JP2013171271A - Liquid crystal display device, manufacturing method thereof, and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、光電変換素子を有する液晶表示装置およびその製造方法、ならびにそのような液晶表示装置を備えた電子機器に関する。 The present disclosure relates to a liquid crystal display device having a photoelectric conversion element, a manufacturing method thereof, and an electronic apparatus including such a liquid crystal display device.
従来、光電変換素子(フォトダイオード)を内蔵する表示装置として、種々のものが提案されている。例えば特許文献1には、画素間領域に光電変換素子が形成された液晶表示装置が記載されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, various types of display devices incorporating a photoelectric conversion element (photodiode) have been proposed. For example, Patent Document 1 describes a liquid crystal display device in which a photoelectric conversion element is formed in an inter-pixel region.
この液晶表示装置では、光電変換素子において検出したバックライト光(内部光)や環境光(外部光)を利用してバッテリーへの充電を行うことにより、低消費電力化および省エネルギー化が図られている。上記特許文献1ではまた、画素間領域に形成された光電変換素子が、いわゆるブラックマトリクス層(遮光部)としても機能するようにしている。 In this liquid crystal display device, the battery is charged using backlight light (internal light) or ambient light (external light) detected by the photoelectric conversion element, thereby achieving low power consumption and energy saving. Yes. In Patent Document 1, the photoelectric conversion element formed in the inter-pixel region also functions as a so-called black matrix layer (light shielding portion).
ところで、液晶表示装置では一般に、表示画質を向上させるための手法について従来より種々のものが提案されているが、更なる改善手法の提案が望まれている。したがって、上記したような光電変換素子を内蔵する液晶表示装置においても、表示画質の向上が求められる。 By the way, in general, various liquid crystal display devices have been proposed as methods for improving display image quality, and further improvement methods are desired. Therefore, an improvement in display image quality is also required for a liquid crystal display device incorporating a photoelectric conversion element as described above.
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、表示画質を向上させることが可能な液晶表示装置およびその製造方法ならびに電子機器を提供することにある。 The present disclosure has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a liquid crystal display device capable of improving display image quality, a manufacturing method thereof, and an electronic apparatus.
本開示の液晶表示装置は、第1基板と、複数の画素ごとに配設されたカラーフィルタ層と、画素間領域に配設された複数の光電変換素子とを有する第2基板と、第1基板と第2基板との間に設けられた液晶層とを備えたものである。光電変換素子は、光電変換層と、光電変換層の一方側に設けられた透明電極と、光電変換層の他方側に設けられた遮光電極とを有している。 A liquid crystal display device according to the present disclosure includes a first substrate, a second substrate having a color filter layer disposed for each of a plurality of pixels, and a plurality of photoelectric conversion elements disposed in an inter-pixel region; A liquid crystal layer provided between the substrate and the second substrate is provided. The photoelectric conversion element has a photoelectric conversion layer, a transparent electrode provided on one side of the photoelectric conversion layer, and a light-shielding electrode provided on the other side of the photoelectric conversion layer.
本開示の電子機器は、上記本開示の液晶表示装置を備えたものである。 An electronic apparatus according to the present disclosure includes the liquid crystal display device according to the present disclosure.
本開示の液晶表示装置の製造方法は、第1基板を形成する工程と、複数の画素ごとに配設されたカラーフィルタ層と、画素間領域に配設された複数の光電変換素子とを有する第2基板を形成する工程と、第1基板と第2基板との間に液晶層を形成する工程とを含むようにしたものである。第2基板を形成する工程では、光電変換層と、この光電変換層の一方側に設けられた透明電極と、光電変換層の他方側に設けられた遮光電極とによって、光電変換素子を形成する。 A method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present disclosure includes a step of forming a first substrate, a color filter layer disposed for each of a plurality of pixels, and a plurality of photoelectric conversion elements disposed in a region between pixels. The method includes a step of forming a second substrate and a step of forming a liquid crystal layer between the first substrate and the second substrate. In the step of forming the second substrate, a photoelectric conversion element is formed by the photoelectric conversion layer, the transparent electrode provided on one side of the photoelectric conversion layer, and the light-shielding electrode provided on the other side of the photoelectric conversion layer. .
本開示の液晶表示装置およびその製造方法ならびに電子機器では、画素間領域に配設された光電変換素子において、光電変換層の一方側が透明電極であると共に他方側が遮光電極となる。これにより、光電変換素子における透明電極側から光が入射するようにしつつ、遮光電極がいわゆるブラックマトリクス部として機能するため、映像表示時のコントラストの改善等が図られる。また、例えば光電変換層の双方側とも透明電極としたうえで光電変換層自体をブラックマトリクス部として機能させる場合とは異なり、ブラックマトリクス部における色付き現象の発生が回避される。 In the liquid crystal display device, the manufacturing method thereof, and the electronic device of the present disclosure, in the photoelectric conversion element disposed in the inter-pixel region, one side of the photoelectric conversion layer is a transparent electrode and the other side is a light shielding electrode. As a result, the light shielding electrode functions as a so-called black matrix portion while allowing light to enter from the transparent electrode side of the photoelectric conversion element, thereby improving the contrast during video display. In addition, for example, unlike the case where the photoelectric conversion layer itself functions as a black matrix portion after both sides of the photoelectric conversion layer are formed as transparent electrodes, the occurrence of a colored phenomenon in the black matrix portion is avoided.
本開示の液晶表示装置およびその製造方法ならびに電子機器によれば、画素間領域に配設された光電変換素子において、光電変換層の一方側を透明電極にすると共に他方側を遮光電極にしたので、この遮光電極をブラックマトリクス部として機能させて映像表示時のコントラストの改善等を図りつつ、このブラックマトリクス部における色付き現象の発生を防止することができる。よって、映像表示時の表示画質を向上させることが可能となる。 According to the liquid crystal display device, the manufacturing method thereof, and the electronic device of the present disclosure, in the photoelectric conversion element disposed in the inter-pixel region, one side of the photoelectric conversion layer is a transparent electrode and the other side is a light shielding electrode. In addition, it is possible to prevent the occurrence of a coloring phenomenon in the black matrix portion while making the light shielding electrode function as a black matrix portion to improve the contrast when displaying an image. Therefore, it is possible to improve the display image quality when displaying an image.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.実施の形態(CF基板内の前面側に光電変換素子の遮光電極が設けられた例)
2.変形例
変形例1(光電変換素子の透明電極が液晶素子の共通電極を兼ねている例)
変形例2(反射型の液晶表示装置の例)
変形例3,4(CF基板内の背面側に光電変換素子の遮光電極が設けられた例)
3.適用例(液晶表示装置の電子機器への適用例)
4.その他の変形例
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The description will be given in the following order.
