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KR101630030B1 - 표시 장치 및 전자 기기 - Google Patents

표시 장치 및 전자 기기 Download PDF

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KR101630030B1
KR101630030B1 KR1020140031593A KR20140031593A KR101630030B1 KR 101630030 B1 KR101630030 B1 KR 101630030B1 KR 1020140031593 A KR1020140031593 A KR 1020140031593A KR 20140031593 A KR20140031593 A KR 20140031593A KR 101630030 B1 KR101630030 B1 KR 101630030B1
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KR
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KR1020140031593A
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English (en)
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Inventor
마사야 다마끼
요꼬 후꾸나가
Original Assignee
가부시키가이샤 재팬 디스프레이
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Publication date
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Abstract

면적 계조를 행하는 데 있어서, 화소를 분할하는 것에 의한 화질에의 영향을 억제하고 또한 계조의 표현력의 저하를 억제하는 것에 관한 것이다.
표시 장치는, 복수의 부화소(50B, 50R, 50G, 50W)를 갖는 복수의 화소(PX)를 포함한다. 각각의 부화소(50B, 50R, 50G, 50W)는, 화소(PX)의 중심(PXC)의 주위에 배치되고, 복수의 제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1)와 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2, 50W2)로 분할되어, 이들의 조합에 의해 N(N은 2 이상의 자연수) 비트의 면적 계조가 가능하다. 가장 하위의 비트에 대응하는 제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1)는, 화소(PX)의 중심(PXC)에 가장 가까운 위치에 배치된다. 가장 상위의 비트에 대응하는 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2, 50W2)는, 화소(PX)의 중심(PXC)으로부터 이격된 위치에 배치된다.

Description

표시 장치 및 전자 기기{DISPLAY DEVICE AND ELECTRONIC EQUIPMENT}
본 발명은, 표시 장치 및 이것을 구비한 전자 기기에 관한 것이다.
최근 들어, 휴대 전화 및 전자 페이퍼 등의 모바일 기기 대상 또는 차량 탑재용 디스플레이 등의 표시 장치의 수요가 높아지고 있다. 표시 장치는, 1개의 화소가 복수의 부화소를 구비하고, 당해 복수의 부화소가 각각 상이한 색의 광을 출력하고, 당해 부화소의 표시의 ON, OFF를 절환함으로써, 1개의 화소에서 여러가지 색을 표시시키는 것이 있다. 이러한 표시 장치는, 1개의 화소를 복수의 표시 영역으로 분할하고, 표시 영역의 조합에 의해 계조를 표현하는, 소위 면적 계조를 행하는 것이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1).
일본 특허 공개 평05-181131호 공보
면적 계조를 행하는 경우, 화소(컬러의 경우에는 부화소)를 복수로 분할할 필요가 있다. 이로 인해, 화소가 구비하는 전극도 분할되고, 또한 신호선과의 접속 부분도 분할 수에 따라서 증가하는 결과, 화면 배면의 백라이트 광에 의한 투과광을 이용하여 표시를 행하는 투과형 표시 장치에 있어서는, 표시 영역의 감소를 초래할 가능성이 있다. 또한, 외광에 의한 반사광을 이용하여 표시를 행하는 반사형 표시 장치 및 1개의 화소 내에 투과 표시 영역(투과 표시부)과 반사 표시 영역(반사 표시부)을 갖는 반투과형 액정 표시 장치에서는, 반사 표시에 사용할 수 있는 반사 표시부의 면적의 저하를 초래할 가능성이 있다. 또한, 면적 계조를 행하는 경우, 분할한 영역의 배치에 따라서는, 계조의 표현이 불충분해질 가능성도 있다.
본 발명은, 면적 계조를 행하는 데 있어서, 화소를 분할하는 것에 의한 화질에의 영향을 억제하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 복수의 부화소를 갖는 복수의 화소를 포함하고, 각각의 상기 부화소는, 상기 화소의 중심의 주위에 배치되고, 또한 복수의 표시 영역으로 분할되어서 상기 표시 영역의 조합에 의해 N 비트의 면적 계조가 가능하고, 가장 하위의 비트에 대응하는 상기 표시 영역은 상기 화소의 중심에 가장 가까운 위치에 배치되고, 면적 계조의 비트가 상위로 됨에 따라, 대응하는 상기 표시 영역은 상기 화소의 중심의 주위이며, 상기 화소의 중심으로부터 이격된 위치에 배치되는 표시 장치 및 이 표시 장치를 구비한 전자 기기이다. N은 2 이상의 자연수이다.
본 발명에 따른 화소는, 가장 하위의 비트에 대응하는 표시 영역은 화소의 중심에 가장 가까운 위치에 배치되고, 면적 계조의 비트가 상위로 됨에 따라, 그 비트에 대응하는 표시 영역은, 화소의 중심으로부터 이격된 위치에 배치되는 구조를 구비하고 있다. 즉, 면적 계조의 비트가 상위로 됨에 따라, 그 비트에 대응하는 표시 영역은, 화소의 중심의 주위이며, 자신보다 하위의 비트에 대응하는 표시 영역의 주위에 배치된다. 이로 인해, 본 발명에 관한 표시 장치 및 이것을 구비한 전자 기기는, 명확한 계조 표현을 실현할 수 있고, 또한 반사 유효 면적비 또는 분할 화소의 표시에 기여하는 면적의 저하를 억제할 수 있다. 그 결과, 본 실시 형태는, 부화소를 분할하는 것에 의한 화질에의 영향을 억제하고 또한, 계조의 표현력의 저하를 억제할 수 있다.
본 발명에 의하면, 면적 계조를 행하는 데 있어서, 화소를 분할하는 것에 의한 화질에의 영향을 억제하고 또한 계조의 표현력의 저하를 억제할 수 있다.
도 1은, 본 발명이 적용되는 반투과형 액정 표시 장치의 구성의 개략을, 일부를 생략한 상태로 도시하는 사시도이다.
도 2는, 화소 회로의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은, 본 실시 형태에 따른 화소부의 전극 구조를 도시하는 평면도이다.
도 4는, 본 발명이 적용되는 반투과형 액정 표시 장치를 도시하는 단면도이다.
도 5는, 광산란 막의 일례를 도시하는 단면도이다.
도 6은 광산란 막의 일례를 도시하는 평면도이다.
도 7은, 광산란 막의 변형예를 도시하는 평면도이다.
도 8은, MIP 방식을 채용한 화소의 회로 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 9는, MIP 방식을 채용한 화소의 동작 설명에 제공하는 타이밍 차트이다.
도 10은, 본 실시 형태에 따른 반투과형 액정 표시 장치의 화소를 도시하는 도면이다.
도 11은, 본 실시 형태에 따른 반투과형 액정 표시 장치의 화소를 사용한 계조 표현을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는, 제1 분할 화소 및 제2 분할 화소의 접속부의 확대도이다.
도 13은, 1개의 부화소를 도시하는 도면이다.
도 14는, 제1 비교예에 따른 화소에 의한 계조 표현을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는, 제2 비교예에 따른 화소에 의한 계조 표현을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은, 제3 비교예에 따른 화소를 도시하는 도면이다.
도 17은, 제3 비교예에 따른 화소에 의한 계조 표현을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은, 본 실시 형태의 제1 변형예에 따른 화소를 도시하는 도면이다.
도 19는, 본 실시 형태의 제2 변형예에 따른 화소를 도시하는 도면이다.
도 20은, 반투과형 액정 표시 장치가 적용되는 텔레비전 장치를 도시하는 도면이다.
도 21은, 반투과형 액정 표시 장치가 적용되는 디지털 카메라를 도시하는 도면이다.
도 22는, 반투과형 액정 표시 장치가 적용되는 디지털 카메라를 도시하는 도면이다.
도 23은, 반투과형 액정 표시 장치가 적용되는 비디오 카메라의 외관을 도시하는 도면이다.
도 24는, 반투과형 액정 표시 장치가 적용되는 노트북형 퍼스널 컴퓨터 도면이다.
도 25는, 본 발명이 적용되는 휴대 전화기를 개방한 상태에서의 정면도이다.
도 26은, 본 발명이 적용되는 휴대 전화기를 개방한 상태에서의 우측면도이다.
도 27은, 본 발명이 적용되는 휴대 전화기를 접은 상태에서의 상면도이다.
도 28은, 본 발명이 적용되는 휴대 전화기를 접은 상태에서의 좌측면도이다.
도 29는, 본 발명이 적용되는 휴대 전화기를 접은 상태에서의 우측면도이다.
도 30은, 본 발명이 적용되는 휴대 전화기를 접은 상태에서의 배면도이다.
도 31은, 본 발명이 적용되는 휴대 전화기를 접은 상태에서의 정면도이다.
도 32는, 본 발명이 적용되는 정보 휴대 단말기를 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 기술을 실시하기 위한 형태(이하, 「실시 형태」로 기술함)에 대하여 도면을 사용하여, 다음에 나타내는 수순으로 상세하게 설명한다.
1. 본 발명이 적용되는 액정 표시 장치
1-1. 컬러 표시 대응의 반투과형 액정 표시 장치
1-2. 화소 회로의 일례
1-3. 화소부의 전극 구조에 대해서
1-4. 산란층 및 스페이서에 대해서
1-5. MIP 방식
1-6. 면적 계조
1-7. 제1 변형예
1-8. 제2 변형예
2. 전자 기기
3. 본 발명의 구성
<1. 본 발명이 적용되는 액정 표시 장치>
본 발명의 기술은, 플랫 패널형(평면형)의 표시 장치에 적용할 수 있다. 플랫 패널형의 표시 장치로서는, 액정 표시(LCD: Liquid Crystal Display) 패널을 사용한 표시 장치, 일렉트로 루미네센스(EL: Electro Luminescence) 표시 패널을 사용한 표시 장치 등을 예시할 수 있다.
이들 플랫 패널형의 표시 장치는, 표시의 형태로 분류하면, 투과형, 반사형 및 반투과형으로 분류할 수 있다. 본 발명의 기술은, 투과형 액정 표시 장치, 반사형 액정 표시 장치 및 투과형 표시 장치와 반사형 표시 장치의 특징을 겸비하는 반투과형 액정 표시 장치에 적용할 수 있다. 본 발명에 따른 액정 표시 장치는, 전자 기기, 그 중에서도, 옥외에서의 사용 빈도가 높은 휴대형의 전자 기기, 즉, 휴대 단말 기기, 예를 들어 디지털 카메라 등의 휴대 정보 기기 또는 휴대 전화기 등의 휴대용 통신 기기의 표시부로서 사용하기에 적합한 것이다.
본 발명이 적용되는 액정 표시 장치는, 모노크롬 표시 대응의 표시 장치이어도 되고, 컬러 표시 대응의 표시 장치이어도 된다. 컬러 표시 대응의 경우, 컬러 화상을 형성하는 단위가 되는 1개의 화소(단위 화소)는 복수의 부화소(서브 픽셀)를 포함하게 된다. 보다 구체적으로는, 컬러 표시 대응의 표시 장치에서는, 단위 화소는, 예를 들어 적색(Red: R)을 표시하는 부화소, 녹색(Green: G)을 표시하는 부화소, 청색(Blue: B)을 표시하는 부화소의 3개의 부화소를 포함한다.
