JP2007264443A - Semi-transmissive liquid crystal display panel, semi-transmissive liquid crystal display device, and semi-transmissive liquid crystal display system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばスイッチング素子としてTFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)を有するアクティブマトリクス型の半透過型液晶表示パネル、半透過型液晶表示装置および半透過型液晶表示システムに関するものである。 The present invention relates to an active matrix transflective liquid crystal display panel having a TFT (Thin Film Transistor) as a switching element, a transflective liquid crystal display device, and a transflective liquid crystal display system, for example.
近年、携帯型情報端末などの比較的小型の情報通信機器のみならず、モニタなどの比較的大型の電気機器にも、液晶表示装置などの表示パネルが普及してきているが、特に携帯型情報端末などでは消費電力の低減を図るべくバックライトを要しない反射型液晶表示装置が採用されている。しかしながら、反射型液晶表示装置は、外光(例えば太陽光)を光源としていることから、暗い室内などでは表示画像を認識することが困難となってしまう傾向があった。そこで、消費電力の低減を図りつつ且つ暗い室内などでも適切に表示画像を認識することができる液晶表示装置として、透過型と反射型との両方の性質を有する、いわゆる半透過型液晶表示装置の開発が行われてきている。 In recent years, display panels such as liquid crystal display devices have become widespread not only in relatively small information communication devices such as portable information terminals but also in relatively large electrical devices such as monitors. In order to reduce power consumption, a reflective liquid crystal display device that does not require a backlight is employed. However, since the reflective liquid crystal display device uses external light (for example, sunlight) as a light source, it tends to be difficult to recognize a display image in a dark room. Therefore, as a liquid crystal display device capable of appropriately recognizing a display image even in a dark room while reducing power consumption, a so-called transflective liquid crystal display device having both transmissive and reflective properties. Development has been underway.
このような半透過型液晶表示装置は、一つの画素内にバックライトからの光を透過するための透過部と、外光を反射するための反射部とを有している。そのため、本構成の半透過型液晶表示装置では、暗い室内などではバックライトを使用して各画素の透過部を介して光を透過することにより画像を表示し、明るい屋外などでは外光を利用して各画素の反射部で光を反射することにより画像を表示することができる。したがって、本構成の半透過型液晶表示装置では、常時、バックライトを使用せずにすむため、消費電力を低減するうえで好適である。このような構成の半透過型液晶表示装置は、例えば特許文献1に開示されている。 Such a transflective liquid crystal display device has a transmission part for transmitting light from the backlight and a reflection part for reflecting external light in one pixel. Therefore, the transflective liquid crystal display device with this configuration displays images by transmitting light through the transmissive part of each pixel using a backlight in dark rooms, etc., and uses outside light in bright outdoors. Then, an image can be displayed by reflecting light at the reflection portion of each pixel. Therefore, the transflective liquid crystal display device having this configuration is suitable for reducing power consumption because the backlight is not always used. A transflective liquid crystal display device having such a configuration is disclosed in Patent Document 1, for example.
しかしながら、特許文献1に開示される半透過型液晶表示装置では、バックライトの光は1回しかカラーフィルタを透過しないのに対し、外光は入射時と、反射偏光板で反射された後との2回透過することとなるため、反射部における光の透過率が透過部における光透過率に比べて低下してしまい、反射部で充分な輝度を確保することが困難となる場合があった。 However, in the transflective liquid crystal display device disclosed in Patent Document 1, the backlight light passes through the color filter only once, whereas the external light is incident and after being reflected by the reflective polarizing plate. In this case, the light transmittance at the reflection portion is lower than the light transmittance at the transmission portion, and it may be difficult to ensure sufficient luminance at the reflection portion. .
そこで、反射部における光の利用効率を高められた半透過型液晶表示装置が開発され、例えば特許文献2および特許文献3に開示されている。特許文献2には、反射部におけるカラーフィルタの一部に欠落部(カラーフィルタが存在しない部位)を有する半透過型液晶表示装置が開示され、特許文献3には、反射部にカラーフィルタを設けない半透過型液晶表示装置が開示されている。
しかしながら、特許文献2および特許文献3に開示される半透過型液晶表示装置では、特許文献1に開示される半透過型液晶表示装置に比べて、反射部における色純度を低下させ、あるいは、モノクロ表示とすることにより、反射部における輝度を高め、反射表示の視認性を向上させることができるものの、透過表示をする際に反射部での反射表示が混在してしまうため、反射部における色純度の低下に起因して透過部における色純度が低下してしまうという問題があった。また、特許文献4に開示される半透過型液晶表示装置では、全ての副画素を個別に制御すべく独立駆動可能な構成とされているが、その分、配線数が増加するため、配線構造が複雑となるのに加え、表示パネルにおける画素の開口率が小さくなってしまう場合があった。 However, in the transflective liquid crystal display devices disclosed in Patent Document 2 and Patent Document 3, the color purity in the reflective portion is reduced or monochrome compared with the transflective liquid crystal display device disclosed in Patent Document 1. Although it is possible to increase the brightness in the reflective part and improve the visibility of the reflective display by setting the display, the reflective display in the reflective part is mixed when performing transmissive display, so the color purity in the reflective part There has been a problem that the color purity in the transmission part is lowered due to the decrease in the color. Further, the transflective liquid crystal display device disclosed in Patent Document 4 is configured to be independently driven so as to individually control all the subpixels. However, since the number of wirings increases accordingly, the wiring structure In addition, the aperture ratio of the pixels in the display panel may be reduced.
