JP4991052B2 - 液晶表示パネル - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像を表示するために透過光および反射光を併用する液晶表示パネルに関し、例えば各画素が表示データを保持するスタティックＲＡＭを持つ液晶表示パネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話やポケットベルのような携帯端末は、従来において数字や文字などの単純なキャラクタ画像を表示できる程度の表示パネルしか持たなかった。この用途の表示パネルは一般に小型軽量で薄く低消費電力である必要があるが、近年の情報技術（Information Technology）の飛躍的な発展に伴い、高精細なカラーグラフィック画像も表示できることが表示パネルに要求されている。
【０００３】
この要求を満足する表示パネルとしては、反射型アクティブマトリクス液晶表示パネルが有力視され、一部の携帯端末で実用化もされている。この液晶表示パネルは外光を反射して光学変調することにより画像を表示し、内部光源を必要としない構成である。この構成は、内部光源からの光を透過させるために生じる制約を受けずに画素構造の高精細化を実現できるが、画像の見やすさが日中の屋外に比べて夜間の暗闇で著しく低下してしまうという欠点を有する。この欠点は、例えば透明な面光源を表示面側に配置したフロントライト方式を採用することにより画素構造の変更を必要とせずに改善できる。この場合、面光源は外光の照度を補う補助的な内部光源として使用される。しかしながら、このフロントライト方式は面光源光を全画素に均等に照射するために透明樹脂の精密なパターニングを必要とすることからコスト高であり、この透明樹脂を透過した反射光による表示画像の品質に関して、輝度の低下、像のにじみ、奥行感の増大のような課題を伴う。
【０００４】
また、特開平１１−３１６３８２号公報は画像を表示するために透過光および反射光を併用する液晶表示パネルを開示する。この表示パネルでは、図８に示すように、各画素が外光を反射する反射領域ＲＡおよびバックライトＢＬからの光を透過する透過領域ＴＡを有する。反射領域は金属材料の画素電極ＲＥにより得られ、透過領域はこの画素電極ＲＥの中央に欠落部として配置される開口内に形成されるＩＴＯの透明画素電極ＴＥにより得られる。日中の屋内のような明るい照明環境の場合、画像は画素電極ＲＥで反射された反射光を用いて表示される。他方、夜間の暗闇のような暗い照明環境の場合、画像は画素電極で反射された反射光に加えて透明画素電極ＴＥを透過した透過光を用いて表示される。ここで、バックライトＢＬは外光の照度を補う補助的な内部光源となるが、表示パネルはバックライトＢＬからの光を透過させるために構造的な制約を受け易い。
【０００５】
従来、携帯端末用液晶表示パネルの低消費電力化を促進するＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）技術が知られる。このＳＲＡＭ技術では、各画素が駆動回路からポリシリコン薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor）を介して供給される表示データを保持するＳＲＡＭを構成する配線構造を持つ。例えば静止画像を表示する場合には、表示データの更新が必要とされない。このため、ＳＲＡＭが駆動回路からの表示データを保持した後に駆動回路の出力動作を停止させて電力消費の低減を図ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図９はこのＳＲＡＭ技術が図８に示す液晶表示パネルに適用された例を示す。この場合、ＳＲＡＭ配線は近年実用化されたポリシリコンＴＦＴプロセスにより信号線ＸＬ、走査線ＹＬ、および画素用薄膜トランジスタＳＷの配線と一緒に形成され、これら配線と同様に不透明な金属材料で構成される。ＳＲＡＭ配線の占有率は画素面積に対して高いことから、透明画素電極ＴＥを透過する透過光を遮り、透過光の有効透過面積を透明画素電極ＴＥの面積に対して著しく低下させる。このため、所望の輝度を得るためにバックライトＢＬの輝度を高める必要が生じ、これが液晶表示パネルの電力消費を逆に増大させる結果となる。この問題は反射光および透過光を併用する液晶表示パネルにＳＲＡＭ技術を適用することを困難にしている。
【０００７】
本発明の目的は、上述の問題に鑑み、反射光および透過光を併用する表示方式において遮光性のＳＲＡＭ配線等による光利用効率の低下を防止できる液晶表示パネルを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、光透過性の第１および第２電極基板と、前記第１および第２電極基板間に挟持され液晶分子配列が前記第１および第２電極基板から制御される液晶層とを備え、前記第１電極基板は前記液晶層に電界を印加する電極、前記液晶層に向かって前記第１電極基板の裏側から入射する光を透過する間隙を有する遮光性配線部、および前記遮光性配線部の間隙に重ならないように配置され前記第２電極基板側から前記液晶層を介して入射する光を反射する反射板を含み、さらに前記第１電極基板は前記電極のスイッチング素子として形成される薄膜トランジスタ含み、前記電極は前記遮光性配線部よりも液晶層側に配置される透明電極であり、前記遮光性配線部は前記薄膜トランジスタおよび前記透明電極間に接続されるスタティックＲＡＭを構成するＳＲＡＭ配線層を有し、前記反射板は前記ＳＲＡＭ配線層、前記ＳＲＡＭ配線層上に形成される反射材層、および前記透明電極上に形成される反射材層の少なくとも一つを含む液晶表示パネルが提供される。
【０００９】
この液晶表示パネルでは、反射板が遮光性配線部の間隙に重ならないように配置され、第２基板側から液晶層を介して入射する光を反射する。この場合、遮光性配線部の間隙が何処にあっても、この間隙の透過光が反射板によって遮られることがない。すなわち、透過光の有効透過面積が遮光性配線部の配置に依存しないため、光利用効率の低下が防止される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態に係る液晶表示パネルについて添付図面を参照して説明する。この液晶表示パネルは透過光および反射光を併用して画像を表示するように構成される。
【００１１】
図１はこの液晶表示パネルの部分的な断面構造を示す。図１に示すように、この液晶表示パネルは光透過性の第１電極基板であるアレイ基板ＡＲ、光透過性の第２電極基板である対向基板ＣＴ、これら基板ＡＲおよびＣＴ間に液晶組成物のセルとして挟持され液晶分子配列がこれら基板ＡＲおよびＣＴから制御される液晶層ＬＱ、およびアレイ基板ＡＲの裏側に補助的な内部光源として配置されるバックライトＢＬを備える。
【００１２】
