JP2010015083A - Display and liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
Description
反射型表示と透過型表示の両方の機能を備える表示装置および液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a display device and a liquid crystal display device having functions of both a reflective display and a transmissive display.
液晶表示装置は、薄型、軽量、及び低消費電力という特徴を備えているため、小さいサイズから大きいサイズまで、携帯電話用表示装置、パーソナルコンピューター用ディスプレイ及びテレビジョンなどの表示装置等に利用されている。 Since liquid crystal display devices are characterized by thinness, light weight, and low power consumption, they are used for display devices for mobile phones, personal computer displays, and televisions from small to large sizes. Yes.
中でも持ち運び可能な携帯電話、PDA(Personal Data Assistance)及びノートパソコン等ではバッテリー駆動であり、外光の異なる場所で用いる事から、低消費電力かつ視認性が使用場所に影響されないという一層優れた性能を持つディスプレイが今後、多く必要とされると考えられる。 In particular, portable phones, PDAs (Personal Data Assistance), and notebook computers are battery-powered, and are used in different places with external light. It is thought that many displays with this will be needed in the future.
例えば、特許文献1には、液晶層を挟んで対向する一対の基板を含むパネル部と、照明を行うバックライトとの間に半透過反射板を用意し、明所では反射型(自然光をパネル前面側から入射して前面側に出射する)、暗所では透過型(バックライトの光をパネル裏面側から入射して前面側に出射するもの)として動作する2ウェイ表示型の液晶表示装置が開示されている。反射型として動作する場合と透過型として動作する場合とでは光の液晶層への透過経路が異なる為、表示品位(透過率)が異なる。これを一致させる為に、反射型としての動作時と、透過型としての動作時とで異なる信号電圧を印加し、透過率を一致させることで、明所、暗所双方で低消費電力かつ視認性の高いディスプレイを実現している(従来技術(1))
一方、近年では、一つの画素領域内に反射電極部及び透明電極部を用意し、これらを接続して、暗所では透明電極部でバックライトからの透過光のみ利用し、明所ではこれに反射電極部からの反射光を足し合わせる事で、明所でバックライトの明るさが不足する場合でも、高い視認性を確保できる半透過型液晶表示装置が広く用いられている。また、反射電極部と透明電極部とで光の液晶層への透過経路長を等しくする為、液晶層の厚さは、反射部と、透過部とで異なっている(特許文献3参照)。また、特許文献4、5には、信号線の下方に薄膜トランジスタを形成する液晶表示装置が記載されている。
For example, in
On the other hand, in recent years, a reflective electrode part and a transparent electrode part are prepared in one pixel region, and these are connected to each other, and in the dark place, only the transmitted light from the backlight is used in the transparent electrode part. A transflective liquid crystal display device that can secure high visibility even when the brightness of the backlight is insufficient in a bright place by adding the reflected light from the reflective electrode portion is widely used. Further, in order to make the transmission path length of light to the liquid crystal layer equal between the reflective electrode portion and the transparent electrode portion, the thickness of the liquid crystal layer differs between the reflective portion and the transmissive portion (see Patent Document 3).
図13に、一般的な半透過型液晶表示装置の構成を示す。図13は、従来技術の半透過型液晶表示装置の構成を表す平面図である。なお、図13では、液晶層を挟んで対向する一対の透明基板のうち、薄膜トランジスタが形成される側の基板の一部を取り出して記載している。また、図13では、一対の透過部と反射部とを有する一つの画素と、この画素に隣接して配される一つの隣接画素とを表している。 FIG. 13 shows a configuration of a general transflective liquid crystal display device. FIG. 13 is a plan view showing a configuration of a conventional transflective liquid crystal display device. Note that in FIG. 13, a part of the substrate on which the thin film transistor is formed is extracted from the pair of transparent substrates facing each other with the liquid crystal layer interposed therebetween. FIG. 13 shows one pixel having a pair of transmission part and reflection part and one adjacent pixel arranged adjacent to this pixel.
図13に示すように、1つの画素を表す画素100は、入射する光を反射する反射電極部105と、この反射電極部105に接続されている透明電極部104と、画素100に映像信号を印加するための信号配線101と、信号配線101と交差して配置され、スイッチング素子のオン・オフ(駆動)の制御を行うための走査線102と、信号配線101に伝送される映像信号を透明電極104または反射電極105に供給する後述の薄膜トランジスタ103Bを構成する薄膜シリコン116Aと、補助容量用の薄膜シリコン116Bと、薄膜シリコン116Bとともに補助容量を形成するための補助容量配線119とが形成されている。補助容量は、画素100の駆動電位を安定化させるためのものである。
As shown in FIG. 13, the
走査線102は、複数の画素100に跨って形成されており、この走査線102と交差するように信号配線101が、透過部110と反射部111との横に形成されている。この、走査線102と信号配線101とが交差する領域には上記の薄膜トランジスタ(TFT;Thin Film Transistor)103Bが形成されている。
The
薄膜シリコン116Aは、信号配線101と薄膜トランジスタ用コンタクト121で接続されている。そして、薄膜シリコン116Aは、走査線102の下方を通って、反射電極105と透過反射電極用コンタクト114で接続されている。また、薄膜シリコン116Bは、補助容量配線119の下方に形成されており、反射電極105と透過反射電極用コンタクト114で接続されている。尚、図13は透明電極部104及び反射電極部105が信号配線101と重なりをもつ場合を示している。
The thin film silicon 116 </ b> A is connected to the
図14は、図13に示すD−D’線に沿う矢視断面図である。図14に示すように、画素100は、薄膜トランジスタが形成されている薄膜トランジスタ基板120と、薄膜トランジスタ基板120と対向して配置される対向基板130とを備えている。
14 is a cross-sectional view taken along line D-D ′ shown in FIG. 13. As shown in FIG. 14, the
薄膜トランジスタ基板120において、透明基板108の上層にパッシベーション膜106を介して薄膜シリコン116Bが形成されている。そして、薄膜シリコン116Bを覆い、パッシベーション膜106の上層に層間絶縁膜107が形成されている。そして、薄膜シリコン116Bの上方には、層間絶縁膜107を介して、走査線102と補助容量配線119とが形成されている。また、層間絶縁膜107の上層に反射電極部105と、透明電極部104とが接触し、並置されて形成されている。この反射電極部105が形成されている領域が、反射部111である。そして、反射電極部105が形成されていない領域が透過部110である。
In the thin
そして、走査線102と補助容量配線119とは、反射電極部105の下方に形成されおり、層間絶縁膜107の中層に間隔を開けて、横並び(膜面に対して水平方向)に併置されている。そして、補助容量配線119の下方にパッシベーション膜106と接して薄膜シリコン116Bが形成されている。
The
対向基板130は、透明基板108の下層(薄膜トランジスタ基板120が配される側)であって、反射電極部105と対向する領域に樹脂層109が形成されている。そして、樹脂層109を覆うように透明基板108の下層に透明電極部112が形成されている。また図示しないカラーフィルタが形成されている。
The
そして、薄膜トランジスタ基板120と、対向基板130との間には液晶層140が形成されている。また、薄膜トランジスタ基板120の透明基板108の下方には、図示しないバックライトが形成されている。
A
これにより、反射部111において、対向基板130の裏面側、すなわち、対向基板130の透明基板108の上方から入射する光は、樹脂層109を透過し、反射電極部105で反射され、再び樹脂層109を透過し、透明基板108の上方へ出射される。一方、透過部110では、図示しないバックライトから光が発光されると、反射電極部105と並置されている透明電極部104を透過し、対向基板130の透明基板108の上方へ出射される。
Thereby, in the
このように、反射部111では、光は液晶層140を2回通過することになる。一方、透過部110では、光が液晶層140を通過するのは1回である。そこで、樹脂層109を反射部111に形成することにより、液晶層140の厚さを透過部110と反射部111とで異なるように構成している。これにより、反射部111と透過部110とで液晶層140を通過する光の経路長を同一としている。
Thus, in the
こうすることで、図15に透過部110及び反射部111の輝度特性を示すように、透過部110と反射部111とで輝度特性を一致させることができる。なお、図15に示すグラフの横軸は、液晶層140に印加する電圧を表し、縦軸は、液晶層140に印加した電圧に対する最大輝度で規格化した輝度を表す(従来技術(2))。
By so doing, the luminance characteristics of the
さらに、特許文献2には、一つの画素内に、反射電極部と、透過電極部とを形成し、さらに、それぞれに薄膜トランジスタが形成された構成が開示されている。これについて、図16を用いて説明する。
Further,
図16は、従来技術の半透過型液晶表示装置の構成を表し、反射電極部および透過電極部のそれぞれに薄膜トランジスタが形成されている構成を表す平面図である。なお、図16では、一対の透過部と反射部とを有する一つの画素と、この画素に隣接して配される一つの隣接画素とを表している。 FIG. 16 is a plan view showing a configuration of a conventional transflective liquid crystal display device, in which thin film transistors are formed in each of the reflective electrode portion and the transmissive electrode portion. In FIG. 16, one pixel having a pair of transmission part and reflection part and one adjacent pixel arranged adjacent to this pixel are shown.
図16に示すように、半透過型液晶表示装置の画素200は、図13で示した画素100と同様に一つの画素を表し、画素200に反射電極部205と、透明電極部204とが並置されて形成されている。画素200は、透明電極204および反射電極205のそれぞれに薄膜トランジスタを設け、透明電極204および反射電極205のそれぞれを独立して駆動制御できる点で画素100と異なる。
As shown in FIG. 16, the
図16に示すように、画素200は、画素100に映像信号を印加するための信号配線201と、画素200の選択に応じて、画素200に対する映像信号の供給をオン・オフするための薄膜トランジスタ203A・203Bと、画素200の選択時に薄膜トランジスタ203A・203Bをオンにする走査線配線202と、薄膜トランジスタ203Aが接続された透明電極部204と、薄膜トランジスタ203Bが接続された反射電極部205を備えている。そして、透明電極部204と反射電極部205とは電気的に独立している。
As shown in FIG. 16, the
これにより画素200では、透明電極部204と、反射電極部205とのそれぞれを独立して駆動することができる。このため、画素200を反射型として用いる場合には反射電極部205にのみ電圧を印加し、また、画素200を透過型として用いる場合には透明電極部204にのみ電圧を印加することにより、低消費電力を実現している(従来技術(3))。
しかしながら、前記の従来技術(1)の構成では、パネル部と、照明を行うバックライトとの間に設置する半透過反射板での光のロスが大きい。また反射型、透過型で動作する場合で、カラー表示を行うカラーフィルタの透過回数が異なる為、異なる信号電圧を印加して透過率を同一としても、表示品位が明所、暗所で異なるという問題がある。 However, in the configuration of the prior art (1), the loss of light at the transflective plate installed between the panel unit and the backlight that performs illumination is large. In addition, when the reflective type and the transmissive type are operated, the number of transmissions of the color filter that performs color display is different. Therefore, even if different signal voltages are applied and the transmittance is the same, the display quality is different in bright and dark places There's a problem.
