JP2004020610A

JP2004020610A - Liquid crystal display device

Info

Publication number: JP2004020610A
Application number: JP2002171602A
Authority: JP
Inventors: Masumitsu Ino; 猪野　益充
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-06-12
Filing date: 2002-06-12
Publication date: 2004-01-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device in which both luminance of transmissive display and luminance of reflective display are improved. <P>SOLUTION: By using a TFT (thin film transistor) 9 formed of low temperature polycrystalline silicon, a reflection electrode 12 formed of metal with high reflectance such as silver and aluminum, and a color filter 29a covering only a transmissive region, high reflectance is secured even when an area of a reflective region A is small and an area of a transmissive region is increased. Thereby visibility in both reflective display and transmissive display are improved in a reflective-transmissive liquid crystal display device. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、反射型表示と透過型表示とが併用される液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、薄型で低消費電力であるという特徴を生かして、ノート型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション用の表示装置、携帯情報端末（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ａｓｓｉｓｔａｎｔ：ＰＤＡ）、携帯電話等に広く用いられている。このような液晶表示装置には、大きく分けて、バックライトと呼ばれる内部光源からの光の透過と遮断とを液晶パネルで制御して表示を行なう透過型の液晶表示装置と、太陽光などの外光を反射板などで反射して、この反射光の透過と遮断とを液晶パネルで制御して表示を行なう反射型、また、最近は、その両者の特徴を併せ持つ併用型と呼ばれる表示装置がある。
透過型の液晶表示装置においては、全消費電力の５０％以上をバックライトが占めており、消費電力を低減することが難しい。また、透過型の液晶表示装置には、周囲の光が明るい場合には表示が暗く見え、視認性が低下するという問題もある。一方、反射型の液晶表示装置においては、バックライトを設けていないため、消費電力の増加という問題はないが、周囲の光が暗い場合には、視認性が極端に低下するという問題もある。
【０００３】
このような透過型、反射型の表示装置の双方の問題点を解消するために、透過型表示と反射型表示と両方を一つの液晶パネルで実現する反射透過併用型の液晶表示装置が提案されている。この反射透過併用型の液晶表示装置では、周囲が明るい場合には周囲光の反射によって表示を行ない、周囲が暗い場合には、バックライトの光によって表示を行なう。
【０００４】
しかし、従来の反射透過併用型の液晶表示装置は、透過型表示と反射型表示の両方を兼ね備えているとされながら、通常の反射型及び通常の透過型の液晶表示装置より、輝度が不足しており、視認性が低いという問題があった。特に、従来の反射透過併用型の液晶表示装置は、反射表示重視の液晶パネル構成となっており、周囲光を反射する領域の面積を広く確保し、透過輝度を犠牲して反射率を確保することをしていた。
【０００５】
例えば、特許公報第２９５５２７７号に開示された液晶表示装置は、反射型表示と透過型表示を共用する液晶表示装置であり、周囲の光の反射光を利用する反射液晶表示装置を前提としており、周囲の光が暗い場合には視認性が極端に低下することに対応している。
しかし、反射型重視の反射透過型表示装置は人間の主観に訴えるものが小さいので、現実の市場では、ＰＤＡ、携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション用の表示装置などの透過型表示が主の表示方式となる液晶表示装置が多く使用されている。
また、この発明では、色再現性のみ改善項目とし、液晶表示装置に必要な輝度に関して述べられていない。
【０００６】
また、特開平２０００−１１１９０２号公報に開示された液晶表示装置も反射型表示と透過型表示を共用する液晶表示装置であり、該液晶表示装置においては、反射部の輝度を向上させるためのカラーフィルタの窓が反射部領域全体に渡って配置されているが、窓の形状に関して述べられていない。これは反射領域が限られた場所で形成された場合、入射光に対して反射光の指向性が発生しやすい。また、窓の最小サイズが規定されていないため、透過型表示が主の表示方式となる場合、反射領域を最低限にすることができない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
表示装置の基本性能として、屋内でも屋外でも、視認性の良い画像表示が要求されている。従って、反射透過併用型の液晶表示装置において、反射型として使用される場合と透過型として使用される場合両方について、視認性を向上させることが望まれている。
【０００８】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされ、その目的は、透過型表示の輝度を向上させると共に、反射型表示の輝度を向上させることができる液晶表示装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点の液晶表示装置は、反射領域と透過領域が並列に配置された画素領域が複数マトリクス状に配列された液晶表示装置であって、前記透過領域のみに、カラーフィルタが設けられている。
好ましくは、前記反射領域は、入射された光を散乱させる機能を有し、或は、前記反射領域は、入射された光を正反射させる機能を有する。
好ましくは、前記反射領域は、高反射率金属膜から形成されている。
【００１０】
本発明の第２の観点の液晶表示装置は、基板に行列状に配列された複数の画素領域と、画素領域ごとに形成され、行列状に配列された複数のトランジスタと、該複数のトランジスタのゲート電極を接続する複数のゲート線と、該複数のトランジスタの第１の電極を接続する複数のデータ信号線と、一方の電極が前記トランジスタの第２の電極に接続する保持容量と、前記保持容量の他方の電極を接続する保持容量線とを含む液晶表示装置であって、前記画素領域は、前記トランジスタの第２の電極に接続する一方の電極と、前記一方の電極と対向する他方の電極と、前記一方の電極と他方の電極との間に配置された液晶層とを有し、前記一方の電極は、反射領域と透過領域を含み、前記他方の電極における前記透過領域に対応する位置のみに、カラーフィルタが設けられている。
【００１１】
好ましくは、前記トランジスタは、前記基板に設けられた多結晶シリコンを半導体層とする薄膜トランジスタである。
好ましくは、前記反射領域は、入射された光を散乱させる機能を有し、或は、前記反射領域は、入射された光を正反射させる機能を有し、また、前記反射領域は、高反射率金属膜から形成されている。
また、好ましくは、前記反射領域は、前記ゲート線の配線領域、前記データ信号線の配線領域、前記保持容量線の配線領域、及び前記トランジスタの形成領域のうちいずれか一つ、または、複数の組み合わせた領域の直上の領域に形成されている。
また、好ましくは、前記ゲート線と前記保持容量線とが別々に形成される、或は、前記ゲート線と前記保持容量線とが共通する。
【００１２】
上記の発明によれば、透過領域のみにカラーフィルタを設け、透過型表示だけ視認性の高いカラー表示とし、反射型表示は文字を表示するのに十分な白黒２色表示とする。これにより、反射領域でカラーフィルタでの吸収による光の減少がなくなり、かつ、白黒表示の場合には、Ｒ、Ｇ、Ｂ３つの色を表示する画素は全部白黒表示に用いるので、反射輝度がさらに向上する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の液晶表示装置の実施の形態について、添付の図面を参照して述べる。
第１の実施形態
図１は、本実施形態の液晶表示装置において、表示パネル１の一画素分の平面図であり、図２は、図１中のＺ−Ｚ線における表示パネル１の断面構造を示す。
図２に示すように、表示パネル１は、透明絶縁基板８及びそれに形成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）９、画素電極４などと、それらと対向して配設される透明絶縁基板２８及びそれに形成されたオーバーコート層２９、カラーフィルタ２９ａ、並びに対向電極３０、及び画素電極４と対向電極３０に挟持された液晶層３から構成される。
【００１４】
図１に示された画素電極４が行列に配設され、画素電極４の周囲に図２に示されたＴＦＴ９に走査信号を供給するゲート線５と、ＴＦＴ９に表示信号を供給するための信号線６とが互いに直交するように設けられ、画素部が構成されている。
ゲート線５と平行な金属膜からなる保持容量用配線（以下、ＣＳ線と称する）７が設けられている。ＣＳ線７は、後述の接続電極２１との間に保持容量ＣＳを形成し、対向電極３０に接続されている。
図２に示すように、画素電極４には、反射型表示を行なうための反射領域Ａと透過型表示を行なうための透過領域Ｂとが設けられている。
透明絶縁基板８は、例えば、ガラスなどの透明材料で形成され、透明絶縁基板８上にＴＦＴ９と、絶縁膜を介してＴＦＴ９上に形成される散乱層１０と、この散乱層１０上に形成された平坦化層１１と、透明電極１３と、上述した反射領域Ａ及び透過領域Ｂを有する画素電極４を構成する反射電極１２とが形成されている。
【００１５】
ＴＦＴ９は、表示を行なう画素を選択して、その画素の画素電極４に表示信号を供給するためのスイッチング素子である。図３に示すように、ＴＦＴ９は、例えば、ボトムゲート構造を有しており、透明絶縁基板８上にゲート絶縁膜１４で覆われたゲート電極１５が形成されている。ゲート電極１５は、ゲート線５と接続され、このゲート線５から、走査信号が入力され、ＴＦＴ９をＯＮ／ＯＦＦする。ゲート電極１５は、例えば、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）などの金属又は合金をスパッタリングなどの方法で成膜して形成される。
ゲート絶縁膜１４上に１対のＮ^＋拡散層１６、１７と半導体膜１８とが形成されている。一方のＮ^＋拡散層１６には、第１の層間絶縁膜２４に形成されたコンタクトホール２４ａを介して、ソース電極１９が接続され、他方のＮ^＋拡散層１７には、同様に第１の層間絶縁膜２４に形成されたコンタクトホール２４ｂを介して、ドレイン電極２０が接続される。
【００１６】
ソース電極１９及びドレイン電極２０は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）をパターニングしたものである。ソース電極１９には、信号線６が接続され、データ信号が入力される。ドレイン電極２０には、図２に示す接続電極２１が接続され、さらに、コンタクトホール２２を介して画素電極４と電気的に接続される。接続電極２１は、ゲート絶縁膜１４を介してＣＳ線７との間に保持容量ＣＳを形成している。半導体薄膜層１８は、例えばＣＶＤ法などで得られる低温ポリシリコン（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）の薄膜であり、ゲート絶縁膜１４を介してゲート電極１５と整合する位置に形成される。
半導体薄膜層１８の直上にストッパ２３が設けられている。ストッパ２３は、ゲート電極２３と整合する位置に形成された半導体薄膜層１８を上側から保護するものである。
【００１７】
半導体薄膜層１８を低温ポリシリコンで形成した場合には、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）で半導体薄膜層１８を形成した場合に比べて電子移動度が大きいことから、外径サイズを小さくすることができる。
図４と図５は、ａ−Ｓｉと低温ｐｏｌｙ−Ｓｉで半導体薄膜層１８を形成したＴＦＴのサイズを模式的に示す。
図４と図５に示すように、低温ｐｏｌｙ−Ｓｉで半導体薄膜層１８を形成したＴＦＴ９を用いた液晶表示装置では、反射領域Ａと透過領域Ｂとで構成される画素電極４の面積を大きくとることができ、反射領域Ａの面積を従来の表示装置と同程度とした場合も、透過領域Ｂの面積を増大させることができ、表示パネル全体の透過率を向上させることができる。
【００１８】
図６は、ａ−Ｓｉと低温ｐｏｌｙ−Ｓｉで半導体薄膜１８を形成したＴＦＴ９を用いた反射透過併用型の液晶表示装置において、反射率及び透過率の違いを示す図である。
図６に示す反射率と透過率の測定値は、図４と図５において、透過領域Ｂとなる開口部の面積を変えて得られたものである。以上の測定では、画素電極４が銀の反射膜を有し、画素サイズは１９０．５μｍ×６３．５μｍとし、また、カラーフィルタは反射領域Ａと透過領域Ｂを両方覆うようにする。
図６に示すように、低温ｐｏｌｙ−ＳｉをＴＦＴ９に適用することにより、液晶表示装置の反射率は最大約２５％に達し、透過率は、最大８％が得られる。一方、ａ−Ｓｉを使う場合は、最大反射率と最大透過率はそれぞれ約７％と６％である。
【００１９】
散乱層１０及び平坦化層１１は、ＴＦＴ９の上に第１及び第２の層間絶縁膜２４，２５を介して形成される。第１の層間絶縁膜２４には、ソース電極１９及びドレイン電極２０が形成される一対のコンタクトホール２４ａ、２４ｂが開口している。
反射電極１２は、ロジウム、チタン、クロム、銀、アルミニウム、クロメルなどの金属膜からなる。反射電極１２の反射領域に、凹凸が形成されており、外光を拡散して反射する構成となっている。これによって、反射光の指向性を緩和して、広い角度範囲で画面を観察することができる。
特に、銀（Ａｇ）などを用いた場合には、反射型表示における反射率が高くなり、高反射率の反射領域Ａを得ることができる。このため、反射領域Ａの面積を小さくしても、必要なレベルの反射率を確保することができる。このような反射領域を小さくした液晶表示装置を、微反射液晶表示装置と呼ぶ。
また、透明電極１３は、ＩＴＯなどの透明導電膜からなる。
【００２０】
これらの反射電極１２及び透明電極１３は、コンタクトホール２２を介してＴＦＴ９に電気的に接続されている。
透明絶縁基板８の反対側の面、即ち、図示しない内部光源となるバックライトが配設される側の面に、１／４波長板２６と偏光板２７が配設される。
【００２１】
透明絶縁基板８及びそれに形成された各成分と対向して、例えばガラスなどの透明材料を用いて形成された透明絶縁基板２８が配置されている。透明絶縁基板２８の液晶層３側の面に、カラーフィルタ２９ａ、カラーフィルタ２９ａ表面を平坦化するオーバーコート層２９とが形成され、オーバーコート層２９の表面に対向電極３０が形成されている。カラーフィルタ２９ａは、顔料や染料によって各色に着色された樹脂層であり、例えば、赤、緑、青の各色のフィルタ層が組み合わされて、構成されている。対向電極３０は、ＩＴＯなどの透明導電膜からなる。
透明絶縁基板２８の反対側の面に、１／４波長板３１と偏光板３２が配設される。
【００２２】
従来は、カラー表示を行なうために、カラーフィルタ２９ａは、透明絶縁基板２８の画素電極４全体と整合した位置に設けられ、反射型表示と透過型表示共にカラー表示となっていた。カラーフィルタは光を吸収するので、その分、反射光と透過光の輝度が減少する。
透過型表示を主に使用される液晶表示装置、例えば、ＰＤＡ、携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション用の表示装置などには、反射型表示を使用する時間が短い。例えば、電力供給を確保できる場合には、透過型表示だけを使用する、電力供給を確保できず、かつ、ある程度の周囲光がある場合に、反射型表示を使用する。
このような時に、文字だけ白黒２色で表示し、電子メール等の文章や表などを表示するのに必要な白黒の区別を明らかに付ければ十分である。
【００２３】
従って、本実施形態において、図２に示すように、カラーフィルタ２９ａは、画素電極４全面ではなく、透過領域Ｂだけ覆うようにする。
これにより、反射領域Ａにおいて、カラーフィルタが設けられていないので、カラーフィルタによる光の吸収および輝度の減少がなくなる。
また、カラー表示の場合には、Ｒ，Ｇ，Ｂ３画素が画面上１ドットを表示するのに対して、白黒表示の場合には、１画素が１ドットを表示し、表示する画素数は、実質にカラー表示の３倍となるので、反射輝度はさらに高くなる。
図７に、反射領域Ａと透過領域Ｂ共に、カラーフィルタを設ける場合の反射率（Ｘ）と、本実施形態によって得られる反射率（Ｙ）との比較を示す。図示のように、本実施形態のようにカラーフィルタ２９ａを配置することによって、反射率は図６に示す最大の反射率より更に大幅に増加し、３０％に達している。
【００２４】
画素電極４と対向電極３０とに挟持された液晶層３は、負の誘電異方性を有するネマティック液晶分子を主体とし、かつ二色性色素を所定の割合で含有しているゲストホスト液晶が封入されたものであり、図示せぬ配向層によって垂直配向されている。この液晶層３においては、電圧無印加状態では、ゲストホスト液晶が垂直配向し、電圧印加状態では水平配向に移行する。
【００２５】
以上の本実施形態の液晶表示装置によって、表示パネル１における反射率は１％から３０％の間で、透過率４％以上、即ち、図８に示す領域ａの範囲に設定することができる。これにより、本実施形態の液晶表示装置は、従来のバックライトの輝度であっても、透過型表示のみの液晶表示装置と同等の表示光の輝度を確保でき、かつ、反射型の特性を確保することができ、太陽光や照明光などの外光が暗い場合であっても、高い視認性の表示を実現することができる。
これに対して、従来の液晶表示装置においては、図８に示された領域ｂの範囲で反射率と透過率を設定していたので、本実施形態と近い反射率を確保できたものの、透過率が５％以下と低く、透過型表示における表示光の輝度が十分ではなく、視認性が低下していた。
【００２６】
次に、上述した液晶表示装置の反射率の測定方法について述べる。
図９（Ａ）に示すように、上述した構成の液晶表示パネル１に外部光源５２から光を照射する。表示パネル１に白を表示するように、駆動回路５１は表示パネル１に適切な駆動電圧を印加して表示パネル１を駆動する。そして、上記入射光は表示パネル１内の反射膜に反射され、射出され、光センサ５５に入射する。光ファイバ５３が、光センサ５５が受光した光を光ファイバ５３を経由して光検出装置５４及び測定装置５６に伝送し、測定装置５６で反射光の白表示での出力を測定する。
この時、外部光源５２からの照射光は、図９（Ｂ）に示すように、表示パネル１の中央に入射角θ_１が３０°となり、表示パネル１にて反射された反射光が光センサ５５に対して正面から入射するように、即ち光センサ５５への入射角θが０°とされるように照射する。このようにして得られた反射光の出力を用いて、次の式１に示すように反射領域Ａの反射率を求める。
