(57)【要約】【課題】透過領域および反射領域のいずれについても良好な表示品質が得られる液晶表示装置を提供することである。【解決手段】液晶表示装置５０は一対の基板１１０，２１０間に液晶が挟持され複数の画素６０を有する。一対の基板１１０，２１０のうちの一方の基板１１０は、透過領域６２に設けられた透過表示用画素電極１８２および透過表示用共通電極１７８と、反射領域６４に設けられた反射表示用画素電極１９０と、透過表示用スイッチング素子１３２および反射表示用スイッチング素子１３８と、を備える。一対の基板１１０，２１０のうちの他方の基板２１０は、反射領域６４に設けられた反射表示用共通電極２２２を備える。各画素６０は透過表示用画素電極１８２と反射表示用画素電極１９０とが分離して構成されている。【選択図】図３
2008310180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板間に液晶が挟持され複数の画素を有する液晶表示装置であって、
前記一対の基板のうちの一方の基板は、
透過領域に設けられた透過表示用画素電極および透過表示用共通電極と、
反射領域に設けられた反射表示用画素電極と、
透過表示用スイッチング素子および反射表示用スイッチング素子と、
を備え、
前記一対の基板のうちの他方の基板は、
前記反射領域に設けられた反射表示用共通電極を備え、
各画素は前記透過表示用画素電極と前記反射表示用画素電極とが分離して構成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
一対の基板間に液晶が挟持され複数の画素を有する液晶表示装置であって、
前記一対の基板のうちの一方の基板は、
透過領域に設けられた透過表示用画素電極および透過表示用共通電極と、
反射領域に設けられた反射表示用画素電極と、
透過表示用スイッチング素子および反射表示用スイッチング素子と、
を備え、
前記一対の基板のうちの他方の基板は、
前記反射領域に設けられた反射表示用共通電極を備え、
各画素は前記透過表示用画素電極と前記反射表示用画素電極のいずれか一方を含んで構成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液晶表示装置であって、
前記透過表示用スイッチング素子と前記反射表示用スイッチング素子とは制御電極が別々の制御信号配線に電気的に接続されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液晶表示装置であって、
前記透過表示用スイッチング素子と前記反射表示用スイッチング素子とは別々の表示データ配線に電気的に接続されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の液晶表示装置であって、
前記透過領域と前記反射領域とのうちで前記透過領域のみがカラーフィルタを含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の液晶表示装置であって、
前記透過表示用画素電極と前記透過表示用共通電極とは絶縁層を介して積層されて透過表示用保持容量素子を構成していることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置に係り、特に透過領域および反射領域を有する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半透過型の液晶表示装置として、液晶を挟持する一対の基板のそれぞれに電極が設けられ当該電極間の電界によって液晶を駆動する方式、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。透過領域と反射領域とでセルギャップ（液晶層の厚さ）が同じ場合、液晶層における光路は反射領域では透過領域の２倍になる。この場合、例えば透過領域では１／２波長（２分の１波長）光変調を用いるとともに反射領域では１／４波長（４分の１波長）光変調を用いる必要があり、例えば透過領域と反射領域とでセルギャップを異ならせることで対応している。
【０００３】
なお、特許文献１，２には、透過領域および反射領域の両方を縦電界駆動方式で構成した半透過型液晶表示装置が記載されている。当該液晶表示装置では、透過領域および反射領域が１つの画素電極を共有し、当該画素電極に１つのスイッチング素子が接続されている。
【０００４】
ところで、高視野角、高コントラスト、高速応答の透過表示で知られる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表示品質が期待できる。横電界方式では、画素電極と共通電極とを同じ基板に設け両電極間に生じる電界によって液晶分子を回転させることによって配向状態を制御する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２７０６２７号公報