アレイ基板ＡＲは透明絶縁基板Ｇ１、マトリクス状に配置される各々電界を液晶層ＬＱに印加する複数の透明画素電極１、これら透明画素電極１の行に沿って配置される複数の走査線２、これら透明画素電極１の列に沿って配置される複数の信号線３、各々対応走査線２および対応信号線３の交差位置近傍に画素用スイッチング素子として配置される複数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）４、各々対応薄膜トランジスタ４および対応画素電極１間に接続されるスタティックＲＡＭを構成する複数のＳＲＡＭ配線層５、複数の画素電極１を覆う配向膜Ａ１、透明絶縁基板Ｇ１に貼り付けられる1/4位相差板ＲＴ１、および1/4位相差板ＲＴ１に貼り付けられる直線偏光板ＰＬ１を含む。他方、対向基板ＣＴは透明絶縁基板Ｇ２、複数の画素電極１の列に対向するストライプ状のカラーフィルタＦＬ、各画素電極１の周囲領域から漏れる光を遮る遮光層ＢＭ、これらカラーフィルタＦＬおよび遮光層ＢＭを覆って複数の画素電極１に対向する透明対向電極１１、この透明対向電極１１を覆う配向膜Ａ２、裏面側で透明絶縁基板Ｇ２を覆って光を拡散する光拡散層１２、この光拡散層１２に貼り付けられる1/4位相差板ＲＴ２、および1/4位相差板ＲＴ２に貼り付けられる直線偏光板ＰＬ１を含む。
【００１３】
この液晶表示パネルでは、各薄膜トランジスタ４が対応走査線２から供給される走査パルスに応答して導通し、対応信号線３上の表示データを対応スタティックＲＡＭに供給する。このスタティックＲＡＭはこの表示データを保持しこの表示データに対応する画素電位を対応画素電極１に印加する。この画素電極１に対応する液晶層ＬＱの画素領域では、液晶分子配列が画素電位と対向電極１１の電位との電位差に依存した電界により制御され、画素領域の透過率がこの液晶分子配列に基づいて設定される。
【００１４】
アレイ基板ＡＲにおいて、薄膜トランジスタ４は例えば多結晶シリコン、アモルファスシリコン、または単結晶シリコンを用いて形成される。ＳＲＡＭ配線層５は走査線２および信号線３のような薄膜トランジスタ用制御配線層Ｗと共に遮光性配線部ＳＬを構成し、画素電極１は遮光性配線部ＳＬよりも液晶層ＬＱ側に配置される。制御配線層ＷおよびＳＲＡＭ配線層５相互の間隙は液晶層ＬＱに向かってアレイ基板ＡＬの裏側から入射する光を透過する遮光性配線部ＳＬの間隙ＧＰを構成する。また、ＳＲＡＭ配線層５および制御配線層Ｗの表面は遮光性配線部ＳＬの間隙ＧＰに重ならないように配置され対向基板ＣＴ側から液晶層ＬＱを介して入射する光を反射する反射板を構成する。ＳＲＡＭ配線層５および制御配線層Ｗは例えばアルミニウムである同一の金属材料で構成され、これにより反射板が入射光を４０％以上の割合で反射する反射特性を持つ。走査線２および信号線３はＳＲＡＭ配線層５の一部と一緒に透明絶縁基板Ｇ１上に形成され、層間絶縁膜６により覆われる。薄膜トランジスタ４はＳＲＡＭ配線層５の他部と一緒にこの層間絶縁膜６上に形成され、有機絶縁膜７により覆われる。画素電極１はこの有機絶縁膜７上に形成されるＩＴＯの導電層である。
【００１５】
ここで、上述の液晶表示パネルの表示動作を説明する。この液晶表示パネルは電圧が画素電極１および対向電極１１から液晶層ＬＱに印加されない状態で明表示となり、電圧が画素電極１および対向電極１１から液晶層ＬＱに印加された状態で暗表示となる。
【００１６】
外光を用いた明表示の場合、外光が対向基板ＣＴ側の直線偏光板ＰＬ２および1/4位相差板ＲＴ２を通過して円偏光で液晶層ＬＱに入射すると、この入射光がこの液晶層ＬＱから直線偏光で出射し遮光性配線部ＳＬである反射板で反射される。液晶層ＬＱの厚さはちょうど1/4位相差板ＲＴ２と同等の効果を生じる厚さに設定されている。このため、反射光は1/4位相差板ＲＴ２で直線偏光板ＰＬ２の偏光軸に平行な直線偏光となる円偏光で液晶層ＬＱから出射するため、1/4位相差板ＲＴ２の通過後に直線偏光板ＰＬ２を通過する。これに対し外光を用いた暗表示の場合、外光が直線偏光板ＰＬ２および1/4位相差板ＲＴ２を通過して円偏光で液晶層ＬＱに入射すると、この入射光の位相が液晶層ＬＱで変化せずに遮光性配線部ＳＬである反射板で反射される。この反射光は1/4位相差板ＲＴ２で直線偏光板ＰＬ２の偏光軸に直交する直線偏光となる円偏光で液晶層ＬＱから出射するため、1/4位相差板ＲＴ２の通過後に直線偏光板ＰＬ２で遮られる。
【００１７】
また、バックライト光を用いた明表示の場合、バックライト光が直線偏光板ＰＬ１および1/4位相差板ＲＴ１を通過して円偏光で遮光性配線部ＳＬに入射すると、この入射光が遮光性配線部ＳＬの間隙ＧＰを透過光として通過して液晶層ＬＱから直線偏光で出射する。この透過光は1/4位相差板ＲＴ２で円偏光となり、直線偏光板ＰＬ２を通過する。これに対しバックライト光を用いた暗表示の場合、バックライト光が直線偏光板ＰＬ１および1/4位相差板ＲＴ１を通過して円偏光で遮光性配線部ＳＬに入射すると、この入射光が遮光性配線部ＳＬの間隙ＧＰを透過光として通過して位相変化せずに液晶層ＬＱから出射する。この透過光は1/4位相差板ＲＴ２で直線偏光板ＰＬ２の偏光軸に直交する直線偏光となるため、直線偏光板ＰＬ２で遮られる。
【００１８】
上述のように第１実施形態の液晶表示パネルでは、アレイ基板ＡＲが薄膜トランジスタ４および画素電極１間に接続されるスタティックＲＡＭを構成するＳＲＡＭ配線層５を有する。スタティックＲＡＭは信号線２から薄膜トランジスタ４を介して供給される表示データを継続的に保持できるため、静止画像の表示において電力消費の大幅な低減を図ることができる。また、このＳＲＡＭ配線層５は制御配線層Ｗと共に遮光性配線部ＳＬを構成し、液晶層ＬＱに向かってアレイ基板ＡＲの裏側から入射する光を透過する間隙ＧＰを有する。特に、この遮光性配線部ＳＬは対向基板ＣＴ側から液晶層ＬＱを介して入射する光を反射する反射板を構成するため、遮光性配線部ＳＬの間隙ＧＰが何処にあっても、この反射板が隙間ＧＰに重なることがない。すなわち、透過光の有効透過面積が遮光性配線部ＳＬの配置に依存しないため、光利用効率の低下が防止される。具体的には、図９に示す液晶表示パネルの約３倍の透過率が得られた。また、ＳＲＡＭ配線層５および制御配線層Ｗの金属材料は同一であるため、ＳＲＡＭ配線層５の一部を走査線２および信号線３と一緒に透明絶縁基板Ｇ１上に形成し、ＳＲＡＭ配線層５の他部を薄膜トランジスタ４と一緒に層間絶縁膜６上に形成することができる。さらに、反射光の視野角依存性が対向基板ＣＴ側に形成される光拡散層１２により緩和される。この構成は、反射板に起伏を持たせることが遮光性配線部ＳＬの配線パターンまたは金属材料特性から困難な状況にも対処できる。
【００１９】
図２は本発明の第２実施形態に係る液晶表示パネルの部分的な断面構造を示す。この液晶表示パネルは以下に説明する構成を除いて第１実施形態に係る液晶表示パネルと同様に構成される。図２では、図１と同様な部分を同一参照符号で表し、その説明を省略する。