また、図13,14に示す従来技術(2)の構成では、従来技術(1)の半透過反射板での光のロスの問題を解決するが、前記のように反射部111と透過部110との光の経路長を等しくする為、反射部111における薄膜トランジスタ基板120と対向基板130との距離を、透過部110における薄膜トランジスタ基板120と対向基板130との距離の1/2としている。すなわち、反射部111における液晶層140の厚さは、透過部110における液晶層140の厚さの1/2である。
13 and 14 solves the problem of light loss in the transflective plate of the prior art (1). However, as described above, the
ここで、一般的に液晶の応答時間τは、液晶の粘度ηと液晶層の厚さdの二乗に比例する事が知られている(τ〜η×d2)。 Here, it is generally known that the response time τ of the liquid crystal is proportional to the square of the viscosity η of the liquid crystal and the thickness d of the liquid crystal layer (τ˜η × d 2 ).
この為、従来技術(2)に記載の構成では、反射部111と透過部110とで液晶の応答時間が異なり、高速に液晶を駆動させるオーバーシュート駆動等を調整することが困難である。
For this reason, in the configuration described in the prior art (2), the response time of the liquid crystal is different between the
また、図16に示す従来技術(3)では、反射電極部205と透明電極部204とで独立に信号電圧を印加しているので、図14のように異なる液晶層140の厚さを用意する必要がなくなる。しかし、画素200の反射電極部205及び透明電極部204のそれぞれに一つずつ薄膜トランジスタ203Aまたは薄膜トランジスタ203Bを用意しているので、反射電極部205及び透明電極部204共に開口率を小さくしてしまうという問題がある。また、補助容量について何ら考慮されていない。
In the prior art (3) shown in FIG. 16, since the signal voltage is applied independently between the
本発明は、前記の問題点を解決するものであり、その目的は、開口率が高く、明所でも暗所でも視認性が高く高品位な表示を行い、かつ低消費電力な表示装置および液晶表示装置を提供することにある。 The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a display device and a liquid crystal that have a high aperture ratio, high visibility in a bright place and a dark place, high quality display, and low power consumption. It is to provide a display device.
本発明の表示装置は、前記課題を解決するために、表示の単位となる画素の駆動を制御するスイッチング素子を設けた第1の基板を備える液晶表示装置において、前記第1の基板には、前記画素を透過する光の輝度を制御する透明電極と、前記透明電極と併置され、前記画素に入射する光の反射を制御する反射電極と、前記透明電極および前記反射電極にデータ信号を伝送する信号線と、前記信号線と直交して配置され、前記スイッチング素子の駆動を制御する走査線と、前記画素の電位を安定化させるための補助容量を形成する補助容量配線とを備え、前記補助容量配線は、前記反射電極の下方に設けられ、前記スイッチング素子は、前記透明電極の駆動を制御する透明電極用スイッチング素子と、前記透明電極用スイッチング素子とは異なるスイッチング素子であって前記反射電極の駆動を制御する反射電極用スイッチング素子とが設けられ、前記透明電極用スイッチング素子、および前記反射電極用スイッチング素子は、前記信号線の下方、または前記反射電極の下方、または前記走査線の下方に設けられていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the display device of the present invention is a liquid crystal display device including a first substrate provided with a switching element that controls driving of a pixel serving as a display unit. A transparent electrode that controls the luminance of light transmitted through the pixel, a reflective electrode that is juxtaposed with the transparent electrode and controls reflection of light incident on the pixel, and transmits a data signal to the transparent electrode and the reflective electrode A signal line; a scan line that is disposed orthogonal to the signal line and controls driving of the switching element; and an auxiliary capacitance wiring that forms an auxiliary capacitance for stabilizing the potential of the pixel. Capacitance wiring is provided below the reflective electrode, and the switching element is different from the transparent electrode switching element that controls the driving of the transparent electrode. A reflective electrode switching element that controls driving of the reflective electrode, and the transparent electrode switching element and the reflective electrode switching element are located below the signal line or the reflective electrode. It is provided below or below the scanning line.
前記透明電極と、前記反射電極とには、異なるスイッチング素子である透明電極用スイッチング素子と、反射電極用スイッチング素子とが設けられている。これにより、前記走査線の駆動を制御することにより、前記反射電極と前記透明電極とにそれぞれ独立して、異なる電圧を印加することが可能となる。このため、明るい場所で、光を反射させることにより、例えば映像情報や文字情報等(以下、映像情報等と称する)を前記画素に表示させる場合(以下、反射表示と称する)、前記透明電極には、前記画素を駆動するための電圧を印加せず、前記反射電極にだけ、前記電圧を印加することができる。また、逆に、暗い場所で、例えば照明装置からの光を透過させることにより、映像情報等を前記画素に表示させる場合(以下、透過表示と称する)、前記反射電極には前記画素を駆動するための電圧を印加せず、前記透過電極にだけ電圧を印加することができる。これにより、余分な電圧を印加する必要がないため、前記表示装置を低消費電力で構成することができる。 The transparent electrode and the reflective electrode are provided with a transparent electrode switching element and a reflective electrode switching element, which are different switching elements. Accordingly, by controlling the driving of the scanning line, different voltages can be applied independently to the reflective electrode and the transparent electrode. For this reason, in the case where, for example, video information or text information (hereinafter referred to as video information) is displayed on the pixel by reflecting light in a bright place (hereinafter referred to as reflective display), the transparent electrode Does not apply a voltage for driving the pixel, and can apply the voltage only to the reflective electrode. Conversely, when video information or the like is displayed on the pixel by transmitting light from a lighting device in a dark place (hereinafter referred to as transmissive display), the pixel is driven by the reflective electrode. Therefore, it is possible to apply a voltage only to the transmissive electrode without applying a voltage. Accordingly, it is not necessary to apply an extra voltage, and thus the display device can be configured with low power consumption.
また、前記構成によると、前記補助容量配線は、前記反射電極の下方に設けられており、さらに前記透明電極用スイッチング素子、および前記反射電極用スイッチング素子は、前記信号線の下方、または前記反射電極の下方、または前記走査線の下方に設けられている。 According to the above configuration, the auxiliary capacitance wiring is provided below the reflective electrode, and the transparent electrode switching element and the reflective electrode switching element are provided below the signal line or the reflective electrode. It is provided below the electrodes or below the scanning lines.
このため、前記照明装置から発光される光が前記補助容量配線、前記透明電極用スイッチング素子、および前記反射電極用スイッチング素子により遮光されることがない。 For this reason, the light emitted from the illuminating device is not shielded by the auxiliary capacitance wiring, the transparent electrode switching element, and the reflective electrode switching element.
さらに透明電極の面積を広く形成することができる。このため、補助容量配線を反射電極の下方に形成しないで、さらに前記透明電極用スイッチング素子および前記反射電極用スイッチング素子を前記信号線と、前記反射電極と、前記走査線とのうち何れかの下方に形成しない場合と比較して、開口率を向上させることができる。 Furthermore, the area of the transparent electrode can be increased. For this reason, the auxiliary capacitance wiring is not formed below the reflective electrode, and the transparent electrode switching element and the reflective electrode switching element are any of the signal line, the reflective electrode, and the scanning line. The aperture ratio can be improved as compared with the case where it is not formed below.
このように、前記構成により、開口率が高く、明所でも暗所でも視認性が高く高品位な表示を行い、かつ低消費電力な表示装置を実現することができる。 Thus, with the above structure, a display device with a high aperture ratio, high visibility in a bright place or a dark place, high-quality display, and low power consumption can be realized.
本発明の表示装置においては、さらに、前記走査線は、前記透明電極用スイッチング素子の駆動を制御する透明電極用走査線と、前記反射電極用スイッチング素子の駆動を制御する反射電極用走査線とを備え、前記透明電極用走査線および反射電極用走査線は、前記透明電極と前記反射電極との間の第1の隙間、反射電極、および前記反射電極と隣接する前記画素とは異なる画素と前記反射電極との間の第2の隙間の下方であって、かつ、前記第1の隙間、反射電極および第2の隙間を平面視した領域内に形成されていることが好ましい。 In the display device according to the aspect of the invention, the scanning line may further include a transparent electrode scanning line that controls driving of the transparent electrode switching element, and a reflective electrode scanning line that controls driving of the reflective electrode switching element. The transparent electrode scanning line and the reflective electrode scanning line include a first gap between the transparent electrode and the reflective electrode, a reflective electrode, and a pixel different from the pixel adjacent to the reflective electrode; It is preferable that the first gap, the reflective electrode, and the second gap are formed in a region below the second gap between the reflective electrode and the second gap.
また、前記透明電極用走査線および反射電極用走査線はともに、前記反射電極の下方に形成されていることがさらに好ましい。 Further, it is more preferable that both the transparent electrode scanning line and the reflective electrode scanning line are formed below the reflective electrode.
前記構成によると、前記補助容量電極、前記透明電極用走査線、および前記反射電極用走査線は、前記透明電極の下方には形成されていない構成となる。このため、前記照明装置からの発光が、前記補助容量電極、前記透明電極用走査線、および前記反射電極用走査線により遮光されることがないので、前記画素の開口率をさらに向上させることができる。 According to the above configuration, the auxiliary capacitance electrode, the transparent electrode scanning line, and the reflective electrode scanning line are not formed below the transparent electrode. For this reason, light emitted from the illumination device is not shielded by the auxiliary capacitance electrode, the transparent electrode scanning line, and the reflective electrode scanning line, so that the aperture ratio of the pixel can be further improved. it can.
本発明の表示装置においては、さらに、前記透明電極用走査線と、前記反射電極用走査線と、前記補助容量配線とは同じ層に形成されていることが好ましい。 In the display device according to the aspect of the invention, it is preferable that the transparent electrode scanning line, the reflective electrode scanning line, and the auxiliary capacitance wiring are formed in the same layer.
これにより、透明電極用走査線と、反射電極用走査線と、前記補助容量配線とを同一の工程で形成することができる。このため、前記配線のそれぞれを形成するために、別々の工程を設ける必要がない。 Thus, the transparent electrode scanning line, the reflective electrode scanning line, and the auxiliary capacitance wiring can be formed in the same process. For this reason, it is not necessary to provide a separate process for forming each of the wirings.
本発明の表示装置においては、さらに、前記透明電極用走査線と、前記反射電極用走査線とは、前記補助容量配線を挟んで形成されていることが好ましい。 In the display device according to the aspect of the invention, it is preferable that the transparent electrode scanning line and the reflective electrode scanning line are formed with the auxiliary capacitance wiring interposed therebetween.
前記構成により、前記透明電極用の補助容量配線と前記反射電極用の補助容量配線とを共通の配線で構成することができる。従って、補助容量を設けるための面積を小さくすることができる。 With the above configuration, the auxiliary capacitance wiring for the transparent electrode and the auxiliary capacitance wiring for the reflective electrode can be configured by a common wiring. Therefore, the area for providing the auxiliary capacity can be reduced.