1. Embodiment (an example in which a light-shielding electrode of a photoelectric conversion element is provided on the front side in a CF substrate)
2. Modified example Modified example 1 (example in which the transparent electrode of the photoelectric conversion element also serves as the common electrode of the liquid crystal element)
Modification 2 (Example of a reflective liquid crystal display device)
Modifications 3 and 4 (example in which a light-shielding electrode of a photoelectric conversion element is provided on the back side in the CF substrate)
3. Application examples (application examples of liquid crystal display devices to electronic devices)
4). Other variations
<実施の形態>
[液晶表示装置1の構成]
図1は、本開示の一実施の形態に係る液晶表示装置(液晶表示装置1)の断面構成を、機能ブロック構成と併せて模式的に表したものである。この液晶表示装置1は、背面(裏面)側から前面(観察面,表示面)側に向かって、バックライト10、TFT(Thin Film Transistor;薄膜トランジスタ)基板11、液晶層13およびCF(Color Filter)基板12をこの順に備えている。つまり、液晶表示装置1では、TFT11が背面側に配置されると共に、CF基板12が前面側に配置されている。液晶表示装置1はまた、機能ブロック構成で示した充電部15および機器駆動部16を備えている。
<Embodiment>
[Configuration of Liquid Crystal Display Device 1]
FIG. 1 schematically illustrates a cross-sectional configuration of a liquid crystal display device (liquid crystal display device 1) according to an embodiment of the present disclosure, together with a functional block configuration. The liquid crystal display device 1 includes a
ここで、バックライト10が本開示における「光源部」の一具体例に対応し、TFT基板11が本開示における「第1基板」の一具体例に対応し、CF基板12が本開示における「第2基板」の一具体例に対応する。また、充電部15が、本開示における「第1の充電部」の一具体例に対応する。
Here, the
(バックライト10)
バックライト10は、TFT基板11の背面側に配設されており、液晶表示パネル(TFT基板11、液晶層13およびCF基板12)へ向けて光(光源光)を照射(出射)するものである。このようなバックライト10は、例えば、CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp:冷陰極蛍光ランプ)やLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)等の光源と、各種の光学シートとを含んで構成されている(いずれも図示せず)。
(Backlight 10)
The
TFT基板11、液晶層13およびCF基板12が積層されてなる液晶表示パネルは、複数の画素(赤色画素14R、緑色画素14Gおよび青色画素14B)を有する表示パネルであり、各画素には後述する液晶素子が形成されている。
The liquid crystal display panel in which the
(TFT基板11)
TFT基板11は光透過性を有する基板であり、素子形成基板110および複数の画素電極111を有している。素子形成基板110は、例えば、ガラス基板等の透明基板上に、TFT等の駆動素子や配線(いずれも図示せず)が形成されてなる。画素電極111は、素子形成基板110上(液晶層13側)において、上記した複数の画素(赤色画素14R、緑色画素14Gおよび青色画素14B)ごとに個別に配設されている。この画素電極111は、例えばITO(Indium Tin Oxide;酸化インジウム錫)等を用いて構成された透明電極である。
(TFT substrate 11)
The
(CF基板12)
CF基板12もまた光透過性を有する基板であり、対向基板120、カラーフィルタ層121、共通電極122(対向電極)および複数のフォトダイオード123を有している。対向基板120は、例えば、ガラス基板等の透明基板を用いて構成されている。
(CF substrate 12)
The
カラーフィルタ層121は、対向基板120上(液晶層13側)に配設されている。このカラーフィルタ層121は、前述した複数の画素(赤色画素14R、緑色画素14Gおよび青色画素14B)ごとに個別に色分けして配置された、複数色のカラーフィルタ(CF)を有している。具体的には、赤色画素14Rには、赤色光を選択的に透過する赤色カラーフィルタ121Rが配置され、緑色画素14Gには、緑色光を選択的に透過する緑色カラーフィルタ121Gが配置され、青色画素14Bには、青色光を選択的に透過する青色カラーフィルタ121Bが配置されている。これらの赤色カラーフィルタ121R,緑色カラーフィルタ121G,青色カラーフィルタ121Bはそれぞれ、例えば所定の樹脂材料を用いて構成されている。
The
共通電極122は、カラーフィルタ層121上(液晶層13側)において、各画素(赤色画素14R、緑色画素14Gおよび青色画素14B)で共通に形成(CF基板12内で一様に形成)された電極である。この共通電極122もまた、例えばITO等を用いて構成された透明電極である。この共通電極122と、前述した画素電極111と、後述する液晶層13とにより、画素ごとに液晶素子が形成されるようになっている。つまり、共通電極122は、複数の液晶素子に共通の電極であるとも言える。
The
(フォトダイオード123)
フォトダイオード123は、入射光の光量(受光量)に応じた電荷量の電荷(光電荷)を発生して内部に蓄積する光電変換素子であり、例えばPIN(Positive Intrinsic Negative Diode)型のフォトダイオードからなる。フォトダイオード123では、その感度域が例えば可視域となっている(受光波長帯域が可視域である)。このフォトダイオード123は、対向基板120と共通電極122との層間(カラーフィル層121と同一層)において、前述した複数の画素(赤色画素14R、緑色画素14Gおよび青色画素14B)の間の領域(画素間領域)に選択的に配設されている。
(Photodiode 123)
The
具体的には、フォトダイオード123は、対向基板120上の上記画素間領域に、遮光電極123S(上部電極)、n型半導体層123N、i型半導体層123I、p型半導体層123Pおよび透明電極123T(下部電極)がこの順に積層されてなる。換言すると、このフォトダイオード123は、CF基板12内の膜面側(背面側,液晶層13側)から対向基板120側(前面側,液晶層13と反対側)に向かって、透明電極123T、p型半導体層123P、i型半導体層123I、n型半導体層123Nおよび遮光電極123Sがこの順に積層された構造を有している。
Specifically, the
これらのうち、p型半導体層123P、i型半導体層123Iおよびn型半導体層123Nが、本開示における「光電変換層」の一具体例に対応する。なお、ここでは、CF基板内の膜面側(下部側)にp型半導体層123P、対向基板120側(上部側)にn型半導体層123Nをそれぞれ設けた例を挙げたが、これと逆の構造、すなわち下部側をn型半導体層、上部側をp型半導体層とした積層構造であってもよい。
Among these, the p-
透明電極123Tは、上記した光電変換層(n型半導体層123N,i型半導体層123I,p型半導体層123P)から信号電荷を読み出す(取り出す)ための一方の電極である。この透明電極123Tは、例えば、ITO,IZO(Indium Zinc Oxide;酸化インジウム亜鉛),SnO2(酸化錫),ZnO2(酸化亜鉛)等の透明導電材料により構成されており、光透過性(透光性)を示すようになっている。
The
n型半導体層123Nは、例えば燐(P)がドーピングされた非晶質シリコン(アモルファスシリコン:a−Si)により構成され、n型領域を形成するものである。このn型半導体層123Nの厚みは、例えば10nm〜50nm程度である。
The n-
i型半導体層123Iは、n型半導体層123Nおよびp型半導体層123Pよりも導電性の低い真性半導体層であり、例えばノンドープの非晶質シリコン(a−Si)により構成されている。このi型半導体層123Iの厚みは、例えば400nm〜1000nm程度であるが、厚みが大きい程、光感度を高めることができる。
The i-
p型半導体層123Pは、例えば硼素(B)がドーピングされた非晶質シリコン(a−Si)により構成され、p型領域を形成するものである。このp型半導体層123Pの厚みは、例えば10nm〜50nm程度である。
The p-
遮光電極123Sは、前述した光電変換層(n型半導体層123N,i型半導体層123I,p型半導体層123P)から信号電荷を読み出す(取り出す)ための他方の電極である。この遮光電極123Sは、例えば、クロム(Cr),モリブデン(Mo),アルミニウム(Al),チタン(Ti),ニッケル(Ni)等の遮光性導電材料、あるいはこれらの元素を主体とした合金材料を用いて構成されており、遮光性を示すようになっている。また、これらの材料を用いた単層構造、または複数組み合わせた積層構造のいずれであってもよい。
The
このようにフォトダイオード123では、光電変換層(n型半導体層123N,i型半導体層123I,p型半導体層123P)の一方側(ここでは背面側)が透明電極123Tであると共に、他方側(ここでは前面側)遮光電極123Sとなっている。そして、詳細は後述するが、このフォトダイオード123における遮光電極123Sが、画素間領域における遮光部である、いわゆるブラックマトリクス(BM)部として機能するようになっている。
Thus, in the
(液晶層13)
液晶層13は、TFT基板11とCF基板12との間に挿設(封入)されており、各種の液晶材料を用いて構成することが可能である。また、TN(Twisted Nematic)モードやVA(Vertical Alignment)モード等の各種モードの液晶を用いて構成することが可能である。
(Liquid crystal layer 13)
The
なお、このようにして構成された液晶表示パネルでは、例えば、TFT基板11およびCF基板12にそれぞれ、所定の透過軸および吸収軸を有する偏光板(図示せず)が設けられている。この偏光板は、入射光のうちの特定の偏光成分を選択的に透過させると共に他の偏光成分を吸収する機能を有する光学素子である。この場合、TFT基板11における偏光板とCF基板12における偏光板とは、互いの透過軸同士が直交するように配置される(クロスニコル配置)か、あるいは、互いの透過軸同士が平行となるように配置される(パラレルニコル配置)。
In the liquid crystal display panel configured as described above, for example, the
(充電部15,機器駆動部16)
充電部15は、バックライト10から出射して液晶層13等(TFT基板11、液晶層13、共通電極122およびカラーフィルタ層121)を介してフォトダイオード123へ入射する光源光(バックライト光)に基づいて、所定の充電動作を行うものである。具体的には、このようにして透明電極123T側からフォトダイオード123へ入射されたバックライト光に基づいて、図示しないバッテリー(2次電池)への充電動作を行うようになっている。
(Charging
The charging
機器駆動部16は、充電部15による充電等により蓄電されたバッテリーにおける電力を用いて、所定の機器(液晶表示装置1を内蔵する電子機器等)における負荷を駆動するものである。
The
[液晶表示装置1の製造方法]
この液晶表示装置1は、例えば次のようにして製造することができる。図2および図3は、液晶表示装置1の製造方法の一例を、工程順に模式断面図で表したものである。
[Method of Manufacturing Liquid Crystal Display Device 1]
The liquid crystal display device 1 can be manufactured as follows, for example. 2 and 3 are schematic cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing the liquid crystal display device 1 in the order of steps.
