JPH0769548B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH0769548B2
JPH0769548B2 JP12206589A JP12206589A JPH0769548B2 JP H0769548 B2 JPH0769548 B2 JP H0769548B2 JP 12206589 A JP12206589 A JP 12206589A JP 12206589 A JP12206589 A JP 12206589A JP H0769548 B2 JPH0769548 B2 JP H0769548B2
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liquid crystal
color
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display device
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玲彦 西木
茂樹 小椋
勉 野本
睦弘 関戸
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液晶表示装置に関し、特に黒色以外の地色
と、白色および黒色以外の表示色とにより表示を行なう
ことができる二色液晶表示装置に関する。
〔従来の技術〕
従来の、このような二色液晶表示装置としては、ゲスト
ホスト液晶を用いた方式のものがある。この方式では、
例えば、赤のゲストホスト液晶を用いて赤、白の二色表
示を行なう。二色表示を行なう他の方法として、アクテ
ィブマトリクス駆動されるツイスティッドネマティック
液晶と赤、緑、青のフィルタとの組合せを用いることも
考えられる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかるに、ゲストホスト液晶を用いた方法は、ゲストホ
スト液晶の比抵抗が充分高くないため、アクティブマト
リクス駆動に適さない。従って、スタティック駆動によ
ることとなり、これは高デューティ駆動が困難であり、
高いコントラストが得られないという問題がある。ま
た、アクティブマトリクス駆動されるツイスティッドネ
マティック液晶即ちTN液晶と赤、緑、青のフィルタとを
備えた液晶表示装置は、構造が複雑であり、製造が困難
であるという問題がある。
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、
その目的は、構造が簡単で、しかも高いコントラストに
よる二色表示が可能な液晶表示装置を提供することにあ
る。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の請求項(1)記載の液晶表示装置は、マトリク
ス状に配列され、アクティブマトリクス駆動されて第一
の色を透過させる第一群の画素要素と、それぞれ上記第
一群の画素要素に隣接して配置され、スタティック駆動
されて上記第一の色とは異なる第二の色を透過させる第
二群の画素要素とを有することを特徴としており、本発
明の請求項(2)記載の液晶表示装置は、請求項(1)
記載の液晶表示装置において、上記第二群の画素要素の
画素電極は共通接続され同時に駆動されることを特徴と
しており、本発明の請求項(3)記載の液晶表示装置は
請求項(1)記載の液晶表示装置において、上記第一群
および第二群の画素要素の共通電極は互いに連続したも
のであることを特徴としており、本発明の請求項(4)
記載の液晶表示装置は、請求項(1)記載の液晶表示装
置において、上記第一の色と第二の色とは互いに補色関
係にあることを特徴としており、本発明の請求項(5)
記載の液晶表示装置は、請求項(1)記載の液晶表示装
置において、上記第一群の画素要素は駆動素子によりア
クティブマトリクス駆動されることを特徴としている。
〔作用〕
上記の液晶表示装置において、スタティック駆動される
第二の画素要素をすべてオン状態にし、アクティブマト
リクス駆動される第一の画素要素を表示内容によって選
択的にオン状態にすると、第一の色と第二の色との加法
混色を地色とし、第二の色を表示色とする二色表示を得