本発明の表示装置においては、さらに、前記補助容量配線の下方には、透明電極用の補助容量を構成する透明電極用薄膜シリコンと、前記反射電極用の補助容量を構成する反射電極用薄膜シリコンとが併置されており、前記透明電極と前記透明電極用薄膜シリコンとの接続、および前記反射電極と前記反射電極用薄膜シリコンとの接続は、仲介層を介して成されていることが好ましい。 In the display device of the present invention, further below the auxiliary capacitance line, there is a transparent electrode thin film silicon constituting the auxiliary capacitance for the transparent electrode, and a reflective electrode thin film silicon constituting the auxiliary capacitance for the reflective electrode. It is preferable that the connection between the transparent electrode and the thin film silicon for transparent electrode and the connection between the reflective electrode and the thin film silicon for reflective electrode are made through an intermediary layer.
これにより、前記透明電極と前記透明電極用薄膜シリコンとの接続および前記反射電極と前記反射電極用薄膜シリコンとの接続(コンタクト)をそれぞれ、単一の配線で構成する場合と比較して、配線の断線を防止することができる。 Thereby, the connection between the transparent electrode and the thin-film silicon for transparent electrode and the connection (contact) between the reflective electrode and the thin-film silicon for reflective electrode are each compared with a case where a single wiring is used. Can be prevented.
本発明の表示装置においては、さらに、前記反射電極と前記仲介層とを接続する第1のコンタクトと、前記仲介層と前記反射電極用薄膜シリコンとを接続する第2のコンタクトとが設けられており、前記第2のコンタクトは、前記画素と隣接する異なる画素の透明電極の下方に形成されていることが好ましい。 In the display device of the present invention, a first contact for connecting the reflective electrode and the mediating layer, and a second contact for connecting the mediating layer and the thin film silicon for the reflective electrode are further provided. The second contact is preferably formed below the transparent electrode of a different pixel adjacent to the pixel.
これにより、透明電極と透明電極用薄膜シリコンとを接続する配線と、反射電極と反射電極用薄膜シリコンとを接続する配線とを、前記透明電極用走査線、前記反射電極用走査線、および前記補助容量配線を挟んで設けることができる。 Thereby, the wiring for connecting the transparent electrode and the thin film silicon for transparent electrode, and the wiring for connecting the reflective electrode and thin film silicon for the reflective electrode are connected to the scanning line for the transparent electrode, the scanning line for the reflective electrode, and the The auxiliary capacitance wiring can be provided.
前記構成によると、前記反射電極と前記反射電極用薄膜シリコンとは、前記仲介層を介して前記2つのコンタクトによって接続される。 According to the said structure, the said reflecting electrode and the said thin film silicon | silicone for reflecting electrodes are connected by the said 2 contact via the said mediation layer.
さらに好ましくは、平面視した領域内で、前記第1のコンタクトと、前記第2のコンタクトとの間に前記反射電極用走査線は形成されていることが好ましい。 More preferably, it is preferable that the reflective electrode scanning line is formed between the first contact and the second contact in an area in plan view.
前記構成によると、前記反射電極と、前記反射電極用薄膜シリコンとは、前記反射電極用走査線および前記補助容量配線を跨いで接続されることになる。このため、前記反射電極と、前記反射電極用薄膜シリコンとを接続するための配線を、前記反射電極用走査線と、前記補助容量配線との間に形成する必要がない。 According to the above configuration, the reflective electrode and the reflective electrode thin film silicon are connected across the reflective electrode scanning line and the auxiliary capacitance wiring. Therefore, it is not necessary to form a wiring for connecting the reflective electrode and the reflective electrode thin film silicon between the reflective electrode scanning line and the auxiliary capacitance wiring.
これにより、前記反射電極用走査線と、前記補助容量配線との間の隙間を小さくすることが可能であり、前記反射電極下に前記反射電極用走査線を形成しながら、高開口率を実現する事が可能となる。 As a result, it is possible to reduce the gap between the reflective electrode scanning line and the auxiliary capacitance wiring, and realize a high aperture ratio while forming the reflective electrode scanning line under the reflective electrode. It becomes possible to do.
このため、前記透明電極と前記反射電極との第1の隙間、前記反射電極、および前記反射電極と隣接する異なる画素との第2の隙間の下方であって、かつ、前記第1の隙間、反射電極および第2の隙間を平面視した領域内に前記透明電極用走査線、前記反射電極用走査線、および前記補助容量配線を設け、かつ、両スイッチング素子を前記信号線、反射電極および走査線のうち何れかの下方に設けるという高開口率を実現する配線レイアウトを採用しながら、透明電極と反射電極とを独立して駆動することができる。 Therefore, the first gap between the transparent electrode and the reflective electrode, the reflective electrode, and the second gap between the reflective electrode and a different pixel adjacent to the reflective electrode, and the first gap, The transparent electrode scanning line, the reflective electrode scanning line, and the auxiliary capacitance wiring are provided in a region in plan view of the reflective electrode and the second gap, and both switching elements are connected to the signal line, the reflective electrode, and the scanning. The transparent electrode and the reflective electrode can be driven independently while adopting a wiring layout that realizes a high aperture ratio that is provided below any of the lines.
本発明の表示装置においては、また、前記透明電極と前記仲介層とを接続する第3のコンタクトと、前記仲介層と前記透明電極用薄膜シリコンとを接続する第4のコンタクトとが設けられており、前記第4のコンタクトは、前記反射電極の下方に形成されていることが好ましい。 In the display device of the present invention, a third contact for connecting the transparent electrode and the mediating layer, and a fourth contact for connecting the mediating layer and the thin film silicon for transparent electrodes are provided. The fourth contact is preferably formed below the reflective electrode.
前記構成によると、前記透明電極用薄膜シリコンを前記透明電極用走査線の下方に設ける必要がない。このため、前記仲介層を前記透明電極用走査線と、前記透明電極との間の層に形成し、前記透明電極と、前記透明電極用薄膜シリコンとを接続することが可能となる。これにより、前記透明電極用走査線の下方に前記透明電極用薄膜シリコンを形成して、前記信号線と前記透明電極とを接続する場合と比較して、前記透明電極用走査線の負荷と、前記透明電極および前記透明電極用薄膜シリコンの接続のための配線の負荷とを低減することができる。 According to the said structure, it is not necessary to provide the said thin film silicon | silicone for transparent electrodes below the said scanning line for transparent electrodes. For this reason, it becomes possible to form the mediation layer in a layer between the transparent electrode scanning line and the transparent electrode, and to connect the transparent electrode and the thin film silicon for transparent electrode. Thereby, compared with the case where the transparent electrode thin film silicon is formed below the transparent electrode scan line and the signal line and the transparent electrode are connected, the load of the transparent electrode scan line, It is possible to reduce the load of wiring for connecting the transparent electrode and the thin film silicon for transparent electrode.
そして、前記反射電極の下方に前記補助容量配線を設け、かつ、両スイッチング素子を前記信号線、反射電極および走査線のうち何れかの下方に設けるという高開口率を実現する配線レイアウトを採用しながら、透明電極と反射電極とを独立して駆動することができる。 A wiring layout that realizes a high aperture ratio is provided in which the auxiliary capacitance wiring is provided below the reflective electrode, and both switching elements are provided below any one of the signal line, the reflective electrode, and the scanning line. However, the transparent electrode and the reflective electrode can be driven independently.
前記表示装置においては、さらに、前記画素における前記透明電極に対応する領域と、前記反射電極に対応する領域とでγカーブが異なることが好ましい。 In the display device, it is preferable that a γ curve is different between a region corresponding to the transparent electrode and a region corresponding to the reflective electrode in the pixel.
これにより、前記透明電極と、前記反射電極とに印加する電圧を調整することにより、表示装置が使用される周囲の環境に応じて、コントラストを調整することが可能となる。 Thereby, by adjusting the voltage applied to the transparent electrode and the reflective electrode, the contrast can be adjusted according to the surrounding environment in which the display device is used.
このため、高輝度で外光の強さによらず、視認性が高く高品位な映像情報等を表示することが可能な画素を備える表示装置を構成することができる。 Therefore, it is possible to configure a display device including pixels that can display high-quality video information with high visibility regardless of the intensity of external light with high luminance.
前記表示装置においては、さらに、前記データ信号のうち、前記透明電極に伝送される第1のデータ信号に関して、前記表示装置に入力される入力信号に対する前記第1のデータ信号の電圧変化と、前記データ信号のうち、前記反射電極に伝送される第2のデータ信号に関して、前記表示装置に入力される入力信号に対する前記第2のデータ信号の電圧変化とが異なることにより、前記γカーブが異なることが好ましい。 In the display device, regarding the first data signal transmitted to the transparent electrode among the data signals, the voltage change of the first data signal with respect to the input signal input to the display device; and Among the data signals, regarding the second data signal transmitted to the reflective electrode, the voltage curve of the second data signal with respect to the input signal input to the display device is different, so that the γ curve is different. Is preferred.
このように、前記表示装置に入力される前記入力信号を変調するなどして、前記入力信号に対する前記第1のデータ信号の電圧変化と、前記入力信号に対する前記第2のデータ信号の電圧変化とを異ならせ、透過部と反射部とに印加される電圧を適切なものに変更する。これにより、前記第1のデータ信号と前記第2のデータ信号とのγカーブを変化させることにより、暗部明部ともに最適な映像が表示されるので、表示装置が使用される周囲の環境に応じて、コントラストを調整することが可能となる。 Thus, by modulating the input signal input to the display device, the voltage change of the first data signal with respect to the input signal, and the voltage change of the second data signal with respect to the input signal, The voltage applied to the transmissive part and the reflective part is changed to an appropriate one. As a result, by changing the γ curve between the first data signal and the second data signal, an optimal image is displayed in both the dark and bright areas, so that it depends on the surrounding environment in which the display device is used. Thus, the contrast can be adjusted.
本発明の液晶表示装置においては、さらに、前記表示装置と、液晶層と、前記液晶層を挟んで前期第1の基板と対向して配置される第2の基板とを備え、前記透明電極および前記第2の基板の間の液晶層の厚さと、前記反射電極および前期第2の基板の間の液晶層の厚さとが等しいことが好ましい。 The liquid crystal display device of the present invention further includes the display device, a liquid crystal layer, and a second substrate disposed opposite to the first substrate with the liquid crystal layer interposed therebetween, the transparent electrode and It is preferable that the thickness of the liquid crystal layer between the second substrates is equal to the thickness of the liquid crystal layer between the reflective electrode and the second substrate.
ここで、外光を前記反射電極により反射させて、前記映像情報等を前記画素に表示する反射表示の場合、前記外光は、前記画素に入射する際と、前記反射電極により反射され出射する際の2回前記液晶層を透過することになる。一方、前記照明装置からの光を前記透明電極を透過させることにより、前記映像情報等を前記画素に表示する透過表示の場合、前記照明装置からの光は、前記液晶層を1回透過することになる。 Here, in the case of a reflective display in which external light is reflected by the reflective electrode and the video information or the like is displayed on the pixel, the external light is reflected by the reflective electrode and emitted when entering the pixel. It passes through the liquid crystal layer twice. On the other hand, in the case of transmissive display in which the image information and the like are displayed on the pixels by transmitting the light from the illumination device through the transparent electrode, the light from the illumination device passes through the liquid crystal layer once. become.
