JP4400595B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
カラー表示を行う液晶表示装置に関する。
りカラー表示を実現している。カラーフィルターは染料又は顔料を含有する有機膜を基板
上に塗布し、フォトリソグラフィーにより微細加工される。多色表示を行う場合、赤、緑
、青のカラーフィルターを1ドット毎に形成するのが一般的である。ここで各色のカラー
フィルターの面積は対応する1ドットを表示する画素電極の面積に比べ大きくなるように
形成される。また互いに隣接する画素電極間、又はカラーフィルター間には遮光層が設け
られているのが一般的である。このような構造の液晶表示装置は近年急速に普及している
携帯用電子機器の表示装置として用いられている。液晶表示装置は携帯機器に求められる
軽く・薄く・低消費電力・高い表示品質を兼ね備えているからである。多くの場合、より
低消費電力を求められる用途には白黒又は単色反射型液晶表示装置が、より高い表示品質
を求められる用途にはバックライトを備えた透過型カラー液晶表示装置が用いられている
。
質を目指した反射型カラー液晶表示装置の研究が注目されている。
ィルターと同じく染料または顔料を含有した有機膜をフォトリソグラフィーを用いて形成
される。しかし、反射型カラー液晶表示装置は外光を有効利用することから、用いられる
カラーフィルターには高い透過率が要求され、透過型カラー液晶表示装置のカラーフィル
ター材料に比べて色純度の低い材料が用いられその成膜条件も異なるのが常である。
ある。
、G(緑)、B(青)のカラーフィルター202、203,204、更に保護膜205を
介した短冊透明電極206上には配向膜207が形成されている。一方、アクティブ素子
基板210上には、信号線211とMIM(金属/酸化膜/金属)素子213で接続され
た透明画素電極212があり、配向膜217が形成されている。両基板間には特定ギャッ
プを隔てて液晶230が封入されている。また、片方のカラーフィルター基板200には
偏光板208、もう片方のアクティブ素子基板210には偏光板218と反射板219が
それぞれ指定の透過・吸収軸に合わせて貼り付けられており、周辺環境の入射光の反射光
量を液晶にかかる電極間の電界で制御することにより表示するものである。
を上げれば暗く、明るくすれば色純度が落ちるのが常識で、高色純度と明るさを両立させ
る方式は困難があった。
度と明るさをより確保する反射型カラー液晶表示装置を提供することを目的とする。
また、前記複数の画素電極のうち隣接する画素電極に対応し且つ互いに隣接する前記島状のカラーフィルター同士の間には、遮光層が設けられていないことが好ましい。
)等の2端子型のアクティブ素子を用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置に用
いられ、カラーフィルターの幅は、これに対応する信号配線ラインの幅よりも狭いか同じ
であり、且つ隣接するカラーフィルターの間には遮光層が設けられていない構造とするこ
とで、画素電極の中央部で色純度を稼ぎ、カラーフィルターの画素電極周辺部で透過光量
を増やすことで全体的な明るさを向上するという効果を有する。
クス方式の液晶表示装置に用いられ、カラーフィルターの各1色は液晶表示装置の画素電
極群の1ドットに対応して形成されており、1ドットを表示する画素電極の面積に比べ、
この画素電極に対応して配置されたカラーフィルターの面積が同じかまたは狭く、且つ隣
接するカラーフィルターの間には遮光層が設けられていない構造とすることで、画素電極
のより中央部で色純度を稼ぎ、カラーフィルターの画素電極周辺部で透過光量を増やすこ
とで全体的な明るさを向上するという効果を有する。
のカラーフィルターの外側にも前記反射手段が配置されていることを特徴とする。
いう効果を有する。
体の輝度に比べ暗い場合には、前記発光体の光を透過することにより表示を行い、前記発
光体を消灯したとき又は前記発光体の輝度に比べ周辺環境が明るい場合には、前記反射手
段によって周辺環境の光を反射することにより表示を行うことを特徴とする。
は反射型として、周辺環境が暗いときは透過型として色純度と明るさを確保できるという
効果を有する。
図1は本発明に係るカラーフィルター基板を用いたMIM(金属/酸化膜/金属)アク
ティブマトリクス方式の液晶表示装置の実施例を説明する図である。(a)は、構造平面
図、(b)はそのa−a'断面図である。
ー102、103,104、更に保護膜105を介した短冊透明電極106上には配向膜
107が形成されている。一方、アクティブ素子基板110上には、信号線111とMI
M(金属/酸化膜/金属)素子113で接続された透明画素電極112があり、配向膜1
17が形成されている。両基板間には特定ギャップを隔てて液晶130が封入されている
。また、片方のカラーフィルター基板100には偏光板108、もう片方のアクティブ素
子基板110には偏光板118と反射板119がそれぞれ指定の透過・吸収軸に合わせて
貼り付けられており、周辺環境の入射光の反射光量を液晶にかかる電極間の電界で制御す
ることにより表示するものである。
画素電極112より、R(赤)、G(緑)、B(青)のカラーフィルター層の面積は小さ
いか等しくなっている。また、短冊透明電極106の幅よりR(赤)、G(緑)、B(青
