(57)【要約】【課題】  ＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置の表示品質を向上させる。【解決手段】  一対の基板と、前記一対の基板間に挟持された液晶層とを有する液晶表示パネルを備え、前記液晶表示パネルは、各々が透過部と反射部とを有する複数のサブピクセルを有し、前記複数のサブピクセルの各々のサブピクセルは、前記一対の基板のうち一方の基板上に形成された対向電極と、前記一方の基板上に形成された画素電極とを有し、前記対向電極と前記画素電極とによって電界を発生させて前記液晶層の液晶を駆動する半透過型液晶表示装置であって、前記反射部の前記対向電極と前記画素電極は、絶縁膜を介して積層されており、前記透過部の前記対向電極と前記画素電極は、平面方向において対向している。【選択図】        図１
2008185630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板と、前記一対の基板間に挟持された液晶層とを有する液晶表示パネルを備え、
前記液晶表示パネルは、各々が透過部と反射部とを有する複数のサブピクセルを有し、
前記複数のサブピクセルの各々のサブピクセルは、前記一対の基板のうち一方の基板上に形成された対向電極と、前記一方の基板上に形成された画素電極とを有し、
前記対向電極と前記画素電極とによって電界を発生させて前記液晶層の液晶を駆動する半透過型液晶表示装置であって、
前記反射部の前記対向電極と前記画素電極は、絶縁膜を介して積層されており、
前記透過部の前記対向電極と前記画素電極は、平面方向において対向していることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項２】
前記透過部の前記対向電極と前記画素電極は、同層に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項３】
前記透過部には、前記絶縁膜が設けられていないことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項４】
前記反射部の前記対向電極は、面状の電極であり、
前記透過部の前記対向電極は、複数の線状部分を有する電極であり、
前記反射部の前記画素電極と前記透過部の前記画素電極は、複数の線状部分を有する電極であり、
前記反射部の前記画素電極は、前記反射部の前記対向電極よりも上層に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項５】
前記反射部の前記対向電極上には反射電極が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項６】
前記反射部の前記画素電極は、面状の電極であり、
前記透過部の前記画素電極は、複数の線状部分を有する電極であり、
前記反射部の前記対向電極と前記透過部の前記対向電極は、複数の線状部分を有する電極であり、
前記反射部の前記対向電極は、前記反射部の前記画素電極よりも上層に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項７】
前記反射部の前記画素電極上には反射電極が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項８】
前記透過部における前記画素電極の線状部分と前記対向電極の線状部分は、互いに隣り合って配置されていることを特徴とする請求項４又は請求項６に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項９】
前記一対の基板のうち他方の基板の前記反射部には、位相差板と段差形成層とが設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のうち何れか１項に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項１０】
前記一対の基板のうち他方の基板の前記反射部には、段差形成層が設けられていないことを特徴とする請求項１乃至請求項８のうち何れか１項に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項１１】
