(57)【要約】【課題】表示品位を向上できる液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置10は、アレイ基板11と、アレイ基板11に対向する対向基板12と、アレイ基板11と対向基板12との間に介在される液晶層13とを具備する。対向基板12は、所定の仕事関数の透明電極26を有する。アレイ基板11は、透明電極26の仕事関数に対して仕事関数が大きい複数の第１の反射画素電極21aと、透明電極26の仕事関数に対して仕事関数が小さい複数の第２の反射画素電極21bとを有する。【選択図】図１
2015155974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、
前記第１の基板に対向する第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に介在される液晶層と
を具備し、
前記第２の基板は、所定の仕事関数の透明電極を有し、
前記第１の基板は、前記透明電極の仕事関数に対して仕事関数が大きい複数の第１の反射画素電極と、前記透明電極の仕事関数に対して仕事関数が小さい複数の第２の反射画素電極とを有する
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１の反射画素電極と前記第２の反射画素電極との面積比は、前記第１の反射画素電極の仕事関数に応じた前記透明電極の電圧移行量と前記第２の反射画素電極の仕事関数に応じた前記透明電極電圧の移行量との比に対応している
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第２の基板は、複数色の副画素を有する複数の画素を備え、
前記第１の反射画素電極および前記第２の反射画素電極は、前記副画素毎に設けられている
ことを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１の反射画素電極および前記第２の反射画素電極は、前記第１の反射画素電極と前記第２の反射画素電極との面積比を保ってランダムに配置されている
ことを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記透明電極の材質は、ＩＴＯであり、
前記第１の反射画素電極の材質は、銀、銀を一成分とする化合物、銀を一成分とする合金のいずれか一であり、
前記第２の反射画素電極の材質は、アルミニウム、アルミニウムを一成分とする化合物、アルミニウムを一成分とする合金のいずれか一である
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、液晶表示装置に関する。特に、液晶層を介して反射画素電極と透明電極とが対向する反射型液晶表示装置又は半透過型液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置では、液晶層を介して反射画素電極と透明電極とが対向し、前面側の入射光を反射させて表示する反射型液晶表示装置や半透過型液晶表示装置がある。
【０００３】
このような液晶表示装置では、反射画素電極の仕事関数と透明電極の仕事関数との差が大きいと、反射画素電極と透明電極との間の液晶層にオフセット電圧が印加され、液晶層に印加される交流波形の正の波高値と負の波高値との間にズレが生じ、フリッカが発生し、表示品位が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３１５７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、表示品位を向上できる液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態の液晶表示装置は、第１の基板と、第１の基板に対向する第２の基板と、第１の基板と第２の基板との間に介在される液晶層とを具備する。第２の基板は、所定の仕事関数の透明電極を有する。第１の基板は、透明電極の仕事関数に対して仕事関数が大きい複数の第１の反射画素電極と、透明電極の仕事関数に対して仕事関数が小さい複数の第２の反射画素電極とを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態を示す液晶表示装置の断面図である。
【図２】同上液晶表示装置の反射画素電極を示す正面図である。
【図３】同上液晶表示装置の反射画素電極の材質による駆動時間と最適Vcomドリフト量との関係を示すグラフである。
【図４】第２の実施形態を示す液晶表示装置の断面図である。
【図５】第３の実施形態を示す液晶表示装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、第１の実施形態を、図１ないし図３を参照して説明する。
