(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に並行して延びるように設けられ、走査信号が供給される複数の走査信号線と、
上記走査信号線の延びる方向と角度をなして相互に並行して延びるように設けられ、データ信号が交流駆動で供給される複数のデータ信号線と、
上記複数の走査信号線及び複数のデータ信号線の交差部に配設されてマトリクスを形成する複数の画素電極と、
上記複数の画素電極に対向して設けられた対向電極と、を備え、
上記複数の画素電極は、各々、上記対向電極との間に表示用の電気容量を形成する表示用主電極と、該表示用主電極に導通し補助容量を形成する補助容量用電極と、を有しており、
上記走査信号線に走査信号が供給されて上記画素電極が選択状態となった際に上記データ信号線にデータ信号が供給されることにより、該画素電極に表示状態を決定する電荷が周期的に書き込まれるように構成されていると共に、上記表示用主電極が反射電極で且つ上記対向電極が透明電極に構成されたアクティブマトリクス型の表示素子を包含する反射型表示装置であって、
上記画素電極に電荷を書き込む周期を決定する書き換え周波数を３０Ｈｚ以下に設定することが可能な周波数設定手段をさらに備え、
上記補助容量用電極は、上記走査信号線との間で容量結合を略生じない位置に設けられていると共に、
上記反射電極である表示用主電極は、上記透明電極である対向電極側が該対向電極と略等しい仕事関数を有すると共に該表示用主電極と同時エッチング可能な透明電極材料で形成された被覆層で覆われ、該被覆層をエッチングにより形成する際に同時にエッチングにより形成された外周部を有することを特徴とする反射型表示装置。
【請求項２】
相互に並行して延びるように設けられ、走査信号が供給される複数の走査信号線と、
上記走査信号線の延びる方向と角度をなして相互に並行して延びるように設けられ、データ信号が交流駆動で供給される複数のデータ信号線と、
上記複数の走査信号線及び複数のデータ信号線の交差部に配設されてマトリクスを形成する複数の画素電極と、
上記複数の画素電極に対向して設けられた対向電極と、を備え、
上記複数の画素電極は、各々、上記対向電極との間に表示用の電気容量を形成する表示用主電極を有しており、
上記走査信号線に走査信号が供給されて上記画素電極が選択状態となった際に上記データ信号線にデータ信号が供給されることにより、該画素電極に表示状態を決定する電荷が周期的に書き込まれるように構成されていると共に、上記表示用主電極が反射電極で且つ上記対向電極が透明電極に構成されたアクティブマトリクス型の表示素子を包含する反射型表示装置であって、
上記画素電極に電荷を書き込む周期を決定する書き換え周波数を３０Ｈｚ以下に設定することが可能な周波数設定手段をさらに備え、
上記表示素子は、上記走査信号線への走査信号の供給に伴って上記画素電極と上記対向電極との間に形成される表示用の電気容量の電圧に加わるノイズによるその電圧の変動が表示状態にチラツキが知覚されない値以下に抑制されるように構成されていると共に、
上記反射電極である表示用主電極は、上記透明電極である対向電極側が該対向電極と略等しい仕事関数を有すると共に該表示用主電極と同時エッチング可能な透明電極材料で形成された被覆層で覆われ、該被覆層をエッチングにより形成する際に同時にエッチングにより形成された外周部を有することを特徴とする反射型表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の反射型表示装置が搭載されていることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクティブマトリクス型の表示素子を包含する反射型表示装置の低消費電力化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ワードプロセッサ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、ポケットテレビなどへの液晶表示装置の応用が急速に進展している。特に、液晶表示装置の中でも外部から入射した光を反射させて表示を行う反射型液晶表示装置は、バックライトが不要であるため消費電力が少なく薄型であって、軽量化が可能であることから注目されている。
【０００３】
従来の反射型液晶表示装置は、単純マルチプレックス駆動方式と、ＴＦＴ    (Thin Film Transistor)などのアクティブ素子を使用したアクティブ駆動方式とに大別される。単純マルチプレックス駆動方式では、２型程度の大きさで消費電力が１０ｍＷ〜１５ｍＷ程度と十分に小さいものの、明るさ及びコントラストが低く、応答速度が小さいなど表示品位に問題がある。一方、ＴＦＴなどを使用したアクティブ駆動方式では、明るさ及びコントラストが高く、応答速度も大きく表示品位は十分である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アクティブ駆動方式の液晶表示装置は、消費電力は２型程度の大きさでも１００ｍＷ〜１５０ｍＷ程度であり、十分に満足できるほど小さいものではなかった。
【０００５】
具体的には、アクティブ素子を用いたアクティブマトリクス型の液晶表示素子を有する液晶表示装置では、良好な動画表示を得るために、画素のそれぞれに電荷を書き込む周期を決定する書き換え周波数、すなわち１画面を書き換える周波数を一般に６０Ｈｚとしている。アクティブ駆動方式の液晶表示装置において６０Ｈｚのような高周波数で画面の書き換えを行っているのは、一般に、ＣＲＴが一瞬だけ発光する蛍光体を用いながら人間の目の残像効果を利用して１画面を表示するインパルス型表示を行うのに、静止画を表示する場合でも高速に画面を書き換える必要があることから、この高速の書き換えに従ったものである。
【０００６】
また、アクティブ駆動方式の液晶表示装置においては、上記高速の書き換えに加えて、表示のチラツキを低減するために１走査信号線ごとにデータ信号の電圧極性を反転する交流駆動を行っている。従って、走査信号ドライバの消費電力及びデータ信号ドライバの消費電力が増大していた。
【０００７】
また、このような液晶表示装置の消費電力を削減するために、本件発明者らが、いわゆるＣｓオンゲート構造の液晶表示装置に対して書き換え周波数を３０Ｈｚ以下の低周波数として駆動した結果、表示にチラツキが発生した。このように、低消費電力化を達成するために、Ｃｓオンゲート構造で単に書き換え周波数を低下させただけでは表示品位が低下してしまうことが分かった。
【０００８】
これに対して、これまでも十分な低消費電力化と良好な表示品位とのための研究開発が精力的に行われており、例えばＴＦＴ液晶ドライバの消費電力を低減する手法としてマルチフィールド駆動法が提案されている。これは、一画面の走査を走査信号線の１本おきもしくは複数本おきとして複数回に分割して行い、１回の走査中はデータ信号線の電圧の極性反転を行わないことにより、データ信号線ドライバの消費電力の低減を行うものである。また、各ラインで発生する明るさの変化、すなわちチラツキを、隣接する反対極性のラインのチラツキで相殺することにより全体としてチラツキのない表示を実現することも目的としている。
【０００９】
しかしながら、上述したマルチフィールド駆動を行ってもラインごとにチラツキは発生しており、隣接するラインで相殺しても実際にはチラツキが知覚され、視認性が著しく低下する。また、低消費電力化も十分とは言えない。さらに、マルチフィールド駆動方式では一画面を複数枚のサブフィールドに分割し、走査を走査信号線の１本おきもしくは複数本おきに行うために、一旦画像をフレームメモリに蓄積した後、駆動する走査信号線に対応する信号を読み出す必要があり、回路構成が複雑化することは避けられない。従って、周辺回路が大型化してコストアップにつながるという欠点を有している。
【００１０】
低消費電力化に限って言えば、例えば特開平６−３４２１４８号公報に開示されている方式のように、液晶パネルに強誘電性液晶を用いてメモリ性を持たせ、駆動周波数（リフレッシュレート）を小さくして消費電力を削減することができる。しかし、この方法では、強誘電性液晶が基本的に２値（白黒）表示であるために階調表示ができず、自然画の表示ができない。さらに、強誘電性液晶をパネル化するには高度なパネル作成技術が要求されるため、今日に至るまで実用化に至っていない。