ることができる。第一の色と第二の色とが互いに補色関
係にあるときは、地色は白色となる。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本実施例を説明する。
第1図は本実施例の二色液晶表示装置の断面図、第2図
(a)はアクティブマトリクス駆動される第一群の画素
要素の画素電極即ちアクティブマトリクス画素電極と、
これに隣接して配置されスタティック駆動される第二群
の画素要素の画素電極即ちスタティック画素電極、およ
びアクティブマトリクス画素電極を駆動するための駆動
素子である薄膜トランジスタ即ちTETを示す平面図、第
2図(b)は第2図(a)のA−A線断面図である。
本実施例は、スタティック駆動される画素電極が赤色を
透過させ、アクティブマトリクス駆動される画素要素が
シアン色を透過させるものである。また、外光は第1図
で下方より入射する。また、この液晶表示装置は透過型
のものであり、第1図で下方には図示しない面光源装置
が設けられている。
第1図、第2図(a)および第2図(b)において、3
はガラス板、1はガラス板3の下面に形成された偏光膜
で直線偏光を出射する。18はガラス板3の面上を覆う窒
化けい素(SiNx)膜、19はアモルファスシリコン(a−
Si)膜、5は窒化けい素膜18の面上に形成されマトリク
ス状に配列されたアクティブマトリクス画素電極、6は
窒化けい素膜18の上面において、上記アクティブマトリ
クス画素電極5に隣接して配置されたスタティック画素
電極、4aはガラス板3の上面上において、アクティブマ
トリクス画素電極5のそれぞれに対応して設けられた駆
動素子としてのTFTである。4は配線導体ないしは電極
としてのドレイン配線導体、17はゲート配線導体、17a
はゲート電極であり、ドレイン配線導体4、ゲート配線
導体17およびゲート電極17aはTFT4aを選択的に動作させ
るようガラス板3の上面上に形成されている。6aはスタ
ティック画素電極6をスタティック駆動するためスタテ
ィック画素電極6を互いに接続するようガラス板3の上
面上に形成された配線導体ないし電極である。
上記のうちガラス板3、TFT4a、アクティブマトリクス
画素電極5およびスタティック画素電極6により、TFT
基板2が形成さている。
11はガラス板、14はガラス板11の下面上に形成された共
通電極、16はガラス板11の上面上に形成された偏光膜、
12および13はガラス板11の下面上において、それぞれア
クティブマトリクス画素電極5およびスタティック画素
電極6に対向して配置されたシアン色フィルタ(シアン
色着色層)および赤色フィルタ(赤色着色層)、26はポ
リイミド樹脂で形成されたオーバコート、27はクロムで
形成されたブラックマスクである。
上記のうちガラス板11、シアン色フィルタ12、赤色フィ
ルタ13、共通電極14によりカラーフィルタ基板10が形成
されている。
8は上記TFT基板2およびカラーフィルタ基板10間に設
けられたTN液晶、7および8は配向膜である。
上記した構造を有する二色液晶表示装置において各表示
画素は、シアン色表示の画素要素と赤色表示の画素要素
とを有し、シアン色表示の画素要素はアクティブマトリ
クス画素電極5とこれに対向して設けられたシアン色フ
ィルタ12とを備え、赤色表示の画素要素はスタティック
画素電極6とこれに対向して設けられた赤色フィルタ13
とを備えている。このような液晶表示装置を用いて二色
表示を行なうには、例えばすべての画素の赤色表示の画
素要素をオン状態に保持し、シアン色表示の画素要素を
表示内容に応じて選択的にオフ状態にする。このように
すれば、シアン色表示の画素要素がオンとなっている画
素は、赤色とシアン色との加法混色により白色となり、
シアン色表示の画素要素がオフとなっている画素は赤色
となり、白地に赤色の二色表示が行なわれる。
画素要素をオンにするには、ノーマリオフ型(ノーマリ
クローズド型)の液晶表示装置においては、電極に駆動
電圧を印加して画素を駆動する。ノーマリオン型(ノー
マリオープン型)の液晶表示装置においては、電極に駆
動電圧を印加せず画素を駆動しない。
ノーマリオフ型の液晶表示装置とは、偏光膜1および16
