JP2011128652A

JP2011128652A - 半透過型液晶ディスプレイ装置

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Publication number: JP2011128652A
Application number: JP2011039716A
Authority: JP
Inventors: Chih-Jen Hu; 至仁胡; Yukiaki Cho; 志明張
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2005-12-29
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2011-06-30
Also published as: CN100443970C; US7564530B2; US20070153165A1; TW200725057A; CN1881018A; TWI338174B; JP2007183569A; JP4885677B2

Abstract

【課題】液晶パネルの色彩品質をひどく低下させない条件下において、ピクセルの反射率を上げることができる半透過型液晶ディスプレイ装置及びその表示品質の改善方法を提供する。
【解決手段】共通電極を有する第１基板、第２基板、及び前記第１基板と第２基板の間に設置され、複数個のピクセルと対応する複数個の層セグメントを含む液晶層を含み、前記ピクセルの幾らかは、複数個のサブピクセルを含み、少なくとも３つの前記サブピクセルはカラーサブピクセルであり、前記サブピクセルの少なくとも１つは第４サブピクセルであり、前記カラーサブピクセルのそれぞれは、第２基板上に配置された透過電極を有する透過領域と前記第２基板上に配置された反射電極を有する反射領域を含み、かつ前記第４サブピクセルは前記第２基板上に配置された別の反射電極を含む、複数のピクセルを有する半透過型液晶ディスプレイ装置及び表示品質改善方法を採用する。
【選択図】図１９

Description

本発明は液晶ディスプレイ装置に関するもので、特に半透過型液晶ディスプレイ装置に関するものである。

薄型の外形と電力の低消耗効率の特性により、液晶ディスプレイ（ＬＣＤｓ）は、例えば携帯型パソコン、デジタルカメラ、投影機等の電子製品に広汎に使用されている。液晶ディスプレイ装置は、通常、透過型、反射型及び半透過型に区分されている。透過型液晶ディスプレイ装置はバックライトモジュールを光源としている。反射型液晶ディスプレイ装置は環境光線を光源としている。半透過型液晶ディスプレイ装置はバックライトモジュールと環境光線の両者を光源としている。

図１に示されるように、公知技術のカラー液晶ディスプレイ装置１は二次元配列のピクセル１０を有している。それぞれのピクセルは複数個のサブピクセルを含み、通常赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色からなる。この赤、緑、青の三原色要素は、それぞれカラーフィルターを使用することにより達成される。図２は、従来の半透過型液晶ディスプレイ装置のピクセル１０の平面図である。ピクセル１０は、３つのカラーサブピクセル１２Ｒ、１２Ｇ及び１２Ｂに区分され、各々のサブピクセルは、透過領域ＴＡ及び反射領域ＲＡに区分される。ピクセル１０は、ゲート線であるゲートｎと接続される。カラーサブピクセル１２Ｒ、１２Ｇ及び１２Ｂは、データ線であるデータ_Ｒｍ、データ_Ｇｍ及びデータ_Ｂｍに各々接続される。図３に、ピクセルに使用されるカラーフィルターを示す。図３において、カラーフィルターは、ピクセル１０のカラーサブピクセル１２Ｒ、１２Ｇ及び１２Ｂに対応する３つのカラーフィルターセクションＲ、Ｇ及びＢを有する。図４は、図２のカラーピクセル１２部分の４−４’断面図であり、同図に示されるように、カラーサブピクセル１２は、上層構造、下層構造及び層構造の間に位置する液晶構造２００を有する。上層構造は、上基板１１０、カラーフィルター１２０及び上電極１３０を含む。下層構造は下基板１７０、素子層１６０、保護層１５０及び電極層を含む。電極層は、反射領域内に位置し、ビア１５２により素子層に電気的に接続される反射電極１４２及び、透過領域内に位置し、反射電極１４２に電気的に接続される透過電極１４４を含む。透過電極１４４及び上電極１３０は、例えばインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）の透明材料によって構成される。反射電極１４２は反射装置とみなすこともでき、１又は複数の例えばアルミニウム、銀、クロム、モリブデン、チタン、アルミ−ネオジム等の高反射性の金属によって構成される。