【００２０】
この液晶表示パネルは、層間絶縁膜６上に形成されたＳＲＡＭ配線層５に積層される反射材層８をさらに有する。反射材層８は例えば銀を主成分とした高反射金属で構成される。反射材層８、制御配線層Ｗ、および透明絶縁基板Ｇ１上のＳＲＡＭ配線層５は入射光を８０％以上の割合で反射する反射特性を持つ反射板を協力して構成する。この結果、図１に示す液晶表示パネルを基準にして反射光による表示画像の明るさを５０％以上改善することができた。ここで、高反射金属は銀を主成分にすることに限定されず、例えば安価なアルミニウムを主成分とすることに置き換えられてもよい。
【００２１】
図３は本発明の第３実施形態に係る液晶表示パネルの部分的な断面構造を示す。この液晶表示パネルは以下に説明する構成を除いて第１実施形態に係る液晶表示パネルと同様に構成される。図３では、図１と同様な部分を同一参照符号で表し、その説明を省略する。
【００２２】
この液晶表示パネルは、層間絶縁膜６および有機絶縁膜７上にそれぞれ形成されたＳＲＡＭ配線層５に積層される反射材層９をさらに有する。この反射材層９は例えばモリブデンとタングステンの合金を主成分とした高融点金属で構成され、制御配線層Ｗと協力して反射板を構成する。反射材層９は図２に示す反射材層８のように反射光による表示画像の明るさを改善するのではなく、ＳＲＡＭ配線層５の金属材料に対して反射板の信頼性を改善するために用いられる。ここで、高融点金属はモリブデンとタングステンの合金を主成分とすることに限定されず、例えばモリブデン単体、タングステン単体を主成分とすることに置き換えられてもよい。
【００２３】
図４は本発明の第４実施形態に係る液晶表示パネルの部分的な断面構造を示す。この液晶表示パネルは以下に説明する構成を除いて第１実施形態に係る液晶表示パネルと同様に構成される。図４では、図１と同様な部分を同一参照符号で表し、その説明を省略する。
【００２４】
この液晶表示パネルは、ＩＴＯの透明画素電極１上に形成された２層構造の反射材層１０をさらに有する。すなわち、反射材層１０は画素電極１に接合する下部金属層１０Ａ、および下部金属層１０Ａに接合する上部金属層１０Ｂにより構成される。下部金属層１０Ａは例えばモリブデンの高融点金属で構成され、上部金属層１０Ｂは例えばアルミニウムを主成分とした高反射金属で構成される。反射材層１０は主にＳＲＡＭ配線層５に重なるようにして配置され、反射材層１０の総面積をＳＲＡＭ配線層５の総面積の６０％以上に設定する。
【００２５】
上述の構成では、反射材層１０が透明画素電極１よりも液晶層ＬＱ側に配置されるため、上部金属層１０Ｂで反射された光の減衰を緩和する。また、下部金属層１０Ａのモリブデンが画素電極１のＩＴＯおよび上部金属層１０Ｂのアルミニウム間の接合性を向上する。従って、透明画素電極１の電極材料に対して反射板の信頼性を維持して反射光による表示画像の明るさをさらに改善することができる。図２に示す液晶表示パネルを基準にすると、明るさが３０％程度改善された。また、反射材層１０は例えば島状または帯状のパターンで透明画素電極上に形成される。ここで、バックライトＢＬからの光を透過する隙間ＧＰに重ならないようにすることは必要であるが、ＳＲＡＭ配線層５の周辺構造による制約をほとんど受けないため、図２および図３に示す実施形態の反射材層８，９よりもパターンの自由度が高く、このパターンを光学的に最適化する設計が容易になる。
【００２６】
尚、反射材層１０は透明画素電極１上において上述の２層構造を持つことが好ましいが、例えばアルミニウムを主成分とした高反射金属の単層構造であっても構わない。さらに、液晶表示パネルは有機絶縁膜７上に上部金属層１０Ｂ、下部金属層１０Ａ、上部金属層１０Ｂ、透明画素電極１を順次積層することにより透明画素電極１を反射材層１０および液晶層ＬＱ間に配置した構造であっても構わない。
【００２７】
図５は本発明の第５実施形態に係る液晶表示パネルの部分的な断面構造を示す。この液晶表示パネルは以下に説明する構成を除いて第４実施形態に係る液晶表示パネルと同様に構成される。図５では、図４と同様な部分を同一参照符号で表し、その説明を省略する。
【００２８】
この液晶表示パネルは、図５に示すようにアレイ基板ＡＲ側に配置されるストライプ状のカラーフィルタＦＬ’を有する。この液晶パネルでは、図４に示すカラーフィルタＦＬが対向基板ＣＴから削除され、図４に示す有機絶縁膜７がこのカラーフィルタＦＬ’に置き換えられる。このため、有機絶縁膜７の形成工程がアレイ基板ＡＲの製造において不要となる。また、カラーフィルタＦＬ’は図４に示すカラーフィルタＦＬと同様にストライプ状であり、各列の画素電極１はこのカラーフィルタＦＬ’上に直接形成される。このため、カラーフィルタＦＬ’と画素電極１との位置合せマージンを低減できる。従って、図１に示す実施形態よりも低コストで高精細な液晶表示パネルを得ることが可能となる。
【００２９】
図６は本発明の第６実施形態に係る液晶表示パネルの部分的な断面構造を示す。この液晶表示パネルは以下に説明する構成を除いて第４実施形態に係る液晶表示パネルと同様に構成される。図６では、図４と同様な部分を同一参照符号で表し、その説明を省略する。
【００３０】
この液晶表示パネルは、図６に示すように対向基板ＣＴ側に配置されるカラーフィルタＦＬに加えて、アレイ基板ＡＲに形成されるストライプ状のカラーフィルタＦＬ’を有する。このカラーフィルタＦＬ’は図５に示す第５実施形態と同様の構造である。
【００３１】
一般に、色純度はカラーフィルタの厚さを増大することにより増大し、明るさはカラーフィルタの厚さを増大することにより低下する。すなわち、色純度と明るさとはトレードオフの関係にある。図１から図４に示す液晶表示パネルでは、単一のカラーフィルタＦＬが対向基板ＣＴ側に配置される。この構成で画像を表示する場合、外光はこのカラーフィルタＦＬを通過して反射板に入射し、反射光として再びカラーフィルタＦＬを通過して出射する。これに対して、バックライト光は遮光性配線部ＳＬの間隙ＧＰに入射し、透過光としてカラーフィルタＦＬを通過して出射する。すなわち、反射画像はカラーフィルタＦＬを２回通過した反射光により表示され、透過画像はカラーフィルタＦＬを１回通過した透過光により表示される。このため、反射画像の明るさおよび色純度を最適化すると、透過画像の色品位が色純度の不足により低下するという問題を生じる。しかし、図６に示すように、カラーフィルタＦＬが対向基板ＣＴ側に配置され、カラーフィルタＦＬ’がアレイ基板ＡＲ側に配置される場合には、反射画像がカラーフィルタＦＬを２回通過した反射光により表示され、透過画像はカラーフィルタＦＬ’およびカラーフィルタＦＬをそれぞれ１回ずつ合計２回通過した透過光により表示される。ここで、カラーフィルタＦＬ’およびカラーフィルタＦＬの分光特性は、反射画像および透過画像の色純度と明るさのバランスを考慮して最適化することが可能である。このため、反射画像の色純度を維持しながら、第３から第５実施形態を基準にして５０％程度透過画像の色純度を改善できた。