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、反射部における反射表示を行う場合の輝度を高めて視認性を向上させるとともに、透過部における透過表示を行う場合の色純度の低減を抑制することが可能であり、且つ、配線構造の複雑化および表示領域の狭小化を抑制することが可能な半透過型液晶表示パネル、半透過型液晶表示装置および半透過型液晶表示システムを提供することを、目的とする。 The present invention has been conceived under such circumstances, and increases the brightness when performing reflective display in the reflective portion to improve visibility, and also when performing transmissive display in the transmissive portion. Transflective liquid crystal display panel, transflective liquid crystal display device, and transflective type capable of suppressing reduction in color purity and capable of suppressing complication of wiring structure and narrowing of display area An object is to provide a liquid crystal display system.
本発明の第1の側面に係る半透過型液晶表示パネルは、第1方向に配列される複数のソース配線および該ソース配線に対して交差する方向に配列される複数のゲート配線を備え、複数の画素が構成されている半透過型液晶表示パネルであって、前記複数の画素の各々はカラーフィルタを介して一方側から入射した光を他方側へ透過するように構成される透過型副画素および前記他方側から入射した光を該他方側に反射するように構成される反射型副画素を含んでなり、前記透過型副画素はスイッチング素子を介して前記複数のソース配線のうちの一のソース配線および前記複数のゲート配線における一のゲート配線に接続され、前記反射型副画素はスイッチング素子を介して前記透過型副画素と前記複数のゲート配線における別の一のゲート配線とに接続されていることを特徴としている。 The transflective liquid crystal display panel according to the first aspect of the present invention includes a plurality of source lines arranged in a first direction and a plurality of gate lines arranged in a direction intersecting the source lines. A transflective liquid crystal display panel in which each of the plurality of pixels is configured to transmit light incident from one side to the other side through a color filter. And a reflective subpixel configured to reflect the light incident from the other side to the other side, the transmissive subpixel being one of the plurality of source wirings via a switching element. The reflective subpixel is connected to a source wiring and one gate wiring of the plurality of gate wirings, and the reflective subpixel is connected to the transmissive subpixel and another gate of the plurality of gate wirings via a switching element. It is characterized in that it is connected to the line.
本半透過型液晶表示パネルは、前記各画素において、前記透過型副画素が複数存在し、前記反射型副画素が該複数の透過型副画素全ての後段に位置しているのが好ましい。ここで、「後段」とは信号(画像信号)の伝搬系統が後にあることを意味する。 In the transflective liquid crystal display panel, it is preferable that each of the pixels includes a plurality of the transmissive subpixels, and the reflective subpixels are located at the subsequent stage of all the transmissive subpixels. Here, “subsequent stage” means that a signal (image signal) propagation system is behind.
本半透過型液晶表示パネルは、前記各画素において、前記反射型副画素が複数存在し、前記透過型副画素が該複数の反射型副画素全ての前段に位置しているのが好ましい。ここで、「前段」とは信号(画像信号)の伝搬系統が前にあることを意味する。 In the transflective liquid crystal display panel, it is preferable that each of the pixels includes a plurality of the reflective sub-pixels, and the transmissive sub-pixel is positioned in front of all the reflective sub-pixels. Here, “previous stage” means that a signal (image signal) propagation system is in front.
本半透過型液晶表示パネルは、前記各画素における一または複数の反射型副画素のうちの前記透過型副画素側から第n(nは自然数)段目の反射型副画素が全て一のゲート配線に接続されているのが好ましい。 The transflective liquid crystal display panel has a gate in which all of the n-th (n is a natural number) reflective sub-pixels from the transmissive sub-pixel side of one or a plurality of reflective sub-pixels in each pixel are one gate. It is preferable to be connected to wiring.
本半透過型液晶表示パネルにおいて前記反射型副画素は、該反射型副画素に入射して反射される光の一部が通過するカラーフィルタを含んでなるのが好ましい。 In the transflective liquid crystal display panel, the reflective sub-pixel preferably includes a color filter through which a part of the light incident on and reflected by the reflective sub-pixel passes.
本半透過型液晶表示パネルにおいて前記反射型副画素は、前記透過型副画素のカラーフィルタとは色純度の異なるカラーフィルタを含んでなるのが好ましい。 In the transflective liquid crystal display panel, the reflective subpixel preferably includes a color filter having a color purity different from that of the color filter of the transmissive subpixel.
本発明の第2の側面に係る半透過型液晶表示装置は、本発明の第1の側面に係る半透過型液晶表示パネルと、該半透過型液晶表示パネルの一方主面に対向配置されるバックライトとを備えることを特徴としている。 The transflective liquid crystal display device according to the second aspect of the present invention is disposed opposite to the transflective liquid crystal display panel according to the first aspect of the present invention and one main surface of the transflective liquid crystal display panel. It is characterized by having a backlight.
本発明の第3の側面に係る半透過型液晶表示システムは、本発明の第1の側面に係る半透過型液晶表示パネルを含んで構成される半透過型液晶表示装置と、前記各副画素間を接続する各スイッチング素子が形成される前記ゲート配線を伝搬する信号の制御を行うための制御手段と、を備えることを特徴としている。 A transflective liquid crystal display system according to a third aspect of the present invention includes a transflective liquid crystal display device including the transflective liquid crystal display panel according to the first aspect of the present invention, and each of the subpixels. And a control means for controlling a signal propagating through the gate wiring in which the switching elements that connect each other are formed.
