JPH11109417A - アクティブマトリクス型液晶表示装置 - Google Patents
アクティブマトリクス型液晶表示装置Info
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- JPH11109417A JPH11109417A JP27432797A JP27432797A JPH11109417A JP H11109417 A JPH11109417 A JP H11109417A JP 27432797 A JP27432797 A JP 27432797A JP 27432797 A JP27432797 A JP 27432797A JP H11109417 A JPH11109417 A JP H11109417A
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Abstract
電力が少なく、暗い場所で十分な表示輝度を有する表示
状態を得ること目的とする。 【解決手段】 このアクティブマトリクス基板は一つの
絵素の中に反射用絵素電極10と透過用絵素電極11を
備えており、図2に示すように、一つの絵素の中に外部
からの光を反射する反射用絵素電極10部分とバックラ
イトの光を透過する透過用絵素電極11部分を形成して
いる。
Description
射表示領域を備えた液晶表示装置に関するものである。
複数本ずつのゲート配線とデータ配線とともに、アモル
ファスSiにより構成した薄膜トランジスタ(TFT)
或いはMIM素子を基板上に形成したアクティブマトリ
クス型液晶表示装置が知られている。このアクティブマ
トリクス基板には、光源としてバックライトを利用する
透過型液晶表示装置と、外部の光を反射して表示に利用
する反射型液晶表示装置がある。これらのアクティブマ
トリクス型液晶表示装置において、感光性透明アクリル
樹脂などの有機材料を層間絶縁膜として用い、ゲート配
線及びデータ配線に絵素電極を層間絶縁膜を介して重畳
させる高開口率構造の透過型液晶表示装置や反射型液晶
表示装置が開発されている。
膜を用いた高開口率構造の反射型液晶表示装置の平面図
であり、図8(b)は、図8(a)のF−F断面を示す
断面図である。図8に示すアクティブマトリクス型液晶
表示装置は、ゲート配線1、データ配線2、駆動素子
3、ドレイン電極4、補助容量電極5、ゲート絶縁膜
6、絶縁性基板7、コンタクトホール8、層間絶縁膜
9、反射用絵素電極10、補助容量配線12とを備えて
いる。
示装置の反射用絵素電極10を透明の電極とすることに
より透過型液晶表示装置とすることができる。
の材料としては、層間絶縁膜9を介して絵素電極をゲー
ト配線及びデータ配線に重畳させることにより発生する
容量を低減するために、数μmの厚さで形成することが
容易であること、誘電率が窒化シリコン等と比較して小
さいこと等が要求されており、有機絶縁膜が用いられて
いる。
は、層間絶縁膜9の下層に配設されたドレイン電極4と
層間絶縁膜9の上層に配設された絵素電極の電気的接触
を取るために、層間絶縁膜9にコンタクトホールを形成
する必要があるが、感光性アクリル樹脂を層間絶縁膜9
として用いることにより、液状の樹脂材料をスピン塗布
法により基板に塗布した後、フォトリソ工程にて露光
し、アルカリ性溶液による現像を行うことによりパター
ニングし、コンタクトホールを形成することができるの
で、成膜とパターニングを同時に行うことが可能であ
る。
を表示に利用する透過型液晶表示装置はバックライトを
使用するため消費電力が多く、バッテリーを使用する場
合、連続使用時間が短いという問題点があった。
を使用しないため消費電力が少なく、連続使用時間が長
いという長所を持っているが、反射強度が十分ではな
く、暗いところでは使用しにくいという問題点があっ
た。
と、該絶縁性基板上に設けられた複数のゲート配線と、
該ゲート配線と交差する複数のデータ配線と、該ゲート
配線と該データ配線との交差部に設けられた駆動素子
と、該駆動素子に電気的に接続された絵素電極とを有す
るアクティブマトリクス基板と、対向電極が形成された
対向基板と、前記アクティブマトリクス基板と前記対向
基板との間に介在された液晶層と、バックライトとを有
するアクティブマトリクス型液晶表示装置において、前
記絵素電極は、反射用絵素電極と透過用絵素電極とを有
することを特徴とする。本発明によれば、明るいところ
では反射型液晶表示装置として使用し、暗い所ではバッ
クライトを点灯し透過型液晶表示装置として使用できる
透過反射切り替え可能なアクティブマトリクス型液晶表
示装置の形成が可能となる。
記透過用絵素電極を電気的に接続することを特徴とす
る。本発明によれば、反射用絵素電極と透過用絵素電極
とを電気的に接続しているため別々に駆動信号を入力す
るための配線を設ける必要がなく、アクティブマトリク
ス基板の構成を簡略化できる。
記反射用絵素電極を形成することを特徴とする。本発明
によれば、駆動素子の上に反射用絵素電極を形成してお
り、外部からの光が駆動素子に入射することを防ぐこと
ができる。
って外部の光を反射する部分の面積を、前記透過用絵素
電極によってバックライトの光を透過する部分の面積よ
りも大きくすることを特徴とする。本発明によれば、透