【００１１】
このように、従来の液晶表示装置では低消費電力化と高表示品位とを両立させることができなかった。それゆえ、低消費電力化と高表示品位とを両立させることのできるアクティブマトリクス型の表示装置が望まれている。
【００１２】
また、反射型液晶表示装置では、一般に、アクティブ素子側基板に例えばＡｌ等の反射電極が設けられている一方、対向基板に例えばＩＴＯ（酸化インジウムと酸化スズとを主成分とする柱状結晶質の酸化物）等の透明電極が設けられている。そして、このように両基板にそれぞれ相互に異なる電極材料が用いられているために、両基板間に直流電圧がかかった状態と同じになるように電位差が発生する。交流駆動の場合、かかる電位差が生じると表示にフリッカー（チラツキ）が発生する。但し、この場合、交流電圧の中心電圧をオフセットして上記電位差を相殺することによりこのフリッカーの問題を解消することができる。
【００１３】
一方、両基板間への液晶材料の注入工程時やシール樹脂材料からの流出等により液晶層に不純物が混入する場合があり、上記のように両基板間に電位差が発生すると静電引力によりそれらの不純物がいずれかの基板に吸着されることとなる。そして、表示領域に不純物が吸着していない部分と吸着した部分とが生じ、前者では液晶層に所定の電圧が印加されるのに対し、後者では液晶層に所定の電圧が印加されないこととなる。この場合、各部分ごとの電圧補正が必要となるため、交流駆動の中心電圧を一括にオフセットする方法によってはフリッカーを解消することができない。また、かかるフリッカーは、シール樹脂材料からの不純物の流出による影響が大きいために表示領域の周縁部において、さらに、低周波数での駆動において特に顕著に観察される。
【００１４】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、透明基板と反射基板との間の電位差を解消し、良好な表示品位を保ったまま低消費電力化を達成することのできる反射型表示装置、及びそれを備えた電子機器を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の反射型表示装置は、上記の課題を解決するために、相互に並行して延びるように設けられ、走査信号が供給される複数の走査信号線と、該走査信号線の延びる方向と角度をなして相互に並行して延びるように設けられ、データ信号が交流駆動で供給される複数のデータ信号線と、該複数の走査信号線及び複数のデータ信号線の交差部に配設されてマトリクスを形成する複数の画素電極と、該複数の画素電極に対向して設けられた対向電極と、を備え、該複数の画素電極は、各々、該対向電極との間に表示用の電気容量を形成する表示用主電極と、該表示用主電極に導通し補助容量を形成する補助容量用電極と、を有しており、該走査信号線に走査信号が供給されて該画素電極が選択状態となった際に該データ信号線にデータ信号が供給されることにより、該画素電極に表示状態を決定する電荷が周期的に書き込まれるように構成されていると共に、該表示用主電極が反射電極で且つ該対向電極が透明電極に構成されたアクティブマトリクス型の表示素子を包含し、そして、該画素電極に電荷を書き込む周期を決定する書き換え周波数を３０Ｈｚ以下に設定することが可能な周波数設定手段をさらに備え、該補助容量用電極は、該走査信号線との間で容量結合を略生じない位置に設けられていると共に、該反射電極である表示用主電極は、該透明電極である対向電極側が該対向電極と略等しい仕事関数を有すると共に該表示用主電極と同時エッチング可能な透明電極材料で形成された被覆層で覆われ、該被覆層をエッチングにより形成する際に同時にエッチングにより形成された外周部を有することを特徴としている。
【００１６】
上記の発明によれば、補助容量用電極が走査信号線との間に容量結合を略生じない位置となるように設けられているので、この状態で周波数設定手段により上記表示用の電気容量の電荷、すなわち表示素子の画面を３０Ｈｚ以下の書き換え周波数で書き換える設定を行えば、従来のようにＣｓオンゲート構造で補助容量を形成していた場合と異なり、１ライン上の走査信号線など走査信号線の電位変動による表示用主電極の電位変動は生じなくなる。
【００１７】
３０Ｈｚ以下の低周波数駆動とすることによって、走査信号の周波数が減少して走査信号ドライバの消費電力が十分に削減されるとともに、データ信号の極性反転周波数が減少し、データ信号ドライバの消費電力が十分に削減される。また、表示状態を決定する電荷が書き込まれる表示用主電極の電位変動が生じなくなることによって、チラツキのない安定した表示品位が得られる。
【００１８】
反射電極である表示用主電極の透明電極である対向電極側がその対向電極と略等しい仕事関数を有する透明電極材料で覆われているので、両電極間の電位差が解消され、不純物の吸着に起因するフリッカーの発生が抑止される。ここで、仕事関数が略等しいとは、概ね、その差が０．３ｅＶ以内であることをいう。
【００１９】
この結果、透明基板と反射基板との間の電位差を解消し、良好な表示品位を保ったまま低消費電力化を達成することのできる反射型表示装置を提供することができる。
【００２０】
本発明の反射型表示装置は、上記の課題を解決するために、相互に並行して延びるように設けられ、走査信号が供給される複数の走査信号線と、該走査信号線の延びる方向と角度をなして相互に並行して延びるように設けられ、データ信号が交流駆動で供給される複数のデータ信号線と、該複数の走査信号線及び複数のデータ信号線の交差部に配設されてマトリクスを形成する複数の画素電極と、該複数の画素電極に対向して設けられた対向電極と、を備え、該複数の画素電極は、各々、該対向電極との間に表示用の電気容量を形成する表示用主電極を有しており、該走査信号線に走査信号が供給されて該画素電極が選択状態となった際に該データ信号線にデータ信号が供給されることにより、該画素電極に表示状態を決定する電荷が周期的に書き込まれるように構成されていると共に、該表示用主電極が反射電極で且つ該対向電極が透明電極に構成されたアクティブマトリクス型の表示素子を包含し、そして、該画素電極に電荷を書き込む周期を決定する書き換え周波数を３０Ｈｚ以下に設定することが可能な周波数設定手段をさらに備え、該表示素子は、該走査信号線への走査信号の供給に伴って該画素電極と該対向電極との間に形成される表示用の電気容量の電圧に加わるノイズによるその電圧の変動が表示状態にチラツキが知覚されない値以下に抑制されるように構成されていると共に、該反射電極である表示用主電極は、該透明電極である対向電極側が該対向電極と略等しい仕事関数を有すると共に該表示用主電極と同時エッチング可能な透明電極材料で形成された被覆層で覆われ、該被覆層をエッチングにより形成する際に同時にエッチングにより形成された外周部を有することを特徴としている。
【００２１】
上記の発明によれば、表示状態を決定する電荷が書き込まれる表示用主電極と対向電極との間に形成される表示用の電気容量の電圧に走査信号線からノイズが加わっても、このノイズによる表示用の電気容量の電圧の変動を、表示状態にチラツキが知覚されない値以下に抑制するように構成されているので、この状態で周波数設定手段により表示用の電気容量の電荷、すなわち表示素子の画面を３０Ｈｚ以下の書き換え周波数で書き換える設定を行えば、画素の表示状態は安定し、チラツキのない安定した表示品位が得られる。また、３０Ｈｚ以下の低周波数駆動とすることによって、走査信号の周波数が減少して走査信号ドライバの消費電力が十分に削減されるとともに、データ信号の極性反転周波数が減少し、データ信号ドライバの消費電力が十分に削減される。
【００２２】
反射電極である表示用主電極の透明電極である対向電極側がその対向電極と略等しい仕事関数を有する透明電極材料で覆われているので、両電極間の電位差が解消され、不純物の吸着に起因するフリッカーの発生が抑止される。ここで、仕事関数が略等しいとは、概ね、その差が０．３ｅＶ以内であることをいう。
【００２３】
この結果、透明基板と反射基板との間の電位差を解消し、良好な表示品位を保ったまま低消費電力化を達成することのできるアクティブマトリクス方式の反射型表示装置を提供することができる。
【００２４】
本発明の反射型表示装置は、反射電極である表示用主電極が、透明電極である対向電極側が対向電極と略等しい仕事関数を有すると共に表示用主電極と同時エッチング可能な透明電極材料で形成された被覆層で覆われ、その被覆層をエッチングにより形成する際に同時にエッチングにより形成された外周部を有する。