【００２７】
【数１】
Ｒ＝Ｒ（Ｗｈｉｔｅ）＝（白表示からの出力／反射標準からの出力）
×反射標準の反射率　　　…（１）
ここで、反射標準とは、標準的な反射物であり、その反射率は既に知られているものである。入射光が一定の場合は、測定対象からの反射光の光量を該反射標準からの反射光光量と比較すれば、測定対象の反射率を推定できる。
【００２８】
液晶表示装置における透過率は、一般的に、透過領域Ｂの開口率の１０分の１とされている。透過領域Ｂの開口率は、画素領域４全体の面積に対する透過領域Ｂの割合と定義されている。
透過率を透過領域Ｂの開口率の１０分の１にする理由は、表示パネル１を構成する透明絶縁基板８，２８、ＴＦＴ９上に形成された第１及び第２の層間絶縁膜２４，２５、液晶層３、偏光板２７，３２、及び１／４波長板２６、３１により、バックライトからの光が吸収、反射されるためである。
【００２９】
なお、上記の説明に、ＴＦＴ９がボトムゲート構造を有するものとして説明したが、ＴＦＴ９はこのような構造に限定されるものではなく、図１０に示すトップゲート構造を有するものであってもよい。図１０において、図３に示すＴＦＴ９と同様な構成成分について同一符号を用い、説明を省略する。
ＴＦＴ４０は、透明絶縁基板８上に、１対のＮ^＋拡散層１６、１７と半導体薄膜層１８とが形成されている。これらがゲート絶縁膜１４で覆われている。ゲート絶縁膜１４上には、半導体薄膜層１８と整合する位置にゲート電極１５が形成され、層間絶縁膜４１により覆われている。層間絶縁膜４１上に、ソース電極１９とドレイン電極２０が形成され、ソース電極１９は層間絶縁膜４１に形成されたコンタクトホール４１ａを介して、一方のＮ^＋拡散層１６に、ドレイン電極２０は、層間絶縁膜４１に形成されたコンタクトホール４１ｂを介して、Ｎ^＋拡散層１７に接続されている。
【００３０】
図１１は、本実施形態の液晶表示装置における表示パネルの等価回路図を示す。
図１１は、４×３画素の等価回路である。該等価回路において、各画素部は、対向電極３０と画素電極４と液晶層３から形成される液晶容量Ｃｃｌ_ｉｊと、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）Ｔｒ_ｉｊと、保持容量ＣＳ_ｉｊとを含む。図１１において、ｉ＝１〜４、ｊ＝１〜３。
複数のゲート線ＷＬ１、ＷＬ２、ＷＬ３は並列に配置され、一列となる薄膜トランジスタＴｒ_ｉｊのゲート電極と接続しており、各トランジスタをＯＮ／ＯＦＦし、表示を行なう画素を選択する。
【００３１】
並列に配置されたデータ信号線ＢＬ１、ＢＬ２、ＢＬ３からは、画像信号に応じた電圧を各画素に印加する。データ信号線ＢＬ１、ＢＬ２、ＢＬ３は、薄膜トランジスタＴｒ_ｉｊのソース電極と接続しており、ゲート線ＷＬ１、ＷＬ２、またはＷＬ３に選択された画素に対して、保持容量ＣＳ_ｉｊに充電しながら、対向電極３０と画素電極４に電圧を印加し、液晶層に入射された光を変調させ、画像を表示する。
保持容量ＣＳ_ｉｊの一方の電極は薄膜トランジスタＴｒ_ｉｊのドレイン電極を介して画素電極４と接続しており、保持容量線ＣＳＬ１、ＣＳＬ２、ＣＳＬ３は、保持容量ＣＳ_ｉｊの他方の電極として対向電極３０に接続している。
本実施形態の液晶表示装置は、保持容量線ＣＳＬ１、ＣＳＬ２、ＣＳＬ３が、ゲート線ＷＬ１、ＷＬ２、ＷＬ３と独立する構造を有する。
【００３２】
なお、液晶層３は、前述した構成に限定されるものではなく、例えば、ゲストホスト液晶が水平配向されたものであってもよい。
また、以上に、保持容量線（ＣＳ線）７とゲート線５は独立している場合を例として説明をしたが、ＣＳ線７とゲート線５は共通するいわゆるＣＳオンゲートの構造を用いてもよい。
【００３３】
本実施形態によれば、画素電極の透過領域のみを覆うカラーフィルタと、低温多結晶シリコンを用いた薄膜トランジスタＴＦＴと、銀、アルミニウムなどの高反射率の金属からなる反射領域が散乱する機能を有する反射電極とを用いることによって、透過型表示のみカラー表示、反射型表示は白黒表示となるが、反射率と透過率共に向上でき、反射型表示と透過型表示の視認性を共に改善できる。
【００３４】
第２の実施形態
次に、図１２〜図２０を用いて、本発明の第２の実施形態を説明する。
本実施形態の液晶表示装置は、第１の実施形態に説明した液晶表示装置と同じ基本構造を有する。ただし、本実施形態の液晶表示装置において、反射膜の構成は第１の実施形態と異なる。なお、図１２〜図２０には、第１の実施形態の液晶表示装置と同様の構成成分に同じ符号を用いる。
図１２は、本実施形態の液晶表示装置における表示パネル６１の構造を示す断面図である。図１２に示す表示パネル６１の平面図は図１と同様であり、また、図１２は該平面図の中央における断面図である。
図１２に示された表示パネル６１の構造は、図２と基本的に同じである。ただし、図１２には、反射電極６２の反射領域Ａの表面が平坦面である。
【００３５】
図２に示すように、第１の実施形態では、散乱層１０を使って反射電極１２の反射領域Ａの凹凸を作成している。これは、反射型表示の時に液晶にランダムに光を入射させて、反射光の拡散を狙ったものであるが、液晶へ入射する反射光の分散を強いられるため、反射率は平坦な状態での反射膜より低下する。
本実施形態では、反射のピークを最大にするためには反射膜を平坦にすることで反射率を最高にする。この場合には、反射光が集中され、表示画面の視認性は指向性が生じるが、一般的に、透過型表示の視認性がもっとも低下するのは太陽光が正反射で目に入射する場合で、この時のみ視認性が確保されれば良い。即ち、透過型表示の視認性が確保されない部分にのみ、反射率を最大に設定して、反射型表示の視認性を最大にする。
従って、本実施形態では、反射領域Ａとして、平坦な正反射を発生させる反射層を形成することが望ましい。
【００３６】
本実施形態において、第１の実施形態と同様に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）９は、半導体薄膜層として低温ポリシリコンを用いて形成される。また、カラーフィルタ２９ａは、画素電極６４全面ではなく、透過領域Ｂだけ覆うように配置されている。
反射領域Ａにおいて、カラーフィルタが設けられていないので、カラーフィルタによる光の吸収および輝度の減少がなくなる。
また、カラー表示の場合には、Ｒ，Ｇ，Ｂ３画素が画面上１ドットを表示するのに対して、白黒表示の場合には、１画素が１ドットを表示し、表示する画素数は、実質にカラー表示の３倍となるので、反射率を最大３０％まで向上させることが可能となる。
【００３７】
さらに、反射電極６２の平坦な反射領域Ａを、ゲート配線５、信号線６、及びＣＳ線７などの配線が形成された領域、または、ＴＦＴ９が形成された領域（以降、これらの領域を配線領域と呼ぶ）の直上に形成する。以上の配線領域は、光が透過することができず、透過領域にはなり得ない。このような領域を有効に利用して反射領域Ａとすることで、透過領域Ｂの開口面積を画素領域の残りの面積まで最大限にとることができる。この場合、例えば、ゲート配線５、信号線６、または、ＣＳ線７などの配線の片側に反射膜電極６２がかかるように配置する。
【００３８】
図１３と図１４は、ＣＳ線７とゲート線５は独立する構造において、配線領域の直上に反射領域Ａを形成する例を示す図である。
図１３（Ａ）は、液晶表示装置における画素領域の平面図であり、該画素領域において、金属膜からなるゲート線５、信号線６、及びＣＳ線７が設けられており、ゲート線５とＣＳ線７が独立している。該金属膜からなるゲート線配線領域、信号線配線領域、ＣＳ線配線領域、及び薄膜トランジスタ９（ＴＦＴ）が形成されている領域のうちいずれか１つまたは複数組み合わせた領域の直上の領域に、反射電極６２の反射領域Ａが形成されている。
【００３９】
図１３（Ｂ）は、ゲート線配線領域、ＣＳ線配線領域、及びＴＦＴ領域を反射領域Ａとした場合、図１３（Ｃ）はＣＳ線配線領域のみを反射領域Ａとした場合、図１３（Ｄ）はゲート線配線領域のみを反射領域Ａとした場合、図１４（Ａ）はＴＦＴ領域のみを反射領域Ａとした場合、図１４（Ｂ）はＣＳ線配線領域とＴＦＴ領域のみを反射領域Ａとした場合、図１４（Ｃ）はゲート線配線領域とＴＦＴ領域を反射領域Ａとした場合、図１４（Ｄ）は信号線配線領域のみを反射領域Ａとした場合である。
このようにして画素領域内の空間を有効に使用することで、透過領域Ｂの面積を大きく確保でき透過率を向上できる。
なお、上述した構造を有する液晶表示装置の駆動方法は、第１の実施形態において図１１に示された方法と同様である。
【００４０】
図１５〜図１７は、ＣＳ線７とゲート線５は共通する、いわゆるＣＳオンゲート構造において配線の直上に反射領域Ａを形成する例を示す図である。
図１５（Ａ）は、２×２画素領域の平面図であり、これらの画素領域において、複数のゲート線５と複数の信号線６とが互いに直交して配線されて、マトリクス状に区画されている。画素ごとに、ゲート線５と信号線６との交点にＴＦＴ９が形成される。
ゲート線５に、信号線６に沿ってかつＴＦＴ９との接続側とは反対側にＣＳ線７が設けられている。ＣＳ線７が独立に配線されず、前段のゲート線との間に図示のように、保持容量ＣＳが形成されている。
【００４１】
該金属膜からなるゲート線配線領域、信号線配線領域、ＣＳ形成領域、及びＴＦＴ形成領域のうちいずれか１つまたは複数組み合わせた領域の直上の領域に、反射電極６２の反射領域Ａが形成されている。
図１５（Ｂ）は、ゲート線配線領域とＴＦＴ形成領域を反射領域Ａとした場合、図１６（Ａ）は信号線配線領域のみを反射領域Ａとした場合、図１６（Ｂ）はＴＦＴ形成領域のみを反射領域Ａとした場合、図１７はゲート線のみを反射領域Ａとした場合である。
このようにして画素内のスペースを有効に使用することで、透過領域Ｂの面積を大きく確保でき透過率を向上させることができる。
【００４２】
上述したＣＳオンゲート構造を有する液晶表示装置の駆動方法を、図１８に示された等価回路を用いて説明する。
このようなＣＳオンゲート構造の場合、前段のゲート線がＣＳ容量機能を加味するため、自段のゲート線がＯＮ状態の時には、前段のゲート線は容量変動を抑えるためにＯＦＦ状態とする必要がある。
対向電極に、例えば、５Ｖの対向電位Ｖｃｏｍが印加され、また、ゲート線に図示のような信号が印加される。
ゲート線の走査は、例えば、ゲート線５−１、５−２、５−３、…の順に行なわれる。
まず、ゲート線５−１をＯＮとし、その後にゲート電位をＯＦＦ電位に固定する。次に、ゲート線５−２がＯＮとされる。この時、ＣＳ線機能を有するゲート線５−１はＯＦＦとされているので、ゲート線５―１に接続された保持容量ＣＳ２（図１５でのＣＳ）に、ＴＦＴ９−２のソース・ドレインを通じて、信号線６から画素の保持電荷が注入され、画素電位が確定される。そして、ゲート線５−２がＯＦＦとされると共に、ゲート線５−３がＯＮとされ、上述した保持容量ＣＳ２と同様に、ゲート線５―２に接続された保持容量ＣＳ３に保持電荷が注入され、画素電位が確定される。
【００４３】
図１９の等価回路で示された駆動方法を用いても良い。
図１９に示すように、対向電位Ｖｃｏｍが１水平走査期間（１Ｈ）毎に極性が反転するよう印加される。また、ゲート線５−１をＯＮとされ、その後ＯＦＦとされた時に、Ｖｓｓ電位が対向電位Ｖｃｏｍの振幅電圧と同じ電位で、かつ対向電位Ｖｃｏｍと同期して変動する。このＶｓｓ電位の変動は、対向電位Ｖｃｏｍと同じく、画素信号の極性と反対の電位となる。他は、上述した駆動方法と同じである。また、ゲート波形が同図に示すような波形となる。
このような駆動方法によれば、画素信号の極性と反対の電位を入力することで、信号電位の振幅を図１８で説明された駆動方法に比べて小さくなる、即ち信号線に注入する信号電圧を低電圧とすることができる。そのため、信号線における消費電力を低減することができる。具体的に、図１８に示すように、一定の対向電位Ｖｃｏｍ（例えば、５Ｖ）を印加する場合は、信号の電位は９Ｖが必要であったが、図１９に示す１Ｈに極性を反転させた対向電位Ｖｃｏｍを印加する場合は、信号電位は５Ｖで足りる。
【００４４】
また、図２０に示すような回路構成を用いても良い。図２０は、図１８及び図１９に示す液晶表示装置にセレクタスイッチ方式を適用したものであり、同じ構成を有する部分には同一符号を付した。図２０に示す液晶表示装置は、互い隣り合う複数本（例えば３本）の信号線６−１、６−２、６−３を１ブロックとし、この１ブロック内の各信号線に時系列で信号を与える、いわゆる時分割駆動を行なうための３個のセレクタスイッチ７０ａ、７０ｂ、７０ｃが設けられている。また、各セレクタスイッチ７０ａ、７０ｂ、７０ｃにつき、２本の選択信号線７１ａ、７１ｂ、７２ａ、７２ｂ、７３ａ、７３ｂが配線されており、これらの選択信号線７１ａ、７１ｂ、７２ａ、７２ｂ、７３ａ、７３ｂには、各ブロックの３個のセレクタスイッチ７０ａ、７０ｂ、７０ｃを順次ＯＮとするための選択信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及び選択信号ＸＳ１、ＸＳ２，ＸＳ３が外部回路（不図示）から与えられる。ただし、選択信号Ｓ１〜Ｓ３及び選択信号ＸＳ１〜ＸＳ３は、反転信号である。ソースドライバからデータ信号は、信号線７４を経由して、選択されたセレクタスイッチから目標の信号線（６−１、６−２、６−３のいずれ）に与えられる。
【００４５】
このセレクタスイッチ７０ａ、７０ｂ、７０ｃを備えた液晶表示装置においては、ソースドライバからの信号線７４を削減することができる。そのため、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）実装の制限により、パットビットが６０μｍとなっていても、その３倍の密度の高精細化、理論上では、２０μｍピッチでの水平方向のドットの高精細化を図ることができる。
【００４６】
本実施形態によれば、画素電極の透過領域のみを覆うカラーフィルタと、低温多結晶シリコンを用いた薄膜トランジスタＴＦＴと、平坦な反射領域を有する反射電極とを用い、さらに、金属配線層の直上にその反射電極を配設することによって、反射率及び透過率をさらに向上させ、反射型表示と透過型表示の視認性を共に改善できる。
【００４７】
以上、本発明を好ましい実施の形態に基づき説明したが、本発明は以上に説明した実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の改変が可能である。
以上の実施例で説明した液晶表示装置の構成は一例であり、本発明は以上の構成に限定されず、他の構成に適用できる。
第２の実施形態では、平坦な反射膜を配線領域の直上に形成する場合を例にしたが、散乱膜を配線領域の直上に形成して反射領域となることは、本発明の範囲内である。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、透過領域のみ覆うカラーフィルタを設けることによって、反射率をさらに向上させることが可能となる。
また、低温多結晶シリコンを用いることから、画素ごとの薄膜トランジスタＴＦＴのサイズを小さくすることができ、反射領域と透過領域の全面積は増加する。さらに、反射率の高い金属からなる反射膜、または、平坦な反射膜を形成する、特に、配線領域の直上に形成することにより、透過領域の面積を増大することができ、反射率と透過率共に向上できる。
従って、本発明によって、反射透過併用型の液晶表示装置において、反射表示と透過型表示両方の視認性を向上できる。
本発明の液晶表示装置は透過型重視の反射透過兼用の液晶表示装置であるため、太陽の外光に影響を受けずに表示できる。また、反射領域が小さく、透過領域の面積が大きいことから、バックライトの消費電力を小さくすることができ、また、色再現性が向上し、さらに、透過輝度アップによる視認性が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる液晶表示装置の表示パネルの構造を示す部分平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係わる液晶表示装置の表示パネルの構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係わる液晶表示装置において、薄膜トランジスタの構造の一例を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係わる液晶表示装置において、画素のレイアウトの一例を示す平面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係わる液晶表示装置において、画素のレイアウトの他の例を示す平面図である。
【図６】Ｐｏｌｙ−Ｓｉで形成されたＴＦＴとａ−Ｓｉで形成されたＴＦＴを用いた液晶表示装置の反射率と透過率の測定データである。
【図７】本発明の第１の実施形態に係わる液晶表示装置において、透過領域のみ覆うカラーフィルタを用いる場合反射率の増加を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係わる液晶表示装置における透過率と反射率の設定可能な範囲を示す図である。
【図９】（Ａ）と（Ｂ）は、反射率を測定する方法を説明する図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係わる液晶表示装置において、薄膜トランジスタの構造の他の例を示す断面図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係わる液晶表示装置の等価回路図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係わる液晶表示装置の表示パネルの構造を示す断面図である。
【図１３】（Ａ）本発明の第２の実施形態に係わる液晶表示装置における画素領域のレイアウトの第１の例を示し、（Ｂ）〜（Ｄ）は、該画素領域において、反射領域の配置位置を示す図である。
【図１４】（Ａ）〜（Ｄ）は、図１３に続いて、本発明の第２の実施形態に係わる液晶表示装置において、各画素領域に反射領域の配置位置を示す図である。
【図１５】（Ａ）本発明の第２の実施形態に係わる液晶表示装置における画素領域のレイアウトの第２の例を示し、（Ｂ）は、該画素領域において、反射領域の配置位置を示す図である。
【図１６】（Ａ）と（Ｂ）は、図１５に続いて、本発明の第２の実施形態に係わる液晶表示装置の各画素領域において、反射領域の配置位置を示す図である。
【図１７】図１６に続いて、本発明の第２の実施形態に係わる液晶表示装置の各画素領域において、反射領域の配置位置を示す図である。
【図１８】本発明に係わる液晶表示装置の駆動回路の第１の例を示す図である。
【図１９】本発明に係わる液晶表示装置の駆動回路の第２の例を示す図である。
【図２０】本発明に係わる液晶表示装置の駆動回路の第３の例を示す図である。
【符号の説明】
１…液晶表示パネル、３…液晶層、４…画素電極、５…ゲート線、６…データ信号線、７…ＣＳ線、８…透明絶縁基板、９、９ａ…ＴＦＴ、１０…散乱層、１１…平坦化層、１２…反射電極、１３…透明電極、１４…絶縁層、１５…ゲート電極、１６、１７…Ｎ^＋型半導体膜、１８…半導体膜、１９…ソース電極、２０…ドレイン電極、２１…接続電極、２２…コンタクトホール、２３…ストッパ、２４…絶縁層、２４ａ、２４ｂ…コンタクトホール、２５…絶縁層、２６…１／４波長板、２７…偏光板、２８…透明絶縁基板、２９…オーバーコート層、２９ａ…カラーフィルタ、３０…対向電極、３１…１／４波長板、３２…偏光板、４０…ＴＦＴ、４１…絶縁層、４１ａ、４１ｂ…コンタクトホール、５１…駆動回路、５２…光源、５３…光ファイバ、５４…光検知装置、５５…光センサ、５６…測定装置、６２…反射電極、６３…透明電極、６４…画素電極、７０ａ、７０ｂ、７０ｃ…セレクタスイッチ、７１ａ、７１ｂ、７２ａ、７２ｂ、７３ａ、７３ｂ…選択信号線、７４…信号線、ＷＬ…ゲート線、ＢＬ…データ信号線、ＣＳＬ…保持容量線、ＣＳ…保持容量、Ｔｒ…トランジスタ、Ｃｃｌ…液晶素子容量、Ａ…反射領域、Ｂ…透過領域。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device using both a reflective display and a transmissive display.