図３に示される通り、仮に反射領域内全体の反射率が不足し、色彩濃度が充分ではなかった時、反射領域内に位置しているカラーフィルターセグメントの穴又は無色フィルターＷｆを用いることにより反射率を増加させることができる。しかしながら、この種の色彩校正方式をとったカラー液晶ディスプレイ装置では、その色彩影像の品質は望ましいものではない。

以上のことから、半透過型液晶ディスプレイ装置に使用され、液晶パネルの色彩品質を低下させない条件下において、ピクセルの反射率を上げる方法及びサブピクセル構造を提供することは有利であり、かつ望まれている。

特開２００３−２４８２１７号公報（特許文献１）には、反射領域及び透過領域を有する単位カラーフィルターの反射領域上のカラー層が凹凸形状となっており、反射領域のカラー層平均厚みが透過領域のカラー層の平均厚み未満である半透過型液晶表示装置が記載されており、反射領域と透過領域から得られる表示色の色純度を調整するとされている。

また、特開２００５−１４１１９６号公報（特許文献２）には、反射領域と透過領域をそれぞれ有する３色（Ｒ、Ｇ及びＢ）のサブピクセルと彩度調整サブピクセルとがアレー状に並べられ、光線が彩度調整サブピクセルを経た後の彩度は、３色（Ｒ、Ｇ及びＢ）のサブピクセルを経た後の彩度より低く、彩度調整サブピクセルの反射領域の面積は３色（Ｒ、Ｇ及びＢ）のサブピクセルの反射領域の面積よりも大きい半透過型液晶表示装置の画素構造が記載されており、透過率及び画素全体の色飽和度を調整できるとされている。

特開２００３−２４８２１７号公報特開２００５−１４１１９６号公報

しかし、これら特許文献１及び２は、液晶パネルの色彩品質を低下させない条件下において、ピクセルの反射率を上げるものではない。

従って、本発明の目的は、液晶パネルの色彩品質をひどく低下させない条件下において、ピクセルの反射率を上げることができる半透過型液晶ディスプレイ装置及びその表示品質の改善方法を提供することにある。

本発明の半透過型液晶ディスプレイ装置のピクセルは、付加的サブピクセル領域を有する。本発明によれば、ピクセルは、選択的に３つのカラーサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ及び第４サブピクセルＭに区分され、第４サブピクセルＭの面積がカラーサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂの面積と異なる。それぞれのカラーサブピクセルＲ、Ｇ及びＢは透過領域ＴＡと反射領域ＲＡに区分される。第４サブピクセルは全反射又は部分反射とすることができる。ピクセルに使用するカラーフィルターは、カラーサブピクセルＲ、Ｇ及びＢに対応するカラーフィルターセグメントＲｆ、Ｇｆ及びＢｆと第４サブピクセルＭに対応するフィルターセグメントＭｆを含む。第４サブピクセルのフィルターセグメントは、全体的に無色又は部分的に無色とすることができる。さらに、前記反射領域に接続する１以上のカラーフィルターセグメントＲｆ、Ｇｆ及びＢｆは無色サブセグメントＷｓを有してもよい。

複数のピクセル列を有する液晶ディスプレイにおいて、それぞれのピクセル列は４つのサブピクセル（３つのカラーサブピクセル及び第４サブピクセル）を含む。他の形態として、前記ピクセル列の幾つかが４つのサブピクセルを有し、その他のピクセルは３つのサブピクセルを有する。これらピクセルはその他形態の配列でもよい。

他の実施態様においては、幾つかのピクセル列において、それぞれのピクセルの４つのサブピクセルは特定の方式で配列され、その他ピクセル列において、それぞれのピクセルの４つのサブピクセルは異なる方式で配列され。例えば、奇数のピクセル列に位置するそれぞれのピクセルの４つのサブピクセルをＲ、Ｇ、Ｂ、Ｗと配列され、偶数のピクセル列に位置するそれぞれのピクセルの４つのサブピクセルはＧ、Ｂ、Ｗ、Ｒ又はＢ、Ｗ、Ｒ、Ｇの配列とする。
本発明は、図５〜図２５の記述内容にさらに明確に知ることができる。

