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JP2005148740A - デュアルディスプレイの反射型液晶ディスプレイ - Google Patents

デュアルディスプレイの反射型液晶ディスプレイ Download PDF

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JP2005148740A
JP2005148740A JP2004327542A JP2004327542A JP2005148740A JP 2005148740 A JP2005148740 A JP 2005148740A JP 2004327542 A JP2004327542 A JP 2004327542A JP 2004327542 A JP2004327542 A JP 2004327542A JP 2005148740 A JP2005148740 A JP 2005148740A
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Lee Seok-Lyul
錫烈 李
Enken Kan
延憲 簡
Ming-Tien Lin
明田 林
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Abstract

【課題】 デュアルディスプレイのRLCDパネルを提供する。また、単一の液晶層を備えるRLCDパネルを提供する。
【解決手段】 デュアルディスプレイの反射型液晶ディスプレイパネルは、各々が第一及び第二表示領域101,102を含む複数の画素と、互いに対向した第一基板110及び第二基板120とを含む。第一基板は、画素駆動装置を含む。パネルは、第一表示領域の第一基板の上に形成された第一反射層150と、第二表示領域の第二基板の上に形成された第二反射層190と、第一基板と第二基板の間に置かれた液晶層195をと含む。
【選択図】 図1B

Description

本発明は、反射型液晶ディスプレイ(RLCD)パネルに関し、特に、その前面パネルと背面パネルにデータを表示するデュアルディスプレイのRLCDパネルに関するものである。
高解像度、多色表示、低電力消費、低電圧駆動及び軽量などにより、液晶ディスプレイが主要なディスプレイ装置技術となっている。LCDは、例えば、PDA、ポータブルコンピュータ、携帯電話などのディスプレイとしてここ数年用いられている。
近年、折り畳み式携帯電話が製造技術で発展を遂げており、ユーザーはその折り畳み部(上部ケース)の前面パネルと背面パネルでのデータ表示を望んでおり、開発されている。従来の折り畳み式携帯電話では、2つの個別のLCDを用い、その背面が互いに接触してデュアルディスプレイを実現した。
米国特許第6342935号明細書 米国特許第6791643号明細書
しかし、従来のディスプレイ装置が二つの個別のディスプレイを用いることから、LCDを駆動する二組の電子装置が必要となり、その結果、ディスプレイ装置はサイズと重量を増し、製造コストも増大した。
本発明は、デュアルディスプレイのRLCDパネルを提供する。また、本発明は、単一の液晶層を備えるRLCDパネルを提供する。
上記の目的を達成するため、本発明はデュアルディスプレイのRLCDパネルを提供する。パネルは、各々が第一及び第二表示領域を含む複数の画素を有し、互いに対向した第一基板と第二基板を含む。第一透明電極は、前記第一基板に形成される。第一反射層は、前記第一表示領域において前記第一基板の上に形成される。第二透明電極は、前記第二基板の内側の上に形成される。第二反射層は、前記第二表示領域において前記第二透明電極に形成される。液晶層は、前記第一基板と前記第二基板との間に配置される。
上記の目的を達成するため、本発明は、別のデュアルディスプレイのRLCDパネルを提供する。パネルは、各々が第一及び第二表示領域を含む複数の画素を有し、互いに対向した第一基板と第二基板を含む。第一透明電極は、前記第一基板に形成される。第一反射層は、前記第一表示領域において前記第一基板の上に形成される。第二反射層は、前記第二表示領域において前記第二基板の内側に形成される。カラーフィルターは、前記第二基板と前記第二反射層の上に形成される。第二透明電極は、前記カラーフィルターの上に形成される。液晶層は、前記第一基板と前記第二基板との間に配置される。