本発明の第1の側面に係る半透過型液晶表示パネルは、透過型副画素がスイッチング素子を介して複数のソース配線のうちの一のソース配線および複数のゲート配線における一のゲート配線に接続され、反射型副画素がスイッチング素子を介して透過型副画素と複数のゲート配線における別の一のゲート配線とに接続されている。そのため、本半透過型液晶表示パネルでは、各透過型副画素および各反射型副画素を個別に独立駆動させることができる。したがって、本半透過型液晶表示パネルでは、反射部において反射表示を行う場合の輝度を高めて視認性を向上させたとしても、例えば透過部の透過表示(カラー表示)を行なう際に、反射部の反射表示を黒表示とすることにより、反射表示が透過表示に重なることによって表示画像全体の色純度が低下してしまうのを抑制することができる。 In the transflective liquid crystal display panel according to the first aspect of the present invention, the transmissive subpixel is connected to one of the plurality of source lines and one gate line of the plurality of gate lines through the switching element. The reflective subpixel is connected to the transmissive subpixel and another gate wiring among the plurality of gate wirings via the switching element. Therefore, in this transflective liquid crystal display panel, each transmissive subpixel and each reflective subpixel can be independently driven. Therefore, in the transflective liquid crystal display panel, even when the brightness in the case of performing reflective display in the reflective part is increased to improve the visibility, for example, when performing transmissive display (color display) of the transmissive part, the reflective part By setting the reflective display to black display, it is possible to prevent the color purity of the entire display image from being lowered due to the reflective display overlapping the transmissive display.
また、本半透過型液晶表示パネルは、透過型副画素に反射型副画素を接続(従属)させる構造としたことにより、各副画素を個別に独立駆動可能な構成とする場合に比べて、配線構造を簡略化することができるのに加え、配線構造が簡略化される分、画素の開口率をより大きく確保することが可能となる。このように、画素の開口率を大きくすると、光の透過率および反射率を高めることができるので、同じバックライトを用いた場合に透過表示の輝度をより高めることができ、同じ周囲光量の場合に反射表示の輝度をより高めることができる。 In addition, the transflective liquid crystal display panel has a structure in which a reflective subpixel is connected (subordinated) to a transmissive subpixel, so that each subpixel can be independently driven independently. In addition to the simplification of the wiring structure, the simplification of the wiring structure makes it possible to secure a larger pixel aperture ratio. In this way, when the aperture ratio of the pixel is increased, the light transmittance and the reflectance can be increased, so that the luminance of the transmissive display can be further increased when the same backlight is used, and the same ambient light amount. In addition, the brightness of the reflective display can be further increased.
本半透過型液晶表示パネルの前記各画素において、前記透過型副画素が複数存在し、前記反射型副画素が該複数の透過型副画素全ての後段に位置している場合、透過型副画素による透過表示を階調表示とすることができるため、輝度や色純度をより詳細に制御するうえで好適である。 In each of the pixels of the transflective liquid crystal display panel, when there are a plurality of the transmissive subpixels and the reflective subpixels are located at the subsequent stage of the plurality of transmissive subpixels, Since the transmissive display according to can be a gradation display, it is suitable for controlling brightness and color purity in more detail.
本半透過型液晶表示パネルの前記各画素において前記反射型副画素が複数存在し、前記透過型副画素が該複数の反射型副画素全ての前段に位置している場合、反射型副画素による反射表示を階調表示とすることができるため、輝度や色純度をより詳細に制御するうえで好適である。 When there are a plurality of the reflective subpixels in each pixel of the transflective liquid crystal display panel, and the transmissive subpixels are positioned in front of all the reflective subpixels, Since the reflective display can be a gradation display, it is suitable for controlling the luminance and color purity in more detail.
本半透過型液晶表示パネルで、前記各画素における一または複数の反射型副画素のうちの前記透過型副画素側から第n(nは自然数)段目の反射型副画素が全て一のゲート配線に接続されている場合、配線構造の簡略化(例えば配線数や駆動回路数の低減)を図ることができるのに加え、第n段目の反射型副画素に対して一括して信号を送信することが可能となる。 In this transflective liquid crystal display panel, all of the n-th (n is a natural number) reflection sub-pixels from the transmissive sub-pixel side of one or a plurality of reflection sub-pixels in each pixel are one gate. When connected to the wiring, the wiring structure can be simplified (for example, the number of wirings and the number of drive circuits can be reduced), and signals can be collectively output to the nth stage reflective sub-pixel. It becomes possible to transmit.
本半透過型液晶表示パネルにおいて前記反射型副画素が、該反射型副画素に入射して反射される光の一部が通過するカラーフィルタを含んでなる場合、輝度が高く且つ色純度が低い、比較的明るいカラーの反射表示を行うことが可能となる。 In the transflective liquid crystal display panel, when the reflective subpixel includes a color filter through which a part of the light incident on and reflected by the reflective subpixel passes, the luminance is high and the color purity is low. Therefore, it is possible to perform a relatively bright color reflection display.