단, 1개의 화소로서는, RGB의 3원색의 부화소를 조합한 것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, RGB의 3원색의 부화소에, 또한 1색 또는 복수색의 부화소를 첨가하여 단위 화소로 하는 것도 가능하다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 휘도 향상을 위하여 백색(White: W)을 표시하는 부화소를 첨가하여 단위 화소로 하거나, 색 재현 범위를 확대하기 위하여 보색을 표시하는 적어도 1개의 부화소를 첨가하여 단위 화소로 하거나 하는 것도 가능하다.
[1-1. 컬러 표시 대응의 반투과형 액정 표시 장치]
이하, 본 발명이 적용되는 액정 표시 장치로서, 컬러 표시 대응의 반투과형 액정 표시 장치를 예로 들어 도면을 참조하면서 설명한다. 본 발명은, 컬러 표시 대응에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명은, 반투과형 액정 표시 장치에는 한정되지 않고, 투과형 및 반사형의 액정 표시 장치에도 적용할 수 있다.
도 1은, 본 발명이 적용되는 반투과형 액정 표시 장치의 구성의 개략을, 일부를 생략한 상태로 도시하는 사시도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명이 적용되는 액정 표시 장치로서의 반투과형 액정 표시 장치(1)는 제1 패널부(10), 제2 패널부(20), 액정층(30) 및 백라이트부(40)를 주된 구성 요소로서 갖는다. 반투과형 액정 표시 장치(1)는 제2 패널부(20)의 표면 측이 표시면 측이 된다. 제1 패널부(10)와 제2 패널부(20)는, 소정의 공극을 갖고서 대향 배치되어 있다. 그리고, 제1 패널부(10)와 제2 패널부(20)의 공극 내에 액정 재료가 밀봉됨으로써 액정층(30)이 형성되어 있다.
제1 패널부(10)는 액정층(30)과 반대 측, 즉, 백라이트부(40) 측부터 순서대로 편광판(11), 1/2 파장판(12), 1/4 파장판(13), 투명한 유리 등을 기판 재료로 하는 제1 기판(14) 및 평탄화 막(15)이 설치되어 있다.
이 제1 패널부(10)에 있어서, 제1 기판(14) 상에는, 함께 도시하지 않은 복수의 신호선과 복수의 주사선이 교차하도록 형성되어 있다. 그리고, 복수의 신호선과 복수의 주사선이 교차하는 부위에는, 부화소(이하, 간단히 「화소」라고 기술할 경우도 있음)(50)가 행렬 형상으로 2차원 배치되어 있다.
제1 기판(14) 상에는, 또한, TFT(Thin Film Transistor: 박막 트랜지스터) 등의 스위칭 소자 및 용량 소자 등의 회로 소자가 화소(50)마다 형성되어 있다. 이들 회로 소자, 신호선 및 주사선의 표면에 평탄화 막(15)이 형성됨으로써 제1 패널부(10)의 표면의 평탄화가 도모되고 있다. 그리고, 평탄화 막(15)의 위에 후술하는 반사 전극이 화소(50)마다 형성되게 된다. 제1 기판(14)은 TFT를 포함하는 회로 소자가 형성되기 때문에 TFT 기판이라고 불릴 경우가 있다.
복수의 신호선은, 화소(50)를 구동하는 신호(표시 신호/영상 신호)를 전송하기 위한 배선이며, 화소(50)의 행렬 형상의 배치에 대하여 화소열마다, 이 화소열의 화소의 배열 방향, 즉, 열방향(도 1의 Y 방향)을 따라 연장하는 배선 구조로 되어 있다. 복수의 주사선은, 화소(50)를 행 단위로 선택하는 신호(주사 신호)를 전송하기 위한 배선이며, 화소(50)의 행렬 형상의 배치에 대하여 화소행마다, 당해 화소행의 화소의 배열 방향, 즉, 행방향(도 1의 X 방향)을 따라 연장하는 배선 구조로 되어 있다. X 방향과 Y 방향은, 서로 직교한다.
제2 패널부(20)는 액정층(30) 측부터 순서대로 ITO(Indium Tin Oxide: 인듐 주석 산화물) 등으로 형성된 투명 전극(21), 컬러 필터(22), 투명한 유리 등을 기판 재료로 하는 제2 기판(23), 산란층(27), 1/4 파장판(24), 1/2 파장판(25) 및 편광판(26)이 설치되어 있다.
이 제2 패널부(20)에 있어서, 컬러 필터(22)는 예를 들어 열 방향(Y 방향)으로 신장하는 스트라이프 형상의 R(적색) G(녹색) B(청색)의 각 필터가, 화소(50)의 행방향(X 방향)의 피치와 같은 피치로 반복 배열된 구성으로 되어 있다. 제2 기판(23)은 컬러 필터(CF: Color Filter)(22)를 포함하고 있기 때문에 CF 기판이라고 불리는 경우가 있다.
전술한, 제1 패널부(10), 당해 제1 패널부(10)와 대향 배치된 제2 패널부(20) 및 제1 패널부(10)와 제2 패널부(20)와의 사이에 배치된 액정층(30)에 의해 반투과형의 액정 표시 패널이 구성되어 있고, 제2 패널부(20)의 상면(표면)이 표시면이 되고 있다.
백라이트부(40)는 액정 표시 패널을 그 배면 측, 즉, 제1 패널부(10)의 액정층(30)과는 반대 측으로부터 조명하는 조명부이다. 이 백라이트부(40)는 그 구조 및 구성 요소를 특별히 한정하는 것이 아니지만, 예를 들어 LED(Light Emitting Diode) 또는 형광관 등의 광원과, 프리즘 시트, 확산 시트 및 도광판 등의 주지의 부재를 사용할 수 있다.
전술한 구조의 반투과형 액정 표시 장치(1)는 화소(50)마다 반사 표시 영역(반사 표시부)과 투과 표시 영역(투과 표시부)을 갖고 있다. 반사 표시 영역은, 전술한 바와 같이, 평탄화 막(15)의 표면에, 화소(50)마다 형성되는 반사 전극을 갖고, 제2 패널부(20)를 투과하여 외부로부터 입사한 외광을 당해 반사 전극에 의해 반사하고, 그 반사광에 의해 표시한다. 투과 표시 영역은, 백라이트부(40)로부터의 광을 투과하고, 그 투과광에 의해 표시한다. 이 화소(50)마다 설치되는 투과 표시 영역의 상세에 대해서는 후술한다.
[1-2. 화소 회로의 일례]
이어서, 화소(50)의 화소 회로의 일례에 대해서, 도 2를 사용하여 설명한다. 도 2에 X에서 나타내는 방향(X 방향)은 도 1에 도시하는 반투과형 액정 표시 장치(1)의 행방향을 나타내고, Y에서 나타내는 방향(Y 방향)은 열방향을 나타낸다.
도 2는, 화소 회로의 일례를 나타내는 도면이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 복수의 신호선(61)(611, 612, 613, ···)과, 복수의 주사선(62)(621, 622, 623, ···)이 교차하도록 배선되고, 그 교차부에 화소(50)가 배치되어 있다. 복수의 주사선(62)(621, 622, 623, ···)이 연장되는 방향은 행방향(X 방향)이며, 복수의 신호선(61)(611, 612, 613, ···)이 연장되는 방향은 열방향(Y 방향)이다. 상술한 바와 같이, 복수의 신호선(61)과 복수의 주사선(62)은, 제1 패널부(10)의 제1 기판(TFT 기판)(14)의 표면에 형성되어 있다. 그리고, 신호선(61)(611, 612, 613, ···)의 각 일단부는, 신호 출력 회로(70)의 각 열에 대응한 출력 단에 접속되고, 복수의 주사선(62)(621, 622, 623, ···)의 각 일단부는, 주사 회로(80)의 각 행에 대응한 출력 단에 접속되어 있다.
화소(50)는 예를 들어 박막 트랜지스터(TFT)를 사용한 화소 트랜지스터(51)와 액정 용량(52)과 유지 용량(53)을 갖는 구성으로 되어 있다. 화소 트랜지스터(51)는 게이트 전극이 주사선(62)(621, 622, 623, ···)에 접속되고, 소스 전극이 신호선(61)(611, 612, 613, ···)에 접속되어 있다.
액정 용량(52)은 화소 전극과, 이것에 대향하여 형성되는 대향 전극(도 1의 투명 전극(21)에 상당함) 사이에서 발생하는 액정 재료의 용량 성분을 의미하고, 화소 전극이 화소 트랜지스터(51)의 드레인 전극에 접속되어 있다. 화소 전극은, 컬러 표시의 경우에는 부화소마다 형성되는 반사 전극에 상당하고, 모노크롬 표시의 경우에는 화소마다 형성되는 반사 전극에 상당한다. 액정 용량(52)의 대향 전극에는, 직류 전압의 커먼 전위(VCOM)가 전체 화소 공통으로 인가된다. 유지 용량(53)은 한쪽의 전극이 액정 용량(52)의 화소 전극에, 다른 쪽의 전극이 액정 용량(52)의 대향 전극에 각각 접속되어 있다.
전술한 화소 회로로부터 명백해진 바와 같이, 복수의 신호선(61)(611, 612, 613, ···)은 화소(50)를 구동하는 신호, 즉, 신호 출력 회로(70)로부터 출력되는 영상 신호를 화소열마다 화소(50)에 전송하는 배선이다. 또한, 복수의 주사선(62)(621, 622, 623, ···)은 화소(50)를 행 단위로 선택하는 신호, 즉, 주사 회로(80)로부터 출력되는 주사 신호를 화소행마다 전송하는 배선이다.
[1-3. 화소부의 전극 구조에 대해서]
도 3은, 본 실시 형태에 따른 화소부의 전극 구조를 도시하는 평면도이다. 반투과형 액정 표시 장치(1)는 반사형 표시 장치와 동등한 반사 표시 성능을 유지한 채, 투과 표시를 실현하기 위해서, 반사 전극(63)의 화소(50) 사이의 공간을 사용하여 투과 표시를 행한다. 구체적으로는, 도 3에 도시한 바와 같이, 화소(50)가 행렬 형상으로 배치되는 화소부에 있어서, 신호선(61) 및 주사선(62) 등의 배선을, 반사 전극(63)의 화소(50) 사이의 공간을 막지 않도록 형성함으로써, 이 공간을 투과 표시 영역으로서 사용하여 투과 표시를 행할 수 있다.
도 3에 있어서, 반사 전극(63)은 그물 표시를 하여 나타내고 있다. 또한, 반사 전극(63)의 화소(50) 사이의 공간은, 화소열의 화소의 배열 방향, 즉, 열방향(도 3에 도시하는 Y 방향)을 따라 연장하는 공간(65A)과, 화소행의 화소의 배열 방향, 즉, 행방향(도 3에 도시하는 X 방향)을 따라 연장하는 공간(65B)이 존재한다. 또한, 본 예에서는, 화소부에 형성되는 배선으로서 신호선(61) 및 주사선(62)을 예시하고 있지만, 화소부에 형성되는 배선은 이들에 한정되는 것은 아니다. 즉, 화소(50)를 구동(제어)함에 있어서 필요해지는 구동선(제어선) 모두가, 본 예에서 말하는 배선에 포함된다.