本発明は、半透過型液晶ディスプレイ装置に適用され、液晶パネルの色彩品質をひどく低下させない条件下において、有効的にピクセルの反射率を上げ、予期していた効果を達成させることができる。

図１は、典型的なの液晶ディスプレイ装置の概略図である。図２は、従来の半透過型液晶ディスプレイ装置のピクセル構造の平面図である。図３は、従来の半透過型液晶ディスプレイ装置のピクセルに用いられるカラーフィルターの概略図である。図４は、図２の４−４’部分の断面図であり、従来の半透過型液晶ディスプレイ装置のカラーサブピクセル及びサブピクセル内の反射光と透過光を示す断面図である。図５は、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ及びＭの領域が実質的に同じで、かつこれらサブピクセルの反射領域が実質的には互いに同じであるピクセルを示す図である。図６は、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ及びＭの領域が実質的に同じで、かつサブピクセルＭの反射領域がサブピクセルＲ、Ｇ及びＢの反射領域よりも大きいピクセルを示す図である。図７は、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ及びＭの領域が実質的に同じで、かつサブピクセルＭは全てが反射領域であるピクセルを示す図である。図８は、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ及びＭの領域が実質的に同じで、かつサブピクセルＭの反射領域がサブピクセルＲ、Ｇ及びＢの反射領域よりも小さいピクセルを示す図である。図９は、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ及びＭの領域が実質的に同じで、かつサブピクセルＭの反射領域及びサブピクセルＢの反射領域がサブピクセルＲ及びＧの反射領域と異なるピクセルを示す図である。図１０は、サブピクセルＭの領域がサブピクセルＲ、Ｇ及びＢの領域より小さく、かつ第４サブピクセルＭが部分反射であるピクセルを示す図である。図１１は、サブピクセルＭの領域がサブピクセルＲ、Ｇ及びＢの領域より小さく、かつ第４サブピクセルＭが全反射であるピクセルを示す図である。図１２は、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ及びＭの領域が実質的に同じで、かつサブピクセルＭの領域がサブピクセルＲ、Ｇ及びＢの領域より大きく、かつサブピクセルＭが２つのカラーサブピクセルの間に位置するピクセルを示す図である。図１３は、カラーフィルターセグメントＲｆ、Ｇｆ、Ｂｆ及び第４フィルターセグメントＭｆの領域が実質的に同一で、第４フィルターセグメントは部分的に無色であるカラーフィルターを示す図である。図１４は、カラーフィルターセグメントＲｆ、Ｇｆ、Ｂｆ及び第４フィルターセグメントＭｆの領域が実質的に同一で、第４フィルターセグメントは全体が無色であるカラーフィルターを示す図である。図１５は、第４フィルターセグメントＭｆの領域がカラーフィルターセグメントＲｆ、Ｇｆ及びＢｆの領域よりも小さく、第４フィルターセグメントは部分的に無色であるカラーフィルターを示す図である。図１６は、第４フィルターセグメントＭｆの領域がカラーフィルターセグメントＲｆ、Ｇｆ及びＢｆの領域よりも小さく、第４フィルターセグメントは全体が無色であるカラーフィルターを示す図である。