前記絶縁膜は、有機絶縁膜であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のうち何れか１項に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項１２】
前記絶縁膜は、無機絶縁膜であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のうち何れか１項に記載の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関し、特に、ＩＰＳ（Ｉn Ｐlane Ｓwitching）方式の半透過型液晶表示装置に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
１サブピクセル内に、透過部と反射部とを有する半透過型液晶表示装置が携帯機器用のディスプレイとして使用されている。
一方、液晶表示装置として、ＩＰＳ方式の液晶表示装置が知られており、このＩＰＳ方式の液晶表示装置では、画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＴ）とを同じ基板上に形成し、その間に電界を印加させ液晶を基板平面内で回転させることにより、明暗のコントロールを行っている。そのため、斜めから画面を見た際に表示像の濃淡が反転しないという特徴を有する。この特徴を活かすために、ＩＰＳ方式の液晶表示装置を用いて、半透過型液晶表示装置を構成することが、例えば下記の特許文献１、２及び３等で提案されている。
ＩＰＳ方式により半透過型液晶表示装置を構成する方法として、特許文献１では、透過領域及び反射領域に１／２波長板を設け、透過領域を横電界駆動とし、反射領域を縦電界駆動としている。一方、特許文献２では、反射領域のみ１／２波長板を設け、透過領域及び反射領域を共に横電界駆動している。
【０００３】
なお、本発明に関連する先行技術文献としては、以下のものがある。
【特許文献１】特開２００３−３４４８３７号公報
【特許文献２】特開２００５−３３８２５６号公報
【特許文献３】特願２００５−３３１２２７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一般的に半透過型液晶表示パネルは、１つのサブピクセル内（同一画素内）に透過部と反射部とを備えている。透過部は、観察面とは反対側に配置される光源から発せられた光を観察面側に透過させることにより透過表示が可能となり、反射部は、観察面側から入射する外光が液晶パネルの内部、若しくは外部に設置される反射板に反射されて再び観察面側に出射されることで反射表示を可能にしている。その結果、透過，反射の両方の表示が可能となる。
ＩＰＳ方式の半透過型液晶表示パネルも同様の構造である。透過部は少なくとも液晶層の外側に配置される一対の偏光板と液晶の組み合わせで構成され、液晶層の位相差を電界で変化させて光の透過量を制御している。液晶層のリタデーション（Δｎ・ｄ；液晶の屈折率異方性と液晶層厚との積）は、２分の１波長板に相当する２８０ｎｍ前後（２００〜４００ｎｍ）に設定するのが一般的である。また、偏光板と液晶との間に位相差板を設けても良い。
一方、反射部は、少なくとも液晶層の外側の観察面側に配置される偏光板と、偏光板と反射板との間に位相差板と液晶を配置した組合せで構成される。位相差板と液晶の配置順序はどちらでも良いが、偏光板側に近い方のリタデーションは２分の１波長板に相当する２８０ｎｍ前後、反射板に近い方のリタデーションは４分の１波長板に相当する１４０ｎｍ前後に設定するのが一般的である。
【０００５】
半透過型液晶表示パネルでは、透過部と反射部とで光路長を概略一致させるため、透過部の液晶層厚に対し、反射部の液晶層厚を約半分にするのが一般的である。透過部は液晶層を一度しか光が通過しないのに対し、反射部は往復２回光が通過する（光路長が液晶層厚の約２倍になる）ためである。このため、反射部には段差形成層を設けて液晶層厚を調整する必要がある。後述するＢタイプも同様に反射部に段差形成層を設けている。
ＩＰＳ方式は２つの方式に大別することができる。１つは、画素電極と対向電極を共に櫛歯状にし、それを交互に配置する構造（以下、タイプＡと言う）である。この場合、画素電極と対向電極は同層であっても良いし、層間絶縁膜を介して異層にあってもよい。もう１つは、基板の画素全域に形成される対向電極と、対向電極上に層間絶縁膜を介して形成される櫛歯状の画素電極が配置される構造（以下、タイプＢと言う）である。後者のタイプＢでは液晶の駆動電圧が液晶層厚により変化しにくいという特徴をもっているため、段差構造が必要な半透過型液晶表示パネルにＩＰＳ方式を適用する場合はタイプＢを採用することが望ましい。