【特許文献２】特開２００４−１９８９２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、透過領域および反射領域の両方をＦＦＳ方式で構成した半透過型では、反射領域でのコントラストが不十分になる場合がある。また、ＦＦＳ方式の半透過型で上記のようにセルギャップを調整した場合、透過領域がノーマリブラック（Normally  Black）となり、反射領域がノーマリホワイト（Normally  White）となってしまう。
【０００７】
ここで、反射領域を、画素電極と共通電極とが液晶層の両側の基板にそれぞれ設けられた方式、例えばＥＣＢ（Electrically  Controlled  Birefringence）方式で構成することが考えられる。ＥＣＢ方式は反射型液晶表示装置においてコントラストが良好であるため、ＦＦＳ方式による反射領域に比べてコントラストを改善しうる。
【０００８】
ところが上記と同様に、ＦＦＳ方式の透過領域はノーマリブラックとなり、ＥＣＢ方式の反射領域はノーマリホワイトとなってしまい、表示品質上、好ましくない。
【０００９】
また、例えば特許文献１，２に記載された液晶表示装置のように透過領域と反射領域とで画素電極に印加される電圧が同じになる構成を、上記のＦＦＳ方式の透過領域とＥＣＢ方式の反射領域とによる液晶表示装置に適用すると、表示品質上、好ましくない場合がある。この点を図１１を参照して説明する。
【００１０】
図１１にＦＦＳ方式およびＥＣＢ方式について透過率の電圧依存性の一例を示す。図１１において、横軸の電圧は画素電極と共通電極との間の電圧を示している。また、図１１ではＦＦＳ方式をノーマリブラックとして、ＥＣＢ方式をノーマリホワイトとして図示している。
【００１１】
図１１によれば、透過領域と反射領域とで同じ電圧を印加すると、透過率（換言すれば輝度）が異なってしまう。一般に、透過率が最も低い表示（暗表示）と透過率が最も高い表示（明表示）との間の中間調表示では、透過率の差は視認されやすい。つまり、表示品質上、好ましくない。
【００１２】
逆に、同じ透過率を得ようとすると、両方式で印加電圧が異なることが図１１から分かる。この場合、透過領域と反射領域とで画素電極を共有する上記構成（特許文献１，２参照）では、例えば透過領域と反射領域とのそれぞれで共通電極への印加電圧を調整することが考えられる。しかし、一般に共通電極は複数の画素が共有するので、上記構成において全ての画素において良好な表示品質を得るのは難しいと考えられる。
【００１３】
本発明の目的は、透過領域および反射領域のいずれについても良好な表示品質が得られ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】
【００１４】
本発明に係る液晶表示装置は、一対の基板間に液晶が挟持され複数の画素を有する液晶表示装置であって、前記一対の基板のうちの一方の基板は、透過領域に設けられた透過表示用画素電極および透過表示用共通電極と、反射領域に設けられた反射表示用画素電極と、透過表示用スイッチング素子および反射表示用スイッチング素子と、を備え、前記一対の基板のうちの他方の基板は、前記反射領域に設けられた反射表示用共通電極を備え、各画素は前記透過表示用画素電極と前記反射表示用画素電極とが分離して構成されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る他の液晶表示装置は、一対の基板間に液晶が挟持され複数の画素を有する液晶表示装置であって、前記一対の基板のうちの一方の基板は、透過領域に設けられた透過表示用画素電極および透過表示用共通電極と、反射領域に設けられた反射表示用画素電極と、透過表示用スイッチング素子および反射表示用スイッチング素子と、を備え、前記一対の基板のうちの他方の基板は、前記反射領域に設けられた反射表示用共通電極を備え、各画素は前記透過表示用画素電極と前記反射表示用画素電極のいずれか一方を含んで構成されていることを特徴とする。
【００１６】
上記各構成によれば、透過領域による透過表示と反射領域による反射表示とを互いに独立に制御することができる。このため、透過領域および反射領域のいずれについても良好な表示品質を容易に得ることができる。
【００１７】
前記透過表示用スイッチング素子と前記反射表示用スイッチング素子とは制御電極が別々の制御信号配線に電気的に接続されていることが好ましい。
【００１８】
上記構成によれば、透過表示用スイッチング素子と反射表示用スイッチング素子とを互いに独立に制御可能である。このため、透過表示用画素電極と反射表示用画素電極とに互いに独立して電位を印加することができる。したがって、透過領域と反射領域とを互いに独立に駆動することができる。
【００１９】
前記透過表示用スイッチング素子と前記反射表示用スイッチング素子とは別々の表示データ配線に電気的に接続されていることが好ましい。
【００２０】
上記構成によれば、透過表示用画素電極と反射表示用画素電極とに互いに独立して電位を印加することができる。したがって、透過領域と反射領域とを互いに独立に駆動することができる。
【００２１】