このように、前記反射表示と、前記透過表示とでは、それぞれの光の透過経路が異なる。このため、前記透明電極および前記第2の基板の間の液晶層の厚さと、前記反射電極および前期第2の基板の間の液晶層の厚さとが等しい構成であって、前記透明電極と前記反射電極とを個別に駆動制御する構成でない場合、反射表示の際の反射光は、透過表示の際の透過光と比較して、2倍のリタデーション変化を受けることになる。すなわち、反射表示を行う際の反射光は、透過表示を行う際の透過光と比較して、印加電圧に対し、輝度が変化しやすく、反射表示と透過表示とでは輝度特性が異なることになる。 Thus, the light transmission path is different between the reflective display and the transmissive display. Therefore, the thickness of the liquid crystal layer between the transparent electrode and the second substrate is equal to the thickness of the liquid crystal layer between the reflective electrode and the second substrate, and the transparent electrode and the second substrate In the case where the reflective electrode is not individually driven and controlled, the reflected light in the reflective display undergoes a double retardation change compared to the transmitted light in the transmissive display. That is, the reflected light when performing the reflective display is more likely to change in luminance with respect to the applied voltage as compared with the transmitted light when performing the transmissive display, and the luminance characteristics are different between the reflective display and the transmissive display. .
従って、反射表示と透過表示とで輝度特性を合わせるために、反射電極が形成されている領域の液晶層の厚さを、透過電極が形成されている領域の液晶層の厚さと比較して半分にする必要がある。 Therefore, in order to match the luminance characteristics between the reflective display and the transmissive display, the thickness of the liquid crystal layer in the region where the reflective electrode is formed is half that of the liquid crystal layer in the region where the transmissive electrode is formed. It is necessary to.
一方、本発明においては、前記透過電極と前記反射電極のそれぞれに異なるスイッチング素子が接続されているので、前記反射電極と前記透過電極とにそれぞれ独立して、異なる電圧を印加することが可能となる。 On the other hand, in the present invention, since different switching elements are connected to each of the transmissive electrode and the reflective electrode, it is possible to apply different voltages to the reflective electrode and the transmissive electrode independently of each other. Become.
このため、反射電極の液晶層の厚さと透明電極部分の液晶層の厚さとを異ならせる必要がない。さらに、前記構成のように、反射電極部分の液晶層の厚さと透過電極部分の液晶層の厚さとを等しい構成とすることで、反射表示部の液晶の応答速度と、透過表示部の液晶の応答速度を等しくすることができる。このため、反射表示を行う場合と、透過表示を行う場合とで前記映像情報等の表示速度を一定にすることができる。そして、反射電極部分の液晶層の厚さを、例えば樹脂膜などを形成することにより薄くする必要がないので、前記第1の基板または前記第2の基板の製造を簡略化することができる。 For this reason, it is not necessary to make the thickness of the liquid crystal layer of the reflective electrode different from the thickness of the liquid crystal layer of the transparent electrode portion. Further, as described above, the liquid crystal layer thickness of the reflective electrode portion and the liquid crystal layer thickness of the transmissive electrode portion are equal to each other, so that the response speed of the liquid crystal of the reflective display portion and the liquid crystal layer of the transmissive display portion can be reduced. The response speed can be made equal. For this reason, the display speed of the video information or the like can be made constant between the reflective display and the transmissive display. In addition, since it is not necessary to reduce the thickness of the liquid crystal layer in the reflective electrode portion by forming a resin film, for example, the manufacturing of the first substrate or the second substrate can be simplified.
前記液晶表示装置においては、さらに、前記第2の基板における前記画素と対応する領域にカラーフィルタが形成されており、前記カラーフィルタの前記透明電極と対向する領域と、前記反射電極に対向する領域とで、色調が異なることが好ましい。 In the liquid crystal display device, a color filter is further formed in a region corresponding to the pixel on the second substrate, a region facing the transparent electrode of the color filter, and a region facing the reflective electrode It is preferable that the color tone is different.
前記構成により、透過表示を行う場合と、反射表示を行う場合とで、異なるγ特性を有することになる。これにより、前記透明電極と、前記反射電極とに印加する電圧を調整することにより、液晶表示装置の使用環境に応じて、画素のコントラストを調整することができる。これにより、液晶表示装置の使用環境に関わらず、視認性の高い液晶表示装置を提供することができる。 With the above configuration, the γ characteristic is different between the case where the transmissive display is performed and the case where the reflective display is performed. Thereby, the contrast of a pixel can be adjusted according to the use environment of a liquid crystal display device by adjusting the voltage applied to the said transparent electrode and the said reflective electrode. Thereby, a highly visible liquid crystal display device can be provided regardless of the usage environment of the liquid crystal display device.
前記液晶表示装置においては、さらに、前記画素に情報を表示させるための電圧を前記透明電極、または前記反射電極に印加する際、前記画素に情報を表示させるための電圧より大きい電圧、または小さい電圧を印加した後、前記画素に情報を表示させるための電圧を印加することが好ましい。 In the liquid crystal display device, when a voltage for displaying information on the pixel is applied to the transparent electrode or the reflective electrode, the voltage is higher or lower than the voltage for displaying information on the pixel. After applying the voltage, it is preferable to apply a voltage for displaying information on the pixel.
前記構成により、前記画素に情報を表示させるための電圧を前記透明電極、または前記反射電極に印加する前に、前記透明電極、または前記反射電極に印加する前記画素に情報を表示させるための電圧より大きい電圧、または小さい電圧を印加することにより前記液晶の応答速度を向上させるオーバーシュート駆動を行う。これにより、表示速度が速い動画映像の表示品質を向上させることができる。 According to the configuration, the voltage for displaying information on the transparent electrode or the reflective electrode before the voltage for displaying information on the pixel is applied to the transparent electrode or the reflective electrode. Overshoot driving is performed to improve the response speed of the liquid crystal by applying a larger or smaller voltage. Thereby, the display quality of a moving image with a high display speed can be improved.
また、ここで、前記液晶表示装置は、前記透明電極上の液晶層の厚さと、前記反射電極上の液晶層の厚さとは等しい構成である。そして、一般的に、液晶の応答速度は、液晶の粘度と液晶層の厚さの二乗に比例するので、前記透明電極上の液晶と、前記反射電極上の液晶とでは応答速度が等しくなる。 Here, in the liquid crystal display device, the thickness of the liquid crystal layer on the transparent electrode and the thickness of the liquid crystal layer on the reflective electrode are equal. In general, the response speed of the liquid crystal is proportional to the square of the viscosity of the liquid crystal and the thickness of the liquid crystal layer. Therefore, the response speed is equal between the liquid crystal on the transparent electrode and the liquid crystal on the reflective electrode.
このため、前記透明電極に印加するオーバーシュート駆動波形と、前記反射電極に印加するオーバーシュート駆動波形とを一致させることができる。 For this reason, the overshoot drive waveform applied to the transparent electrode can be matched with the overshoot drive waveform applied to the reflective electrode.
このため、前記透明電極に印加する電圧と前記反射電極に印加する電圧の調整が容易となる。従って、透過表示と反射表示とのそれぞれで応答速度が速い液晶表示装置を容易に構成することができる。 For this reason, it becomes easy to adjust the voltage applied to the transparent electrode and the voltage applied to the reflective electrode. Therefore, it is possible to easily configure a liquid crystal display device that has a high response speed in each of the transmissive display and the reflective display.
以上のように本発明に係る表示装置は、表示の単位となる画素の駆動を制御するスイッチング素子を設けた第1の基板を備えた表示装置において、前記第1の基板には、前記画素を透過する光の輝度を制御する透明電極と、前記透明電極と併置され、前記画素に入射する光の反射を制御する反射電極と、前記透明電極および前記反射電極にデータ信号を伝送する信号線と、前記信号線と交差して配置され、前記スイッチング素子の駆動を制御する走査線と、前記画素の電位を安定化させるための補助容量を形成する補助容量配線とを備え、前記補助容量配線は、前記反射電極の下方に設けられ、前記スイッチング素子として、前記透明電極の駆動を制御する透明電極用スイッチング素子と、前記透明電極用スイッチング素子とは異なるスイッチング素子であって前記反射電極の駆動を制御する反射電極用スイッチング素子とが設けられ、前記透明電極用スイッチング素子、および前記反射電極用スイッチング素子は、前記信号線の下方、または前記反射電極の下方、または前記走査線の下方に設けられている構成である。 As described above, the display device according to the present invention includes a first substrate provided with a switching element that controls driving of a pixel serving as a unit of display, and the first substrate includes the pixel. A transparent electrode for controlling the brightness of transmitted light, a reflective electrode for controlling the reflection of light incident on the pixel, and a signal line for transmitting a data signal to the transparent electrode and the reflective electrode; A scanning line that is arranged to cross the signal line and controls the driving of the switching element, and an auxiliary capacitance line that forms an auxiliary capacitance for stabilizing the potential of the pixel. The transparent electrode switching element that is provided below the reflective electrode and controls the driving of the transparent electrode is different from the transparent electrode switching element. A reflective electrode switching element that controls driving of the reflective electrode, and the transparent electrode switching element and the reflective electrode switching element are provided below the signal line or of the reflective electrode. The configuration is provided below or below the scanning line.
このため、開口率が高く、明所でも暗所でも視認性が高く高品位な表示を行い、かつ低消費電力な表示装置を提供することができる。 Therefore, it is possible to provide a display device with a high aperture ratio, high visibility in a bright place and a dark place, high-quality display, and low power consumption.
(1.画素構成の説明)
本発明の一実施形態について図1〜図8に基づいて説明すると以下の通りである。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
(1. Description of pixel configuration)
One embodiment of the present invention is described below with reference to FIGS. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.
図1、および図2を用い、本実施の形態に係る液晶表示装置の画素の構成について説明する。 The structure of the pixel of the liquid crystal display device according to this embodiment will be described with reference to FIGS.
図1に示すのは、本実施の形態に係る液晶表示装置に係る画素1の平面図である。特に、図1では、液晶層を挟んで対向する一対の透明基板のうち、薄膜トランジスタが形成されている側の基板の表面を表している。また、図1では、一対の透過部と反射部とを有する一つの画素と、この画素に隣接して配される一つの隣接画素とを表している。
FIG. 1 is a plan view of a
そして、図2は、図1に示すA−A’線矢視断面図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ shown in FIG. 1.