)のカラーフィルター層の幅の方が小さいか等しくなっている。従って、カラーフィルタ
ー基板100側より入射する光はカラーフィルター層の領域を通過する光によって色純度
が与えられ、カラーフィルター層のない領域では入射光が直接アクティブ素子基板110
側の反射板119で反射されるため、従来の反射型液晶表示装置より明るさを確保できる
。両者の光の合成によって色純度は多少落ちるため色純度を上げるにはカラーフィルター
の色純度を高くすればよい。
図3は本発明の請求項1記載の発明に係るカラーフィルターを用いた単純マトリクス方
式の液晶表示装置の実施例を説明する図である。(a)は、構造平面図、(b)はそのa
−a'断面図である。
カラーフィルター302、303,304、更に保護膜305を介した短冊透明電極30
6上には配向膜307が形成されている。一方、セグメント基板310上には、セグメン
ト電極312が短冊状に並び、配向膜317が形成されている。両基板間には特定ギャッ
プを隔てて液晶330が封入されている。また、片方のコモン基板300には偏光板30
8、もう片方のセグメント基板310には偏光板318と反射板319がそれぞれ指定の
透過・吸収軸に合わせて貼り付けられており、周辺環境の入射光の反射光量を液晶にかか
る電極間の電界で制御することにより表示するものである。
グメント電極電極312や短冊状のコモン電極電極306の幅よりR(赤)、G(緑)、
B(青)のカラーフィルター層の幅の方が小さくなっている。従って、カラーフィルター
基板300側より入射する光はカラーフィルター層の領域を通過する光によって色純度が
与えられ、カラーフィルター層のない領域では入射光が直接アクティブ素子基板310側
の反射板319で反射されるため、明るさを確保できる。両者の光の合成によって色純度
は多少落ちるため色純度を上げるにはカラーフィルターの色純度を高くすればよい。
〔第3実施形態〕
図4は本発明に係るカラーフィルター基板を用いたTFT(薄膜トランジスター)アク
ティブマトリクス方式の液晶表示装置の実施例を説明する図である。(a)は、構造平面
図、(b)はそのa−a'断面図である。
ー402、403,404、更に保護膜405を介したコモン電極406上には配向膜4
07が形成されている。一方、アクティブ素子基板410上には、信号線411と走査線
415で制御されるTFT(薄膜トランジスター)413で接続された透明画素電極41
2があり、配向膜417が形成されている。両基板間には特定ギャップを隔てて液晶43
0が封入されている。また、片方のカラーフィルター基板400には偏光板408、もう
片方のアクティブ素子基板410には偏光板418と反射板419がそれぞれ指定の透過
・吸収軸に合わせて貼り付けられており、周辺環境の入射光の反射光量を液晶にかかる電
極間の電界で制御することにより表示するものである。
画素電極412より、R(赤)、G(緑)、B(青)のカラーフィルター層の面積は小さ
いか等しくなっている。従って、カラーフィルター基板400側より入射する光はカラー
フィルター層の領域を通過する光によって色純度が与えられ、カラーフィルター層のない
領域では入射光が直接アクティブ素子基板410側の反射板419で反射されるため、従
来の反射型液晶表示装置より明るさを確保できる。両者の光の合成によって色純度は多少
落ちるため色純度を上げるにはカラーフィルターの色純度が高くすればよい。
図5は本発明に係る、反射板を基板の外側に配置した半透過・反射型カラー液晶表示装
置の断面図である。本構造は、単純マトリクス方式の液晶表示装置やMIM、TFTを用
いたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置に該当する。
イトである。バックライトを点灯し且つ周辺環境の明るさがバックライトの輝度に比べ暗
い時はバックライトの光の透過量を液晶にかかる電極間の電界で制御することにより表示
を行う。また、バックライトを消灯したとき又はバックライトの輝度に比べ周辺環境が明
るい場合には、周辺環境の光の反射光量を液晶にかかる電極間の電界で制御することによ
り表示を行うものである。
カラーフィルター基板500を備えているため、反射型として使用する状態では、カラー
フィルター基板500側より入射する光はカラーフィルター層の領域を通過する光によっ
て色純度が与えられ、カラーフィルター層のない領域では入射光が直接アクティブ素子基
板510側の反射板519で反射されるため、明るさを確保できる。
図6は本発明に係る、反射板を基板の内側に配置した反射型カラー液晶表示装置の断面
図である。本構造は、単純マトリクス方式の液晶表示装置やMIM、TFTを用いたアク
ティブマトリクス方式の液晶表示装置に該当する。
純度が高く且つ明るい表示が実現できる。また、反射板をパネルに内蔵することにより、
像が二重に見えないという長所がある。
カラーフィルター基板600を備えているため、カラーフィルター基板600側より入射
する光はカラーフィルター層の領域を通過する光によって色純度が与えられ、カラーフィ
ルター層のない領域では入射光が直接アクティブ素子基板610側の反射板612で反射
されるため、明るさを確保できる。
が、デルタ配列でも同様である。また、カラーフィルターの色としては、R、G、Bの補
色であるシアン、マゼンタ、イエローを用いても同様である。
てもよいが、カラーフィルターの透過輝度に比例して設定しても良い。また、カラーフィ