【０００６】
しかしながら、タイプＢは、画素電極と対向電極との間に層間絶縁膜を挟む構造のため、長時間駆動を続けると層間絶縁膜に電荷が蓄積してしまう問題がある。蓄積した電荷により発生する電界は、液晶分子に影響を及ぼすため、液晶分子が受ける電界は所望の電界よりも強くなったり弱くなったりし、それが透過率，反射率の変化となって現れてしまう。これは一般的に残像や焼付けと呼ばれており、液晶ディスプレイにはあってはならない表示不良であり、表示品質の劣化をもたらす要因である。このような問題は、層間絶縁膜が有機絶縁膜でも無機絶縁膜でもどちらでも起こりうるが、特に有機絶縁膜の場合にはこの問題が大きい。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、ＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置において、表示品質を向上させることが可能な技術を提供することにある。
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
残像は表示のコントラスト比が高いほど見えやすいため、半透過型液晶パネルでは透過部で残像が見え、反射では残像は見えない。これは、一般的に透過部はコントラスト比が２００：１以上と高く、一方反射部はコントラスト比が５０：１以下と低いためである。従って、半透過型液晶表示パネルの残像は透過部のみ対策すればよいことになる。例えば以下のようにする。
（１）一対の基板と、前記一対の基板間に挟持された液晶層とを有する液晶表示パネルを備え、前記液晶表示パネルは、各々が透過部と反射部とを有する複数のサブピクセルを有し、前記複数のサブピクセルの各々のサブピクセルは、前記一対の基板のうち一方の基板上に形成された対向電極と、前記一方の基板上に形成された画素電極とを有し、前記対向電極と前記画素電極とによって電界を発生させて前記液晶層の液晶を駆動する半透過型液晶表示装置であって、前記反射部の前記対向電極と前記画素電極は、絶縁膜を介して積層されており、前記透過部の前記対向電極と前記画素電極は、平面方向において対向している。
（２）前記（１）において、前記透過部の前記対向電極と前記画素電極は、同層に形成されている。
（３）前記（１）又は（２）において、前記透過部には、前記絶縁膜が設けられていない。
（４）前記（１）乃至（３）の何れかにおいて、前記反射部の前記対向電極は、面状の電極であり、前記透過部の前記画素電極は、複数の線状部分を有する電極であり、前記反射部の前記画素電極と前記透過部の前記画素電極は、複数の線状部分を有する電極であり、前記反射部の前記画素電極は、前記反射部の前記対向電極よりも上層に形成されている。
（５）前記（４）において、前記反射部の前記対向電極上には反射電極が設けられている。
（６）前記（１）乃至（３）の何れかにおいて、前記反射部の前記画素電極は、面状の電極であり、前記透過部の前記反射電極は、複数の線状部分を有する電極であり、前記反射部の前記対向電極と前記透過部の前記対向電極は、複数の線状部分を有する電極であり、前記反射部の前記対向電極は、前記反射部の前記画素電極よりも上層に形成されている。
（７）前記（６）において、前記反射部の前記画素電極上には反射電極が設けられている。
（８）前記（４）又は（６）において、前記透過部における前記画素電極の線状部分と前記対向電極の線状部分は、互いに隣り合って配置されている。
（９）前記（１）乃至（８）の何れかにおいて、前記一対の基板のうち他方の基板の前記反射部には、位相差板と段差形成層とが設けられている。
（１０）前記（１）乃至（８）の何れかにおいて、前記一対の基板のうち他方の基板の前記反射部には、段差形成層が設けられていない。
（１１）前記（１）乃至（１０）の何れかにおいて、前記絶縁膜は、有機絶縁膜である。
（１２）前記（１）乃至（１０）の何れかにおいて、前記絶縁膜は、無機絶縁膜である。
【発明の効果】
【０００８】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