最初に、前述したTFT基板11、CF基板12および液晶層13からなる液晶表示パネルを作製する。具体的には、まず図2(A)に示したように、ガラス基板等の透明基板上に、公知の薄膜プロセスを用いてTFT等の駆動素子や配線を形成することにより、素子形成基板110を形成する。続いて、この素子形成基板110上に、前述した材料からなる複数の画素電極111を、公知の薄膜プロセスを用いて形成する。これにより、TFT基板11が形成される。
First, a liquid crystal display panel including the above-described
次に、図2(B)に示したように、対向基板120上の画素間領域に、前述した構造(ここではPIN型)からなる複数のフォトダイオード123を、公知の薄膜プロセスを用いて形成する。すなわち、光電変換層(n型半導体層123N、i型半導体層123Iおよびp型半導体層123P)と、この光電変換層の一方側(ここでは背面側)に設けられた透明電極123Tと、他方側(ここでは前面側)に設けられた遮光電極123Sとによって、フォトダイオード123を形成する。
Next, as shown in FIG. 2B, a plurality of
次いで、対向基板120上の画素領域に、カラーフィルタ層121を、例えばフォトリソグラフィー法などを用いて、複数の画素(赤色画素14R、緑色画素14Gおよび青色画素14B)ごとに個別に色分けして形成する。つまり、赤色画素14Rには赤色カラーフィルタ121Rを形成し、緑色画素14Gには緑色カラーフィルタ121Gを形成し、青色画素14Bには青色カラーフィルタ121Bを形成する。
Next, the
そののち、このカラーフィルタ層121上に、前述した材料からなる共通電極122を、公知の薄膜プロセスを用いて形成する。これにより、CF基板12が形成される。
After that, the
次に、図3に示したように、このようにして形成されたTFT基板11とCF基板12との間に液晶を注入し、液晶層13を形成する。このようにして、TFT基板11、CF基板12および液晶層13からなる液晶表示パネルが完成する。
Next, as shown in FIG. 3, liquid crystal is injected between the
続いて、この液晶表示パネル(TFT基板11)の背面側に、バックライト10を配置すると。また、前述した充電部15および機器駆動部16を構成する部材(半導体チップ等)を所定位置に配置し、配線等を介して液晶表示パネルと接続させる。以上により、図1に示した液晶表示装置1が完成する。
Subsequently, when the
[液晶表示装置1の作用・効果]
(1.基本動作)
この液晶表示装置1では、バックライト10から出射された光源光(バックライト光)が、駆動回路(図示せず)による制御に従って、液晶表示パネル(液晶層13)において画素(赤色画素14R、緑色画素14Gおよび青色画素14B)ごとに変調される。これにより、液晶表示パネルにおける観察面側(前面側)から、赤色光,緑色光,青色光を含む表示光(画素ごとに変調されたバックライト光)が出射される。このようにして、液晶表示装置1においてカラー映像表示がなされる。
[Operation and effect of liquid crystal display device 1]
(1. Basic operation)
In this liquid crystal display device 1, light source light (backlight light) emitted from the
(2.特徴的部分の作用)
ここで、図1に加えて図4〜図6を参照して、本実施の形態における特徴的部分の作用について、比較例(比較例1,2)と比較しつつ詳細に説明する。
(2. Action of characteristic parts)
Here, with reference to FIG. 4 to FIG. 6 in addition to FIG. 1, the operation of the characteristic part in the present embodiment will be described in detail in comparison with comparative examples (Comparative Examples 1 and 2).