過用絵素電極は、バックライトを消灯しているときはパ
ネルの輝度に寄与しないが、外部からの光を反射する反
射用絵素電極はバックライトの点灯、消灯にかかわらず
パネルの輝度に寄与するため、その面積を大きくするこ
とにより、バックライトの光が消灯したときや輝度が低
いときにも表示の輝度を安定させることができる。
ス基板と前記バックライトの間にマイクロレンズを設け
たことを特徴とする。本発明によれば、反射用絵素電極
やゲート配線等により遮蔽されるバックライトからの光
を透過用絵素電極に集めることができるため、バックラ
イト自体の輝度を高めなくても、表示装置の輝度を高め
ることができる。
部又は凹凸部をもつ層間絶縁膜が形成され、該層間絶縁
膜上に前記反射用絵素電極が形成されたことを特徴とす
る。本発明によれば、反射用絵素電極によって外部から
の光が反射される方向に拡がりが出るため、視野角を広
げることができる。
データ配線と同じ層に前記反射用絵素電極を形成するこ
とを特徴とする。本発明によれば、反射用絵素電極を形
成する工程を別に設ける必要が無く、工程数及び製造コ
ストを増加させることが無い。
に形成された前記反射用絵素電極と隣接した絵素のゲー
ト配線を電気的に接続することを特徴とする。本発明に
よれば、反射用絵素電極がゲート配線と電気的に接続さ
れいるため、浮遊容量化を防ぐことができ、ドレイン電
極との間に補助容量を形成することができる。
に形成された前記反射用絵素電極に前記対向電極に印加
される信号と同じ信号を入力することを特徴とする。本
発明によれば、反射用絵素電極に対向電極に印加される
信号と同じ信号が入力されるため、浮遊容量化を防ぐこ
とができる。
に形成された前記反射用絵素電極とドレイン電極又は透
過用絵素電極を重畳して補助容量を形成することを特徴
とする。本発明によれば、絵素電極に印加される電圧の
補助容量を反射用絵素電極を利用して形成することがで
きる。
ティブマトリクス基板の平面図を示し、図1(b)は図
1(a)のA−A断面の断面図を示す。
1、データ配線2、駆動素子3、ドレイン電極4、補助
容量電極5、ゲート絶縁膜6、絶縁性基板7、コンタク
トホール8、層間絶縁膜9、反射用絵素電極10と透過
用絵素電極11を備えている。補助容量電極5は、ドレ
イン電極4と電気的に接続されており、ゲート絶縁膜6
を介してゲート配線1と重畳し補助容量を形成してい
る。コンタクトホール8は、透過用絵素電極11と補助
容量電極5を接続するために層間絶縁膜9に設けられて
いる。
素の中に反射用絵素電極10と透過用絵素電極11を備
えており、図2に示すように、一つの絵素の中に外部か
らの光を反射する反射用絵素電極10部分とバックライ
トの光を透過する透過用絵素電極11部分を形成してい
る。
基板を用いた液晶表示装置を示す断面図であり、データ
配線2、ドレイン電極4、ゲート絶縁膜6、絶縁性基板
7、層間絶縁膜9、反射用絵素電極10、透過用絵素電
極11、カラーフィルター層13、対向電極14、液晶
層15、配向膜16、偏光板17、バックライト18を
有している。
素電極11部分は、バックライトを消灯しているときは
パネルの輝度に寄与しないが、外部からの光を反射する
反射用絵素電極10部分はバックライトの点灯、消灯に
かかわらずパネルの輝度に寄与するため、透過用絵素電
極11部分より反射用絵素電極10部分の面積を大きく
するほうが望ましい。
用絵素電極11に同じ信号を入力するために反射用絵素
電極10を透過用絵素電極11の上に形成して電気的に
接続しているが、反射用絵素電極10と透過用絵素電極
11を電気的に接続せず、別の信号をそれぞれに入力し
別々の表示を行ってもよい。
0が形成された領域に入射されるバックライト18から
の光は、表示光として利用できないため、図3に示す液
晶表示装置の断面図のようにバックライト18と液晶表
示パネルの間にマイクロレンズ19とマイクロレンズ保
護層20を形成し、マイクロレンズ19により反射用絵
素電極10が形成されていない透過用絵素電極11の領
域にバックライト光を集光させ、透過用絵素電極11を
透過する光の量を増加させ表示の輝度を高めることがで
きる。
ィブマトリクス基板の平面図を示し、図4(b)は図4
(a)のB−B断面の断面図を示しており、図1に対し
て反射用絵素電極10と透過用絵素電極11の領域を逆
転させており、反射用絵素電極10と透過用絵素電極1
1の面積比は適宜変更してもよい。
アクティブマトリクス基板を比べた場合、図1のアクテ
ィブマトリクス基板の方が、駆動素子3の上に反射用絵
素電極10を形成しており、外部からの光が駆動素子3
に入射することを防ぐことができ、また、透過用絵素電
極11が絵素の中央に配設されているため集光用のマイ
クロレンズ19を形成しやすい。
る部分と透過する部分を形成するために、できるだけ開
口率を上げるほうが望まく、本実施形態では、絵素電極
とゲート配線1及びソース配線3との間に有機絶縁膜か
らなる層間絶縁膜9を介在した高開口率溝造を採用した
が、他の構造を用いてもよい。
アクティブマトリクス基板の平面図を示し、図5(b)
は図5(a)のC−C断面の断面図を示す。
表示装置は、傾斜部又は凹凸部を形成した層間絶縁膜9
上に反射用絵素電極10を形成しており、反射用絵素電
極10によって外部からの光が反射される方向に拡がり