【００２５】
上記の発明によれば、表示用主電極の対向電極側を覆う透明電極材料を同時にエッチングすることで被覆層を形成させることができ、製造工程の効率化を図ることができる。
【００２６】
また、本発明の電子機器は、上記の課題を解決するために、前記いずれかに記載の反射型表示装置が搭載されていることを特徴としている。
【００２７】
上記の発明によれば、良好な表示品位を保ったままの低消費電力化が図れる反射型表示装置を搭載しているので、バッテリーによる長時間駆動が容易になる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
反射型表示装置を具現する一実施の形態について図１ないし図１４に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００２９】
まず、Ｃｓオンゲート構造の液晶表示装置に対して書き換え周波数を３０Ｈｚ以下の低周波数として駆動すると、表示にチラツキが発生する理由を、本件発明者らが調べたところ、次のことが分かった。
【００３０】
アクティブ素子を有した液晶表示素子における画素の補助容量電極が、その画素の１ライン上の走査信号線上で形成された、いわゆるＣｓオンゲート構造である場合、該１ライン上の走査信号線への走査信号印加時に上記画素の画素電極電位が大きく変動する。一般に書き換え周波数が３０Ｈｚ以上であると画素電極電位の変動による液晶分子の応答は平均化されて知覚されないが、書き換え周波数を３０Ｈｚ以下にすると液晶分子の応答が知覚されてチラツキが発生し、表示品位が著しく損なわれることとなる。また、従来はアクティブ素子の抵抗値、液晶材料の抵抗値・誘電率、画素ごとの補助容量が３０Ｈｚ以下の書き換え周波数に対して最適設計がなされておらず、３０Ｈｚ以下の駆動におけるチラツキには、電荷保持不良に起因する画素電極電位の変動分も含まれていた。従って、低消費電力化を達成するために、Ｃｓオンゲート構造で単に書き換え周波数を低下させただけでは表示品位が低下してしまうことが分かった。
【００３１】
反射型表示装置は、上記のチラツキの発生理由に基づいて提供されるものである。
【００３２】
図３に、本実施の形態に係る反射型表示装置としての反射型液晶表示装置１のシステムブロック図を示す。反射型液晶表示装置１は、液晶パネル２、ゲートドライバ３、ソースドライバ４、コントロールＩＣ５、画像メモリ６、及び同期クロック発生回路７を備えている。表示素子、さらには液晶表示素子としての液晶パネル２の構成の詳細については後で詳述する。走査信号ドライバとしてのゲートドライバ３は液晶パネル２の各走査信号線に、選択期間と非選択期間とのそれぞれに応じた電圧の走査信号を出力する。データ信号ドライバとしてのソースドライバ４は液晶パネル２の各データ信号線に、選択されている走査信号線上にある画素のそれぞれに供給する画像データをデータ信号として交流駆動で出力する。コントロールＩＣ５は、コンピュータなどの内部にある画像メモリ６に蓄えられている画像データを受け取り、ゲートドライバ３にゲートスタートパルス信号ＧＳＰ及びゲートクロック信号ＧＣＫを配信し、ソースドライバ４にＲＧＢの階調データ、ソーススタートパルス信号ＳＰ、及びソースクロック信号ＳＣＫを配信する。
【００３３】
周波数設定手段としての同期クロック発生回路７は、コントロールＩＣ５が画像メモリ６から画像データを読み出すための同期クロックや、出力するゲートスタートパルス信号ＧＳＰ、ゲートクロック信号ＧＣＫ、ソーススタートパルス信号ＳＰ、及びソースクロック信号ＳＣＫを生成するための同期クロックを発生する。本実施の形態では、上記各信号を液晶パネル２の画面の書き換え周波数に合わせるための、同期クロックの周波数設定をここで行うようにしている。ゲートスタートパルス信号ＧＳＰの周波数は上記書き換え周波数に相当し、同期クロック発生回路７では少なくとも１つの書き換え周波数を３０Ｈｚ以下に設定することができ、また、３０Ｈｚ以上をも含めて任意の複数通りの書き換え周波数を設定することができるようになっている。
【００３４】
同図では、同期クロック発生回路７が外部から入力される周波数設定信号Ｍ１・Ｍ２に応じて書き換え周波数の設定を変えるようになっている。周波数設定信号の数は任意でよいが、例えばこのように２種類の周波数設定信号Ｍ１・Ｍ２があるとすると、表１に示すように書き換え周波数を４通りに設定することができる。
【００３５】
【表１】
0004147025.tif 000002
【００３６】
なお、書き換え周波数の設定はこの例のように同期クロック発生回路７に複数の周波数設定信号が入力されるようになっていてもよいし、同期クロック発生回路７に書き換え周波数調整用のボリュームや選択用のスイッチなどが備えられていてもよい。もちろん使用者が設定しやすいように反射型液晶表示装置１の筐体外周面に書き換え周波数調整用のボリュームや選択用のスイッチなどが備えられていてもよい。同期クロック発生回路７は少なくとも外部からの指示に応じて書き換え周波数の設定が変えられる構成であればよい。あるいは、表示する画像に合わせて自動で書き換え周波数が切り換わるように設定することも可能である。
【００３７】
ゲートドライバ３は、コントロールＩＣ５から受け取ったゲートスタートパルス信号ＧＳＰを合図に液晶パネル２の走査を開始し、ゲートクロック信号ＧＣＫに従って各走査信号線に順次選択電圧を印加していく。ソースドライバ４は、コントロールＩＣ５から受け取ったソーススタートパルス信号ＳＰを基に、送られてきた各画素の階調データをソースクロック信号ＳＣＫに従ってレジスタに蓄え、次のソーススタートパルス信号ＳＰに従って液晶パネル２の各データ信号線に階調データを書き込む。
【００３８】
次に、図２に液晶パネル２の断面構成を示す。同図は後述する図１のＡ−Ａ断面図に相当する。液晶パネル２はアクティブマトリクス型で反射型の液晶パネルであり、２枚のガラス基板１１・１２にネマチック液晶などの液晶層１３が挟持され、ガラス基板１２上にアクティブ素子としてのＴＦＴ１４…が形成された基本構成を有している。なお、本実施の形態ではアクティブ素子としてＴＦＴを用いるが、ＭＩＭ(Metal Insulator Metal) などの２端子素子や、３端子素子としてＴＦＴ以外のＦＥＴなどを用いることもできる。ＴＦＴ１４やその他のＦＥＴは、走査信号によって選択期間にゲートに選択電圧が印加されることによってソース・ドレイン間が導通して選択状態となる。２端子素子は後述するような構成において、一方の端子に走査信号による電圧が印加され、他方の端子に液晶を介してデータ信号に応じた電圧が印加され、選択期間に走査信号による印加電圧とデータ信号による印加電圧とによって両端子が導通して選択状態となる。
【００３９】
ガラス基板１１の上面には、入射光の状態を制御するための位相差板１５、偏光板１６、及び反射防止膜１７がこの順で設けられている。ガラス基板１１の下面には、ＲＧＢのカラーフィルタ１８、及び対向電極としての透明共通電極１９（例えばＩＴＯ）がこの順で設けられている。カラーフィルタ１８によりカラー表示が可能となっている。
【００４０】
各ＴＦＴ１４においては、ガラス基板１２上に設けられた走査信号線の一部をゲート電極２０とし、その上にゲート絶縁膜２１が形成されている。ゲート絶縁膜２１を挟んでゲート電極２０と対向する位置にｉ型アモルファスシリコン層２２が設けられ、ｉ型アモルファスシリコン層２２のチャネル領域を挟むようにｎ+ 型アモルファスシリコン層２３・２３が形成されている。一方のｎ+ 型アモルファスシリコン層２３の上面にはデータ信号線の一部をなすデータ電極２４が形成され、他方のｎ+ 型アモルファスシリコン層２３の上面からゲート絶縁膜２１の平坦部上面にわたってドレイン電極２５が引き出されて形成されている。ドレイン電極２５の引き出し開始箇所と反対側の一端は、後述する図１に示すように補助容量配線３３と対向する矩形の補助容量用電極パッド（補助容量用電極）２７ａと接続されている。ＴＦＴ１４…の上面には層間絶縁膜２６が形成されており、層間絶縁膜２６の上面には反射電極（表示用主電極）２７ｂ…（例えばＡｌやＡｇ）が設けられている。反射電極２７ｂ…は周囲光を用いて反射型表示を行うための反射部材である。反射電極２７ｂ…による反射光の方向を制御するために、層間絶縁膜２６の表面には微細な凹凸が形成されている。反射電極２７ｂの透明共通電極１９側となる上面には、その透明共通電極１９と仕事関数が略等しい透明電極材料で形成された被覆層２９（例えば透明共通電極１９がＩＴＯの場合、透明電極材料であるＩＺＯ（酸化インジウムと酸化亜鉛とを主成分とする非晶質酸化物））が反射電極２７ｂ表面を被覆するように設けられている。なお、表示用主電極を透明電極とし、対向電極を反射電極としてその表面を被覆層で覆う構成であってもよい。