画素1は、液晶表示装置で映像や文字などの表示を行う際、それを構成する最小単位となる一つの画素を表している。
A
画素1には、光を反射するための反射部12と、光を透過する透過部13とが設けられている。反射部12には、反射部12に入射する光の反射を制御する反射電極2が形成されている。また、透過部13には透過部13を透過する光の輝度を制御する透明電極3が形成されている。この反射電極2と透明電極3とは間隔を開けて配置されている。
The
また、画素1には、画素1に映像や文字などの情報(映像情報等と称する)を示すデータ信号(映像信号と称する)を伝送するための信号線4と、信号線4と交差して配置され、スイッチング素子のオン・オフ(駆動)の制御を行うための走査線5A・5Bと、信号線4に伝送される映像信号を透明電極3または反射電極2に印加するための薄膜シリコン6、7、8、補助容量を形成するための補助容量配線9が形成されている。補助容量は、画素1の駆動電位を安定化させるためのものであり、反射電極2用の補助容量と、透明電極3用の補助容量とが構成されている。
Further, the
走査線5Aは透明電極3用の走査線であり、複数の画素1の透過部13を跨いで形成されている。また、走査線5Bは反射電極2用の走査線であり、複数の画素1の反射部12を跨いで形成されている。そして、この走査線5A・5Bと交差するように信号線4が、透過部13と反射部12との横に形成されている。この、走査線5Aと信号線4とが交差する領域には薄膜トランジスタ(TFT;Thin Film Transistor)10Aが形成されており、走査線5Bと信号線4とが直交する領域には薄膜トランジスタ10Bが形成されている。
The scanning line 5 </ b> A is a scanning line for the
薄膜トランジスタ10Aは、信号線4の下方に形成されている。またさらに、薄膜トランジスタ10Aは、透明電極3と隣接する領域に設けられている。薄膜トランジスタ10Bは、信号線4の下方に形成されている。そしてさらに、薄膜トランジスタ10Bは、反射電極2と、画素1と隣接する画素の透明電極との境界付近に設けられている。なお、本実施の形態においては、信号線4は、隣接する画素1の透明電極3及び反射電極2と重なりをもって形成されている。
The thin film transistor 10 </ b> A is formed below the
薄膜シリコン(透明電極用薄膜シリコン)6は、薄膜トランジスタ10Aで信号線4と薄膜トランジスタ用コンタクト11Aで接続されている。そして、薄膜シリコン6は、補助容量配線9が形成されている補助容量を通って、透明電極3と透過電極用コンタクト14Aで接続されている。
The thin film silicon (transparent electrode thin film silicon) 6 is connected to the
また、薄膜シリコン(反射電極用薄膜シリコン)7は、薄膜トランジスタ10Bが形成される領域で、信号線4と薄膜トランジスタ用コンタクト11Bで接続されており、反射電極2と反射電極用コンタクト14Bで接続されている。また、反射電極2の補助容量配線9が形成されている補助容量には、薄膜シリコン8が形成されており、反射電極用コンタクト14Bで、反射電極2および薄膜シリコン7と接続されている。なお、走査線5Aは、その積層構造において、薄膜トランジスタ10Aが形成される領域で、信号線4と、薄膜シリコン6との間に形成されており、走査線5Bは、薄膜トランジスタ10Bが形成される領域で、信号線4と、薄膜シリコン7との間に形成されている。そして、画素1の薄膜トランジスタ10Aと10Bとでは、ソース・ドレインの方向が逆向きに形成されている。
The thin film silicon (reflective electrode thin film silicon) 7 is an area where the
ここで、本実施の形態においては、薄膜トランジスタを構成する薄膜シリコンのうち、信号線と接続されている一方をソース電極とし、他方をドレイン電極と称する場合がある。 Here, in this embodiment, one of thin film silicons forming a thin film transistor, which is connected to a signal line, may be referred to as a source electrode and the other may be referred to as a drain electrode.
(2.画素の断面説明)
次に図2を用い、画素1の断面構造について説明する。図2は、図1のA−A’線矢視断面図である。
(2. Cross-sectional explanation of pixel)
Next, a cross-sectional structure of the
図2に示すように、画素1は、薄膜トランジスタ10A・10Bが形成される(図1参照)薄膜トランジスタ基板20と、液晶層40を挟んで薄膜トランジスタ基板20と対向して配置される対向基板30とを備える。
As shown in FIG. 2, the
薄膜トランジスタ基板20は、透明基板21の上層にパッシベーション膜22が形成されており、パッシベーション膜22の上層に層間絶縁膜23が形成されている。そして、層間絶縁膜23の上層には、反射電極2と透明電極3とが間隔を開けて、併置されている。この反射電極2が形成されている領域が反射部12であり、透明電極3が形成されている領域が透過部13である。
In the thin
そして、層間絶縁膜23の中層には、反射電極用走査線5Bと補助容量配線9と、透過電極用走査線5Aとが間隔を開けて、横並び(膜面に対して水平方向)に併置されている。すなわち、反射電極用走査線5Bと補助容量配線9と透過電極用走査線5Aとは同一層に形成されている。そして、反射電極用走査線5Bと透過電極用走査線5Aとは補助容量配線9を挟んで形成されている。
In the middle layer of the
また、反射電極用走査線5Bおよび補助容量配線9は、反射電極2の下方に形成されている。そして、透過電極用走査線5Aは、透明電極3の下方に形成されている。さらに、補助容量配線9の下方に薄膜シリコン8と薄膜シリコン6とが横並びに間隔を開けて併置されている。また、薄膜シリコン8と薄膜シリコン6とはパッシベーション膜22と接して形成されている。
The reflection electrode scanning line 5 </ b> B and the
そして、薄膜シリコン8と反射電極2とは、反射電極用コンタクト14Bを介して接続されている。すなわち、薄膜シリコン8上層にシリコン層反射電極間配線24が形成され、この上層にシリコン層メタル層間コンタクト(仲介層)25が形成されている。そして、このシリコン層メタル層間コンタクト25と反射電極2とが接続される領域が反射電極用コンタクト14Bである。
The
また、同様に薄膜シリコン6と透明電極3とは透過電極用コンタクト14Aを介して接続されている。薄膜シリコン6上層にシリコン層透過電極間配線26が形成され、この上層にシリコン層メタル層間コンタクト(仲介層)27が形成されている。そして、このシリコン層メタル層間コンタクト27と透明電極3とが接続されている領域が透過電極用コンタクト14Aである。なお、シリコン層メタル層間コンタクト25・27は、信号線4(図2には不図示)と同じ層に形成される。
Similarly, the
対向基板30には、透明基板31の下層(薄膜トランジスタ基板20が配される側)にカラーフィルタ32が形成されており、さらにその下層には透明電極33が形成されている。そして、薄膜トランジスタ基板20と、対向基板30との間には液晶層40が形成されている。また、薄膜トランジスタ基板20の透明基板21の下方には、図示しないバックライトが形成されている。
In the
(3.薄膜トランジスタの説明)
次に図3を用い、薄膜トランジスタ10Aの断面図について説明する。なお、薄膜トランジスタ10Bも同様であるので、説明を省略する。
(3. Description of thin film transistor)
Next, a cross-sectional view of the
図3は、図1におけるB−B’線矢視断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line B-B ′ in FIG. 1.
薄膜トランジスタ10Aは、信号線4の下方に形成されており、コンタクト11Aと、薄膜シリコン6の一部領域と、走査線5Aとを備えている。そして、薄膜トランジスタ10Aのドレイン端子と補助容量に形成される薄膜シリコンとは薄膜シリコン6として繋がっている。
The
上述したように、透明基板21の上層にはパッシベーション膜22が形成されており、その上層には薄膜シリコン6が形成されている。そして、薄膜シリコン6の上層には層間絶縁膜23が形成されており、この層間絶縁膜23の上層に信号線4が形成されている。なお、上述したように、信号線4は、図3に示すシリコン層メタル層間コンタクト25・27と同じ層に形成されている。そして、層間絶縁膜23の中層には走査線5Aが形成されている。そして、信号線4と薄膜シリコン6とはコンタクト11Aにより接続されている。
As described above, the
これにより、走査線5Aがゲートとして機能し、走査線5Aの電圧を上昇(オン)させると、信号線4に伝送されている映像信号がコンタクト11Aを伝って、薄膜シリコン6に伝送される。これにより薄膜シリコン6はチャネルとして機能することになる。すなわち、薄膜トランジスタ10Aのドレインとして薄膜シリコン6に伝送される映像信号は、補助容量を伝って、透過電極用コンタクト14Aから透明電極3に印加される。
Thereby, the
また、本実施の形態においては薄膜トランジスタ10A・10Bが信号線4の下方に形成されている構成としたが、薄膜トランジスタ10A・10Bは、反射電極2の下方または走査線5A・5Bの下方に形成されていてもよい。これらの構成については後述する。
In the present embodiment, the
(4.動作説明)
上述したように、画素1には、透明電極3を駆動するための薄膜トランジスタ10Aと、反射電極2を駆動するための薄膜トランジスタ10Bとが形成されている。そして、透明電極3と反射電極2とは直接接続されていないので、薄膜トランジスタ10A・10Bのそれぞれにより、独立して駆動を制御することができる。このため、明るい場所などで反射表示を行う場合、透明電極3は駆動させず、反射電極2だけを駆動させることができる。また、逆に、暗い場所などで、透過表示を行う場合、反射電極2を駆動させず、透明電極3だけを駆動させることができる。このため、駆動させたい電極のみを駆動させることができるため、余分な電圧を電極に印加する必要がない。これにより、低消費電力の液晶表示装置を提供することができる。
(4. Operation explanation)
As described above, the
また、薄膜トランジスタ10A・10Bは信号線4の下方に形成されている。このため、バックライト(不図示)からの光が薄膜トランジスタ10A・10Bに遮光されて、透過率が低下することがない。すなわち、開口率の低下を抑制して、透明電極3、反射電極2を独立して駆動の制御が可能な薄膜トランジスタ10A・10Bを形成することができる。
The thin film transistors 10 </ b> A and 10 </ b> B are formed below the
なお、図1において、透過部13に走査線5Aが形成されているが、透過部に薄膜トランジスタが配置される場合と比較して、バックライトから発光される光を遮光する面積は格段に小さくて済む。すなわち、本実施の形態において、透過部13に走査線5Aが形成されていたとしても、従来技術(3)で説明した(図15参照)反射電極部205、透明電極部204とのそれぞれに薄膜トランジスタ203A・203Bを配置する場合と比較して、開口率を向上させることができる。
In FIG. 1, the scanning line 5 </ b> A is formed in the
このように、画素1の構成によると、補助容量が設けられた構成である画素1で、開口率が高く、明所でも暗所でも視認性が高く高品位な表示を行い、かつ低消費電力な液晶表示装置を実現することができる。
As described above, according to the configuration of the
さらに、画素1は、図2に示すように、透過部13液晶層40の厚さと、反射部12の液晶層40の厚さとが等しい。すなわち、画素1は、透明電極3から対向基板30までの距離と反射電極2から対向基板30までの距離とが等しい。
Further, in the
このため、図4に示すように、透過部13と反射部12とでは光の伝送経路が異なることになる。図4は、画素1における透過部13と反射部12とでの光の伝送経路の違いを説明する説明図である。
