(57)【要約】【課題】半透過型液晶表示装置において、横電界駆動の透過表示部と縦電界駆動の反射表示部との間で表示が反転しないようにすることである。【解決手段】マトリクス状に配置されるデータライン３１とゲートライン２９の各交差箇所に２つのスイッチング素子２３，２５が設けられ、一方のスイッチング素子２３は透過表示部１２のためでその出力端は、透過表示部１２の容量ＴＣを介して透過表示用共通電極４２に接続され、他方のスイッチング素子２５は反射表示部１４のためでその出力端は、反射表示部１４の保持容量ＲＣＳＣを介して反射表示用保持容量電極４１に接続され、また、液晶容量ＲＣＬＣを介して反射表示用共通電極７０に接続される。透過表示用共通電極４２の電位と、反射表示用共通電極７０の電位とは互いに逆相とする。【選択図】図７
2008165069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子基板と対向基板との間に液晶層を挟持し、反射表示部と透過表示部とを含む半透過型液晶表示装置であって、
前記素子基板は、
複数のデータラインと複数のゲートラインと、
前記データラインと前記ゲートラインとの各交差箇所にそれぞれ配置された複数のスイッチング素子と、
前記複数のスイッチング素子の各出力端にそれぞれ接続される複数の画素電極と、
前記画素電極との間に電界をかけることで液晶分子を駆動するための透過表示用共通電極と、
を有し、
前記対向基板は、
前記画素電極との間に電界をかけることで液晶分子を駆動するための反射表示用共通電極を有し、
前記反射表示用共通電極の電位と前記透過表示用共通電極の電位は、互いに逆相であることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半透過型液晶表示装置において、
前記ゲートラインを共通にする前記反射表示用共通電極の電位と前記透過表示用共通電極を互いに逆相とし、当該ゲートラインに選択信号が入力される直前の帰線期間中に電位を反転させ、選択信号が入力された後もその電位を１垂直期間の間保持させる制御回路を含むことを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項３】
素子基板と対向基板との間に液晶層を挟持し、反射表示部と透過表示部とを含む半透過型液晶表示装置であって、
前記素子基板は、
複数のデータラインと複数のゲートラインと、
前記データラインと前記ゲートラインとの各交差箇所のそれぞれに対応して対をなして配置された複数のスイッチング素子と、
前記一対のスイッチング素子の各出力端にそれぞれ接続される反射表示部と透過表示部のそれぞれに設けられた画素電極と、
前記画素電極との間に電界がかけられることで液晶分子が駆動される複数の透過表示用共通電極と、
を有し、
前記対向基板は、
前記画素電極との間に電界をかけることで液晶分子を駆動するための反射表示用共通電極と、
を有し、
前記反射表示用共通電極の電位と前記透過表示用共通電極の電位は、互いに逆相であることを特徴とする半透過型液晶表示装置。  
【請求項４】
請求項３に記載の半透過型液晶表示装置において、
前記ゲートラインごとの前記反射表示用共通電極は、表示領域の外側で反射表示用共通電極端子として互いに接続され、
前記ゲートラインごとの前記透過表示用共通電極は、表示領域の外側で透過表示用共通電極端子として互いに接続され、
前記反射表示用共通電極端子の電位と前記透過表示用共通電極端子の電位とは、互いに逆相で、かつ１水平期間ごとに電位が反転することを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項５】
請求項３に記載の半透過型液晶表示装置において、
前記ゲートラインの奇数行の前記反射表示用共通電極と偶数行の前記透過表示用共通電極とが、表示領域の外側で第１共通電極端子として互い接続され、前記ゲートラインの偶数行の前記反射表示用共通電極と奇数行の前記透過表示用共通電極とが、表示領域の外側で第２共通電極端子として互いに接続され、
前記第１共通電極端子の電位と前記第２共通電極端子の電位とは、互いに逆相で、かつ１画面走査ごとに電位が反転することを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１に記載の半透過型液晶表示装置において、
前記反射表示用共通電極及び前記透過表示用共通電極は、所定の周期で交流駆動され、その電位が低電位にあるときには、前記画素電極に前記データラインより正極性電位が供給され、その電位が高電位にあるときには、前記画素電極に前記データラインより負極性電位が供給されることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれか１に記載の半透過型液晶表示装置において、
前記素子基板は、
前記反射表示部に設けられ、前記画素電極との間で保持容量を形成するための反射表示用保持容量電極をさらに有し、
前記反射表示用保持容量電極の電位は、前記反射表示用共通電極端子の電位と同じであることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１に記載の半透過型液晶表示装置において、
前記液晶層の厚さは、反射表示部が位相差Δｎｄ＝λ／４、前記透過表示部が位相差Δｎｄ＝λ／２であることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半透過型液晶表示装置に係り、特に、素子基板と対向基板との間に液晶層を挟持し、素子基板には画素電極と共通電極の間に電界をかけて液晶分子を駆動する透過表示部と、画素電極と対向基板の反射表示用共通電極との間で液晶分子を駆動する反射表示部とを含む半透過型液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ディジタルスチルカメラ、ディジタルビデオカメラ等に代表される携帯機器用の液晶表示装置には、屋外から室内まで、多様な環境下において高い視認性が要求される。そのような背景の中で、近年、サブピクセル内に透過表示部と反射表示部とを兼ね備えた、いわゆる半透過型液晶表示装置が注目されている。
【０００３】
従来、半透過型液晶表示装置としては、素子基板の画素電極と対向基板の共通電極との間の電界で液晶分子を駆動するいわゆる縦電界駆動方式を用いるものが一般的であった。サブピクセル内に透過表示部と反射表示部とを設ける半透過型液晶表示装置においては、反射表示部の光路が透過表示部の光路の倍になることから、透過型表示モードでは半波長（λ／２）光変調を、反射型表示モードでは四分の一波長（λ／４）光変調を用いる必要があり、例えば、サブピクセル内に異なる液晶層厚さ（セルギャップ）を設けることで対応している。
【０００４】
高視野角、高コントラストの超過表示で知られるＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）等の、いわゆる横電界駆動方式の半透過型液晶表示装置が実用化されれば、従来に比べて良好な視認性が期待できる。
【０００５】
このような背景の中で、透過表示部には横電界駆動方式、反射表示部には縦電界駆動方式を用いることが提案されているが、従来のようなセルギャップを調整する構成を用いると、透過表示部がノーマリホワイト、反射表示部がノーマリブラックとなる課題が指摘されている。
【０００６】