【００４１】
さらに、各反射電極２７ｂは、層間絶縁膜２６に設けたコンタクトホール２８を通じてドレイン電極２５と導通している。すなわち、データ電極２４から印加されてＴＦＴ１４により制御される電圧は、ドレイン電極２５からコンタクトホール２８を介して反射電極２７ｂに印加され、反射電極２７ｂと透明共通電極１９との間の電圧によって液晶層１３が駆動される。すなわち、補助容量用電極パッド２７ａと反射電極２７ｂとは互いに導通し、また反射電極２７ｂと透明共通電極１９との間に液晶が介在している。このように、補助容量用電極パッド２７ａと反射電極２７ｂとは画素電極２７を構成しており、表示状態を決定する電荷が選択状態にあるＴＦＴ１４を介して書き込まれる表示用の電気容量（後述する液晶容量ＣLC）が、画素電極２７と透明共通電極１９との間に液晶が介在して形成されている。また、図２の液晶パネルは透明共通電極１９が画素電極２７とは異なるガラス基板１２上に設けられたものであるが、本実施の形態ではこれに限らず、共通電極が画素電極と同一基板上に設けられるいわゆるＩＰＳ（In Plane Switching) モードの構造の液晶パネルであってもよい。
【００４２】
さらに液晶パネル２のＴＦＴ１４が設けられている側のガラス基板１２上には、図２のうち液晶層１３より下方の部分を上方から見た図１に示すように、走査信号線３１…が相互に並行して延びるように設けられており、その各々にゲートドライバ３から走査信号が供給され、また、データ信号線３２…が走査信号線３１の延びる方向と直交する方向に相互に並行して延びるように設けられ、その各々にソースドライバ４からデータ信号が供給される。また、画素電極２７は、両信号線３１，３２の各交差部に配設されてマトリクスを形成すると共に、ＴＦＴ１４のゲート電極２０を介して走査信号線３１に及びデータ電極２４を介してデータ信号線３２にそれぞれ接続されている。そして、補助容量用電極パッド２７ａ…のそれぞれに対向して補助容量配線３３…が設けられている。一対の補助容量用電極パッド２７ａと補助容量配線３３とは、後述する画素において前記電気容量（液晶容量ＣLC）に対する補助容量（後述する補助容量ＣCS）を形成する電極である。補助容量配線３３…は走査信号線３１…以外の位置で、すなわち走査信号線３１…の位置を避けて、一部がゲート絶縁膜２１を挟んで補助容量用電極パッド２７ａ…と対をなすようにガラス基板１２上に走査信号線３１…と平行に設けられており、補助容量用電極パッド２７ａ…とともに、走査信号線３１…との間に容量結合が略生じないようになっている。この場合に限らず、補助容量用電極パッド２７ａ…及び補助容量配線３３…は走査信号線３１…との間に容量結合を略生じない位置となるように設けられていればよい。反射電極２７ｂ…と走査信号線３１…との間の容量結合は、当然、無視することができるほど小さい。なお、図１では、被覆層２９を省略している。
【００４３】
液晶パネル２を上方から見て、隣接する走査信号線３１・３１及び隣接するデータ信号線３２・３２でおよそ囲まれる区画の、ガラス基板１１・１２、液晶層１３、ＴＦＴ１４、位相差板１５、偏光板１６、反射防止膜１７、カラーフィルタ１８、透明共通電極１９、層間絶縁膜２６、画素電極２７、及び補助容量配線３３は１つの画素を構成する要素である。各画素は、走査信号線３１…の内の１つ及びデータ信号線３２…のうちの１つに接続されており、走査信号及びデータ信号に基づいて、ＴＦＴ１４が周期的に選択状態となって表示状態を決定する電荷がＴＦＴ１４を介して所定の電気容量（後述する液晶容量ＣLC）に書き込まれる。なお、同図では補助容量用電極パッド２７ａ…と補助容量配線３３…との位置関係が明確になるように反射電極２７ｂ…の図示を一部省略してある。また、図２における層間絶縁膜２６の表面の凹凸は図１では図示していない。
【００４４】
なお、アクティブ素子にＭＩＭなどの２端子素子を用いる場合には、図１の各ＴＦＴ１４の位置に２端子素子を設けてデータ信号線３２に相当するデータ信号線と画素電極２７に相当する画素電極との間に直列に接続する。そして、走査信号線３１に相当する各走査信号線を２端子素子とは接続せずに、液晶層１３に相当する液晶層を介して補助容量電極パッド２７ａに相当する補助容量電極パッドと対向するように画素ごとに設けられた対向電極（透明電極）に接続する。この場合の１つの画素は、隣接する走査信号線及び隣接するデータ信号線でおよそ囲まれる区画の、ＴＦＴ１４…を用いる場合の前記液晶パネル２と対応する要素により構成されている。また、３端子素子としてＴＦＴ以外のＦＥＴを用いる場合の構成については電気的接続はＴＦＴ１４…を用いる場合と同様であるので、説明を省略する。
【００４５】
アクティブ素子に３端子素子を用いる上記の構成の液晶パネル２における、１画素についての等価回路を図４（ａ）・（ｂ）に示す。同図（ａ）は、透明共通電極１９と反射電極２７ｂとで液晶層１３を挟持することにより形成した液晶容量ＣLCと、補助容量用電極パッド２７ａと補助容量配線３３とでゲート絶縁膜２１を挟持することにより形成した補助容量ＣCSとをＴＦＴ１４に接続し、透明共通電極１９及び補助容量配線３３を一定の直流電位とした等価回路である。同図（ｂ）は、上記液晶容量ＣLCの透明共通電極１９にバッファを介して交流電圧Ｖａを印加し、上記補助容量ＣCSの補助容量配線３３にバッファを介して交流電圧Ｖｂを印加するようにした等価回路である。交流電圧Ｖａと交流電圧Ｖｂとは電圧振幅が等しく、位相が揃っている。従って、この場合は透明共通電極１９の電位と補助容量配線３３の電位とは互いに同位相で振動する。また、同図（ａ）のように液晶容量ＣLCと補助容量ＣCSとが並列に接続されている構成で、一定の直流電位に代えてバッファを介した共通の交流電圧を印加する場合もある。
【００４６】
これらの等価回路において、走査信号線３１に選択電圧を印加してＴＦＴ１４をＯＮ状態とし、データ信号線３２から液晶容量ＣLCと補助容量ＣCSとにデータ信号を印加する。次に、走査信号線３１に非選択電圧を印加してＴＦＴ１４をＯＦＦ状態とすることにより、画素は液晶容量ＣLCと補助容量ＣCSとに書き込まれた電荷を保持する。ここで、前述したように画素の補助容量ＣCSを形成する補助容量配線３３を走査信号線３１との間に容量結合を略生じない位置となるように設けているので、上記容量結合を無視して等価回路を図示している。この状態で同期クロック発生回路７により液晶容量ＣLCの電荷、すなわち液晶パネル２の画面を３０Ｈｚ以下の書き換え周波数で書き換える設定を行えば、従来のようにＣｓオンゲート構造で補助容量を形成していた場合と異なり、図１における１ライン上の走査信号線３１など走査信号線の電位変動による液晶容量ＣLCの電極である画素電極２７の電位変動は抑制される。アクティブ素子が２端子素子である場合も同様である。
【００４７】
３０Ｈｚ以下の低周波数駆動とすることによって、走査信号の周波数が減少して走査信号ドライバの消費電力が十分に削減されるとともに、データ信号の極性反転周波数が減少し、データ信号ドライバ、図１の構成の場合はソースドライバ４の消費電力が十分に削減される。また、画素電極２７の電位変動が抑制されることによって、チラツキのない安定した表示品位が得られる。
【００４８】
次に、サイズを対角０．１ｍ、走査信号線３１を２４０本、データ信号線３２を３２０×３本とした液晶パネル２の特性を解析した結果について説明する。
【００４９】
図５（ａ）・（ｂ）は、前記液晶層１３に用いた液晶（メルク社製ZLI-4792）について、書き込み時間を一定（例えば１００μｓｅｃ）に固定したときの液晶電圧保持率Ｈｒの駆動周波数（書き換え周波数）依存性を測定した結果である。同図（ｂ）は同図（ａ）のうち駆動周波数が０Ｈｚ〜５Ｈｚの領域を拡大した図である。また、図６は、ＴＦＴ１４のＯＦＦ抵抗値と、ＴＦＴ１４のゲート電極２０の電位、すなわち走査信号線３１の電位との関係を測定した結果である。液晶電圧保持率Ｈｒ及びＴＦＴ１４のＯＦＦ抵抗値が十分でないと、液晶容量ＣLCと補助容量ＣCSとに書き込まれた電荷がＴＦＴ１４の非選択期間に漏れてしまい、図７に示すように画素電極２７の電位が変動して、反射電極２７ｂからの反射光強度が変動する。