前記透過領域と前記反射領域とのうちで前記透過領域のみがカラーフィルタを含むことが好ましい。上記構成によれば、反射領域はカラーフィルタを含まない。このため、反射領域ではカラーフィルタによる光吸収が生じないので、明るい（高輝度の）反射表示が得られる。また、反射領域では、一方および他方の基板に画素電極および共通電極がそれぞれ設けられた構成による優れた反射表示特性が発揮される。したがって、良好な表示品質が得られる。
【００２２】
前記透過表示用画素電極と前記透過表示用共通電極とは絶縁層を介して積層されて透過表示用保持容量素子を構成していることが好ましい。上記構成によれば、別個の保持容量素子を設けなくても安定的な駆動が可能である。このため、当該別個の保持容量素子の付加によって遮光面積が増加するのを抑制することができ、高い開口率が得られる。したがって、高輝度化が図られ、良好な表示品質が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態について詳細に説明する。
【００２４】
図１に実施の形態に係る液晶表示装置５０を説明する模式図を示す。液晶表示装置５０は例えば、素子基板１００と、素子基板１００に対向して配置された対向基板２００と、基板１００，２００間に挟持された液晶層３００と、バックライト装置７２と、駆動回路７４とを含んで構成される。液晶表示装置５０は半透過型であり、バックライト装置７２からの出射光（バックライト光）を利用して透過表示光９２を形成可能であるとともに外光を反射して反射表示光９４を形成可能である。なお、図１では両表示光９２，９４を模式的に図示している。
【００２５】
図１では、バックライト装置７２が素子基板１００側に配置され、表示光９２，９４を基板２００側から取り出す構成を例示している。図１ではバックライト装置７２と素子基板１００とを離して図示しているが、これらを密着させることも可能である。
【００２６】
駆動回路７４は、基板１００，２００中の各種要素に信号、電位等を供給する回路をまとめて模式的に図示している。駆動回路７４は、図１の例示では素子基板１００に接続されているが、対向基板２００または両基板１００，２００に接続することも可能である。また、駆動回路７４の一部を基板１００，２００の一方または両方に設けることも可能である。
【００２７】
図２に液晶表示装置５０の画素６０を説明する平面図を示す。図２には赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の画素６０が行方向に配列された構成を例示している。図２に例示の構成では、各画素６０が透過表示光９２を形成する透過領域６２と反射表示光９４を形成する反射領域６４とを有し、同じ画素６０に設けられた透過領域６２および反射領域６４は同じ表示色（色相）で点灯する。
【００２８】
なお、以下の説明では必要に応じて、符号“６２”，“６４”の末尾に表示色を示すアルファベットを付す表記方法を用いることにする。例えば赤色（Ｒ）を表示する透過領域６２の符号を“６２Ｒ”と表記する。また、例えば「赤色を表示する透過領域」を「赤色の透過領域」のように表現し、同等に「赤色を表示する画素」を「赤色の画素」のように表現する。
【００２９】
図２に例示において、隣接する赤色、緑色および青色の画素６０によってカラー表示のための１単位８０が構成される。なお、カラー表示のための１単位８０を「画素」と呼ぶ場合があり、この場合、画素６０に相当する構成は「サブ画素」等と呼ばれる。なお、画素６０の色および数は上記例示に限られるものではない。また、画素６０の配列はデルタ型、マトリクス型等、種々に採用可能である。
【００３０】
図３に透過領域６２および反射領域６４の構成例を説明する断面図を示し、当該構成例の等価回路図を図４に示す。ここでは、透過領域６２がＦＦＳ方式で構成され、反射領域６４がＥＣＢ方式で構成される場合を例示する。
【００３１】
図３に例示するように、液晶表示装置５０は対向配置された一対の基板１１０，２１０を含み、当該一対の基板１１０，２１０の間に液晶層３００が挟持されている。基板１１０，２１０は例えばガラス板等の透明基板で構成可能である。基板１１０および基板２１０は以下に例示する種々の要素が設けられて上記の素子基板１００および対向基板２００をそれぞれ構成する。
【００３２】
液晶層３００の厚さ、換言すれば基板１００，２００間の距離はセルギャップに対応する。セルギャップは、基板１００，２００間のスペーサ３０２の大きさによって調整可能である。
【００３３】
液晶表示装置５０は基板１１０の液晶層３００側にバッファ層１１２を含んでいる。液晶表示装置５０はバッファ層１１２の液晶層３００側に、半導体層１１４，１１６と、絶縁膜１１８と、ゲート電極１２０，１２２，１２４，１２６と、ゲート配線１４０，１４１とを含んでいる。
【００３４】
半導体層１１４，１１６はいずれもバッファ層１１２上に配置されており、ここでは、半導体層１１４は透過領域６２内に設けられ、半導体層１１６は反射領域６４内に設けられている。絶縁膜１１８は、半導体層１１４，１１６を覆ってバッファ層１１２上に配置されている。ゲート電極１２０，１２２，１２４，１２６は、絶縁膜１１８上に配置されている。