本半透過型液晶表示パネルにおいて前記反射型副画素が、前記透過型副画素のカラーフィルタとは色純度の異なるカラーフィルタを含んでなる場合、透過表示とは輝度および色純度の異なるカラーの反射表示を行うことが可能となるため、例えば透過型副画素に比べて反射型副画素のカラーフィルタの色純度を落とし且つ透過率を上げることにより、より明るい反射表示を得ることができる。 In the transflective liquid crystal display panel, when the reflective sub-pixel includes a color filter having a color purity different from that of the transmissive sub-pixel, the reflection of a color having luminance and color purity different from that of the transmissive display is achieved. Since display can be performed, for example, a brighter reflective display can be obtained by reducing the color purity of the color filter of the reflective subpixel and increasing the transmittance as compared with the transmissive subpixel.
本発明の第2の側面に係る半透過型液晶表示装置は、本発明の第1の側面に係る半透過型液晶表示パネルを備えていることから、上述した本発明の第1の側面に係る半透過型液晶表示パネルの効果を享受できる。すなわち、本半透過型液晶表示装置では、反射部において反射表示を行う場合の輝度を高めて視認性を向上させたとしても、例えば透過部の透過表示(カラー表示)を行なう際に、反射部の反射表示を黒表示とすることにより、反射表示が透過表示に重なることによって表示画像全体の色純度が低下してしまうのを抑制することができる。また、本半透過型液晶表示装置は、各副画素を個別に独立駆動可能な構成とする場合に比べて、配線構造を簡略化することができるのに加え、配線構造が簡略化される分、画素の開口率をより大きく確保することが可能となる。 Since the transflective liquid crystal display device according to the second aspect of the present invention includes the transflective liquid crystal display panel according to the first aspect of the present invention, the transflective liquid crystal display device according to the first aspect of the present invention described above is provided. The effect of the transflective liquid crystal display panel can be enjoyed. In other words, in the transflective liquid crystal display device, even when the brightness in the case of performing reflective display in the reflective part is increased and the visibility is improved, for example, when performing transmissive display (color display) of the transmissive part, By setting the reflective display to black display, it is possible to prevent the color purity of the entire display image from being lowered due to the reflective display overlapping the transmissive display. In addition, the transflective liquid crystal display device can simplify the wiring structure as compared with the case where each sub-pixel can be independently driven independently. Thus, it is possible to ensure a larger aperture ratio of the pixels.
本発明の第3の側面に係る半透過型液晶表示システムは、本発明の第1の側面に係る半透過型液晶表示パネルを含んで構成される半透過型液晶表示装置を備えていることから、上述した本発明の第1の側面に係る半透過型液晶表示パネルの効果を享受できる。すなわち、本半透過型液晶表示システムでは、反射部において反射表示を行う場合の輝度を高めて視認性を向上させたとしても、例えば透過部の透過表示(カラー表示)を行なう際に、反射部の反射表示を黒表示とすることにより、反射表示が透過表示に重なることによって表示画像全体の色純度が低下してしまうのを抑制することができる。また、本半透過型液晶表示システムは、各副画素を個別に独立駆動可能な構成とする場合に比べて、配線構造を簡略化することができるのに加え、配線構造が簡略化される分、画素の開口率をより大きく確保することが可能となる。 The transflective liquid crystal display system according to the third aspect of the present invention includes a transflective liquid crystal display device that includes the transflective liquid crystal display panel according to the first aspect of the present invention. The above-described effects of the transflective liquid crystal display panel according to the first aspect of the present invention can be enjoyed. That is, in the transflective liquid crystal display system, even when the brightness in the case of performing reflective display in the reflective portion is increased to improve visibility, for example, when performing transmissive display (color display) of the transmissive portion, By setting the reflective display to black display, it is possible to prevent the color purity of the entire display image from being lowered due to the reflective display overlapping the transmissive display. In addition, the transflective liquid crystal display system can simplify the wiring structure as compared with the case where each sub-pixel can be independently driven independently. Thus, it is possible to ensure a larger aperture ratio of the pixels.