例えば、特許文献１には、液晶層に横電界を印加する半透過型ＩＰＳ方式について様々な検討が行われており、その中で、透過表示部には横電界駆動方式、反射表示部には縦電界駆動方式を用いると、透過表示部がノーマリホワイト、反射表示部がノーマリブラックとなり、反射表示部と透過表示部とは互いに異なる印加電圧依存性になることを指摘している。そして、これを解決するため、反射表示部に、リタデーションが２分の１波長となる内蔵位相板を形成し、かつ反射表示部の液晶層のリタデーションを４分の１波長とすることが開示されている。
【０００７】
また、特許文献２においても、同様に、透過表示部には横電界駆動方式、反射表示部には縦電界駆動方式を用いると、透過表示部がノーマリホワイト、反射表示部がノーマリブラックとなることを指摘している。そして、これを解決するため、下部側基板と下部側基板の側に設置した偏光板との間に２分の１波長板を配置することが開示されている。
【０００８】
なお、横電界駆動の透過表示部がノーマリホワイト、縦電界駆動の反射表示部がノーマリブラックとなる機構については、本発明に係る実施の形態と比較して、後に詳述する。
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−３３８２５６号公報
【特許文献２】特開２００３−３４４８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のように、半透過型液晶表示装置において、横電界駆動方式を透過表示部に適用すると、透過表示部がノーマリホワイト、縦電界駆動方式の反射表示部がノーマリブラックとなる課題がある。これを正常表示、すなわち、透過表示部も反射表示部も共にノーマリブラック、あるいはノーマリホワイトにするために、特許文献１，２に示される技術を採用するには、パネルの構成が複雑となる。他の解決策として考えられるのは、データラインから供給されるビデオ信号を透過表示部と反射表示部とで異なるものとすることであるが、これは信号処理及びパネルのデバイス構造が複雑になる。
【００１１】
本発明の目的は、横電界駆動の透過表示部と縦電界駆動の反射表示部との間で表示の反転が生じることなく良好な表示を行うことができる半透過型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】
【００１２】
本発明に係る半透過型液晶表示装置は、素子基板と対向基板との間に液晶層を挟持し、反射表示部と透過表示部とを含む半透過型液晶表示装置であって、前記素子基板は、複数のデータラインと複数のゲートラインと、前記データラインと前記ゲートラインとの各交差箇所にそれぞれ配置された複数のスイッチング素子と、前記複数のスイッチング素子の各出力端にそれぞれ接続される複数の画素電極と、前記画素電極との間に電界をかけることで液晶分子を駆動するための透過表示用共通電極と、を有し、前記対向基板は、前記画素電極との間に電界をかけることで液晶分子を駆動するための反射表示用共通電極を有し、前記反射表示用共通電極の電位と前記透過表示用共通電極の電位は、互いに逆相であることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る半透過型液晶表示装置において、前記ゲートラインを共通にする前記反射表示用共通電極の電位と前記透過表示用共通電極を互いに逆相とし、当該ゲートラインに選択信号が入力される直前の帰線期間中に電位を反転させ、選択信号が入力された後もその電位を１垂直期間の間保持させる制御回路を含むことが好ましい。
【００１４】
また、本発明に係る半透過型液晶表示装置は、素子基板と対向基板との間に液晶層を挟持し、反射表示部と透過表示部とを含む半透過型液晶表示装置であって、前記素子基板は、複数のデータラインと複数のゲートラインと、前記データラインと前記ゲートラインとの各交差箇所のそれぞれに対応して対をなして配置された複数のスイッチング素子と、前記一対のスイッチング素子の各出力端にそれぞれ接続される反射表示部と透過表示部のそれぞれに設けられた画素電極と、前記画素電極との間に電界がかけられることで液晶分子が駆動される複数の透過表示用共通電極と、を有し、前記対向基板は、前記画素電極との間に電界をかけることで液晶分子を駆動するための反射表示用共通電極と、を有し、前記反射表示用共通電極の電位と前記透過表示用共通電極の電位は、互いに逆相であることを特徴とする。  
【００１５】
また、本発明に係る半透過型液晶表示装置において、前記ゲートラインごとの前記反射表示用共通電極は、表示領域の外側で反射表示用共通電極端子として互いに接続され、前記ゲートラインごとの前記透過表示用共通電極は、表示領域の外側で透過表示用共通電極端子として互いに接続され、前記反射表示用共通電極端子の電位と前記透過表示用共通電極端子の電位とは、互いに逆相で、かつ１水平期間ごとに電位が反転することが好ましい。
【００１６】
また、本発明に係る半透過型液晶表示装置において、前記ゲートラインの奇数行の前記反射表示用共通電極と偶数行の前記透過表示用共通電極とが、表示領域の外側で第１共通電極端子として互い接続され、前記ゲートラインの偶数行の前記反射表示用共通電極と奇数行の前記透過表示用共通電極とが、表示領域の外側で第２共通電極端子として互いに接続され、前記第１共通電極端子の電位と前記第２共通電極端子の電位とは、互いに逆相で、かつ１画面走査ごとに電位が反転することが好ましい。
【００１７】
また、本発明に係る半透過型液晶表示装置において、前記反射表示用共通電極及び前記透過表示用共通電極は、所定の周期で交流駆動され、その電位が低電位にあるときには、前記画素電極に前記データラインより正極性電位が供給され、その電位が高電位にあるときには、前記画素電極に前記データラインより負極性電位が供給されることが好ましい。  
【００１８】
また、本発明に係る半透過型液晶表示装置において、前記素子基板は、前記反射表示部に設けられ、前記画素電極との間で保持容量を形成するための反射表示用保持容量電極をさらに有し、前記反射表示用保持容量電極の電位は、前記反射表示用共通電極端子の電位と同じであることが好ましい。
【００１９】
また、本発明に係る半透過型液晶表示装置において、前記液晶層の厚さは、反射表示部が位相差Δｎｄ＝λ／４、前記透過表示部が位相差Δｎｄ＝λ／２であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る半透過型液晶表示装置によれば、反射表示部における反射表示用共通電極の電位と、透過表示部における透過表示用共通電極の電位は、互いに逆相であるので、透過表示部と反射表示部との間で表示の反転が生じず、良好な表示を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下では、透過表示部にＦＦＳ方式を用いる液晶表示装置で、カラーフィルタを有するものについて説明するが、もちろん、白黒表示を行うものであってもよい。また、横電界駆動方式としてＦＦＳ方式以外の方式、例えばＩＰＳ方式の構成をとるものとしてもよい。
【００２２】
本発明に係る実施の形態の構成を説明するに先立ち、透過表示部に横電界駆動方式を用い、反射表示部に縦電界駆動方式を用いる半透過型液晶表示装置において、透過表示部がノーマリホワイト、反射表示部がノーマリブラックとなる機構について、図１から図４を用いて説明する。ここで、図１から図３は、透過表示部に横電界駆動方式を用い、反射表示部に縦電界駆動方式を用いる半透過型液晶表示装置１０の構成を説明する図である。ここで、縦電界駆動方式とは、素子基板と対向基板との間に電界をかけて液晶分子を駆動する方式を示す。また、横電界駆動方式としては、同一基板上に、絶縁層を挟んで配置される共通電極と画素電極との間に電界をかけて液晶分子を駆動するＦＦＳ方式を用いる。