本発明は、デュアルディスプレイのRLCDパネルが第一表示領域において第一基板に形成された第一反射層と、第二表示領域において第二基板の上に形成された第二反射層を有することで、従来の技術を改良する。また、第一及び第二表示領域(或いは反射層)は、ディスプレイパネルの前面領域がその背面領域と同じになるように、各画素に形成される。
本発明に基づいた単一の液晶層を含むRLCDの構造は、その両面でデータを表示することができ、よって、コストと重量を削減し、従来技術の欠点を改善する。
本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照しながら、詳細に説明する。
(第一実施形態)
図1Aは、本発明の第一実施形態に基づいたデュアルディスプレイRLCDパネルの一つの画素の上面図である。図1Bは、図1Aの1B−1B線に沿ったデュアルディスプレイRLCDパネルの断面図である。図1Aでは、デュアルディスプレイRLCDパネルは、アレイマトリクスに配列された複数の画素P(或いは表示領域)を含む。画素Pは、ゲートライン10とデータライン20によって形成される。多数の画素Pを有することができるが、説明を簡略化するために、図1Aと図1Bは、一つの画素Pのパネル領域を示している。
図1A及び図1Bにおいて、各画素Pは、第一表示領域101と第二表示領域102を有する。例えば、第一表示領域101の面積:第二表示領域の面積=1:1〜10:1が満たされるように、第一及び第二表示領域101,102を形成することができる。しかしながら、第一及び第二表示領域101,102の面積比は、上記以外の値であってもよい。また、第一表示領域101の一部が、第二表示領域102の一部と重複している。即ち、第一表示領域101と第二表示領域102の間に重複部分103がある。漏光を防ぐため、重複部分103の幅は、2μm以上が好ましい。ここでは、第一表示領域101は、メインの表示領域として機能することができ、第二表示領域102は、サブ表示領域として機能することができる。各画素Pの構造を、以下に説明する。
互いに対向した第一基板110と第二基板120が設けられている。第一基板110は、例えば、画素駆動装置を含む薄膜トランジスタ(TFT)Tのガラス基板からなることができ、薄膜トランジスタは、例えば、ボトムゲート型のトランジスタとすることができる。符号114は、ゲート絶縁層を示す。符号116は、半導体アイランドを示す。符号Sは、ソース電極を示し、符号Dは、ドレイン電極を示す。第二基板120は、ガラス基板からなることができる。薄膜トランジスタTを形成する詳細なプロセス(特許文献1参照)とその他の参照は、本発明の特徴を不明瞭にしないためにここでは説明しない。
薄膜トランジスタTを覆う保護層130は、第一基板110の上に形成される。保護層130は、例えば、堆積またはコーティングによって形成された酸化層、または有機絶縁層からなることができる。
画素電極として機能する第一透明電極140は、保護層130の上に形成される。第一透明電極140は、穿孔135によって薄膜トランジスタTに電気的に接続される。第一透明電極140は、例えば、スパッタリングによって形成されたインジウムスズ酸化物(ITO)層または、酸化インジウム亜鉛(IZO)層からなることができる。
第一反射層150は、第一表示領域101において第一透明電極140の上に形成される。眩光を防ぐために、第一反射層150の表面形状は、平坦でないのが好ましい。第一反射層150の材料は、アルミニウム、銀、またはアルミナ(Alxy)とアルミニウムを含む多層材料とすることができる。多層材料は、防眩効果のある材料である。
第一配向膜160は、保護層130の上に形成され、第一透明電極140と第一反射層150を覆う。
カラーフィルター170は、第二基板120の内側に形成される。カラーフィルター170は、ブラックマトリクス(BM)領域172とカラー領域174(例えば、赤色、緑色、青色)を含む。
共通電極として機能する第二透明電極180は、カラーフィルター170の上に形成される。第二透明電極180は、例えば、スパッタリングによって形成されたインジウムスズ酸化物(ITO)層または、酸化インジウム亜鉛(IZO)層からなることができる。
