JP2008145572A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008145572A JP2008145572A JP2006330448A JP2006330448A JP2008145572A JP 2008145572 A JP2008145572 A JP 2008145572A JP 2006330448 A JP2006330448 A JP 2006330448A JP 2006330448 A JP2006330448 A JP 2006330448A JP 2008145572 A JP2008145572 A JP 2008145572A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- layer
- crystal display
- substrate
- display device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 82
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims abstract description 37
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 29
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 113
- 239000010408 film Substances 0.000 description 52
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 18
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 17
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Polarising Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
【課題】外光による視認性の低下を抑制した液晶表示装置を提供すること。
【解決手段】素子基板21が、画素電極11及びTFT素子12よりも液晶層23から離間する側に設けられて照明光を一の偏光方向を有する偏光光に偏光する構造複屈折層41を有し、構造複屈折層41が、液晶層23側から順に積層された低反射層45b及び高反射層45aを有してストライプ状に配置された複数の複屈折構造体45を備える。
【選択図】図3
【解決手段】素子基板21が、画素電極11及びTFT素子12よりも液晶層23から離間する側に設けられて照明光を一の偏光方向を有する偏光光に偏光する構造複屈折層41を有し、構造複屈折層41が、液晶層23側から順に積層された低反射層45b及び高反射層45aを有してストライプ状に配置された複数の複屈折構造体45を備える。
【選択図】図3
Description
本発明は、液晶表示装置に関する。
例えば携帯電話機などに搭載される直視型の液晶表示装置は、液晶層を挟持する一対の基板を主体として構成されており、一対の基板の外面にそれぞれ所定の偏光方向を有する偏光光のみを透過させる偏光板が設けられている。この偏光板は、一対の基板の外面にそれぞれ接着剤などを用いて貼り合わされている。しかし、偏光板を別部材として貼り合わせているため、光学的な位置合わせなどの信頼性を向上させることが望まれていた。
そこで、基板にワイヤグリッド構造を有する偏光素子を設けることで、光学的な位置合わせの精度を向上させた液晶表示装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−5170号公報
そこで、基板にワイヤグリッド構造を有する偏光素子を設けることで、光学的な位置合わせの精度を向上させた液晶表示装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記従来の液晶表示装置においても、以下の課題が残されている。すなわち、従来の液晶表示装置では偏光素子を例えばAl(アルミニウム)などの光反射性の材料で構成しているため、照明光を透過させて表示を行う透過型の液晶表示装置に適用すると外光の反射光によって画像の視認性が低下するという問題がある。
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたもので、外光による視認性の低下を抑制した液晶表示装置を提供することを目的とする。
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明にかかる液晶表示装置は、液晶層を駆動する電極と、該電極をスイッチング制御する駆動素子とが設けられた基板を有し、該基板の外面から照明光を入射させる液晶表示装置であって、前記基板が、前記電極及び前記駆動素子よりも前記液晶層から離間する側に設けられて前記照明光を一の偏光方向を有する偏光光に偏光する構造複屈折層を有し、該構造複屈折層が、前記液晶層側から順に積層された低反射層及び高反射層を有してストライプ状に配置された複数の複屈折構造体を備えることを特徴とする。
この発明では、構造複屈折層が液晶層側に配置された低反射層を有しており、低反射層がこの構造複屈折層に入射する外光を吸収するので、外光による視認性の低下を抑制できる。
すなわち、基板の液晶層側から入射した外光は、構造複屈折層に到達する。ここで、構造複屈折層に入射した外光は、一の偏光方向を有する偏光成分が構造複屈折層を透過すると共に、これとほぼ直交する偏光方向を有する偏光成分が低反射層により吸収される。このため、基板に入射した外光が高い反射率で反射することを防止できるので、外光の反射による視認性の低下が抑制される。また、駆動素子に反射光が入射することによってリーク電流が発生するなど、駆動素子の動作が不安定になることを防止できる。