【００３５】
ゲート電極１２０，１２２は絶縁膜１１８を介して半導体層１１４に対向している。これにより、半導体層１１４と絶縁膜１１８とゲート電極１２０との積層構造を含んでＴＦＴ（Thin  Film  Transistor）１２８が構成され、半導体層１１４と絶縁膜１１８とゲート電極１２２との積層構造を含んでＴＦＴ１３０が構成される。この場合、絶縁膜１１８はＴＦＴ１２８，１３０においてゲート絶縁膜を構成している。ＴＦＴ１２８，１３０は電気的に直列接続されている（図３および図４参照）。同様に、半導体層１１６と絶縁膜１１８とゲート電極１２４との積層構造を含んでＴＦＴ１３４が構成され、半導体層１１６と絶縁膜１１８とゲート電極１２６との積層構造を含んでＴＦＴ１３６が構成される。ＴＦＴ１３４，１３６は電気的に直列接続されている（図３および図４参照）。
【００３６】
なお、ＴＦＴ１２８，１３０，１３４，１３６は一般に画素トランジスタと呼ばれる。なお、後述の画素電極１８２，１９０に電気的接続される要素に対してソースという表現を用いるが、当該要素に対してドレインという表現を用いてもよい。
【００３７】
ゲート配線１４０，１４１は、絶縁膜１１８上に配置されている。ゲート配線１４０は図３では不図示の位置においてＴＦＴ１２８，１３０のゲート電極１２０，１２２に繋がっており、同様にゲート配線１４１はＴＦＴ１３４，１３６のゲート電極１２４，１２６に繋がっている（図４参照）。
【００３８】
ここで、ＴＦＴ１２８，１３０をまとめて透過表示用スイッチング素子１３２と呼び、ＴＦＴ１３４，１３６をまとめて反射表示用スイッチング素子１３８と呼ぶ場合、ゲート電極１２０，１２２を透過表示用スイッチング素子１３２の制御電極と呼ぶことができ、ゲート電極１２４，１２６を反射表示用スイッチング素子１３８の制御電極と呼ぶことができる。また、ゲート電極１２０，１２２に電気的に接続されているゲート配線１４０と、ゲート電極１２４，１２６に電気的に接続されているゲート配線１４１とをそれぞれ制御信号配線と呼ぶことができる。
【００３９】
なお、各スイッチング素子１３２，１３８は他の構成、例えば１個または３個以上のＴＦＴ素子や、１個以上のＭＩＭ（Metal  Insulator  Metal）素子等で形成してもよい。また、スイッチング素子１３２，１３８を互いに異なる構成にすることも可能である。
【００４０】
液晶表示装置５０は、絶縁膜１１８上に保持容量配線１４２と、共通電極配線１４６と、層間絶縁膜１４８とを含んでいる。保持容量配線１４２は反射領域６４において絶縁膜１１８を介して半導体層１１６の一部に対向して配置されており、これにより保持容量配線１４２と絶縁膜１１８と半導体層１１６との積層構造によって反射表示用の保持容量素子１４４（図３および図４参照）が構成されている。この場合、絶縁膜１１８は保持容量素子１４４において容量素子用絶縁膜を構成し、半導体層１１６の上記一部は保持容量素子１４４の対向電極を構成している。層間絶縁膜１４８によって、ゲート電極１２０，１２２，１２４，１２６と、ゲート配線１４０，１４１と、保持容量配線１４２と、共通電極配線１４６とが覆われている。
【００４１】
液晶表示装置５０は基板１１０の液晶層３００側に、ドレイン配線１６０と、ソース電極１６２，１６４と、共通電極用中継電極１６６と、パッシベーション膜１６８と、絶縁層１７０とを含んでいる。
【００４２】
図３には、ドレイン配線１６０および電極１６２，１６４，１６６が３層構造で構成される場合を例示している。ドレイン配線１６０は図３の例示では、層間絶縁膜１４８上に配置されているとともに、コンタクトホール１５０，１５４を介してＴＦＴ１２８，１３４のドレイン領域に電気的に接続されている。
【００４３】
ソース電極１６２，１６４および中継電極１６６は図３の例示ではいずれも層間絶縁膜１４８上に配置されている。さらに、ソース電極１６２はコンタクトホール１５２を介してＴＦＴ１３０のソース領域に電気的に接続され、ソース電極１６４はコンタクトホール１５６を介してＴＦＴ１３６のソース領域に電気的に接続され、中継電極１６６はコンタクトホール１５８を介して共通電極配線１４６に電気的に接続されている。
【００４４】
パッシベーション膜１６８は図３の例示では配線１６０および電極１６２，１６４，１６６を覆って層間絶縁膜１４８上に配置されている。絶縁層１７０は図３の例示ではパッシベーション膜１６８上に積層されている。絶縁層１７０の液晶層３００側の表面は、透過領域６２においては平坦に形成され、反射領域６４においては凹凸に形成されている。
【００４５】
液晶表示装置５０は基板１１０の液晶層３００側に、透過表示用共通電極１７８と、絶縁層１８０と、透過表示用画素電極１８２と、反射層１８８と、反射表示用画素電極１９０とを含んでいる。
【００４６】
透過表示用共通電極１７８は、例えばＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）やＩＺＯ（Indium  Zinc  Oxide）等の透明導電材料で構成可能である。共通電極１７８は各透過領域６２に設けられている。共通電極１７８は透過領域６２ごとに設けることも可能であるし、例えば行方向に隣接する透過領域６２の共通電極１７８を連結した形態にすることも可能である。
