出部を除いて透明性の保護膜で覆われ、前記電極露出部と、前記透明電極の内、前記画素電極との間で発生する電流が集中する部分とを異なる面積にしたことを特徴とする。
以下、図1を用いて本実施形態の表示装置を説明する。
図1(a)に本実施形態の表示装置の平面図を示し、図1(b)に図1(a)のA−A’部の断面図を示す。本実施形態の表示装置は、行方向及び列方向のマトリクス状に画素が形成されたアクティブマトリクス基板101と、背面基板であるアクティブマトリクス基板101に平行に対向する透明な対向基板106と、アクティブマトリクス基板101と対向基板106とで挟持されたエレクトロクロミック媒質105とを主要部とする。なお、以下の説明において「上、下」とは、図面を基準にした表現であり、図の表し方によっては上下が逆になったり、左右に表現されたりする。
透明電極である共通電極107と画素電極102との間で電流が流れ、共通電極107の表面では、特に、画素電極102を投影した部分に電流が集中する。そのため、電流が集中する部分とエレクトロクロミック媒質105との境界で電気化学的反応が生じ、画素電極102に対応する部分が着色される。また、印加電圧の極性を反対にしても、画素電極102の全体に電流が流れることになる。しかし、画素電極102は電極露出部103を除いて透明性の保護膜104で覆われているので、電極露出部103とエレクトロクロミック媒質105との間でのみ電気化学的反応が生じ、電極露出部103との境界が着色される。また、共通電極107の中で画素電極102の大きさに対応して電流が集中する部分のエレクトロクロミック媒質105との境界が着色領域110であり、電極露出部103とエレクトロクロミック媒質105との境界が着色領域109である。
第1実施形態は、光の強度反射率の高い金属を画素電極102として用いて、電極露出部103以外の部分を保護膜104で覆ったが、光の強度反射率が低くても耐食性(腐食性)が高い金属を接触層としてアクティブマトリクス基板101に形成し、強度反射率が高い金属を反射電極として接触層の上に積層し、その反射電極の表面に保護膜104を積層することによって、エレクトロクロミック媒質105の腐食から保護することができる。以下、これを第2実施形態として説明する。なお、第1実施形態と共通する部分については同一の符号を付し説明を省略する。
本実施形態の電極露出部103は、接触層120及び反射電極113の層が積層されたアクティブマトリクス基板101に対して、反射電極113の一部をエッチングにより除去し、下層の接触層120の一部を露出することによって形成される。さらに、保護膜104によって、接触層120の露出部(電極露出部103)を除き、反射電極113が端面を含めて覆われている。言い換えれば、第1実施形態との相違点は、画素を構成する電極が反射機能を備えた反射電極113を構成する材料と、エレクトロクロミック媒質105と接する接触層120の材料との少なくとも2種の材料の積層により構成されていることである。また、画素電極に対応する接触層120と保護膜104との間に高反射率金属層である反射電極113が設けられているといえる。なお、対向基板106側の構成は第1実施形態と同様であるので説明を省略する。
第1実施形態は、画素電極102の一部を電極露出部103としてエレクトロクロミック媒質105に接触させたが、無電解メッキを用いることによって、直接的な接触を回避することができる。以下、これを第3実施形態として説明する。なお。第1実施形態と共通する部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
図4に第3実施形態の表示装置の断面図を示す。接触層121を堆積したアクティブマトリクス基板101の電極露出部103に無電解メッキを施している。そして、電極露出部103を回避して保護膜104が形成されている。接触層121を構成する材料としては、エレクトロクロミック媒質105による腐食の問題が発生し難い材料を選択すればよく、具体的には銅、ニッケル、クロムが好ましい。無電解メッキを施すことによって、コストが高いフォトリソグラフィ工程を一段階削減することができる。なお、対向基板106側の構成は第1実施形態と同様であるので説明を省略する。
前記各実施形態は、電極露出部103と画素電極102あるいは反射電極113とが電気的に接続されていたが、これらを電気的に絶縁することもできる。以下、これを第4実施形態として説明する。
図5に第4実施形態の表示装置の断面図を示す。反射層124のスルーホール部124hを通じて、下層配線層123と画素電極122とを接続する構成をとっている。すなわち、反射機能を有する反射層124と電極露出部103を備えた画素電極122とが電気的に分離されている。
図6は、前記各実施形態の表示装置を駆動する駆動回路200の構成図である。