また、基板の液晶層と離間する側から入射する照明光は、一の偏光方向を有する偏光成分が構造複屈折層を透過すると共に、これとほぼ直交する偏光方向を有する偏光光が高反射層により反射される。このため、構造複屈折層が照明光を吸収して基板を加熱することが抑制される。
すなわち、基板の液晶層側から入射した外光は、構造複屈折層に到達する。ここで、構造複屈折層に入射した外光は、一の偏光方向を有する偏光成分が構造複屈折層を透過すると共に、これとほぼ直交する偏光方向を有する偏光成分が低反射層により吸収される。このため、基板に入射した外光が高い反射率で反射することを防止できるので、外光の反射による視認性の低下が抑制される。また、駆動素子に反射光が入射することによってリーク電流が発生するなど、駆動素子の動作が不安定になることを防止できる。
また、基板の液晶層と離間する側から入射する照明光は、一の偏光方向を有する偏光成分が構造複屈折層を透過すると共に、これとほぼ直交する偏光方向を有する偏光光が高反射層により反射される。このため、構造複屈折層が照明光を吸収して基板を加熱することが抑制される。
また、本発明にかかる液晶表示装置は、前記基板の外側に設けられて前記照明光を散乱反射させて前記基板に再入射させる散乱反射層を有することが好ましい。
この発明では、構造複屈折層の高反射層により基板の外側に向けて反射された照明光を基板に向けて再度入射させることができるので、照明光の再利用が図れる。ここで、基板の外側に向けて反射された照明光は、これとほぼ直交する偏光方向の偏光成分を有する偏光光であるが、散乱反射層で散乱反射することで構造複屈折層を透過可能な一の偏光方向の偏光成分が発生する。したがって、照明光の再利用が図れる。
この発明では、構造複屈折層の高反射層により基板の外側に向けて反射された照明光を基板に向けて再度入射させることができるので、照明光の再利用が図れる。ここで、基板の外側に向けて反射された照明光は、これとほぼ直交する偏光方向の偏光成分を有する偏光光であるが、散乱反射層で散乱反射することで構造複屈折層を透過可能な一の偏光方向の偏光成分が発生する。したがって、照明光の再利用が図れる。
また、本発明にかかる液晶表示装置は、前記構造複屈折層が、前記駆動素子と重なる領域の全面を被覆する被覆部を有し、該被覆部が前記低反射層及び前記高反射層の少なくとも一方で構成されていることが好ましい。
この発明では、駆動素子と重なる領域の全面を被覆部により被覆することで、駆動素子に向かう照明光を遮断することができる。これにより、駆動素子の駆動の安定性が向上する。
この発明では、駆動素子と重なる領域の全面を被覆部により被覆することで、駆動素子に向かう照明光を遮断することができる。これにより、駆動素子の駆動の安定性が向上する。
また、本発明にかかる液晶表示装置は、前記被覆部が、少なくとも前記高反射層を有することが好ましい。
この発明では、駆動素子に向かう照明光を基板の外側に向けて反射するので、照明光の再利用効率が向上すると共に、基板が加熱されることを防止できる。
この発明では、駆動素子に向かう照明光を基板の外側に向けて反射するので、照明光の再利用効率が向上すると共に、基板が加熱されることを防止できる。
[第1の実施形態]
以下、本発明における液晶表示装置の第1の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。ここで、図1は液晶表示装置を示す等価回路図、図2はサブ画素領域を示す平面構成図、図3は図2のA−A矢視断面図である。
以下、本発明における液晶表示装置の第1の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。ここで、図1は液晶表示装置を示す等価回路図、図2はサブ画素領域を示す平面構成図、図3は図2のA−A矢視断面図である。
〔液晶表示装置〕
本実施形態における液晶表示装置(電気光学装置)1は、透過型のカラー液晶表示装置であって、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色光を出力する3個のサブ画素領域で1個の画素を構成する液晶表示装置である。ここで、表示を構成する最小単位となる表示領域を「サブ画素領域」と称する。
本実施形態における液晶表示装置(電気光学装置)1は、透過型のカラー液晶表示装置であって、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色光を出力する3個のサブ画素領域で1個の画素を構成する液晶表示装置である。ここで、表示を構成する最小単位となる表示領域を「サブ画素領域」と称する。
まず、液晶表示装置1の概略構成について説明する。液晶表示装置1は、図1に示すように、画像表示領域を構成する複数のサブ画素領域がマトリックス状に配置されている。この複数のサブ画素領域には、それぞれ画素電極(電極)11と、画素電極11をスイッチング制御するためのTFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)素子(駆動素子)12とが形成されている。このTFT素子12は、ソースが液晶表示装置1に設けられたデータ線駆動回路13から延在するデータ線14に接続され、ゲートが液晶表示装置1に設けられた走査線駆動回路15から延在する走査線16に接続され、ドレインが画素電極11に接続されている。
データ線駆動回路13は、データ線14を介して画像信号S1、S2、…、Snを各サブ画素領域に供給する構成となっている。ここで、データ線駆動回路13は、画像信号S1〜Snをこの順で線順次で供給してもよく、互いに隣接する複数のデータ線14同士に対してグループごとに供給してもよい。