「공간을 막지 않는」이란, 배선이 반사 전극(63)의 화소(50) 사이의 공간(65A, 65B)과 오버랩하고 있는 영역의 존재를 배제하는 것이 아니다. 구체적으로는, 열 방향으로 배선되는 신호선(61)이 행방향으로 연장하는 공간(65B)과 오버랩하는 상태 및 행방향으로 배선되는 주사선(62)이 열방향으로 연장하는 공간(65A)과 오버랩하는 상태는, 「공간을 막지 않는」 개념에 포함되는 것으로 한다.
또한, 신호선(61)이 열방향으로 연장하는 공간(65A)과 일부가 또는 부분적으로 오버랩하는 상태 및 주사선(62)이 행방향으로 연장하는 공간(65B)과 일부가 또는 부분적으로 오버랩하는 상태도, 「공간을 막지 않는」 개념에 포함되는 것으로 한다. 어떤 경우에도, 신호선(61) 및 주사선(62)이 공간(65A, 65B)과 오버랩하고 있지 않은 영역을 투과 표시 영역으로서 사용하게 된다.
또한, 반사 전극(63)의 화소(50) 사이의 공간(65A, 65B)을 막지 않도록 배선을 형성할 때에는, 당해 배선을 반사 전극(63)의 화소(50) 사이의 공간(65A, 65B)을 피하여 형성하는 것이 바람직하다. 「공간을 피하여」란, 반사 전극(63)의 화소(50)사이의 공간(65A, 65B) 중에 배선이 존재하지 않는(즉, 당해 공간(65A, 65B) 중에 배선이 오버랩하는 영역이 존재하지 않는) 상태를 말한다.
구체적으로는, 도 3에 도시한 바와 같이, 신호선(61)에 대해서는, 열방향으로 연장하는 공간(65A)을 피하고, 즉, 공간(65A)과의 사이에 오버랩하는 영역(부분)을 존재시키지 않고 배선하는 것이 바람직하다. 또한, 주사선(62)에 대해서는, 행방향으로 연장하는 공간(65B)을 피하고, 즉, 공간(65B)과의 사이에 오버랩하는 영역을 존재시키지 않고 배선하는 것이 바람직하다. 반사 전극(63)의 화소(50) 사이의 공간(65A, 65B) 중에 신호선(61) 및 주사선(62)이 오버랩하는 영역이 존재하지 않는 것으로, 당해 공간(65A, 65B)의 영역 전체를 투과 표시 영역으로서 사용할 수 있기 때문에, 반투과형 액정 표시 장치(1)는 보다 높은 투과 표시 성능을 얻는 것이 가능하게 된다.
전술한 바와 같이, 반투과형 액정 표시 장치(1)는 반사 전극(63)의 화소(50)사이의 공간을 사용하여 투과 표시를 행하는, 즉, 당해 공간의 영역을 투과 표시 영역으로 함으로써, 화소(50) 내에 투과 표시 영역을 별도 확보할 필요가 없어진다. 이렇게 함으로써, 도 3으로부터 명백해진 바와 같이, 반투과형 액정 표시 장치(1)는 화소(50)의 크기를 동일하게 했을 경우, 반사 전극(63)의 개개의 치수를 반사형 액정 표시 장치의 치수와 동등하게 할 수 있다. 그 결과, 반투과형 액정 표시 장치(1)는 반사형 표시 장치와 동등한 반사 표시 성능을 유지한 채, 투과 표시를 실현 가능하게 된다.
[1-4. 산란층 및 스페이서에 대해서]
도 4는, 본 발명이 적용되는 반투과형 액정 표시 장치를 도시하는 단면도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 제2 기판(23)의 컬러 필터(22)와는 반대 측에, 산란층(27), 위상차판으로서의 1/4 파장판(24), 위상차판으로서의 1/2 파장판(24) 및 편광판(26)이 이 순서대로 설치되어 있다. 산란층(27)은 반사 전극(63)에서 반사한 광의 진행 방향에 설치된다. 산란층(27)은 반사 전극(63)에서 반사된 광을 산란시키거나, 화소 간의 공간(65A)을 투과한 백라이트 광을 산란시키거나 하는 비등방 또는 등방의 층이다. 산란층(27)은 2매의 광산란 막(271)을 갖는다. 2매의 광산란 막(271)은 제2 기판(23)으로부터 이격되는 방향을 향하여 적층되어 있다. 광산란 막(271)은 1층일 수도 있고, 3층 이상이어도 된다. 광산란 막(271)을 복수의 층으로 함으로써, 광의 확산 범위를 보다 확대하거나, 무지개 빛을 보다 확실하게 억제하거나 할 수 있으므로 바람직하다.
도 4에 도시한 바와 같이, 투명 전극(21)과 반사 전극(63)과의 사이에는, 스페이서(SP)가 설치된다. 스페이서(SP)는, 투명 전극(21)과 반사 전극(63)과의 간격을 일정하게 유지, 양자 간에 액정층(30)이 설치되기 때문의 공간을 형성한다. 양자 간에 설치된 액정 분자에 의해, 액정층(30)이 형성된다.
도 5는, 광산란 막의 일례를 도시하는 단면도, 도 6은 광산란 막의 일례를 도시하는 평면도, 도 7은, 광산란 막의 변형예를 도시하는 평면도이다. 광산란 막(271)으로서는, 예를 들어 LCF(Light Control Film)를 사용할 수 있다. 광산란 막(271)은 전방 산란이 많고 후방 산란이 적은 전방 산란층이다. 광산란 막(271)은 특정 방향으로부터 입사한 광을 산란하는 이방성 산란막이다. 광산란 막(271)은 제2 기판(23)과의 관계에서 편광판(26) 측의 특정 방향으로부터 광이 입사해 왔을 경우에, 그 입사광을 대부분 산란하지 않고 투과시켜, 반사 전극(63)에서 반사되어 되돌아 온 광을 크게 산란하게 되어 있다.
광산란 막(271)은 예를 들어 도 5에 도시한 바와 같이, 제2 기판(23)과의 관계에서 소정의 방향으로부터 발광체(LS)(예를 들어 조명 또는 태양 등)로부터의 외광(L1)이 입사했을 때에 그 외광(L1)을 투과시키고, 그 투과한 광 중 반사 전극(63)에서 반사된 광(반사광)(L2)을, 산란 중심축(AXL)을 중심으로 하여 소정의 범위에서 산란시키게 되어 있다. 외광(L1)은, 제2 기판(23)의 편광판(26)에 입사하는 평행광이다. 외광(L1)은, 무편광 광이어도 되고, 편광 광이어도 된다. 광산란 막(271)은 예를 들어 도 6에 도시한 바와 같이, 굴절률이 서로 다른 2종류의 영역(제1 영역(27B), 제2 영역(27S))을 포함한다. 광산란 막(271)은 도 6에 도시한 바와 같이 복수의 판상의 제2 영역(27S)이 제1 영역(27B) 중에 소정 간격으로 배열된 루버 구조로 되어 있어도 되고, 도 7에 나타내는 광산란 막(271a)처럼 기둥 형상의 제2 영역(27Sa)이 제1 영역(27B) 중에 배열된 기둥 형상 구조로 되어 있어도 된다.
광산란 막(271)은 예를 들어 제1 영역(27B) 및 제2 영역(27S)이 두께 방향으로 연장하고, 또한 소정의 방향으로 경사진 것이다. 광산란 막(271)은 예를 들어 굴절률이 서로 다른 2종류 이상의 광중합가능한 모노머 또는 올리고머의 혼합물인 수지 시트에, 자외선을 경사 방향으로부터 조사함으로써 형성된 것이다. 또한, 광산란 막(271)은 상기와는 다른 구조로 되어 있어도 되고, 또한, 상기와는 다른 방법으로 제조된 것이어도 된다. 산란층(27)이 복수의 광산란 막(271)을 갖는 경우, 각각의 광산란 막(271)은 서로 동등한 구조이어도 되고, 서로 다른 구조이어도 된다.
광산란 막(271)의 산란 중심축(AXL)은, 예를 들어 도 1에 도시하는 반투과형 액정 표시 장치(1)의 주시각(α)의 방향(주시 각방향)을 향하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 산란 중심축(AXL)은, 주시 각방향과는 상이한 방향을 향하고 있어도 된다. 어느 것에 있어서도, 광산란 막(271)을 사용했을 때에, 광산란 막(271)의 효과에 의해, 주시 각방향의 휘도가 가장 밝아지도록, 즉, 반사율이 가장 높아지도록 산란 중심축(AXL)의 방향이 설정되어 있으면 된다. 주시각(α)은, 반투과형 액정 표시 장치(1)의 유저가 반투과형 액정 표시 장치(1)를 사용할 때에 영상 표시면을 바라보는 방위에 대응하고 있다. 영상 표시면이 사각형 형상으로 되어 있을 경우, 예를 들어 주시 각방향은, 영상 표시면의 1변 중 유저에 가장 가까운 변과 직교하는 방위에 대응하고 있다.
화소 간의 공간(65A)으로부터 백라이트 광 등을 투과시킬 경우, 반사 전극(63)의 패터닝 정밀도 또는 제2 기판(23)과의 겹침 어긋남 등에 의해, 백라이트 광 등의 투과의 변동이 커질 가능성이 있다. 특히, 웨트 프로세스를 사용하여 은을 반사 전극(63)으로서 사용하는 경우, 전술한 변동은 매우 커질 가능성이 있다. 광산란 막(271)을 구비한 산란층(27)에 의해, 투과광이 산란되므로, 전술한 변동이 평준화된다고 하는 이점이 있다.
[1-5. MIP 방식]
반사 전극(63)의 화소(50) 사이의 공간을 사용하여 투과 표시를 행하는 데 있어서는, 라인 반전 또는 도트 반전의 구동 방식을 사용하는 것보다, 프레임 반전의 구동 방식을 사용하는 편이 바람직하다. 또한, 라인 반전 또는 도트 반전의 구동 방식의 채용을 배제하는 것이 아니다. 프레임 반전의 구동 방식을 사용하는 경우, 1프레임 기간에 걸쳐 동일한 극성의 신호 전압을 신호선에 기입하는 것이기 때문에, 쉐이딩이 발생할 가능성이 있다. 반투과형 액정 표시 장치(1)에 있어서는, 프레임 반전의 구동 방식을 사용하는 것에 있어서, 화소(50)로서 메모리 기능을 갖는 화소, 예를 들어 화소마다 데이터를 기억가능한 메모리를 갖는, 소위 MIP(Memory In Pixel) 방식을 채용하기로 한다. MIP 방식의 경우, 화소(50)에는 항상 일정 전압이 인가되는 것이기 때문에, 쉐이딩을 저감시킬 수 있다.