図1は、本発明の実施形態に係る半透過型液晶表示パネルXの概略構成を表す断面図である。図2は、図1に示す半透過型液晶表示パネルXの画素の一つの概略構成を表す平面図である。図3は、図2のIII−III線に沿った断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a transflective liquid crystal display panel X according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing a schematic configuration of one pixel of the transflective liquid crystal display panel X shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
半透過型液晶表示パネルXは、液晶層10、第1基体20、第2基体30、および封止部材40を備えており、第1基体20と第2基体30との間に液晶層10を介在させ、該液晶層10を封止部材40により封止することにより、画像を表示するための複数の画素Gを含んでなる表示領域Pが構成されている。
The transflective liquid crystal display panel X includes a
液晶層10は、電気的、光学的、力学的、あるいは時期的な異方性を示し、固体の規則性と液体の流動性を併せ持つ液晶を含んでなる層である。この液晶としては、ネマティック液晶、コレステリック液晶、スメクティック液晶などが挙げられるが、本実施形態においてはネマティック液晶を採用する。
The
第1基体20は、透明基板21、ソース配線22a,22b、ゲート配線23a,23b、補助容量部配線24、透過型副画素電極25、反射型副画素電極26、スイッチング素子27a,27b、および配向膜28を備えている。
The
透明基板21は、後述する透過型副画素電極25、反射型副画素電極26、および配向膜28を支持し且つ液晶層10を封止するのに寄与する部材であり、その主面に対して交差する方向に光を適切に透過することが可能な構成とされている。透明基板21を構成する材料としては、ガラス、透光性プラスチックなどが挙げられる。
The
ソース配線22a,22bは、後述の透過型副画素電極25および反射型副画素電極26に所定の信号(画像信号)を伝搬するためのものであり、主として矢印AB方向に延びるように複数配列されている。
The source wirings 22a and 22b are for transmitting a predetermined signal (image signal) to a transmission
ゲート配線23a,23bは、後述のスイッチング素子27a,27bをONもしくはOFFさせるための信号(走査信号)を伝搬するためのものであり、主として矢印CD方向(本実施形態においては矢印AB方向に対して略直交する方向)に延びるように複数配列されている。ゲート配線23a,23bを構成する材料としては、クロム(Cr)、タンタル(Ta)、Al、Al合金、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、銅(Cu)などが挙げられる。
The
補助容量部配線24は、液晶層10と並列に容量を形成して充分な電圧保持状態を確保するためのものであり、後述する第2基体30の表示電極32に対して電気的に接続されている。この補助容量部配線24と表示電極32との接続構造は、第1基体20において各画素Gの補助容量部配線24を相互に接続したうえで、その一部を後述する封止部材40あるいは第1基体20と第2基体30との間(ギャップ)に介在する導電性バンプ(図示せず)によって第2基体30の表示電極32に接続することにより達成される。
The auxiliary
透過型副画素電極25は、後述の第2基体30の表示電極32との間に位置する液晶層10の液晶に所定の電圧を印加するための部材であり、一方(下方)側から入射した光を他方(上方)側に透過するように構成されている。透過型副画素電極25は、後述するスイッチング素子27a(具体的には、ドレイン配線274)を介してソース配線22aおよびゲート配線23aに接続されている。透過型副画素電極25を構成する材料としては、ITO(Indium Tin Oxide)や酸化錫などの透光性を有する導電部材が挙げられる。
The
反射型副画素電極26は、後述の第2基体30の表示電極32との間に位置する液晶層10の液晶に所定の電圧を印加するための部材であり、他方(上方)側から入射した光を他方側に反射するように構成されている。反射型副画素電極26は、後述するスイッチング素子27b(具体的には、ドレイン配線274)を介して透過型副画素電極25およびゲート配線23bに接続されている。反射型副画素電極26を構成する材料としては、アルミニウム(Al)やAl合金(例えばAlNdやAlTi)などのAl系材料、銀(Ag)やAg合金(例えばAgPd,AgPdCu,AuCuAg)などのAg系材料、チタン(Ti)などの光反射性を有する金属が挙げられる。
The
ここで、透過型副画素電極25と反射型副画素電極26との平面視における面積比率は、必要に応じて適宜設定すればよいが、例えば後述する第2基体30のカラーフィルタ33の構成材料により光の透過量が異なるため、このカラーフィルタ33の構成材料により上記面積比率を調整するようにしてもよいし、カラーフィルタ33の厚さによっても光の透過量が異なるため、このカラーフィルタ33の厚さにより上記面積比率を調整するようにしてもよい。例えば、赤色可視光の波長に変換させるカラーフィルタ33を透過型副画素電極25の上方にのみ設ける場合は該透過型副画素電極25の面積比率を画素電極全体の35%に設定し、緑色可視光の波長に変換させるカラーフィルタ33を透過型副画素電極25の上方にのみ設ける場合は該透過型副画素電極25の面積比率を画素電極全体の25%に設定し、青色可視光の波長に変換させるカラーフィルタ33を透過型副画素電極25の上方にのみ設ける場合は該透過型副画素電極25の面積比率を画素電極全体の35%に設定することにより、反射表示(反射モード)のホワイトバランスを黄色寄りにするとともに、透過表示(透過モード)のホワイトバランスを青色寄りにするように構成してもよい。
Here, the area ratio of the transmission-
スイッチング素子27a,27bは、ソース配線22a,22bからの信号をドレイン配線274,274に伝搬するかしないかを制御するためのものであり、例えば薄膜トランジスタ(TFT)などが挙げられる。スイッチング素子27aは、ゲート配線23a、ゲート絶縁膜271、半導体層272、不純物を注入したn+半導体層273、ソース配線22a、ドレイン配線274、およびパシベーション層(絶縁層)275を含んで構成されている。ゲート絶縁膜271は、ゲート配線23aと半導体層272を絶縁するための部材である。ゲート絶縁膜271の構成材料としては、SiN、SiO2、Ta2O3などが挙げられる。半導体層272は、ソース配線22aとドレイン配線274間の抵抗値を変化させるための部材である。半導体層272の構成材料としてはSiなどが挙げられる。不純物を注入したn+半導体層273は、半導体層272とソース配線22aあるいはドレイン配線274との接触抵抗を小さくするための部材である。ドレイン配線274は、スイッチング素子27aを介してソース配線22aからの信号を透過型副画素電極25に伝搬するための部材である。ドレイン配線274を構成する材料としては、Cr、Ta、Al、Al合金、Mo、W、Cuなどが挙げられる。パシベーション層275は、半導体層272などを保護するため部材である。パシベーション層275の構成材料としては、SiN、SiO2、Ta2O3などが挙げられる。スイッチング素子27bは、ゲート配線23b、ゲート絶縁膜271、半導体層272、n+半導体層273、ソース配線22b、ドレイン配線274、およびパシベーション層275を含んで構成されている。