【００２３】
図１は、半透過型液晶表示装置１０において１サブピクセルの部分の断面図である。ここで、サブピクセルとは、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂでカラー表示を行う場合、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応する各表示部分のことであり、いまの例では、Ｒのサブピクセル、Ｇのサブピクセル、Ｂのサブピクセルの３つを単位として、１ピクセルとなる。半透過型液晶表示装置１０は、透過表示部１２と、反射表示部１４とを含んで構成されている。図１の例では、半透過型液晶表示装置１０は、バックライト１６、第１基板である素子基板２０、第２基板である対向基板６０、素子基板２０と対向基板６０との間に挟持される液晶層５０、バックライト１６と素子基板２０との間に配置される素子基板側偏光板１８、対向基板６０の外側に配置される対向基板側偏光板１９を含んで構成されている。
【００２４】
対向基板６０は、半透過型液晶表示装置１０において、ユーザに面する側である。つまり、ユーザは、対向基板６０の側から、液晶層５０の光学的特性による明暗を視認する。図１において、透過表示部１２においては、バックライト１６からの光が、素子基板側偏光板１８、素子基板２０、液晶層５０、対向基板６０、対向基板側偏光板１９を経て、ユーザの目に達する。また、反射表示部１４においては、外光が、対向基板側偏光板１９、対向基板６０を経て液晶層５０に達し、素子基板２０の反射電極３８で反射され、再び液晶層５０、対向基板６０、対向基板側偏光板１９を経て、ユーザの目に達する。
【００２５】
対向基板６０は、いくつかの膜が積層されて構成される。図１の例では、対向基板側偏光板１９の側から素子基板２０の側に向かって、ガラス基板６２、ブラックマトリクス６４、カラーフィルタ６６、反射領域ギャップ調整層６８、反射表示部１４における共通電極である反射表示用共通電極７０、スペーサ７２を含んで構成される。これらの材料、寸法、形成方法等は、一般的なアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法として周知のものを用いることができるので、詳細な説明を省略する。
【００２６】
ここで、反射領域ギャップ調整層６８は、反射表示部１４の光路が透過表示部１２の光路の倍になることから、透過型表示モードでは半波長（λ／２）光変調を、反射型表示モードでは四分の一波長（λ／４）光変調を用いるために設けられるものである。図１に示されるように、反射領域ギャップ調整層６８を設けることで、反射表示部１４の液晶層５０の厚さと透過表示部１２の液晶層５０の厚さに差がでる。その液晶層５０の厚さは、反射表示部１４が位相差Δｎｄ＝λ／４、透過表示部１２が位相差Δｎｄ＝λ／２となるように、反射領域ギャップ調整層６８の厚さで調整が行われる。なお、この反射領域ギャップ調整の構造は、本発明の実施の形態についても同様に用いられる。
【００２７】
素子基板２０は、素子側基板とも、ＴＦＴ基板あるいはＴＦＴ側基板とも呼ばれ、スイッチング素子が配置される側の基板で、対向基板６０に対する基板である。素子基板２０の上には、周知の膜形成技術と、パターン形成技術によって、多層構造にパターン化された複数の膜が積層されている。
【００２８】
図１の例では、バックライト１６の側から液晶層５０の側に向かって、ガラス基板２２、半導体層２４、ゲート絶縁膜２６、ゲート電極２８、層間絶縁膜３０、ソース・ドレイン電極３２，３３、絶縁膜３４、共通電極４２、ＦＦＳ絶縁膜４０、反射電極３８、画素電極３６が順次形成されている。これらの材料、寸法、形成方法等は、一般的なアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法として周知のものを用いることができるので、詳細な説明を省略する。
【００２９】
ここで、透過表示部１２におけるＦＦＳ方式に関連する構成は、絶縁膜３４の上に形成される共通電極４２と、共通電極４２の上にＦＦＳ絶縁膜４０を介して配置される画素電極３６である。画素電極３６には、スリット３７が設けられ、このスリット３７によって、共通電極４２と画素電極３６との間に電界がかけられ、その電界によって液晶層５０が横電界方式で駆動される。
【００３０】
一方反射表示部１４における縦電界駆動方式に関する構成は、やはり、絶縁膜３４の上に形成される共通電極４２と、共通電極４２の上にＦＦＳ絶縁膜４０を介して配置される画素電極３６であるが、反射電極３８が配置されるところが相違する。ここで、反射電極３８は、共通電極４２を形成し、ＦＦＳ絶縁膜４０を形成した後に形成され、その後の画素電極３６と接続する構成となっている。反射電極３８は、対向基板６０の側からの光を再び対向基板６０の側に反射して戻す機能を有する導電性反射膜である。また、共通電極４２と画素電極３６とは、その間のＦＦＳ絶縁膜４０を介して液晶層５０の駆動のための保持容量を形成する機能を有する。
【００３１】
なお、図１には図示が省略されているが、共通電極４２の上には配向膜が設けられる。対向基板６０の液晶層５０に向き合う面についても同様に配向膜が設けられる。
【００３２】
図２は、図１の断面図に対応する平面図である。ここでは、３つのサブピクセルからなる１つのピクセルについて、素子基板２０の積層構造の途中の工程における様子が順に示されている。なお、図１は、図２（ａ）に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する。図２（ａ）は、ソース・ドレイン電極３２，３３の上に絶縁膜３４が形成されコンタクトホールが開けられた時点の様子、（ｂ）は、さらに共通電極４２と反射電極３８が形成された時点の様子、（ｃ）はスリット３７を有する画素電極３６が形成された時点の様子がそれぞれ示されている。図２の例では、共通電極４２は、複数のピクセルにまたがって形成される様子が示されているが、場合によっては、これを各サブピクセルごとに分離するものとすることもできる。ただし、各共通電極に電位を供給するための補助配線が必要となる。
【００３３】
図３は、対向基板における反射表示用共通電極７０との関係を示す図である。反射表示用共通電極７０は、反射表示部１４の部分に向かい合うような配置で、対向基板上に設けられる。
【００３４】
図２（ａ）に戻って、各サブピクセルには、ゲートライン２９とデータライン３１とが互いに直交するようにして配線され、その交差箇所にスイッチング素子２５が配置される。ゲートライン２９は、スイッチング素子２５のところで、図１に示されるゲート電極２８となり、データライン３１は、図１に示されるソース・ドレイン電極３２に接続される。このように、半透過型液晶表示装置１０は、複数のゲートライン２９と複数のデータライン３１との各交差箇所にスイッチング素子２５がそれぞれ配置されており、いわゆるアクティブマトリクス型液晶表示装置である。なお、ゲートライン２９は、走査ライン、走査線、走査信号線とも呼ばれ、データライン３１は、信号ライン、信号線、ビデオ信号ライン、映像信号線等とも呼ばれる。
【００３５】