ルター面積の画素電極面積に対する縮小量は、色純度を高めるにはできるだけ少なくし、
また明るくするには大きくすれば良いがその分色純度がおちる。これは、従来構造と類似
であるが、従来のようにカラーフィルター自身の色純度を落として明るくするよりも明る
さと色純度を確保できる。
表示装置において、カラーフィルターの幅は対応する該画素電極を兼ねた信号配線ライン
の幅よりも狭いか同じであり、且つ隣接するカラーフィルターの間には遮光層が設けられ
ていない構造とすることで、画素電極のより中央部で色純度を稼ぎ、カラーフィルターの
画素電極周辺部で透過光量を増やすことで全体的な明るさを向上させることができるとい
う効果を有する。
置において、カラーフィルターの各1色は該液晶表示装置の画素電極群の1ドットに対応
して形成されており、1ドットを表示する画素電極の面積に比べ、該画素電極に対応して
配置されたカラーフィルターの面積が同じかまたは狭く、且つ隣接するカラーフィルター
の間には遮光層が設けられていない構造とすることで、画素電極のより中央部で色純度を
稼ぎ、カラーフィルターの画素電極周辺部で透過光量を増やすことで全体的な明るさを向
上させることができるという効果を有する。
ィルターと同等のものを使えるためフィルター材料及び製造条件を変更する必要がないた
め、製造ラインの効率及び品質の安定性においても、材料調達・管理面などにおける負担
が減少し、結果的にカラーフィルター基板の低コスト化及び高品質化がはかれる。
202,302,402,502,602…R(赤)カラーフィルター、103,203
,303,403,503,603…G(緑)カラーフィルター、104,204,30
4,404,504,604…B(青)カラーフィルター、105,205,305,4
05,505,605…保護膜、106,206,306,506,606…短冊透明電
極、107,117,207,217,307,317,407,417,507,51
7,607,617…配向膜、108,118,208,218,308,318,40
8,418,508,518,608…偏光板、119,219,319,419,51
9…反射板、110,210,410,510,610…アクティブ素子基板、310…
セグメント基板、111,211,411,511,611…信号線、112,212,
412,512,612…画素電極、312…セグメント電極、113,213…MIM
素子、413…薄膜トランジスター、114,214,414…画素電極接続電極、41
5…走査線、201…遮光膜(ブラックマトリクス)、130,230,330,430
,530,630…液晶、540…バックライト。
Claims (5)
- 一対の基板間に配置された液晶と、反射手段と、信号線と走査線と、該信号線と該走査線との交点に対応して設けられた薄膜トランジスターと、該薄膜トランジスターに接続された島状の画素電極と、該画素電極の一部と平面的に重なるように設けられた島状のカラーフィルターと、を備えた液晶表示装置であって、
前記島状のカラーフィルターの外側にも前記反射手段が配置されており、
前記島状のカラーフィルターの外側であり且つ前記反射手段が配置された領域において、前記薄膜トランジスターが前記画素電極に接続されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 複数の前記画素電極のうち互いに隣り合う画素電極に対応し且つ互いに隣り合う前記島状のカラーフィルター同士の間には、遮光層が設けられていないことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記島状のカラーフィルターの全周に渡り、当該島状のカラーフィルターの外側にも前記反射手段が配置されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液晶表示装置。
- 発光体を更に備え、
前記発光体の光による表示と前記反射手段により反射された光による表示とを行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の液晶表示装置。 - 前記発光体を点灯し且つ周辺環境の明るさが前記発光体の輝度に比べ暗い場合には、前記発光体の光を透過することにより表示を行い、
前記発光体を消灯したとき又は前記発光体の輝度に比べ周辺環境が明るい場合には、前記反射手段によって周辺環境の光を反射することにより表示を行うことを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006159409A JP4400595B2 (ja) | 2006-06-08 | 2006-06-08 | 液晶表示装置 |
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JP14490098A Division JPH11337720A (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | カラーフィルター基板及びそれを用いた液晶表示装置 |
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2006
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