[0002]
[Prior art]
Liquid crystal display devices are widely used in notebook personal computers, display devices for car navigation, personal digital assistants (PDAs), mobile phones, and the like, utilizing the features of being thin and having low power consumption. . Such a liquid crystal display device is roughly divided into a transmissive liquid crystal display device that controls display and transmission of light from an internal light source called a backlight by a liquid crystal panel, and an external light source such as sunlight. There is a display device of a reflection type in which light is reflected by a reflection plate or the like, and transmission and blocking of the reflected light are controlled by a liquid crystal panel to display an image. .
In a transmissive liquid crystal display device, the backlight accounts for 50% or more of the total power consumption, and it is difficult to reduce the power consumption. In addition, the transmissive liquid crystal display device has a problem that when ambient light is bright, the display looks dark and visibility is reduced. On the other hand, in a reflection type liquid crystal display device, since no backlight is provided, there is no problem of an increase in power consumption. However, when ambient light is dark, there is also a problem that visibility is extremely reduced.
[0003]
In order to solve both the problems of the transmissive type and the reflective type display device, a combined transflective type liquid crystal display device which realizes both the transmissive type display and the reflective type display with one liquid crystal panel has been proposed. ing. In the liquid crystal display device of the combined reflection and transmission type, display is performed by reflection of ambient light when the surroundings are bright, and display is performed by light of the backlight when the surroundings are dark.
[0004]
However, the conventional transflective liquid crystal display device is said to have both the transmissive display and the reflective display, but has a lower brightness than the normal reflective and transmissive liquid crystal display devices. And there is a problem that visibility is low. In particular, the conventional transflective liquid crystal display device has a liquid crystal panel configuration emphasizing reflective display, and secures a large area of a region that reflects ambient light, and secures reflectance by sacrificing transmission luminance. Was doing things.
[0005]
For example, the liquid crystal display device disclosed in Japanese Patent Publication No. 2955277 is a liquid crystal display device that shares a reflective display and a transmissive display, and is based on a reflective liquid crystal display that uses reflected light of ambient light. This corresponds to the case where visibility is extremely reduced when the surrounding light is dark.
However, since the transflective display device that emphasizes the reflection type has little appeal to human subjectivity, in the actual market, the transmissive display device such as a PDA, a mobile phone, a notebook personal computer, and a display device for car navigation is mainly used. A liquid crystal display device having the above-mentioned display method is often used.
Further, in the present invention, only the color reproducibility is an item to be improved, and there is no description regarding the luminance required for the liquid crystal display device.
[0006]
Also, the liquid crystal display device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-111902 is a liquid crystal display device that shares a reflective display and a transmissive display. In the liquid crystal display device, a color for improving the brightness of a reflective portion is used. Although the windows of the filter are arranged over the entire reflector area, no mention is made of the shape of the windows. This is because when the reflection area is formed in a limited place, the directivity of the reflected light with respect to the incident light is likely to occur. In addition, since the minimum size of the window is not specified, the reflection area cannot be minimized when transmission type display is the main display method.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As a basic performance of a display device, an image display with good visibility is required both indoors and outdoors. Therefore, it is desired to improve the visibility of both the reflective and transmissive liquid crystal display devices both when used as a reflective type and when used as a transmissive type.
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that can improve the luminance of a transmissive display and the luminance of a reflective display.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A liquid crystal display device according to a first aspect of the present invention is a liquid crystal display device in which a plurality of pixel regions in which a reflection region and a transmission region are arranged in parallel are arranged in a matrix, and a color filter is provided only in the transmission region. Is provided.
Preferably, the reflection region has a function of scattering incident light, or the reflection region has a function of regularly reflecting incident light.
Preferably, the reflection region is formed of a high-reflectance metal film.
[0010]
A liquid crystal display device according to a second aspect of the present invention includes a plurality of pixel regions arranged on a substrate in a matrix, a plurality of transistors formed for each pixel region and arranged in a matrix, A plurality of gate lines connecting gate electrodes; a plurality of data signal lines connecting first electrodes of the plurality of transistors; a storage capacitor having one electrode connected to a second electrode of the transistor; A liquid crystal display device including a storage capacitor line connecting the other electrode of the capacitor, wherein the pixel region includes one electrode connected to a second electrode of the transistor, and the other electrode facing the one electrode. An electrode, and a liquid crystal layer disposed between the one electrode and the other electrode, wherein the one electrode includes a reflection region and a transmission region, and corresponds to the transmission region in the other electrode. Only on position The color filter is provided.
[0011]
Preferably, the transistor is a thin film transistor including polycrystalline silicon provided on the substrate as a semiconductor layer.
Preferably, the reflection region has a function of scattering incident light, or the reflection region has a function of regularly reflecting incident light, and the reflection region has high reflection. It is formed from a metallic film.
Preferably, the reflection region is any one of a wiring region of the gate line, a wiring region of the data signal line, a wiring region of the storage capacitor line, and a formation region of the transistor, or a plurality of regions. It is formed in a region immediately above the combined region.
Preferably, the gate line and the storage capacitance line are separately formed, or the gate line and the storage capacitance line are common.
[0012]
According to the above invention, a color filter is provided only in the transmissive area, and only the transmissive display is a color display having high visibility, and the reflective display is a monochrome black and white two-color display sufficient for displaying characters. As a result, in the reflection area, light is not reduced due to absorption by the color filter, and in the case of black and white display, all the pixels that display the three colors R, G, and B are used for black and white display. improves.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
First embodiment
FIG. 1 is a plan view of one pixel of the display panel 1 in the liquid crystal display device of the present embodiment, and FIG. 2 shows a cross-sectional structure of the display panel 1 taken along line ZZ in FIG.
As shown in FIG. 2, the display panel 1 includes a transparent insulating substrate 8, a thin film transistor (TFT) 9, a pixel electrode 4, and the like formed thereon, a transparent insulating substrate 28 disposed opposite to the transparent insulating substrate 8, and a transparent insulating substrate 28 formed thereon. And a liquid crystal layer 3 sandwiched between the pixel electrode 4 and the counter electrode 30.
[0014]
The pixel electrodes 4 shown in FIG. 1 are arranged in a matrix, and a gate line 5 for supplying a scanning signal to the TFT 9 shown in FIG. 2 around the pixel electrode 4 and a signal for supplying a display signal to the TFT 9. The lines 6 are provided so as to be orthogonal to each other, thereby forming a pixel portion.