For this reason, as shown in FIG. 4, the light transmission path is different between the
透過表示を行う場合、透過部13において、薄膜トランジスタ基板20の下方に形成されたバックライトからの光が、透明電極3、液晶層40、カラーフィルタ32を透過して対向基板30の上方に出射される。このため、対向基板30から出射される光が液晶層40およびカラーフィルタ32を透過する回数は1回である。
When performing transmissive display, light from a backlight formed below the thin
一方、反射表示を行う場合は、反射部12において、対向基板30側から光が入射し、カラーフィルタ32、液晶層40を透過し、反射電極2により反射される。そして、再度、液晶層40およびカラーフィルタ32を透過し、対向基板30の上方に出射される。このように、液晶層40およびカラーフィルタ32を2回通過することになる。
On the other hand, in the case of performing reflective display, light is incident from the
さらに、例えば、画素1をVA(Vertical alignment)LCモードでの透過型LCD(TLCD)に適用した場合に、反射部12の光の伝送経路は、透過部13の光の伝送経路に比べ2倍の経路長であるため、反射部12から出射される反射光は、透過部13から出射される透過光と比較して、2倍のリタデーション変化を受ける。すなわち、反射部12の輝度の変化の割合は、透過部13の輝度の変化の割合の2倍の速さとなる(特許文献3参照)。
Further, for example, when the
これについて図5を用い説明する。図5は、画素1の透過表示を行う場合と反射表示を行う場合のそれぞれの輝度の特性を表すグラフである。
This will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a graph showing the luminance characteristics of the
図5に示すグラフの横軸は、画素1に印加される電圧を表す。また、縦軸は、透過部13および反射部12のそれぞれの最大輝度で規格化した輝度を表す。
The horizontal axis of the graph shown in FIG. 5 represents the voltage applied to the
図5に示すように、透過部13と反射部12とでは規格化した輝度のピークの位置が異なっており、透過部13における規格化した輝度のピークの位置は、反射部12における規格化した輝度のピークの位置より電圧が高くなる。すなわち、反射部12から出射される光の輝度の変化の割合と、透過部13の光の輝度の変化の割合とが一様ではない。
As shown in FIG. 5, the normalized luminance peak position is different between the
ここで、上述したように、本実施の形態に係る液晶表示装置の画素1の構成によると、透明電極3の駆動を制御する薄膜トランジスタ10Aおよび反射電極2の駆動を制御する薄膜トランジスタ10Bが形成されているため、透明電極3および反射電極2のそれぞれに独立して電圧を印加することができる。
Here, as described above, according to the configuration of the
そして、本実施の形態においては、信号線4に入力される映像信号のうち、透過電極3に伝送される透明電極用映像信号(第1のデータ信号)に関して、本実施の形態に係る液晶表示装置に入力される映像信号に対する前記透明電極用映像信号の電圧変化と、信号線4に入力される映像信号のうち、反射電極2に伝送される反射電極用映像信号(第2のデータ信号)の電圧変化とが異なることにより、γカーブを異ならせている。
In the present embodiment, among the video signals input to the
このように、本実施の形態に係る液晶表示装置に入力される映像信号を変調するなどして、信号線4に入力される映像信号に対する透明電極用映像信号の電圧変化と、信号線4に入力させる映像信号に対する反射電極用映像信号の電圧変化とを異ならせ、透過電極3と反射電極2とに印加される電圧を適切なものに変更する。これにより、透過部13と反射部12とでの光学特性の差が、信号線4に入力される映像信号に対して現れにくくすることができる。
As described above, the voltage change of the video signal for the transparent electrode with respect to the video signal input to the
すなわち、透明電極用映像信号と反射電極用映像信号とのγカーブ(γ特性)を変化させることにより、暗部明部ともに最適な映像が表示されるので、表示装置が使用される周囲の環境に応じて、コントラストを調整することが可能となる。 In other words, by changing the γ curve (γ characteristics) between the transparent electrode video signal and the reflective electrode video signal, an optimal image is displayed in both the dark and bright areas. Accordingly, the contrast can be adjusted.
上述した本実施の形態に係る液晶表示装置に入力される映像信号の変調は、本実施の形態においては、液晶層40に印加する電圧を制御するための回路部(不図示)によりなされる。すなわち、信号線4に入力される映像信号は、上記回路部により変調がなされた信号である。
In the present embodiment, the video signal input to the liquid crystal display device according to the present embodiment is modulated by a circuit unit (not shown) for controlling the voltage applied to the
これにより、例えば、透過表示を行っている場合にも、反射部12のコントラストを上げるなどして、視認性を向上させることができる。
Accordingly, for example, even when transmissive display is performed, the visibility can be improved by increasing the contrast of the reflecting
すなわち、透過表示を行っている場合に、透明電極3に電圧を印加すると共に、反射電極2にも補助的に電圧を印加することにより、画素1から出射される光の色調を調整することができる。このため、透過表示を行っている場合であっても、画素1を含む液晶表示装置の使用環境に応じて反射電極2に印加する電圧を調整し、視認性を向上させることができる。また、反射表示を行う場合は、反射電極2に電圧を印加すると共に、透明電極3にも補助的に電圧を印加すればよい。
That is, when transmissive display is performed, the color tone of light emitted from the
このように、画素1は、透過部13と反射部12とで異なるγカーブを有することが可能であるので、明所、暗所に適した、すなわち画素1を含む液晶表示装置の使用環境に適した視認性を得られることができる。
Thus, since the
また、カラーフィルタ32における透過部13と反射部12とに対応する領域に、異なる色調のカラーフィルタを形成することによっても、透過部13と反射部12とで異なるγ特性を実現することができる。
Further, by forming color filters of different tones in the regions corresponding to the
すなわち、例えば、赤色、青色、緑色からなるカラーフィルタ32を用いる場合、透過部13用の赤色、青色、緑色カラーフィルタと、反射部12用の赤色、青色、緑色カラーフィルタの合計6色からなるカラーフィルタ32を用いる。
That is, for example, when the color filter 32 made of red, blue, and green is used, the color filter 32 is composed of a total of six colors including the red, blue, and green color filters for the
また、明所において、反射部12から出射される光の最大輝度を大きくするために、反射部12に形成されるカラーフィルタ32は、透過部13に形成されるカラーフィルタ32と比較して、透過率が高いものを用いる。そして、反射部12に形成されるカラーフィルタ32は、反射部12から出射される光の視認性を向上させるために、γ特性を反射部12用に設定を行う。
In a bright place, in order to increase the maximum luminance of the light emitted from the
さらに、上述したように、画素1は、透明電極3から対向基板30までの距離と反射電極2から対向基板30までの距離とが等しい(図2参照)。
Furthermore, as described above, in the
このため、透過部13と、反射部12とで、対向基板30の上方に出射される光の液晶層40を透過する回数が異なり、反射部12から出射される光の輝度の変化の割合と、透過部13の光の輝度の変化の割合とが一様ではないとしても、本実施の形態に係る液晶表示装置に入力される映像信号を変調して、透過電極3と反射電極2に適切な電圧を印加すれば透過部13の液晶層40と、反射部12の液晶層40とで膜厚を調整することなく、光学特性を等しくすることができる。すなわち、透過部13と反射部12とで液晶層40の液晶の光学特性を等しくするために、反射部12に透明樹脂を形成するなど、液晶層40の厚さを調整する必要がない。
For this reason, the number of times the light emitted above the
従って、対向基板30の製造を簡略しつつ、透過表示の場合と反射表示の場合とで映像情報等の表示速度を一定にすることができる。
Therefore, it is possible to make the display speed of video information and the like constant in the transmissive display and the reflective display while simplifying the manufacturing of the
さらに、画素1に映像信号を伝送するための所望の電圧を前記透明電極、または前記反射電極に印加する前に、前記所望の電圧より大きい電圧または小さい電圧を印加した後、前記所望の電圧を印加するオーバーシュート駆動を行う際、透過部13と反射部12との液晶層40の厚さが同じであるので、液晶層40の応答速度が等しく、透明電極3に印加するオーバーシュート駆動波形と、反射電極2に印加するオーバーシュート駆動波形とを一致させることができる。このため、透明電極3と反射電極2とのそれぞれに印加するオーバーシュート駆動波形の調整が簡単となる。これにより、液晶層40の速い応答速度が要求される動画について高品質で、かつ簡単に再現することができる液晶表示装置を提供することができる。
Furthermore, before applying a desired voltage for transmitting a video signal to the
(5.変形例1)
次に、図6、図7を用い、図1で示した画素1の第1の変形例について説明する。
(5. Modification 1)
Next, a first modification of the
図6は、本実施の形態に係る画素50の構成を表す平面図である。
FIG. 6 is a plan view illustrating a configuration of the
また、図7は、図6のC−C’線矢視断面図である。 FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line C-C ′ in FIG. 6.