走査線駆動回路15は、走査線16を介して走査信号G1、G2、…、Gmを各サブ画素領域に供給する構成となっている。ここで、走査線駆動回路15は、走査信号G1〜Gmを所定のタイミングでパルス的に線順次で供給する。
走査線駆動回路15は、走査線16を介して走査信号G1、G2、…、Gmを各サブ画素領域に供給する構成となっている。ここで、走査線駆動回路15は、走査信号G1〜Gmを所定のタイミングでパルス的に線順次で供給する。
また、液晶表示装置1は、スイッチング素子であるTFT素子12が走査信号G1〜Gmの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線14から供給される画像信号S1〜Snが所定のタイミングで画素電極11に書き込まれる構成となっている。そして、画素電極11を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号S1〜Snは、画素電極11と後述する共通電極54との間で一定期間保持される。ここで、保持された画像信号S1〜Snがリークすることを防止するため、画素電極11と共通電極54との間に形成される液晶容量と並列接続されるように蓄積容量17が付与されている。この蓄積容量17は、TFT素子12のドレインと容量線18との間に設けられている。
次に、液晶表示装置1の詳細な構成について、図2及び図3を参照しながら説明する。なお、図2では、対向基板の図示を省略している。また、図2において、平面視でほぼ矩形状のサブ画素領域の長軸方向をX軸方向、短軸方向をY軸方向とする。
液晶表示装置1は、図2及び図3に示すように、素子基板(基板)21と、素子基板21と対向配置された対向基板22と、素子基板21及び対向基板22の間に挟持された液晶層23と、対向基板22の外面側(液晶層23と反対側)に設けられた偏光板24とを備えている。また、液晶表示装置1は、素子基板21の外面に設けられて素子基板21の外面側から照明光を照射する照明手段25を備えている。
また、液晶表示装置1には、素子基板21と対向基板22とが対向する領域の縁端に沿ってシール材(図示略)が設けられており、このシール材、素子基板21及び対向基板22によって液晶層23が封止されている。
液晶表示装置1は、図2及び図3に示すように、素子基板(基板)21と、素子基板21と対向配置された対向基板22と、素子基板21及び対向基板22の間に挟持された液晶層23と、対向基板22の外面側(液晶層23と反対側)に設けられた偏光板24とを備えている。また、液晶表示装置1は、素子基板21の外面に設けられて素子基板21の外面側から照明光を照射する照明手段25を備えている。
また、液晶表示装置1には、素子基板21と対向基板22とが対向する領域の縁端に沿ってシール材(図示略)が設けられており、このシール材、素子基板21及び対向基板22によって液晶層23が封止されている。
素子基板21は、図3に示すように、例えばガラスや石英、プラスチックなどの透光性材料からなる基板本体31と、基板本体31の内側(液晶層23側)の表面に順次積層された第1層間絶縁膜32、ゲート絶縁膜33、第2層間絶縁膜34、第3層間絶縁膜35及び配向膜36とを備えている。
また、素子基板21は、基板本体31の内側の表面に配置された構造複屈折層41と、第1層間絶縁膜32の内側の表面に配置された半導体層42及び容量電極43と、ゲート絶縁膜33の内側の表面に配置された走査線16及び容量線18と、第2層間絶縁膜34の内側の表面に配置されたデータ線14及び接続電極44と、第3層間絶縁膜35の内側の表面に配置された画素電極11とを備えている。
また、素子基板21は、基板本体31の内側の表面に配置された構造複屈折層41と、第1層間絶縁膜32の内側の表面に配置された半導体層42及び容量電極43と、ゲート絶縁膜33の内側の表面に配置された走査線16及び容量線18と、第2層間絶縁膜34の内側の表面に配置されたデータ線14及び接続電極44と、第3層間絶縁膜35の内側の表面に配置された画素電極11とを備えている。
第1層間絶縁膜32は、例えばSiO2(酸化シリコン)などの透光性のシリコン酸化物で構成されており、基板本体31の内側の表面に形成された構造複屈折層41を被覆している。
ゲート絶縁膜33は、例えばSiO2などの透光性材料で構成されており、第1層間絶縁膜32上に形成された半導体層42及び容量電極43を覆うように設けられている。
ゲート絶縁膜33は、例えばSiO2などの透光性材料で構成されており、第1層間絶縁膜32上に形成された半導体層42及び容量電極43を覆うように設けられている。
第2層間絶縁膜34は、例えばSiO2などの透光性材料で構成されており、ゲート絶縁膜33及びゲート絶縁膜33上に形成された走査線16及び容量線18を覆うように設けられている。
第3層間絶縁膜35は、例えばSiO2などの透光性材料で構成されており、第2層間絶縁膜34上に形成されたデータ線14及び接続電極44を覆うように設けられている。
配向膜36は、例えばポリイミドなどの樹脂材料で構成されており、第3層間絶縁膜35上に形成された画素電極11を覆うように設けられている。また、配向膜36の表面には、図2に示すサブ画素領域の短軸方向(Y軸方向)を配向方向とする配向処理が施されている。
第3層間絶縁膜35は、例えばSiO2などの透光性材料で構成されており、第2層間絶縁膜34上に形成されたデータ線14及び接続電極44を覆うように設けられている。
配向膜36は、例えばポリイミドなどの樹脂材料で構成されており、第3層間絶縁膜35上に形成された画素電極11を覆うように設けられている。また、配向膜36の表面には、図2に示すサブ画素領域の短軸方向(Y軸方向)を配向方向とする配向処理が施されている。
構造複屈折層41は、図3に示すように、平面視でサブ画素領域の全体に形成されており、所定の間隔をあけてストライプ状に配置された複数の複屈折構造体45を有している。すなわち、構造複屈折層41は、ワイヤグリッド構造を有している。
