JP5770078B2 - 表示装置、及び、電子機器 - Google Patents
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Description
複数の画素が配列され、前記画素はそれぞれ複数の副画素を有する表示装置であって、
前記副画素は、
第1の駆動回路及び第2の駆動回路を含み、基板上に形成された回路部と、
前記回路部が形成された前記基板上に順に積層された第1の平坦化膜及び第2の平坦化膜と、
前記第2の平坦化膜の上に分離して設けられた第1の電極、第2の電極、及び第3の電極を含み、
前記第1の平坦化膜と前記第2の平坦化膜との間に形成され、前記第1の電極と前記第2の電極とを電気的に接続する第1の金属配線と、
前記第1の平坦化膜と前記第2の平坦化膜との間に形成され、前記第3の電極と電気的に接続された第2の金属配線とを備え、
前記第1の電極と前記第2の電極とが、前記第3の電極を挟んで設けられており、
前記第1の駆動回路は、前記第1の金属配線を介して前記第1の電極及び前記第2の電極と電気的に接続され、前記第2の駆動回路は、前記第2の金属配線を介して前記第3の電極と電気的に接続されている画素構造を有し、
前記第1の電極と前記第2の電極との合計面積と、前記第3の電極の面積との組み合わせによって階調を表示する面積階調を行う。
1.実施形態に係る表示装置
1−1.システム構成について
1−2.MIPの画素構成について
1−3.画素データの書き換えについて
1−4.面積階調法について
1−5.実施形態に係る画素構造について
1−6.鏡面反射について
1−7.実施形態に係る画素アレイ基板構造について
2.変形例
3.電子機器
4.本開示の構成
図1は、本開示の一実施形態に係る表示装置のシステム構成の一例を示すブロック図である。ここでは、一例として、画素毎にデータを記憶可能なメモリを持つ、所謂、MIP(Memory In Pixel)方式の反射型液晶表示装置(LCD;Liquid Crystal Display)を例に挙げて説明するものとする。
先ず、本実施形態に係るMIP方式の反射型液晶表示装置のシステム構成について、図1を用いて説明する。
LCDモジュール10において、TFT回路部2は、画素アレイ部21、垂直駆動部22A,22B、及び、水平駆動部23を有する構成となっている。尚、ここでは、TFT回路部2について、当該TFT回路部2が持つ必要最低限の機能をブロック図化して示しているに過ぎず、TFT回路部2としてはこの構成のものに限られない。
図1において、ドライバIC3は、デコーダ31、バッファメモリ(メモリ部)32、書き換え判別回路33、エリアメモリ34、レジスタ35、制御部36、及び、出力回路37を有し、先述したように、TFT回路部2と同じ透明基板1上にCOG実装されている。尚、ここでは、ドライバIC3について、当該ドライバIC3が持つ必要最低限の機能をブロック図化して示しているに過ぎず、ドライバIC3としてはこの構成のものに限られない。
続いて、メモリ内蔵の画素(MIPの画素)4の回路構成の詳細について説明する。図3は、MIPの画素4の回路構成の一例を示すブロック図である。
ところで、MIP方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置10を搭載した電子機器において、表示画面を部分的に、即ち、表示画面の一部だけを書き換えたい、というニーズがある。これに対し、従来のシステムでは、垂直同期信号Vsync 等の同期信号(以下、単に「垂直同期信号Vsync」と記述する)に同期させた形で定期的に(例えば、60Hzの周期毎に)ドライバIC3から画素4のデータを書き換える構成が採られていた。
ところで、本実施形態に係る液晶表示装置10は、画素メモリの多ビットカラー化を実現するために面積階調法を採用している。具体的には、画素4の表示領域となる画素電極を、面積的に重み付けした複数の副画素(サブピクセル)電極に分割する面積階調法を用いている。そして、ラッチ部44の保持電位によって選択された画素電位を面積的に重み付けした副画素電極に通電し、重み付けした面積の組み合わせによって階調表示を行うようにする。
そこで、本実施形態では、面積階調法を採用した画素4を、例えば、3分割画素構造にするに当って、以下のような画素構造とする。
図9は、面積階調法を採用した3分割画素の実施例1に係る画素構造についての説明図であり、(A)は3つの副画素電極を示す平面図であり、(B)は(A)のX−X´線に沿った矢視断面図である。図9において、図7及び図8と同等部位には同一符号を付して示している。ここでは、TFT回路部2の基板及び当該基板上に形成されるTFT回路については図示を省略している。
図10は、実施例1の変形例に係る画素構造についての説明図であり、図9と同等部位には同一符号を付して示している。図10において、(A)は3つの副画素電極を示す平面図であり、(B)は(A)のY−Y´線に沿った矢視断面図である。