が出るため、視野角を広げることができる。
タ配線2上で最も厚く、ドレイン電極4上には形成しな
いように傾斜部又は凹凸部を形成すると、ドレイン電極
4と絵素電極10の電気的接触を取るためのコンタクト
ホールを形成する必要が無く、コンタクトホール部での
急峻な段差のために発生していた液晶分子の配向乱れを
防ぐことができるため、開口率を大きく取れる。
おり、ITO等からなる透明な電極である。
凸部の凹凸ピッチは、配向膜を形成した上でラビング処
理が十分行える程度の角度に抑える必要があり、各々の
ラビング条件及び液晶分子に対して最適化な条件を用い
る。
ねたドレイン電極4部分にマイクロレンズを設け、バッ
クライト点灯時の輝度を増すことができる。
アクティブマトリクス基板の平面図を示し、図6(b)
は図6(a)のD−D断面の断面図を示す。
はゲート配線1と同じ層に同一工程で形成する。このよ
うにすれば、反射用絵素電極10を形成する工程を別に
設ける必要が無く、工程数及び製造コストを増加させる
ことが無い。
は、駆動素子3のドレイン電極4と接続されておらず、
外部からの光を反射することのみに使われており、液晶
を駆動するための電極としての役割は透過用絵素電極1
1が行う。
透過率の制御は、透過用絵素電極11の電圧によって液
晶層を制御して行う。
入力していないと、ドレイン電極4若しくは透過用絵素
電極11との間に浮遊容量が発生するため、反射用絵素
電極10には表示に悪影響を与えないような信号を入力
することが望ましく、隣接したゲート配線1と接続する
ことにより、浮遊容量化を防ぎ、ドレイン電極4との間
に補助容量を形成することができる。
り透過用絵素電極に集光することによりバックライト点
灯時の輝度を増すことができる。
る部分と透過する部分を形成するためにできるだけ開口
率を上げるほうが望ましい。
縁膜を層間絶縁膜に使用した高開口率構造を採用した
が、この他の構造を用いてもよい。
のアクティブマトリクス基板の平面図を示し、図7
(b)には図7(a)のE−E断面の断面図を示す。
配線2と同じ層に形成している。
る際に反射用絵素電極10を形成することができ、工程
数及び製造コストを増加させることが無い。
た高開口率構造を採用しているため、実施形態3と同様
に反射用絵素電極10は外部からの光を反射することの
みに使われており、液晶分子を駆動するための電極とし
ての役割は透過用絵素電極11のみが行う。
は、ドレイン電極4と反射用絵素電極が電気的に接続し
た形で形成されている点であり、層間絶縁膜9を形成せ
ずにドレイン電極4を透過用絵素電極として用いる場合
には、反射用絵素電極10も液晶分子の駆動に寄与す
る。
り透過用絵素電極11に集光することによりバックライ
ト点灯時の輝度を増すことができる。
射する部分と透過する部分を形成するためにできるだけ
開口率を上げるほうが望ましい。それ故本実施形態の構
成としては、有機絶縁膜を層間絶縁膜に使用した高開口
率構造を採用したが、他の構成を用いてもよい。
えが可能なアクティブマトリクス型液晶表示装置を形成
できる。これにより使用者が使用状況に合わせて透過と
反射を切り替えることにより、どのような使用状況でも
十分な輝度を出しながらも、消費電力の少なく、長時間
使用可能な液晶表示装置を実現できる。
置として使用し、暗いところではバックライトを点灯し
透過型液晶表示装置として使用できる透過反射切り替え
可能なアクティブマトリクス型液晶表示装置の形成が可
能となる。また、反射用絵素電極と透過用絵素電極とを
電気的に接続しているため別々に駆動信号を入力するた
めの配線を設ける必要がなく、アクティブマトリクス基
板の構成を簡略化できる。
成しており、外部からの光が駆動素子に入射することを
防ぐことができる。また、透過用絵素電極は、バックラ
イトを消灯しているときはパネルの輝度に寄与しない
が、外部からの光を反射する反射用絵素電極はバックラ
イトの点灯、消灯にかかわらずパネルの輝度に寄与する
ため、その面積を大きくすることにより、バックライト
の光が消灯したときや輝度が低いときにも表示の輝度を
安定させることができる。
り遮蔽されるバックライトからの光を透過用絵素電極に
集めることができるため、バックライト自体の輝度を高
めなくても、表示装置の輝度を高めることができる。ま
た、反射用絵素電極によって外部からの光が反射される
方向に拡がりが出るため、視野角を広げることができ
る。
に設ける必要が無く、工程数及び製造コストを増加させ
ることが無い。また、反射用絵素電極がゲート配線と電
気的に接続されいるため、浮遊容量化を防ぐことがで
き、ドレイン電極との間に補助容量を形成することがで
きる。
れる信号と同じ信号が入力されるため、浮遊容量化を防
ぐことができる。また、絵素電極に印加される電圧の補
助容量を反射用絵素電極を利用して形成することができ
る。
板を示す平面図及び断面図である。
板を示す断面図である。
トリクス基板を示す断面図である。
板の他の例を示す平面図及び断面図である。
板を示す平面図及び断面図である。
板を示す平面図及び断面図である。
板を示す平面図及び断面図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 絶縁性基板と、該絶縁性基板上に設けら