本発明によれば、ＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置において、表示品質を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。なお、発明の実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
［実施例１］
図１は、本発明の実施例１であるＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置において、１サブピクセルとそれに隣接する２つのサブピクセルの一部のＴＦＴ基板側の電極構造を示す平面図、
図２は、図１のＴＦＴ基板にＣＦ基板を重ね合わせた状態を示す平面図、
図３は、図２のＡ−Ａ’線に沿った断面構造を示す断面図、
図４は、図２のＢ−Ｂ’線に沿った断面構造を示す断面図、
図５は、図２のＣ−Ｃ’線に沿った断面構造を示す断面図、
図６は、本発明の実施例１において、対向電極（ＣＯＭ）と絶縁膜（ＰＡＳ３）との関係を示す平面図である。
なお、図２において、３０は透過型液晶表示パネルを構成する透過部、３１は反射型液晶表示パネルを構成する反射部である。また、図３は透過部３０及び反射部３１の断面構造、図４は透過部３０の断面構造、図５は反射部３１の断面構造を示す。
【００１０】
本実施例１のＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置は、液晶表示パネル４０（図３乃至図５参照）を備えている。液晶表示パネル４０は、図３乃至図５に示すように、一対のガラス基板（ＳＵＢ１，ＳＵＢ２）の間に、多数の液晶分子からなる液晶層（ＬＣ）を挟持した構成になっており、ガラス基板（ＳＵＢ２）の主表面側が観察側となっている。また、液晶表示パネル４０は、各々が透過部３０と反射部３１とを有する複数のサブピクセルを有しており、この複数のサブピクセルの各々は、画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＯＭ；共通電極ともいう）とを有している。また、液晶表示パネル４０は、平面的に見た時、Ｘ方向に沿って延在する走査線（ＧＬ）と、同一平面内においてＸ方向と直交するＹ方向に沿って延在する映像線（ＤＬ）とを有している。走査線（ＧＬ）は、Ｙ方向に所定の間隔を置いて複数本配置され、映像線（ＤＬ）は、Ｘ方向に所定の間隔を置いて複数本配置されている。
なお、複数のサブピクセルはＸ方向及びＹ方向においてマトリクス状に配置されており、Ｘ方向に沿って配置された複数のサブピクセルで１表示ラインが構成され、この１表示ラインはＹ方向に複数設けられている。
【００１１】
図３乃至図５に示すように、ガラス基板（ＳＵＢ２；ＣＦ基板，カラーフィルタ基板とも言う）の液晶層側には、ガラス基板（ＳＵＢ２）から液晶層（ＬＣ）に向かって順に、遮光膜（ＢＭ）及び赤・緑・青のカラーフィルタ（ＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢ）、保護膜（ＯＣ）、光の偏光状態を変化させる位相差板（位相差層）（１／２波長板）（ＲＥＴ）、段差形成層（ＭＲ）、配向膜（ＡＬ２）が形成されている。ガラス基板（ＳＵＢ２）の液晶層側に対して反対側の外側には、偏光板（ＰＯＬ２）が配置されている。
ガラス基板（ＳＵＢ１；ＴＦＴ基板とも言う）の液晶層側には、ガラス基板（ＳＵＢ１）から液晶層（ＬＣ）に向かって順に、走査線（ＧＬ；ゲート線とも言う）、ゲート絶縁膜（ＧＩ）、映像線（ＤＬ；ソース線又はドレイン線とも言う）、絶縁膜（ＰＡＳ１）、絶縁膜（ＰＡＳ２）、対向電極（ＣＯＭ；共通電極とも言う）及び反射電極（ＲＡＬ）、絶縁膜（ＰＡＳ３）、画素電極（ＰＩＸ）、配向膜（ＡＬ１）が形成されている。ガラス基板（ＳＵＢ１）の液晶側に対して反対側の外側には、偏光板（ＰＯＬ１）が配置されている。
反射部３１の対向電極（ＣＯＭ）上には、反射電極（ＲＡＬ）が形成されている。反射電極（ＲＡＬ）は、例えばアルミニウム（Ａｌ）の金属膜、或いは下層のモリブデン（Ｍｏ）と、上層のアルミニウム（Ａｌ）との２層構造であってもよい。