【００４７】
共通電極１７８は、図３に例示するように、絶縁層１７０の上記平坦面上に配置されているとともにコンタクトホール１７２を介して中継電極１６６に電気的に接続されている。これにより、共通電極配線１４６から中継電極１６６を介して共通電極１７８へ電位が印加される（図３および図４参照）。
【００４８】
絶縁層１８０は、透過表示用共通電極１７８を覆って絶縁層１７０上に配置されており、反射領域６４において絶縁層１７０の凹凸上にも配置されている。凹凸上の絶縁層１８０は下地の凹凸に追従した凹凸形状をしている。
【００４９】
透過表示用画素電極１８２は、各透過領域６２に設けられ、絶縁層１８０を介して透過表示用共通電極１７８上に積層されているとともにコンタクトホール１７４を介してソース電極１６２に電気的に接続されている。これにより、ドレイン配線１６０からスイッチング素子１３２およびソース電極１６２を介して画素電極１８２へ電位が印加される（図３および図４参照）。画素電極１８２は、例えばＩＴＯやＩＺＯ等の透明導電材料で構成可能である。
【００５０】
画素電極１８２には複数のスリット（または溝）１８４が設けられている。各スリット１８４は例えば行方向と略平行に（例えば行方向に対して例えば約５°〜１０°傾いて）伸びている。この場合、後述の配向膜（図示せず）のラビング方向はスリット１８４の長手方向（換言すれば長辺方向）に略平行に設定されている。
【００５１】
なお、スリット１８４の長手方向の設定は上記例示に限られるものではない。また、ここではスリット１８４の端部が画素電極１８２の外縁に到達していない形状を例示するが、スリット１８４の端部を画素電極１８２の外縁に到達させて当該画素電極１８２をくし歯形状にしてもよい。
【００５２】
上記のように透過表示用画素電極１８２は絶縁層１８０を介して透過表示用共通電極１７８上に積層されている。このため、画素電極１８２と絶縁層１８０と共通電極１７８との積層構造によって透過表示用の保持容量素子１８６（図３および図４参照）が構成されている。保持容量素子１８６によれば、別個の保持容量素子を設けなくても、透過領域６２での表示を安定させることができる。
【００５３】
反射層１８８は、各反射領域６４に設けられ、絶縁層１８０の上記凹凸上に配置されている。反射層１８８は絶縁層１８０，１７０の凹凸に追従した凹凸形状をしている。反射層１８８は外光を反射するものであり、この際、上記凹凸形状によって外光を散乱させることができる。反射層１８８は外光（ここでは可視光）を反射可能な材料、例えばアルミニウム・ネオジウム合金、銀等で構成可能である。
【００５４】
反射表示用画素電極１９０は、各反射領域６４に設けられ、反射層１８８の上記凹凸上に配置されている。ここでは画素電極１９０は反射層１８８等の上記凹凸に追従した凹凸形状をしている。画素電極１９０はコンタクトホール１７６を介してソース電極１６４に電気的に接続されており、これによりドレイン配線１６０からスイッチング素子１３８およびソース電極１６４を介して画素電極１９０へ電位が印加される（図３および図４参照）。画素電極１９０は例えばＩＴＯやＩＺＯ等の透明導電材料で構成可能である。
【００５５】
液晶表示装置５０は、基板２１０の液晶層３００側に、遮光膜２１２と、透過表示用カラーフィルタ２１４と、反射表示用カラーフィルタ２１６と、オーバーコート層２１８と、トップコート層２２０と、反射表示用共通電極２２２とを含んでいる。
【００５６】
遮光膜２１２は図３の例示では、基板２１０上に配置され、透過領域６２および反射領域６４に開口部が設けられている。なお、各画素６０において、領域６２，６４を分断している部分を取り除き両領域６２，６４に広がった１つの開口部を設けることも可能である。遮光膜２１２は、黒色樹脂で構成可能である。
【００５７】
透過表示用カラーフィルタ２１４は遮光膜２１２の透過領域６２の開口部に設けられ、反射表示用カラーフィルタ２１６は遮光膜２１２の反射領域６４の開口部に設けられている。カラーフィルタ２１４，２１６によって、表示光９２，９４がそれぞれ着色される。カラーフィルタ２１４，２１６の色（色相）は、その画素６０の表示色（色相）に応じて選定されている。ここで、カラーフィルタ２１４，２１６に相当するカラーフィルタを、各画素６０において領域６２，６４にまたがって設けてもよいし、表示色が同じ隣接画素６０にまたがって設けてもよい。図３の例示ではカラーフィルタ２１４，２１６は基板２１０上に配置されている。
【００５８】
オーバーコート層２１８は、図３の例示では、透過領域６２および反射領域６４の両方に設けられており、遮光膜２１２上およびカラーフィルタ２１４，２１６上に配置されている。トップコート層２２０は、反射領域６４に設けられており、反射領域６４の液晶層３００の層厚すなわちセルギャップを調整する層厚調整膜（換言すればセルギャップ調整膜）である。例えば反射領域６４のセルギャップが透過領域６２の半分になるように、トップコート層２２０の厚さが設定されている。トップコート層２２０は、図３の例示ではオーバーコート層２１８上に配置されている。