【００３２】
尚、本発明は上述の実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で様々に変形可能である。例えば図１に示す透明画素電極１は図７に示すようにＳＲＡＭ配線層５の間隙に重ならないように配置される金属材料の反射画素電極１に変更してもよい。この場合、反射画素電極１は対向基板ＣＴ側から液晶層ＬＱを介して入射する光を反射する反射板を構成する一方で液晶層ＬＱに電界を印加する。このような構成でも、アレイ基板ＡＲの裏側から入射しＳＲＡＭ配線層５の間隙を透過する光の有効透過面積を最適化できる。また、図７に示す反射画素電極１が光を散乱させる起伏を持つように構成されるため、図１に示す拡散層１２を対向基板ＣＴ側において省略できる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、反射光および透過光を併用する表示方式において遮光性のＳＲＡＭ配線等による光利用効率の低下を防止できるを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液晶表示パネルの部分的な断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る液晶表示パネルの部分的な断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る液晶表示パネルの部分的な断面図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る液晶表示パネルの部分的な断面図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係る液晶表示パネルの部分的な断面図である。
【図６】本発明の第６実施形態に係る液晶表示パネルの部分的な断面図である。
【図７】図１に示す画素電極１の変形例を示す断面図である。
【図８】透過光および反射光を併用する従来の液晶表示パネルの部分的な断面図である。
【図９】図８に示す液晶表示パネルにＳＲＡＭ技術を適用した例を示す断面図である。
【符号の説明】
ＡＲ…アレイ基板
ＣＴ…対向基板
ＬＱ…液晶層
ＳＬ…遮光性配線部
ＧＰ…間隙
ＢＬ…バックライト
Ｗ…制御配線層
ＦＬ，ＦＬ’…カラーフィルタ
１…透明画素電極
５…ＳＲＡＭ配線層
８，９，１０…反射材層
１２…光拡散層
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像を表示するために透過光および反射光を併用する液晶表示パネルに関し、例えば各画素が表示データを保持するスタティックＲＡＭを持つ液晶表示パネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話やポケットベルのような携帯端末は、従来において数字や文字などの単純なキャラクタ画像を表示できる程度の表示パネルしか持たなかった。この用途の表示パネルは一般に小型軽量で薄く低消費電力である必要があるが、近年の情報技術（Information Technology）の飛躍的な発展に伴い、高精細なカラーグラフィック画像も表示できることが表示パネルに要求されている。
【０００３】
この要求を満足する表示パネルとしては、反射型アクティブマトリクス液晶表示パネルが有力視され、一部の携帯端末で実用化もされている。この液晶表示パネルは外光を反射して光学変調することにより画像を表示し、内部光源を必要としない構成である。この構成は、内部光源からの光を透過させるために生じる制約を受けずに画素構造の高精細化を実現できるが、画像の見やすさが日中の屋外に比べて夜間の暗闇で著しく低下してしまうという欠点を有する。この欠点は、例えば透明な面光源を表示面側に配置したフロントライト方式を採用することにより画素構造の変更を必要とせずに改善できる。この場合、面光源は外光の照度を補う補助的な内部光源として使用される。しかしながら、このフロントライト方式は面光源光を全画素に均等に照射するために透明樹脂の精密なパターニングを必要とすることからコスト高であり、この透明樹脂を透過した反射光による表示画像の品質に関して、輝度の低下、像のにじみ、奥行感の増大のような課題を伴う。
【０００４】
また、特開平１１−３１６３８２号公報は画像を表示するために透過光および反射光を併用する液晶表示パネルを開示する。この表示パネルでは、図８に示すように、各画素が外光を反射する反射領域ＲＡおよびバックライトＢＬからの光を透過する透過領域ＴＡを有する。反射領域は金属材料の画素電極ＲＥにより得られ、透過領域はこの画素電極ＲＥの中央に欠落部として配置される開口内に形成されるＩＴＯの透明画素電極ＴＥにより得られる。日中の屋内のような明るい照明環境の場合、画像は画素電極ＲＥで反射された反射光を用いて表示される。他方、夜間の暗闇のような暗い照明環境の場合、画像は画素電極で反射された反射光に加えて透明画素電極ＴＥを透過した透過光を用いて表示される。ここで、バックライトＢＬは外光の照度を補う補助的な内部光源となるが、表示パネルはバックライトＢＬからの光を透過させるために構造的な制約を受け易い。
【０００５】
従来、携帯端末用液晶表示パネルの低消費電力化を促進するＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）技術が知られる。このＳＲＡＭ技術では、各画素が駆動回路からポリシリコン薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor）を介して供給される表示データを保持するＳＲＡＭを構成する配線構造を持つ。例えば静止画像を表示する場合には、表示データの更新が必要とされない。このため、ＳＲＡＭが駆動回路からの表示データを保持した後に駆動回路の出力動作を停止させて電力消費の低減を図ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図９はこのＳＲＡＭ技術が図８に示す液晶表示パネルに適用された例を示す。この場合、ＳＲＡＭ配線は近年実用化されたポリシリコンＴＦＴプロセスにより信号線ＸＬ、走査線ＹＬ、および画素用薄膜トランジスタＳＷの配線と一緒に形成され、これら配線と同様に不透明な金属材料で構成される。ＳＲＡＭ配線の占有率は画素面積に対して高いことから、透明画素電極ＴＥを透過する透過光を遮り、透過光の有効透過面積を透明画素電極ＴＥの面積に対して著しく低下させる。このため、所望の輝度を得るためにバックライトＢＬの輝度を高める必要が生じ、これが液晶表示パネルの電力消費を逆に増大させる結果となる。この問題は反射光および透過光を併用する液晶表示パネルにＳＲＡＭ技術を適用することを困難にしている。