位相差板（ＲＥＴ）及び段差形成層（ＭＲ）は、反射部３１に対応して設けられている。段差形成層（ＭＲ）は、反射部（３１）における光の光路長が、λ／４波長板相当の光路長となるように、反射部３１の液晶層（ＬＣ）のセルギャップ長（ｄ）を調整するためのものである。位相差板（ＲＥＴ）は、透過部３０と反射部３１とで明暗が逆転するのを防止するためのものであり、本実施例１では例えば１／２波長板で構成されている。
【００１２】
画素電極（ＰＩＸ）は、図１及び図２に示すように、透過部３０と反射部３１との境界部に配置された連結部分２３と、透過部３０に配置され、かつ各々の一端側が連結部分２３と連なる複数の線状部分２１と、反射部３１に配置され、かつ各々の一端側が連結部分２３と連なる複数の線状部分２２とを有する構造になっている。連結部分２３は、走査線（ＧＬ）の延在方向（Ｘ方向）に沿って延在している。複数の線状部分２１は、連結部分２３から映像線（ＤＬ）の延在方向（Ｙ方向）に沿って透過部３０側に引き出され、かつ走査線（ＧＬ）の延在方向に沿って所定の間隔を置いて配置されている。複数の線状部分２２は、連結部分２３から映像線（ＤＬ）の延在方向（Ｙ方向）に沿って反射部３１側に引き出され、かつ走査線（ＧＬ）の延在方向（Ｘ方向）に沿って所定の間隔を置いて配置されている。即ち、本実施例の画素電極（ＰＩＸ）は、連結部分２３に複数の線状部分（２１，２２）が連なる櫛歯電極構造になっている。
なお、本実施例では、線状部分（２１，２２）を画素電極（ＰＩＸ）の一部分として説明しているが、線状部分（２１，２２）を画素電極と呼ぶこともある。
【００１３】
対向電極（ＣＯＭ）は、例えば１表示ライン毎に分割して形成されており、図６に示すように、反射部３１に配置された面状部分２５と、透過部３０に配置された複数の線状部分２６と、複数の線状部分２６の各々の一端側に連なる連結部分２７とを有する構造になっている。面状部分２５は、反射部３１の全域を覆うようにして形成されている。複数の線状部分２６は、映像線（ＤＬ）の延在方向（Ｙ方向）に沿って延在し、走査線（ＧＬ）の延在方向（Ｘ方向）に沿って所定の間隔を置いて配置されている。複数の線状部分２６は、他端側が面状部分２５と連なる線状部分２６ａと他端側が面状部分２５から分離された線状部分２６ｂとを含み、これらの線状部分２６ａ，２６ｂは走査線（ＧＬ）が延在する方向に沿って交互に配置されている。このような構造の対向電極（ＣＯＭ）は、透過部２１に対応する部分にスリットを設けることによって形成される。
但し、これはあくまで一例であり、透過部３０の対向電極（ＣＯＭ）は、画素電極ＰＩＸ（２１）及びその周辺部が除去された形状（線状部分２６を有する形状）であればどのような形状であってもよい。例えば、隣り合う２つの線状部分２６ｂの間に２本以上の線状部分２６ａを有する構造や、線状部分２６ａを面状部分２５につなげて全て線状部分２６ｂのようにした形状（さらに２７を除去した形状）でも良い。
なお、本実施例では、線状部分２６を対向電極（ＣＯＭ）の一部分として説明しているが、線状部分２６を対向電極と呼ぶこともある。
【００１４】
図３及び図５に示すように、反射部３１では、絶縁膜（ＰＡＳ３）が形成されており、ガラス基板（ＳＵＢ１）側において対向電極（ＣＯＭ）と画素電極（ＰＩＸ）とが絶縁膜（ＰＡＳ３）を介して積層されている。本実施例では、画素電極（ＰＩＸ）が対向電極（ＣＯＭ）よりも上層に形成されている。
一方、透過部３０では、図３及び図４に示すように、絶縁膜（ＰＡＳ３）が除去されており、対向電極（ＣＯＭ）と画素電極（ＰＩＸ）とが平面方向において対向して配置、換言すれば対向電極（ＣＯＭ）と画素電極（ＰＩＸ）とが同層に形成されている。本実施例では、図１及び図４に示すように、対向電極（ＣＯＭ）の線状部分２６と画素電極（ＰＩＸ）の線状部分（２１）とが走査線（ＧＬ）の延在方向（Ｘ方向）に沿って交互に配置、換言すれば互いに隣り合って配置されている。
即ち、反射部３１の対向電極（ＣＯＭ）と画素電極（ＰＩＸ）は、絶縁膜（ＰＡＳ３）を介して積層されており、透過部３０の対向電極（ＣＯＭ）と画素電極（ＰＩＸ）は、平面方向において対向して配置されている。このような構造は、透過部３０において絶縁膜（ＰＡＳ３）を選択的に除去、即ち絶縁膜（ＰＡＳ３）を選択的に設けないようにすることで得られる。
【００１５】
反射部３１では、画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＯＭ）とが絶縁膜（ＰＡＳ３）を介して重畳されており、これによって保持容量を形成している。画素電極（ＰＩＸ）及び対向電極（ＣＯＭ）は、例えばＩＴＯ（Ｉndium Ｔin Ｏxide）等の透明導電膜で形成されている。