【００５０】
画素電極２７の電位、及び反射電極２７ｂからの反射光強度が関係する画素電圧保持率Ｐは、
Ｐ＝Ｖ1 ・ｅｘｐ［−Ｔ／｛（ＣLC＋ＣCS）・Ｒ｝］／Ｖ      （１）
で表される。ただし、
Ｖ1 ＝Ｖ−｛Ｖ・（１−Ｈｒ（Ｔ））×ＣLC／（ＣLC＋ＣCS）｝
Ｔ    ：ＴＦＴ１４の非選択期間
Ｈｒ（Ｔ）：図５において、ある駆動周波数における時間Ｔ後の液晶電圧                  保持率
Ｖ    ：書き込み直後の画素電極２７と透明共通電極１９との電位差
Ｒ    ：図６におけるＴＦＴ１４のＯＦＦ抵抗値
である。Ｖ1 ・ｅｘｐ［−Ｔ／｛（ＣLC＋ＣCS）・Ｒ｝］は、書き込んでから時間Ｔ後の画素電極２７と透明共通電極１９との電位差である。
【００５１】
例えばＴ＝１８０ｍｓｅｃとしたときの液晶電圧保持率Ｈｒ（Ｔ）、ＴＦＴ１４の非選択時の抵抗値すなわちＯＦＦ抵抗値Ｒ、液晶容量ＣLC、及び補助容量ＣCSを表２のように設定して画素電圧保持率Ｐを式（１）から計算すると、９９．７％となる。
【００５２】
【表２】
0004147025.tif 000003
【００５３】
そこで、画素電圧保持率Ｐとチラツキの知覚限界について詳細な検討を行った。図８（ａ）に示すように、内側に透明電極４３を形成したガラス基板４２を２枚向かい合わせ、さらに透明電極４３・４３の間に液晶層４４を挟持したチラツキ評価用セル４１を作製した。そして、このチラツキ評価用セル４１の２つの透明電極４３・４３間に、信号発生装置４５から電圧を印加した。信号発生装置４５から出力される電圧波形を同図（ｂ）に示す。同図においてＶｓを２Ｖ、非選択期間Ｔを３２ｍｓｅｃ（約３０Ｈｚ）〜１６７ｍｓｅｃ（約６Ｈｚ）の間で変化させてＶｅを変化させる。チラツキ評価用セル４１は初めＶｓの電圧に充電されるが、徐々に電圧が低下してＶｅとなる。次に、−Ｖｓの電圧を印加するとチラツキ評価用セル４１の明るさが変化するが、このときの明るさの変化、すなわちチラツキを目視で確認する。
【００５４】
ここで、Ｖｅ／Ｖｓが実際の反射型液晶表示装置１における画素電圧保持率Ｐに相当する。画素電圧保持率Ｐとチラツキの発生状況について詳細に観察したところ、表３に示すような結果が得られた。
【００５５】
【表３】
0004147025.tif 000004
【００５６】
なお、○：チラツキが知覚されない、
△：チラツキがやや知覚される、
×：チラツキが知覚される、
である。
【００５７】
これにより、画面の書き換え周波数を３０Ｈｚ以下としても特にチラツキのない安定した表示品位の液晶パネル２を得るためには、画素電圧保持率Ｐ≧０．９として画素電極２７…の電位変動がほとんど生じないようにすればよいことが分かった。
【００５８】
以上の構成の反射型液晶表示装置１で低周波数駆動を行った場合の走査信号波形、データ信号波形、画素電極２７の電位、及び反射電極２７ｂからの反射光強度を図９（ａ）ないし（ｅ）に示す。画面の書き換え周波数は６０Ｈｚの１０分の１である６Ｈｚとした。詳しくは、６Ｈｚに相当する書き換え周期１６７ｍｓｅｃのうち、走査信号線３１…の１本当たりの選択期間を０．７ｍｓｅｃ、非選択期間を１６６．３ｍｓｅｃとした。データ信号線３２…に供給するデータ信号を１走査信号ごとに極性を反転させ、かつ、１つの画素には書き換えごとに極性反転したデータ信号が入力されるように駆動を行った。
【００５９】
同図（ａ）は、注目している画素の走査信号線３１よりも１ライン上の走査信号線３１に出力される走査信号波形を、同図（ｂ）は注目している画素（自段）の走査信号線３１に出力される走査信号波形を、同図（ｃ）は注目している画素のデータ信号線３２に出力されるデータ信号波形を、同図（ｄ）は注目している画素の画素電極２７の電位を示す。同図（ａ）及び（ｄ）から分かるように、１ライン上の走査信号線３１に選択電圧が印加されているときに、画素電極２７の電位は安定している。このとき反射電極２７ｂからの反射光強度を測定したところ、同図（ｅ）に示すように反射光強度の変化はほとんど確認されなかった。また、目視による評価の結果でも、チラツキがなく均一で良好な表示品位が得られることが確認された。
【００６０】
これに対し、図１０に示すように１ライン上の走査信号線３１’…に補助容量用電極パッド２７ａ’…を対向させて補助容量を形成する従来のＣｓオンゲート構造では、図１１（ａ）ないし（ｅ）の結果が得られた。同図（ａ）及び（ｄ）から分かるように、１ライン上の走査信号線３１’に選択電圧が印加されているときに、画素電極２７’の電位が大きく変動している。この結果、同図（ｅ）に示すように反射電極２７ｂ’からの反射光強度も変動してしまい、目視による評価の結果でもチラツキが知覚された。
【００６１】
そこで、走査信号による画素電極の電位変動とチラツキの知覚限界について詳細な検討を行った。図８（ａ）に示すチラツキ評価用セル４１に図１２に示す波形の電圧を印加した。図１２において電圧Ｖ１は所定の階調を表示するために液晶層４４（透明電極４３・４３間）に印加される電圧であり、実際の反射型液晶表示装置におけるドレイン−コモン間電圧（画素電極の電位）、すなわち表示状態を決定する電荷が書き込まれる所定の電気容量の電圧に相当する。また、電圧Ｖ１に重畳されているパルス電圧Ｖｐが走査信号線の走査により発生して電圧Ｖ１に加わるノイズであり、パルス電圧Ｖｐの重畳分が電圧Ｖ１の変動分である。
【００６２】
ここでパルス電圧Ｖｐのパルス幅を５０μｓｅｃ、電圧Ｖ１の変化周期Ｔｃ（所定の電気容量の電荷を書き換える周期に相当）を３３．３ｍｓｅｃ〜１６７ｍｓｅｃの範囲でスイープし、電圧Ｖｐの値を変化させてチラツキの状況を確認したところ表４に示すような結果となった。
【００６３】
【表４】
0004147025.tif 000005
【００６４】
なお、○：チラツキが知覚されない、
△：チラツキがやや知覚される、
×：チラツキが知覚される、
である。
【００６５】
同表より、画面の書き換え周波数を３０Ｈｚ以下としても（変化周期Ｔを３３．３ｍｓｅｃ以上としても）、チラツキのない液晶パネルを得るには、走査に伴う画素電極の電位変動（所定の電気容量の電圧の変動）を３Ｖ以下とするのが好ましいことが分かる。なお、通常の液晶パネルでは、画素電極と自身の画素に接続される走査信号線との間の容量結合は小さく、自身の画素の選択期間における走査に伴う画素電極の電位変動は２Ｖ以下、より詳しくは１Ｖ程度である。従って、自身の画素に接続される走査信号線からの電圧Ｖ１の変動分によって、通常、チラツキが知覚されることはなく、画素電極の電位変動を３Ｖ以下に抑えることは、特に非選択期間Ｔにおいて重要となる。
【００６６】
前述した液晶パネル２には、補助容量用電極パッド２７ａ…及び補助容量配線３３…が走査信号線３１…との間に容量結合が略生じない位置となるように設けられているので、選択期間はもちろん、非選択期間Ｔにおいても、走査信号の供給に伴って走査信号線３１…から加わるノイズによって液晶容量ＣLCの電圧はほとんど変動しない。このように、液晶パネル２は、上記走査信号の供給に伴って走査信号線３１…から液晶容量ＣLCの電圧に加わるノイズによる上記電圧の変動を、表示状態にチラツキが知覚されない値以下（ここでは３Ｖ以下）に抑制するように構成されている。
【００６７】
また、図１０のように走査信号線３１’に補助容量用電極パッド２７ａ’を対向させて液晶容量ＣLCの補助容量ＣCSを形成するＣｓオンゲート構造の液晶パネルでは、補助容量ＣCSを介して画素電極２７’の電位が変動し、その変動分ΔＶｐは、  ΔＶｐ＝ΔＶｇ×ＣCS／（ＣCS＋ＣLC＋ＣGD＋ＣSD）          （２）
ただし、ΔＶｇ：走査信号線電位変動値
ＣGD ：トランジスター部の走査信号線３１’と画素電極２７’とで形                  成される容量
ＣSD ：画素とデータ信号線とで形成される容量
で決定される。一般にＣLC≫ＣGD、ＣLC≫ＣSDであり、例えばΔＶｇ＝２５Ｖの場合、ＣLCがＣCSの１０倍以上であれば、略ΔＶｐ＜３Ｖとなる。従って、Ｃｓオンゲート構造の液晶パネルを有する反射型液晶表示装置でも、走査信号線３１’…に供給される走査信号に対応して、上記走査信号の供給に伴って走査信号線３１’…から液晶容量ＣLCの電圧に加わるノイズによる上記電圧の変動を３Ｖ以下、すなわち表示状態にチラツキが知覚されない値以下に抑制するように構成されていれば、表示のチラツキをなくすことができる。