スイッチング素子２５は、図１に示される半導体層２４の上に形成されたゲート絶縁膜２６と、その上に設けられるゲート電極２８、及びソース・ドレイン電極３２，３３に接続されるソース・ドレインとから構成されるトランジスタ素子で、例えばＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等で構成することができる。スイッチング素子２５のソース・ドレインは、いずれか一方、例えばドレインがデータライン３１に接続され、他方、例えばソースが画素電極３６に接続される。ドレインとソースとは互換性があるので、ソースがデータライン３１に接続され、ドレインが画素電極３６に接続されるものとしてもよい。スイッチング素子２５は、ゲートライン２９が選択されることでドレインとソース間が導通し、上記の例でドレインに接続されるデータライン３１からのビデオ信号が画素電極３６に供給される。
【００３６】
以上の構成の半透過型液晶表示装置１０の表示について以下に説明する。ここで、偏光板の偏光軸と液晶分子の配向軸との関係は、通常、以下のように設定される。すなわち、ガラス基板２２，６２の外側の２つの偏光板、すなわち素子基板側偏光板１８と対向基板側偏光板１９とは、偏光軸が互いに直交するように、かつ、どちらかの偏光板の偏光軸は、液晶層５０への駆動電圧がオフした状態で液晶分子の配向軸と４５度をなすように設定されている。そして、駆動電圧がオンした状態で、透過表示部１２における液晶分子の配向軸は、その偏光軸に対し平行となるように構成される。一方、反射表示部１４における液晶分子は、駆動電圧がオンした状態で、ガラス基板２２，６２の表面に対し垂直に立ち上がるように構成される。
【００３７】
この構成で、透過表示部１２において、駆動電圧がオフの状態では、バックライト１６から入射した光は、素子基板側偏光板１８を通って直線偏光となり、液晶層５０を通過する際、λ／２の位相差が生じ、９０度回転した直線偏光となって、対向基板側偏光板１９を通過し、白表示となる（ノーマリホワイト）。ここで上記のように、透過表示部１２においては、液晶層５０の厚さが位相差Δｎｄ＝λ／２となるように調整されているので、駆動電圧がオンの状態では、液晶層５０を通過しても位相差が生じないので、入射した直線偏光は対向基板側偏光板１９に吸収され、黒表示となる。
【００３８】
これに対し、液晶層５０の厚さがΔｎｄ＝λ／４となるように調整されている反射表示部１４においては以下のようになる。入射した光が対向基板側偏光板１９を通って直線偏光となった光は、駆動電圧がオフの状態では、液晶層５０を通過する際に、λ／４の位相差を生じ、右回りの円偏光となる。そして反射電極３８で反射されて左回りの円偏光となり、再び液晶層５０を通過して９０度回転した直線偏光となり、対向基板側偏光板１９に吸収されて黒表示となる（ノーマリブラック）。駆動電圧がオンの状態では、液晶分子はガラス基板２２，６２の表面に対し垂直に立ち上がるので、入射した光は液晶層５０を通過する際位相差を生じないので、反射光は直線偏光のまま戻され、対向基板側偏光板１９を通過して白表示となる。
【００３９】
このように、透過表示部１２と、反射表示部１４とでは、駆動電圧、すなわち液晶印加電圧に対し、透過率の変化が逆になる。すなわち、駆動電圧がオフであるノーマリ状態において、透過表示部１２は白表示となり、いわゆるノーマリホワイトとなる一方、反射表示部１４は黒表示となり、いわゆるノーマリブラックとなる。駆動電圧がオンの場合は、この逆に、透過表示部１２が黒表示となる一方、反射表示部１４が白表示となる。このように、同じサブピクセル内において、透過表示部１２と反射表示部１４との間で表示の反転が生じることになる。これが従来技術のところで述べた、横電界駆動方式を透過表示部に用い縦電界駆動方式を反射表示部に用いる半透過型液晶表示装置の課題であり、本発明の課題でもある。
【００４０】
ここで、液晶表示装置の駆動方法について述べる。図４は、画素の等価回路である。ここで、今の場合、画素は１サブピクセルを指す。以下では、図１から図３の符号を用いて説明する。画素であるサブピクセルは、上記のように、Ｇａｔｅとして示されるゲートライン２９と、Ｖｉｄｅｏとして示されるデータライン３１の交差箇所にスイッチング素子２５が配置され、スイッチング素子２５の出力端に接続される画素電極３６と、共通電極４２との間に容量が形成される。図４では、透過表示部１２における保持容量をＴＣＳＣ、液晶容量をＴＣＬＣ、反射表示部１４における保持容量をＲＣＳＣ、液晶容量をＲＣＬＣとして示されている。保持容量ＴＣＳＣとＲＣＳＣは、ＦＦＳ絶縁膜４０を介して画素電極３６と共通電極４２との間で形成される。
【００４１】
この等価回路で、図示されていない駆動回路によってゲートライン２９が選択されると、スイッチング素子２５が導通状態となり、各容量ＴＣＳＣ、ＴＣＬＣ、ＲＣＳＣ、ＲＣＬＣには、データライン３１と共通電極４２との間の電位差に応じた電荷が蓄積され、各サブピクセルの領域の液晶層５０には、画素電極３６と共通電極４２の間の電位差に応じた電界が印加される。なお、ゲートライン２９が選択されていない保持期間においては、画素電極３６の電位は、これらの容量ＴＣＳＣ、ＴＣＬＣ、ＲＣＳＣ、ＲＣＬＣによって保持される。
【００４２】
液晶表示装置においては、焼付当の表示劣化を抑制するため、共通電極４２の電位である共通電位に対して高電位側の映像信号電圧（正極性）と低電位側の映像信号電圧（負極性）を、所定の周期で画素電極３６の電位である画素電位として交互に入力することが行われる。つまり、液晶層５０は、交流駆動される。この液晶層５０に対する交流駆動方式として、以下の２通りの方法をとることができる。
【００４３】
１つは、共通電極４２の電位を所定の値に固定するもので、画素電極３６に印加する映像信号電圧を正極性から負極性まで変化させる方式で、共通電極ＤＣ駆動法と呼ばれるものである。もう１つは、共通電極電位も所定の周期で高電位と低電位との間で変化させるもので、共通電極ＡＣ駆動法と呼ばれるものである。この場合には、共通電極電位が高電位にあるとき、映像信号電圧としては負極性電位が用いられ、逆に共通電極電位が低電位にあるとき、映像信号電圧としては正極性電位が用いられる。一般的には、共通電極ＡＣ駆動法の方が、共通電極ＤＣ駆動法に比較して、映像信号の出力振幅を小さくでき、回路の消費電力を抑制し、回路のコストも低減できる。
【００４４】
また、１垂直期間周期で映像信号電圧を正極性と負極性との間で反転させる方式をフレーム反転駆動法と呼び、１水平期間周期で映像信号電圧を正極性と負極性との間で反転させる方式はＨライン反転駆動法と呼ばれる。
【００４５】
ここで、共通電極ＡＣ駆動法を用い、さらにＨライン反転駆動法を用いることで、焼付等を抑制でき、また映像信号振幅を小さくでき、さらに、表示画面の平均化によって画面のざらつき等を抑制できる。そこで、特別に断らない限り、以下では、共通電極ＡＣ駆動法を用い、さらにＨライン反転駆動法を用いるものとして説明する。
【００４６】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。以下では、図１から図４で説明した要素と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図５は、本発明の実施の形態の基本的な概念を説明する図である。すなわち、共通電極を透過表示部１２と反射表示部１４とで分離し、それぞれに独立の電位を与えられるようにする。具体的には、透過表示部１２のための共通電極を透過表示用共通電極４２と呼び、反射表示部１４のための共通電極を反射表示用共通電極７０と呼ぶことにすると、透過表示用共通電極４２の電位と、反射表示用共通電極７０の電位とを互いに逆相とする。図５では、透過表示用共通電極４２がＣＯＭとして示され、反射表示用共通電極７０がＸＣＯＭとして示されているが、ここでＸは、逆相であることを示している。