図１７は、反射領域がカラーフィルターセクションＲ、Ｇ、Ｂ及び第４の無色フィルターセクションを有し、透過領域のカラーフィルターが３つのカラーフィルターセクションＲ、Ｇ及びＢを有するカラーフィルターを示す図である。図１８は、カラーフィルターセグメントＲｆ、Ｇｆ、Ｂｆ及び第４フィルターセグメントＭｆの領域は実質的に同一であり、第４フィルターセグメントは部分的に無色であり、フィルターセグメントＭｆは２つのカラーフィルターセグメントの間に位置するカラーフィルターを示す図である。図１９は、ピクセルの反射領域に対応するカラーフィルターセグメントＲｆ、Ｇｆ、Ｂｆの１以上は無色サブセグメント（Ｗｓ）を有するカラーフィルターを示す図である。図２０は、図１５のＡ−Ａ’部分の断面図であり、３つの透過電極（ＴＲ、ＴＢ及びＴＧ）を有するピクセルの断面図である。図２１は、図１４のＢ−Ｂ’部分の断面図であり、４つの透過電極（ＴＲ、ＴＢ、ＴＧ及びＴＭ）を有するピクセルの断面図である。図２２は、従来のピクセル構造と本発明に係る１つのピクセル構造を組み合わせたピクセル配列を示す図である。図２３は、本発明に係る２つの異なったピクセル構造を組み合わせたピクセル配列を示す図である。図２４は、本発明に係る２つの異なったピクセル構造を組み合わせた他のピクセル配列を示す図である。図２５は、本発明に係る２つの異なったピクセル構造を組み合わせた別のピクセル配列を示す図である。図２６は、本発明に係る異なったサブピクセル構造を示す図であり、ピクセルは６つのサブピクセルに分けられ、それぞれのサブピクセルは透過領域と反射領域とに分けられる。図２７は、６つのサブピクセルに分けられたピクセルを示す図であり、サブピクセルの１つが全反射である。図２８は、６つのサブピクセルに分けられたピクセルを示す図であり、サブピクセルの１つの反射領域は他のサブピクセルの反射領域よりも大きい。図２９は、８つのサブピクセルに分けられたピクセル構造を示す図であり、６つのサブピクセルが透過領域と反射領域に分けられ、残りの２つのサブピクセルは他のサブピクセルと同様に透過領域と反射領域に分けられる。図３０は、８つのサブピクセルに分けられたピクセル構造を示す図であり、６つのサブピクセルが透過領域と反射領域に分けられ、残りの２つのサブピクセルは全反射である。図３１は、８つのサブピクセルに分けられたピクセル構造を示す図であり、６つのサブピクセルが透過領域と反射領域に分けられ、残りの２つのサブピクセルは他のサブピクセルより大きい反射領域で部分反射である。図３２は、８つのサブピクセルに分けられたピクセル構造を示す図であり、６つのサブピクセルが透過領域と反射領域に分けられ、残りの２つのサブピクセルは全反射である。図３３は、８つのサブピクセルに分けられたピクセル構造を示す図であり、６つのサブピクセルが透過領域と反射領域に分けられ、残りの２つのサブピクセルは他のサブピクセルより大きい反射領域で部分反射である。図３４は、６つのサブピクセルに分かれたピクセルを示す図であり、１つのサブピクセルのフィルターセグメントは無色である。図３５は、８つのサブピクセルに分かれたピクセルを示す図であり、２つのサブピクセルのフィルターセグメントは無色である。図３６は、８つのサブピクセルに分かれたピクセルを示す図であり、２つのサブピクセルのフィルターセグメントは異なった配列において無色である。