MIP 방식은, 데이터를 기억하는 메모리를 화소 내에 갖는 것에 의해, 아날로그 표시 모드에 의한 표시와, 메모리 표시 모드에 의한 표시를 실현할 수 있다. 아날로그 표시 모드란, 화소의 계조를 아날로그적으로 표시하는 표시 모드이다. 메모리 표시 모드란, 화소 내의 메모리에 기억되어 있는 2치 정보(논리 "1"/논리 "0")에 기초하여, 화소의 계조를 디지털적으로 표시하는 표시 모드이다.
메모리 표시 모드의 경우, 메모리에 보유 지지되어 있는 정보를 사용하기 위해서, 계조를 반영한 신호 전위의 기입 동작을 프레임 주기로 실행할 필요가 없다. 그로 인해, 메모리 표시 모드의 경우에는, 계조를 반영한 신호 전위의 기입 동작을 프레임 주기로 실행할 필요가 있는 아날로그 표시 모드의 경우에 비하여 소비 전력이 적어도 된다. 바꾸어 말하면, 반투과형 액정 표시 장치(1)의 소비 전력을 저감할 수 있다.
도 8은, MIP 방식을 채용한 화소의 회로 구성의 일례를 나타내는 블록도이다. 도 8 중, 도 2와 동등한 부위에는 동일한 부호를 부여하여 나타내고 있다. 또한, 도 9에, MIP 방식을 채용한 화소의 동작 설명에 제공하는 타이밍 차트를 나타낸다.
도 8에 도시한 바와 같이, 화소(50)는 액정 용량(액정 셀)(52) 외에, 3개의 스위칭 소자(54, 55, 56) 및 래치부(57)를 갖는 구동 회로부(58)를 구비한다. 구동 회로부(58)는 SRAM(Static Random Access Memory) 기능을 구비하고 있다. 구동 회로부(58)를 구비하는 화소(50)는 SRAM 기능을 구비한 화소 구성으로 되어 있다. 액정 용량(액정 셀)(52)이란, 화소 전극(예를 들어, 도 3의 반사 전극(63))과 이것에 대향하여 배치되는 대향 전극 사이에서 발생하는 액정 용량을 의미하고 있다.
스위칭 소자(54)는 신호선(61)(도 2의 신호선(611) 내지 613)에 상당)에 일단부가 접속되어 있다. 스위칭 소자(54)는 도 2의 주사 회로(80)로부터 주사 신호(φV)가 부여됨으로써 온(폐쇄) 상태로 되고, 도 2의 신호 출력 회로(70)로부터 신호선(61)을 통하여 공급되는 데이터(SIG)를 도입한다. 래치부(57)는 서로 역방향으로 병렬 접속된 인버터(571, 572)를 갖고 있으며, 스위칭 소자(54)에 의해 도입된 데이터(SIG)에 따른 전위를 유지(래치)한다.
스위칭 소자(55, 56)의 각 한쪽의 단자에는, 커먼 전위(VCOM)와는 역상의 제어 펄스(XFRP) 및 동상의 제어 펄스(FRP)가 부여된다. 스위칭 소자(55, 56)의 각 다른 쪽의 단자는 공통으로 접속되고, 그 공통 접속 노드(Nout)가, 본 화소 회로의 출력 노드(Nout)가 된다. 스위칭 소자(55, 56)는, 래치부(57)의 유지 전위의 극성에 따라서 어느 한쪽이 온 상태로 된다. 이러한 동작에 의해, 대향 전극(도 1의 투명 전극(21))에 커먼 전위(VCOM)가 인가되고 있는 액정 용량(52)에 대하여 제어 펄스(FRP) 또는 제어 펄스(XFRP)가 화소 전극(예를 들어, 도 3의 반사 전극(63))에 인가된다.
도 9로부터 명백해진 바와 같이, 본 예의 경우, 래치부(57)의 유지 전위가 마이너스 측 극성인 때는, 액정 용량(52)의 화소 전위가 커먼 전위(VCOM)와 동상이 되기 때문에 흑색 표시가 되고, 래치부(57)의 유지 전위가 플러스 측 극성인 경우에는, 액정 용량(52)의 화소 전위가 커먼 전위(VCOM)와 역상이 되기 때문에 백색 표시가 된다.
전술한 것으로부터 명백해진 바와 같이, MIP의 화소(50)는 래치부(57)의 유지 전위의 극성에 따라서 스위칭 소자(55, 56) 중 어느 한쪽이 온 상태로 됨으로써, 액정 용량(52)의 화소 전극(예를 들어, 도 3의 반사 전극(63))에 대하여 제어 펄스(FRP) 또는 제어 펄스(XFRP)가 인가된다. 그 결과, 화소(50)에는 항상 일정한 전압이 인가되게 되므로, 쉐이딩의 발생이 억제된다.
본 예에서는, 화소(50)가 내장하는 메모리로서 SRAM을 사용하는 경우를 예로 들어 설명했지만, SRAM은 일례에 지나지 않고, 다른 메모리, 예를 들어 DRAM(Dynamic Random Access Memory)을 사용하는 구성을 취하도록 해도 된다.
[1-6. 면적 계조]
면적 계조법은, 예를 들어 TFT 특성의 변동에 의한 화질의 불균일성을 개선하는 등의 목적으로 채용된다. MIP 방식의 경우, 화소(50)마다 1비트로 2계조밖에 계조 표현을 행할 수 없다. 따라서, 반투과형 액정 표시 장치(1)에 있어서, MIP 방식을 채용하는 데 있어서는, 면적 계조법을 사용하는 것이 바람직하다. 면적 계조법이란, 화소 면적(화소 전극의 면적)에, 예를 들어 2:1의 가중치(중량)를 붙여서 2비트로 4계조를 표현하는 계조 표현 방식이다.
구체적으로는, 화소(부화소)(50)의 반사 표시 영역이 되는 반사 전극(63)(도 3 참조)을 면적적으로 가중치 부여한 복수의 전극으로 분할하는 면적 계조법을 사용하고 있다. 그리고, 래치부(57)의 유지 전위에 의해 선택된 화소 전위를 면적적으로 가중치 부여한 분할 화소 전극에 통전하고, 가중치 부여한 면적의 조합에 의해 계조 표시를 행하도록 한다. 이하에 있어서, 면적적으로 가중치 부여하여 부화소(50)를 분할한 각각의 표시 영역을, 분할 화소라고 한다. 도 3에 도시하는 반사 전극(63)은 도 1에 도시하는 부화소(50)에 상당한다. 면적적으로 가중치 부여하여 반사 전극(63)을 분할한 각각의 전극을, 분할 화소 전극이라고 한다.
이어서, 면적 계조법에 대하여 구체적으로 설명한다. 면적 계조법은, 면적비를 20, 21, 22, ···, 2N-1이라고 하는 상태로 가중치 부여한 N개의 전극으로 2×N개의 계조를 표현하는 계조 표현 방식이다(계조를 표시하기 위하여 각각의 비트에 1개의 전극이 대응하는 경우). 계조를 표시하기 위한 비트에 복수개의 전극이 대응하는 경우, 면적 계조법은, 각각의 비트에 대응하는 전극의 면적비를 20, 21, 22, ···, 2N-1이라고 하는 상태로 가중치 부여하고, N비트에서 2N의 계조를 표시한다(N은 2 이상의 자연수).
도 10은, 본 실시 형태에 따른 반투과형 액정 표시 장치의 화소를 도시하는 도면이다. 화소(PX)는, 부화소(50B, 50R, 50G, 50W)를 갖고 있다. 부화소(50B)는 청색을 표시하고, 부화소(50R)는 적색을 표시하고, 부화소(50G)는 녹색을 표시하고, 부화소(50W)는 백색을 표시한다.
부화소(50B)는, 제1 분할 화소(50B1)와 제2 분할 화소(50B2)를 구비한다. 부화소(50R)는, 제1 분할 화소(50R1)와 제2 분할 화소(50R2)를 구비한다. 부화소(50G)는, 제1 분할 화소(50G1)와 제2 분할 화소(50G2)를 구비한다. 부화소(50W)는, 제1 분할 화소(50W1)와 제2 분할 화소(50W2)를 구비한다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 분할 화소(50B1)와 제2 분할 화소(50B2)와의 면적비는 1:2, 제1 분할 화소(50R1)와 제2 분할 화소(50R2)와의 면적비는 1:2, 제1 분할 화소(50G1)와 제2 분할 화소(50G2)와의 면적비는 1:2, 제1 분할 화소(50W1)와 제2 분할 화소(50W2)와의 면적비는 1:2가 되고 있다. 이들의 면적비는 1:2에 한정되는 것은 아니며, 반투과형 액정 표시 장치(1)의 사양 또는 컬러 필터(22)의 특성 등에 의해 적절히 변경할 수 있다.
화소(PX)가 갖는 각각의 부화소(50B, 50R, 50G, 50W)는, 화소(PX)의 중심(PXC)의 주위에 배치된다. 각각의 부화소(50B, 50R, 50G, 50W)는, 복수의 표시 영역, 즉 제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1) 및 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2, 50W2)로 분할된다. 각각의 부화소(50B, 50R, 50G, 50W)는, 제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1)와 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2, 50W2)와의 조합에 의해 N 비트의 면적 계조가 가능하다.
제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1)는, N 비트(본 실시 형태에서는 N=2비트)의 면적 계조에 있어서의 최하위의 비트에 상당하는 표시 영역이다. 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2, 50W2)는, N 비트(본 실시 형태에서는 N=2비트)의 면적 계조에 있어서의 최상위의 비트에 상당하는 표시 영역이다. 제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1)는, 각각 반사 전극으로서의 분할 전극(501B1, 501R1, 501G1, 501W1)을 구비하고 있다. 제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1)는, 각각 반사 전극으로서의 분할 전극(501B2, 501R2, 501G2, 501W2)을 구비하고 있다.
가장 하위의 비트에 대응하는 표시 영역, 즉 제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1)는, 화소(PX)의 중심(PXC)에 가장 가까운 위치에 배치된다. 면적 계조의 비트가 상위로 됨에 따라, 대응하는 표시 영역, 즉 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2, 50W2)는, 화소(PX)의 중심(PXC)으로부터 이격된 위치에 배치된다.
화소(PX)의 중심(PXC)이란, 화소(PX)의 평면에서 보아, 즉 반투과형 액정 표시 장치(1)의 표시 면과 직교하는 방향으로부터 화소(PX)를 보았을 때에 있어서, 화소(PX)의 도심이다. 화소(PX)는, 평면에서 보아 정사각형이며, 대각선의 교점이 화소(PX)의 중심(PXC)이 된다.
부화소(50B, 50R, 50G, 50W)는, 열방향(Y 방향)을 향하여 연장하는 공간(65A)과, 행방향(X 방향)을 향하여 연장하는 공간(65B)으로 구획되어 있다. 제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1)와 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2, 50W2)는, 열방향(Y 방향)을 향하여 연장하는 공간(65AI)과, 행방향(X 방향)을 향하여 연장하는 공간(65BI)으로 구획되어 있다.