A storage capacitor wiring (hereinafter, referred to as a CS line) 7 made of a metal film parallel to the gate line 5 is provided. The CS line 7 forms a storage capacitor CS with a connection electrode 21 described later, and is connected to the counter electrode 30.
As shown in FIG. 2, the pixel electrode 4 is provided with a reflection area A for performing a reflection type display and a transmission area B for performing a transmission type display.
The transparent insulating substrate 8 is formed of, for example, a transparent material such as glass, and has a TFT 9 on the transparent insulating substrate 8, a scattering layer 10 formed on the TFT 9 via an insulating film, and a transparent layer formed on the scattering layer 10. A flattening layer 11, a transparent electrode 13, and a reflective electrode 12 constituting the pixel electrode 4 having the above-described reflective area A and transmissive area B are formed.
[0015]
The TFT 9 is a switching element for selecting a pixel for display and supplying a display signal to the pixel electrode 4 of the pixel. As shown in FIG. 3, the TFT 9 has, for example, a bottom gate structure, and a gate electrode 15 covered with a gate insulating film 14 is formed on a transparent insulating substrate 8. The gate electrode 15 is connected to the gate line 5, and a scanning signal is input from the gate line 5 to turn on / off the TFT 9. The gate electrode 15 is formed by, for example, depositing a metal or alloy such as molybdenum (Mo) or tantalum (Ta) by a method such as sputtering.
On the gate insulating film 14, a pair of N⁺Diffusion layers 16 and 17 and a semiconductor film 18 are formed. One N⁺The source electrode 19 is connected to the diffusion layer 16 via a contact hole 24 a formed in the first interlayer insulating film 24, and the other N⁺Drain electrode 20 is connected to diffusion layer 17 via contact hole 24b similarly formed in first interlayer insulating film 24.
[0016]
The source electrode 19 and the drain electrode 20 are, for example, patterned aluminum (Al). The signal line 6 is connected to the source electrode 19, and a data signal is input. The connection electrode 21 shown in FIG. 2 is connected to the drain electrode 20, and is further electrically connected to the pixel electrode 4 via the contact hole 22. The connection electrode 21 forms a storage capacitor CS between the connection electrode 21 and the CS line 7 via the gate insulating film 14. The semiconductor thin film layer 18 is a thin film of low-temperature polysilicon (poly-Si) obtained by, for example, a CVD method, and is formed at a position where the semiconductor thin film layer 18 is aligned with the gate electrode 15 via the gate insulating film 14.
A stopper 23 is provided immediately above the semiconductor thin film layer 18. The stopper 23 protects the semiconductor thin film layer 18 formed at a position matching the gate electrode 23 from above.
[0017]
When the semiconductor thin film layer 18 is formed from low-temperature polysilicon, the electron mobility is higher than when the semiconductor thin film layer 18 is formed from amorphous silicon (a-Si). it can.
FIGS. 4 and 5 schematically show the size of a TFT in which the semiconductor thin film layer 18 is formed of a-Si and low-temperature poly-Si.
As shown in FIGS. 4 and 5, in the liquid crystal display device using the TFT 9 in which the semiconductor thin film layer 18 is formed of low-temperature poly-Si, the area of the pixel electrode 4 including the reflection region A and the transmission region B is increased. Therefore, even when the area of the reflection area A is substantially equal to that of the conventional display device, the area of the transmission area B can be increased, and the transmittance of the entire display panel can be improved.
[0018]
FIG. 6 is a diagram showing the difference between the reflectance and the transmittance in a combined reflection / transmission type liquid crystal display device using a TFT 9 in which a semiconductor thin film 18 is formed of a-Si and low-temperature poly-Si.
The measured values of the reflectance and the transmittance shown in FIG. 6 are obtained by changing the area of the opening serving as the transmission region B in FIGS. 4 and 5. In the above measurement, the pixel electrode 4 has a silver reflection film, the pixel size is 190.5 μm × 63.5 μm, and the color filter covers both the reflection area A and the transmission area B.
As shown in FIG. 6, by applying low-temperature poly-Si to the TFT 9, the reflectivity of the liquid crystal display device reaches a maximum of about 25%, and the transmissivity can be a maximum of 8%. On the other hand, when a-Si is used, the maximum reflectance and the maximum transmittance are about 7% and 6%, respectively.
[0019]
The scattering layer 10 and the flattening layer 11 are formed on the TFT 9 via first and second interlayer insulating films 24 and 25. A pair of contact holes 24a and 24b in which the source electrode 19 and the drain electrode 20 are formed are opened in the first interlayer insulating film 24.
The reflection electrode 12 is made of a metal film such as rhodium, titanium, chromium, silver, aluminum, and chromel. Irregularities are formed in the reflection area of the reflection electrode 12 so that external light is diffused and reflected. Thereby, the directivity of the reflected light can be reduced, and the screen can be observed in a wide angle range.
In particular, when silver (Ag) or the like is used, the reflectance in the reflective display increases, and the reflective region A having a high reflectance can be obtained. Therefore, even if the area of the reflection region A is reduced, a required level of reflectance can be secured. A liquid crystal display device having such a small reflection area is referred to as a slightly reflective liquid crystal display device.
The transparent electrode 13 is made of a transparent conductive film such as ITO.
[0020]
The reflective electrode 12 and the transparent electrode 13 are electrically connected to the TFT 9 via the contact hole 22.
A 波長 wavelength plate 26 and a polarizing plate 27 are provided on the opposite surface of the transparent insulating substrate 8, that is, on the surface on which a backlight serving as an internal light source (not shown) is provided.
[0021]
Opposite to the transparent insulating substrate 8 and each component formed thereon, a transparent insulating substrate 28 formed using a transparent material such as glass is disposed. A color filter 29a and an overcoat layer 29 for flattening the surface of the color filter 29a are formed on the surface of the transparent insulating substrate 28 on the liquid crystal layer 3 side, and a counter electrode 30 is formed on the surface of the overcoat layer 29. The color filter 29a is a resin layer colored in each color with a pigment or a dye, and is configured by, for example, combining red, green, and blue filter layers. The counter electrode 30 is made of a transparent conductive film such as ITO.
A 反対 wavelength plate 31 and a polarizing plate 32 are provided on the opposite surface of the transparent insulating substrate 28.
[0022]
Conventionally, in order to perform color display, the color filter 29a is provided at a position matching the entire pixel electrode 4 of the transparent insulating substrate 28, and both the reflective display and the transmissive display perform color display. Since the color filter absorbs light, the brightness of reflected light and transmitted light is reduced accordingly.
In a liquid crystal display device mainly using a transmissive display, for example, a PDA, a mobile phone, a notebook personal computer, a display device for car navigation, and the like, a reflective display is used for a short time. For example, if power supply can be secured, only transmissive display is used. If power supply cannot be secured and there is some ambient light, reflective display is used.
In such a case, it is sufficient to display only characters in two colors of black and white and clearly distinguish black and white necessary for displaying a sentence such as an electronic mail or a table.
[0023]
Accordingly, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the color filter 29a covers not the entire surface of the pixel electrode 4 but only the transmission region B.
Accordingly, since no color filter is provided in the reflection area A, the absorption of light by the color filter and the decrease in luminance are eliminated.