ゲート端がゲート線240により共通にされ、ドレイン端がドレイン線230により共通にされた複数の薄膜トランジスタ250がマトリックス状に組み合わせている。各薄膜トランジスタ250のソース端が画素電極102及び共通電極107(図1等参照)からなる画素セル260を介して接地されている。そして、ドライバ回路210が複数のドレイン線230を駆動し、ドライバ回路220が複数のゲート線240を駆動している。これにより、薄膜トランジスタ250が画素セル260を制御して画像を表示している。また、各画素に印加する電圧の極性を変えるため、ドライバ回路220の出力電圧の極性が変化するように構成されている。
本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような種々の変形が可能である。
(1)前記各実施形態は、明表示と暗表示のみで、階調表示を行わなかったが、面積階調によって中間調の表示を行うことができる。例えば、画素電極102を行又は列方向に分割した構造とすることで実現できる。この場合、画素電極102を等しい幅で分割してもよいが、異なる幅で分割してもよい。例えば、反射面を4等分割する場合、各反射面の減光量は全て1/4のため、画素全体の減光量は0、1/4、1/2、3/4、1の5段階に階調できる。また、4反射面の分割幅を1:2:4(2の2乗):8(2の3乗)とすると、4反射面の減光量は1/15、2/15、4/15、8/15となり、0、1/15・・・14/15、1の16段階の階調表示が可能となり好適である。このように、反射面を不等間隔幅でN個に分割すると2のN乗の階調表示が可能となる。
102 画素電極
103 電極露出部
104 保護膜
105 エレクトロクロミック媒質
106 対向基板
107 共通電極(透明電極)
108 カラーフィルタ
109 着色領域
110 着色領域
111 電極露出部
112 保護膜
113 反射電極
120 接触層
121 接触層
122 画素電極
123 下層配線層
200 駆動回路
210,220 ドライバ回路
230 ドレイン線
240 ゲート線
250 薄膜トランジスタ
260 画素セル
Claims (7)
- 画素に対応する画素電極がマトリクス状に複数配置されたアクティブマトリクス基板と、
複数の前記画素電極に共通な透明電極を備え、前記アクティブマトリクス基板に対向する対向基板と、
前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板とに狭持され、前記画素電極と前記透明電極との何れか一方との境界で着色されるエレクトロクロミック媒質とを備えるエレクトロクロミック方式の表示装置であって、
前記画素電極は、前記エレクトロクロミック媒質に接触する電極露出部を除いて透明性の保護膜で覆われ、
前記電極露出部と、前記透明電極の内、前記画素電極との間で発生する電流が集中する部分とを異なる面積にしたことを特徴とする表示装置。 - 画素に対応する画素電極がマトリクス状に複数配置されたアクティブマトリクス基板と、
複数の前記画素電極に共通な透明電極を備え、前記アクティブマトリクス基板に対向する対向基板と、
前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板とに狭持され、前記画素電極と前記透明電極との何れか一方との境界で着色されるエレクトロクロミック媒質とを備えるエレクトロクロミック方式の表示装置であって、
前記画素電極は、前記エレクトロクロミック媒質に接触する電極露出部を除いて透明性の保護膜で覆われ、
前記電極露出部と、前記画素電極を投影した前記透明電極の部分とを異なる面積にしたことを特徴とする表示装置。 - 前記画素電極は、前記電極露出部に、光の強度反射率は低いが、腐食性が高い金属が用いられ、他の部分に、腐食性が低く、光の強度反射率が高い金属が用いられ、
前記他の部分を前記保護膜で覆ったことを特徴とする請求項1又は請求項2の何れかに記載の表示装置。 - 前記保護膜と前記画素電極との間に高反射率金属層を備えることを特徴とする請求項1又は請求項2の何れかに記載の表示装置。
- 前記画素電極と前記高反射率金属層との間が電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項4に記載の表示装置。
- nが自然数であるとき、
前記画素電極は、長辺が短辺のn倍である長方形状であり、
n個の前記電極露出部が前記長方形状の中心線上に設けられていることを特徴とする請求項1ないし5の何れかに記載の表示装置。 - 画素に対応する画素電極がマトリクス状に複数配置されるアクティブマトリクス基板に、前記画素電極に対応し、光を反射する高反射率金属層を形成する過程と、
前記高反射率金属層に電極露出部を除いて透明性の保護膜を覆う過程と、
複数の前記画素電極に共通な透明電極を備えた対向基板と前記アクティブマトリクス基板との間に前記エレクトロクロミック媒質を備える過程と
を備える表示装置の製造方法であって、
前記電極露出部と、前記透明電極の内、前記画素電極との間で発生する電流が集中する部分とを異なる面積にし、
前記電極露出部に無電解メッキを用いてエレクトロクロミック媒質に接触する接触層を形成する過程を備えたことを特徴とする表示装置の製造方法。
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