本実施例のＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置では、反射部３１の画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＯＭ）とが絶縁膜（ＰＡＳ３）を介して積層され、透過部３０の画素電極と対向電極とが平面方向において対向しており、画素電極と対向電極との間に形成されるアーチ状の電気力線が液晶層（ＬＣ）を貫くように分布することにより液晶層（ＬＣ）の液晶を配向変化させる。
サブピクセルのピッチ（画素ピッチ，映像線（ＤＬ）のピッチ）は５１μｍであり、透過部３０の画素電極（ＰＩＸ）（線状部分２１）は２本で、透過部３０の対向電極（ＣＯＭ）（線状部分２２）は画素端の２本を含めると計３本である。反射部３１の画素電極（ＰＩＸ）（線状部分２６）は６本である。
反射部３１のセルギャップ長は、透過部３０のセルギャップ長の約半分に設定している。これは、反射部３１では往復２回光が通過するため、透過部３０と反射部３１とで光路長をおおよそ一致させるためである。透過部３０は液晶層（ＬＣ）の複屈折性を利用して光の明暗を表示するのに対して、反射部３１は液晶層（ＬＣ）の内部に配置された位相差板（ＲＥＴ）と液晶層（ＬＣ）の複屈折性を利用して光の明暗を表示する。
なお、図１及び図６において、ＥＬは、絶縁膜（ＰＡＳ３）の終端部であり、ＣＨは絶縁膜（ＰＡＳ１，ＰＡＳ２）におけるコンタクトホールである。
【００１６】
ここで、ＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置の比較例について説明する。
図８は、比較例のＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置において、１サブピクセルとそれに隣接する２つのサブピクセルの一部のＴＦＴ基板側の電極構造を示す平面図、
図９は、図８のＴＦＴ基板にＣＦ基板を重ね合わせた状態を示す平面図、
図１０は、図９のＤ−Ｄ’線に沿った断面構造を示す断面図、
図１１は、図９のＥ−Ｅ’線に沿った断面構造を示す断面図、
図１２は、比較例の対向電極と絶縁膜との関係を示す平面図、
図１３は、図９のＦ−Ｆ’線に沿った断面構造を示す断面図、
図１４は、比較例のＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置において、透過部における問題点を説明するための模式図である。
なお、図９のＣ−Ｃ’線に沿った断面図は、図５と同様である。
ガラス基板（ＳＵＢ１）側には櫛歯状の画素電極（ＰＩＸ）と面状の対向電極（ＣＯＭ）とが絶縁膜（ＰＡＳ３）を介して積層されており、画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＯＭ）との間に形成されるアーチ状の電気力線が液晶層（ＬＣ）を貫くように分布することにより液晶層（ＬＣ）の液晶を配向変化させ、透過及び反射の表示が可能となる。
サブピクセルのピッチ（画素ピッチ，映像線（ＤＬ）のピッチ）は５１μｍであり、透過部３０の画素電極（ＰＩＸ）（線状部分２１）は５本で、画素電極（ＰＩＸ）（線状部分２１）の電極ピッチは８．５μｍである。反射部３１の画素電極（ＰＩＸ）（線状部分２２）は透過部３０と同じでもよいが、ここで紹介する比較例では画素電極（ＰＩＸ）（線状部分２２）の本数を６本にしている。
反射部３１のセルギャップ長は、透過部３０のセルギャップ長の約半分に設定している。これは、反射部３１では往復２回光が通過するため、透過部３０と反射部３１とで光路長をおおよそ一致させるためである。透過部３０は液晶層（ＬＣ）の複屈折性を利用して光の明暗を表示するのに対して、反射部３１は液晶層（ＬＣ）の内部に配置された位相差板（ＲＥＴ）と液晶層（ＬＣ）の複屈折性を利用して光の明暗を表示する。
なお、図８、図１２及び図１３において、ＣＨ３は対向電極（ＣＯＭ）に形成されたコンタクトホールである。
【００１７】