【００５９】
反射表示用共通電極２２２は、各反射領域６４に設けられており、図３の例示ではトップコート層２２０上に配置されている。共通電極２２２は、反射領域６４ごとに設けてもよいし、隣接する反射領域６４にまたがって設けてもよい。共通電極２２２はＩＴＯ、ＩＺＯ等の透明導電材料で構成可能である。共通電極２２２は例えば、表示領域の外側の領域において素子基板１００の不図示の配線に導電性粒子等を介して電気的に接続されており、これによって素子基板１００側から共通電極２２２へ電位を印加可能である。なお、図４には反射表示用共通電極２２２へ電位を供給するための配線２２４を図示している。
【００６０】
液晶表示装置５０は各基板１１０，２１０の液晶層３００側に不図示の配向膜を含んでいる。
【００６１】
基板１１０に設けられた配向膜は画素電極１８２，１９０と絶縁層１８０と共通電極１７８と反射層１８８を覆って配置されており、基板２１０に設けられた配向膜は共通電極２２２とトップコート層２２０とオーバーコート層２１８とを覆って配置されている。いずれの配向膜も透過領域６２および反射領域６４の両方に設けられている。ここでは、基板１１０の配向膜は両領域６２，６４において同じ方向にラビングされ、ラビング方向はスリット１８４の長手方向に略平行に、例えば行方向に設定されている。また、基板２１０の配向膜は両領域６２，６４とも基板１１０のラビング方向と反対方向にラビングされている。この場合、液晶分子（ここでは誘電率異方性が正とする）は、両領域６２，６４において各配向膜付近でラビング方向に沿って配列するとともに液晶層３００の厚さ方向についても同じ方向を向いて配列する。基板１１０と基板２１０のラビング方向Ｒは同じ方向にラビングされてもよい。
【００６２】
ＦＦＳ方式で構成される透過領域６２では、各スリット１８４を通って形成される電極１７８，１８２間の電界を制御することによって、基板１１０に略平行な面内で液晶分子の回転が制御される。これに対して、ＥＣＢ方式で構成される反射領域６４では、反射表示用共通電極２２２と反射表示用画素電極１９０との間の電界によって、基板１１０，２１０に略垂直な面内で液晶分子の回転が制御される。このような液晶分子の配向制御と、次に説明する偏光層１０６，２０６および位相差層１０８，２０８の作用とによって、透過表示光９２および反射表示光９４の光量が制御される。
【００６３】
液晶表示装置５０において基板１１０には液晶層３００と反対側（すなわち基板外側）に位相差層１０８と偏光層１０６とがこの順序で積層され、基板２１０上には液晶層３００の反対側に位相差層２０８と偏光層２０６とがこの順序で積層されている。位相差層１０８，２０８および偏光層１０６，２０６は透過領域６２と反射領域６４との両方に設けられている。なお、図３では位相差層１０８，２０８を単層で例示しているが、複数の位相差層の積層体で構成することも可能である。この点は偏光層１０６，２０６についても同様である
【００６４】
偏光層１０６，２０６の吸収軸の方向、位相差層１０８，２０８の遅相軸の方向等の設定により、液晶表示装置５０では、ＦＦＳ方式の透過領域６２はノーマリブラック、すなわち電極１７８，１８２間の電圧がオフ電圧のときに透過率が最も低い表示（暗表示と呼ぶことにする）になり、ＥＣＢ方式の反射領域６４はノーマリホワイト、すなわち電極１９０，２２２間の電圧がオフ電圧のときに透過率が最も高い表示（明表示と呼ぶことにする）になる（図１１参照）。
【００６５】
なお、図４には、透過表示用画素電極１８２と透過表示用共通電極１７８とによる液晶容量１９２、および、反射表示用画素電極１９０と反射表示用共通電極２２２とによる液晶容量１９４も図示している。
【００６６】
図４に示すように、上記構成によれば、ドレイン配線１６０から透過表示用スイッチング素子１３２および反射表示用スイッチング素子１３８を介して透過表示用画素電極１８２および反射表示用画素電極１９０へそれぞれ電位が印加される。かかる電位は各領域６２，６４の表示データに応じた電位であり、このためドレイン配線１６０を表示データ配線と呼ぶことができる。
【００６７】
このとき、透過表示用スイッチング素子１３２および反射表示用スイッチング素子１３８は同じドレイン配線１６０に接続されている一方で、スイッチング素子１３２，１３８の制御電極は別々のゲート配線１４０，１４１に接続され互いに独立に制御可能である。このため、スイッチング素子１３２，１３８のオン状態の制御タイミングをずらすことによって、画素電極１８２，１９０に互いに独立して電位を印加することができる。つまり、透過領域６２と反射領域６４とを互いに独立に駆動することができ、透過表示光９２および反射表示光９４を互いに独立に調整することができる。
【００６８】