공간(65AI) 및 공간(65BI)은, 반사 전극으로서의 분할 전극(501B1, 501R1, 501G1, 501W1) 및 분할 전극(501B2, 501R2, 501G2, 501W2)의 반사 표시에 기여하지 않는다. 공간(65AI) 및 공간(65BI)의 면적이 작을수록, 반사 유효 면적비, 즉, 1개의 화소(PX)에 있어서의 반사 전극과 공간(65AI) 및 공간(65BI)과의 면적비를 크게 할 수 있다. 그 결과, 반사형 액정 표시 장치 및 반투과형 액정 표시 장치(1)에 있어서는, 부화소(50B, 50R, 50G, 50W)가 분할되는 것에 기인하는, 반사 표시에 있어서의 화질에의 영향(화질의 저하)을 최소한으로 억제할 수 있다.
투과형 액정 표시 장치의 경우에는, 공간(65AI) 및 공간(65BI)의 면적이 작을수록, 1개의 부화소(50B, 50R, 50G, 50W)에 차지하는 제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1)와 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2, 50W2)의 면적이 커진다. 그 결과, 부화소(50)를 분할하는 것에 의한 표시 영역의 감소를 억제할 수 있으므로, 화질에의 영향(화질의 저하)을 최소한으로 억제할 수 있다. 반투과형 액정 표시 장치(1)를 투과 모드로 사용하는 경우도 마찬가지이다.
화소(PX)는, 가장 하위의 비트에 대응하는 제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1)가, 화소(PX)의 중심(PXC)의 주위, 또한 중심(PXC)에 가장 가까운 위치에 배치된다. 그리고, 화소(PX)는, 면적 계조의 비트가 상위로 됨에 따라, 상위의 비트에 대응하는 표시 영역으로서의 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2, 50W2)가, 화소(PX)의 중심(PXC)으로부터 이격된 위치에 배치된다. 이러한 구조에 의해, 화소(PX)는, 공간(65AI) 및 공간(65BI)의 길이를 짧게 할 수 있으므로, 반사 유효 면적비를 높일 수 있다. 그 결과, 화소(PX)는, 반사 표시에 있어서의 화질이 향상된다.
각각의 부화소(50B, 50R, 50G, 50W)는, 평면에서 보아 정사각형이다. 제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1)는, 평면에서 보아 정사각형이다. 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2, 50W2)는, 평면에서 보아 정사각형의 1개의 각을 제외한, 대략 L자 형상이다.
제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1)는, 각각의 분할 전극(501B1, 501R1, 501G1, 501W1)에 신호선(61)으로부터의 신호가 인가되기 위한 접속부(CB1, CR1, CG1, CW1)를 갖고 있다. 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2, 50W2)는, 각각의 분할 전극(501B2, 501R2, 501G2, 501W2)에 신호선(61)으로부터의 신호가 인가되기 위한 접속부(CB2, CR2, CG2, CW2)를 갖고 있다.
최하위의 비트에 상당하는 제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1)의 접속부(CB1, CR1, CG1, CW1)는, 화소(PX)의 중심(PXC)에 가깝게 배치한다. 화소(PX)의 중심(PXC)의 주위에 모여서 배치되어 있는 접속부(CB1, CR1, CG1, CW1)에, 도 4에 도시하는 스페이서(SP)를 배치한다. 접속부(CB1, CR1, CG1, CW1)는, 반사 전극인 분할 전극(501B1, 501R1, 501G1, 501W1)이 광을 반사하지 않는 영역이다. 접속부(CB1, CR1, CG1, CW1)에 스페이서(SP)를 배치함으로써, 스페이서(SP)에 의한 광의 반사 효율의 저하를 최소한으로 억제할 수 있다. 투과형 액정 표시 장치에 있어서도, 스페이서(SP)에 의한 투과광의 차광을 최소한으로 억제할 수 있다.
도 11은, 본 실시 형태에 따른 반투과형 액정 표시 장치의 화소를 사용한 계조 표현을 설명하기 위한 도면이다. 이 도면은, 4개의 화소(PXz, PXo, PXt, PXs)가, 이 순서대로 0계조, 1계조, 2계조, 3계조를 표시하고 있는 상태를 나타내고 있다. 0계조는 화소(PX)의 명도가 0이다. 계조수가 커지는 것에 따라서, 화소(PX)의 명도가 커진다. 화소(PXz)는 0계조이므로, 제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1) 및 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2, 50W2)는 모두 OFF의 상태이다. 화소(PXo)는 1계조이므로, 제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1)는 모두 ON, 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2, 50W2) 모두 OFF이다. 화소(PXt)는 2계조이므로, 제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1)는 모두 OFF, 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2, 50W2) 모두 ON이다. 화소(PXs)는 3계조이므로, 제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1) 및 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2, 50W2) 모두 ON이다. 도 11에 도시한 바와 같이, 복수의 화소(PXz, PXo, PXt, PXs)는, 각각이 다른 계조로 표시된 경우이어도, 각각의 계조를 명확하게 구별하여 표시할 수 있다. 이와 같이, 화소(PXz, PXo, PXt, PXs)를 구비하는 반투과형 액정 표시 장치(1)는 계조의 표현력의 저하를 억제할 수 있다. 투과형 액정 표시 장치 및 반투과형 액정 표시 장치이어도, 이들이 화소(PXz, PXo, PXt, PXs)를 구비하고 있으면, 반투과형 액정 표시 장치(1)와 마찬가지로, 계조의 표현력의 저하를 억제할 수 있다.
도 12는, 제1 분할 화소 및 제2 분할 화소의 접속부의 확대도이다. 다음 설명에 있어서, 분할 전극(501B1, 501R1, 501G1, 501W1) 및 분할 전극(501B2, 501R2, 501G2, 501W2)은 반사 전극(63)으로서 설명한다. 또한, 접속부(CB1, CR1, CG1, CW1) 및 접속부(CB2, CR2, CG2, CW2)는 접속부(CP)로서 설명한다.
제1 기판(14)의 표면에 형성되는 평탄화 막(15)은 제1 평탄화층(15A)과 제2 평탄화층(15B)이 이 순서대로 적층된 2층 구조로 되어 있다. 제2 평탄화층(15B)은, 각각의 제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1) 및 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2, 50W2)에 대응한 전극으로서의 반사 전극(63)이 표면에 형성된다. 제1 평탄화층(15A)은, 제2 평탄화층(15B)과 각각의 화소(PX), 보다 구체적으로는 제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1) 및 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2, 50W2)에 영상 신호를 부여하기 위한 신호 공급용 도체(67)와의 사이에 형성된다. 제1 평탄화층(15A)과 제2 평탄화층(15B)과의 사이에는, 도체(66)가 설치된다. 도체(66)는 반사 전극(63)과 신호 공급용 도체(67)를 전기적으로 접속한다. 도체(66)와 반사 전극(63)은, 접속부(CP)에서 접속된다. 제2 평탄화층(15B)이 제1 평탄화층(15A)의 표면에 형성되어 있는 도체(66)까지 제거되고, 제2 평탄화층(15B)의 표면에 형성되어 있는 반사 전극(63)과 신호 공급용 도체(67)가 전기적으로 접속되는 부분이 접속부(CP)이다. 제2 평탄화층(15B)의 두께를 작게 하면, 접속부(CP)의 내경을 작게 할 수 있다.
도체(66)는 예를 들어 ITO이다. 신호 공급용 도체(67)는 예를 들어 도 8에 나타내는 스위칭 소자(55, 56)의 각 다른 쪽의 단자의 공통 접속 노드(Nout)에 상당한다. 제1 평탄화층(15A)이 신호 공급용 도체(67)까지 제거되고, 제1 평탄화층(15A)의 표면에 형성되어 있는 도체(66)가 신호 공급용 도체(67)와 전기적으로 접속된다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는, 평탄화 막(15)을 2층 구조로서, 제1 평탄화층(15A)과 제2 평탄화층(15B)과의 사이에 설치한 도체(66)에 의해 반사 전극(63)과 신호 공급용 도체(67)를 전기적으로 접속한다. 이러한 구조에 의해, 임의의 위치에 접속부(CP)를 설치할 수 있다. 그 결과, 제1 기판(14)에 형성된 신호 공급용 도체(67)를 비롯한 배선의 레이아웃에 의한 접속부(CP)의 위치의 제한이 완화된다. 그 결과, 최하위 비트에 대응하는 분할 화소를 화소의 가장 중심 가까이에 배치하고, 그 외측에 의해 상위의 비트에 대응하는 분할 화소를 배치하는 구조를 비교적 용이하게 실현할 수 있다.
도 13은, 1개의 부화소를 도시하는 도면이다. 다음 설명에 있어서는, 도 11에 도시하는 화소(PX)가 갖는 부화소(50B, 50R, 50G, 50W)를 일반화하여 부화소(50S)라고 표기한다. 각각의 제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1)를 일반화하여 제1 분할 화소(50S1)라고 표기한다. 또한, 각각의 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2, 50W2)를 일반화하여 제2 분할 화소(50S2)라고 표기한다. 본 예에 있어서, 부화소(50S)의 형상은, 1변의 길이가 1인 정사각형이다. 제1 분할 화소(50S1)의 형상은, 1변의 길이가 a, 다른 1변의 길이가 b인 직사각형(정사각형을 포함함)이다.
면적 계조에 있어서, 제1 분할 화소(50S1)의 면적(a×b)과 제2 분할 화소(50S2)의 면적(1-a×b)과의 비(면적비)는 (a×b):(1-a×b)=1:2로 할 필요가 있다. K=a+b로 하면, K의 크기가 가장 작은 경우에, 반사 유효 면적이 최대가 된다. 전술한 면적비로부터, b=1/(3×a)이므로, K=a+1/(3×a)이 된다. K를 a로 미분하면, K'=1-3/a2이므로, K가 최소가 될 때, 즉 K'=0인 때의 a는 1/√3이 된다. b=1/(3×a)과 a=1/√3과의 관계로부터, b=1/√3이 된다. 즉, 제2 분할 화소(50S2)가 정사각형인 때, 제1 분할 화소(50S1)도 a=b의 정사각형으로 함으로써, 반사 유효 면적은 최대가 되므로 바람직하다. 이때, 제2 분할 화소(50S2)의 1변의 길이와 제1 분할 화소(50S1)의 1변의 길이와의 비는, 1:1/√3이다. 또한, 제1 분할 화소(50S1)의 형상이 긴 변과 짧은 변을 갖는 직사각형의 것을 배제하는 것이 아니다.
(본 실시 형태와 제1 비교예와의 대비)
도 14는, 제1 비교예에 따른 화소에 의한 계조 표현을 설명하기 위한 도면이다. 제1 비교예에 있어서, 화소(PX1z, PX1o, PX1t, PX1s)는, Y 방향으로 연장하는 부화소가 X 방향으로 배열된 구조이다. 이들을 구별하지 않을 경우, 화소(PX1)라고 한다. 적색을 표시하는 부화소는, 제1 분할 화소(150R1)과 제2 분할 화소(150R2)를 갖는다. 녹색을 표시하는 부화소는, 제1 분할 화소(150G1)와 제2 분할 화소(150G2)를 갖는다. 청색을 표시하는 부화소는, 제1 분할 화소(150B1)와 제2 분할 화소(150B2)를 갖는다. 백색을 표시하는 부화소는, 제1 분할 화소(150W1)와 제2 분할 화소(150W2)를 갖는다.