【０００９】
図１には、液晶表示装置10として、反射型液晶表示装置を示す。
【００１０】
図１において、液晶表示装置10は、第１の基板としてのアレイ基板11、このアレイ基板11に対向する第２の基板としての対向基板12、およびこれらアレイ基板11と対向基板12との間に介在された液晶層13を備えている。
【００１１】
図２に示すように、液晶表示装置10には、複数の画素16が垂直方向および水平方向に沿ってマトリクス状に配置され、画像を表示可能な表示領域が形成されている。各画素16は、それぞれ複数の副画素17を有している。本実施形態では、赤色副画素（Ｒ）、緑色副画素（Ｇ）、青色副画素（Ｂ）の３原色の副画素17を有し、これら副画素17が水平方向に順に配列されている。
【００１２】
また、図１に示すように、アレイ基板11は、ガラス基板20を備えているとともに、このガラス基板20の液晶層13側に、格子状に形成された複数の配線部、副画素17を構成する複数の反射画素電極21、およびこれら反射画素電極21をそれぞれ駆動するスイッチング素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等を備えている。
【００１３】
ここで、アレイ基板11は、ガラス基板20に代えて、プラスチック基板等、絶縁性表面を有する基板を用いることができる。また、図１に開示する液晶表示装置10は反射型液晶表示装置であるから、アレイ基板11には特に透明性は求められないことから、表面に絶縁膜を形成した金属基板や着色性の樹脂基板を用いてもよい。
【００１４】
反射画素電極21は、第１の反射画素電極21aと第２の反射画素電極21bとを有している。第１の反射画素電極21aおよび第２の反射画素電極21bは、副画素17毎に設けられている。本実施形態では、副画素17が配列される垂直方向および水平方向に沿って、第１の反射画素電極21aと第２の反射画素電極21bとが交互に配置されている。
【００１５】
第１の反射画素電極21aの材質は、例えば銀、銀を一成分とする化合物、銀を一成分とする合金等の反射率の高い金属材料である。仕事関数は、表面原子密度の違いにより範囲があり、例えば、銀である場合、仕事関数は４.２６〜４．７４ｅＶの範囲にある。
【００１６】
第２の反射画素電極21bの材質は、例えばアルミニウム、アルミニウムを一成分とする化合物、アルミニウムを一成分とする合金等の反射率の高い金属材料である。例えばアルミニウムの場合には４.２５〜４．２８ｅＶの範囲にある。
【００１７】
また、対向基板12は、ガラス基板24を備えているとともに、ガラス基板24の液晶層13側に、カラーフィルタ層25、およびこのカラーフィルタ層25上に形成された共通電極である透明電極26等を備えている。
【００１８】
ここで、対向基板12は、ガラス基板24に代えて、プラスチック基板等、絶縁性表面を有するとともに、透明な基板を用いることができる。
【００１９】
カラーフィルタ層25は、赤、緑、青のそれぞれに対応するフィルタ部25R，25G，25Bと、これらフィルタ部25R，25G，25B間を区画し不要光を遮断する遮光部とを有し、各フィルタ部25R，25G，25Bが各反射画素電極21に対応してそれぞれ形成されている。
【００２０】
透明電極26は、全ての反射画素電極21に共通な共通電極であり、全ての反射画素電極21に対応する領域に例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材料にて形成されている。ＩＴＯの仕事関数は４.６〜５．２ｅＶの範囲にある。
【００２１】
また、液晶層13は、例えばＴＮモード等の各種モードを用いることができる。
【００２２】
そして、このように構成された液晶表示装置10では、各副画素17の駆動方式に消費電力を低減することが可能なカラム反転方式が用いられている。この駆動方式では、反射画素電極21毎に交流波形の正極性の信号と負極性の信号とを交互に印可し、各反射画素電極21すなわち各副画素17を駆動するように構成されている。
【００２３】
また、図３には、液晶層に印加させるオフセット電圧が最小になる透明電極26の望ましい電圧（以下、最適Vcomという）の、駆動時間に対する移行量（以下、最適Vcomドリフト量という）を測定した結果のグラフを示す。グラフには、全ての反射画素電極21に銀材料Ａを用いた場合と、全ての反射画素電極21にアルミニウム材料Ｂを用いた場合とを示す。本実施例において、銀材料Ａは、仕事関数が透明電極26のＩＴＯの仕事関数よりも大きいため、透明電極26の最適Vcomが正方向にドリフトする。一方、アルミニウム材料Ｂは、仕事関数が透明電極26のＩＴＯの仕事関数より小さいため、透明電極26の最適Vcomが負方向にドリフトする。