本発明に係る半透過型液晶ディスプレイ装置のピクセルは、無色（Ｗ）セグメントとそのフィルターセグメントに対応する反射電極を有する付加的サブピクセルを使用する。本発明によれば、ピクセルは、選択的にＲ、Ｇ及びＢの３つのカラーサブピクセルと第４サブピクセルＭに分けられる。それぞれのカラーサブピクセルＲ、Ｇ及びＢは、透過領域ＴＡ及び反射領域ＲＡに区分される。従って、それぞれのカラーサブピクセルＲ、Ｇ及びＢは、透過領域の透過電極と反射領域の反射電極を有する。第４サブピクセルＭは、全反射又は部分反射とすることができる。このようにサブピクセルＭは、透過電極を備えていても、備えていなくてもよい。ピクセルに使用されるカラーフィルターは、カラーサブピクセルＲ、Ｇ及びＢに対応するフィルターセグメントＲｆ、Ｇｆ及びＢｆと第４サブピクセルＭに対応するフィルターセグメントＭｆを含む。第４サブピクセルのフィルターセグメントは、全体的に無色又は部分的に無色であってもよい。

第４サブピクセルは、多種の寸法の組み合わせと多種の電極及びフィルターセグメントの配列方式を有するため、ここに開示する実施態様及びその対応の図面は単に例として用いるだけである。一般に、４つのサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ及びＭは選択的に区分される。図５〜図１２に示されるように、それぞれのカラーサブピクセルＲ、Ｇ及びＢは、透過領域ＴＡと反射領域ＲＡに分かれる。しかし、サブピクセルＭは、全反射又は部分反射とすることができる。図５に示される通り、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ及びＭの領域は実質的に同一であり、これらサブピクセルの反射領域も互いに実質的に同一である。図６では、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ及びＭの領域は実質的に同一であるが、サブピクセルＭの反射領域はサブピクセルＲ、Ｇ及びＢの反射領域よりも大きい。図７では、サブピクセルＭは全反射である。図８では、サブピクセルＭの反射領域はサブピクセルＲ、Ｇ及びＢの反射領域よりも小さい。図９では、サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ及びＭの領域は実質的に同一であるが、サブピクセルＭの反射領域及びサブピクセルＢの反射領域は、サブピクセルＲ及びＧの反射領域より大きい。ここで注意したいのが、図に示されるサブピクセル配列の方式は例えとして用いたのみで、他の配列方式でもよい。例えば、第４サブピクセルＭ及びサブピクセルＧの反射領域はサブピクセルＲ及びＢの反射領域の領域より大きい。

図１０及び図１１に示されるピクセル構造は第４サブピクセルＭの領域がその他のカラーサブピクセルの領域より小さいということを除いて基本的に図６及び図７とは同様であり、図１２において、第４サブピクセルＭは２つのカラーサブピクセルの間に位置する。

図１３〜図１８に示されるように、ピクセルに用いられるカラーフィルターは、多くの異なる設計とすることもできる。一般的には、カラーフィルターは、それぞれカラーサブピクセルＲ、Ｇ及びＢに対応する３つのカラーフィルターＲｆ、Ｇｆ及びＢｆを有していなければならない。カラーフィルターは、また第４フィルターセグメントを有している。図１３、図１５、図１７及び図１８に示されるように、第４フィルターセグメントＭｆは、部分的に無色とすることができるが、図１４及び図１６に示されるように、全体的に無色（透明、Ｗ）としてもよい。第４フィルターセグメントの幅は、基本的に第４サブピクセルの幅と同一である（図５〜図１２参照）。カラーフィルターの第４フィルターセグメントが部分的に無色の場合には、第４フィルターセグメントの残余部分の色彩は、Ｒ、Ｇ又はＢとすることができる。例えば、図１３及び図１５に示されるように、残余部分の色彩はＧである。図１３、図１５、図１７及び図１８では、第４フィルターセグメントの色彩の組み合わせはＷ／Ｇである。しかし、色彩の組み合わせは、またＷ／Ｂ又はＷ／Ｒとすることができる。

図１３、図１５、図１７及び図１８に示されるように、ピクセル内の第４フィルターセグメントＭは部分的無色でもよく、ピクセル内の透過領域は３つの透過電極を備えており、そのうちの少なくとも１つの透過電極は第４サブピクセルの透過電極に電気的に接続される。例えば、図２０は、図１５のＡ−Ａ’断面図であり、透過電極ＴＲ、透過電極ＴＢ及び透過電極ＴＧの３つの透過電極のピクセルを示している。それは上層構造と下層構造を備え、液晶層７００は上層構造及び下層構造の間に設置されている。上層構造は上基板６１０、フィルターセグメントＲｆ、Ｇｆ、Ｂｆ及び上電極６３０を含み、上電極６３０もまた共通電極６３０とみなすことができる。下層構造は下基板６７０及び透過電極ＴＲ、透過電極ＴＢ及び透過電極ＴＧの３つの透過電極のピクセルを含み、仕切板６６０で仕切られている。図２０に示されるように、第４フィルターセグメントの残余部分がＧであるとき、第４サブピクセル（Ｍ）の透過電極ＴＭは、サブピクセルＧの透過電極に電気的に接続している。従って、３つのスイッチング要素（例えばＴＦＴｓ）は、透過電極ＴＲ、ＴＢ及びＴＧ／ＴＭに対応する液晶層を制御する。

異なる実施態様における第４フィルターセグメントＭｆは完全無色でもよく、かつ反射領域に対応する１以上のカラーセグメントＲｆ、Ｇｆ及びＢｆは、無色サブセグメント（Ｗｓ）を有する（図１９参照）。無色サブセグメントは、互いに同一の寸法でも、異なった寸法でもよい。