第二反射層190は、第二表示領域102において第二透明電極180の上に形成される。眩光を防ぐために第二反射層190の表面形状は、平坦でないのが好ましい。第二反射層190の材料は、アルミニウム、銀、またはアルミナ(Alxy)とアルミニウムを含む多層材料とすることができる。多層材料は、防眩効果のある材料である。なお、第一反射層150と第二反射層190の間には重複部分103がある。重複部分103の幅は、2μm以上が好ましい。また、第一及び第二表示領域101,102のディスプレイ輝度は、第一及び第二反射層150,190の面積によって決まる。例えば、第一反射層150の面積が第二反射層190の面積より二〜三倍大きい場合、第一表示領域101のディスプレイ輝度は、第二表示領域102のディスプレイ輝度よりも高い。また、第一反射層150の面積が第二反射層190の面積と同じ場合、第一及び第二表示領域101,102のディスプレイ輝度は、ほぼ等しくなる。
第二反射層190を覆う第二配向膜165は、第二透明電極180の上に形成される。そして、液晶材料が第一基板110と第二基板120の間隙を充填し、液晶層195を形成する。
図1Bでは、第一光源198が第一基板110の外側に配置されている。第一光源198は、発光ダイオードと導光板を含む発光モジュールとすることができる。第一光源198がオン状態にある時、第一光源198は、第二表示領域102のRLCDパネルのフロントライトとして機能する。第一光源198がオフ状態にある時、環境光は、第二表示領域102のRLCDパネルの反射光源として機能する。
また、第二光源199を第二基板120の外側に配置することができる。第二光源199は、発光ダイオードと導光板を含む発光モジュールとすることができる。第二光源199がオン状態にある時、第二光源199は、第一表示領域101のRLCDパネルのフロントライトとして機能する。第二光源199がオフ状態にある時、環境光は、第一表示領域101のRLCDパネルの反射光源として機能する。
図1Bは、第一実施形態のRLCDの作用を示す断面図である。画素Pの第一表示領域101では、第二光源199、または環境光からの反射光30は、第一反射層150で反射し、第二基板120の外側(即ち、第一表示領域101の観察者)に向かって画像を表示する。画素Pの第二表示領域102では、第一光源198、または環境光からの反射光40は、第二反射層190で反射し、第一基板110の外側(即ち、第二表示領域102のもう一人の観察者)に向かって画像を表示する。
なお、光30がカラーフィルター170を透過するので、第一表示領域101は、カラーの画像を表示することができる。光40がカラーフィルター170を透過しないので、第二表示領域102は、単色の画像を表示する。
図2は、第一実施形態の変形例に基づいたデュアルディスプレイRLCDの断面図である。変形例では、ブラックマトリクス領域172ではなく遮光部191が形成され、カラーフィルター170’が漏光するのを防ぐ。
遮光部191と第二反射層190を、同時に第二透明電極180の一部の上に形成することができる。即ち、遮光部191と第二反射層190を、同一の材料を用いて、同一の堆積及びフォトリソグラフィ工程で形成することができる。よって、変形例では、プロセスを追加することなく、カラーフィルター170にブラックマトリクス領域172を形成し、コストを削減する。
(第二実施形態)
図3は、本発明の第二実施形態に基づいたデュアルディスプレイRLCDの断面図である。上記と同様に、第二実施形態のデュアルディスプレイRLCDは、複数の画素P(または表示領域)を含む。説明を簡略化するために、図3は、一つの画素領域のパネル部分を示す。第二実施形態では、第一実施形態と同じ構成要素については同じ参照番号を用いる。
図3では、各画素は、第一表示領域101と第二表示領域102を有する。重複部分103は、第一表示領域101と第二表示領域102の間にある。漏光を防ぐため、重複部分103の幅は、2μm以上が好ましい。ここでは、第一表示領域101は、メインの表示領域として機能することができ、第二表示領域102は、サブ表示領域として機能することができる。各画素領域の構造を、以下に説明する。
互いに対向した第一基板110と第二基板120が設けられている。第一基板110は、例えば、画素駆動装置を含む薄膜トランジスタ(TFT)Tのガラス基板からなることができ、薄膜トランジスタは、例えば、ボトムゲート型のトランジスタとすることができる。