複数の複屈折構造体45は、その延在方向がサブ画素領域の短軸方向(Y軸方向)と平行で、それぞれ基板本体31側から順に高反射層45a及び低反射層45bを積層した構成となっている。高反射層45aは、例えばAlやAl合金、Ag(銀)、Ag合金などのように高い反射率を有する材料で構成されている。また、低反射層45bは、例えばCr(クロム)や酸化クロム、Ti(チタン)、黒色アルマイトなどのように光吸収特性を有する材料で構成されている。また、複数の複屈折構造体45は、照明光の波長よりも小さいピッチで配置されており、その幅が例えば50〜90nm、ピッチが例えば100〜150nmとなっている。
そして、構造複屈折層41は、複屈折構造体45の延在方向に対してほぼ平行な方向に振動する偏光光を反射させ、延在方向に対してほぼ直交する方向に振動する偏光光を透過させる。
ここで、構造複屈折層41は、基板本体31上にスパッタ法などを用いて高反射層45aを構成する金属膜と低反射層45bを構成する金属膜とを積層し、これをパターニングすることによって形成される。
複数の複屈折構造体45は、その延在方向がサブ画素領域の短軸方向(Y軸方向)と平行で、それぞれ基板本体31側から順に高反射層45a及び低反射層45bを積層した構成となっている。高反射層45aは、例えばAlやAl合金、Ag(銀)、Ag合金などのように高い反射率を有する材料で構成されている。また、低反射層45bは、例えばCr(クロム)や酸化クロム、Ti(チタン)、黒色アルマイトなどのように光吸収特性を有する材料で構成されている。また、複数の複屈折構造体45は、照明光の波長よりも小さいピッチで配置されており、その幅が例えば50〜90nm、ピッチが例えば100〜150nmとなっている。
そして、構造複屈折層41は、複屈折構造体45の延在方向に対してほぼ平行な方向に振動する偏光光を反射させ、延在方向に対してほぼ直交する方向に振動する偏光光を透過させる。
ここで、構造複屈折層41は、基板本体31上にスパッタ法などを用いて高反射層45aを構成する金属膜と低反射層45bを構成する金属膜とを積層し、これをパターニングすることによって形成される。
半導体層42は、図2及び図3に示すように、平面視でゲート絶縁膜33を介してデータ線14と重なる領域に部分的に形成され、ポリシリコンなどの半導体で構成されている。そして、半導体層42は、平面視でゲート絶縁膜33を介して走査線16と重なる領域にチャネル領域42aが設けられている。
また、半導体層42には、TFT素子12がLDD(Lightly Doped Drain)構造を採用していることから、ソース領域及びドレイン領域に不純物濃度が相対的に高い高濃度領域と相対的に低い低濃度(LDD)領域とがそれぞれ形成されている。すなわち、半導体層42には、図3に示すように、ソース領域に低濃度ソース領域42b及び高濃度ソース領域42cが形成され、ドレイン領域に低濃度ドレイン領域42d及び高濃度ドレイン領域42eが形成されている。そして、半導体層42を主体としてTFT素子12が構成される。ここで、TFT素子12の外側は、サブ画素領域の全体に形成された構造複屈折層41により第1層間絶縁膜32を介して覆われている。
これら低濃度ソース領域42b、高濃度ソース領域42c、低濃度ドレイン領域42d及び高濃度ドレイン領域42eは、ポリシリコンに不純物イオンを打ち込むことによって形成されている。なお、チャネル領域42aは、ポリシリコンに不純物イオンを打ち込まないことによって形成される。
また、半導体層42には、TFT素子12がLDD(Lightly Doped Drain)構造を採用していることから、ソース領域及びドレイン領域に不純物濃度が相対的に高い高濃度領域と相対的に低い低濃度(LDD)領域とがそれぞれ形成されている。すなわち、半導体層42には、図3に示すように、ソース領域に低濃度ソース領域42b及び高濃度ソース領域42cが形成され、ドレイン領域に低濃度ドレイン領域42d及び高濃度ドレイン領域42eが形成されている。そして、半導体層42を主体としてTFT素子12が構成される。ここで、TFT素子12の外側は、サブ画素領域の全体に形成された構造複屈折層41により第1層間絶縁膜32を介して覆われている。
これら低濃度ソース領域42b、高濃度ソース領域42c、低濃度ドレイン領域42d及び高濃度ドレイン領域42eは、ポリシリコンに不純物イオンを打ち込むことによって形成されている。なお、チャネル領域42aは、ポリシリコンに不純物イオンを打ち込まないことによって形成される。
容量電極43は、図2及び図3に示すように、平面視でゲート絶縁膜33を介して容量線18と重なる領域に部分的に形成され、半導体層42と同様にポリシリコンなどの半導体で構成されている。そして、容量電極43は、半導体層42の高濃度ドレイン領域42eと連続して形成されている。なお、容量電極43は、ポリシリコンに不純物イオンを打ち込むことによって形成されている。
走査線16は、平面視で矩形状のサブ画素領域の短軸方向(Y軸方向)に沿って配置されており、平面視でゲート絶縁膜33を介してチャネル領域42aと重なる部分がゲート電極として機能する。
容量線18は、平面視でY軸方向に沿って配置されており、平面視でゲート絶縁膜33を介して容量電極43と重なる領域に他の領域よりも幅の広い幅広部18aが形成されている。この幅広部18aとゲート絶縁膜33を介して対向配置された容量電極43とにより、蓄積容量17が構成される。
データ線14は、平面視でサブ画素領域の長軸方向(X軸方向)に沿って配置されており、ゲート絶縁膜33及び第2層間絶縁膜34を貫通するコンタクトホールH1を介して半導体層42の高濃度ソース領域42cに接続されている。
以上より、走査線16、容量線18及びデータ線14は、平面視でほぼ格子状に配線されている。