本従来例では、画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＯＭ）との間に絶縁膜（ＰＡＳ３）を挟む構造のため、長時間駆動を続けると、図１４に示すように絶縁膜（ＰＡＳ３）に電荷が蓄積してしまう問題がある。蓄積した電荷により発生する電界は液晶分子に影響を及ぼすため、液晶分子が受ける電界は所望の電界よりも強くなったり弱くなったりし、それが透過率、反射率の変化となって現れてしまう。これは一般に残像や焼付けと呼ばれており、液晶ディスプレイにはあってはならない表示不良であり、表示品質の劣化をもたらす要因である。このような問題は、層間絶縁膜が有機絶縁膜でも無機絶縁膜でもどちらでも起こりうるが、特に有機絶縁膜の場合にはこの問題が大きい。
更に説明すると、比較例のＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置では、透過部３０，反射部３１ともに全面に配置された対向電極（ＣＯＭ）に絶縁膜（ＰＡＳ３）を介して櫛歯状の画素電極（ＰＩＸ）が配置されている。点灯状態では絶縁膜（ＰＡＳ３）を電気力線が突き抜けるため、絶縁膜（ＰＡＳ３）は配向分極による電荷の局在化によりＤＣ電圧成分が残留してしまうという問題がある。このＤＣ電圧成分は駆動電圧に重畳されるため、駆動電圧の実効値が上昇し、局所的に輝度が上昇してしまうという問題を生じる。例えば、白画像を長時間表示させた後に中間調表示させると、白画像の部分が残像として残ってしまう。
しかしながら、残像は表示のコントラスト比が高いほど見えやすいため、半透過型液晶パネルでは透過部で残像が見え、反射部では残像は見えない。これは、一般的に透過部はコントラスト比が２００：１以上と高く、一方反射部はコントラスト比が５０：１以下と低いためである。従って、半透過型液晶表示パネルの残像は透過部のみ対策すればよいことになる。
そこで、本実施例１の１サブピクセルでは、図１乃至図５に示すように、反射部３１は、絶縁膜（ＰＡＳ３）を介して対向電極と画素電極（ＰＩＸ）とが積層された構造（タイプＢ）とし、透過部３０は、対向電極（ＣＯＭ）と画素電極（ＰＩＸ）が平面方向において対向して配置（平面方向において同層に配置）された構造（タイプＡ）とした。
このような構造とすることにより、透過部３０では、絶縁膜（ＰＡＳ３）などを層間に挟まないため、「長時間駆動を続けた際に絶縁膜（ＰＡＳ３）に電荷が蓄積してしまい、残像が発生する」という問題がない。また、透過部３０は、液晶層厚が広い（大きい）ため、反射部３１のように、絶縁膜（ＰＡＳ３）を介して対向電極（ＣＯＭ）と画素電極（ＰＩＸ）とが積層された構造（タイプＢ）でなくても高透過率を維持できる。
一方、反射部３１は液晶層厚が狭い（小さい）ため、高反射率を得るためには、絶縁膜（ＰＡＳ３）を介して対向電極と画素電極（ＰＩＸ）とが積層された構造（タイプＢ）とする必要があるが、本実施例の１サブピクセルの反射部３１は、従来のタイプＢと同様のため、高反射率の反射表示が得られる。
この結果、ＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置において、表示品質を向上させることが可能となる。
本実施例１において、絶縁膜（ＰＡＳ３）は有機絶縁膜でも無機絶縁膜でもどちらでも良い。比較例では有機の方が残像の問題が大きいので、絶縁膜（ＰＡＳ３）が有機の場合の方が絶縁膜（ＰＡＳ３）の除去による残像抑制の効果が大きい。
なお、実施例１では、対向電極（ＣＯＭ）と絶縁膜（ＰＡＳ３）とのパターニングが必要になるが、比較例でもコンタクトホールを形成するときに対向電極（ＣＯＭ）や絶縁膜（ＰＡＳ３）をパターニングしているので、比較例と比べてもマスクを変更するだけで製造プロセスを増やすことなく実施例１の構造をとることができる。
【００１８】
［実施例２］
図７は、本発明の実施例２であるＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。図７は、実施例１の図３に対応するものである。
本実施例２と実施例１との違いは、段差形成層（ＭＲ）の有無であり、本実施例２では、ガラス基板（ＳＵＢ２）側に段差形成層（ＭＲ）を形成していない。段差形成層（ＭＲ）は、透過部３０と反射部３１との間に段差を設けることにより透過部３０と反射部３１の液晶層（ＬＣ）の光路長を概略一致させるためのものである。