の偏光軸が互いに平行であり、電極間に電圧が印加され
ておらず、従って液晶層が旋光性を有するときにオフ状
態となり、電圧が印加されて液晶層が旋光性を失ったと
きにオン状態となるものである。
ノーマリオン型の液晶表示装置は、偏光膜1および16の
偏光軸が互いに直交であり、電極間に電圧が印加されて
おらず、従って液晶層が旋光性を有するときにオン状態
であり、電圧が印加されて液晶層が旋光性を失ったとき
にオフ状態となるものである。
以下第1図、第4図および第5図を参照してノーマリオ
フ型の液晶表示装置の動作を詳細に説明する。第4図は
本実施例の二色液晶表示装置の等価回路図、第5図は本
実施例の二色液晶表示装置の駆動タイムチャートであ
る。これらの図において、VGはゲート電極17aに印加さ
れる電圧、VDはドレイン配線導体4に印加される電圧、
Vcは共通電極14の電圧、VSはスタティック画素電極6に
印加される電圧を示す。図示のように共通電極14に印加
される電圧Vcは一定値Vcomに保たれる。スタティック画
素電極6に印加される電圧Vsは共通電極14に印加される
電圧Vc=Vcomに対して所定値以上の電位差を有し1フィ
ールド毎に極性が反転する。この結果、スタティック画
素電極6を有する画素要素はオン状態に保たれる。
ドレイン配線導体4に印加される電圧VDも同様に共通電
極14に印加される電圧Vc=Vcomに対して所定値以上の電
位差を有し、1フィールド毎に極性が反転する。ゲート
電極17aに印加される電圧VGは表示内容に応じて高レベ
ルVGHとされる。VGHが印加されたTFT4aはオンとなりこ
のTFT4aに接続された画素電極に電圧が印加され、この
画素電極を有する画素要素がオン状態となる。一方、ド
レイン配線導体4に印加される電圧VD=Vcomが印加され
たTFT4aはオフ状態となり対立する画素要素はオフ状態
となる。
本実施例の二色液晶表示装置は、例えば以下に示すよう
にして製造される。最初にTFT基板2の製造方法を説明
する。まずガラス板3上にスパッタリング法を用いてタ
ンタル膜を形成し、ホトリソ・ドライ・エッチングによ
りゲート配線導体17を形成する。次にCVD法を用いてガ
ラス板3上に窒化けい素膜18およびアモルファスシリコ
ン膜19を形成し、ドライエッチングによりアモルファス
シリコン膜19のみを所定の形状に加工する。そしてEB蒸
着法を用いてアモルファスシリコン膜19上にアルミニウ
ム20を形成し、これをホトリソエッチングにより所定の
形状に加工しソース電極20およびドレイン配線導体4を
形成する。さらにCVD法を用いてパッシベーション膜と
して窒化けい素膜22を形成し、次にホトリソ・ドライ・
エッチング法を用いてソース電極20上にコンタクトホー
ルを形成する。最後にTFT基板2上にスパッタリング法
を用いて所定の形状を有するITO膜を形成し、アクティ
ブマトリクス画素電極5およびスタティック画素電極6
を形成する。これによりTFT基板2の製造は完了する。
尚、スタティック画素電極6およびゲート配線導体17が
互いに交差するスタティック画素電極6の配線導体部分
6aは、ゲート電極17aに対する寄生容量が発生するのを
防止するため幅を狭くして形成する。また、スタティッ
ク画素電極6はドレイン配線導体4に対し平行であるよ
うに形成した垂直であるように形成してもよい。
次にカラーフィルタ基板10の製造方法を説明する。第3
図(a)はカラーフィルタ基板10上の一画素を示す平面
図、第3図(b)は第3図(a)のB−B線断面図であ
る。ガラス板11上にスパッタリング法を用いてITO膜を
形成し、次にホトリソ・エッチングにより電着用のITO
膜パターン25を形成する。そして、電着法を用いてシア
ン色フィルタ12および赤色フィルタ13を形成する。次に
シアン色フィルタ12および赤色フィルタ13上にポリイミ
ド樹脂を塗布した後、これを硬化させることによりオー
バコート26を形成する。さらにオーバコート26上にスパ
ッタリング法を用いてITO膜を形成し、透明の共通電極1
4を形成する。最後に共通電極14上の隣接する画素要素
間に沿ってクロムを蒸着させ、ホトリソ・ウエット・エ
ッチング法を用いてブラックマスク27を形成する。これ