接続電極44は、平面視でX軸方向に沿って配置されており、第2層間絶縁膜34を貫通するコンタクトホールH2を介して半導体層42の高濃度ドレイン領域42eに接続されている。
容量線18は、平面視でY軸方向に沿って配置されており、平面視でゲート絶縁膜33を介して容量電極43と重なる領域に他の領域よりも幅の広い幅広部18aが形成されている。この幅広部18aとゲート絶縁膜33を介して対向配置された容量電極43とにより、蓄積容量17が構成される。
データ線14は、平面視でサブ画素領域の長軸方向(X軸方向)に沿って配置されており、ゲート絶縁膜33及び第2層間絶縁膜34を貫通するコンタクトホールH1を介して半導体層42の高濃度ソース領域42cに接続されている。
以上より、走査線16、容量線18及びデータ線14は、平面視でほぼ格子状に配線されている。
接続電極44は、平面視でX軸方向に沿って配置されており、第2層間絶縁膜34を貫通するコンタクトホールH2を介して半導体層42の高濃度ドレイン領域42eに接続されている。
画素電極11は、平面視でほぼ矩形状であって、例えばITO(酸化インジウムスズ)などの透光性導電材料で構成されている。また、画素電極11は、第3層間絶縁膜35を貫通するコンタクトホールH3を介して接続電極44に接続されている。これにより、画素電極11は、TFT素子12のドレインと接続されることとなる。
一方、対向基板22は、図3に示すように、例えばガラスや石英、プラスチックなどの透光性材料で構成された基板本体51と、基板本体51の内側(液晶層23側)の表面に順次積層された遮光膜52、カラーフィルタ層53、共通電極54及び配向膜55とを備えている。
遮光膜52は、基板本体51の表面のうち平面視でサブ画素領域の縁部と重なる領域に形成されており、サブ画素領域を縁取っている。
カラーフィルタ層53は、各サブ画素領域に対応して配置されており、例えばアクリルなどで構成されて各サブ画素領域で表示する色に対応する色材を含有している。
遮光膜52は、基板本体51の表面のうち平面視でサブ画素領域の縁部と重なる領域に形成されており、サブ画素領域を縁取っている。
カラーフィルタ層53は、各サブ画素領域に対応して配置されており、例えばアクリルなどで構成されて各サブ画素領域で表示する色に対応する色材を含有している。
共通電極54は、画素電極11と同様に、例えばITOなどの透光性導電材料で構成されている。そして、共通電極54は、遮光膜52及び基板本体51を覆うように設けられている。
配向膜55は、配向膜36と同様に、例えばポリイミドなどの樹脂材料で構成されており、共通電極54を覆うように設けられている。また、配向膜55の表面には、配向膜36の配向方向と反平行となるように、図2に示すサブ画素領域の短軸方向(Y軸方向)を配向方向とする配向処理が施されている。
配向膜55は、配向膜36と同様に、例えばポリイミドなどの樹脂材料で構成されており、共通電極54を覆うように設けられている。また、配向膜55の表面には、配向膜36の配向方向と反平行となるように、図2に示すサブ画素領域の短軸方向(Y軸方向)を配向方向とする配向処理が施されている。
液晶層23は、正の誘電率異方性を有する液晶を用いたTN(Twisted Nematic)モードで動作する構成となっている。
偏光板24は、その透過軸が構造複屈折層41の透過軸とほぼ直交するように設けられている。ここで、素子基板21の外面側及び偏光板24の内側の一方または双方には、光学補償フィルム(図示略)を配置してもよい。光学補償フィルムを配置することで、液晶表示装置1を斜視した場合の液晶層23の位相差を補償することができ、光漏れを減少させてコントラストを増加させることができる。光学補償フィルムとしては、負の一軸性媒体と正の一軸性媒体とを組み合わせたものや、各方向の屈折率がnx>nz>nyである二軸性媒体が用いられる。
偏光板24は、その透過軸が構造複屈折層41の透過軸とほぼ直交するように設けられている。ここで、素子基板21の外面側及び偏光板24の内側の一方または双方には、光学補償フィルム(図示略)を配置してもよい。光学補償フィルムを配置することで、液晶表示装置1を斜視した場合の液晶層23の位相差を補償することができ、光漏れを減少させてコントラストを増加させることができる。光学補償フィルムとしては、負の一軸性媒体と正の一軸性媒体とを組み合わせたものや、各方向の屈折率がnx>nz>nyである二軸性媒体が用いられる。
照明手段25は、例えばLED(Light Emitting Diode)素子で構成された光源61と、素子基板21と対向配置されて光源61から照射された光を導光させる導光板62とを備えている。そして、光源61から入射した光が導光板62内で導光し、導光板62のうち素子基板21との対向面から照明光として素子基板21に向けて出射する。ここで、導光板62のうち素子基板21から離間する側の面には、入射した光を導光板62の素子基板21との対向面に向けて反射する散乱反射膜(散乱反射層)62aが設けられている。
以上のような構成の液晶表示装置1では、対向基板22の外側から対向基板22に向けて入射した外光が、液晶層23を経て構造複屈折層41に入射する。そして、入射した外光のうち、複屈折構造体45の延在方向に対してほぼ直交する方向の偏光方向を有する偏光成分は、構造複屈折層41を透過する。
一方、複屈折構造体45の延在方向に対してほぼ平行な方向の偏光方向を有する偏光成分は、低反射層45bによりほとんどが吸収される。したがって、複屈折構造体45に入射した外光のほとんどは、反射光として対向基板22から再び出射しない。これにより、外交による視認性の低下が抑制される。また、TFT素子12への反射光の入射が抑制される。
一方、複屈折構造体45の延在方向に対してほぼ平行な方向の偏光方向を有する偏光成分は、低反射層45bによりほとんどが吸収される。したがって、複屈折構造体45に入射した外光のほとんどは、反射光として対向基板22から再び出射しない。これにより、外交による視認性の低下が抑制される。また、TFT素子12への反射光の入射が抑制される。