(比較例1)
図4は、比較例1に係る液晶表示装置(液晶表示装置100)の断面構成を模式的に表したものである。この比較例1の液晶表示装置100は、背面側から前面側に向かって、バックライト10と、TFT基板101、液晶層13およびCF基板102からなる液晶表示パネルとを備えている。つまり、本実施の形態の液晶表示装置1において、TFT基板11およびCF基板12の代わりに、TFT基板101およびCF基板102を設けたものであり、充電部15および機器駆動部16を除いた他の構成は同様となっている。
(Comparative Example 1)
FIG. 4 schematically illustrates a cross-sectional configuration of the liquid crystal display device (liquid crystal display device 100) according to Comparative Example 1. The liquid
TFT基板101は、前述した素子形成基板110および複数の画素電極111に加え、画素間領域に複数のフォトダイオード123を有している。すなわち、このTFT基板101は、TFT基板11において、複数のフォトダイオード123を更に設けたものとなっている。
The
CF基板102は、前述した対向基板120、カラーフィルタ層121および共通電極122に加え、映像表示時のコントラストの改善等を図るため、画素間領域に複数の遮光部(ブラックマトリクス部)104を有している。すなわち、このCF基板102は、CF基板12において、複数のフォトダイオード123の代わりに複数の遮光部104を画素間領域に設けたものとなっている。
In addition to the
このように、この液晶表示装置101では液晶表示装置1とは異なり、CF基板102内ではなくTFT基板101内に、複数のフォトダイオード123が形成されている。このため、液晶表示装置101では製造プロセスが複雑化し(製造工程が増加し)、製造コストが増大してしまう。具体的には、フォトダイオードや太陽電池を内蔵する従来の液晶表示装置では、TFT基板を製造する際の製造装置を利用できる利点から、TFT基板側にフォトダイオードを形成するのが一般的である。しかしながら、TFT基板側の製造工数が格段に増加するため、製造歩留の低下やこれに伴う製造コストの増加、工程負荷の増大などの問題が生ずる。
Thus, unlike the liquid crystal display device 1, the liquid
(比較例2)
一方、図5は、比較例2に係る液晶表示装置(液晶表示装置200)の断面構成を模式的に表したものである。この比較例2の液晶表示装置200は、背面側から前面側に向かって、バックライト10と、TFT基板11、液晶層13およびCF基板202からなる液晶表示パネルとを備えている。つまり、液晶表示装置1においてCF基板12の代わりにCF基板202を設けたものであり、充電部15および機器駆動部16を除いた他の構成は同様となっている。
(Comparative Example 2)
On the other hand, FIG. 5 schematically shows a cross-sectional configuration of a liquid crystal display device (liquid crystal display device 200) according to Comparative Example 2. The liquid
CF基板202は、前述した対向基板120、カラーフィルタ層121および共通電極122に加え、画素間領域に複数のフォトダイオード203を有している。すなわち、このCF基板202は、CF基板12において、複数のフォトダイオード123の代わりに複数のフォトダイオード203を画素間領域に設けたものとなっている。
The
このフォトダイオード203は、CF基板202内の膜面側(背面側,液晶層13側)から対向基板120側(前面側,液晶層13と反対側)に向かって、透明電極123T1、n型半導体層123N、i型半導体層123I、p型半導体層123Pおよび透明電極123T2がこの順に積層された構造を有している。つまり、フォトダイオード123では、光電変換層(n型半導体層123N、i型半導体層123Iおよびp型半導体層123P)の一方側が透明電極123T、他方側が遮光電極123Sとなっている。これに対し、フォトダイオード203では、光電変換層の双方側とも透明電極(透明電極123T1,123T2)となっている。なお、対向基板120側の透明電極123T2は、ここでは各フォトダイオード203に共通の電極となっている。
The
このような構成の液晶表示装置200では、フォトダイオード203に対して光が入射するようにしつつ、フォトダイオード203(n型半導体層123N、i型半導体層123Iおよびp型半導体層123Pからなる光電変換層)が、ブラックマトリクス部として機能する。これにより、映像表示時のコントラストの改善等が図られると共に、ブラックマトリクス部がCF基板202側に形成されることになるため、上記比較例1の液晶表示装置100と比べて製造プロセスが簡略化し、製造コストが抑えられる。具体的には、TFT基板11側での製造工程増を避け、製造工程数が相対的に少ないCF基板202側へと振り分けることで、製造歩留り低下のリスクが軽減される。
In the liquid
ところが、この液晶表示装置200では、上記したようにフォトダイオード203における光電変換層をブラックマトリクス部(遮光部)として機能させていることに起因して、このブラックマトリクス部における色付き現象が発生してしまう。具体的には、例えば光電変換層が非晶質シリコン(a−Si)により構成されている場合、この非晶質シリコンは黒色というよりも赤褐色に近い材料であるため、映像も赤っぽく見えてしまう(赤色側への色付き現象が発生してしまう)。このようにして液晶表示装置200では、表示色味等において表示品位の低下が発生し易いため、汎用ディスプレイへの適用が難しいと言える。
However, in the liquid
(本実施の形態の作用)
これに対して本実施の形態の液晶表示装置1では、まず、図1および図6に示したように、フォトダイオード123に対して光が入射するようにしつつ、フォトダイオード123(遮光電極123S)が、ブラックマトリクス部(遮光部)として機能する。つまり、例えば図6に示したように、ここではバックライト10から出射されたバックライト光Lb1,Lb2等が、透明電極123T側からフォトダイオード123へと入射する。一方、外部から入射した環境光Le1,Le2等は、遮光電極123Sにおいて遮断され、フォトダイオード123(光電変換層内)へは入射しない。また、上記したバックライト光Lb1,Lb2等も遮光電極123Sによって遮断され、外部へは出射しない。
(Operation of this embodiment)
On the other hand, in the liquid crystal display device 1 according to the present embodiment, first, as shown in FIGS. 1 and 6, the light is incident on the
これにより、液晶表示装置1においても上記比較例2の液晶表示装置200と同様に、映像表示時のコントラストの改善等が図られると共に、ブラックマトリクス部がCF基板12側に形成されることになるため、上記比較例1の液晶表示装置100と比べて製造プロセスが簡略化し、製造コストが抑えられる。
As a result, in the liquid crystal display device 1 as well as the liquid
また、液晶表示装置1では、図1および図6に示したように、フォトダイオード123では、光電変換層(n型半導体層123N、i型半導体層123Iおよびp型半導体層123P)の一方側が透明電極123T、他方側が遮光電極123Sとなっている。換言すると、フォトダイオード123における遮光電極123Sが、ブラックマトリクス部として機能している。
In the liquid crystal display device 1, as shown in FIGS. 1 and 6, in the
これにより、光電変換層の双方側とも透明電極(透明電極123T1,123T2)としたうえで光電変換層自体をブラックマトリクス部として機能させている上記比較例2の液晶表示装置200とは異なり、ブラックマトリクス部における色付き現象の発生が回避される。具体的には、赤色側への色付き現象の発生が回避され、表示色味等における表示品位の低下が発生しにくくなる結果、汎用ディスプレイへの適用が容易となる。
Thus, unlike the liquid
更に、このようにしてフォトダイオード123の透明電極123S側から受光されたバックライト光Lb1,Lb2等は、電気的出力として充電部15へと供給される。つまり、充電部15では、バックライト10から出射して液晶層13等を介してフォトダイオード123へ入射したバックライト光に基づいて、バッテリーへの充電動作を行う。そして、機器駆動部16は、このバッテリーにおける電力を用いて、所定の機器(液晶表示装置1を内蔵する電子機器等)における負荷を駆動する。このようにして、バックライト光(内部光)に基づいて得られた電力がバッテリーへと回帰されることとなり、低消費電力化および省エネルギー化が図られる。
Further, the backlight lights Lb1, Lb2, and the like received from the
以上のように本実施の形態では、CF基板12内の画素間領域に配設されたフォトダイオード123において、光電変換層の一方側を透明電極123Tにすると共に他方側を遮光電極123Sにしたので、この遮光電極123Sをブラックマトリクス部として機能させて映像表示時のコントラストの改善等を図りつつ、このブラックマトリクス部における色付き現象の発生を防止することができる。よって、映像表示時の表示画質を向上させることが可能となる。
As described above, in the present embodiment, in the
<変形例>
続いて、上記実施の形態の変形例(変形例1〜4)について説明する。なお、上記実施の形態と同一の構成要素については同一符号を付し、その説明を適宜省略する。
<Modification>
Subsequently, modified examples (modified examples 1 to 4) of the above-described embodiment will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component same as the said embodiment, and the description is abbreviate | omitted suitably.