薄膜トランジスタTを覆う保護層130は、第一基板110の上に形成される。保護層130は、酸化層、または有機絶縁層からなることができる。
画素電極として機能する第一透明電極140は、保護層130の上に形成される。第一透明電極140は、穿孔135によって薄膜トランジスタTに電気的に接続される。第一透明電極140は、インジウムスズ酸化物(ITO)層または、酸化インジウム亜鉛(IZO)層からなることができる。
第一反射層150は、第一表示領域101において第一透明電極140の上に形成される。眩光を防ぐために、第一反射層150の表面形状は、平坦でないのが好ましい。第一反射層150の材料は、アルミニウム、銀、またはアルミナ(Alxy)とアルミニウムを含む多層材料とすることができる。眩光を防ぐために、第一反射層150の材料は、アルミナ(Alxy)とアルミニウム(Al)を含む多層材料が好ましい。
第一配向膜160は、保護層130の上に形成され、第一透明電極140と第一反射層150を覆う。
第二反射層390は、第二表示領域102において第二基板120の内側に形成される。眩光を防ぐために、第二反射層390の表面形状は、平坦でないのが好ましい。第二反射層390の材料は、アルミニウム、銀、またはアルミナ(Alxy)とアルミニウムを含む多層材料とすることができる。眩光を防ぐために、第二反射層390の材料は、アルミナ(Alxy)とアルミニウム(Al)を含む多層材料が好ましい。なお、第一反射層150と第二反射層390の間には重複部分103がある。
カラーフィルター370は、第二基板120と第二反射層390の上に形成される。カラーフィルター370は、ブラックマトリクス領域372とカラー領域374(例えば、赤色、緑色、青色)を含む。
共通電極として機能する第二透明電極380は、カラーフィルター370の上に形成される。第二透明電極380は、インジウムスズ酸化物(ITO)層または、酸化インジウム亜鉛(IZO)層からなることができる。
第二配向膜365は、第二透明電極380の上に形成される。そして、液晶材料が第一基板110と第二基板120の間隙を充填し、液晶層195を形成する。
図3では、例えば、発光ダイオードと導光板を含む発光モジュールの第一光源198が第一基板110の外側に配置されている。第一光源198がオン状態にある時、第一光源198は、第二表示領域102のRLCDパネルのフロントライトとして機能する。第一光源198がオフ状態にある時、環境光は、第二表示領域102のRLCDパネルの反射光源として機能する。
また、例えば、発光ダイオードと導光板を含む発光モジュールの第二光源199を第二基板120の外側に配置することができる。第二光源199がオン状態にある時、第二光源199は、第一表示領域101のRLCDパネルのフロントライトとして機能する。第二光源199がオフ状態にある時、環境光は、第一表示領域101のRLCDパネルの反射光源として機能する。
図3は、第二実施形態のRLCDの作用を示す断面図である。各画素の第一表示領域101では、第二光源199、または環境光からの反射光30は、第一反射層150で反射し、第二基板120の外側(即ち、第一表示領域101の観察者)に向かって画像を表示する。各画素の第二表示領域102では、第一光源198、または環境光からの反射光50は、第二反射層390で反射し、第一基板110の外側(即ち、第二表示領域102のもう一人の観察者)に向かって画像を表示する。
なお、光30がカラーフィルター370を透過するので、第一表示領域101は、カラーの画像を表示することができる。光50がカラーフィルター370を透過するので、第二表示領域102もまた、カラーの画像を表示することができる。
図4は、第二実施形態の変形例に基づいたデュアルディスプレイRLCDの断面図である。変形例では、ブラックマトリクス領域372ではなく遮光391が形成され、カラーフィルター370’が漏光するのを防ぐ。
遮光391と第二反射層390を、同時に第二基板120の一部の上に形成することができる。即ち、遮光391と第二反射層390を、同一の材料を用いて、同一の堆積とフォトリソグラフィ工程で形成することができる。よって、変形例は、プロセスを追加することなく、カラーフィルター370にブラックマトリクス領域372を形成し、コストを削減する。