また、照明手段25から照射された照明光は、素子基板21の基板本体31内を導光して構造複屈折層41に入射する。そして、構造複屈折層41に入射した照明光のうち、複屈折構造体45の延在方向に対してほぼ直交する方向の偏光方向を有する偏光成分が構造複屈折層41を透過する。この構造複屈折層41を透過した照明光により、画像表示が行われる。
一方、複屈折構造体45の延在方向に対してほぼ平行な方向の偏光方向を有する偏光成分は、高反射層45aにより素子基板21の外方に向けて反射される。素子基板21から出射した反射光は、導光板62に設けられた散乱反射膜62aにより散乱しながら素子基板21に向けて再び反射される。このとき、反射光が散乱反射膜62aによって散乱反射されるので、再び素子基板21に向かう照明光は、さまざまな偏光成分を有する偏光光となっている。そして、複屈折構造体45の延在方向に対してほぼ直交する方向の偏光方向を有する偏光成分が構造複屈折層41を透過し、他の偏光成分がまた素子基板21の外方に向けて反射される。
ここで、複屈折構造体45の延在方向に対してほぼ平行な方向の偏光方向を有する偏光成分を有する偏光光が高反射層45aによって反射されるため、照明光が効率よく再利用される。
一方、複屈折構造体45の延在方向に対してほぼ平行な方向の偏光方向を有する偏光成分は、高反射層45aにより素子基板21の外方に向けて反射される。素子基板21から出射した反射光は、導光板62に設けられた散乱反射膜62aにより散乱しながら素子基板21に向けて再び反射される。このとき、反射光が散乱反射膜62aによって散乱反射されるので、再び素子基板21に向かう照明光は、さまざまな偏光成分を有する偏光光となっている。そして、複屈折構造体45の延在方向に対してほぼ直交する方向の偏光方向を有する偏光成分が構造複屈折層41を透過し、他の偏光成分がまた素子基板21の外方に向けて反射される。
ここで、複屈折構造体45の延在方向に対してほぼ平行な方向の偏光方向を有する偏光成分を有する偏光光が高反射層45aによって反射されるため、照明光が効率よく再利用される。
〔電子機器〕
以上のような構成の液晶表示装置1は、例えば図4に示すような携帯電話機100の表示部101として用いられる。この携帯電話機100は、表示部101、複数の操作ボタン102、受話口103、送話口104及び上記表示部101を有する本体部を備えている。
以上のような構成の液晶表示装置1は、例えば図4に示すような携帯電話機100の表示部101として用いられる。この携帯電話機100は、表示部101、複数の操作ボタン102、受話口103、送話口104及び上記表示部101を有する本体部を備えている。
以上のように、本実施形態における液晶表示装置1によれば、構造複屈折層41が液晶層23側に配置された低反射層45bにより外光を吸収するので、外光による視認性の低下を抑制できる。また、照明光のうち構造複屈折層41を透過しない成分が高反射層45aにより反射されるので、照明光を吸収することで素子基板21が加熱することを抑制できる。
ここで、高反射層45aにより照明光のうち構造複屈折層41を透過しない成分のほとんどを反射できるので、照明光の再利用が図れる。
ここで、高反射層45aにより照明光のうち構造複屈折層41を透過しない成分のほとんどを反射できるので、照明光の再利用が図れる。
[第2の実施形態]
次に、本発明における液晶表示装置の第2の実施形態を、図面に基づいて説明する。ここで、図5は、サブ画素領域を示す断面図である。なお、本実施形態では、第1の実施形態とサブ画素領域の構成が異なるため、この点を中心に説明すると共に、上記実施形態で説明した構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
次に、本発明における液晶表示装置の第2の実施形態を、図面に基づいて説明する。ここで、図5は、サブ画素領域を示す断面図である。なお、本実施形態では、第1の実施形態とサブ画素領域の構成が異なるため、この点を中心に説明すると共に、上記実施形態で説明した構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態における液晶表示装置110では、図5に示すように、素子基板111に設けられた構造複屈折層112が、平面視で第1層間絶縁膜32を介してTFT素子12と重なる領域に設けられた被覆部113を備えている。
すなわち、構造複屈折層112は、平面視で第1層間絶縁膜32を介してTFT素子12と重ならない領域に間隔をあけて複数配置された複屈折構造体45と、平面視でTFT素子12と重なる領域に配置された被覆部113とを備えている。
被覆部113は、複屈折構造体45と同様に、基板本体31側から順に高反射層45a及び低反射層45bを積層した構成となっており、各金属膜をパターニングすることによって形成されている。
すなわち、構造複屈折層112は、平面視で第1層間絶縁膜32を介してTFT素子12と重ならない領域に間隔をあけて複数配置された複屈折構造体45と、平面視でTFT素子12と重なる領域に配置された被覆部113とを備えている。
被覆部113は、複屈折構造体45と同様に、基板本体31側から順に高反射層45a及び低反射層45bを積層した構成となっており、各金属膜をパターニングすることによって形成されている。
以上のように、本実施形態における液晶表示装置110によっても、上述した第1の実施形態と同様の作用、効果を奏するが、TFT素子12の下面の全面を被覆部113で被覆しているため、TFT素子12に向かう照明光を確実に遮断できる。これにより、TFT素子12の動作の安定性が向上する。
ここで、被覆部113が高反射層45aを有しているため、TFT素子12に向かう照明光のほとんどを導光板62に向けて反射するので、素子基板111が照明光の吸収により加熱することを抑制できる。