[変形例1]
図7は、変形例1に係る液晶表示装置(液晶表示装置1A)の断面構成を模式的に表したものである。本変形例の液晶表示装置1Aは、背面側から前面側に向かって、バックライト10と、TFT基板11、液晶層13およびCF基板12Aからなる液晶表示パネルとを備えている。また、この液晶表示装置1Aは、充電部15および機器駆動部16を備えている。つまり、液晶表示装置1Aは、液晶表示装置1においてCF基板12の代わりにCF基板12Aを設けたものであり、他の構成は同様となっている。なお、CF基板12Aは、本開示における「第2基板」の一具体例に対応する。
[Modification 1]
FIG. 7 schematically illustrates a cross-sectional configuration of a liquid crystal display device (liquid crystal display device 1 </ b> A) according to the first modification. A liquid
(CF基板12A)
CF基板12Aは、前述した対向基板120、カラーフィルタ層121および共通電極122に加え、画素間領域に複数のフォトダイオード123を有している。すなわち、このCF基板12Aは、基本的にはCF基板12と同様の構成となっている。
(
The
ただし、CF基板12Aでは、各フォトダイオード123同士で透明電極123Tが共通化されていると共に、各液晶素子における共通電極122を兼ねている(透明電極123Tと共通電極122とが、同一層で共用化されている)。
However, in the
本変形例の液晶表示装置1Aにおいても上記実施の形態と同様に、フォトダイオード123において、光電変換層の一方側が透明電極123T、他方側が遮光電極123Sとなっている。つまり、フォトダイオード123における遮光電極123Sが、ブラックマトリクス部として機能している。したがって上記実施の形態と同様に、バックライト10から出射されたバックライト光Lb1,Lb2等が、透明電極123T側からフォトダイオード123へと入射する。一方、外部から入射した環境光Le1,Le2等は、遮光電極123Sにおいて遮断され、フォトダイオード123(光電変換層内)へは入射しない。また、上記したバックライト光Lb1,Lb2等も遮光電極123Sによって遮断され、外部へは出射しない。
Also in the liquid
これにより、本変形例においても上記実施の形態と同様の作用により同様の効果を得ることが可能である。すなわち、遮光電極123Sをブラックマトリクス部として機能させて映像表示時のコントラストの改善等を図りつつ、このブラックマトリクス部における色付き現象の発生を防止することができ、映像表示時の表示画質を向上させることが可能となる。また、充電部15において、バックライト光(内部光)に基づいて得られた電力をバッテリーへと回帰することでき、低消費電力化および省エネルギー化を図ることが可能となる。
Thereby, also in this modification, it is possible to acquire the same effect by the same operation as the above-mentioned embodiment. In other words, the
特に本変形例では、透明電極123Tと共通電極122とが同一層で共用化されているため、製造プロセスが更に簡略化し、製造コストの更なる低減を図ることが可能となる。
In particular, in the present modification, since the
[変形例2]
図8は、変形例2に係る反射型の液晶表示装置(液晶表示装置1B)の断面構成を模式的に表したものである。本変形例の液晶表示装置1Bは、背面側から前面側に向かって、TFT基板11B、液晶層13およびCF基板12からなる液晶表示パネルを備えている。また、この液晶表示装置1Bは、充電部15Bおよび機器駆動部16を備えている。つまり、液晶表示装置1Bは、液晶表示装置1において、バックライト10を設けない(省く)ようにすると共に、TFT基板11および充電部15の代わりにTFT基板11Bおよび充電部15Bをそれぞれ設けたものであり、他の構成は同様となっている。
[Modification 2]
FIG. 8 schematically illustrates a cross-sectional configuration of a reflective liquid crystal display device (liquid
換言すると、これまで説明した液晶表示装置1,1Aおよび後述する液晶表示装置1C,1Dは、いずれも、バックライト10から出射される光源光(バックライト光)を利用して映像表示を行う、透過型の液晶表示装置である。これに対し、本変形例の液晶表示装置1Bは、バックライト10からの光源光の代わりに外部光(環境光)を利用して映像表示を行う、反射型の液晶表示装置となっている。
In other words, the liquid
ここで、TFT基板11Bは、本開示における「第1基板」の一具体例に対応し、充電部15Bは、本開示における「第2の充電部」の一具体例に対応する。
Here, the
(TFT基板11B)
TFT基板11Bは、前述した素子形成基板110上(液晶層13側)において、複数の画素(赤色画素14R、緑色画素14Gおよび青色画素14B)ごとに、画素反射電極111Bを個別に有している。つまり、このTFT基板11Bは、TFT基板11において複数の画素電極111の代わりに複数の画素反射電極111Bを設けたものであり、他の構成は基本的に同様となっている。
(
The
この画素反射電極111Bは、例えば、アルミニウム(Al),銀(Ag)等の反射金属を用いて構成された反射電極である。このような画素反射電極111Bにおいて外部から入射した環境光が反射された後に変調されることにより、バックライト10を用いずに映像表示がなされるようになっている。また、図8中に示したように、外部からの環境光Le1,Le2等が画素反射電極111Bにおいて反射された後、内部散乱光として透明電極123T側からフォトダイオード123(光電変換層内)へ入射するようになっている。
The pixel
(充電部15B)
充電部15Bは、充電部15と同様に、透明電極123T側からフォトダイオード123へ入射された光に基づいて、図示しないバッテリー(2次電池)への充電動作を行うものである。ただし、この充電部15Bでは充電部15とは異なり、上記したように、外部から入射して画素反射電極111Bにより反射された後にフォトダイオード123へ入射する環境光(環境光Le1,Le2等)に基づいて、そのような充電動作を行うようになっている。
(
Similarly to the charging
本変形例の液晶表示装置1Bにおいても、上記実施の形態と同様に、フォトダイオード123において、光電変換層の一方側が透明電極123T、他方側が遮光電極123Sとなっている。つまり、フォトダイオード123における遮光電極123Sが、ブラックマトリクス部として機能している。
Also in the liquid
これにより、本変形例においても上記実施の形態と同様の作用により同様の効果を得ることが可能である。すなわち、遮光電極123Sをブラックマトリクス部として機能させて映像表示時のコントラストの改善等を図りつつ、このブラックマトリクス部における色付き現象の発生を防止することができ、映像表示時の表示画質を向上させることが可能となる。
Thereby, also in this modification, it is possible to acquire the same effect by the same operation as the above-mentioned embodiment. In other words, the
また、本変形例では、充電部15Bにおいて、環境光(外部光)に基づいて得られた電力をバッテリーへと供給することできるため、上記実施の形態と同様に低消費電力化および省エネルギー化を図ることも可能となる。つまり、反射型の液晶表示装置では一般に、バックライトでの消費電力が不要となる分、透過型の液晶表示装置と比べて低消費電力化が図られているが、本変形例では更なる低消費電力化を図ることが可能となる。
Further, in the present modification, the charging
なお、本変形例においても上記変形例1のように、各フォトダイオード123同士で透明電極123Tが共通化されていると共に、各液晶素子における共通電極122を兼ねている(透明電極123Tと共通電極122とが、同一層で共用化されている)ようにしてもよい。
In the present modification, the
[変形例3,4]
図9は、変形例3に係る液晶表示装置(液晶表示装置1C)の断面構成を模式的に表したものであり、図10は、変形例4に係る液晶表示装置(液晶表示装置1D)の断面構成を模式的に表したものである。
[Modifications 3 and 4]
FIG. 9 schematically illustrates a cross-sectional configuration of a liquid crystal display device (liquid crystal display device 1C) according to the third modification. FIG. 10 illustrates a liquid crystal display device (liquid
これらの液晶表示装置1C,1Dはいずれも、背面側から前面側に向かって、バックライト10と、TFT基板11、液晶層13およびCF基板12Cからなる液晶表示パネルを備えている。ただし、液晶表示装置1Cは、これらに加えて充電部15Cおよび機器駆動部16を備えているのに対し、液晶表示装置1Dは、バックライト制御部17およびバックライト駆動部18を備えている。
Each of these liquid
つまり、液晶表示装置1Cは、液晶表示装置1において、CF基板12および充電部15の代わりに、CF基板12Cおよび充電部15Cをそれぞれ設けたものであり、他の構成は同様となっている。また、液晶表示装置1Dは、液晶表示装置1において、CF基板12、充電部15および機器駆動部16の代わりに、CF基板12C、バックライト制御部17およびバックライト駆動部18をそれぞれ設けたものであり、他の構成は同様となっている。
That is, the liquid crystal display device 1C is the same as the liquid crystal display device 1 except that the CF substrate 12C and the charging unit 15C are provided instead of the
ここで、TFT基板12Cは、本開示における「第2基板」の一具体例に対応し、充電部15Cは、本開示における「第3の充電部」の一具体例に対応する。また、バックライト制御部17およびバックライト駆動部18は、本開示における「調光部」の一具体例に対応する。
Here, the TFT substrate 12C corresponds to a specific example of “second substrate” in the present disclosure, and the charging unit 15C corresponds to a specific example of “third charging unit” in the present disclosure. Further, the