図１４、図１６及び図１９によって示されるように、ピクセル内の第４フィルターセグメントＭｆは全体的に無色（Ｗ）であり、ピクセルの透過領域は反射領域と同じで、かつ４つの透過電極を有しており、それぞれの透過電極はスイッチング素子に別々に制御される。４つに区分され透過電極を図２１に示す。図２１は、図１４のＢ−Ｂ’部分の断面図であり、それぞれ透過電極はＴＲ、ＴＢ、ＴＧ及びＴＭである。

要するに、本発明によれば、ピクセルは、選択的に３つのカラーサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ及び第４サブピクセルＭに区分される。サブピクセルＭの領域は、カラーピクセルと同一又は異なったものとすることができる。その上、サブピクセルＭは、部分反射又は全反射である。もし、サブピクセルが部分反射である場合に、サブピクセルの残余部分は透過である。サブピクセルＭの透過部分は、反射部分より大きくても小さくても同一であってもよい。そのようなピクセルと共に使用するカラーフィルターは、３つのカラーフィルターセグメントＲｆ、Ｇｆ及びＢｆと第４フィルターセグメントＭｆを有する。第４フィルターセグメントは、部分的に又は全体的に無色である。

本発明は、第４サブピクセルの異なったピクセル構造を包含する。これらの異なったピクセル構造の幾つかは図５〜図１２に示される。半透過型液晶ディスプレイ装置では、どのような形式のピクセル構造も配列を形成することができる。さらに、本発明のピクセルの構造は、公知技術のピクセル構造の組み合わせによって形成されてもよい（図２及び図３を参照）。図２２〜図２５に示されている半透過型液晶ディスプレイ装置のピクセル構造も本発明に基づいている。

図２２に示されるのは半透過型液晶ディスプレイ装置のピクセル配列であり、図７又は図１１によって示されるピクセル構造と公知技術のピクセル構造（図２を参照）を組み合わせて構成されている。図２２に示されるように、異なるピクセル構造を交互に用いることによりピクセルの１つの列が形成される。

図２３に示されるのは１つのピクセル配列で、本発明に係る２種類の形式のピクセル構造を組み合わせることにより１つのピクセル配列を形成している。図２３において、上方に位置する列は図５に示されるピクセル構造によって構成されている。下方に位置する列は、そのピクセル構造は上方に位置する列とは僅かながら異なり、第４サブピクセルＭがサブピクセルＲと隣接して位置している。

図２４に示されているのは１つのピクセル配列で、本発明に係る２種類のピクセル構造の組み合わせでピクセル配列が形成されている。図２４において、上方に位置する列は図５に示されるようにピクセル構造より構成されている。下方に位置する列は、そのピクセル構造は上方の列とは僅かながら異なっており、図１２に示されているように、第４サブピクセルＭはサブピクセルＲとサブピクセルＢの間に位置している。

図２５に示されているのは１つのピクセル配列で、本発明に係る２種類のピクセル構造を組み合わせてピクセル配列が形成されている。図２５において、上方に位置する列は図５に示されるようにピクセル構造より構成されている。下方に位置する列は、そのピクセル構造は上方の列とは僅かながら異なっており、第４サブピクセルＭがサブピクセルＲとサブピクセルＢの間に位置している。

この技術に熟練している技術者は、この異なったピクセル構造からピクセル列及びピクセル配列を形成する組み合わせが多数あることを理解ができる。図２２〜図２５は例として用いただけである。例えば、半透過型液晶ディスプレイ装置の右側は特定のピクセル構造の組み合わせとなっており、左側は別の特定のピクセル構造と組み合わせとなっていてもよい。択一的に、パネルの一部分は本発明に係る１種又は多種のピクセル構造となっており、残りの部分は公知技術のピクセル構造となっていてもよい。

さらには、図５〜図１２及び図１３〜図１８において、ピクセル内のサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ及び第４サブピクセルＭは、複数の隣接して並ぶ細長い帯のように配列される。この３つのサブピクセルは分離して配列されてもよく、それが長方形又は正方形のピクセルの４つの象限区域を占める。ピクセルの３つの象限区域はサブピクセルＲ、Ｇ及びＢによってそれぞれ占拠され、その残余の象限は第４サブピクセルＭと一部のカラーサブピクセルが一緒に組み合わせて構成される。例えば、図１３及び図１５に示されるとおりに、ピクセル内の第４フィルターセグメントは部分が無色で、その残余の部分の色彩はＧであり、フィルターの組み合わせられた領域は、一部は無色で、一部はＧである。この種のサブピクセルの配列方式はモザイク配列として知られているものである。