제1 비교예에 있어서, 화소(PX1z)는 0계조, 화소(PX1o)는 1계조, 화소(PX1t)는 2계조, 화소(PX1s)는 3계조를 나타낸다. 이 경우, 0계조를 표시하는 화소(PX1z)와 동일한 표시가, 1계조를 표시하는 화소(PX1o)와 2계조를 표시하는 화소(PX1t)가 Y 방향에 인접하는 부분에 나타나 있다. 그 결과, 제1 비교예는, 정사각형 형상으로 배열된 4개의 화소(PX1z, PX1o, PX1t, PX1s) 각각이 다른 계조로 표시된 경우에, 각각의 계조를 명확하게 구별하여 표시하기 어려워진다. 이에 비해, 본 실시 형태는, 도 11에 도시한 바와 같이, 정사각형 형상으로 배열된 4개의 화소(PXz, PXo, PXt, PXs) 각각이 다른 계조로 표시된 경우이어도, 각각의 계조를 명확하게 구별하여 표시할 수 있다.
제1 비교예에 있어서, 1개의 화소(PX1)는, Y 방향으로 연장하는 3개의 공간(65A)과, X 방향으로 연장하는 1개의 공간(65B)을 포함한다. 화소(PX1)는 정사각형이며, 각각의 공간(65A) 및 공간(65B)은 화소(PX1)의 어느 1변에 평행하다. 이들의 길이를 1로 하면, 1개의 화소(PX1)에 포함되는 공간(65A) 및 공간(65B)의 길이는 4이다.
본 실시 형태에 있어서는, 도 10에 도시한 바와 같이, 화소(PX)는, Y 방향으로 연장하는 1개의 공간(65A) 및 2개의 공간(65AI)과, X 방향으로 연장하는 1개의 공간(65B) 및 2개의 공간(65BI)을 포함한다. 화소(PX)는 정사각형이며, 각각의 공간(65A), 공간(65AI), 공간(65B), 공간(65BI)은, 화소(PX1)의 어느 1변에 평행하다. 제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1)는, 모두 정사각형이며, 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2, 50W2)와의 면적비는, 1:2이다. 이때, 화소(PX)가 갖는 정사각형의 부화소(50B, 50R, 50G, 50W)와 정사각형의 제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1)와의 1변의 비는, 1:1/√3이다. 공간(65A) 및 공간(65B)의 길이를 1로 하면, 공간(65AI) 및 공간(65BI)의 길이는 √3이 된다. 따라서, 1개의 화소(PX)에 포함되는 공간(65A), 공간(65AI), 공간(65B), 공간(65BI)의 길이는 2+4/√3=4.31이다.
제1 비교예와 본 실시 형태에서, 공간(65A), 공간(65AI), 공간(65B), 공간(65BI)의 폭은 동일하다고 하면, 본 실시 형태의 화소(PX)에 포함되는 공간(65A), 공간(65AI), 공간(65B), 공간(65BI)의 길이는, 제1 비교예의 화소(PX1)에 포함되는 공간(65A), 공간(65B)의 길이보다 약간 큰 정도이다. 그 결과, 본 실시 형태는, 제1 비교예와 거의 동등한 반사 유효 면적비를 확보할 수 있으므로, 반사 표시에 있어서의 화질은 제1 비교예와 거의 동등하다.
(본 실시 형태와 제2 비교예와의 대비)
도 15는, 제2 비교예에 관한 화소에 의한 계조 표현을 설명하기 위한 도면이다. 제2 비교예에 있어서, 화소(PX2z, PX2o, PX2t, PX2s)는, Y 방향으로 연장하는 부화소가 Y 방향으로 배열된 구조이다. 이들을 구별하지 않을 경우, 화소(PX2)라고 한다. 적색을 표시하는 부화소는, 제1 분할 화소(250R1)와, 제1 분할 화소(250R1)의 Y 방향 양측에 설치된 2개의 제2 분할 화소(250R2)를 구비한다. 녹색을 표시하는 부화소는, 제1 분할 화소(250G1)와, 제1 분할 화소(250G1)의 Y 방향 양측에 설치된 2개의 제2 분할 화소(250G2)를 구비한다. 청색을 표시하는 부화소는, 제1 분할 화소(250B1)와, 제1 분할 화소(250B1)의 Y 방향 양측에 설치된 2개의 제2 분할 화소(250B2)를 구비한다. 백색을 표시하는 부화소는, 제1 분할 화소(250W1)와, 제1 분할 화소(250W1)의 Y 방향 양측에 설치된 2개의 제2 분할 화소(250W2)를 구비한다.
제2 비교예에 있어서, 화소(PX2z)는 0계조, 화소(PX2o)는 1계조, 화소(PX2t)는 2계조, 화소(PX2s)는 3계조를 나타낸다. 이 경우, 도 15에 도시한 바와 같이, 정사각형 형상으로 배열된 4개의 화소(PX2z, PX2o, PX2t, PX2s) 각각이 다른 계조로 표시된 경우이어도, 각각의 계조를 명확하게 구별하여 표시할 수 있다. 이 점은, 도 11에 도시하는, 본 실시 형태의 4개의 화소(PXz, PXo, PXt, PXs)에서도 마찬가지이다.
제2 비교예에 있어서, 1개의 화소(PX2)는, Y 방향으로 연장하는 3개의 공간(65A)와, X 방향으로 연장하는 2개의 공간(65B)을 포함한다. 화소(PX2)는 정사각형이며, 각각의 공간(65A) 및 공간(65B)은 화소(PX2)의 어느 1변에 평행하다. 이들의 길이를 1로 하면, 1개의 화소(PX2)에 포함되는 공간(65A) 및 공간(65B)의 길이는 5이다. 전술한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서, 1개의 화소(PX)에 포함되는 공간(65A), 공간(65AI), 공간(65B), 공간(65BI)의 길이는 2+4/√3=4.31이다.
제2 비교예와 본 실시 형태에서, 공간(65A), 공간(65AI), 공간(65B), 공간(65BI)의 폭은 동일하다고 하면, 본 실시 형태의 화소(PX)에 포함되는 공간(65A), 공간(65AI), 공간(65B), 공간(65BI)의 길이는, 제2 비교예의 화소(PX2)에 포함되는 공간(65A), 공간(65B)의 길이보다 작다. 이로 인해, 본 실시 형태는, 제2 비교예보다 반사 유효 면적비가 커지므로, 반사 표시에 있어서의 화질은 제2 비교예보다 높아진다.
(본 실시 형태와 제3 비교예와의 대비)
도 16은, 제3 비교예에 관한 화소를 도시하는 도면이다. 도 17은, 제3 비교예에 관한 화소에 의한 계조 표현을 설명하기 위한 도면이다. 제3 비교예에 있어서, 화소(PX3)는, X 방향으로 연장하는 부화소가 Y 방향으로 배열된 구조이다. 청색을 표시하는 부화소는, X 방향으로 연장하는 제1 분할 화소(350B1)와, 제1 분할 화소(350B1)의 Y 방향 양측에 설치되고, 또한 X 방향으로 연장하는 2개의 제2 분할 화소(350B2)를 구비한다. 적색을 표시하는 부화소는, X 방향으로 연장하는 제1 분할 화소(350R1)와, 제1 분할 화소(350R1)의 Y 방향 양측에 설치되고, 또한 X 방향으로 연장하는 2개의 제2 분할 화소(350R2)를 구비한다. 녹색을 표시하는 부화소는, X 방향으로 연장하는 제1 분할 화소(350G1)와, 제1 분할 화소(350G1)의 Y 방향 양측에 설치되고, 또한 X 방향으로 연장하는 2개의 제2 분할 화소(350G2)를 구비한다. 백색을 표시하는 부화소는, X 방향으로 연장하는 제1 분할 화소(350W1)와, 제1 분할 화소(350W1)의 Y 방향 양측에 설치되고, 또한 X 방향으로 연장하는 2개의 제2 분할 화소(350W2)를 구비한다.
제3 비교예에 있어서, 도 17에 나타내는 화소(PX3z)는 0계조, 화소(PX3o)는 1계조, 화소(PX3t)는 2계조, 화소(PX3s)는 3계조를 나타낸다. 이 경우, 도 17에 도시한 바와 같이, 정사각형 형상으로 배열된 4개의 화소(PX3z, PX3o, PX3t, PX3s) 각각이 다른 계조로 표시된 경우이어도, 각각의 계조를 명확하게 구별하여 표시할 수 있다. 이 점은, 도 11에 도시하는, 본 실시 형태의 4개의 화소(PXz, PXo, PXt, PXs)에서도 마찬가지이다.
제3 비교예에 있어서, 1개의 화소(PX3)는, 도 16에 도시한 바와 같이, Y 방향으로 연장하는 1개의 공간(65A)과, X 방향으로 연장하는 5개의 공간(65B)을 포함한다. 화소(PX3)는 정사각형이며, 각각의 공간(65A) 및 공간(65B)은 화소(PX3)의 어느 1변에 평행하다. 이들의 길이를 1로 하면, 1개의 화소(PX3)에 포함되는 공간(65A) 및 공간(65B)의 길이는 7이다. 전술한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서, 1개의 화소(PX)에 포함되는 공간(65A), 공간(65AI), 공간(65B), 공간(65BI)의 길이는 2+4/√3=4.31이다.
제3 비교예와 본 실시 형태에서, 공간(65A), 공간(65AI), 공간(65B), 공간(65BI)의 폭은 동일하다고 하면, 본 실시 형태의 화소(PX)에 포함되는 공간(65A), 공간(65AI), 공간(65B), 공간(65BI)의 길이는, 제3 비교예의 화소(PX3)에 포함되는 공간(65A), 공간(65B)의 길이보다 작다. 구체적으로는, 본 실시 형태에 있어서의 공간의 길이는, 제3 비교예의 60％ 정도이다. 이로 인해, 본 실시 형태는, 제3 비교예보다 반사 유효 면적비가 커지므로, 반사 표시에 있어서의 화질은 제3 비교예보다 높아진다.
이상, 본 실시 형태는, 1개의 화소가, 가장 하위의 비트에 대응하는 분할 화소는 화소의 중심에 가장 가까운 위치에 배치되고, 면적 계조의 비트가 상위로 됨에 따라, 그 비트에 대응하는 분할 화소는 화소의 중심으로부터 이격된 위치이며, 화소의 중심의 주위에 배치되는 구조를 구비하고 있다. 이로 인해, 본 실시 형태는, 명확한 계조 표현을 실현할 수 있고, 또한 반사 유효 면적비 또는 분할 화소의 표시에 기여하는 면적의 저하를 억제할 수 있다. 그 결과, 본 실시 형태는, 부화소를 분할하는 것에 의한 화질에의 영향을 억제하고, 또한 계조의 표현력의 저하를 억제할 수 있다.