In the case of color display, three pixels of R, G and B display one dot on the screen, whereas in the case of monochrome display, one pixel displays one dot and the number of displayed pixels is: Since it is substantially three times the color display, the reflection luminance is further increased.
FIG. 7 shows a comparison between the reflectance (X) when a color filter is provided in each of the reflection area A and the transmission area B, and the reflectance (Y) obtained by the present embodiment. As shown, by arranging the color filters 29a as in the present embodiment, the reflectance is further increased from the maximum reflectance shown in FIG. 6 to reach 30%.
[0024]
The liquid crystal layer 3 sandwiched between the pixel electrode 4 and the counter electrode 30 is composed of a guest-host liquid crystal mainly containing nematic liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy and containing a dichroic dye at a predetermined ratio. It is sealed and vertically aligned by an alignment layer (not shown). In the liquid crystal layer 3, the guest-host liquid crystal is vertically aligned when no voltage is applied, and shifts to horizontal alignment when a voltage is applied.
[0025]
According to the liquid crystal display device of the present embodiment described above, the reflectance of the display panel 1 can be set in the range of 1% to 30% and the transmittance of 4% or more, that is, in the range of the region a shown in FIG. As a result, the liquid crystal display device of the present embodiment can secure the same display light luminance as the liquid crystal display device of only the transmission type display and the characteristics of the reflection type even with the luminance of the conventional backlight. Thus, even when external light such as sunlight or illumination light is dark, a display with high visibility can be realized.
On the other hand, in the conventional liquid crystal display device, the reflectance and the transmittance are set in the range of the area b shown in FIG. 8, so that the reflectance close to that of the present embodiment can be secured. The ratio was as low as 5% or less, and the brightness of display light in transmissive display was not sufficient, and visibility was reduced.
[0026]
Next, a method for measuring the reflectance of the above-described liquid crystal display device will be described.
As shown in FIG. 9A, light is emitted from the external light source 52 to the liquid crystal display panel 1 having the above-described configuration. The drive circuit 51 drives the display panel 1 by applying an appropriate drive voltage to the display panel 1 so as to display white on the display panel 1. Then, the incident light is reflected by the reflection film in the display panel 1, emitted, and enters the optical sensor 55. The optical fiber 53 transmits the light received by the optical sensor 55 to the photodetector 54 and the measuring device 56 via the optical fiber 53, and the measuring device 56 measures the output of the reflected light in white display.
At this time, the irradiation light from the external light source 52 is incident on the center of the display panel 1 at an incident angle θ as shown in FIG.₁Is illuminated so that the reflected light reflected by the display panel 1 is incident on the optical sensor 55 from the front, that is, the incident angle θ on the optical sensor 55 is 0 °. Using the output of the reflected light obtained in this manner, the reflectance of the reflection area A is obtained as shown in the following Expression 1.
[0027]
(Equation 1)
R = R (White) = (output from white display / output from reflection standard)
× Reflectance of reflection standard ... (1)
Here, the reflection standard is a standard reflection object, the reflectance of which is already known. When the incident light is constant, the reflectance of the measurement target can be estimated by comparing the amount of reflected light from the measurement target with the amount of reflected light from the reflection standard.
[0028]
The transmittance of the liquid crystal display device is generally set to one tenth of the aperture ratio of the transmission region B. The aperture ratio of the transmission region B is defined as the ratio of the transmission region B to the entire area of the pixel region 4.
The reason why the transmittance is set to 1/10 of the aperture ratio of the transmission region B is that the first and second interlayer insulating films 24 and 25 formed on the transparent insulating substrates 8 and 28 and the TFT 9 constituting the display panel 1. This is because the light from the backlight is absorbed and reflected by the liquid crystal layer 3, the polarizing plates 27 and 32, and the quarter-wave plates 26 and 31.
[0029]
In the above description, the TFT 9 has been described as having a bottom gate structure. However, the TFT 9 is not limited to such a structure, and may have a top gate structure shown in FIG. 10, the same components as those of the TFT 9 shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
The TFT 40 is provided on the transparent insulating substrate 8 with a pair of N⁺Diffusion layers 16 and 17 and a semiconductor thin film layer 18 are formed. These are covered with the gate insulating film 14. A gate electrode 15 is formed on the gate insulating film 14 at a position matching the semiconductor thin film layer 18, and is covered with an interlayer insulating film 41. A source electrode 19 and a drain electrode 20 are formed on the interlayer insulating film 41, and the source electrode 19 is connected to one of the N electrodes through a contact hole 41 a formed in the interlayer insulating film 41.⁺In the diffusion layer 16, the drain electrode 20 is connected to the N layer through a contact hole 41 b formed in the interlayer insulating film 41.⁺It is connected to the diffusion layer 17.
[0030]
FIG. 11 shows an equivalent circuit diagram of a display panel in the liquid crystal display device of the present embodiment.
FIG. 11 is an equivalent circuit of 4 × 3 pixels. In the equivalent circuit, each pixel section includes a liquid crystal capacitor Ccl formed by the counter electrode 30, the pixel electrode 4, and the liquid crystal layer 3._ijAnd a thin film transistor (TFT) Tr_ijAnd the holding capacity CS_ijAnd In FIG. 11, i = 1 to 4, j = 1 to 3.
The plurality of gate lines WL1, WL2, WL3 are arranged in parallel, and the thin film transistors Tr_ijAnd turns on / off each transistor to select a pixel for display.
[0031]
From the data signal lines BL1, BL2, BL3 arranged in parallel, a voltage corresponding to the image signal is applied to each pixel. The data signal lines BL1, BL2, BL3 are_ijOf the storage capacitor CS for the pixel selected by the gate line WL1, WL2, or WL3._ijWhile charging the liquid crystal, a voltage is applied to the counter electrode 30 and the pixel electrode 4 to modulate the light incident on the liquid crystal layer to display an image.
Retention capacity CS_ijOf the thin film transistor Tr_ijAnd the storage capacitor lines CSL1, CSL2, and CSL3 are connected to the storage capacitor CS_ijIs connected to the counter electrode 30 as the other electrode.
The liquid crystal display device of the present embodiment has a structure in which the storage capacitance lines CSL1, CSL2, and CSL3 are independent of the gate lines WL1, WL2, and WL3.
[0032]
In addition, the liquid crystal layer 3 is not limited to the above-described configuration. For example, the liquid crystal layer 3 may be a layer in which guest-host liquid crystals are horizontally aligned.
In the above, the case where the storage capacitor line (CS line) 7 and the gate line 5 are independent has been described as an example. However, the CS line 7 and the gate line 5 may have a common so-called CS-on-gate structure. Good.
[0033]
According to the present embodiment, a color filter covering only the transmission region of the pixel electrode, a thin film transistor TFT using low-temperature polycrystalline silicon, and a function of scattering a reflection region made of a metal with high reflectivity such as silver and aluminum are provided. By using the reflective electrode, only the transmission type display becomes color display and the reflection type display becomes black and white display. However, both the reflectance and the transmittance can be improved, and the visibility of the reflection type display and the transmission type display can both be improved.
[0034]
Second embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The liquid crystal display device of the present embodiment has the same basic structure as the liquid crystal display device described in the first embodiment. However, in the liquid crystal display device of the present embodiment, the configuration of the reflection film is different from that of the first embodiment. 12 to 20, the same reference numerals are used for the same components as those of the liquid crystal display device of the first embodiment.