本発明に係る好ましい実施態様において、ピクセルは選択的に４つのサブピクセルに分けられ、その中で３つのサブピクセルはカラーサブピクセルであり、別の１つのサブピクセルは第４サブピクセルＭである。本発明の別の実施態様では、ピクセルは選択的に６つのサブピクセルに分けられ、その中で５つのサブピクセルはカラーサブピクセルであり、別の１つのサブピクセルは第４サブピクセルＭ（図３４の中下方のサブピクセルを参照）である。図２６に示されるように、第４サブピクセルＭは、他の５つのサブピクセルと同様に透過領域及び反射領域に区分される。しかしながら、図２７に示されるように、第４サブピクセルＭは全反射でも可能である。また図２８に示されるように、第４サブピクセルＭは他の５つのサブピクセルより比較的大きい透過領域を有している。

本発明のさらに別の実施態様として、ピクセルは選択的に８つのサブピクセルに区分され、その中で６つのサブピクセルはカラーサブピクセルで、残りの２つのサブピクセルは第４サブピクセルＭである（図３５又は図３６のＷの位置に対応している）。図２９に示されるように、それぞれの第４サブピクセルＭは、他の６つのサブピクセルと同様に透過領域及び反射領域に分けることができる。しかしながら、図３０及び図３２に示されるように、第４サブピクセルＭは全反射でも可能である。又は図３１及び図３３に示されるように、第４サブピクセルＭにはその他６つのサブピクセルより比較的大きい透過領域を有している。

図２６〜図２８に示されているピクセル構造に対応するカラーフィルターは、図３４に示される１つの無色フィルターセグメント及び５つのカラーフィルターセグメントを含む。図３０及び図３１まで示されるピクセル構造に対応するカラーフィルターセグメントは、図３５に示される２つの無色フィルターセグメント及び６つのカラーフィルターセグメントを含む。図３５に示されるように、それぞれのカラーフィルターセグメント上方及び下方の区域には４つの異なるフィルターセグメントが含まれる。図３２及び図３３に示されるピクセル構造へ対応するカラーフィルターセグメントは、図３６に示されるような２つの無色フィルターセグメント及び６つのカラーフィルターセグメントが含んでいてもよい。図３６に示されるように、２つの無色フィルターセグメントはカラーフィルターセグメントの下方に位置している。

このように、本発明を好ましい実施形態によって以上のように開示したが、これは本発明を限定しようとするものではなく、当業者によれば、本発明の精神と範囲を逸脱しない限りにおいて変更及び修飾を施すことができる。よって、本発明の保護範囲は、添付の特許請求の範囲で定義されたものが基準とされる。

本発明は、液晶パネルの色彩品質をひどく低下させない条件下において、有効的にピクセルの反射率を上げることができることから、半透過型液晶ディスプレイ装置に好適に適用される。

１０ピクセル
１２サブピクセル
１２Ｒ赤色サブピクセル
１２Ｇ緑色サブピクセル
１２Ｂ青色サブピクセル
２００、７００液晶層
１１０、６１０上基板
１２０カラーフィルター
１３０、６３０上電極
１４２反射電極
１４４透過電極
１５０保護層
１５２ビア
１６０素子層
６６０仕切板
１７０、６７０下基板
Ｒ赤色
Ｇ緑色
Ｂ青色
Ｗ無色
ＲＡ反射領域
ＴＡ透過領域
Ｍ第４サブピクセル
Ｗｆ無色フィルター
Ｒｆ赤色フィルターセグメント
Ｂｆ青色フィルターセグメント
Ｇｆ緑色フィルターセグメント
Ｍｆ第４フィルターセグメント
ＴＲ赤色透過電極
ＴＢ青色透過電極
ＴＧ緑色透過電極
ＴＭ第４透過電極
Ｗｓ無色サブセグメント