したがって、透過領域６２がノーマリブラック、反射領域６４がノーマリホワイトである場合、すなわち両領域６２，６４の電圧−透過率特性が異なる場合であっても（図１１参照）、透過表示光９２および反射表示光９４の輝度を容易に揃えることができ、良好な表示品質が得られる。特に輝度差が視認されやすい中間調表示において、表示品質を向上させることができる。また、ＦＦＳ方式による広視野角で高コントラスト等の優れた透過表示特性と、ＥＣＢ方式による高コントラスト等の優れた反射表示特性とがそれぞれ十分に発揮されて、良好な表示品質が得られる。
【００６９】
なお、透過表示用共通電極１７８の電位と反射表示用共通電極２２２の電位とは同じであってもよいし、異なっていてもよい。このとき、両共通電極１７８，２２２に同じ電位を印加する方が駆動回路７４、基板１００，２００等の構造を簡略化できる。この点は、反射表示用の保持容量配線１４２の電位と反射表示用共通電極２２２の電位との関係についても同様である。
【００７０】
透過領域６２と反射領域６４との独立駆動は、例えば図５および図６の等価回路図に相当する構成によっても可能である。
【００７１】
図５の構成例では、上記の図４の構成に対してドレイン配線１６１が追加され、透過表示用スイッチング素子１３２と反射表示用スイッチング素子１３８とが別々のドレイン配線１６０，１６１に接続されている。このため、別々のドレイン配線１６０，１６１を介して画素電極１８２，１９０にそれぞれ電位を印加することができる。これにより、図４の構成例と同様に、透過領域６２と反射領域６４とを互いに独立に駆動することができる。
【００７２】
図６の構成例では、上記の図５の構成からゲート配線１４１が取り除かれ、透過表示用スイッチング素子１３２の制御電極および反射表示用スイッチング素子１３８の制御電極がいずれもゲート配線１４０に接続されている。この場合、両スイッチング素子１３２，１３８は、同期してオン状態になるが、別々のドレイン配線１６０，１６１に接続されているので、透過領域６２と反射領域６４とを互いに独立に駆動することができる。
【００７３】
ここで、図４および図６の構成例によれば、図５の構成例に比べて配線数が少ないので、構成が簡単である。また、図５および図６の構成例によれば、２本のドレイン配線１６０，１６１が設けられているので、スイッチング素子１３２，１３８の制御タイミングをずらす必要がない。このため、図４の構成例に比べて、スイッチング素子１３２，１３８の制御回路を簡略化できるし、高速駆動が可能である。
【００７４】
図７にカラー表示のための１単位８０の第２例を説明する平面図を示す。上記では各画素６０は透過表示用画素電極１８２と反射表示用画素電極１９０とが分離して構成され、透過領域６２と反射領域６４とを独立に駆動する場合を説明した。かかる点に鑑みれば、透過領域６２および反射領域６４のそれぞれを上記における画素６０に対応させることができる。すなわち、各画素６０を透過表示用画素電極１８２と反射表示用画素電極１９０とのいずれか一方を含んで構成することができる。
【００７５】
図７の例では、赤色の透過領域６２Ｒ、緑色の反射領域６４Ｇ、青色の透過領域６２Ｂ、および白色（Ｗ）の反射領域６４Ｗはそれぞれが画素６０を構成するとともに、これら４つの領域６２Ｒ，６４Ｇ，６２Ｂ，６４Ｗによってカラー表示のための１単位８０が構成されている。図７には４つの領域６２Ｒ，６４Ｇ，６２Ｂ，６４Ｗ、すなわち４つの画素６０が同じ面積で２×２のマトリクス状に配列された構成を例示している。
【００７６】
白色の反射領域６４Ｗは、例えばカラーフィルタ２１６を省略することによって構成可能である。この場合、カラーフィルタ２１６による光吸収が生じないので、明るい（高輝度の）表示が得られる。
【００７７】
ここで、透過領域６２によって白色の画素６０を構成することも可能である。これに対して、白色の反射領域６４Ｗによれば、ＥＣＢ方式の優れた反射表示特性、例えば高いコントラストが発揮される。また、カラーフィルタ２１４，２１６の省略による上記の高輝度化と相俟って、良好な表示品質が得られる。
【００７８】
また、反射領域６４によって赤色、緑色および青色の画素６０を構成することも可能である。これに対して、透過領域６２の適用により、高い開口率が得られるので、カラーフィルタ２１４による光吸収があっても、高輝度化を図ることができる。すなわち、ＦＦＳ方式による透過領域６２では、上記のように共通電極１７８と絶縁層１８０と画素電極１８２との積層構造によって保持容量素子１８６が構成され、別個の保持容量素子を設ける必要性が低い。このため、当該別個の保持容量素子の付加によって遮光面積が増加するのを抑制することができ、高い開口率、換言すれば高い輝度が得られる。したがって、良好な表示品質が得られる。
【００７９】
図８にカラー表示のための１単位８０の第３例を説明する平面図を示す。図８には、図２に例示した構成において３つの反射領域６４を白色の画素６０に替えた構成を例示している。また、図８には、３つの白色の反射領域６４Ｗの合計面積と、赤色、緑色および青色の透過領域６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂそれぞれの面積とが互いに等しい構成を例示している。