【００６８】
本実施の形態の液晶パネル２のような、Ｃｓオンコモン相当の構造の、ＴＦＴ駆動の液晶パネルで、低周波駆動を行うことは、理想的には上記チラツキ評価用セル４１（標準セル）に低周波の矩形波を印加することと同等である。ところが、従来の反射型液晶表示装置では、一般に、アクティブ素子側基板に例えばＡｌ等の反射電極が設けられている一方、対向基板に例えばＩＴＯ等の透明電極が設けられている。そして、このように両基板にそれぞれ相互に異なる電極材料が用いられているために、両基板間に直流電圧がかかった状態と同じになるように電位差が発生する。交流駆動の場合、かかる電位差が生じると表示にフリッカー（チラツキ）が発生する。一方、液晶材料の注入工程時やシール樹脂材料からの流出等により液晶層に不純物が混入する場合があり、上記のように両基板間に電位差が発生すると静電引力によりそれらの不純物がいずれかの電極に吸着されることとなる。そして、表示領域に不純物が吸着していない部分と吸着した部分とが生じ、液晶層に所定の電圧が均一に印加されないためにフリッカーが発生することとなる。また、かかるフリッカーは、シール樹脂材料からの不純物の流出による影響が大きいために表示領域の周縁部において、さらに、低周波数での駆動において特に顕著に観察される。本件発明者らがそのような不純物を含む液晶をチラツキ評価用セル４１の液晶層４４に用いて低周波の矩形波を印加すると印加電圧の極性反転時に液晶が応答し、フリッカーが確認された。また、このフリッカーは、Ｃｓオンゲート構造の方が、走査信号が一定条件の下に補助容量を介して画素電極電位に大きな変動を与えるため、Ｃｓオンコモン構造よりも大きく認められる。従って、従来では、かかるフリッカーを不可視化するためにも極性反転周波数を３０Ｈｚ以上にすることが必然であったことが分かった。
【００６９】
これに対して、本実施の形態の液晶パネル２では、反射電極２７ｂの透明共通電極１９側の表面にその透明共通電極１９と仕事関数の略等しい透明電極材料で形成された被覆層２９が設けられているので、両電極間に発生する電位差が解消され、不純物の吸着に起因するフリッカーの発生を抑止することができる。例えば、本実施の形態の液晶パネル２の構成において、反射電極２７ｂがＡｌで形成されている一方、透明共通電極１９がＩＴＯで形成されているような場合、表５より、被覆層２９が設けられていなければ、両電極間に０．６ｅＶの仕事関数差に相当する電位差が生じ、フリッカーの発生を抑えるために必要となる印加電圧が２００ｍＶ以上であるのに対し、ＩＺＯで形成された被覆層２９が設けられていれば、両電極間に０．１ｅＶの仕事関数差に相当する電位差しか生じず、フリッカーの発生を抑えるために必要となる印加電圧が５０ｍＶ以下である。また、被覆層２９をＩＴＯで形成すれば、両電極間に仕事関数差が生じないものの、その場合、製造プロセス上の支障があるのに対し、被覆層２９をＩＺＯで形成すれば、単一のフォトマスクを用いてパターニングを施し、弱酸のエッチング液によりＡｌ製の反射電極２７ｂと同時にエッチング加工することができ、それによって製造工程の効率化を図ることができる。同様の効果は、反射電極２７ｂがＡｇの場合でも得ることができる。
【００７０】
【表５】
0004147025.tif 000006
【００７１】
【表６】
0004147025.tif 000007
【００７２】
反射電極２７ｂの表面に被覆層２９を設けることにより、透明共通電極１９と反射電極２７ｂとの間の電位差に起因するフリッカーの発生を抑止することができるが、被覆層２９の層厚さが厚くなりすぎると表示品位の劣化を招くこととなる。本実施の形態の液晶パネル２において、反射電極２７ｂをＡｌで形成し、ＩＺＯ製の被覆層２９の層厚さを０Å、５０Å、１００Å、１５０Å、２００Å及び３００Åとしたものをそれぞれ準備し、観察される表示を目視で観察した結果を表７に示す。また、それぞれについて、波長と反射率との関係について調べた結果を図１３に示す。
【００７３】
【表７】
0004147025.tif 000008
【００７４】
表７によれば、被覆層２９の層厚さが２００Å以下までは表示性能に支障が生じていないのに対し、層厚さが３００Åでは表示が被覆層２９の色味に着色されて観察された。また、図１３によれば、被覆層２９の層厚さが厚くなるに従って、短波長の光の反射率が低くなるということが分かる。ＩＺＯの電極材料としての特性を考慮すれば、被覆層２９の層厚さが最低１０Åあれば、反射電極２７ｂと透明共通電極１９との間の電位差を解消する効果を得ることができると考えられるが、スパッタリングにより可能な層厚さのコントロール精度を考慮すれば、層厚さが５０Å以上であることが好ましい。一方、被覆層２９の層厚さが３００Åでは表示が着色されてしまうので、層厚さが最高でも３００Åより小さいことが必要であり、２００Å以下とすることが好ましい。
【００７５】
以上に説明してきたように、３０Ｈｚ以下でもチラツキを生じることなく駆動することができるということが、本件発明者らによって初めて確認された。また、液晶表示装置はＣＲＴとは異なって常に表示状態を保つ「ホールド型表示」を行うものであって、静止画を表示する場合は高速の電荷書き換えを行う必要がないにも関わらず、従来では前述したようにＣＲＴの高速書き換えに従って、６０Ｈｚのような高周波数で書き換えることしか行っていなかった。このように、従来では低周波駆動を行うという思想すらなく、本実施の形態の反射型液晶表示装置１における液晶パネル２ようなＣｓオンコモン相当の構造や、その他の構造で、画素電極の電位変動を小さくした上で３０Ｈｚ以下の低周波駆動を行うという発想には至るすべもなかった。
【００７６】
次に、さらに反射型液晶表示装置１の消費電力を測定したところ、画面の書き換え周期を１６．７ｍｓｅｃ（書き換え周波数６０Ｈｚ）として駆動したときに１６０ｍＷであったのに対し、画面の書き換え周期を１６７ｍｓｅｃ（書き換え周波数６Ｈｚ）として駆動したときには４０ｍＷとなり、大きく低減することが確認された。
【００７７】
書き換え周波数を３０Ｈｚ以下に設定する例として、図９では６Ｈｚを挙げたが、書き換え周波数の好ましい範囲は０．５Ｈｚ以上３０Ｈｚ以下である。図５（ｂ）から分かるように、液晶電圧保持率Ｈｒは約９７％となる１Ｈｚあたりから低下し、約９２％となる０．５Ｈｚより低くなると急激に低下する。液晶電圧保持率Ｈｒがあまり小さくなると、液晶層１３やＴＦＴ１４の漏れ電流に起因して画素電極２７の電位が変動して明るさが変化し、チラツキが生じることになる。また、ここで議論している書き込みから１ｓｅｃ〜２ｓｅｃ後といった時間領域ではＴＦＴ１４のＯＦＦ抵抗値は大きく変動することはない。従って、表示のチラツキは液晶電圧保持率Ｈｒに大きく依存する。
【００７８】
このことから、書き換え周波数を３０Ｈｚ以下としながら、下限を０．５Ｈｚとして画素電極２７の電位変動を十分に抑制する。これにより、十分な低消費電力化と確実な画素のチラツキ防止とを達成することができる。さらに好ましくは、書き換え周波数を１５Ｈｚ以下として消費電力を極めて大きく低減しながら、下限を１Ｈｚとして画素電極２７の電位変動を極めて小さくなるように抑制する。これにより、極めて大きな低消費電力化とより確実な画素のチラツキ防止とを達成することができる。
【００７９】
また、前述したように、同期クロック発生回路７は書き換え周波数を複数通りに設定可能である。従って、例えば静止画や動きの少ない画像を表示する場合には書き換え周波数を３０Ｈｚ以下に設定して低消費電力化を図り、動画を表示する場合には書き換え周波数を３０Ｈｚ以上に設定してスムーズな表示を確保するなど、表示する画像の状態に適した書き換え周波数の設定を行うことができる。このような複数の書き換え周波数のそれぞれを、１５Ｈｚ、３０Ｈｚ、６０Ｈｚといったように最も低い書き換え周波数の整数倍の関係に設定すれば、全ての書き換え周波数に共通の基準同期信号を使用することができるのに加えて、書き換え周波数を切り換えた場合に供給するデータ信号の間引きあるいは追加を簡単に行うことができる。さらに、この例のように１５Ｈｚの２倍の３０Ｈｚ、また１５Ｈｚの４倍の６０Ｈｚといったように書き換え周波数のそれぞれを、最も低い書き換え周波数の２の整数乗倍の関係に設定すれば、最も低い周波数の論理信号を２の整数乗分の１で分周することにより周波数変換を行う通常の簡単な分周回路を用いて、書き換え周波数のそれぞれを生成することができる。