れた複数のゲート配線と、該ゲート配線と交差する複数
のデータ配線と、該ゲート配線と該データ配線との交差
部に設けられた駆動素子と、該駆動素子に電気的に接続
された絵素電極とを有するアクティブマトリクス基板
と、対向電極が形成された対向基板と、前記アクティブ
マトリクス基板と前記対向基板との間に介在された液晶
層と、バックライトとを有するアクティブマトリクス型
液晶表示装置において、 前記絵素電極は、反射用絵素電極と透過用絵素電極とを
有することを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表
示装置。 - 【請求項2】 前記反射用絵素電極と前記透過用絵素電
極を電気的に接続することを特徴とする請求項1に記載
のアクティブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項3】 前記駆動素子の上部に前記反射用絵素電
極を形成することを特徴とする請求項1に記載のアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項4】 前記反射用絵素電極によって外部の光を
反射する部分の面積を、前記透過用絵素電極によってバ
ックライトの光を透過する部分の面積よりも大きくする
ことを特徴とする請求項1に記載のアクティブマトリク
ス型液晶表示装置。 - 【請求項5】 前記アクティブマトリクス基板と前記バ
ックライトの間にマイクロレンズを設けたことを特徴と
する請求項1に記載のアクティブマトリクス型液晶表示
装置。 - 【請求項6】 前記ドレイン電極上に傾斜部又は凹凸部
をもつ層間絶縁膜が形成され、該層間絶縁膜上に前記反
射用絵素電極が形成されたことを特徴とする請求項1に
記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項7】 前記ゲート配線又は前記データ配線と同
じ層に前記反射用絵素電極を形成することを特徴とする
請求項1に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装
置。 - 【請求項8】 前記ゲート配線と同じ層に形成された前
記反射用絵素電極と隣接した絵素のゲート配線を電気的
に接続することを特徴とする請求項7に記載のアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項9】 前記ゲート配線と同じ層に形成された前
記反射用絵素電極に前記対向電極に印加される信号と同
じ信号を入力することを特徴とする請求項7に記載のア
クティブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項10】 前記ゲート配線と同じ層に形成された
前記反射用絵素電極とドレイン電極又は透過用絵素電極
を重畳して補助容量を形成することを特徴とする請求項
7乃至請求項9に記載のアクティブマトリクス型液晶表
示装置。
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KR1019980030361A KR100321943B1 (ko) | 1997-07-28 | 1998-07-28 | 액정표시장치 |
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CNB98116868XA CN1148603C (zh) | 1997-07-28 | 1998-07-28 | 液晶显示器件及其制造方法 |
TW90118174A TWI240098B (en) | 1997-07-28 | 1998-07-28 | Liquid crystal display device |
US09/523,658 US6330047B1 (en) | 1997-07-28 | 2000-03-10 | Liquid crystal display device and method for fabricating the same |
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US09/739,697 US6452654B2 (en) | 1997-07-28 | 2000-12-20 | Liquid crystal display in which at least one pixel includes both a transmissive region and a reflective region |
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KR1020030089930A KR100430873B1 (ko) | 1997-07-28 | 2003-12-11 | 액정 표시 장치 |
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JP2001399154A Division JP2002258301A (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
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