(CF基板12C)
CF基板12Cは、前述した対向基板120、カラーフィルタ層121および共通電極122に加え、画素間領域に複数のフォトダイオード123Cを有している。すなわち、このCF基板12Cは、CF基板12において、複数のフォトダイオード123の代わりに複数のフォトダイオード123Cを画素間領域に設けたものとなっている。
(CF substrate 12C)
The CF substrate 12C includes a plurality of
このフォトダイオード123Cは、CF基板12C内の膜面側(背面側,液晶層13側)から対向基板120側(前面側,液晶層13と反対側)に向かって、遮光電極123S、n型半導体層123N、i型半導体層123I、p型半導体層123Pおよび透明電極123Tがこの順に積層された構造を有している。つまり、これまで説明したフォトダイオード123では、光電変換層(n型半導体層123N、i型半導体層123Iおよびp型半導体層123P)の一方側としての背面側が透明電極123T、他方側としての前面側が遮光電極123Sとなっている。これに対して変形例3,4のフォトダイオード123Cでは、上記したフォトダイオード123とは逆に、光電変換層の一方側としての前面側が透明電極123T、他方側としての背面側が遮光電極123Sとなっている。なお、対向基板120側の透明電極123Tは、ここでは各フォトダイオード123Cに共通の電極となっている。
The
このような構成のフォトダイオード123Cにより、CF基板12Cでは、図9および図10中に示したように、外部から入射した環境光Le1,Le2等が、透明電極123T側からフォトダイオード123へと入射する。一方、バックライト10から出射されたバックライト光Lb1,Lb2等は、遮光電極123Sにおいて遮断され、フォトダイオード123(光電変換層内)へは入射しないようになっている。
With the
(充電部15C)
図9に示した充電部15Cは、充電部15と同様に、透明電極123T側からフォトダイオード123へ入射された光に基づいて、図示しないバッテリー(2次電池)への充電動作を行うものである。ただし、この充電部15Cでは充電部15とは異なり、上記したように、外部から入射してフォトダイオード123へ直接入射する環境光(環境光Le1,Le2等)に基づいて、そのような充電動作を行うようになっている。
(Charging unit 15C)
Similarly to the charging
(バックライト制御部17,バックライト駆動部18)
図10に示したバックライト制御部17は、外部から入射してフォトダイオード123へ直接入射する環境光(環境光Le1,Le2等)に基づいて、バックライト駆動部18に対する制御(調光制御等)を行うものである。また、バックライト駆動部18は、バックライト10に対する駆動(発光駆動等)を行うものである。
(
The
このようにしてバックライト制御部17およびバックライト駆動部18では、外部から入射してフォトダイオード123へ直接入射する環境光(環境光Le1,Le2等)に基づいて、バックライト10に対する調光制御を行うことが可能となっている。
In this way, in the
以上のように、変形例3,4の液晶表示装置1C,1Dでは、上記実施の形態と同様の作用により同様の効果を得ることが可能である。すなわち、遮光電極123Sをブラックマトリクス部として機能させて映像表示時のコントラストの改善等を図りつつ、このブラックマトリクス部における色付き現象の発生を防止することができ、映像表示時の表示画質を向上させることが可能となる。
As described above, in the liquid
また、変形例3の液晶表示装置1Cでは、充電部15Cにおいて、環境光(外部光)に基づいて得られた電力をバッテリーへと供給することできるため、上記実施の形態と同様に低消費電力化および省エネルギー化を図ることも可能となる。 Further, in the liquid crystal display device 1C according to the third modification, the charging unit 15C can supply the power obtained based on the ambient light (external light) to the battery. Therefore, the power consumption is low as in the above embodiment. And energy saving.
一方、変形例4の液晶表示装置1Dでは、外部から入射してフォトダイオード123へ直接入射する環境光に基づいて、バックライト10に対する調光制御を行うことができるため、液晶表示装置1Dの使用環境(環境光の照度)に応じた調光制御が可能となる。したがって、この変形例4においても、上記実施の形態と同様に低消費電力化および省エネルギー化を図ることが可能となる。
On the other hand, in the liquid
<適用例>
次に、図11〜図15を参照して、上記実施の形態および各変形例(変形例1〜4)に係る液晶表示装置(液晶表示装置1,1A〜1D)の適用例について説明する。上記実施の形態等に係る液晶表示装置は、テレビジョン装置,デジタルカメラ,ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、この液晶表示装置は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
<Application example>
Next, with reference to FIGS. 11 to 15, application examples of the liquid crystal display devices (liquid crystal display devices 1 and 1 </ b> A to 1 </ b> D) according to the above embodiment and the modified examples (modified examples 1 to 4) will be described. The liquid crystal display device according to the above embodiment and the like can be applied to electronic devices in various fields such as a television device, a digital camera, a notebook personal computer, a mobile terminal device such as a mobile phone, or a video camera. In other words, the liquid crystal display device can be applied to electronic devices in various fields that display a video signal input from the outside or a video signal generated inside as an image or video.
(適用例1)
図11は、上記実施の形態等の液晶表示装置が適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル511およびフィルターガラス512を含む映像表示画面部510を有しており、この映像表示画面部510が上記実施の形態等の液晶表示装置により構成されている。
(Application example 1)
FIG. 11 illustrates an appearance of a television device to which the liquid crystal display device of the above-described embodiment or the like is applied. This television apparatus has, for example, a video display screen unit 510 including a front panel 511 and a filter glass 512, and the video display screen unit 510 is configured by the liquid crystal display device of the above-described embodiment or the like.
(適用例2)
図12は、上記実施の形態等の液晶表示装置が適用されるデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部521、表示部522、メニュースイッチ523およびシャッターボタン524を有しており、その表示部522が上記実施の形態等の液晶表示装置により構成されている。
(Application example 2)
FIG. 12 illustrates an appearance of a digital camera to which the liquid crystal display device according to the above-described embodiment or the like is applied. This digital camera has, for example, a light emitting unit 521 for flash, a display unit 522, a menu switch 523, and a
(適用例3)
図13は、上記実施の形態等の液晶表示装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体531,文字等の入力操作のためのキーボード532および画像を表示する表示部533を有しており、その表示部533が上記実施の形態等の液晶表示装置により構成されている。
(Application example 3)
FIG. 13 illustrates an appearance of a notebook personal computer to which the liquid crystal display device of the above-described embodiment or the like is applied. This notebook personal computer has, for example, a main body 531, a keyboard 532 for inputting characters and the like, and a display unit 533 for displaying an image. The display unit 533 is a liquid crystal display device according to the above-described embodiment or the like. It is comprised by.