画素50と画素1とでは、透明電極3用の走査線5Aの形成位置が異なる。
The formation position of the scanning line 5 </ b> A for the
図7に示すように、画素50の走査線5Aは、補助容量(補助容量配線9が形成されている領域)と透過電極用コンタクト14Aとの間に形成されている。さらに、走査線5Aは、間隔を開けて配置されている透明電極3と反射電極2と隙間部分および反射電極2の下方に、複数の画素50を跨いで形成されている。
As shown in FIG. 7, the
図7に示すように、薄膜シリコン57は、パッシベーション膜22の上層に形成され、薄膜シリコン6と併置されている。そして、薄膜シリコン57は、補助容量配線9の下方から、画素50と隣接する画素の透明電極52の下方にかけて形成されている。また、透明電極52の下方に形成されている薄膜シリコン57にはシリコン層反射電極間配線(第2のコンタクト)58が形成されており、この上層にシリコン層メタル層間コンタクト(仲介層)59が形成されている。
As shown in FIG. 7, the
そして、シリコン層メタル層間コンタクト59は透明電極52の下方から補助容量配線9の上方にかけて形成されている。さらに、補助容量配線9の上方であって、反射電極用コンタクト(第1のコンタクト)14Bでシリコン層メタル層間コンタクト59と反射電極2とが接続されている。
The silicon layer
すなわち、シリコン層透過電極間配線26とシリコン層反射電極間配線58とは、走査線5Aと、補助容量配線9と、走査線5Bとを挟んで形成されている。そして、走査線5Aは、透明電極3と反射電極2との間の隙間および反射電極2の下方に形成されており、補助容量配線9は反射電極2の下方に形成されており、走査線5Bは、反射電極2および反射電極2と透明電極52との間の隙間の下方に形成されている。そして、走査線5Bは、平面視した領域内で反射電極用コンタクト14Bと、シリコン層反射電極間配線58との間に形成されている。
That is, the silicon layer
このような構成とすることにより、走査線5Aを透明電極3の下方に形成しなくてもよい。これにより、バックライトからの光が透過部13において走査線5Aにより遮光されることがない。従って、画素1と比較して、透過部13の開口率を向上させることができる。
With such a configuration, the scanning line 5 </ b> A may not be formed below the
また、反射電極2と、薄膜シリコン57とは、走査線5Bおよび補助容量配線9を跨いで接続されることになる。このため、反射電極2と、薄膜シリコン57とを接続するためのシリコン層反射電極間配線58を走査線5Bと、補助容量配線9との間に形成する必要がない。このため、走査線5Bと、補助容量配線9との間の隙間を小さくすることが可能であり、反射電極2下に走査線5Bを形成しながら、高開口率を実現する事が可能となる。
Further, the
(6.変形例2)
次に、図8を用い、図1で示した画素1の第3の変形例について説明する。
(6. Modification 2)
Next, a third modification of the
図8は、本実施の形態に係る画素70の構成を表す平面図である。
FIG. 8 is a plan view illustrating the configuration of the
画素70と画素1とでは、薄膜トランジスタの形成位置が異なる。すなわち、画素70では、反射電極2用の薄膜トランジスタ10Eは、反射電極2の下方に形成されている。
The formation position of the thin film transistor is different between the
図8示すように、反射電極2を平面視した領域内において、走査線5Bは、層間絶縁膜23(図2参照)を介して、反射電極2と薄膜シリコン7Bとの中層に形成され、第2のゲート電極として機能する第2ゲート電極5Dを有する。第2ゲート電極5Dは、走査線5Bの一部領域であり、層間絶縁膜23(図2参照)を介して、薄膜シリコン7Bと直交するように形成されている。
As shown in FIG. 8, the
また、薄膜シリコン7Bは、信号線4と薄膜トランジスタ用コンタクト11Bで接続されており、反射電極用コンタクト14Bで、反射電極2と接続されている。そして、薄膜シリコン7Bは走査線5Bとは交差せず、反射電極2の下方で、第2ゲート電極5Dとのみ交差する。このように、反射電極の下方で、薄膜シリコン7Bと第2ゲート電極5Dとが交差している領域が薄膜トランジスタ10Eであり、第2ゲート電極5Dが薄膜トランジスタ10Eのゲート電極として機能する。
The
上記構成により、薄膜トランジスタ10Eを反射電極の下方に形成する構成を実現することができる。
With the above configuration, a configuration in which the
なお、透明電極3用の薄膜シリコン10Aは、画素1(図1参照)と同様に、信号線4の下方に形成されているので、開口率の低下を抑制することができる。
Since the
さらに、薄膜トランジスタ10Eのみを動作させる場合の低消費電力モードにおいて、薄膜シリコン7Bの長さを短くすることにより、信号線4と、反射電極2および薄膜シリコン8との信号の伝送距離が短くなる。このため、信号線4と、反射電極2および薄膜シリコン8との間の抵抗値を小さくすることができる。これにより、信号線4から反射電極2に伝送される映像信号の負荷を低減し、さらなる低消費電力化を実現する事が可能である。
Further, in the low power consumption mode when only the
(7.変形例3)
次に、図9を用い、図6で示した画素50の変形例である第3の変形例について説明する。
(7. Modification 3)
Next, a third modification that is a modification of the
図9は、本実施の形態に係る画素80の構成を表す平面図である。画素80は、透明電極3用の薄膜トランジスタ10Fおよび反射電極2用の薄膜トランジスタ10Gは反射電極2の下方に形成されており、さらに走査線5A・5Bの下方に形成されている点で画素50と異なる。
FIG. 9 is a plan view illustrating a configuration of the
図9に示すように、補助容量配線9が形成されている補助容量に、補助容量配線9の下方に薄膜シリコン(透明電極用薄膜シリコン)8Aと薄膜シリコン8Bとが形成されている。そして、薄膜シリコン8Aは、薄膜シリコン81を介して、透明電極3と透過電極用コンタクト14Aで接続されている。また、薄膜シリコン6Cは、コンタクト11Aを介して信号線4と接続されている。そして、薄膜シリコン6Cは、走査線5Aの下方で走査線5Aおよび補助容量線9と平行に形成されており、薄膜シリコン81と接続されている。このように、薄膜シリコン6Cが走査線5Aの下方に形成されている領域が、透明電極3用の薄膜トランジスタ10Fである。上記の構成により、反射電極2の下方であって、さらに走査線5Aの下方に薄膜トランジスタ10Fを形成することができる。
As shown in FIG. 9, thin film silicon (transparent electrode thin film silicon) 8 </ b> A and
また、薄膜シリコン8Bは、走査線5Bの下方で走査線5Bと交差して形成される薄膜シリコン82を含む。そして、薄膜シリコン82と、走査線5Bの上方で走査線5Bと交差して形成されるシリコン層メタル層間コンタクト59とはシリコン層反射電極間配線58を介して接続されている。また、シリコン層メタル層間コンタクト59と、反射電極2とは反射電極用コンタクト14Bを介して接続されている。すなわち、走査線5Bは、層間絶縁膜23(図7参照)を介して薄膜シリコン82と、シリコン層メタル層間コンタクト59とに狭持されている。
The
また、薄膜シリコン7Cは、コンタクト11Bを介して信号線4と接続されている。そして、薄膜シリコン7Cは、走査線5Bの下方で走査線5Bおよび補助容量線9と平行に形成されており、薄膜シリコン82と接続されている。このように、薄膜シリコン7Cが走査線5Bの下方に形成されている領域が、反射電極2用の薄膜トランジスタ10Gである。上記のように構成することにより、反射電極2の下方であって、さらに走査線5Bの下方に薄膜トランジスタ10Gを形成することができる。
The thin film silicon 7C is connected to the
さらに、画素80は、画素50(図6参照)と比べ、信号線4から透明電極3に伝送される透明電極用映像信号の伝送経路、および信号線4から反射電極2に伝送される透明電極用映像信号の伝送経路が短い。すなわち、透明電極用映像信号および透明電極用映像信号を伝送するための実効的な抵抗値を低く抑えることができるため、低消費電力化を行うことができる。
Further, the
(8.変形例4)
次に、図10、および図11を用い、図1で示した画素1の第4の変形例について説明する。
(8. Modification 4)
Next, a fourth modification of the
図10は、本実施の形態に係る画素90の構成を表す平面図である。画素90は、画素1と、透明電極3用の薄膜トランジスタ10Hおよび反射電極2用の薄膜トランジスタ10Iを反射電極2の下方に形成した点で異なる。
FIG. 10 is a plan view illustrating a configuration of the
図11は、図10のD−D’線矢視断面図である。 FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line D-D ′ in FIG. 10.
図10、図11に示すように走査線5Aは、信号線4と交差し、透明電極3の下方に形成される。また、走査線5Aは、第2ゲート電極5Cと、第2のゲート電極5Cと平行に配置され、第3のゲート電極として機能する第3ゲート電極5Eとを有する。また、薄膜シリコン6Dは、反射電極2の下方で、第2のゲート電極5Cおよび第3ゲート電極5Eと交差している。このように、反射電極2の下方で、薄膜シリコン6Dと、第2のゲート電極5Cおよび第3ゲート電極5Eとが交差している領域が薄膜トランジスタ10Hである。
As shown in FIGS. 10 and 11, the scanning line 5 </ b> A intersects with the
また、薄膜シリコン8Aは、反射電極2の下方に設けられたシリコン層透明電極間配線(第4のコンタクト)14Cを介して、シリコン層メタル層間コンタクト(仲介層)91と接続されている。シリコン層メタル層間コンタクト91は、透明電極3の下方で層間絶縁膜23を介して走査線5Aと交差し、透過電極用コンタクト(第3のコンタクト)14Aを介して透明電極3と接続されている。このように薄膜シリコン8Aは、透明電極3と接続されている。
The
また、走査線5Bは、信号線4と交差し、透明電極52の下方に形成される。また、走査線5Bは、第2ゲート電極5Dと、第2のゲート電極5Dと平行に配置され、第3のゲート電極として機能する第3ゲート電極5Fとを有する。また、薄膜シリコン7Dは、コンタクト11Bを介して信号線4と接続される。さらに、薄膜シリコン7Dは、薄膜シリコン8Bと接続されており、シリコン層反射電極間配線24、シリコン層メタル層間コンタクト25、および反射電極用コンタクト14Bを介して反射電極2と接続されている。そして、薄膜シリコン7Dは、反射電極2の下方で、第2ゲート電極5Dおよび第3ゲート電極5Fと交差している。このように、反射電極2の下方で、第2ゲート電極5Dおよび第3ゲート電極5Fとが交差している領域が薄膜トランジスタ10Iである。上記の構成により、反射電極2の下方に、薄膜トランジスタ10Hおよび薄膜トランジスタ10Iを形成することができる。
The scanning line 5 </ b> B intersects with the
そして、薄膜トランジスタ10Hは第2ゲート電極5Cおよび第3ゲート電極5Eを有し、薄膜トランジスタ10Iは、第2ゲート電極5Dおよび第3ゲート電極5Fを有しているので、映像信号保持期間に薄膜トランジスタ10H・10Iの電流量を小さくすることができ、映像信号保持の精度を上げることが可能となる。
The
さらに、薄膜シリコン8Aを走査線5Aの下方に設ける必要がない。このため、シリコン層メタル層間コンタクト91を走査線5Aと、透明電極3との間の層に形成し、透明電極3と、薄膜シリコン8Aとを接続することが可能となる。これにより、走査線の下方に透明電極用の薄膜シリコンを形成して、信号線と透明電極とを接続する場合と比較して、走査線5Aの負荷と、透明電極用コンタクト14A、シリコン層メタル層間コンタクト91、およびシリコン層透明電極間配線14Cの負荷とを低減することができる。
Further, it is not necessary to provide the
(9.参考例)
次に、図12を用い、図1で示した画素1の第5の変形例について説明する。
(9. Reference example)
Next, a fifth modification of the
図12は、参考例に係る画素60の構成を表す平面図である。
FIG. 12 is a plan view illustrating a configuration of the
画素60と画素1とでは、薄膜トランジスタの形成位置が異なる。すなわち、画素60では、透明電極3用の薄膜トランジスタ10Cは、信号線4および透明電極3の下方に形成され、反射電極2用の薄膜トランジスタ10Dは、信号線4および反射電極2の下方に形成されている。
The formation position of the thin film transistor is different between the
図12に示すように、走査線5Aは、透明電極4を平面視した領域内において、層間絶縁膜23(図2参照)を介して、透明電極4と薄膜シリコン6との中層に形成され、第2のゲート電極として機能する第2ゲート電極5Cを有する。第2ゲート電極部5Cは、走査線5Aの一部領域であり、層間絶縁膜23(図2参照)を介して、薄膜シリコン6と直交するように形成されている。
As shown in FIG. 12, the scanning line 5 </ b> A is formed in the middle layer of the
また、反射電極2を平面視した領域内において、走査線5Bは、層間絶縁膜23(図2参照)を介して、反射電極2と薄膜シリコン7との中層に形成され、第2のゲート電極として機能する第2ゲート電極5Dを有する。第2ゲート電極5Dは、走査線5Bの一部領域であり、層間絶縁膜23(図2参照)を介して、薄膜シリコン7と直交するように形成されている。
Further, in the region of the
すなわち、透明電極3に映像信号を印加するための薄膜トランジスタ10Cは、信号線4および透明電極4の下方に形成されている。また、反射電極2に映像信号を印加するための薄膜トランジスタ10Dは、信号線4および反射電極2の下方に形成されている。
That is, the thin film transistor 10 </ b> C for applying a video signal to the
そして、補助容量配線9が形成されている補助容量には、透明電極3用の薄膜シリコン8Aと、反射電極2用の薄膜シリコン8Bとが形成されている。そして、薄膜シリコン8Aは、透明電極3と透過電極用コンタクト14Aで接続されている。また、薄膜シリコン8Bは、反射電極2と反射電極用コンタクト14Bで接続されている。
In the auxiliary capacitor in which the
これにより、薄膜トランジスタ10Cは、信号線4の下方であって、走査線5Aの薄膜シリコン6と直交する領域がゲート電極として機能すると共に、透明電極4の下方であって、第2ゲート電極5Cの薄膜シリコン6と直交する領域もゲート電極として機能する。
Thereby, in the thin film transistor 10C, a region below the
さらに、薄膜トランジスタ10Dは、信号線4の下方であって、走査線5Bの薄膜シリコン7と直交する領域がゲート電極として機能すると共に、反射電極2の下方であって、第2ゲート電極5Dの薄膜シリコン7と直交する領域もゲート電極として機能する。
Further, in the
これによると、映像信号保持期間に薄膜トランジスタ10C・10Dの電流量を小さくすることが可能となり、映像信号保持の精度を高めることが可能となる。
According to this, the current amount of the
また、薄膜トランジスタ10Cは、信号線4および透明電極4の下方に形成されており、例えば、図16に示した画素200のように、透明電極用の薄膜トランジスタを透明電極が形成される領域のみに形成する場合と比較して、透過部13の開口率の低下を抑制することが可能となる。
The thin film transistor 10C is formed below the
なお、薄膜トランジスタ10Cは、上述したように、信号線4の下方のみに形成される薄膜トランジスタ10Aであってもよい。
Note that the thin film transistor 10C may be the
また、本発明は上述した実施の形態および変形例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、前記実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and various modifications can be made within the scope shown in the claims, and technical means disclosed in each of the above-described embodiments can be appropriately used. Embodiments obtained in combination are also included in the technical scope of the present invention.