【００８０】
また、反射型液晶表示装置１では、液晶パネル２の表示内容を異なる画像に更新する周期、すなわち各画素に異なる画像のデータを供給して表示状態の更新を行わせるためのデータ信号を供給する周期を決めるリフレッシュ周波数が設定される。書き換え周波数とリフレッシュ周波数との関係を以下のように特定することにより、液晶パネル２の特性を向上させることができる。
【００８１】
例えば、複数種類の書き換え周波数のうち少なくとも最も低いものをリフレッシュ周波数の２以上の整数倍に設定すれば、そのように設定した書き換え周波数では前の更新から次の更新までの同一の表示内容に対して、書き換え周波数に基づいた各画素の選択回数が２以上の整数回となる。リフレッシュ周波数を３Ｈｚとすれば、図９の例において６Ｈｚの書き換え周波数はリフレッシュ周波数の２倍となるので、前の更新から次の更新までに同じ画素に正極性のデータ信号と負極性のデータ信号とを１回ずつ供給することができる。従って、同一の表示内容に対して、交流駆動によって画素電極２７の電位の極性を反転させて表示することができ、液晶パネル２に用いられる液晶の信頼性が向上する。
【００８２】
また、同期クロック発生回路７を、リフレッシュ周波数の変更に合わせて、少なくとも最も低い書き換え周波数を、変更後のリフレッシュ周波数の２以上の整数倍に変更することができるようにすれば、リフレッシュ周波数を変更しても、そのように設定を変更した書き換え周波数では液晶パネル２での同一の表示内容に対して、交流駆動によって画素電極２７の電位の極性を反転させて表示することができる。従って、液晶パネル２に用いられる液晶の信頼性を容易に維持することができる。例えば、リフレッシュ周波数を３Ｈｚから４Ｈｚに変更した場合、６Ｈｚ、１５Ｈｚ、３０Ｈｚといった書き換え周波数を、８Ｈｚ、２０Ｈｚ、４０Ｈｚといった書き換え周波数に変更することができるようになっている。さらに、上記条件を満たした状態で最も低い書き換え周波数を６Ｈｚのように２以上の整数に設定すれば、リフレッシュ周波数が１Ｈｚ以上となって画面の表示内容を１秒間に１回以上更新することができるので、液晶パネル２の画面に時計を表示する場合に、秒表示を正確に１秒間隔で行うことができる。
【００８３】
以上に述べたように、本実施の形態の反射型液晶表示装置１によれば、アクティブ素子を有する構成において、良好な表示品位を保ったまま低消費電力化を達成することができる。また、反射型液晶表示装置１が反射電極２７ｂ…を備え、バックライトを必要としない液晶表示装置であることから、３０Ｈｚ以下の駆動による低消費電力化の割合が大きい液晶表示装置となる。
【００８４】
さらに、上記反射型液晶表示装置１は、携帯電話、ポケットゲーム機、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants) 、携帯ＴＶ、リモートコントロール、ノート型パーソナルコンピュータ、その他の携帯端末など、携帯機器を初めとする各種の電子機器に搭載可能である。バッテリー駆動される電子機器に搭載すれば、良好な表示品位を保ったままの低消費電力化が図れる反射型液晶表示装置１を搭載していることにより、長時間駆動が容易になる。
【００８５】
なお、以上では走査信号線と容量結合が略生じないように設けられた補助容量用電極パッドと補助容量配線とにより所定の電気容量に対する補助容量が形成された表示素子の例について述べたが、表示素子はこの例の構成に限定されるものではなく、補助容量ＣCS＝0 として式（１）を満たせば補助容量配線を配置しない構成の表示素子（液晶表示素子）であってもよい。例えば、補助容量ＣCS＝0 の場合の表示素子として、図１の液晶パネル２から、ドレイン電極２５…、補助容量用電極パッド２７ａ…、及び補助容量配線３３…を取り除き、ＴＦＴ１４…の各ドレインを反射電極２７ｂに接続した構成が挙げられる。
【００８６】
また、このような構成における１画素分の等価回路を図１４に示す。同図の等価回路は、図４（ａ）の等価回路から補助容量用電極パッド２７ａと補助容量配線３３とで形成される補助容量ＣCSを取り除いたものに相当する。本実施の形態において補助容量ＣCS＝0 の場合でも式（１）で表される画素電圧保持率Ｐは９９．５％となり、書き換え周波数を３０Ｈｚ以下としもチラツキのない表示が得られる。従って、このような構成を備えた反射型液晶表示装置においても、良好な表示品位を保ったまま低消費電力化を達成することができる。
【００８７】
また、画素電極と走査信号線との間に容量結合が無視できない程度に生じている場合にも、以下に示す条件を満たしていれば、液晶パネルが、走査信号の供給に伴って走査信号線から液晶容量ＣLCの電圧に加わるノイズの変動を、表示状態にチラツキが知覚されない値以下に抑制するように構成されていることになる。前述の式（２）は補助容量用電極パッド２７ａ’と走査信号線３１’との間の容量（補助容量ＣCS）を介して画素電極２７’にもたらされる電位の変動を記述したものである。また、画素電極２７’と走査信号線３１’との間の容量は、電極間距離、電極間に存在する物質の誘電率、及び電極が相対する面積によって変化する。従って、画素電極２７’と走査信号線３１’との間の結合容量をＣGPとすると、結合容量ＣGPを考慮に入れた場合の画素電極２７’にもたらされる電位の変動をも式（２）と同様の考え方で導出することができる。
【００８８】
例えばＣｓオンゲート構造の場合には、結合容量ＣGPが補助容量ＣCSに含まれないとして式（２）の容量比の分子をＣCS＋ＣGPとし、分母をＣCS＋ＣGP＋ＣLC＋ＣGD＋ＣSDとした場合のΔＶｐが画素電極２７’の電位変動分となる。また例えばＣｓオンコモン構造の場合には、式（２）の容量比の分子をＣGPとし、分母をＣCS＋ＣGP＋ＣLC＋ＣGD＋ＣSDとした場合のΔＶｐが画素電極の電位変動分となる。また例えば補助容量ＣCSが設けられない構造の場合には、（２）の容量比の分子をＣGPとし、分母をＣGP＋ＣLC＋ＣGD＋ＣSDとした場合のΔＶｐが画素電極の電位変動分となる。従って、上記のΔＶｐが一定値以下（前述の例では３Ｖ以下に相当）であれば、表示状態にチラツキが生じない。
【００８９】
前述したように液晶パネル２の補助容量用電極パッド２７ａ…及び補助容量配線３３…が走査信号線３１…との間に容量結合が生じない位置となるように設けられている、ということは、上述の結合容量ＣGPの一部となるような容量が補助容量用電極パッド２７ａ…及び補助容量配線３３…と走査信号線３１…との間に生じず、走査に伴うΔＶｐが一定値以下となることを意味する。また、前述したように液晶パネル２の反射電極２７ｂ…と走査信号線３１…との間の容量結合が無視できるほど小さい、ということは、上述の結合容量ＣGPの一部となるような容量が反射電極２７ｂ…と走査信号線３１…との間に生じず、走査に伴うΔＶｐが一定値以下となることを意味する。これにより、液晶パネル２の表示にチラツキが生じないことになる。
【００９０】
〔実施の形態２〕
反射型表示装置を具現する他の実施の形態について図１５ないし図１２３を用いて説明すれば以下の通りである。なお、前記実施の形態１で用いた構成要素と同一の機能を有する構成要素については同一の番号を付し、その説明を省略する。
【００９１】
本実施の形態に係る反射型表示装置は、実施の形態１で図３を用いて説明した反射型液晶表示装置１における液晶パネル２を、図１５及び図１６に示す、表示素子、さらには液晶表示素子としての液晶パネル５１に置き換えた反射型液晶表示装置である。図１６に液晶パネル５１の断面構成を示す。同図は後述する図１５のＢ−Ｂ断面図に相当する。液晶パネル５１はアクティブマトリクス型で反射型の液晶パネルであり、基本構成は液晶パネル２と同じである。最上層には液晶パネル２の反射防止膜１７に代わって前方散乱板５２が設けられている。また、液晶パネル２の微細な凹凸のある層間絶縁膜２６に代わって、上面が平坦な層間絶縁膜５３が設けられている。さらに、液晶パネル２の反射電極２７ｂ…に代わって平坦な反射電極（表示用主電極）５４ｂ…が設けられており、また、反射電極５４ｂの透明共通電極１９側となる上面には、その透明共通電極１９と仕事関数が略等しい透明電極材料で形成された被覆層５８が平坦な反射電極２７ｂの表面を被覆するように設けられている。補助容量用電極パッド２７ａ…に代わる補助容量用電極パッド（補助容量用電極）５４ａ…と反射電極５４ｂ…とは、液晶パネル２のコンタクトホール２８…とは異なる位置に設けられたコンタクトホール５５…を介してつながり、導通している。ここでは、補助容量用電極パッド５４ａ…と反射電極５４ｂ…とを合わせて画素電極５４としている。