【０００７】
本発明の目的は、上述の問題に鑑み、反射光および透過光を併用する表示方式において遮光性のＳＲＡＭ配線等による光利用効率の低下を防止できる液晶表示パネルを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、光透過性の第１および第２電極基板と、前記第１および第２電極基板間に挟持され液晶分子配列が前記第１および第２電極基板から制御される液晶層とを備え、前記第１電極基板は前記液晶層に電界を印加する電極、前記液晶層に向かって前記第１電極基板の裏側から入射する光を透過する間隙を有する遮光性配線部、および前記遮光性配線部の間隙に重ならないように配置され前記第２電極基板側から前記液晶層を介して入射する光を反射する反射板を含み、さらに前記第１電極基板は前記電極のスイッチング素子として形成される薄膜トランジスタ含み、前記電極は前記遮光性配線部よりも液晶層側に配置される透明電極であり、前記遮光性配線部は前記薄膜トランジスタおよび前記透明電極間に接続されるスタティックＲＡＭを構成するＳＲＡＭ配線層を有し、前記反射板は前記ＳＲＡＭ配線層、前記ＳＲＡＭ配線層上に形成される反射材層、および前記透明電極上に形成される反射材層の少なくとも一つを含む液晶表示パネルが提供される。
【０００９】
この液晶表示パネルでは、反射板が遮光性配線部の間隙に重ならないように配置され、第２基板側から液晶層を介して入射する光を反射する。この場合、遮光性配線部の間隙が何処にあっても、この間隙の透過光が反射板によって遮られることがない。すなわち、透過光の有効透過面積が遮光性配線部の配置に依存しないため、光利用効率の低下が防止される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態に係る液晶表示パネルについて添付図面を参照して説明する。この液晶表示パネルは透過光および反射光を併用して画像を表示するように構成される。
【００１１】
図１はこの液晶表示パネルの部分的な断面構造を示す。図１に示すように、この液晶表示パネルは光透過性の第１電極基板であるアレイ基板ＡＲ、光透過性の第２電極基板である対向基板ＣＴ、これら基板ＡＲおよびＣＴ間に液晶組成物のセルとして挟持され液晶分子配列がこれら基板ＡＲおよびＣＴから制御される液晶層ＬＱ、およびアレイ基板ＡＲの裏側に補助的な内部光源として配置されるバックライトＢＬを備える。
【００１２】
アレイ基板ＡＲは透明絶縁基板Ｇ１、マトリクス状に配置される各々電界を液晶層ＬＱに印加する複数の透明画素電極１、これら透明画素電極１の行に沿って配置される複数の走査線２、これら透明画素電極１の列に沿って配置される複数の信号線３、各々対応走査線２および対応信号線３の交差位置近傍に画素用スイッチング素子として配置される複数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）４、各々対応薄膜トランジスタ４および対応画素電極１間に接続されるスタティックＲＡＭを構成する複数のＳＲＡＭ配線層５、複数の画素電極１を覆う配向膜Ａ１、透明絶縁基板Ｇ１に貼り付けられる1/4位相差板ＲＴ１、および1/4位相差板ＲＴ１に貼り付けられる直線偏光板ＰＬ１を含む。他方、対向基板ＣＴは透明絶縁基板Ｇ２、複数の画素電極１の列に対向するストライプ状のカラーフィルタＦＬ、各画素電極１の周囲領域から漏れる光を遮る遮光層ＢＭ、これらカラーフィルタＦＬおよび遮光層ＢＭを覆って複数の画素電極１に対向する透明対向電極１１、この透明対向電極１１を覆う配向膜Ａ２、裏面側で透明絶縁基板Ｇ２を覆って光を拡散する光拡散層１２、この光拡散層１２に貼り付けられる1/4位相差板ＲＴ２、および1/4位相差板ＲＴ２に貼り付けられる直線偏光板ＰＬ１を含む。
【００１３】
この液晶表示パネルでは、各薄膜トランジスタ４が対応走査線２から供給される走査パルスに応答して導通し、対応信号線３上の表示データを対応スタティックＲＡＭに供給する。このスタティックＲＡＭはこの表示データを保持しこの表示データに対応する画素電位を対応画素電極１に印加する。この画素電極１に対応する液晶層ＬＱの画素領域では、液晶分子配列が画素電位と対向電極１１の電位との電位差に依存した電界により制御され、画素領域の透過率がこの液晶分子配列に基づいて設定される。
【００１４】
アレイ基板ＡＲにおいて、薄膜トランジスタ４は例えば多結晶シリコン、アモルファスシリコン、または単結晶シリコンを用いて形成される。ＳＲＡＭ配線層５は走査線２および信号線３のような薄膜トランジスタ用制御配線層Ｗと共に遮光性配線部ＳＬを構成し、画素電極１は遮光性配線部ＳＬよりも液晶層ＬＱ側に配置される。制御配線層ＷおよびＳＲＡＭ配線層５相互の間隙は液晶層ＬＱに向かってアレイ基板ＡＬの裏側から入射する光を透過する遮光性配線部ＳＬの間隙ＧＰを構成する。また、ＳＲＡＭ配線層５および制御配線層Ｗの表面は遮光性配線部ＳＬの間隙ＧＰに重ならないように配置され対向基板ＣＴ側から液晶層ＬＱを介して入射する光を反射する反射板を構成する。ＳＲＡＭ配線層５および制御配線層Ｗは例えばアルミニウムである同一の金属材料で構成され、これにより反射板が入射光を４０％以上の割合で反射する反射特性を持つ。走査線２および信号線３はＳＲＡＭ配線層５の一部と一緒に透明絶縁基板Ｇ１上に形成され、層間絶縁膜６により覆われる。薄膜トランジスタ４はＳＲＡＭ配線層５の他部と一緒にこの層間絶縁膜６上に形成され、有機絶縁膜７により覆われる。画素電極１はこの有機絶縁膜７上に形成されるＩＴＯの導電層である。
【００１５】
ここで、上述の液晶表示パネルの表示動作を説明する。この液晶表示パネルは電圧が画素電極１および対向電極１１から液晶層ＬＱに印加されない状態で明表示となり、電圧が画素電極１および対向電極１１から液晶層ＬＱに印加された状態で暗表示となる。
【００１６】
外光を用いた明表示の場合、外光が対向基板ＣＴ側の直線偏光板ＰＬ２および1/4位相差板ＲＴ２を通過して円偏光で液晶層ＬＱに入射すると、この入射光がこの液晶層ＬＱから直線偏光で出射し遮光性配線部ＳＬである反射板で反射される。液晶層ＬＱの厚さはちょうど1/4位相差板ＲＴ２と同等の効果を生じる厚さに設定されている。このため、反射光は1/4位相差板ＲＴ２で直線偏光板ＰＬ２の偏光軸に平行な直線偏光となる円偏光で液晶層ＬＱから出射するため、1/4位相差板ＲＴ２の通過後に直線偏光板ＰＬ２を通過する。これに対し外光を用いた暗表示の場合、外光が直線偏光板ＰＬ２および1/4位相差板ＲＴ２を通過して円偏光で液晶層ＬＱに入射すると、この入射光の位相が液晶層ＬＱで変化せずに遮光性配線部ＳＬである反射板で反射される。この反射光は1/4位相差板ＲＴ２で直線偏光板ＰＬ２の偏光軸に直交する直線偏光となる円偏光で液晶層ＬＱから出射するため、1/4位相差板ＲＴ２の通過後に直線偏光板ＰＬ２で遮られる。
【００１７】