透過表示と反射表示とで個別にスイッチング素子を設け、さらにスイッチング素子を信号線、または反射電極、または走査線の下方に設けるので開口率の低下を抑制して視認性の高い画素を形成できるので、液晶表示装置に適用できる他、広く表示装置全般に好適に適用できる。 Switching elements are provided separately for transmissive display and reflective display, and further switching elements are provided below the signal lines, reflective electrodes, or scanning lines, so that a reduction in aperture ratio can be suppressed and pixels with high visibility can be formed. In addition to being applicable to liquid crystal display devices, it can be suitably applied to a wide variety of display devices.
1,50,60,70,80,90 画素
2 反射電極
3 透明電極
4 信号線
5A・5B 走査線
5C・5D 第2ゲート電極
6 薄膜シリコン(透明電極用薄膜シリコン)
7 薄膜シリコン
8 薄膜シリコン(反射電極用薄膜シリコン)
8A 薄膜シリコン(透明電極用薄膜シリコン)
8B 薄膜シリコン(反射電極用薄膜シリコン)
9,9A,9B 補助容量配線
10,10A,10B,10C,10D 薄膜トランジスタ
10E,10F,10G,10H,10I 薄膜トランジスタ
11A,11B コンタクト
12 反射部
13 透過部
14A 透過電極用コンタクト(透過電極用コンタクト,第3のコンタクト)
14B 反射電極用コンタクト(第1のコンタクト)
14C シリコン層透明電極間配線(第4のコンタクト)
20 薄膜トランジスタ基板
21 透明基板
22 パッシベーション膜
23 層間絶縁膜
24 シリコン層反射電極間配線
25,27 シリコン層メタル層間コンタクト
26 シリコン層透過電極間配線
57 薄膜シリコン(反射電極用薄膜シリコン)
58 シリコン層反射電極間配線(第2のコンタクト)
59 シリコン層メタル層間コンタクト(仲介層)
91 シリコン層メタル層間コンタクト(仲介層)
1, 50, 60, 70, 80, 90
7
8A thin film silicon (thin film silicon for transparent electrodes)
8B thin film silicon (thin film silicon for reflective electrodes)
9, 9A, 9B
14B Reflective electrode contact (first contact)
14C Silicon layer transparent interelectrode wiring (fourth contact)
DESCRIPTION OF
58 Silicon layer reflective electrode wiring (second contact)
59 Silicon layer metal interlayer contact (mediation layer)
91 Silicon layer metal interlayer contact (mediation layer)
Claims (12)
前記第1の基板には、
前記画素を透過する光の輝度を制御する透明電極と、
前記透明電極と併置され、前記画素に入射する光の反射を制御する反射電極と、
前記透明電極および前記反射電極にデータ信号を伝送する信号線と、
前記信号線と交差して配置され、前記スイッチング素子の駆動を制御する走査線と、
前記画素の電位を安定化させるための補助容量を形成する補助容量配線とを備え、
前記補助容量配線は、前記反射電極の下方に設けられ、
前記スイッチング素子として、前記透明電極の駆動を制御する透明電極用スイッチング素子と、前記透明電極用スイッチング素子とは異なるスイッチング素子であって前記反射電極の駆動を制御する反射電極用スイッチング素子とが設けられ、
前記透明電極用スイッチング素子、および前記反射電極用スイッチング素子は、前記信号線の下方、または前記反射電極の下方、または前記走査線の下方に設けられていることを特徴とする表示装置。 In a display device including a first substrate provided with a switching element that controls driving of a pixel serving as a display unit,
The first substrate includes
A transparent electrode for controlling the luminance of light transmitted through the pixel;
A reflective electrode that is juxtaposed with the transparent electrode and controls reflection of light incident on the pixel;
A signal line for transmitting a data signal to the transparent electrode and the reflective electrode;
A scanning line arranged to intersect the signal line and controlling the driving of the switching element;
An auxiliary capacitance wiring for forming an auxiliary capacitance for stabilizing the potential of the pixel,
The auxiliary capacitance wiring is provided below the reflective electrode,
As the switching element, there are provided a transparent electrode switching element that controls driving of the transparent electrode, and a switching element for reflecting electrode that is different from the transparent electrode switching element and controls driving of the reflecting electrode. And
The transparent electrode switching element and the reflective electrode switching element are provided below the signal line, below the reflective electrode, or below the scanning line.
前記透明電極用スイッチング素子の駆動を制御する透明電極用走査線と、
前記反射電極用スイッチング素子の駆動を制御する反射電極用走査線とを備え、
前記透明電極用走査線および反射電極用走査線は、前記透明電極と前記反射電極との間の第1の隙間、反射電極、および前記反射電極と隣接する前記画素とは異なる画素と前記反射電極との間の第2の隙間の下方であって、かつ、前記第1の隙間、反射電極および第2の隙間を平面視した領域内に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 The scanning line is
A transparent electrode scanning line for controlling the driving of the transparent electrode switching element;
A reflective electrode scanning line for controlling driving of the reflective electrode switching element,
The transparent electrode scanning line and the reflective electrode scanning line include a first gap between the transparent electrode and the reflective electrode, a reflective electrode, and a pixel different from the pixel adjacent to the reflective electrode and the reflective electrode. 2, and is formed in a region in plan view of the first gap, the reflective electrode, and the second gap. Display device.
前記透明電極と前記透明電極用薄膜シリコンとの接続、および前記反射電極と前記反射電極用薄膜シリコンとの接続は、仲介層を介して成されていることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の表示装置。 Below the auxiliary capacitance wiring, the transparent electrode thin film silicon constituting the auxiliary capacitance for the transparent electrode and the reflective electrode thin film silicon constituting the auxiliary capacitance for the reflective electrode are juxtaposed,
5. The connection between the transparent electrode and the thin film silicon for transparent electrode and the connection between the reflective electrode and the thin film silicon for reflective electrode are made through an intermediate layer. The display device according to any one of the above.
前記仲介層と前記反射電極用薄膜シリコンとを接続する第2のコンタクトとが設けられており、
前記第2のコンタクトは、前記画素と隣接する異なる画素の透明電極の下方に形成されていることを特徴とする請求項5に記載の表示装置。 A first contact connecting the reflective electrode and the mediating layer;
A second contact for connecting the intermediate layer and the reflective electrode thin film silicon is provided,
The display device according to claim 5, wherein the second contact is formed below a transparent electrode of a different pixel adjacent to the pixel.
前記仲介層と前記透明電極用薄膜シリコンとを接続する第4のコンタクトとが設けられており、
前記第4のコンタクトは、前記反射電極の下方に形成されていることを特徴とする請求項5に記載の表示装置。 A third contact connecting the transparent electrode and the mediation layer;
A fourth contact is provided for connecting the mediation layer and the transparent electrode thin film silicon;
The display device according to claim 5, wherein the fourth contact is formed below the reflective electrode.
前記データ信号のうち、前記反射電極に伝送される第2のデータ信号に関して、前記表示装置に入力される入力信号に対する前記第2のデータ信号の電圧変化とが異なることにより、前記γカーブが異なることを特徴とする請求項8に記載の表示装置。 Among the data signals, regarding the first data signal transmitted to the transparent electrode, a voltage change of the first data signal with respect to an input signal input to the display device;
Among the data signals, regarding the second data signal transmitted to the reflective electrode, the voltage change of the second data signal with respect to the input signal input to the display device is different, so that the γ curve is different. The display device according to claim 8.
前記透明電極および前記第2の基板の間の液晶層の厚さと、前記反射電極および前記第2の基板の間の液晶層の厚さとが等しいことを特徴とする液晶表示装置。 A display device according to any one of claims 1 to 9, a liquid crystal layer, and a second substrate disposed opposite to the first substrate across the liquid crystal layer,
The liquid crystal display device, wherein the thickness of the liquid crystal layer between the transparent electrode and the second substrate is equal to the thickness of the liquid crystal layer between the reflective electrode and the second substrate.
前記カラーフィルタの前記透明電極部と対向する領域と、前記反射電極部に対向する領域とで、色調が異なることを特徴とする請求項10に記載の液晶表示装置。 A color filter is formed in a region corresponding to the pixel on the second substrate;
The liquid crystal display device according to claim 10, wherein a color tone is different between a region facing the transparent electrode portion and a region facing the reflective electrode portion of the color filter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008176760A JP2010015083A (en) | 2008-07-07 | 2008-07-07 | Display and liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2008176760A JP2010015083A (en) | 2008-07-07 | 2008-07-07 | Display and liquid crystal display |
Publications (1)
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JP2010015083A true JP2010015083A (en) | 2010-01-21 |
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Family Applications (1)
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JP2008176760A Pending JP2010015083A (en) | 2008-07-07 | 2008-07-07 | Display and liquid crystal display |
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JP (1) | JP2010015083A (en) |
-
2008
- 2008-07-07 JP JP2008176760A patent/JP2010015083A/en active Pending
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