The
配向膜28は、マクロ的にランダムな方向を向く(規則性が小さい)液晶層10の液晶分子を所定方向に配向させるためのものであり、透明基板21上に形成されている。配向膜28の構成材料としては、ポリイミド樹脂などが挙げられる。また、配向膜28の厚さは、必要に応じて適宜設定すればよいが、例えば0.05μmに設定される。
The
第2基体30は、透明基板31、表示電極32、カラーフィルタ33、平坦化膜34および配向膜35を備えている。
The
透明基板31は、後述する表示電極32、カラーフィルタ33、平坦化膜34、および配向膜35を支持し且つ液晶層10を封止するのに寄与する部材であり、その主面に対して交差する方向に光を適切に透過することが可能な構成とされている。透明基板31を構成する材料としては、透明基板21を構成する材料と同様のものが挙げられる。
The
表示電極32は、第1基体20の透過型副画素電極25あるいは反射型副画素電極26との間に位置する液晶層10の液晶に所定の電圧を印加するための部材であり、一方(下方)あるいは他方(上方)側から入射した光を他方(上方)あるいは一方(下方)側に透過するように構成されている。表示電極32と透過型副画素電極25および反射型副画素電極26との対向領域は画素Gを構成しており、本実施形態において画素Gはマトリクス(行列)状に配列されている。表示電極32を構成する材料としては、ITOや酸化錫などの透光性を有する導電部材が挙げられる。また、表示電極32の厚さは、抵抗や光の透過率などを考慮して適宜設定すればよいが、例えば0.12μmに設定される。
The
カラーフィルタ33は、該カラーフィルタ33に入射した光のうち所定の波長を選択的に吸収し、所定の波長のみを選択的に透過させるための部材、例えばアクリル系樹脂に染料や顔料を添加させることにより構成される。カラーフィルタ33としては、例えば赤色可視光の波長を選択的に透過させるための赤色カラーフィルタ(R)、緑色可視光の波長を選択的に透過させるための緑色カラーフィルタ(G)、青色可視光の波長を選択的に透過させるための青色カラーフィルタ(B)などが挙げられる。また、カラーフィルタ33の厚さは、光の透過量などを考慮して適宜設定すればよいが、例えば1.0μmに設定される。
The
平坦化膜34は、カラーフィルタ33を配置することにより生じる凹凸を平坦化するためのものである。平坦化膜34を構成する材料としてはアクリル系樹脂などの透明樹脂が挙げられる。
The flattening
配向膜35は、マクロ的にランダムな方向を向く(規則性が小さい)液晶層10の液晶分子を所定方向(例えば配向膜28の配向方向と交差する方向)に配向させるためのものであり、透明基板31上に形成されている。配向膜35の構成材料としては、ポリイミド樹脂などが挙げられる。また、配向膜35の厚さは、必要に応じて適宜設定すればよいが、例えば0.05μmに設定される。
The
封止部材40は、第1基体20と第2基体30との間に液晶層10を封止するのに寄与するとともに、第1基体20と第2基体30とを接合するためのものであり、例えば絶縁材料(絶縁性樹脂など)や導電性シール材(導電性粒子を含有してなるシール樹脂など)である。なお、封止部材40として絶縁材料を採用する場合は、封止部材40の内方に形成される封止領域において、導電性接続材(導電性バンプなど)を介して第1基体20の補助容量部配線24と第2基体30の表示電極32とを電気的に接続し、封止部材40として導電性シール材を採用する場合は、該導電性シール材を介して第1基体20の補助容量部配線24と第2基体30の表示電極32とを電気的に接続する。
The sealing
本実施形態に係る半透過型液晶表示パネルXは、透過型副画素電極25がスイッチング素子27aを介してソース配線22aおよびゲート配線23aに接続され、反射型副画素がスイッチング素子27bを介して透過型副画素25とゲート配線23bとに接続されている。そのため、半透過型液晶表示パネルXでは、透過型副画素電極25および反射型副画素電極26を個別に独立駆動させることができる。したがって、半透過型液晶表示パネルXでは、反射部において反射表示を行う場合の輝度を高めて視認性を向上させたとしても、例えば透過部の透過表示(カラー表示)を行なう際に、反射部の反射表示を黒表示とすることにより、反射表示が透過表示に重なることによって表示画像全体の色純度が低下してしまうのを抑制することができる。
In the transflective liquid crystal display panel X according to the present embodiment, the
また、半透過型液晶表示パネルXは、透過型副画素電極25に反射型副画素電極26を接続(従属)させる構造としたことにより、各副画素25,26を個別に独立駆動可能な構成とする従来の場合に比べて、配線構造を簡略化することができるのに加え、配線構造が簡略化される分、画素の開口率をより大きく確保することができる。このように、画素の開口率を大きくすると、光の透過率および反射率を高めることができるので、同じバックライトを用いた場合に透過表示の輝度をより高めることができ、同じ周囲光量の場合に反射表示の輝度をより高めることができる。
Further, the transflective liquid crystal display panel X has a structure in which the
図4は、本発明に係る半透過型液晶表示パネルXを備える半透過型液晶表示装置Yの概略構成を表す斜視図である。図5は、図4に示すV−V線に沿った断面図である。半透過型液晶表示装置Yは、半透過型液晶表示パネルX、2つの偏光板50,51、バックライト60、および筐体70を備えている。
FIG. 4 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a transflective liquid crystal display device Y including the transflective liquid crystal display panel X according to the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV shown in FIG. The transflective liquid crystal display device Y includes a transflective liquid crystal display panel X, two polarizing plates 50 and 51, a
偏光板50,51は、所定の振動方向の光を選択的に透過させるための部材である。本実施形態における偏光板51は、偏光板50の軸方向(この軸方向と平行な振動方向の光を選択的に透過させる)に対して直交するように配置されている。このような構成によると、偏光板50,51を透過する光のシャッタ機能を発揮するうえで好適である。なお、偏光板50と透明基板21との間や偏光板51と透明基板31との間には、必要に応じて位相差フィルムや拡散フィルタなどを配置してもよい。