【００４７】
ここで、互いに逆相とは、一方が高電位であるとき他方が低電位にあり、逆に一方が低電位にあるとき他方が高電位にある関係を指す。一方の電圧振幅の大きさと他方の電圧振幅の大きさとは異なっていてもよい。また、一方の電圧振幅の中心電圧と他方の電圧振幅の中心電圧とが異なっていてもよい。
【００４８】
このように、透過表示用共通電極の電位と、反射表示用共通電極の電位とを互いに独立に、かつ互いに逆相とするときの共通電位の変化と、透過表示部の表示状態及び反射表示部の表示状態の対応を図６に示す。ここでは、透過表示部の共通電極である透過表示用共通電極ＣＯＭの電位と、反射表示部の共通電極である反射表示用共通電極ＸＣＯＭの電位とが、互いに逆相となっている。映像信号は、透過表示部にも反射表示部にも同じ信号が供給されている。
【００４９】
例えば、上記のように、透過表示部１２がノーマリホワイト、反射表示部１４がノーマリブラックの設定となっている半透過型液晶表示装置を考える。ここで、透過表示用共通電極ＣＯＭの電位が低電位、すなわちＣＯＭ−Ｌにあるときで、画素電極電位が高電位にあるときを考えると、液晶印加電圧が大となるので、駆動電圧オンの状態に相当し黒表示となる。このとき、同じ時間において、反射表示用共通電極ＸＣＯＭの電位は高電位、すなわちＸＣＯＭ−Ｈにある。したがって、液晶印加電圧が小となるので、駆動電圧オフの状態に相当し黒表示となる。同様に、画素電極電位が低電位にあると、透過表示部でも反射表示部でも白表示となる。別の時間で、ＣＯＭ−Ｈ，ＸＣＯＭ−Ｌにあるときでも、同様に、透過表示部が白表示のときは反射表示部も白表示となり、透過表示部が黒表示のときは反射表示部も黒表示となる。
【００５０】
このように、透過表示用共通電極の電位と、反射表示用共通電極の電位とを互いに独立に、かつ互いに逆相とすることで、横電界駆動方式を用いる半透過型液晶表示装置において、透過表示部と反射表示部の間で表示の反転が生じることなく良好な表示を行うことができる。なお、上記では、透過表示部１２がノーマリホワイト、反射表示部１４がノーマリブラックの場合について説明したが、透過表示部１２がノーマリブラック、反射表示部１４がノーマリホワイトの場合でも同様である。以下では、この基本原理の下での具体的な構成の実施例について説明する。
【実施例１】
【００５１】
透過表示部と反射表示部とに互いに逆相の共通電位が供給されると、１水平期間ごとに液晶層にかかる電圧が変化し、場合によっては表示品質に影響を与える可能性がある。そこで、１サブピクセルに２つのスイッチング素子を設ければ、透過表示部と反射表示部において、画素電極も独立にでき、共通電位反転時に液晶層にかかる電圧をより一定にすることができる。図７は、その様子を示す図である。以下では、図１から図６までで説明した要素と同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略し、また、図１から図６までの符号を用いて説明する。ここでは、１つのゲートライン２９に対し、２つのスイッチング素子２３，２５が設けられ、一方のスイッチング素子２３は透過表示部１２のためでその出力端は、透過表示部１２の容量ＴＣを介して透過表示用共通電極４２に接続され、他方のスイッチング素子２５は反射表示部１４のためでその出力端は、反射表示部１４の保持容量ＲＣＳＣを介して反射表示用保持容量電極４１に接続され、また、液晶容量ＲＣＬＣを介して対向基板６０の反射表示用共通電極７０に接続される。
【００５２】
図８は、１サブピクセルに透過表示部用のスイッチング素子と反射表示部用のスイッチング素子を設けた半透過型液晶表示装置の表示駆動に関する構成を示す図である。以下では図１から図７で説明した要素と同様の要素には同じ符号を付して詳細な説明を省略するとともに、図１から図７の符号を用いて説明する。ここでは、各サブピクセルごとに透過表示部１２用のスイッチング素子２３と反射表示部１４用のスイッチング素子２５とがそれぞれ設けられ、各ゲートライン２９ごとに、透過表示部１２のための透過表示用共通電極４２と、反射表示部１４のための反射表示用保持容量電極４１がそれぞれ表示領域８０の外側に引き出され、共通電極制御回路８８に導かれる様子が示される。
【００５３】
そして、各ゲートラインごとの透過表示用共通電極４２は、表示領域８０の外で互いに接続され、透過表示用共通電極端子９０とされる。同様に、各ゲートラインごとの反射表示用保持容量電極４１は、表示領域８０の外で互いに接続され、反射表示用保持容量電極端子９１とされる。図８では、透過表示用共通電極端子９０がＴＣＯＭとして示され、反射表示用保持容量電極端子９１がＲＣＯＭとして示されている。これらは、端子という名称を有するが、単に接続された状態であってもよい。
【００５４】
また、反射表示用共通電極７０も同様に表示領域８０の外に引き出され、反射表示用共通電極コンタクト８９として示されるコンタクトパッドによって素子基板２０側に接続される。具体的には、図８に示されるように、反射表示用保持容量電極端子９１と反射表示用共通電極７０とが接続される。
【００５５】
図９は、図８の構成におけるタイミングチャートである。図９においては、各ゲートラインの電位の変化と、透過表示用共通電極端子ＴＣＯＭの電位および反射表示用共通電極端子ＲＣＯＭの電位の変化が示されている。以下では図１から図８で説明した要素と同様の要素には同じ符号を付して詳細な説明を省略するとともに、図１から図８の符号を用いて説明する。
【００５６】
透過表示用共通電極端子ＴＣＯＭの電位と反射表示用共通電極端子ＲＣＯＭの電位とは、１組として、１水平期間ごとに変化する。そして、例えば、「Ｇａｔｅ  Ｎ」に選択信号が入力される直前の帰線期間中に電位を反転させ、選択信号が入力された後もその電位が１水平期間の間保持される。また、その１組の透過表示用共通電極端子ＴＣＯＭの電位と反射表示用共通電極端子ＲＣＯＭの電位とは、互いに逆相である。
【００５７】
なお、映像信号は、ゲート選択に合わせ、１水平期間ごとに極性が反転される。例えば、「Ｇａｔｅ  Ｎ」が選択されて、そのゲートラインに対応する透過表示部に負極性映像信号が入力されるとする。なお、このとき、対応する反射表示部は、共通電極電位が逆相となっているので、正極性書き込みとなる。そして次に、「Ｇａｔｅ  Ｎ＋１」が選択されるときには、そのゲートラインに対応する透過表示部に正極性映像信号が入力される。なお、このとき、対応する反射表示部は、共通電極電位が逆相となっているので、負極性書き込みとなる。
【００５８】
このようなタイミングチャートで、共通電極制御回路８８が動作することで、Ｈライン反転駆動を行いながら、透過表示部１２と反射表示部１４との間で表示の反転が生じることなく良好な表示を行うことができる。
【実施例２】
【００５９】
図１０から図１２は、図７の構成を用いた半透過型液晶表示装置１１０の断面図及び平面図である。以下では、図１から図９で述べた要素と同様の要素については同一の符号を付し詳細な説明を省略し、また、図１から図９の符号を用いて説明する。図１０は、半透過型液晶表示装置１１０の１サブピクセル分についての断面図で、図１に対応するものである。ここでは、１サブピクセルについて、２つのスイッチング素子２３，２５が設けられている。スイッチング素子２３は、透過表示部１２のためのものであり、スイッチング素子２５は、反射表示部１４のためのものである。