[1-7. 제1 변형예]
도 18은, 본 실시 형태의 제1 변형예에 관한 화소를 도시하는 도면이다. 전술한 화소(PX)는 2비트이었지만, 화소(PXa)는, 3비트이다. 화소(PXa)는, 8단계의 계조를 표현할 수 있다. 화소(PXa)는, 청색을 표시하는 부화소(50Ba)와, 적색을 표시하는 부화소(50Ra)와, 녹색을 표시하는 부화소(50Ga)와, 백색을 표시하는 부화소(50Wa)를 갖는다. 부화소(50Ba)는, 제1 분할 화소(50B1)와, 제2 분할 화소(50B2)와, 제3 분할 화소(50B3)를 구비한다. 부화소(50Ra)는, 제1 분할 화소(50R1)와, 제2 분할 화소(50R2)와, 제3 분할 화소(50R3)를 구비한다. 부화소(50Ga)는, 제1 분할 화소(50G1)와, 제2 분할 화소(50G2)와, 제3 분할 화소(50G3)를 구비한다. 부화소(50Wa)는, 제1 분할 화소(50W1)와, 제2 분할 화소(50W2)와, 제3 분할 화소(50W3)를 구비한다.
제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1)는, 부화소(50Ba, 50Ra, 50Ga, 50Wa)의 최하위의 비트에 대응하는 표시 영역이다. 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2, 50W2)는, 부화소(50Ba, 50Ra, 50Ga, 50Wa)의 최하위의 비트의 다음 하위의 비트에 대응하는 표시 영역이다. 제2 분할 화소(50B3, 50R3, 50G3, 50W3)는, 부화소(50Ba, 50Ra, 50Ga, 50Wa)의 최하위의 비트보다 2개 상위의 비트에 대응하는 표시 영역이다. 본 변형예에서는, 제3 분할 화소(50B3, 50R3, 50G3, 50W3)는, 부화소(50Ba, 50Ra, 50Ga, 50Wa)의 최상위의 비트에 대응한다.
제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1)는, 화소(PXa)의 중심(PXCa)의 주위에 배치된다. 이들은, 가장 중심(PXCa) 근처에 배치된다. 제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1)보다도 상위의 비트에 대응하는 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2, 50W2)는, 제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1)의 외측에 배치된다. 이들은, 화소(PXa)의 중심(PXCa)을 둘러싸도록 배치된다. 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2, 50W2)보다도 상위의 비트에 대응하는 제3 분할 화소(50B3, 50R3, 50G3, 50W3)는, 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2, 50W2)의 외측에 배치된다. 이들도, 화소(PXa)의 중심(PXCa)을 둘러싸도록 배치된다.
제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1, 50W1)는, 각각의 분할 전극이 도 12에 나타내는 도체(66)와 전기적으로 접속하는 접속부(CB1, CR1, CG1, CW1)를 갖고 있다. 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2, 50W2)는, 각각의 분할 전극이 도 12에 나타내는 도체(66)와 전기적으로 접속하는 접속부(CB2, CR2, CG2, CW2)를 갖고 있다. 제3 분할 화소(50B3, 50R3, 50G3, 50W3)는, 각각의 분할 전극이 도 12에 나타내는 도체(66)와 전기적으로 접속하는 접속부(CB3, CR3, CG3, CW3)를 갖고 있다.
이러한 구조에 의해, 화소(PXa)는, 8단계의 계조를 표시할 수 있다. 또한, 화소(PXa)는 전술한 실시 형태와 마찬가지로, 명확한 계조 표현을 실현하고, 또한 반사 유효 면적비를 높여서 반사 표시의 화질을 향상시킬 수 있다.
[1-8. 제2 변형예]
도 19는, 본 실시 형태의 제2 변형예에 관한 화소를 도시하는 도면이다. 전술한 화소(PX) 및 화소(PXa)는, 청색, 적색, 녹색 및 백색의 4색을 표시하는 것이나, 화소(PXb)는, 청색, 적색 및 녹색의 3색을 표시하는 것이다. 화소(PXb)는 2비트이며, 4단계의 계조를 표현할 수 있다. 화소(PXb)의 형상은, 평면에서 보아 6각형(이 예에서는 정육각형)이다. 구체적으로는, 인접하는 화소(PXb) 간을 구획하는 공간(65C)으로 둘러싸인 내측의 영역이, 화소(PXb)이다. 화소(PXb)는, 청색을 표시하는 부화소(50Bb)와, 적색을 표시하는 부화소(50Rb)와, 녹색을 표시하는 부화소(50Gb)를 갖는다.
3개의 부화소(50Bb, 50Rb, 50Gb)는, 화소(PXb)의 중심(PXCb)을 기준으로 했을 때, 중심각(θb, θr, θg)의 범위의 표시 영역이다. 부화소(50Bb, 50Rb, 50Gb)는, 화소(PXb)의 중심(PXCb)으로부터 방사상으로 연장하는 2개의 공간(65D)과, 공간(65C)으로 둘러싸인 내측의 영역이다. 각각의 부화소(50Bb, 50Rb, 50Gb)의 형상은 마름모형이다. 각각의 부화소(50Bb, 50Rb, 50Gb)의 면적은 동등하다. 이로 인해, 중심각은, θb=θr=θg=120도이다. 각각의 부화소(50Bb, 50Rb, 50Gb)에 대응하는 컬러 필터(22)의 특성 등에 따라, 각각의 부화소(50Bb, 50Rb, 50Gb)의 면적을 변경해도 된다. 이들의 면적은, 중심각(θb, θr, θg)을 상이하게 함으로써, 변경할 수 있다.
부화소(50Bb)는, 제1 분할 화소(50B1)와, 제2 분할 화소(50B2)를 구비한다. 부화소(50Rb)는, 제1 분할 화소(50R1)와, 제2 분할 화소(50R2)를 구비한다. 부화소(50Gb)는, 제1 분할 화소(50G1)와, 제2 분할 화소(50G2)를 구비한다. 제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1)는, 부화소(50Bb, 50Rb, 50Gb)의 최하위의 비트에 대응하는 표시 영역이다. 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2)는, 부화소(50Bb, 50Rb, 50Gb)의 최상위의 비트에 대응한다.
제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1)는, 부화소(50Bb, 50Rb, 50Gb) 내를 2개의 영역으로 구획하는 공간(65CI)과, 화소(PXb)의 중심(PXCb)으로부터 방사상으로 연장하는 2개의 공간(65D)으로 둘러싸인 영역이다. 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2)는, 부화소(50Bb, 50Rb, 50Gb) 내를 2개의 영역으로 구획하는 공간(65CI)과, 화소(PXb)의 중심(PXCb)으로부터 방사상으로 연장하는 2개의 공간(65D)과, 공간(65C)으로 둘러싸인 영역이다.
제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1)는, 화소(PXb)의 중심(PXCb)의 주위에 배치된다. 이들은, 가장 중심(PXCb) 근처에 배치된다. 제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1)보다도 상위의 비트(본 변형예에서는 최상위)에 대응하는 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2)는, 제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1)의 외측에 배치된다. 이들은, 화소(PXb)의 중심(PXCb)을 둘러싸도록 배치된다.
제1 분할 화소(50B1, 50R1, 50G1)는, 각각의 분할 전극이 도 12에 나타내는 도체(66)와 전기적으로 접속하는 접속부(CB1, CR1, CG1)를 갖고 있다. 제2 분할 화소(50B2, 50R2, 50G2)는, 각각의 분할 전극이 도 12에 나타내는 도체(66)와 전기적으로 접속하는 접속부(CB2, CR2, CG2)를 갖고 있다.
이러한 구조에 의해, 화소(PXb)는, 청색, 적색 및 녹색의 3색 표시에 있어서, 4단계의 계조를 표시할 수 있다. 또한, 화소(PXb)는 전술한 실시 형태 및 그 변형예와 마찬가지로, 명확한 계조 표현을 실현하고, 또한 반사 유효 면적비를 높여서 반사 표시의 화질을 향상시킬 수 있다. 본 실시 형태, 제1 변형예 및 제2 변형예에서는, 부화소를 3개 또는 4개 갖는 예를 설명했지만, 부화소의 수는 한정되지 않는다. 예를 들어, 1개의 화소는, 5개 이상의 부화소를 가져도 된다.
<2. 전자 기기>
이상 설명한 본 발명에 관한 반투과형 액정 표시 장치(1)는 전자 기기에 입력된 영상 신호 또는 전자 기기 내에서 생성한 영상 신호를, 화상 또는 영상으로서 표시하는 모든 분야의 전자 기기의 표시부(표시 장치)로서 사용하는 것이 가능하다. 이어서, 반투과형 액정 표시 장치(1)가 표시부로서 적용된 전자 기기, 즉, 본 발명에 관한 전자 기기의 구체예에 대하여 설명한다.
(적용예 1)
도 20에 나타내는 전자 기기는, 반투과형 액정 표시 장치(1)가 적용되는 텔레비전 장치이다. 이 텔레비전 장치는, 예를 들어 프론트 패널(511) 및 필터 유리(512)를 포함하는 영상 표시 화면부(510)를 갖고 있으며, 영상 표시 화면부(510)에, 반투과형 액정 표시 장치(1)가 적용된다. 즉, 텔레비전 장치의 화면은, 화상을 표시하는 기능 이외에, 터치 동작을 검출하는 기능을 가져도 된다.
(적용예 2)
도 21 및 도 22에 나타내는 전자 기기는, 반투과형 액정 표시 장치(1)가 적용되는 디지털 카메라이다. 이 디지털 카메라는, 예를 들어 플래시용의 발광부(521), 표시부(522), 메뉴 스위치(523) 및 셔터 버튼(524)을 갖고 있으며, 표시부(522)에는, 반투과형 액정 표시 장치(1)가 적용되어 있다. 따라서, 디지털 카메라의 표시부(522)는 화상을 표시하는 기능 이외에, 터치 동작을 검출하는 기능을 가져도 된다.
(적용예 3)
도 23에 나타내는 전자 기기는, 반투과형 액정 표시 장치(1)가 적용되는 비디오 카메라의 외관을 나타내는 것이다. 이 비디오 카메라는, 예를 들어 본체부(531), 당해 본체부(531)의 전방 측면에 설치된 피사체 촬영용의 렌즈(532), 촬영시의 스타트/스톱 스위치(533) 및 표시부(534)를 갖고 있다. 그리고, 표시부(534)에는, 반투과형 액정 표시 장치(1)가 적용되어 있다. 따라서, 이 비디오 카메라의 표시부(534)는 화상을 표시하는 기능 이외에, 터치 동작을 검출하는 기능을 가져도 된다.
(적용예 4)
도 24에 나타내는 전자 기기는, 반투과형 액정 표시 장치(1)가 적용되는 노트북형 퍼스널 컴퓨터이다. 이 노트북형 퍼스널 컴퓨터는, 예를 들어 본체(541), 문자 등의 입력 조작을 위한 키보드(542) 및 화상을 표시하는 표시부(543)를 갖고 있다. 표시부(543)는 반투과형 액정 표시 장치(1)가 적용되어 있다. 이로 인해, 노트북형 퍼스널 컴퓨터의 표시부(543)는 화상을 표시하는 기능 이외에, 터치 동작을 검출하는 기능을 가져도 된다.