【００８０】
上記３つの白色の反射領域６４Ｗは、異なる輝度で点灯させることもできるが、同じ輝度で点灯させることによって一体的に１個の白色の画素６０として捉えることもできる。
【００８１】
かかる点に鑑みれば図９の平面図に図示する第４例によってカラー表示のための１単位８０を構成することも可能である。図９に例示の１単位８０は、上記３つの白色の反射領域６４Ｗが設けられた部分に、反射領域６４の１個分の構造（図３参照）を形成することによって構成可能である。このとき、反射表示用画素電極１９０、反射表示用共通電極２２２等が上記３つの白色の反射領域６４Ｗに対応する部分に広がっている。図９の構成例では、赤色、緑色および青色の画素６０が行方向に配列され、これらの３つの画素６０に隣接して白色の画素６０が行方向に延在している。
【００８２】
図８および図９に例示の構成によっても、上記と同様、良好な表示品質が得られる。また、図８の構成例は合計６つの領域６２，６４を有するので合計６個のスイッチング素子１３２，１３８が必要であるのに対し、図９の構成例によればスイッチング素子１３２，１３８は合計４個で済み、構造を簡略化することができる。
【００８３】
上記の図２および図７〜図９の構成例では、カラー表示のための１単位８０内において透過領域６２と反射領域６４とが列方向に配列されている。これに対して、図１０に例示するように赤色、緑色および青色の各透過領域６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂと白色の反射領域６４Ｗとを行方向に配列することも可能である。この配列によっても、上記と同様、良好な表示品質が得られる。
【００８４】
なお、各色の領域６２，６４の位置関係、面積比等は図２および図７〜図９の例示に限定されるものではない。
【００８５】
上記では透過領域６２において画素電極１８２が液晶層３００側に配置された構成を例示したが、共通電極１７８を液晶層３００側に配置することも可能である。また、透過領域６２をＩＰＳ（In-Plane  Switching）方式で構成することも可能であり、この場合にもＦＦＳ方式と同様に良好なコントラストが得られる。なお、ＩＰＳ方式の場合、共通電極１７８と画素電極１８２とは同層、例えば絶縁層１７０上に配置される。また、ＥＣＢ方式に代えて、画素電極１９０と共通電極２２２とが液晶層３００を介して対向する他の方式を反射領域６４に適用してもよい。
【００８６】
また、外付けの位相差層１０８，２０８に替えて、内蔵位相差層を用いてもよい。内蔵位相差層は例えば、トップコート層２２０と反射表示用共通電極２２２との間に位相差層を設けることによって、または、トップコート層２２０に替えて位相差層を設けることによって、構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】実施の形態に係る液晶表示装置を説明する模式図である。
【図２】実施の形態に係るカラー表示のための１単位の第１例を説明する平面図である。
【図３】実施の形態に係る透過領域および反射領域の第１の構成例を説明する断面図である。
【図４】図３の第１の構成例の等価回路図である。
【図５】実施の形態に係る透過領域および反射領域の第２の構成例を説明する等価回路図である。
【図６】実施の形態に係る透過領域および反射領域の第３の構成例を説明する等価回路図である。
【図７】実施の形態に係るカラー表示のための１単位の第２例を説明する平面図である。
【図８】実施の形態に係るカラー表示のための１単位の第３例を説明する平面図である。
【図９】実施の形態に係るカラー表示のための１単位の第４例を説明する平面図である。
【図１０】実施の形態に係るカラー表示のための１単位の第５例を説明する平面図である。
【図１１】ＦＦＳ方式およびＥＣＢ方式について透過率の電圧依存性の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
５０  液晶表示装置、６０  画素、６２  透過領域、６４  反射領域、１１０，２１０  基板、１２０，１２２，１２４，１２６  ゲート電極（制御電極）、１２８，１３０，１３４，１３６  ＴＦＴ、１３２，１３８  スイッチング素子、１４０，１４１  ゲート配線（制御信号配線）、１６０，１６１  ドレイン配線（表示データ配線）、１７８  透過表示用共通電極、１８０  絶縁層、１８２  透過表示用画素電極、１８６  透過表示用保持容量素子、１９０  反射表示用画素電極、２１４，２１６  カラーフィルタ、２２２  反射表示用共通電極、３００  液晶層。
【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】
2008310180.tif 000010
【図９】
2008310180.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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