【００２４】
反射画素電極21の仕事関数と透明電極26の仕事関数との差が大きく、最適Ｖcomドリフト量が大きくなると、反射画素電極21と透明電極26との間の液晶層13にオフセット電圧が印加され、液晶層13に印加される交流波形の正の波高値と負の波高値との間にズレが生じ、フリッカが発生し、表示品位が低下しやすくなる。
【００２５】
本実施形態の液晶表示装置10では、第１の反射画素電極21aの仕事関数（４.７ｅＶ程度）が透明電極26の仕事関数（４.５ｅＶ程度）より大きく、第２の反射画素電極21bの仕事関数（４．１ｅＶ程度）が透明電極26の仕事関数（４.５ｅＶ程度）より小さい関係としている。
【００２６】
これら第１の反射画素電極21aと第２の反射画素電極21bとを有することで、オフセット電圧の方向すなわち透明電極26の最適Vcomのドリフトの方向を正方向と負方向とで混在させることができるため、その混在による相殺効果によって液晶層13の全体としてオフセット電圧を低減することができる。そのため、フリッカの発生を抑制し、表示品位を向上できる。
【００２７】
また、第１の反射画素電極21aと第２の反射画素電極21bとの面積比は、第１の反射画素電極21aの仕事関数に応じた最適Vcomドリフト量と第２の反射画素電極21bの仕事関数に応じた最適Vcomドリフト量との比に対応していることが好ましい。
【００２８】
この場合、第１の反射画素電極21aおよび第２の反射画素電極21bを副画素17毎に設ける構成であれば、容易に対応することができる。なお、画素16単位で第１の反射画素電極21aおよび第２の反射画素電極21bを設けるようにしてもよい。
【００２９】
また、第１の反射画素電極21aは、反射率の高い金属材料である銀を用いることができるが、銀を一成分とする化合物、銀を一成分とする合金でもよい。同様に、第２の反射画素電極21bは、反射率の高い金属材料であるアルミニウムを用いることができるが、アルミニウムを一成分とする化合物、アルミニウムを一成分とする合金でもよい。これら化合物や合金を用いた場合でも、ＩＴＯで構成される透明電極26の仕事関数に対して大小の関係を維持することができる。
【００３０】
次に、図４に第２の実施形態を示す。なお、第１の実施形態と同じ構成については同じ符号を用い、その構成および作用効果についての説明を省略する。
【００３１】
図３に示したグラフにおいて、所定時間の範囲ａでは、銀材料Ａの最適Vcomドリフト量とアルミニウム材料Ｂの最適Vcomドリフト量との比が１：２の関係となる。
【００３２】
この場合には、図４に示すように、銀で形成される第１の反射画素電極21aとアルミニウムで形成される第２の反射画素電極21bとの割合を、面積比で１：２の関係となるようにする。例えば、第１の反射画素電極21aに対して、第２の反射画素電極21bを水平方向に２つおきに配置する。
【００３３】
このように構成することで、第１の反射画素電極21aと第２の反射画素電極21bとの面積比を、第１の反射画素電極21aの仕事関数に応じた最適Vcomドリフト量と第２の反射画素電極21bの仕事関数に応じた最適Vcomドリフト量との比に対応させることができる。そのため、フリッカの発生をより抑制でき、表示品位をさらに向上できる。
【００３４】
次に、図５に第３の実施形態を示す。なお、第１および第２の実施形態と同じ構成については同じ符号を用い、その構成および作用効果についての説明を省略する。
【００３５】
第１の反射画素電極21aおよび第２の反射画素電極21bを、所定の領域毎に第１の反射画素電極21aと第２の反射画素電極21bとの面積比を保ってランダムに配置する。
【００３６】
このように第１の反射画素電極21aおよび第２の反射画素電極21bをランダムに配置することにより、液晶表示装置10の画面に干渉縞が発生するのを防止することができる。
【００３７】
なお、本実施形態の液晶表示装置の構成は、反射型液晶表示装置に限らず、半透過型液晶表示装置にも適用でき、同様の作用効果を得ることができる。
【００３８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３９】
10    液晶表示装置
11    第１の基板としてのアレイ基板
12    第２の基板としての対向基板
13    液晶層
16    画素
17    副画素
21a   第１の反射画素電極
21b   第２の反射画素電極
26    透明電極
【図１】
2015155974.tif 000003
【図２】
2015155974.tif 000004
【図３】
2015155974.tif 000005
【図４】
2015155974.tif 000006
【図５】
2015155974.tif 000007