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating the structure of the display panel 61 in the liquid crystal display device of the present embodiment. The plan view of the display panel 61 shown in FIG. 12 is the same as FIG. 1, and FIG. 12 is a cross-sectional view at the center of the plan view.
The structure of the display panel 61 shown in FIG. 12 is basically the same as that of FIG. However, in FIG. 12, the surface of the reflection area A of the reflection electrode 62 is a flat surface.
[0035]
As shown in FIG. 2, in the first embodiment, the unevenness of the reflection area A of the reflection electrode 12 is created using the scattering layer 10. This is intended to diffuse the reflected light by randomly entering light into the liquid crystal at the time of the reflection type display, but since the reflected light incident on the liquid crystal is forced to disperse, the reflectance is flat. Lower than the reflective film.
In the present embodiment, in order to maximize the reflection peak, the reflectance is maximized by flattening the reflection film. In this case, the reflected light is concentrated, and the visibility of the display screen has directivity. However, the visibility of the transmissive display is generally reduced most when the sunlight enters the eyes by specular reflection. Then, it is sufficient that visibility is ensured only at this time. That is, the reflectance is set to the maximum only in the portion where the visibility of the transmissive display is not ensured, and the visibility of the reflective display is maximized.
Therefore, in the present embodiment, it is desirable to form a reflection layer that generates flat regular reflection as the reflection region A.
[0036]
In the present embodiment, like the first embodiment, the thin film transistor (TFT) 9 is formed using low-temperature polysilicon as a semiconductor thin film layer. The color filter 29a is disposed so as to cover only the transmission region B, not the entire surface of the pixel electrode 64.
Since no color filter is provided in the reflection area A, the absorption of light by the color filter and the decrease in luminance are eliminated.
In the case of color display, three pixels of R, G and B display one dot on the screen, whereas in the case of monochrome display, one pixel displays one dot and the number of displayed pixels is: Since the color display is substantially three times that of the color display, it is possible to improve the reflectance up to 30%.
[0037]
Further, the flat reflection region A of the reflection electrode 62 is formed by a region where wiring such as the gate line 5, the signal line 6, and the CS line 7 is formed, or a region where the TFT 9 is formed (hereinafter, these regions are formed by wiring). (Referred to as a region). The above wiring area cannot transmit light and cannot be a transmission area. By effectively using such a region as the reflection region A, the opening area of the transmission region B can be maximized to the remaining area of the pixel region. In this case, for example, the reflective film electrode 62 is arranged so as to cover one side of the wiring such as the gate wiring 5, the signal line 6, or the CS line 7.
[0038]
FIGS. 13 and 14 are diagrams showing an example in which the reflection region A is formed immediately above the wiring region in a structure in which the CS line 7 and the gate line 5 are independent.
FIG. 13A is a plan view of a pixel region in a liquid crystal display device. In the pixel region, a gate line 5, a signal line 6, and a CS line 7 made of a metal film are provided. The CS line 7 is independent. Reflection occurs in a region immediately above one or a combination of a plurality of the gate line wiring region, the signal line wiring region, the CS line wiring region, and the region where the thin film transistor 9 (TFT) is formed. The reflection area A of the electrode 62 is formed.
[0039]
FIG. 13B shows a case where the gate line wiring region, the CS line wiring region, and the TFT region are the reflection region A, and FIG. 13C shows a case where only the CS line wiring region is the reflection region A. D) shows a case where only the gate line wiring region is the reflection region A, FIG. 14 (A) shows a case where only the TFT region is the reflection region A, and FIG. 14 (B) shows a reflection region where only the CS line wiring region and the TFT region are formed. 14A, FIG. 14C shows the case where the gate line wiring region and the TFT region are the reflection region A, and FIG. 14D shows the case where only the signal line wiring region is the reflection region A.
By effectively using the space in the pixel region in this manner, a large area of the transmission region B can be secured and the transmittance can be improved.
The driving method of the liquid crystal display device having the above-described structure is the same as the method shown in FIG. 11 in the first embodiment.
[0040]
FIGS. 15 to 17 are diagrams showing an example in which the reflection region A is formed immediately above the wiring in a so-called CS-on-gate structure where the CS line 7 and the gate line 5 are common.
FIG. 15A is a plan view of a 2 × 2 pixel region. In these pixel regions, a plurality of gate lines 5 and a plurality of signal lines 6 are wired orthogonally to each other and partitioned in a matrix. ing. A TFT 9 is formed at the intersection of the gate line 5 and the signal line 6 for each pixel.
A CS line 7 is provided on the gate line 5 along the signal line 6 and on the side opposite to the side connected to the TFT 9. The CS line 7 is not separately wired, and a storage capacitor CS is formed between the CS line 7 and the preceding gate line as illustrated.
[0041]
The reflection region A of the reflection electrode 62 is formed immediately above one or a combination of the gate line wiring region, the signal line wiring region, the CS forming region, and the TFT forming region made of the metal film. ing.
FIG. 15B shows the case where the gate line wiring region and the TFT formation region are the reflection region A, FIG. 16A shows the case where only the signal line wiring region is the reflection region A, and FIG. FIG. 17 shows a case where only the gate line is the reflection region A, and FIG.
By effectively using the space in the pixel in this manner, a large area of the transmission region B can be secured and the transmittance can be improved.
[0042]
A driving method of the liquid crystal display device having the above-described CS on-gate structure will be described with reference to an equivalent circuit shown in FIG.
In the case of such a CS-on-gate structure, since the preceding gate line takes into account the CS capacitance function, when the own-stage gate line is in the ON state, the preceding gate line needs to be in the OFF state in order to suppress capacitance fluctuation. is there.
For example, a counter potential Vcom of 5 V is applied to the counter electrode, and a signal as shown is applied to the gate line.
The scanning of the gate lines is performed in the order of, for example, the gate lines 5-1, 5-2, 5-3,.
First, the gate line 5-1 is turned on, and thereafter, the gate potential is fixed at the OFF potential. Next, the gate line 5-2 is turned on. At this time, since the gate line 5-1 having the CS line function is turned off, the storage capacitor CS2 (CS in FIG. 15) connected to the gate line 5-1 is connected through the source / drain of the TFT 9-2. Then, the charge held in the pixel is injected from the signal line 6, and the pixel potential is determined. Then, the gate line 5-2 is turned off and the gate line 5-3 is turned on, and the stored charge is injected into the storage capacitor CS3 connected to the gate line 5-2 in the same manner as the storage capacitor CS2 described above. The pixel potential is determined.
[0043]
The driving method shown by the equivalent circuit in FIG. 19 may be used.
As shown in FIG. 19, the counter potential Vcom is applied so that the polarity is inverted every horizontal scanning period (1H). Further, when the gate line 5-1 is turned on and then turned off, the Vss potential is the same as the amplitude voltage of the common potential Vcom, and fluctuates in synchronization with the common potential Vcom. This variation in the Vss potential becomes a potential opposite to the polarity of the pixel signal, similarly to the counter potential Vcom. Others are the same as the driving method described above. Also, the gate waveform becomes a waveform as shown in FIG.