Claims

半透過型液晶ディスプレイであって、
共通電極を有する第１基板、
第２基板、及び
前記第１基板と第２基板の間に設置され、複数個のピクセルと対応する複数個の層セグメントを含む液晶層を含み、
前記ピクセルの幾らかは、複数個のサブピクセルを含み、少なくとも３つの前記サブピクセルはカラーサブピクセルであり、前記サブピクセルの少なくとも１つは第４サブピクセルであり、前記第４サブピクセルの面積と前記カラーサブピクセルの面積が異なっており、
前記カラーサブピクセルのそれぞれは、第２基板上に配置された透過電極を有する透過領域と前記第２基板上に配置された反射電極を有する反射領域を含み、かつ前記第４サブピクセルは前記第２基板上に配置された別の反射電極を含むことを特徴とする半透過型液晶ディスプレイ装置。
前記第４サブピクセルは、前記別の反射電極と対応する反射領域と、前記第２基板上に設置される別の透過電極を有する透過領域を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
前記第４サブピクセルの前記反射領域は、各前記カラーサブピクセルの反射領域よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
前記第４サブピクセルの前記反射領域は、各前記カラーサブピクセルの前記反射領域と等しいことを特徴とする請求項２に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
前記第４サブピクセルの前記反射領域は、各前記カラーサブピクセルの前記反射領域より大きいことを特徴とする請求項２に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
前記第４サブピクセルの面積が、それぞれの前記カラーサブピクセルの面積より小さいことを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
各ピクセルは、さらに前記第１基板上に設置されるフィルターを含み、前記フィルターは３つのカラーフィルターセグメント及び第４フィルターセグメントを含み、
それぞれの前記カラーフィルターセグメントは１つの色彩を有し、かつそれぞれの色彩は前記カラーサブピクセルのうちの１つと対応しており、
前記第４フィルターセグメントは、前記別の反射電極と対応している無色のサブセグメントを有しており、かつ前記別の透過電極と対応しているカラーサブセグメントを有し、前記第４フィルターセグメントは、前記カラーフィルターセグメントの１つと等しい色彩を有していることを特徴とする請求項２に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
各前記ピクセルは、前記第１基板上に設置されるフィルターを含み、前記フィルターは３つのカラーフィルターセグメント及び第４フィルターセグメントを有し、
それぞれの前記カラーフィルターセグメントは色彩を有しており、かつ各前記色彩は前記カラーサブピクセルのうちの１つと対応しており、
前記第４フィルターセグメントは無色であることを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
各前記ピクセルは、前記第１基板上に設置されるフィルターをさらに含み、前記フィルターは３つのカラーフィルターセグメント及び第４フィルターセグメントを含み、
前記第４フィルターセグメントは無色であり、
各前記カラーフィルターセグメントは色彩を有しており、かつそれぞれの前前記色彩は前記カラーサブピクセルのうちの１つに対応しており、少なくとも１つの前記カラーフィルターセグメントは無色サブセグメントを有しており、前記無色サブセグメントは、前記少なくとも１つのカラーフィルターセグメントに対応する前記カラーサブピクセルの反射領域に設置されることを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
前記ピクセル内の前記カラーサブピクセル及び前記第４サブピクセルは、複数の細長い帯のように配列し、かつ前記第４サブピクセルは前記ピクセル内の前記カラーサブピクセルのうちの１つとだけ隣接することを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
前記ピクセル内の前記カラーサブピクセル及び前記第４サブピクセルは、複数の細長い帯のように配列し、かつ前記第４サブピクセルは２つの前記カラーサブピクセルの間に設けられることを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
前記カラーサブピクセル及び前記第４サブピクセルは、それぞれ長方形又は正方形の前記ピクセルの４つの象限区域に設置されることを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。
前記ピクセルは複数個のピクセル列に配列され、前記ピクセル列はピクセル列及び隣接ピクセル列を含み、
各前記ピクセル列にあるピクセルの前記カラーサブピクセル及び前記第４サブピクセルは第１順序で配列し、
各前記隣接ピクセル列にあるピクセルの前記カラーサブピクセル及び第４サブピクセルは前記第１順序とは相異なる第２順序で配列することを特徴とする請求項１記載の半透過型液晶ディスプレイ装置。