図5は、本デュアルディスプレイRLCDを有する折り畳み式携帯電話510における本発明の典型的な応用例を示している。符号501は、複数の第一表示領域101を含むメイン表示領域を示し、メイン表示領域501は、通常、折り畳み式携帯電話510の内側に配置される。符号502は、複数の第二表示領域102を含むサブ表示領域を示し、サブ表示領域502は、通常、折り畳み式携帯電話510の外側に配置される。メイン表示領域501の面積は、サブ表示領域502と同じとすることができる。デザインによっては、サブ表示領域502の一部は、図5に示すように、外枠520で覆われ、表示領域を小さく(または調整)することができる。
メッセージの表示方向を制御するために、本発明では、スイッチ(図示せず)を用いて折り畳み式携帯電話510の外枠520が開いているか、閉まっているかを検出する。例えば、外枠520が閉まっている時、メイン表示領域501の表示方向を、反転処理機(reverse processor)530によって反転して、所望のサブ表示領域502の表示方向を提供する。
よって、本発明は、一つの液晶層と、第一表示領域の第一基板の上に形成された第一反射層と、第二表示領域の第二基板の上に形成された第二反射層とを備えるデュアルディスプレイRLCDパネルを提供する。また、第一及び第二表示領域(或いは反射層)は、ディスプレイパネルの前面領域がその背面領域と同じになるように、各画素に形成される。本発明のディスプレイ構造は、一組のみの電子装置を備える一つのディスプレイを用いてRLCDを駆動することで、コストと体積を減少させ、従来技術の欠点を改善する。
以上、本発明の好適な実施形態を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
本発明の第一実施形態に基づいたデュアルディスプレイRLCDの一つの画素の上面図である。 図1Aの1B−1B線に沿ったデュアルディスプレイRLCDの断面図である。 第一実施形態の変形例に基づいたデュアルディスプレイRLCDの断面図である。 本発明の第二実施形態に基づいたデュアルディスプレイRLCDの断面図である。 第二実施形態の変形例に基づいたデュアルディスプレイRLCDの断面図である。 デュアルディスプレイRLCDを有する折り畳み式携帯電話における本発明の典型的な応用例を示す概略図である。
符号の説明
P 画素
T 薄膜トランジスタ
10 ゲートライン
20 データライン
101 第一表示領域
102 第二表示領域
103 重複部分
110 第一基板
112 ゲート
114 ゲート絶縁層
116 半導体アイランド
S ソース
D ドレイン
120 第二基板
130 保護層
135 穿孔
140 第一透明電極
150 第一反射層
160 第一配向膜
165、365 第二配向膜
170、170’、370、370’ カラーフィルター
172、372 ブラックマトリクス領域
174、374 カラー領域
180、380 第二透明電極
190、390 第二反射層
191、391 遮光部
195 液晶層
198、199 発光装置、
30、40、50 光線
501 メイン表示領域
502 サブ表示領域
510 折り畳み式携帯電話
520 外枠
530 反転処理機(reverse processor)

Claims (26)

  1. 各々が第一及び第二表示領域を含む複数の画素を含むパネルであって、
    互いに対向した第一基板及び第二基板であって、第一基板が画素駆動装置を含む、第一基板及び第二基板と、
    前記第一表示領域において前記第一基板の上に形成された第一反射層と、
    前記第二表示領域において前記第二基板の上に形成された第二反射層と、
    前記第一基板と前記第二基板の間に配置された液晶層をと含む、デュアルディスプレイの反射型液晶ディスプレイパネル。
  2. 前記第一反射層と前記第二反射層との間に重複部分を更に含む、請求項1に記載の反射型液晶ディスプレイパネル。
  3. 前記重複部分の幅は、2μm以上である、請求項2に記載の反射型液晶ディスプレイパネル。
  4. 前記第一基板の上に形成された画素駆動装置に電気的に接続された画素電極と、
    前記第二基板の上に形成されたカラーフィルターとを更に含む、請求項1に記載の反射型液晶ディスプレイパネル。