The polarizing plates 50 and 51 are members for selectively transmitting light in a predetermined vibration direction. The polarizing plate 51 in the present embodiment is disposed so as to be orthogonal to the axial direction of the polarizing plate 50 (selectively transmits light having a vibration direction parallel to the axial direction). Such a configuration is suitable for exhibiting a shutter function of light transmitted through the polarizing plates 50 and 51. In addition, you may arrange | position a retardation film, a diffusion filter, etc. between the polarizing plate 50 and the
バックライト60は、半透過型液晶表示パネルXの一方(下方)から他方(上方)に向けて光を照射するための部材であり、光源61および導光板62を備えている。光源61は、導光板62に向けて光を出射するためのものであり、蛍光管、LED(Light Emitting Diode)、ハロゲンランプ、キセノンランプ、EL(electro-luminescence)などが挙げられる。導光板62は、光源61からの光を半透過型液晶表示パネルXの下面全体にわたって略均一に光を導くための部材である。導光板62は、通常、裏面(下面)に設けられ、光を反射するための反射シート(図示せず)と、表面(上面)に設けられ、より均一な面状発光とすべく光を拡散するための拡散シート(図示せず)とを有している。導光板62の構成材料としては、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などの透明樹脂などが挙げられる。なお、本実施形態においてバックライト60は、図4に示すようにエッジライト方式を採用しているものの、直下方式などの他の方式を採用してもよい。
The
筐体70は、半透過型液晶表示パネルX、2つの偏光板50,51、およびバックライト60を収容するための部材であり、上側筐体71および下側筐体71を含んで構成される。筐体70を構成する材料としては、ポリカーボネート樹脂などの透明樹脂、ステンレス(SUS)やAlなどの金属などが挙げられる。
The
本発明に係る半透過型液晶表示装置Yは、半透過型液晶表示パネルXを備えていることから、上述した半透過型液晶表示パネルXの効果を享受できる。 Since the transflective liquid crystal display device Y according to the present invention includes the transflective liquid crystal display panel X, the effects of the transflective liquid crystal display panel X described above can be enjoyed.
図6は、本発明に係る半透過型液晶表示パネルXを備える半透過型液晶表示システムZの要部を表す回路図である。半透過型液晶表示システムZは、半透過型液晶表示パネルXおよび制御部80を備えている。 FIG. 6 is a circuit diagram showing a main part of a transflective liquid crystal display system Z including the transflective liquid crystal display panel X according to the present invention. The transflective liquid crystal display system Z includes a transflective liquid crystal display panel X and a control unit 80.
制御部80は、半透過型液晶表示パネルXの反射型副画素電極26を一括制御して該反射型副画素電極26の「ON/OFF」を切り替えるためのものであり、ゲート配線23bの一端に接続されている。なお、ゲート配線23bは全てのスイッチング素子27bに接続されているものとする。
The control unit 80 is for collectively controlling the
ここで、制御部80の制御により半透過型液晶表示パネルXで反射表示を行う場合について説明する。まず、制御板80によってゲート配線23bに所定電圧(例えば15V)を印加することにより、スイッチング素子27bを「ON」にする。つまり、ゲート配線23bは全てのスイッチング素子27bに接続されているので、全てのスイッチング素子27bを「ON」にする。次に、ゲート配線23aを「ON」にするタイミングでソース配線22aに信号を入力することにより、補助容量部配線24、透過型副画素電極25、および反射型副画素電極26の全てに所定電位を供給する。これにより、透過型副画素電極25および反射型副画素電極26と表示電極32との間に所定電位が印加されることとなり、上記入力信号(画像データ)に応じた液晶層10の液晶分子の配列となる。以上のようにして、反射表示(モノクロ表示)を行うことができる。
Here, a case where reflective display is performed on the transflective liquid crystal display panel X under the control of the control unit 80 will be described. First, by applying a predetermined voltage (for example, 15V) to the
また、制御部80の制御により半透過型液晶表示パネルXで透過表示を行う場合について説明する。まず、バックライト60を点灯している状態で制御板80によってゲート配線23bに所定電圧(例えば−12V)を印加することにより、スイッチング素子27bを「OFF」にする。つまり、ゲート配線23bは全てのスイッチング素子27bに接続されているので、全てのスイッチング素子27bを「OFF」にする。次に、ゲート配線23aを「ON」にするタイミングでソース配線22aに信号を入力することにより、補助容量部配線24および透過型副画素電極25の全てに所定電位を供給する。これにより、透過型副画素電極25と表示電極32との間に所定電位が印加されることとなり、上記入力信号(画像データ)に応じた液晶層10の液晶分子の配列となる。以上のようにして、透過表示(カラー表示)を行うことができる。なお、ノーマリーブラック表示モードとしておくことにより、反射表示(モノクロ表示)を黒表示とすることができる。
A case where transmissive display is performed on the transflective liquid crystal display panel X under the control of the control unit 80 will be described. First, the switching
本発明に係る半透過型液晶表示システムZは、半透過型液晶表示パネルXを備えていることから、上述した半透過型液晶表示パネルXの効果を享受できる。 Since the transflective liquid crystal display system Z according to the present invention includes the transflective liquid crystal display panel X, the effects of the transflective liquid crystal display panel X described above can be enjoyed.