(적용예 5)
도 25로부터 도 31에 나타내는 전자 기기는, 반투과형 액정 표시 장치(1)가 적용되는 휴대 전화기이다. 도 25는 휴대 전화기를 개방한 상태에서의 정면도, 도 26은 휴대 전화기를 개방한 상태에서의 우측면도, 도 27은 휴대 전화기를 접은 상태에서의 상면도, 도 28은 휴대 전화기를 접은 상태에서의 좌측면도, 도 29는 휴대 전화기를 접은 상태에서의 우측면도, 도 30은 휴대 전화기를 접은 상태에서의 배면도, 도 31은 휴대 전화기를 접은 상태에서의 정면도이다. 당해 휴대 전화기는, 예를 들어 상측 하우징(551)과 하측 하우징(552)을 연결부(힌지부)(553)로 연결한 것이며, 디스플레이(554), 서브 디스플레이(555), 픽처 라이트(556) 및 카메라(557)를 갖고 있다. 디스플레이(554)는 반투과형 액정 표시 장치(1)가 설치되어 있다. 이로 인해, 휴대 전화기의 디스플레이(554)는 화상을 표시하는 기능 이외에, 터치 동작을 검출하는 기능을 가져도 된다.
(적용예 6)
도 32에 나타내는 전자 기기는, 휴대형 컴퓨터, 다기능의 휴대 전화, 음성 통화가능한 휴대 컴퓨터 또는 통신 가능한 휴대 컴퓨터로서 동작하고, 소위 스마트폰, 태블릿 단말기라고 불리는 경우도 있는, 정보 휴대 단말기이다. 이 정보 휴대 단말기는, 예를 들어 하우징(601)의 표면에 표시부(602)를 갖고 있다. 이 표시부(562)는 반투과형 액정 표시 장치(1)이다.
<5. 본 발명의 구성>
본 발명은 이하와 같은 구성을 취할 수 있다.
(1) 복수의 부화소를 갖는 복수의 화소를 포함하고,
각각의 상기 부화소는, 상기 화소의 중심의 주위에 배치되고, 또한 복수의 표시 영역으로 분할되어 상기 표시 영역의 조합에 의해 N(N은 2 이상의 자연수) 비트의 면적 계조가 가능하고,
상기 표시 영역은,
상기 면적 계조의 가장 하위의 비트에 대응하는 표시 영역은 상기 화소의 중심에 가장 가까운 위치에 배치되고,
상기 면적 계조의 비트가 상위로 됨에 따라, 표시 영역은 상기 화소의 중심의 주위이며, 상기 화소의 중심으로부터 이격된 위치에 배치되도록 배치되는, 표시 장치.
(2) 각각의 상기 표시 영역에 대응하는 전극이 표면에 형성되는 제2 평탄화층과,
상기 제2 평탄화층과 대응하는 전극에 부여되는 영상 신호를 인가하기 위한 제1 도체와의 사이에 형성되는 제1 평탄화층과,
상기 제1 평탄화층과 상기 제2 평탄화층과의 사이에 설치되어, 상기 제1 도체를 대응하는 전극과 전기적으로 접속하는 제2 도체를 포함하는, 상기 (1)에 기재된 표시 장치.
(3) 상기 전극과 상기 전극에 대향하는 대향 전극과의 사이에 설치된 액정층을 포함하고,
각각의 화소는, 가장 하위의 비트에 대응하는 표시 영역에 대응하는 전극과 대응하는 제2 도체가 접속되는 접속부를, 당해 화소의 중심 근방에 갖고, 상기 액정층을 형성하기 위한 공간을 형성하기 위한 스페이서를 상기 접속부에 설치하는, 상기 (2)에 기재된 표시 장치.
(4) 각각의 상기 부화소 및 가장 하위의 비트에 대응하는 각각의 상기 표시 영역은, 정사각형인, 상기 (1)에 기재된 표시 장치.
(5) 상기 전극은, 입사한 광을 반사하는, 상기 (2)에 기재된 표시 장치.
(6) 상기 (1)에 기재된 표시 장치를 갖는 전자 기기.
이상, 본 발명에 대하여 설명했지만, 상술한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 상술한 본 발명의 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것, 소위 균등한 범위의 것이 포함된다. 또한, 상술한 구성 요소는 적절히 조합하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소의 다양한 생략, 치환 및 변경을 행할 수 있다.
1 반투과형 액정 표시 장치
10 패널부
11 편광판
12 1/2 파장판
13 1/4 파장판
14 제1 기판
15 평탄화 막
15A 제1 평탄화층
15B 제2 평탄화층
20 패널부
21 투명 전극
22 컬러 필터
23 제2 기판
24 1/4 파장판
25 1/2 파장판
26 편광판
27 산란층
30 액정층
40 백라이트부
50 화소(부화소)
50B, 50Ba, 50R, 50Ra, 50G, 50Ga, 50W, 50Wa, 50S 부화소
50B1, 50R1, 50G1, 50W1, 50S1 제1 분할 화소
50B2, 50R2, 50G2, 50W2, 50S2 제2 분할 화소
50B3, 50R3, 50G3, 50W3 제3 분할 화소
54, 55 스위칭 소자
57 래치부
61 신호선
62 주사선
63 반사 전극
65A, 65AI, 65B, 65BI, 65C, 65CI, 65D 공간
66 도체
67 신호 공급용 도체
271, 271a 광산란 막
501B1, 501R1, 501G1, 501W1 제1 분할 전극
501B2, 501R2, 501G2, 501W2 제2 분할 전극
AXL 산란 중심축
CB1, CR1, CG1, CW1, CB2, CR2, CG2, CW2, CB3, CR3, CG3, CW3 접속부
Nout 공통 접속 노드(출력 노드)
PX, PXa, PXb, PX1, PX2, PX3 화소
SP 스페이서

Claims (14)

  1. 복수의 부화소를 갖는 복수의 화소를 포함하고,
    각각의 상기 부화소는, 상기 화소의 중심의 주위에 배치되고, 또한 복수의 표시 영역으로 분할되어 상기 표시 영역의 조합에 의해 N(N은 2 이상의 자연수) 비트의 면적 계조가 가능하고,
    가장 하위의 비트에 대응하는 상기 표시 영역은 상기 화소의 중심에 가장 가까운 위치에 배치되고, 면적 계조의 비트가 상위로 됨에 따라, 대응하는 상기 표시 영역은 상기 화소의 중심의 주위이며, 상기 화소의 중심으로부터 이격된 위치에 배치되고,
    각각의 상기 화소는, 상기 화소의 중심을 통하는 공간으로 구획된 복수의 상기 부화소를 갖고,
    면적 계조의 비트가 상위로 됨에 따라, 대응하는 상기 표시 영역이 보다 하위의 비트에 대응하는 상기 표시 영역보다도 크게 되도록 설치되어 있고,
    각각의 상기 화소는, 상기 화소의 중심을 통하는 2개의 공간으로 구획된 4개의 상기 부화소를 갖고,
    각각의 상기 표시 영역에 대응한 전극과, 상기 화소에 부여되는 영상 신호를 인가하기 위한 신호 공급용 도체를 전기적으로 접속하는 도체를 포함하고,
    각각의 상기 부화소의 가장 하위의 비트에 대응하는 상기 표시 영역과 상기 도체가 접속되는 접속부를, 상기 화소의 중심에 가깝게 배치하고,
    각각의 상기 부화소의 가장 하위의 비트에 대응하는 상기 표시 영역 이외의 상기 표시 영역과 상기 도체가 접속되는 접속부를, 상기 화소의 외측에 가깝게 배치하고 있는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    4개의 상기 부화소는 등면적인 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    N은 3인 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 화소는 육각형이고, 상기 화소의 중심으로부터 방사상으로 연장되는 3개의 공간에 의해 구획된 등면적의 3개의 부화소를 갖고,
    각각의 상기 표시 영역에 대응한 전극과, 상기 화소에 부여되는 영상 신호를 인가하기 위한 신호 공급용 도체를 전기적으로 접속하는 도체를 포함하고,
    각각의 상기 부화소의 가장 하위의 비트에 대응하는 상기 표시 영역과 상기 도체가 접속되는 접속부를, 상기 화소의 중심에 가깝게 배치하고,
    각각의 상기 부화소의 가장 하위의 비트에 대응하는 상기 표시 영역 이외의 상기 표시 영역과 상기 도체가 접속되는 접속부를, 상기 화소의 정점에 대응하는 외측의 위치에 가깝게 배치하고 있는 표시 장치.
  5. 복수의 부화소를 갖는 복수의 화소를 포함하고,
    각각의 상기 부화소는, 상기 화소의 중심의 주위에 배치되고, 또한 복수의 표시 영역으로 분할되어 상기 표시 영역의 조합에 의해 N(N은 2 이상의 자연수) 비트의 면적 계조가 가능하고,
    가장 하위의 비트에 대응하는 상기 표시 영역은 상기 화소의 중심에 가장 가까운 위치에 배치되고, 면적 계조의 비트가 상위로 됨에 따라, 대응하는 상기 표시 영역은 상기 화소의 중심의 주위이며, 상기 화소의 중심으로부터 이격된 위치에 배치되고,
    각각의 상기 표시 영역에 대응한 전극이 표면에 형성되는 제1 평탄화층과,
    상기 제1 평탄화층과 상기 화소에 부여되는 영상 신호를 인가하기 위한 신호 공급용 도체와의 사이에 형성되는 제2 평탄화층과,
    상기 제1 평탄화층과 상기 제2 평탄화층과의 사이에 설치되어, 상기 전극과 상기 신호 공급용 도체를 전기적으로 접속하는 도체
    를 포함하고,
    각각의 상기 화소는, 상기 화소의 중심을 통하는 공간으로 구획된 복수의 상기 부화소를 갖는 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전극과 상기 전극에 대향하는 대향 전극과의 사이에 설치된 액정층을 포함하고,
    각각의 상기 부화소의 가장 하위의 비트에 대응하는 상기 표시 영역과 상기 도체가 접속되는 접속부를, 상기 화소의 중심에 가깝게 배치하고, 상기 액정층을 형성하기 위한 공간을 형성하기 위한 스페이서를 상기 접속부에 설치하는 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    각각의 상기 부화소의 가장 하위의 비트에 대응하는 상기 표시 영역 이외의 상기 표시 영역과 상기 도체가 접속되는 접속부를, 상기 화소의 외측에 가깝게 배치하고 있는 표시 장치.
  8. 삭제
  9. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 상기 화소는, 상기 화소의 중심을 통하는 2개의 공간으로 구획된 4개의 상기 부화소를 갖고,
    4개의 상기 부화소는 등면적인 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    N은 3인 표시 장치.
  11. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 상기 부화소 및 가장 하위의 비트에 대응하는 각각의 상기 표시 영역은 정사각형인 표시 장치.
  12. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화소는 육각형이고, 상기 화소의 중심으로부터 방사상으로 연장되는 3개의 공간에 의해 구획된 등면적의 3개의 부화소를 갖는 표시 장치.
  13. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극은 입사한 광을 반사하는 표시 장치.
  14. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항의 표시 장치를 갖는 전자 기기.
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