によりカラーフィルタ基板10の製造工程は完了する。
尚、シアン色フィルタ12および赤色フィルタ13の面積比
はこれらの色純度、透過率、層厚および画素要素の開口
面積等を考慮して決定される。
上記した製造方法により形成されたTFT基板2およびカ
ラーフィルタ基板10の面上にポリイミド樹脂を被膜し、
その後ラビングにより配向処理を行い、配向膜7および
配向膜15を形成する。そして、図示しないスペーサを介
して、配向膜7および15の配向方向が互いに直交するよ
うにTFT基板2およびカラーフィルタ基板10を対向させ
貼り合わせる。そして、TFT基板2およびカラーフィル
タ基板10で作られる隙間内に液晶を注入しこれを封入す
る。これにより液晶パネルが形成される。最後に、この
液晶パネルの両面に偏光膜1および16を貼り付ける。こ
れにより二色液晶表示装置の製造は完了する。
本実施例における二色液晶表示装置においては、シアン
色の画素要素をTFTによりアクティブマトリクス駆動
し、赤色の画素要素をスタティック駆動する。従って、
従来例と比較するとTFTの数は3分の1に減少するため
構造が簡単になり製造が容易になる。このため歩留りが
向上するので製造コストは減少する。尚、上記の製造方
法においては、カラーフィルタ基板10は電着法を用いて
形成したが、印刷・染色等により形成してもよい。
〔考案の効果〕
以上説明したように、本発明の液晶表示装置において
は、第一の色のカラーフィルターを備えた第一群の画素
要素をアクティブマトリクス駆動し、第二の色のカラー
フィルターを備えた画素要素をスタティック駆動する。
これにより第一の色と第二の色との加法混色を地色と
し、第二の色を表示色とする二色表示を行なうことがで
きる。特に第一の色と第二の色とが補色関係にあるとき
は、地色は白色とすることができる。また、アクティブ
マトリクス駆動するための駆動素子の数は少なくてすむ
ので、構造が簡単になり、製造が容易になる。従って歩
留りが向上して製造コストが低下する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本実施例の二色液晶表示装置の断面図、 第2図(a)は一画素に対応したTFTおよび電極を示す
平面図、 第2図(b)は第2図(a)のA−A線断面図、 第3図(a)はカラーフィルタ基板上の一画素を示す平
面図、 第3図(b)は第3図(a)のB−B線断面図、 第4図は本実施例の二色液晶表示装置の等価回路図、 第5図は本実施例の二色液晶表示装置の駆動タイムチャ
ートである。 5……アクティブマトリクス画素電極、6……スタティ
ック画素電極、14……共通電極。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】マトリクス状に配列され、アクティブマト
    リクス駆動されて第一の色を透過させる第一群の画素要
    素と、 それぞれ上記第一群の画素要素に隣接して配置され、ス
    タティック駆動されて上記第一の色とは異なる第二の色
    を透過させる第二群の画素要素と を有する液晶表示装置。
  2. 【請求項2】上記第二群の画素要素の画素電極は共通接
    続され同時に駆動されることを特徴とする請求項(1)
    記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】上記第一群および第二群の画素要素の共通
    電極は互いに連続したものであることを特徴とする請求
    項(1)記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項4】上記第一の色と第二の色とは互いに補色関
    係にあることを特徴とする請求項(1)記載の液晶表示
    装置。
  5. 【請求項5】上記第一群の画素要素は駆動素子によりア
    クティブマトリクス駆動されることを特徴とする請求項
    (1)記載の液晶表示装置。
JP12206589A 1989-05-16 1989-05-16 液晶表示装置 Expired - Lifetime JPH0769548B2 (ja)

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