ここで、被覆部113が高反射層45aを有しているため、TFT素子12に向かう照明光のほとんどを導光板62に向けて反射するので、素子基板111が照明光の吸収により加熱することを抑制できる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、構造複屈折層は、液晶層側から低反射層と高反射層とを積層した構成としているが、液晶層側の一端に低反射層が配置され、照明光が入射する素子基板の外面側の一端に高反射層が配置されていれば、低反射層と高反射層との間に他の層が配置されてもよい。
また、第1の実施形態において、TFT素子の下面の全面を被覆してTFT素子への照明光の入射を遮断する遮光膜を設けてもよい。
そして、第2の実施形態において、被覆部が高反射層と低反射層とを積層した構成となっているが、少なくとも一方の反射層を備えていればよい。ここで、被覆部を高反射層のみで構成した場合には、上述と同様に素子基板が照明光の吸収により加熱することを抑制できる。
例えば、構造複屈折層は、液晶層側から低反射層と高反射層とを積層した構成としているが、液晶層側の一端に低反射層が配置され、照明光が入射する素子基板の外面側の一端に高反射層が配置されていれば、低反射層と高反射層との間に他の層が配置されてもよい。
また、第1の実施形態において、TFT素子の下面の全面を被覆してTFT素子への照明光の入射を遮断する遮光膜を設けてもよい。
そして、第2の実施形態において、被覆部が高反射層と低反射層とを積層した構成となっているが、少なくとも一方の反射層を備えていればよい。ここで、被覆部を高反射層のみで構成した場合には、上述と同様に素子基板が照明光の吸収により加熱することを抑制できる。
また、駆動素子としてTFT素子を用いているが、画素電極をスイッチング制御する素子であれば、TFD(Thin Film Diode:薄膜ダイオード)など他の駆動素子であってもよい。
そして、液晶表示装置は、素子基板に画素電極を設けると共に対向基板に共通電極を設けた電極構造を有しているが、素子基板に画素電極及び共通電極を形成して液晶層に対して基板面方向の電界を発生させるIPS(In-Plane Switching)方式やFFS(Fringe-Field Switching)方式などの、いわゆる横電界方式を用いた電極構造を採用してもよい。
さらに、液晶層として、TNモードで動作する液晶を用いているが、TNモードに限らず、負の誘電率異方性を有するVAN(Vertical Aligned Nematic)モードやECB(Electrically Controlled Birefringence)モード、OCB(Optical Compensated Bend)モードなど、他の液晶を用いてもよい。
そして、液晶表示装置は、素子基板に画素電極を設けると共に対向基板に共通電極を設けた電極構造を有しているが、素子基板に画素電極及び共通電極を形成して液晶層に対して基板面方向の電界を発生させるIPS(In-Plane Switching)方式やFFS(Fringe-Field Switching)方式などの、いわゆる横電界方式を用いた電極構造を採用してもよい。
さらに、液晶層として、TNモードで動作する液晶を用いているが、TNモードに限らず、負の誘電率異方性を有するVAN(Vertical Aligned Nematic)モードやECB(Electrically Controlled Birefringence)モード、OCB(Optical Compensated Bend)モードなど、他の液晶を用いてもよい。
また、液晶表示装置は、透過型の構成に限らず、半透過反射型の液晶表示装置であってもよい。
そして、液晶表示装置は、R、G、Bの3色の色表示を行うカラー液晶表示装置としているが、R、G、Bのいずれかまたは他の1色の色表示を行う単色の表示装置や、2色や4色以上の色表示を行う表示装置であってもよい。ここで、対向基板にカラーフィルタ層を設けずに、素子基板にカラーフィルタ層を設けてもよい。
そして、液晶表示装置は、R、G、Bの3色の色表示を行うカラー液晶表示装置としているが、R、G、Bのいずれかまたは他の1色の色表示を行う単色の表示装置や、2色や4色以上の色表示を行う表示装置であってもよい。ここで、対向基板にカラーフィルタ層を設けずに、素子基板にカラーフィルタ層を設けてもよい。
また、液晶表示装置を備える電子機器としては、携帯電話機に限らず、PDA(Personal Digital Assistant:携帯情報端末機)やパーソナルコンピュータ、ノート型パーソナルコンピュータ、ワークステーション、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、カーナビゲーション装置、ヘッドアップディスプレイ、デジタルビデオカメラ、テレビジョン受像機、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ページャ、電子手帳、電卓、電子ブックやプロジェクタ、ワードプロセッサ、テレビ電話機、POS端末、タッチパネルを備える機器、照明装置などのような他の電子機器であってもよい。
1,110 液晶表示装置、11 画素電極(電極)、12 TFT素子(駆動素子)、21,111 素子基板(基板)、23 液晶層、41,112 構造複屈折層、45 複屈折構造体、45a 高反射層、45b 低反射層、62a 散乱反射膜(散乱反射層)、113 被覆部
Claims (4)
- 液晶層を駆動する電極と、該電極をスイッチング制御する駆動素子とが設けられた基板を有し、該基板の外面から照明光を入射させる液晶表示装置であって、
前記基板が、前記電極及び前記駆動素子よりも前記液晶層から離間する側に設けられて前記照明光を一の偏光方向を有する偏光光に偏光する構造複屈折層を有し、
