JP2019090935A - 反射型液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
図1に示すように、反射型液晶表示装置10は、画像表示部11と、タイミングジェネレータ13と、垂直シフトレジスタ14と、データラッチ回路15と、水平ドライバ16と、を備える。水平ドライバ16は、水平シフトレジスタ161と、ラッチ部162と、レベルシフタ/画素ドライバ163と、により構成される。
続いて、画素12の具体的構成について説明する。
図2は、画素12の具体的構成を示す回路図である。
スイッチSW1は、例えばNチャネルMOS型トランジスタ(以下、NMOSトランジスタという)MN1により構成されている。スイッチSW1を構成するNMOSトランジスタMN1では、ソースが記憶部SM1の入力端子(ノードa)に接続され、ドレインが列データ線dに接続され、ゲートが行走査線gに接続されている。
図3に示すように、インバータINV11は、直列接続されたPチャネルMOS型トランジスタ(以下、PMOSトランジスタという)MP11及びNMOSトランジスタMN11を有し、それぞれのゲートに供給された入力信号を反転してそれぞれのドレインから出力する公知のCMOSインバータである。同じく、インバータINV12は、直列接続されたPMOSトランジスタMP12及びNMOSトランジスタMN12を有し、それぞれのゲートに供給された入力信号を反転してそれぞれのドレインから出力する公知のCMOSインバータである。
スイッチSW2は、並列接続されたNMOSトランジスタMN2及びPMOSトランジスタMP2からなる公知のトランスミッションゲートである。より具体的には、NMOSトランジスタMN2及びPMOSトランジスタMP2では、それぞれのソースが記憶部SM1の出力端子に共通接続され、それぞれのドレインが記憶部DM2の入力端子及び液晶表示素子LCの反射電極PEに共通接続されている。そして、NMOSトランジスタMN2のゲートは、正転トリガパルス用トリガ線trigに接続され、PMOSトランジスタMP2のゲートは、反転トリガパルス用トリガ線trigbに接続されている。
図4は、画素12の要部を示す概略断面図である。また、図4では、容量C1が配線間で容量を形成するMIMにより構成された場合を例に説明する。
次に、図5を用いて、反射型液晶表示装置10の動作について説明する。
図5は、反射型液晶表示装置10の動作を示すタイミングチャートである。
図6を参照すると、グレースケール値曲線は、黒のグレースケール値が液晶の閾値電圧VttのRMS電圧に対応し、かつ、白のグレースケール値が液晶の飽和電圧Vsat(=3.3V+Vtt)のRMS電圧に対応するようにシフトされる。グレースケール値を液晶応答曲線の有効部分に一致させることが可能である。したがって、液晶表示素子LCは上記のように液晶LCMの印加電圧が(3.3V+Vtt)のときは白を表示し、+Vttのときは黒を表示する。
続いて、額縁部21について説明する。額縁部21は、例えばプロジェクター等によって画像を拡大投影する場合において、画像表示部11によって表示される画像の外枠領域(額縁領域)に黒を表示する部である。
図8は、比較例にかかる反射型液晶表示装置に設けられた画像表示部11の各画素12の反射電極PE、及び、額縁部51の額縁電極G5の概略平面図である。図8の例では、画像表示部11の角部に設けられた複数の画素12のそれぞれの反射電極PE、及び、その周辺に設けられた額縁部51の額縁電極G5のみが示されている。
図10は、反射型液晶表示装置10に設けられた画像表示部11の各画素12の反射電極PE、及び、額縁部21の複数の額縁電極G1の概略平面図である。なお、図10の例では、画像表示部11の角部に設けられた複数の画素12のそれぞれの反射電極PE、及び、その周辺に設けられた額縁部21の複数の額縁電極G1のみが示されている。
図11に示すように、額縁部21では、額縁電極G1を含む液晶表示素子と、額縁電極G1より下位階層の回路部分とが、電気的に分離して形成されている。そのため、額縁電極G1には、額縁電極G1より下位階層の回路部分に関係なく、共通電極CEと同じ電圧Vcomを供給することができる。その他の断面構造については、図4で説明した内容と同様であるため、その説明を省略する。
図13は、反射電極PE及び額縁電極G1のそれぞれの開口率の差と、画像表示部11及び額縁部21のそれぞれによって表示される黒レベルの差と、の関係を示す実験結果である。図13の実験結果に示すように、反射電極PE及び額縁電極G1のそれぞれの開口率の差が小さくなるほど、画像表示部11及び額縁部21のそれぞれによって表示される黒レベルの差は小さくなる。そして、反射電極PE及び額縁電極G1のそれぞれの開口率の差(反射電極PEの開口率を基準にした場合の額縁電極G1の開口率の差分)が5%以下になると、画像表示部11及び額縁部21のそれぞれによって表示される黒レベルの差は、見かけ上、無くなった。
図14は、実施の形態2に係る反射型液晶表示装置10に設けられた画像表示部11の各画素12の反射電極PE、及び、額縁部31の複数の額縁電極G2の概略平面図である。額縁部31は、額縁部21に対応し、額縁電極G2は、額縁電極G1に対応する。なお、図14の例では、画像表示部11の角部に設けられた複数の画素12のそれぞれの反射電極PE、及び、その周辺に設けられた額縁部31の複数の額縁電極G2のみが示されている。