しかしながら、本発明の構造では、透過部３０の絶縁膜（ＰＡＳ３）を除去しているため、透過部３０と反射部３１との間に段差ができている。従って、ガラス基板（ＳＵＢ２）側の反射部３１に段差形成層（ＭＲ）を設けなくとも透過部３０と反射部３１との液晶層（ＬＣ）の光路長を概略一致させることができる。この構造によれば、ガラス基板（ＳＵＢ２）側の段差形成層（ＭＲ）を形成しなくて済むため、製造プロセスを簡略化することができる。
【００１９】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
例えば、前述の実施例１及び２では、反射部３１の構造として、ＴＦＴ基板（ＳＵＢ１）側において対向電極（ＣＯＭ）よりも上層に画素電極（ＰＩＸ）が配置された構造について説明したが、本発明は、反射部３１の構造として、ＴＦＴ基板（ＳＵＢ１）側において画素電極（ＰＩＸ）よりも上層に対向電極（ＣＯＭ）が配置された構造においても適用することができる。
この場合、対向電極（ＣＯＭ）は、例えば実施例１の画素電極（ＰＩＸ）のように、透過部３０及び反射部３１において複数の線状部分を有する形状で形成する。
一方、画素電極（ＰＩＸ）は、例えば実施例１の対向電極（ＣＯＭ）のように、反射部３１に配置された面状部分と、透過部３０に配置された複数の線状部分とを有する形状で形成される。反射部３１の画素電極（ＰＩＸ）上には反射電極（ＲＡＬ）が配置される。
また、実施例１，２において、１サブピクセル内の画素電極（ＰＩＸ），対向電極（ＣＯＭ）の線状部分の本数は、それぞれ１本でも２本以上でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例１である半透過型液晶表示装置において、１サブピクセルとそれに隣接する２つのサブピクセルの一部のＴＦＴ基板側の電極構造を示す平面図である。
【図２】図１のＴＦＴ基板にＣＦ基板を重ね合わせた状態を示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ’線に沿った断面構造を示す断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ’線に沿った断面構造を示す断面図である。
【図５】図２のＣ−Ｃ’線に沿った断面構造を示す断面図である。
【図６】実施例１の対向電極と絶縁膜との関係を示す平面図である。
【図７】本発明の実施例２であるＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図８】比較例のＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置において、１サブピクセルとそれに隣接する２つのサブピクセルの一部のＴＦＴ基板側の電極構造を示す平面図である。
【図９】図８のＴＦＴ基板にＣＦ基板を重ね合わせた状態を示す平面図である。
【図１０】図９のＤ−Ｄ’線に沿った断面構造を示す断面図である。
【図１１】図９のＥ−Ｅ’線に沿った断面構造を示す断面図である。
【図１２】比較例の対向電極と絶縁膜との関係を示す平面図である。
【図１３】図９のＦ−Ｆ’線に沿った断面構造を示す断面図である。
【図１４】比較例のＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置において、透過部における問題点を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００２１】
２１，２２，２６  線状部分
２３，２７  連結部分
２５  面状部分
３０  透過部
３１  反射部
ＡＬ１，ＡＬ２  配向膜
ＢＭ  遮光膜（ブラックマトリクス）
ＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢ  カラーフィルタ
ＣＨ  コンタクトホール
ＣＯＭ  対向電極（共通電極）
ＤＬ  映像線（ドレイン線又はソース線）
ＥＬ  絶縁膜の終端部（周縁）
ＧＩ  ゲート絶縁膜
ＧＬ  走査線（ゲート線）
ＬＣ  液晶層
ＭＲ  段差形成層
ＯＣ  保護膜
ＰＡＳ１，ＰＡＳ２，ＰＡＳ３  絶縁膜
ＰＩＸ  画素電極
ＰＯＬ１，ＰＯＬ２  偏光板
ＲＡＬ  反射電極
ＲＥＴ  位相差板
ＳＵＢ１，ＳＵＢ２  ガラス基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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