  5. 各々が第一及び第二表示領域を含む複数の画素を含むパネルであって、
    互いに対向した第一基板及び第二基板と、
    前記第一基板の上に形成された第一透明電極と、
    前記第一表示領域において前記第一基板の上に形成された第一反射層と、
    前記第二基板の上に形成された第二透明電極と、
    前記第二表示領域において前記第二透明電極に形成された第二反射層と、
    前記第一基板と前記第二基板の間に配置された液晶層とを含む、デュアルディスプレイの液晶ディスプレイパネル。
  6. 前記第一基板の外部に配置された第一光源を更に含む、請求項5に記載の液晶ディスプレイパネル。
  7. 前記第二基板の外部に配置された第二光源を更に含む、請求項5に記載の液晶ディスプレイパネル。
  8. 前記第一基板は、前記第一透明基板に電気的に接続された薄膜トランジスタを含む第一ガラス基板である、請求項5に記載の液晶ディスプレイパネル。
  9. 前記第二基板は、その内側にカラーフィルターを含む第二ガラス基板である、請求項5に記載の液晶ディスプレイパネル。
  10. 前記カラーフィルターは、ブラックマトリクス領域を含む、請求項9に記載の液晶ディスプレイパネル。
  11. 前記カラーフィルターは、前記第二基板と反射層の間に配置される、請求項9に記載の液晶ディスプレイパネル。
  12. 前記第二透明電極の一部の上に形成された遮光部を更に含み、前記遮光部と前記第二反射層は、同時に形成される、請求項5に記載の液晶ディスプレイパネル。
  13. 前記第一及び第二透明電極は、インジウムスズ酸化物(ITO)、または酸化インジウム亜鉛(IZO)層からなる、請求項5に記載の液晶ディスプレイパネル。
  14. 前記第一及び第二反射層の少なくとも一方は、アルミニウム、銀、またはアルミナ(Alxy)とアルミニウムを含む多層材料からなる、請求項5に記載の液晶ディスプレイパネル。
  15. 前記第一反射層と前記第二反射層の間に重複部分を更に含む、請求項5に記載の液晶ディスプレイパネル。
  16. 前記重複部分の幅は、2μm以上である、請求項15に記載の液晶ディスプレイパネル。
  17. 各々が第一及び第二表示領域を含む複数の画素を含むパネルであって、
    互いに対向した第一基板及び第二基板と、
    前記第一基板の上に形成された第一透明電極と、
    前記第一表示領域において前記第一基板の上に形成された第一反射層と、
    前記第二表示領域において前記第二透明電極に形成された第二反射層と、
    前記第二基板と前記第二反射層の上に形成されたカラーフィルターと、
    前記カラーフィルターの上に形成された第二透明電極と、
    前記第一基板と前記第二基板の間に配置された液晶層とを含む、液晶ディスプレイパネル。
  18. 前記第一基板の外部に配置された第一光源を更に含む、請求項17に記載の液晶ディスプレイパネル。
  19. 前記第二基板の外部に配置された第二光源を更に含む、請求項17に記載の液晶ディスプレイパネル。
  20. 前記第一基板は、前記第一透明基板に電気的に接続された薄膜トランジスタを含む第一ガラス基板である、請求項17に記載の液晶ディスプレイパネル。
  21. 前記カラーフィルターは、ブラックマトリクス領域を含む、請求項17に記載の液晶ディスプレイパネル。
  22. 前記第二基板の一部の上に形成された遮光部を更に含み、前記遮光部と前記第二反射層は、同時に形成される、請求項17に記載の液晶ディスプレイパネル。
  23. 前記第一及び第二透明電極は、インジウムスズ酸化物(ITO)、または酸化インジウム亜鉛(IZO)層からなる、請求項17に記載の液晶ディスプレイパネル。
  24. 前記第一及び第二反射層の少なくとも一方は、アルミニウム、銀、またはアルミナ(Alxy)とアルミニウムを含む多層材料からなる、請求項17に記載の液晶ディスプレイパネル。
  25. 前記第一反射層と前記第二反射層の間に重複部分を更に含む、請求項17に記載の液晶ディスプレイパネル。
  26. 前記重複部分の幅は、2μm以上である、請求項25に記載の液晶ディスプレイパネル。
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