【００６０】
この半透過型液晶表示装置１１０は、素子基板１２０以外の構成は、図１で述べた内容と同じであるので、以下に素子基板１２０の構成を説明する。素子基板１２０の上には、多層構造にパターン化された複数の膜が積層されている。図１０の例では、バックライト１６の側から液晶層５０の側に向かって、ガラス基板２２、半導体層２４、ゲート絶縁膜２６、ゲート電極２８、層間絶縁膜３０、ソース・ドレイン電極３３，３５、絶縁膜３４、第１透明導電膜３６，４１、ＦＦＳ絶縁膜４０、反射電極３８、第２透明導電膜４２，４４が順次形成されている。これらの材料、寸法、形成方法等は、一般的なアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法として周知のものを用いることができるので、詳細な説明を省略する。
【００６１】
ここで、第１透明導電膜３６，４１は、透過表示部１２と反射表示部１４とで分断される。そして、透過表示部１２では、ＦＦＳ方式における画素電極３６として機能し、反射表示部１４では、縦電界駆動方式における反射表示用保持容量電極４１として機能する。
【００６２】
第２透明導電膜４２，４４は、透過表示部１２と反射表示部１４とで分断される。そして、透過表示部１２では、ＦＦＳ方式における共通電極４２として機能し、反射表示部１４では、縦電界駆動方式における画素電極４４として機能する。
【００６３】
したがって、透過表示部１２におけるＦＦＳ方式に関連する構成としては、絶縁膜３４の上に形成される第１透明導電膜３６が画素電極３６となり、第１透明導電膜３６の上にＦＦＳ絶縁膜４０を介して配置される第２透明導電膜４２が共通電極４２となる。共通電極４２には、スリット４３が設けられ、このスリット４３によって、共通電極４２と画素電極３６との間に電界がかけられ、その電界によって液晶層５０が横電界方式で駆動される。
【００６４】
一方、反射表示部１４における縦電界駆動方式に関する構成としては、絶縁膜３４の上に形成される第１透明導電膜４１が反射表示用保持容量電極４１となり、第１透明導電膜４１の上にＦＦＳ絶縁膜４０を介して配置される第２透明導電膜４４が画素電極４４となる。そして、反射電極３８が配置される。反射電極３８は、第１透明導電膜４１を形成しＦＦＳ絶縁膜４０を形成した後に形成され、その後の第２透明導電膜４４と接続する構成となっている。反射電極３８は、対向基板６０の側からの光を再び対向基板６０の側に反射して戻す機能を有する導電性反射膜である。また、反射表示用保持容量電極４１と画素電極４４とは、その間のＦＦＳ絶縁膜４０を介して液晶層５０の駆動のための保持容量を形成する機能を有する。なお、ここでも図１と同様に配向膜の図示が省略されている。
【００６５】
図１１は、具体的構成を示す平面図である。ここでは、２つのスイッチング素子２３，２５が形成され、これに対応して２つの画素電極と、共通電極および反射表示用保持容量電極が形成される様子が示される。図１１（ａ）は、透過表示部１２と反射表示部１４にそれぞれ対応して、２つのスイッチング素子２３，２５が形成され、これらに対応するソース・ドレイン電極３３，３５が形成された後、これらに２つのコンタクトホール等が開けられた時点の様子を示し、（ｂ）は、さらに第１透明導電膜３６，４１が透過表示部１２の画素電極３６、反射表示部１４の反射表示用保持容量電極４１として形成され、その後反射電極３８が形成された時点の様子、（ｃ）は第２透明導電膜４２，４４が透過表示部１２の共通電極４２、反射表示部１４の画素電極４４として形成された時点の様子がそれぞれ示されている。
【００６６】
ここで、図１１（ｂ）に示されるように、反射表示部１４の反射表示用保持容量電極４１は、表示領域の外側に引き出され、同様に図１１（ｃ）に示されるように、透過表示部１２の共通電極４２は、表示領域８０の外側に引き出され、図８で説明したように、表示領域８０の外側の共通電極制御回路８８において所定の接続がなされる。
【００６７】
図１１（ｃ）の変形例を図１２に示す。共通電極、画素電極に用いられる透明導電膜としては、ＩＴＯ（インジウムチタンオキサイド）またはＩＺＯ（インジウム亜鉛オキサイド）が用いられるが、これらは一般的に抵抗が高いので、共通電極を表示領域の外側に引き出す場合にその抵抗値が問題になる可能性がある。これに対し、反射電極は、アルミニウム、アルミニウム合金、銀等が用いられ、ＩＴＯ，ＩＺＯに比較して抵抗値が低い。そこで、反射電極を共通電極の抵抗を低下させるために用いることがよい。
【００６８】
図１２には、透過表示部１２において、反射電極と同じ材料の引出線４７が配置される様子が示されている。このようにすることで、共通電極４２を表示領域の外側に引き出すときの抵抗を下げることができる。
【実施例３】
【００６９】
図１３と図１４は、図７の構成を用いた半透過型液晶表示装置１１０のもう１つの例についての断面図及び平面図である。以下では、図１から図１２で述べた要素と同様の要素については同一の符号を付し詳細な説明を省略し、また、図１から図１２の符号を用いて説明する。図１３は、半透過型液晶表示装置１１１の１サブピクセル分についての断面図で、図１０に対応するものである。ここでも、図１０で説明したと同様に、１サブピクセルについて、透過表示部１２のためスイッチング素子２３と、反射表示部１４のためのスイッチング素子２５が設けられている。
【００７０】
この半透過型液晶表示装置１１１は、素子基板１２１の第１透明導電膜と第２透明導電膜の配置と利用の仕方が図１０で説明した半透過型液晶表示装置１１０と異なっている。それ以外の構成は、図１０で述べた内容と同じであるので、以下に素子基板１２１の構成を説明する。素子基板１２１の上には、多層構造にパターン化された複数の膜が積層されている。図１３の例では、バックライト１６の側から液晶層５０の側に向かって、ガラス基板２２、半導体層２４、ゲート絶縁膜２６、ゲート電極２８、層間絶縁膜３０、ソース・ドレイン電極３３，３５、絶縁膜３４、第１透明導電膜４２，４１、ＦＦＳ絶縁膜４０、反射電極３８、第２透明導電膜３６，４４が順次形成されている。これらの材料、寸法、形成方法等は、一般的なアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法として周知のものを用いることができるので、詳細な説明を省略する。
【００７１】
ここで、第１透明導電膜４２，４１は、透過表示部１２と反射表示部１４とで分断される。すなわち、透過表示部１２では、ＦＦＳ方式における共通電極４２として機能し、反射表示部１４では、縦電界駆動方式における反射表示用保持容量電極４１として機能する。
【００７２】
第２透明導電膜は、透過表示部１２と反射表示部１４とで分断されるが、いずれも画素電極３６，４４として用いられる。すなわち、透過表示部１２では、ＦＦＳ方式における画素電極３６として機能し、反射表示部１４では、縦電界駆動方式における画素電極４４として機能する。
【００７３】
したがって、透過表示部１２におけるＦＦＳ方式に関連する構成としては、絶縁膜３４の上に形成される第１透明導電膜４２が共通電極４２となり、第１透明導電膜４２の上にＦＦＳ絶縁膜４０を介して配置される第２透明導電膜３６が画素電極３６となる。画素電極３６には、スリットが設けられ、このスリットによって、共通電極４２と画素電極３６との間に電界がかけられ、その電界によって液晶層５０が横電界方式で駆動される。
【００７４】