前にも述べたように、面積階調でVA(垂直配向)モードにしようとすると、液晶分子に対する電圧のかかり方が、電極形状や電極サイズなどによって変わるため、良好に液晶配向させることが難しい。また、副画素電極(反射電極)の面積比が反射率比になるとは限らないので階調設計が難しい。これらの点に鑑みて為されたのが、以下に説明する実施例2に係る画素構造である。
ところで、反射型液晶表示装置、好ましくは、前方散乱フィルム(調光フィルム)を用いた反射型液晶表示装置において、反射板(反射電極)である副画素電極45,46A,46Bは鏡面反射を理想とする。しかしながら、一般的な液晶表示装置では、駆動回路として形成される配線、即ち、図2のTFT回路部2の特に画素アレイ部21の配線の凹凸上に平坦化膜を形成し、その上に反射電極を形成することになる。
・回路の配線の凹凸による残留表面粗さ。
・反射電極直下の配線による凹凸。
・画素電極とのコンタクト部とその周りのテーパー領域。
などが散乱要因となって反射率、コントラストを劣化させることになる。
そこで、本実施形態では、反射型液晶表示装置において、面積階調を適用するに当たって、画素アレイ基板(TFTアレイ基板)構造について以下のような構造とする。
図13は、実施形態に係る画素アレイ基板構造の具体的な構造の一例を示す要部の断面図である。
続いて、実施形態に係る画素アレイ基板構造の製造方法について、図14のフローチャートを用いて説明する。
次に、第1,第2の平坦化膜74(51),77(52)の材料、より詳しくは、2層構造に適した平坦化膜74,77の材料について説明する。
上記実施形態では、液晶表示装置に適用した場合を例に挙げて説明したが、本開示は、副画素電極の各中心部にVAP(配向因子)を設ける、という技術的事項以外の技術的事項については、VA方式の液晶表示装置、さらには、一般の液晶表示装置への適用に限られるものではない。すなわち、本開示は、液晶表示装置全般のみならず、画素の電気光学素子(発光素子)として、有機EL(electro luminescence)素子、無機EL素子、LED素子、半導体レーザー素子などを用いた表示装置全般に対して適用可能である。
以上説明した本開示の表示装置は、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置として用いることが可能である。一例として、図21〜図23に示す様々な電子機器、例えば、デジタルカメラやビデオカメラの表示装置、携帯電話機、PDA(Personal Digital Assistant)、電子書籍等の携帯端末装置などの表示装置として用いることが可能である。
尚、本開示は以下のような構成を採ることができる。
(1)回路部が形成された基板上に順に積層された第1,第2の平坦化膜と、
前記第1,第2の平坦化膜間に形成され、前記第2の平坦化膜上に分離して設けられた2つの電極を電気的に接続する金属配線と
を備える画素構造。
(2)前記2つの電極は、他の電極との面積の組み合わせによって階調を表示する面積階調を行う
前記(1)に記載の画素構造。
(3)前記面積階調において、各ビットの重心の位置が揃っている
前記(2)に記載の画素構造。
(4)前記2つの電極は、他の1つの電極との面積の組み合わせによって2:1の面積階調を行う
前記(2)または前記(3)に記載の画素構造。
(5)前記2つの電極及び前記他の1つの電極の各大きさが等しい
前記(4)に記載の画素構造。
(6)前記2つの電極は、前記他の1つの電極を挟んで設けられている
前記(5)に記載の画素構造。
(7)前記2つの電極は、複数本の金属配線によって電気的に接続されている
前記(1)から前記(6)のいずれか1項に記載の画素構造。
(8)前記回路部は、前記2つの電極を同時に駆動する1つの駆動回路と、前記他の1つの電極を駆動する他の1つの駆動回路とを画素毎に有する
前記(4)から前記(6)のいずれか1項に記載の画素構造。
(9)前記第1の平坦化膜は、前記1つの駆動回路と前記金属配線とを電気的に接続する第1のコンタクト部を含み、
前記第2の平坦化膜は、前記2つの電極と前記金属配線とを電気的に接続する第2のコンタクト部を含む
前記(8)に記載の画素構造。
(10)前記第2のコンタクト部は、前記第1のコンタクト部と平面視で異なる位置に設けられている
前記(9)に記載の画素構造。
(11)前記第2のコンタクト部は、前記第2の平坦化膜における前記2つの電極の中心位置に対応する部位に設けられている
前記(10)に記載の画素構造。
(12)前記回路部は、データを保持するメモリを画素毎に有する
前記(1)から前記(11)のいずれか1項に記載の画素構造。
(13)無電界時に液晶分子が基板に対してほぼ垂直になる垂直配向モードを採用する画素構造であり、
前記2つの電極及び前記他の1つの電極の各中心部に、垂直配向を制御する配向因子を有する
前記(5)に記載の画素構造。
(14)前記第2の平坦化膜は、前記2つの電極の中心位置に対応する部位、及び、前記他の1つの電極の中心位置に対応する部位にそれぞれコンタクト部を有する
前記(13)に記載の画素構造。
(15)前記コンタクト部を前記配向因子として用いる