以上、本発明の具体的な実施形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の思想から逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。 Although specific embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
半透過型液晶表示パネルXは、各画素Gにおいて、透過型副画素電極25を複数有し、反射型副画素電極26を複数の透過型副画素電極25の後段に位置するように構成してもよい。このような構成によると、透過型副画素電極25による透過表示を階調表示とすることができるため、輝度や色純度をより詳細に制御することができる。
The transflective liquid crystal display panel X is configured such that each pixel G has a plurality of
半透過型液晶表示パネルXは、各画素Gにおいて、反射型副画素電極26を複数有し、透過型副画素電極25を複数の反射型副画素電極26の前段に位置するように構成してもよい。このような構成よると、反射型副画素電極26による反射表示を階調表示とすることができるため、輝度や色純度をより詳細に制御することができる。
The transflective liquid crystal display panel X is configured so that each pixel G has a plurality of
半透過型液晶表示パネルXは、各画素Gにおける一または複数の反射型副画素電極26のうちの透過型副画素電極25側から第n(nは自然数)段目の反射型副画素電極26が全て一のゲート配線23bに接続されるように構成してもよい。このような構成によると、配線構造の簡略化(例えば配線数や駆動回路数の低減)を図ることができるのに加え、第n段目の反射型副画素に対して一括して信号を送信することができる。
The transflective liquid crystal display panel X has an n-th (n is a natural number) stage
半透過型液晶表示パネルXは、図7に示すように、カラーフィルタ33を、反射型副画素電極26に入射して反射される光の一部も通過するカラーフィルタ33’としてもよい。このような構成によると、反射部において輝度が高く且つ色純度が低い、比較的明るいカラーの反射表示を行うことができる。
In the transflective liquid crystal display panel X, as shown in FIG. 7, the
半透過型液晶表示パネルXは、図8に示すように、カラーフィルタ33とは色純度の異なるカラーフィルタ36を、反射型副画素電極26に入射して反射される光が通過するように配置してもよい。このような構成によると、透過表示とは輝度および色純度の異なるカラーの反射表示を行うことが可能となるため、例えばカラーフィルタ33に比べてカラーフィルタ36の色純度を落とし且つ透過率を上げることにより、より明るい反射表示を得ることができる。なお、カラーフィルタ33,36の色純度の調整は、構成材料や厚さなどにより調整することができる。
In the transflective liquid crystal display panel X, as shown in FIG. 8, a
半透過型液晶表示パネルXは、カラーフィルタ33間や各画素G間に遮光部材(ブラックマトリクス)を有する構成としてもよい。このような構成によると、表示画像のコントラスト比を高めることができる。
The transflective liquid crystal display panel X may have a light shielding member (black matrix) between the
X 半透過型液晶表示パネル
Y 半透過型液晶表示装置
Z 半透過型液晶表示システム
10 液晶層
20 第1基体
21 透明基板
22a,22b ソース配線
23a,23b ゲート配線
24 補助容量部配線
25 透過型副画素電極
26 反射型副画素電極
27a,27b スイッチング素子
28 配向膜
30 第2基体
31 透明基板
32 表面電極
33 カラーフィルタ
34 平坦化膜
35 配向膜
X Transflective liquid crystal display panel Y Transflective liquid crystal display device Z Transflective liquid
Claims (8)
前記複数の画素の各々はカラーフィルタを介して一方側から入射した光を他方側へ透過するように構成される透過型副画素および前記他方側から入射した光を該他方側に反射するように構成される反射型副画素を含んでなり、
前記透過型副画素はスイッチング素子を介して前記複数のソース配線のうちの一のソース配線および前記複数のゲート配線における一のゲート配線に接続され、前記反射型副画素はスイッチング素子を介して前記透過型副画素と前記複数のゲート配線における別の一のゲート配線とに接続されていることを特徴とする半透過型液晶表示パネル。 A transflective liquid crystal display panel comprising a plurality of source lines arranged in a first direction and a plurality of gate lines arranged in a direction intersecting the source lines, wherein a plurality of pixels are configured.
Each of the plurality of pixels is configured to transmit light incident from one side through the color filter to the other side and to reflect light incident from the other side to the other side. Comprising a reflective sub-pixel configured,
The transmissive subpixel is connected to one source wiring of the plurality of source wirings and one gate wiring in the plurality of gate wirings through a switching element, and the reflective subpixel is connected to the one through the switching element. A transflective liquid crystal display panel, wherein the transflective liquid crystal display panel is connected to a transmissive subpixel and another gate wiring of the plurality of gate wirings.
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