According to such a driving method, by inputting a potential opposite to the polarity of the pixel signal, the amplitude of the signal potential becomes smaller than that of the driving method described with reference to FIG. Can be set to a low voltage. Therefore, power consumption in the signal line can be reduced. Specifically, as shown in FIG. 18, when applying a constant counter potential Vcom (for example, 5 V), the signal potential required 9 V, but the polarity was inverted to 1H shown in FIG. When applying the counter potential Vcom, a signal potential of 5 V is sufficient.
[0044]
Further, a circuit configuration as shown in FIG. 20 may be used. FIG. 20 illustrates a case where the selector switch method is applied to the liquid crystal display device illustrated in FIGS. 18 and 19, and portions having the same configuration are denoted by the same reference numerals. In the liquid crystal display device shown in FIG. 20, a plurality of (for example, three) signal lines 6-1, 6-2, and 6-3 adjacent to each other are formed as one block, and each signal line in this one block is chronologically connected. Three selector switches 70a, 70b, 70c for providing signals, that is, for performing so-called time-division driving, are provided. Further, two selection signal lines 71a, 71b, 72a, 72b, 73a, 73b are wired for each selector switch 70a, 70b, 70c, and these selection signal lines 71a, 71b, 72a, 72b, 73a, The selection signal S1, S2, S3 and the selection signals XS1, XS2, XS3 for sequentially turning on the three selector switches 70a, 70b, 70c of each block are supplied from an external circuit (not shown) to 73b. However, the selection signals S1 to S3 and the selection signals XS1 to XS3 are inverted signals. The data signal from the source driver is supplied to the target signal line (any of 6-1, 6-2 and 6-3) from the selected selector switch via the signal line 74.
[0045]
In the liquid crystal display device provided with the selector switches 70a, 70b, 70c, the number of signal lines 74 from the source driver can be reduced. Therefore, due to the limitation of TAB (Tape Automated Bonding) mounting, even if the pad bit is 60 μm, it is required to increase the definition to three times the density, and theoretically, to increase the definition of horizontal dots at a pitch of 20 μm. Can be planned.
[0046]
According to the present embodiment, a color filter covering only the transmission region of the pixel electrode, a thin film transistor TFT using low-temperature polycrystalline silicon, and a reflection electrode having a flat reflection region are used. By disposing the reflective electrode, the reflectance and the transmittance can be further improved, and the visibility of the reflective display and the transmissive display can both be improved.
[0047]
As described above, the present invention has been described based on the preferred embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
The configuration of the liquid crystal display device described in the above embodiment is an example, and the present invention is not limited to the above configuration, and can be applied to other configurations.
In the second embodiment, the case where the flat reflective film is formed directly above the wiring region is described as an example. However, it is within the scope of the present invention that the scattering film is formed directly above the wiring region and becomes a reflective region. is there.
[0048]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to further improve the reflectance by providing a color filter that covers only the transmission region.
Further, since low-temperature polycrystalline silicon is used, the size of the thin film transistor TFT for each pixel can be reduced, and the total area of the reflection region and the transmission region increases. Further, by forming a reflective film made of a metal having a high reflectivity or a flat reflective film, particularly, directly above the wiring region, the area of the transmissive region can be increased, and the reflectivity and the transmissivity can be increased. Both can be improved.
Therefore, according to the present invention, the visibility of both the reflective display and the transmissive display can be improved in the liquid crystal display device of the combined reflective and transmissive type.
Since the liquid crystal display device of the present invention is a transflective liquid crystal display device that emphasizes the transmission type, it can display without being affected by external light of the sun. In addition, since the reflection region is small and the area of the transmission region is large, power consumption of the backlight can be reduced, color reproducibility is improved, and visibility due to increased transmission luminance is high.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial plan view illustrating a structure of a display panel of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a structure of a display panel of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an example of a structure of a thin film transistor in the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view showing an example of a pixel layout in the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a plan view showing another example of a pixel layout in the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 shows measurement data of reflectance and transmittance of a liquid crystal display device using a TFT formed of Poly-Si and a TFT formed of a-Si.
FIG. 7 is a diagram illustrating an increase in reflectance when a color filter that covers only a transmission region is used in the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a settable range of transmittance and reflectance in the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
FIGS. 9A and 9B are diagrams illustrating a method for measuring a reflectance.
FIG. 10 is a sectional view showing another example of the structure of the thin film transistor in the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an equivalent circuit diagram of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a structure of a display panel of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 13A shows a first example of a layout of a pixel region in a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention, and FIGS. It is a figure showing an arrangement position.
FIGS. 14A to 14D are diagrams each illustrating a position where a reflective region is arranged in each pixel region in the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention, following FIG.
FIG. 15A shows a second example of a layout of a pixel region in a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 15B shows an arrangement position of a reflection region in the pixel region. FIG.
FIGS. 16 (A) and (B) are diagrams showing, after FIG. 15, the arrangement positions of the reflection regions in each pixel region of the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a view showing a position where a reflection area is arranged in each pixel area of the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention, following FIG. 16;
FIG. 18 is a diagram showing a first example of a driving circuit of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 19 is a diagram showing a second example of the drive circuit of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 20 is a diagram showing a third example of the drive circuit of the liquid crystal display device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid crystal display panel, 3 ... Liquid crystal layer, 4 ... Pixel electrode, 5 ... Gate line, 6 ... Data signal line, 7 ... CS line, 8 ... Transparent insulating substrate, 9, 9a ... TFT, 10 ... Scattering layer, 11 ... flattening layer, 12 ... reflective electrode, 13 ... transparent electrode, 14 ... insulating layer, 15 ... gate electrode, 16, 17 ... N⁺Type semiconductor film, 18 semiconductor film, 19 source electrode, 20 drain electrode, 21 connection electrode, 22 contact hole, 23 stopper, 24 insulating layer, 24a, 24b contact hole, 25 insulating layer, 26: 1/4 wavelength plate, 27: polarizing plate, 28: transparent insulating substrate, 29: overcoat layer, 29a: color filter, 30: counter electrode, 31: 1/4 wavelength plate, 32: polarizing plate, 40 ... TFT, 41: insulating layer, 41a, 41b: contact hole, 51: drive circuit, 52: light source, 53: optical fiber, 54: photodetector, 55: optical sensor, 56: measuring device, 62: reflective electrode, 63 ... Transparent electrode, 64 ... Pixel electrode, 70a, 70b, 70c ... Selector switch, 71a, 71b, 72a, 72b, 73a, 73b ... Selection signal line, 74 ... Signal line, WL ... Ge DOO lines, BL ... data signal lines, CSL ... storage capacitor line, CS ... storage capacitor, Tr ... transistors, Ccl ... liquid crystal element capacitance, A ... reflective area, B ... transmissive area.