また、バックライト光を用いた明表示の場合、バックライト光が直線偏光板ＰＬ１および1/4位相差板ＲＴ１を通過して円偏光で遮光性配線部ＳＬに入射すると、この入射光が遮光性配線部ＳＬの間隙ＧＰを透過光として通過して液晶層ＬＱから直線偏光で出射する。この透過光は1/4位相差板ＲＴ２で円偏光となり、直線偏光板ＰＬ２を通過する。これに対しバックライト光を用いた暗表示の場合、バックライト光が直線偏光板ＰＬ１および1/4位相差板ＲＴ１を通過して円偏光で遮光性配線部ＳＬに入射すると、この入射光が遮光性配線部ＳＬの間隙ＧＰを透過光として通過して位相変化せずに液晶層ＬＱから出射する。この透過光は1/4位相差板ＲＴ２で直線偏光板ＰＬ２の偏光軸に直交する直線偏光となるため、直線偏光板ＰＬ２で遮られる。
【００１８】
上述のように第１実施形態の液晶表示パネルでは、アレイ基板ＡＲが薄膜トランジスタ４および画素電極１間に接続されるスタティックＲＡＭを構成するＳＲＡＭ配線層５を有する。スタティックＲＡＭは信号線２から薄膜トランジスタ４を介して供給される表示データを継続的に保持できるため、静止画像の表示において電力消費の大幅な低減を図ることができる。また、このＳＲＡＭ配線層５は制御配線層Ｗと共に遮光性配線部ＳＬを構成し、液晶層ＬＱに向かってアレイ基板ＡＲの裏側から入射する光を透過する間隙ＧＰを有する。特に、この遮光性配線部ＳＬは対向基板ＣＴ側から液晶層ＬＱを介して入射する光を反射する反射板を構成するため、遮光性配線部ＳＬの間隙ＧＰが何処にあっても、この反射板が隙間ＧＰに重なることがない。すなわち、透過光の有効透過面積が遮光性配線部ＳＬの配置に依存しないため、光利用効率の低下が防止される。具体的には、図９に示す液晶表示パネルの約３倍の透過率が得られた。また、ＳＲＡＭ配線層５および制御配線層Ｗの金属材料は同一であるため、ＳＲＡＭ配線層５の一部を走査線２および信号線３と一緒に透明絶縁基板Ｇ１上に形成し、ＳＲＡＭ配線層５の他部を薄膜トランジスタ４と一緒に層間絶縁膜６上に形成することができる。さらに、反射光の視野角依存性が対向基板ＣＴ側に形成される光拡散層１２により緩和される。この構成は、反射板に起伏を持たせることが遮光性配線部ＳＬの配線パターンまたは金属材料特性から困難な状況にも対処できる。
【００１９】
図２は本発明の第２実施形態に係る液晶表示パネルの部分的な断面構造を示す。この液晶表示パネルは以下に説明する構成を除いて第１実施形態に係る液晶表示パネルと同様に構成される。図２では、図１と同様な部分を同一参照符号で表し、その説明を省略する。
【００２０】
この液晶表示パネルは、層間絶縁膜６上に形成されたＳＲＡＭ配線層５に積層される反射材層８をさらに有する。反射材層８は例えば銀を主成分とした高反射金属で構成される。反射材層８、制御配線層Ｗ、および透明絶縁基板Ｇ１上のＳＲＡＭ配線層５は入射光を８０％以上の割合で反射する反射特性を持つ反射板を協力して構成する。この結果、図１に示す液晶表示パネルを基準にして反射光による表示画像の明るさを５０％以上改善することができた。ここで、高反射金属は銀を主成分にすることに限定されず、例えば安価なアルミニウムを主成分とすることに置き換えられてもよい。
【００２１】
図３は本発明の第３実施形態に係る液晶表示パネルの部分的な断面構造を示す。この液晶表示パネルは以下に説明する構成を除いて第１実施形態に係る液晶表示パネルと同様に構成される。図３では、図１と同様な部分を同一参照符号で表し、その説明を省略する。
【００２２】
この液晶表示パネルは、層間絶縁膜６および有機絶縁膜７上にそれぞれ形成されたＳＲＡＭ配線層５に積層される反射材層９をさらに有する。この反射材層９は例えばモリブデンとタングステンの合金を主成分とした高融点金属で構成され、制御配線層Ｗと協力して反射板を構成する。反射材層９は図２に示す反射材層８のように反射光による表示画像の明るさを改善するのではなく、ＳＲＡＭ配線層５の金属材料に対して反射板の信頼性を改善するために用いられる。ここで、高融点金属はモリブデンとタングステンの合金を主成分とすることに限定されず、例えばモリブデン単体、タングステン単体を主成分とすることに置き換えられてもよい。
【００２３】
図４は本発明の第４実施形態に係る液晶表示パネルの部分的な断面構造を示す。この液晶表示パネルは以下に説明する構成を除いて第１実施形態に係る液晶表示パネルと同様に構成される。図４では、図１と同様な部分を同一参照符号で表し、その説明を省略する。
【００２４】
この液晶表示パネルは、ＩＴＯの透明画素電極１上に形成された２層構造の反射材層１０をさらに有する。すなわち、反射材層１０は画素電極１に接合する下部金属層１０Ａ、および下部金属層１０Ａに接合する上部金属層１０Ｂにより構成される。下部金属層１０Ａは例えばモリブデンの高融点金属で構成され、上部金属層１０Ｂは例えばアルミニウムを主成分とした高反射金属で構成される。反射材層１０は主にＳＲＡＭ配線層５に重なるようにして配置され、反射材層１０の総面積をＳＲＡＭ配線層５の総面積の６０％以上に設定する。
【００２５】
上述の構成では、反射材層１０が透明画素電極１よりも液晶層ＬＱ側に配置されるため、上部金属層１０Ｂで反射された光の減衰を緩和する。また、下部金属層１０Ａのモリブデンが画素電極１のＩＴＯおよび上部金属層１０Ｂのアルミニウム間の接合性を向上する。従って、透明画素電極１の電極材料に対して反射板の信頼性を維持して反射光による表示画像の明るさをさらに改善することができる。図２に示す液晶表示パネルを基準にすると、明るさが３０％程度改善された。また、反射材層１０は例えば島状または帯状のパターンで透明画素電極上に形成される。ここで、バックライトＢＬからの光を透過する隙間ＧＰに重ならないようにすることは必要であるが、ＳＲＡＭ配線層５の周辺構造による制約をほとんど受けないため、図２および図３に示す実施形態の反射材層８，９よりもパターンの自由度が高く、このパターンを光学的に最適化する設計が容易になる。
【００２６】
尚、反射材層１０は透明画素電極１上において上述の２層構造を持つことが好ましいが、例えばアルミニウムを主成分とした高反射金属の単層構造であっても構わない。さらに、液晶表示パネルは有機絶縁膜７上に上部金属層１０Ｂ、下部金属層１０Ａ、上部金属層１０Ｂ、透明画素電極１を順次積層することにより透明画素電極１を反射材層１０および液晶層ＬＱ間に配置した構造であっても構わない。
【００２７】
図５は本発明の第５実施形態に係る液晶表示パネルの部分的な断面構造を示す。この液晶表示パネルは以下に説明する構成を除いて第４実施形態に係る液晶表示パネルと同様に構成される。図５では、図４と同様な部分を同一参照符号で表し、その説明を省略する。
【００２８】