(適用例4)
図14は、上記実施の形態等の液晶表示装置が適用されるビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部541,この本体部541の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ542,撮影時のスタート/ストップスイッチ543および表示部544を有している。そして、その表示部544が上記実施の形態等の液晶表示装置により構成されている。
(Application example 4)
FIG. 14 shows the appearance of a video camera to which the liquid crystal display device of the above-described embodiment and the like is applied. This video camera includes, for example, a main body 541, a
(適用例5)
図15は、上記実施の形態等の液晶表示装置が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体710と下側筐体720とを連結部(ヒンジ部)730で連結したものであり、ディスプレイ740,サブディスプレイ750,ピクチャーライト760およびカメラ770を有している。そのディスプレイ740またはサブディスプレイ750が、上記実施の形態等の液晶表示装置により構成されている。
(Application example 5)
FIG. 15 illustrates an appearance of a mobile phone to which the liquid crystal display device of the above-described embodiment or the like is applied. For example, the mobile phone is obtained by connecting an
<その他の変形例>
以上、実施の形態、変形例および適用例を挙げて本開示の技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。
<Other variations>
As described above, the technology of the present disclosure has been described with the embodiment, the modification, and the application example. However, the present technology is not limited to the embodiment and the like, and various modifications can be made.
例えば、上記実施の形態等では、フォトダイオード(光電変換素子)における半導体層(光電変換層)が、主に非晶質半導体(非晶質シリコン等)により構成されている場合を例に挙げて説明したが、これには限られない。すなわち、上記した半導体層が、例えば、多結晶半導体(多結晶シリコン等)や微結晶半導体(微結晶シリコン等)により構成されているようにしてもよい。 For example, in the above embodiment and the like, a case where a semiconductor layer (photoelectric conversion layer) in a photodiode (photoelectric conversion element) is mainly composed of an amorphous semiconductor (amorphous silicon or the like) is taken as an example. Although explained, it is not limited to this. That is, the above-described semiconductor layer may be configured of, for example, a polycrystalline semiconductor (polycrystalline silicon or the like) or a microcrystalline semiconductor (microcrystalline silicon or the like).
また、上記実施の形態等では、光電変換素子がPIN型のフォトダイオードにより構成されている場合を例に挙げて説明したが、これには限られず、PIN型以外(例えばPN型等)のフォトダイオードによって光電変換素子を構成してもよい。 In the above-described embodiments and the like, the case where the photoelectric conversion element is configured by a PIN type photodiode has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a photo of a type other than the PIN type (for example, PN type) is used. You may comprise a photoelectric conversion element with a diode.
なお、本技術は以下のような構成を取ることも可能である。
(1)
第1基板と、
複数の画素ごとに配設されたカラーフィルタ層と、画素間領域に配設された複数の光電変換素子とを有する第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた液晶層と
を備え、
前記光電変換素子は、光電変換層と、前記光電変換層の一方側に設けられた透明電極と、前記光電変換層の他方側に設けられた遮光電極とを有する
液晶表示装置。
(2)
前記第1基板が背面側に配置されると共に、前記第2基板が前面側に配置されている
上記(1)に記載の液晶表示装置。
(3)
前記第2基板内において、
前記透明電極が、前記一方側としての背面側に配置されると共に、
前記遮光電極が、前記他方側としての前面側に配置されている
上記(2)に記載の液晶表示装置。
(4)
前記第1基板の背面側に光源部を備えた
上記(3)に記載の液晶表示装置。
(5)
前記光源部から出射して前記液晶層を介して前記光電変換素子へ入射する光源光に基づいて充電動作を行う第1の充電部を備えた
上記(4)に記載の液晶表示装置。
(6)
前記第1基板が前記複数の画素ごとに画素反射電極を有し、
反射型液晶表示装置として構成されている
上記(3)に記載の液晶表示装置。
(7)
外部から入射して前記画素反射電極により反射された後に前記光電変換素子へ入射する環境光に基づいて充電動作を行う第2の充電部を備えた
上記(6)に記載の液晶表示装置。
(8)
前記第2基板内において、
前記透明電極が、前記一方側としての前面側に配置されると共に、
前記遮光電極が、前記他方側としての背面側に配置されている
上記(2)に記載の液晶表示装置。
(9)
外部から前記光電変換素子へ入射する環境光に基づいて充電動作を行う第3の充電部を備えた
上記(8)に記載の液晶表示装置。
(10)
前記第1基板の背面側に配設された光源部と、
外部から前記光電変換素子へ入射する環境光に基づいて、前記光源部に対する調光制御を行う調光部と
を備えた上記(8)に記載の液晶表示装置。
(11)
前記複数の画素ごとに液晶素子が形成されており、
前記複数の光電変換素子同士で前記透明電極が共通化されていると共に、この透明電極が前記液晶素子における共通電極を兼ねている
上記(1)ないし(10)のいずれかに記載の液晶表示装置。
(12)
前記遮光電極が、ブラックマトリクス部として機能する
上記(1)ないし(11)のいずれかに記載の液晶表示装置。
(13)
前記光電変換素子が、PIN型のフォトダイオードからなる
上記(1)ないし(12)のいずれかに記載の液晶表示装置。
(14)
液晶表示装置を備え、
前記液晶表示装置は、
第1基板と、
複数の画素ごとに配設されたカラーフィルタ層と、画素間領域に配設された複数の光電変換素子とを有する第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた液晶層と
を備え、
前記光電変換素子は、光電変換層と、前記光電変換層の一方側に設けられた透明電極と、前記光電変換層の他方側に設けられた遮光電極とを有する
電子機器。
(15)
第1基板を形成する工程と、
複数の画素ごとに配設されたカラーフィルタ層と、画素間領域に配設された複数の光電変換素子とを有する第2基板を形成する工程と、
前記第1基板と前記第2基板との間に液晶層を形成する工程と
を含み、
前記第2基板を形成する工程では、光電変換層と、前記光電変換層の一方側に設けられた透明電極と、前記光電変換層の他方側に設けられた遮光電極とによって、前記光電変換素子を形成する
液晶表示装置の製造方法。
In addition, this technique can also take the following structures.
(1)
A first substrate;
A second substrate having a color filter layer disposed for each of a plurality of pixels and a plurality of photoelectric conversion elements disposed in an inter-pixel region;
A liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate,
The photoelectric conversion element includes a photoelectric conversion layer, a transparent electrode provided on one side of the photoelectric conversion layer, and a light-shielding electrode provided on the other side of the photoelectric conversion layer.
(2)
The liquid crystal display device according to (1), wherein the first substrate is disposed on a back side and the second substrate is disposed on a front side.
(3)
In the second substrate,
The transparent electrode is disposed on the back side as the one side,
The liquid crystal display device according to (2), wherein the light shielding electrode is disposed on a front surface side as the other side.
(4)
The liquid crystal display device according to (3), wherein a light source unit is provided on a back side of the first substrate.
(5)
The liquid crystal display device according to (4), further including a first charging unit that performs a charging operation based on light source light emitted from the light source unit and incident on the photoelectric conversion element via the liquid crystal layer.
(6)
The first substrate has a pixel reflection electrode for each of the plurality of pixels;
The liquid crystal display device according to (3), which is configured as a reflective liquid crystal display device.
(7)
The liquid crystal display device according to (6), further including a second charging unit that performs a charging operation based on ambient light that is incident from the outside and is reflected by the pixel reflective electrode and then is incident on the photoelectric conversion element.
(8)
In the second substrate,
The transparent electrode is disposed on the front side as the one side,
The liquid crystal display device according to (2), wherein the light shielding electrode is disposed on a back side as the other side.
(9)
The liquid crystal display device according to (8), further including a third charging unit that performs a charging operation based on ambient light incident on the photoelectric conversion element from the outside.