Claims

A liquid crystal display device in which a plurality of pixel regions in which a reflection region and a transmission region are arranged in parallel are arranged in a matrix.
A liquid crystal display device in which a color filter is provided only in the transmission region.

2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the reflection region has a function of scattering incident light.

The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the reflection region has a function of regularly reflecting incident light.

The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the reflection region is formed of a metal film having a high reflectance.

A plurality of pixel regions arranged in a matrix on the substrate, a plurality of transistors formed for each pixel region and arranged in a matrix, a plurality of gate lines connecting gate electrodes of the plurality of transistors; A plurality of data signal lines connecting a first electrode of the transistor, a storage capacitor having one electrode connected to a second electrode of the transistor, and a storage capacitor line connecting the other electrode of the storage capacitor. A liquid crystal display device comprising:
The pixel region includes one electrode connected to a second electrode of the transistor, the other electrode facing the one electrode, and a liquid crystal layer disposed between the one electrode and the other electrode. Has,
The one electrode includes a reflection area and a transmission area,
A liquid crystal display device in which a color filter is provided only at a position corresponding to the transmission region on the other electrode.

The liquid crystal display device according to claim 5, wherein the transistor is a thin film transistor using low-temperature polycrystalline silicon as a semiconductor layer.

The liquid crystal display device according to claim 5, wherein the reflection region has a function of scattering incident light.

The liquid crystal display device according to claim 5, wherein the reflection region has a function of regularly reflecting incident light.

The liquid crystal display device according to claim 5, wherein the reflection region is formed of a metal film having a high reflectance.

The reflection region is located immediately above any one of the gate line wiring region, the data signal line wiring region, the storage capacitor line wiring region, and the transistor formation region, or a combination of a plurality of regions. The liquid crystal display device according to claim 5, wherein the liquid crystal display device is formed in a region defined by:

The liquid crystal display device according to claim 5, wherein the gate line and the storage capacitance line are formed separately.

The liquid crystal display device according to claim 5, wherein the gate line and the storage capacitor line are common.