この液晶表示パネルは、図５に示すようにアレイ基板ＡＲ側に配置されるストライプ状のカラーフィルタＦＬ’を有する。この液晶パネルでは、図４に示すカラーフィルタＦＬが対向基板ＣＴから削除され、図４に示す有機絶縁膜７がこのカラーフィルタＦＬ’に置き換えられる。このため、有機絶縁膜７の形成工程がアレイ基板ＡＲの製造において不要となる。また、カラーフィルタＦＬ’は図４に示すカラーフィルタＦＬと同様にストライプ状であり、各列の画素電極１はこのカラーフィルタＦＬ’上に直接形成される。このため、カラーフィルタＦＬ’と画素電極１との位置合せマージンを低減できる。従って、図１に示す実施形態よりも低コストで高精細な液晶表示パネルを得ることが可能となる。
【００２９】
図６は本発明の第６実施形態に係る液晶表示パネルの部分的な断面構造を示す。この液晶表示パネルは以下に説明する構成を除いて第４実施形態に係る液晶表示パネルと同様に構成される。図６では、図４と同様な部分を同一参照符号で表し、その説明を省略する。
【００３０】
この液晶表示パネルは、図６に示すように対向基板ＣＴ側に配置されるカラーフィルタＦＬに加えて、アレイ基板ＡＲに形成されるストライプ状のカラーフィルタＦＬ’を有する。このカラーフィルタＦＬ’は図５に示す第５実施形態と同様の構造である。
【００３１】
一般に、色純度はカラーフィルタの厚さを増大することにより増大し、明るさはカラーフィルタの厚さを増大することにより低下する。すなわち、色純度と明るさとはトレードオフの関係にある。図１から図４に示す液晶表示パネルでは、単一のカラーフィルタＦＬが対向基板ＣＴ側に配置される。この構成で画像を表示する場合、外光はこのカラーフィルタＦＬを通過して反射板に入射し、反射光として再びカラーフィルタＦＬを通過して出射する。これに対して、バックライト光は遮光性配線部ＳＬの間隙ＧＰに入射し、透過光としてカラーフィルタＦＬを通過して出射する。すなわち、反射画像はカラーフィルタＦＬを２回通過した反射光により表示され、透過画像はカラーフィルタＦＬを１回通過した透過光により表示される。このため、反射画像の明るさおよび色純度を最適化すると、透過画像の色品位が色純度の不足により低下するという問題を生じる。しかし、図６に示すように、カラーフィルタＦＬが対向基板ＣＴ側に配置され、カラーフィルタＦＬ’がアレイ基板ＡＲ側に配置される場合には、反射画像がカラーフィルタＦＬを２回通過した反射光により表示され、透過画像はカラーフィルタＦＬ’およびカラーフィルタＦＬをそれぞれ１回ずつ合計２回通過した透過光により表示される。ここで、カラーフィルタＦＬ’およびカラーフィルタＦＬの分光特性は、反射画像および透過画像の色純度と明るさのバランスを考慮して最適化することが可能である。このため、反射画像の色純度を維持しながら、第３から第５実施形態を基準にして５０％程度透過画像の色純度を改善できた。
【００３２】
尚、本発明は上述の実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で様々に変形可能である。例えば図１に示す透明画素電極１は図７に示すようにＳＲＡＭ配線層５の間隙に重ならないように配置される金属材料の反射画素電極１に変更してもよい。この場合、反射画素電極１は対向基板ＣＴ側から液晶層ＬＱを介して入射する光を反射する反射板を構成する一方で液晶層ＬＱに電界を印加する。このような構成でも、アレイ基板ＡＲの裏側から入射しＳＲＡＭ配線層５の間隙を透過する光の有効透過面積を最適化できる。また、図７に示す反射画素電極１が光を散乱させる起伏を持つように構成されるため、図１に示す拡散層１２を対向基板ＣＴ側において省略できる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、反射光および透過光を併用する表示方式において遮光性のＳＲＡＭ配線等による光利用効率の低下を防止できるを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液晶表示パネルの部分的な断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る液晶表示パネルの部分的な断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る液晶表示パネルの部分的な断面図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る液晶表示パネルの部分的な断面図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係る液晶表示パネルの部分的な断面図である。
【図６】本発明の第６実施形態に係る液晶表示パネルの部分的な断面図である。
【図７】図１に示す画素電極１の変形例を示す断面図である。
【図８】透過光および反射光を併用する従来の液晶表示パネルの部分的な断面図である。
【図９】図８に示す液晶表示パネルにＳＲＡＭ技術を適用した例を示す断面図である。
【符号の説明】
ＡＲ…アレイ基板
ＣＴ…対向基板
ＬＱ…液晶層
ＳＬ…遮光性配線部
ＧＰ…間隙
ＢＬ…バックライト
Ｗ…制御配線層
ＦＬ，ＦＬ’…カラーフィルタ
１…透明画素電極
５…ＳＲＡＭ配線層
８，９，１０…反射材層
１２…光拡散層
Claims (12)
- 光透過性の第１および第２電極基板と、前記第１および第２電極基板間に挟持され液晶分子配列が前記第１および第２電極基板から制御される液晶層とを備え、
前記第１電極基板は前記液晶層に電界を印加する電極、前記液晶層に向かって前記第１電極基板の裏側から入射する光を透過する間隙を有する遮光性配線部、および前記遮光性配線部の間隙に重ならないように配置され前記第２電極基板側から前記液晶層を介して入射する光を反射する反射板を含み、
さらに前記第１電極基板は前記電極のスイッチング素子として形成される薄膜トランジスタ含み、前記電極は前記遮光性配線部よりも液晶層側に配置される透明電極であり、前記遮光性配線部は前記薄膜トランジスタおよび前記透明電極間に接続されるスタティックＲＡＭを構成するＳＲＡＭ配線層を有し、
前記反射板は前記ＳＲＡＭ配線層、前記ＳＲＡＭ配線層上に形成される反射材層、および前記透明電極上に形成される反射材層の少なくとも一つを含むことを特徴とする液晶表示パネル。 - 前記反射材層の総面積は前記ＳＲＡＭ配線層の総面積の６０％以上に設定されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
- 前記遮光性配線部はさらに前記薄膜トランジスタ用の制御配線層を有し、前記ＳＲＡＭ配線層の少なくとも一部は前記制御配線層と同一金属材料で構成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
- 前記反射材層は高反射金属、高融点金属、および高反射金属と高融点金属との組み合わせのいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