(10)
A light source unit disposed on the back side of the first substrate;
The liquid crystal display device according to (8), further comprising: a dimming unit that performs dimming control on the light source unit based on ambient light incident on the photoelectric conversion element from outside.
(11)
A liquid crystal element is formed for each of the plurality of pixels,
The liquid crystal display device according to any one of (1) to (10), wherein the plurality of photoelectric conversion elements share the transparent electrode, and the transparent electrode also serves as a common electrode in the liquid crystal element. .
(12)
The liquid crystal display device according to any one of (1) to (11), wherein the light shielding electrode functions as a black matrix portion.
(13)
The liquid crystal display device according to any one of (1) to (12), wherein the photoelectric conversion element includes a PIN photodiode.
(14)
With a liquid crystal display,
The liquid crystal display device
A first substrate;
A second substrate having a color filter layer disposed for each of a plurality of pixels and a plurality of photoelectric conversion elements disposed in an inter-pixel region;
A liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate,
The photoelectric conversion device includes a photoelectric conversion layer, a transparent electrode provided on one side of the photoelectric conversion layer, and a light shielding electrode provided on the other side of the photoelectric conversion layer.
(15)
Forming a first substrate;
Forming a second substrate having a color filter layer disposed for each of a plurality of pixels and a plurality of photoelectric conversion elements disposed in an inter-pixel region;
Forming a liquid crystal layer between the first substrate and the second substrate,
In the step of forming the second substrate, the photoelectric conversion element includes a photoelectric conversion layer, a transparent electrode provided on one side of the photoelectric conversion layer, and a light shielding electrode provided on the other side of the photoelectric conversion layer. A method of manufacturing a liquid crystal display device.
1,1A〜1D…液晶表示装置、10…バックライト、11,11B…TFT基板、110…素子形成基板、111…画素電極、111B…画素反射電極、12,12A,12C…CF基板、120…対向基板、121…カラーフィルタ層、121R…赤色カラーフィルタ、121G…緑色カラーフィルタ、121B…青色カラーフィルタ、122…共通電極、123,123C…フォトダイオード、123P…p型半導体層、123I…i型半導体層、123N…n型半導体層、123S…遮光電極、123T…透明電極、13…液晶層、14R…赤色画素、14G…緑色画素、14B…青色画素、15,15B,15C…充電部、16…機器駆動部、17…バックライト制御部、18…バックライト駆動部、Lb1,Lb2…バックライト光、Le1,Le2…環境光。
DESCRIPTION OF
Claims (15)
複数の画素ごとに配設されたカラーフィルタ層と、画素間領域に配設された複数の光電変換素子とを有する第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた液晶層と
を備え、
前記光電変換素子は、光電変換層と、前記光電変換層の一方側に設けられた透明電極と、前記光電変換層の他方側に設けられた遮光電極とを有する
液晶表示装置。 A first substrate;
A second substrate having a color filter layer disposed for each of a plurality of pixels and a plurality of photoelectric conversion elements disposed in an inter-pixel region;
A liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate,
The photoelectric conversion element includes a photoelectric conversion layer, a transparent electrode provided on one side of the photoelectric conversion layer, and a light-shielding electrode provided on the other side of the photoelectric conversion layer.
請求項1に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the first substrate is disposed on a back surface side, and the second substrate is disposed on a front surface side.
前記透明電極が、前記一方側としての背面側に配置されると共に、
前記遮光電極が、前記他方側としての前面側に配置されている
請求項2に記載の液晶表示装置。 In the second substrate,
The transparent electrode is disposed on the back side as the one side,
The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the light shielding electrode is disposed on a front surface side as the other side.
請求項3に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 3, further comprising a light source unit on a back side of the first substrate.
請求項4に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 4, further comprising a first charging unit that performs a charging operation based on light source light that is emitted from the light source unit and is incident on the photoelectric conversion element through the liquid crystal layer.
反射型液晶表示装置として構成されている
請求項3に記載の液晶表示装置。 The first substrate has a pixel reflection electrode for each of the plurality of pixels;
The liquid crystal display device according to claim 3, wherein the liquid crystal display device is configured as a reflective liquid crystal display device.
請求項6に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 6, further comprising a second charging unit that performs a charging operation based on ambient light that is incident from the outside and is reflected by the pixel reflective electrode and then is incident on the photoelectric conversion element.
前記透明電極が、前記一方側としての前面側に配置されると共に、
前記遮光電極が、前記他方側としての背面側に配置されている
請求項2に記載の液晶表示装置。 In the second substrate,
The transparent electrode is disposed on the front side as the one side,
The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the light shielding electrode is disposed on a back side as the other side.
請求項8に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 8, further comprising a third charging unit that performs a charging operation based on ambient light incident on the photoelectric conversion element from outside.
外部から前記光電変換素子へ入射する環境光に基づいて、前記光源部に対する調光制御を行う調光部と
を備えた請求項8に記載の液晶表示装置。 A light source unit disposed on the back side of the first substrate;
The liquid crystal display device according to claim 8, further comprising: a dimming unit that performs dimming control on the light source unit based on ambient light incident on the photoelectric conversion element from outside.
前記複数の光電変換素子同士で前記透明電極が共通化されていると共に、この透明電極が前記液晶素子における共通電極を兼ねている
請求項1に記載の液晶表示装置。 A liquid crystal element is formed for each of the plurality of pixels,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the transparent electrode is shared by the plurality of photoelectric conversion elements, and the transparent electrode also serves as a common electrode in the liquid crystal element.
請求項1に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the light shielding electrode functions as a black matrix portion.
請求項1に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the photoelectric conversion element is a PIN type photodiode.
前記液晶表示装置は、
第1基板と、
複数の画素ごとに配設されたカラーフィルタ層と、画素間領域に配設された複数の光電変換素子とを有する第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた液晶層と
を備え、
前記光電変換素子は、光電変換層と、前記光電変換層の一方側に設けられた透明電極と、前記光電変換層の他方側に設けられた遮光電極とを有する
電子機器。 With a liquid crystal display,
The liquid crystal display device
A first substrate;
A second substrate having a color filter layer disposed for each of a plurality of pixels and a plurality of photoelectric conversion elements disposed in an inter-pixel region;
A liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate,
The photoelectric conversion device includes a photoelectric conversion layer, a transparent electrode provided on one side of the photoelectric conversion layer, and a light shielding electrode provided on the other side of the photoelectric conversion layer.
複数の画素ごとに配設されたカラーフィルタ層と、画素間領域に配設された複数の光電変換素子とを有する第2基板を形成する工程と、
前記第1基板と前記第2基板との間に液晶層を形成する工程と
を含み、
前記第2基板を形成する工程では、光電変換層と、前記光電変換層の一方側に設けられた透明電極と、前記光電変換層の他方側に設けられた遮光電極とによって、前記光電変換素子を形成する
液晶表示装置の製造方法。 Forming a first substrate;
Forming a second substrate having a color filter layer disposed for each of a plurality of pixels and a plurality of photoelectric conversion elements disposed in an inter-pixel region;
Forming a liquid crystal layer between the first substrate and the second substrate,
In the step of forming the second substrate, the photoelectric conversion element includes a photoelectric conversion layer, a transparent electrode provided on one side of the photoelectric conversion layer, and a light shielding electrode provided on the other side of the photoelectric conversion layer. A method of manufacturing a liquid crystal display device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012037016A JP2013171271A (en) | 2012-02-23 | 2012-02-23 | Liquid crystal display device, manufacturing method thereof, and electronic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2012
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