前記(14)に記載の画素構造。
(16)回路部が形成された基板上に順に積層された第1,第2の平坦化膜と、
前記第1,第2の平坦化膜間に形成され、前記第2の平坦化膜上に分離して設けられた2つの電極を電気的に接続する金属配線と
を備える画素構造を持つ画素が配置されてなる
表示装置。
(17)回路部が形成された基板上に順に積層された第1,第2の平坦化膜と、
前記第1,第2の平坦化膜間に形成され、前記第2の平坦化膜上に分離して設けられた2つの電極を電気的に接続する金属配線と
を備える画素構造を持つ画素が配置されてなる
表示装置を有する電子機器。
Claims (14)
- 複数の画素が配列され、前記画素はそれぞれ複数の副画素を有する表示装置であって、
前記副画素は、
第1の駆動回路及び第2の駆動回路を含み、基板上に形成された回路部と、
前記回路部が形成された前記基板上に順に積層された第1の平坦化膜及び第2の平坦化膜と、
前記第2の平坦化膜の上に分離して設けられた第1の電極、第2の電極、及び第3の電極を含み、
前記第1の平坦化膜と前記第2の平坦化膜との間に形成され、前記第1の電極と前記第2の電極とを電気的に接続する第1の金属配線と、
前記第1の平坦化膜と前記第2の平坦化膜との間に形成され、前記第3の電極と電気的に接続された第2の金属配線とを備え、
前記第1の電極と前記第2の電極とが、前記第3の電極を挟んで設けられており、
前記第1の駆動回路は、前記第1の金属配線を介して前記第1の電極及び前記第2の電極と電気的に接続され、前記第2の駆動回路は、前記第2の金属配線を介して前記第3の電極と電気的に接続されている画素構造を有し、
前記第1の電極と前記第2の電極との合計面積と、前記第3の電極の面積との組み合わせによって階調を表示する面積階調を行う表示装置。 - 前記第1の金属配線は、平面視で前記第3の電極と重複する位置に形成されている請求項1に記載の表示装置。
- 前記第1の平坦化膜は、前記第1の駆動回路と前記第1の金属配線とを電気的に接続する第1のコンタクト部を含み、
前記第2の平坦化膜は、前記第1の電極と前記第1の金属配線、及び前記第2の電極と前記第1の金属配線とをそれぞれ電気的に接続する複数の第2のコンタクト部を含む請求項1または請求項2に記載の表示装置。 - 前記第2のコンタクト部は、前記第1のコンタクト部と平面視で異なる位置に設けられている請求項3に記載の表示装置。
- 複数の前記第2のコンタクト部は、前記第2の平坦化膜における前記第1の電極の中心位置、及び第2の電極の中心位置に対応する部位に設けられている請求項4に記載の表示装置。
- 前記面積階調において、前記第1の電極と前記第2の電極との重心の位置と、前記第3の電極の重心の位置とが揃っている請求項1に記載の表示装置。
- 前記第1の電極及び前記第2の電極は、前記第3の電極との面積の組み合わせによって2:1の面積階調を行う請求項1に記載の表示装置。
- 前記第1の電極、前記第2の電極、及び前記第3の電極の各大きさが等しい請求項7に記載の表示装置。
- 前記第1の電極と前記第2の電極とは、複数本の前記第1の金属配線によって電気的に接続されている請求項1に記載の表示装置。
- 前記回路部は、データを保持するメモリを画素毎に有する請求項1に記載の表示装置。
- 無電界時に液晶分子が基板に対してほぼ垂直になる垂直配向モードを採用する前記画素構造であり、
前記第1の電極、前記第2の電極及び前記第3の電極の各中心部に、垂直配向を制御する配向因子を有する請求項1に記載の表示装置。 - 前記第2の平坦化膜は、前記第1の電極、前記第2の電極の中心位置に対応する部位、及び、前記第3の電極の中心位置に対応する部位にそれぞれコンタクト部を有する請求項11に記載の表示装置。
- 前記コンタクト部を前記配向因子として用いる請求項12に記載の表示装置。
- 複数の画素が配列され、前記画素はそれぞれ複数の副画素を有し、
前記副画素は、
第1の駆動回路及び第2の駆動回路を含み、基板上に形成された回路部と、
前記回路部が形成された前記基板上に順に積層された第1の平坦化膜及び第2の平坦化膜と、
前記第2の平坦化膜の上に分離して設けられた第1の電極、第2の電極、及び第3の電極を含み、
前記第1の平坦化膜と前記第2の平坦化膜との間に形成され、前記第1の電極と前記第2の電極とを電気的に接続する第1の金属配線と、
前記第1の平坦化膜と前記第2の平坦化膜との間に形成され、前記第3の電極と電気的に接続された第2の金属配線とを備え、
前記第1の電極と前記第2の電極とが、前記第3の電極を挟んで設けられており、
前記第1の駆動回路は、前記第1の金属配線を介して前記第1の電極及び前記第2の電極と電気的に接続され、前記第2の駆動回路は、前記第2の金属配線を介して前記第3の電極と電気的に接続されている画素構造を有し、
前記第1の電極と前記第2の電極との合計面積と、前記第3の電極の面積との組み合わせによって階調を表示する面積階調を行う表示装置を有する電子機器。
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