一方、反射表示部１４における縦電界駆動方式に関する構成としては、絶縁膜３４の上に形成される第１透明導電膜４１が反射表示用保持容量電極４１となり、第１透明導電膜４１の上にＦＦＳ絶縁膜４０を介して配置される第２導電膜４４が画素電極４４となる。そして、反射電極３８が配置される。反射電極３８は、第１透明導電膜４１を形成しＦＦＳ絶縁膜４０を形成した後に形成され、その後の第２透明導電膜４４と接続する構成となっている。反射電極３８は、対向基板６０の側からの光を再び対向基板６０の側に反射して戻す機能を有する導電性反射膜である。また、反射表示用保持容量電極４１と画素電極４４とは、その間のＦＦＳ絶縁膜４０を介して液晶層５０の駆動のための保持容量を形成する機能を有する。なお、ここでも図１０と同様に配向膜の図示が省略されている。
【００７５】
図１４は、具体的構成を示す平面図で、図１１（ｂ），（ｃ）に対応し、図１１（ａ）に述べたと同様に、２つのスイッチング素子２３，２５が形成され、これに対応して２つの画素電極と、２つの共通電極が形成される様子が示される。図１４（ａ）は、第１透明導電膜４２，４１が、透過表示部１２の共通電極４２、反射表示部１４の反射表示用保持容量電極４１として形成され、その後反射電極３８が形成された時点の様子、（ｂ）は第２透明導電膜３６，４４が透過表示部１２の画素電極３６、反射表示部１４の画素電極４４として形成された時点の様子がそれぞれ示されている。
【００７６】
ここで、図１４（ｂ）に示されるように、透過表示部１２の共通電極４２、反射表示部１４の反射表示用保持容量電極４１は、いずれも表示領域８０の外側に引き出され、図８で説明したように、表示領域８０の外側の共通電極制御回路８８において所定の接続がなされる。
【実施例４】
【００７７】
実施例３の例の場合は、１水平期間ごとに共通電極電位が反転される。したがって、１水平期間が短くなるにつれて、反転の際の立上がり時間及び立ち下がり時間の影響が現れやすい。そこで、この問題は一般的な液晶表示装置の駆動方法でも共通の課題であるため、たとえば、表示領域内でゲートラインの各行ごとに独立した共通電極線を、表示領域外で偶数ライン同士、奇数ライン同士で接続し、１垂直期間ごとに反転する共通電極電位信号をそれぞれに入力する方法が、例えば、特開２００１−３５６３５６号公報に提案されている。ここでは、偶数ライン同士で接続されたものの共通電極電位と、奇数ライン同士
で接続されたものの共通電極電位とは、互いに逆相である。そして、共通電極電位の反転は、上記のように、１垂直期間、すなわち１画面走査ごとに行われる。ここで独立した共通電極配線とは、ピクセルごとに独立した配線を指している。
【００７８】
図１５は、上記提案を半透過型液晶表示装置に適用できるように変更した構成を示す図で、図８に対応するものである。以下では図１から図１４までに説明した要素と同様の要素には同一の符号を付し、また図１から図１４までの符号を用いて説明する。ここでは、ゲートライン２９の奇数行の反射表示用保持容量電極４１と偶数行の透過表示用共通電極４２とが、表示領域８０の外側で第１共通電極端子９４として互いに接続され、ゲートライン２９の偶数行の反射表示用保持容量電極４１と奇数行の透過表示用共通電極４２とが、表示領域８０の外側で第２共通電極端子９５として互いに接続される様子が示されている。
【００７９】
図１５の場合には、図８と同様に、各ゲートライン２９ごとに、透過表示部１２のための透過表示用共通電極４２と、反射表示部１４のための反射表示用保持容量電極４１がそれぞれ表示領域８０の外側に引き出され、共通電極制御回路９２に導かれている。上記の偶数、奇数は相対的なもので、図１５の場合には、第１共通電極端子９４は、１行目、３行目、５行目等の反射表示用保持容量電極４１と、２行目、４行目、６行目等の透過表示用共通電極４２とが相互に接続されており、第２共通電極端子９５は、２行目、４行目、６行目等の反射表示用保持容量電極４１と、１行目、３行目、５行目等の透過表示用共通電極４２とが相互に接続されている。なお、図１５には、第１共通電極端子９４がＣＯＭとして示され、第２共通電極端子９５がＸＣＯＭとして示されている。
【００８０】
また、反射表示用共通電極７０も、同様に、各ゲートライン２９に対応してそれぞれ表示領域８０の外に引き出され、上記の第１共通電極端子９４、第２共通電極端子９５に対応して、奇数行のゲートライン２９に対応する第１反射表示用共通電極端子７１、偶数行のゲートライン２９に対応する第２反射表示用共通電極端子７３にまとめられ、反射表示用共通電極コンタクト９６，９７として示されるコンタクトパッドによって素子基板２０側に接続される。具体的には、図１５に示されるように、第１共通電極端子９４に第１反射表示用共通電極端子７１が、第２共通電極端子９５に第２反射型共通電極端子７３が、それぞれ接続される。
【００８１】
図１６は、図１５の構成におけるタイミングチャートで、図９に対応するものである。図１６においては、各ゲートラインの電位の変化と、第１共通電極端子ＣＯＭの電位および第２共通電極端子ＸＣＯＭの電位の変化が示されている。以下では図１から図１５で説明した要素と同様の要素には同じ符号を付して詳細な説明を省略するとともに、図１から図１５の符号を用いて説明する。
【００８２】
第１共通電極端子ＣＯＭの電位と第２共通電極端子ＸＣＯＭの電位とは、１組として、１垂直期間ごと、すなわち１画面走査ごとに変化する。そして、例えば、「Ｇａｔｅ  １」に選択信号が入力される直前の帰線期間中に電位を反転させ、選択信号が入力された後もその電位が１垂直期間の間保持される。また、その１組の第１共通電極端子ＣＯＭの電位と第２共通電極端子ＸＣＯＭの電位とは、互いに逆相である。
【００８３】
なお、映像信号は、ゲート選択に合わせ、１水平期間ごとに極性が反転される。例えば、「Ｇａｔｅ  １」が選択されて、そのゲートラインに対応する透過表示部に負極性映像信号が入力されるとする。なお、このとき、対応する反射表示部は、共通電極電位が逆相となっているので、正極性書き込みとなる。そして次に、「Ｇａｔｅ  ２」が選択されるときには、そのゲートラインに対応する透過表示部に正極性映像信号が入力される。なお、このとき、対応する反射表示部は、共通電極電位が逆相となっているので、負極性書き込みとなる。
【００８４】
このようなタイミングチャートで、共通電極制御回路９２が動作することで、Ｈライン反転駆動を行いながら、透過表示部１２と反射表示部１４との間で表示の反転が生じることなく良好な表示ができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】横電界駆動の透過表示部がノーマリホワイト、縦電界駆動の反射表示部がノーマリブラックとなる機構について説明するための半透過型液晶表示装置の断面図である。
【図２】図１に対応する平面図である。
【図３】図１に対応する平面図で、反射表示用共通電極との関係を示す図である。
【図４】従来技術の液晶表示装置における画素の等価回路である。
【図５】本発明に係る実施の形態における画素の等価回路である。
【図６】本発明に係る実施の形態の半透過型液晶表示装置において、共通電位の変化と、透過表示部の表示状態及び反射表示部の表示状態の対応を、横軸に時間をとって示す図である。
【図７】本発明に係る実施の形態における具体的な画素の等価回路である。
【図８】本発明に係る実施の形態において、半透過型液晶表示装置の表示駆動に関する構成を示す図である。
【図９】図８の構成に対応する共通電極電位のタイミングチャートである。
【図１０】本発明に係る実施の形態の半透過型液晶表示装置の断面図である。