該構造複屈折層が、前記液晶層側から順に積層された低反射層及び高反射層を有してストライプ状に配置された複数の複屈折構造体を備えることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記基板の外側に設けられ、前記照明光を散乱反射させて前記基板に再入射させる散乱反射層を有することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記構造複屈折層が、前記駆動素子と重なる領域の全面を被覆する被覆部を有し、
該被覆部が前記低反射層及び前記高反射層の少なくとも一方で構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の液晶表示装置。 - 前記被覆部が、少なくとも前記高反射層を有することを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006330448A JP2008145572A (ja) | 2006-12-07 | 2006-12-07 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006330448A JP2008145572A (ja) | 2006-12-07 | 2006-12-07 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008145572A true JP2008145572A (ja) | 2008-06-26 |
Family
ID=39605849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006330448A Withdrawn JP2008145572A (ja) | 2006-12-07 | 2006-12-07 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2008145572A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010032768A (ja) * | 2008-07-29 | 2010-02-12 | Hitachi Displays Ltd | 表示装置およびその製造方法 |
| CN113391482A (zh) * | 2020-03-13 | 2021-09-14 | 夏普株式会社 | 显示装置 |
-
2006
- 2006-12-07 JP JP2006330448A patent/JP2008145572A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010032768A (ja) * | 2008-07-29 | 2010-02-12 | Hitachi Displays Ltd | 表示装置およびその製造方法 |
| CN113391482A (zh) * | 2020-03-13 | 2021-09-14 | 夏普株式会社 | 显示装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5008026B2 (ja) | 入力機能付表示装置 | |
| JP5051690B2 (ja) | 入力機能付表示装置 | |
| KR100816137B1 (ko) | 액정 장치 및 전자기기 | |
| US8610865B2 (en) | Liquid crystal display device having particular reflection means | |
| US7630045B2 (en) | Liquid crystal display, method for producing liquid crystal display, and electronic apparatus | |
| JP2009104061A (ja) | 電気光学装置及び電子機器 | |
| JP4924224B2 (ja) | 光検出器内蔵表示装置及び電子機器 | |
| CN101183197A (zh) | 液晶显示装置及液晶显示装置的制造方法和电子设备 | |
| JP2009258332A (ja) | 液晶表示装置、電子機器 | |
| JP2012242678A (ja) | 液晶装置および電子機器 | |
| CN100417981C (zh) | 液晶装置及电子设备 | |
| JP2009075421A (ja) | 液晶装置、及び電子機器 | |
| JP2007093665A (ja) | 液晶表示装置及び電子機器 | |
| JP2008145572A (ja) | 液晶表示装置 | |
| KR20180077940A (ko) | 보더리스타입 표시장치 | |
| JP4905011B2 (ja) | 液晶装置、及び電子機器 | |
| JP4858082B2 (ja) | 電気光学装置及び電子機器 | |
| JP4254092B2 (ja) | 液晶表示パネルおよび電子機器 | |
| JP4858081B2 (ja) | 電気光学装置及びその製造方法 | |
| JP4923947B2 (ja) | 電気光学装置及び電子機器 | |
| JP5009114B2 (ja) | 液晶表示装置及び電子機器 | |
| JP2008197129A (ja) | 液晶装置及び電子機器 | |
| JP2008157997A (ja) | 液晶装置及び電子機器 | |
| JP2007334085A (ja) | 液晶表示装置、及び電子機器 | |
| JP2008209852A (ja) | 液晶装置及び電子機器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20100302 |