図15に示すように、額縁部31では、隣接する額縁電極G2同士が、これら額縁電極G2の下位階層に形成された第4メタル114及びスルーホール119eを介して、電気的に接続されている。それにより、額縁部31の全ての額縁電極G2の印加電圧を同じにすることができる。なお、第4メタル114とそれより下位階層の回路部分とは、電気的に分離して形成されている。そのため、額縁電極G2には、下位階層の回路部分に関係なく、共通電極CEと同じ電圧Vcomを供給することができる。その他の断面構造については、図4で説明した内容と同様であるため、その説明を省略する。
実施の形態3にかかる反射型液晶表示装置10に設けられた額縁部41について説明する前に、再び額縁部51について説明する。
図17は、反射型液晶表示装置10に設けられた画像表示部11の各画素12の反射電極PE、及び、額縁部41の複数の額縁電極G3の概略平面図である。なお、図17の例では、画像表示部11の角部に設けられた複数の画素12のそれぞれの反射電極PE、及び、その周辺に設けられた額縁部41の複数の額縁電極G3のみが示されている。
図19は、反射電極PE及び額縁電極G3のそれぞれの周囲長の差と、画像表示部11及び額縁部41のそれぞれによって表示される黒レベルの差と、の関係を示す実験結果である。図19の実験結果に示すように、反射電極PE及び額縁電極G3のそれぞれの周囲長の差が小さくなるほど、画像表示部11及び額縁部41のそれぞれによって表示される黒レベルの差は小さくなる。そして、反射電極PE及び額縁電極G3のそれぞれの周囲長の差(反射電極PEの周囲長を基準にした場合の額縁電極G3の周囲長の差分)が30%以下になると、画像表示部11及び額縁部41のそれぞれによって表示される黒レベルの差は、見かけ上、無くなった。
11 画像表示部
12 画素
13 タイミングジェネレータ
14 垂直シフトレジスタ
15 データラッチ回路
16 水平ドライバ
20 上位装置
21 額縁部
31 額縁部
41 額縁部
100 シリコン基板
101 Nウエル
102 Pウエル
103 素子分離酸化膜
105 層間絶縁膜
106 第1メタル
108 第2メタル
110 第3メタル
112 MIM電極
114 第4メタル
116 第5メタル
117 パッシベーション膜(PSV)
118 コンタクト
119a〜119e スルーホール
161 水平シフトレジスタ
162 ラッチ部
163 レベルシフタ/画素ドライバ
164 ラッチ回路
1641〜1643 ラッチ回路群
201 SRAMセル
202 DRAMセル
d1〜dn 列データ線
dL,dM,dR 列データ線群
g1〜gm 行走査線
trig,trigb トリガ線
BF1 バッファ
C1 容量
CE 共通電極
CHP1 チップ
DM2 記憶部
G1〜G3 額縁電極
G1a,G3a 本体部
G1b,G3b 連結部
INV11,INV12 インバータ
LC,LC_B 液晶表示素子
LCM 液晶
MN1,MN2 NMOSトランジスタ
MN11,MN12 NMOSトランジスタ
MN21,MN22 NMOSトランジスタ
MP2 PMOSトランジスタ
MP11,MP12 PMOSトランジスタ
MP21,MP22 PMOSトランジスタ
PE 反射電極
SM1 記憶部
SW1,SW2 スイッチ
SW21,SW22 スイッチ
Claims (6)
- 行列状に区画された複数の画素配置領域に複数の画素がそれぞれ配置された画像表示部と、
前記画像表示部の外周を囲むようにして設けられ、行列状に区画された複数の電極配置領域に複数の額縁電極がそれぞれ配置された額縁部と、
を備え、
各前記電極配置領域には、各前記画素配置領域に占める前記画素の反射電極の面積率を基準にして、差分が5%以内の面積率となるように前記額縁電極が配置されている、
反射型液晶表示装置。 - 各前記額縁電極は、各前記反射電極の面積率と同一の面積率となるように形成されている、
請求項1に記載の反射型液晶表示装置。 - 行列状に区画された複数の画素配置領域に複数の画素がそれぞれ配置された画像表示部と、
前記画像表示部の外周を囲むようにして設けられ、行列状に区画された複数の電極配置領域に複数の額縁電極がそれぞれ配置された額縁部と、
を備え、
各前記電極配置領域には、各前記画素配置領域に占める前記画素の反射電極の周囲長を基準にして、差分が30%以内の周囲長となるように前記額縁電極が配置されている、
反射型液晶表示装置。 - 各前記額縁電極は、各前記反射電極の周囲長と同一の周囲長となるように形成されている、
請求項3に記載の反射型液晶表示装置。 - 各前記額縁電極は、
矩形状の本体部と、
前記本体部の外周辺の一部から突出するようにして設けられた連結部と、
を有し、
前記連結部によって、隣接する他の前記額縁電極と電気的に接続されている、
請求項1〜4の何れか一項に記載の反射型液晶表示装置。 - 各前記額縁電極は、
前記反射電極と同じ平面形状を有し、
下位階層に形成された配線によって、隣接する他の前記額縁電極と電気的に接続されている、
請求項1〜4の何れか一項に記載の反射型液晶表示装置。
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