【図１１】図１０に対応する平面図である。
【図１２】図１１の変形例を示す図である。
【図１３】本発明に係る実施の形態において、他の構成の半透過型液晶表示装置の断面図である。
【図１４】図１３に対応する平面図である。
【図１５】他の実施の形態において、半透過型液晶表示装置の表示駆動に関する構成を示す図である。
【図１６】図１５の構成に対応する共通電極電位のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００８６】
１０，１１０，１１１  半透過型液晶表示装置、１２  透過表示部、１４  反射表示部、１６  バックライト、１８  素子基板側偏光板、１９  対向基板側偏光板、２０，１２０，１２１  素子基板、２２，６２  ガラス基板、２３，２５  スイッチング素子、２４  半導体層、２６  ゲート絶縁膜、２８  ゲート電極、２９  ゲートライン、３０  層間絶縁膜、３１  データライン、３２，３３，３５  ソース・ドレイン電極、３４  絶縁膜、３６，４４  画素電極（透明導電膜）、３７，４３  スリット、３８  反射電極、４０  ＦＦＳ絶縁膜、４１  反射表示用保持容量電極（透明導電膜）、４２  共通電極（透明導電膜）、４７  引出線、５０  液晶層、６０  対向基板、６２  ガラス基板、６４  ブラックマトリクス、６６  カラーフィルタ、６８  反射領域ギャップ調整層、７０  反射表示用共通電極、７１，７３  反射表示用共通電極端子、７２  スペーサ、８０  表示領域、８８，９２  共通電極制御回路、８９，９６，９７  反射表示用共通電極コンタクト、９０  透過表示用共通電極端子、９１  反射表示用保持容量電極端子、９４  第１共通電極端子、９５  第２共通電極端子。
【図１】
2008165069.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008165069.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年3月12日(2008.3.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子基板と対向基板との間に液晶層を挟持し、反射表示部と透過表示部とを含む半透過型液晶表示装置であって、
前記素子基板は、
複数のデータラインと複数のゲートラインと、
前記データラインと前記ゲートラインとの各交差箇所のそれぞれに対応して配置された複数のスイッチング素子と、
前記複数のスイッチング素子の各出力端にそれぞれ接続される複数の画素電極と、
前記画素電極との間に電界をかけることで液晶分子を駆動するための透過表示用共通電極と、
を有し、
前記対向基板は、
前記画素電極との間に電界をかけることで液晶分子を駆動するための反射表示用共通電極を有し、
前記反射表示用共通電極の電位と前記透過表示用共通電極の電位は、互いに逆相であることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半透過型液晶表示装置において、
前記ゲートラインを共通にする前記反射表示用共通電極の電位と前記透過表示用共通電極を互いに逆相とし、当該ゲートラインに選択信号が入力される直前の帰線期間中に電位を反転させ、選択信号が入力された後もその電位を１垂直期間の間保持させる制御回路を含むことを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項３】
素子基板と対向基板との間に液晶層を挟持し、反射表示部と透過表示部とを含む半透過型液晶表示装置であって、
前記素子基板は、
複数のデータラインと複数のゲートラインと、
前記データラインと前記ゲートラインとの各交差箇所のそれぞれに対応して対をなして配置された複数のスイッチング素子と、
前記一対のスイッチング素子の各出力端にそれぞれ接続される反射表示部と透過表示部のそれぞれに設けられた画素電極と、
前記画素電極との間に電界がかけられることで液晶分子が駆動される複数の透過表示用共通電極と、
を有し、
前記対向基板は、
前記画素電極との間に電界をかけることで液晶分子を駆動するための反射表示用共通電極と、
を有し、
前記反射表示用共通電極の電位と前記透過表示用共通電極の電位は、互いに逆相であることを特徴とする半透過型液晶表示装置。  
【請求項４】
請求項３に記載の半透過型液晶表示装置において、
前記ゲートラインごとの前記反射表示用共通電極は、表示領域の外側で反射表示用共通電極端子として互いに接続され、
前記ゲートラインごとの前記透過表示用共通電極は、表示領域の外側で透過表示用共通電極端子として互いに接続され、
前記反射表示用共通電極端子の電位と前記透過表示用共通電極端子の電位とは、互いに逆相で、かつ１水平期間ごとに電位が反転することを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項５】
請求項３に記載の半透過型液晶表示装置において、
前記ゲートラインの奇数行の前記反射表示用共通電極と偶数行の前記透過表示用共通電極とが、表示領域の外側で第１共通電極端子として互い接続され、前記ゲートラインの偶数行の前記反射表示用共通電極と奇数行の前記透過表示用共通電極とが、表示領域の外側で第２共通電極端子として互いに接続され、
前記第１共通電極端子の電位と前記第２共通電極端子の電位とは、互いに逆相で、かつ１画面走査ごとに電位が反転することを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１に記載の半透過型液晶表示装置において、
前記反射表示用共通電極及び前記透過表示用共通電極は、所定の周期で交流駆動され、
その電位が低電位にあるときには、前記画素電極に前記データラインより正極性電位が供給され、その電位が高電位にあるときには、前記画素電極に前記データラインより負極性電位が供給されることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれか１に記載の半透過型液晶表示装置において、
前記素子基板は、
前記反射表示部に設けられ、前記画素電極との間で保持容量を形成するための反射表示用保持容量電極をさらに有し、
前記反射表示用保持容量電極の電位は、前記反射表示用共通電極端子の電位と同じであることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１に記載の半透過型液晶表示装置において、
前記液晶層の厚さは、反射表示部が位相差Δｎｄ＝λ／４、前記透過表示部が位相差Δｎｄ＝λ／２であることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明に係る半透過型液晶表示装置は、素子基板と対向基板との間に液晶層を挟持し、反射表示部と透過表示部とを含む半透過型液晶表示装置であって、前記素子基板は、複数のデータラインと複数のゲートラインと、前記データラインと前記ゲートラインとの各交差箇所のそれぞれに対応して配置された複数のスイッチング素子と、前記複数のスイッチング素子の各出力端にそれぞれ接続される複数の画素電極と、前記画素電極との間に電界をかけることで液晶分子を駆動するための透過表示用共通電極と、を有し、前記対向基板は、前記画素電極との間に電界をかけることで液晶分子を駆動するための反射表示用共通電極を有し、前記反射表示用共通電極の電位と前記透過表示用共通電極の電位は、互いに逆相であることを特徴とする。