- 前記高反射金属はアルミニウムおよび銀のいずれかを主成分とすることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示パネル。
- 前記高融点金属はモリブデン、タングステン、およびモリブデンとタングステンとの合金のいずれかを主成分とすることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示パネル。
- 前記反射板は入射光を４０％以上の割合で反射する反射特性を持つことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
- 前記反射板は入射光を８０％以上の割合で反射する反射特性を持つことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
- 前記第２電極基板は光を拡散する光拡散層を含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
- 前記反射板は光を散乱させる起伏を持つことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
- 前記第１および第２電極基板の少なくとも一方はさらにカラーフィルタを含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
- 前記第１電極基板はさらに前記遮光性配線部を覆い前記透明電極の下地となるカラーフィルタを含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
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| JP4101533B2 (ja) * | 2002-03-01 | 2008-06-18 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半透過型の液晶表示装置の作製方法 |
| JP4520120B2 (ja) * | 2002-09-24 | 2010-08-04 | シャープ株式会社 | 白黒液晶表示装置およびその製造方法 |
| JP2004325838A (ja) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 表示装置 |
| TWI255375B (en) * | 2003-04-25 | 2006-05-21 | Sanyo Electric Co | Display device |
| KR101064185B1 (ko) * | 2004-02-05 | 2011-09-14 | 삼성전자주식회사 | 어레이 기판 및 이의 제조 방법과, 이를 갖는 액정 표시장치 |
| CN100504553C (zh) | 2004-02-06 | 2009-06-24 | 三星电子株式会社 | 薄膜晶体管阵列面板及包括该薄膜晶体管阵列面板的液晶显示器 |
| JP4628693B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2011-02-09 | 富士通株式会社 | 液晶表示装置用基板及びその製造方法並びにそれを備えた液晶表示装置 |
| KR101192753B1 (ko) * | 2005-12-29 | 2012-10-18 | 엘지디스플레이 주식회사 | 반투과형 액정표시소자 및 이의 제조방법 |
| JP2007206557A (ja) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd | 液晶表示装置 |
| KR101282323B1 (ko) * | 2006-10-26 | 2013-07-04 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정 표시 장치 |
| WO2011081041A1 (en) | 2009-12-28 | 2011-07-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing the semiconductor device |
| KR20120125859A (ko) * | 2011-05-09 | 2012-11-19 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 제조 방법 |
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Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH06102530A (ja) * | 1992-09-18 | 1994-04-15 | Sharp Corp | 液晶表示装置 |
| JP3630489B2 (ja) * | 1995-02-16 | 2005-03-16 | 株式会社東芝 | 液晶表示装置 |
| JPH10104604A (ja) * | 1996-09-26 | 1998-04-24 | Canon Inc | カラー液晶装置 |
| TW556013B (en) * | 1998-01-30 | 2003-10-01 | Seiko Epson Corp | Electro-optical apparatus, method of producing the same and electronic apparatus |
| JP2000292808A (ja) * | 1999-04-06 | 2000-10-20 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| JP3988313B2 (ja) * | 1999-05-25 | 2007-10-10 | カシオ計算機株式会社 | 液晶表示装置 |
| JP3767255B2 (ja) * | 1999-07-16 | 2006-04-19 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶装置及び電子機器 |
| JP4144829B2 (ja) * | 1999-12-27 | 2008-09-03 | 日東電工株式会社 | 反射・透過両用型液晶表示装置 |
| JP2001264745A (ja) * | 2000-03-23 | 2001-09-26 | Seiko Epson Corp | 液晶装置及び電子機器 |
| JP2002182226A (ja) * | 2000-12-12 | 2002-06-26 | Seiko Epson Corp | 液晶装置及びこれを用いた電子機器 |
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