【００９２】
図１６の液晶パネル５１のうち液晶層１３より下方の部分を上方から見た状態を図１５に示す。同図に示すように、各画素の反射電極５４ｂは、走査方向を液晶パネル５１の上下方向とした場合の１ライン上の画素を駆動する走査信号線３１、及び１ライン上の画素を駆動するＴＦＴ１４の上方を覆うように配置されている。また、コンタクトホール５５は補助容量用電極パッド５４ａのうち、補助容量配線３３と補助容量ＣCSを形成している箇所の上方に設けられている。さらに、液晶パネル５１には、矢印Ｊの方向に配向処理が施されている。なお、図１６では、被覆層５８を省略している。
【００９３】
走査信号線３１…のそれぞれにはほとんどの時間、非選択電圧が印加されている。この非選択電圧は、アモルファスシリコンを使用したアクティブマトリクス液晶表示装置の場合、通常−１０Ｖ程度である。また、液晶材料の信頼性向上のため、一般に画素電極には通常１フィールドごとに極性が反転したデータ信号を印加する、すなわち同一の画素に対して交流駆動することが好ましい。このような条件で３０Ｈｚ以下の書き換え周波数で駆動を行うと、各画素の反射電極と１ライン上の画素を駆動する走査信号線とが対向しないように配置されている場合には、画素電極面と平行な方向の成分を有する電界が発生する。しかも、データ信号が正極性のときと負極性のときとで電界強度に差が生じる。この結果、画素電極のエッジにリバースチルトドメインに起因するディスクリネーションが発生し、チラツキが知覚されて表示品位を損なう場合がある。
【００９４】
そこで本実施の形態では、このような場合を考慮して、各画素の反射電極５４ｂを、１ライン上の画素を駆動する走査信号線３１と対向する箇所が存在するように配置している。従って、反射電極５４ｂのデータ信号を書き換えるたびにデータ信号の極性反転を行う場合においても、該反射電極５４ｂと１ライン上の画素の走査信号線３１（該画素に接続される走査信号線３１）との間に、反射電極面と平行な方向の成分を有する電界が発生しない。従って、反射電極５４ｂのエッジにリバースチルトドメインに起因するディスクリネーションが発生するのを抑制することができる。また、上記例では反射電極５４ｂが１ライン上の画素を駆動する走査信号線３１と対向するようにしたが、１ライン下の画素を駆動する走査信号線３１と対向していてもよい。すなわち、反射電極５４ｂは、１ライン上の画素や１ライン下の画素など、自身が属する画素のラインと走査方向に沿った一定の向きに隣接するラインの画素を駆動する走査信号線３１と対向していればよい。換言すれば、反射電極５４ｂは、少なくとも、自身が属する画素と走査方向に沿った一定の向きに隣接する画素に接続される走査信号線３１と対向する箇所が存在するように配置されていればよい。
【００９５】
さらに各画素の反射電極５４ｂを、１ライン上の画素を駆動するＴＦＴ１４と対向する箇所が存在するように配置している。このような配置により、図１５に示すように走査信号線３１の一部であるゲート電極２０が走査信号線３１の本体から分岐してＴＦＴ１４まで延びているような場合でも、反射電極５４ｂをゲート電極２０と対向させることができる。従って、反射電極５４ｂとゲート電極２０との間に反射電極面と平行な方向の成分を有する電界が発生せず、それだけ反射電極５４ｂのエッジにリバースチルトドメインに起因するディスクリネーションが発生するのを抑制することができる。また、上記例では反射電極５４ｂが１ライン上の画素を駆動するＴＦＴ１４と対向するようにしたが、１ライン下の画素を駆動するＴＦＴ１４と対向していてもよい。すなわち、反射電極５４ｂは、自身が属する画素のラインと一定の向きに隣接するラインの画素を駆動するＴＦＴ１４と対向していればよい。換言すると、反射電極５４ｂは、少なくとも、自身が属する画素と上記一定の向きに隣接する画素のＴＦＴ１４と対向する箇所が存在するように配置されていればよい。
【００９６】
また、このような配置により、ＴＦＴ１４のチャネル領域を反射電極５４ｂという同一基板内のレイヤーで遮光することができるため、チャネル領域への光の回り込みが減少する。チャネル領域を遮光することによって、チャネル領域におけるキャリアの光励起が抑制され、非選択期間におけるＴＦＴ１４の抵抗値の低下が防止される。これにより、画素を３０Ｈｚ以下の書き換え周波数で駆動しても、電荷保持不良による明るさの変動が緩和され、よりチラツキのない表示を得ることができる。なお、本実施の形態では、反射電極５４ｂをＴＦＴ１４に対向させたが、この配置の反射電極５４ｂをそのまま非光透過型の他の画素電極に置き換えても同様の効果が得られる。
【００９７】
また、本実施の形態では、図１７に示すように、液晶パネル５１の表示に有効なラインのうちの、走査方向に沿った一定の向きの起点側端部のラインとしての最下段のラインのさらに下にダミーラインが設けられている。ダミーラインには、走査信号線３１…及び補助容量配線３３…と同じ方向に延びるダミー走査信号線５６、ダミー補助容量配線５７が設けられている。さらにダミー走査信号線５６とデータ信号線３２…との交点にはそれぞれＴＦＴ５８が設けられ、その各ＴＦＴ５８にドレイン電極２５を介して接続される補助容量用電極パッド６１ａと、補助容量用電極パッド６１ａにコンタクトホール６０を介して接続されるアクティブ素子遮光層としての反射電極６１ｂとがさらに設けられている。最下段のラインの走査信号線３１及びＴＦＴ１４…は、ダミー走査信号線５６によって選択される反射電極６１ｂ…と対向している。なお、ダミーラインの反射電極６１ｂもその表面が被覆層により被覆されているが、図１７では、正規のラインの反射電極５４ｂ上の被覆層５８と共にそれを省略している。このように、液晶パネル５１には、走査方向に沿った上記一定の向きの起点側端部のラインからさらに外側に、アクティブ素子遮光層である反射電極６１ｂを画素電極に用いる、表示に有効なラインの画素の構成を備えた画素のラインが設けられている。換言すれば、液晶パネル５１には、上記一定の向きの起点側端部の画素と上記一定の向きとは逆向きに隣接して、アクティブ素子遮光層である反射電極６１ｂを画素電極に用いる、表示に有効な画素の構成を備えた画素が設けられている。
【００９８】
反射電極６１ｂ…によって最下段のラインのＴＦＴ１４…を遮光することができるので、非選択期間における該ＴＦＴ１４…の抵抗値の低下が防止される。従って、画素を３０Ｈｚ以下の書き換え周波数で駆動しても、電荷保持不良による明るさの変動が緩和され、よりチラツキのない表示を得ることができる。また、反射電極６１ｂ…は非光透過型の電極であって、反射電極５４ｂ…と同様にデータ信号線３２…によってデータ信号が供給されるので、交流駆動が可能である。反射電極５４ｂ…の交流駆動を行うことにより、例えば反射電極５４ｂ…に電気的に接続されたＴＦＴ５８…がＯＦＦ状態であって反射電極５４ｂ…が電気的に浮いているときなどに、反射電極５４ｂ…にコントロールされない電荷が蓄積されて液晶に直流電圧が印加されることが避けられる。従って、反射電極５４ｂ…周辺の液晶の劣化が防止されて液晶材料の信頼性が向上し、ひいては表示画素部の信頼性が向上する。なお、上記例では、反射電極６１ｂ…が最下段のラインのＴＦＴ１４…を遮光するようになっているが、図１７において液晶パネル５１を上下反転させた場合は、前述した隣接の向きを規定する”一定の向き”を上下反転させることになるので、最上段のラインのＴＦＴ１４…を遮光することになる。このように、反射電極６１ｂ…は上記一定の向きの起点側端部のラインのＴＦＴ１４…を遮光する、すなわち、表示に有効な画素のうち上記一定の向きの起点側端部の画素のＴＦＴ１４…を遮光するものである。
【００９９】
さらに、ＴＦＴ５８…はダミー走査信号線５６から走査信号が供給されて選択状態となったときに、データ信号線３２…から反射電極６１ｂ…にデータ信号を伝達する構成であるので、最下段のラインの画素も、それよりも上段のラインの画素と同様の構成となり、液晶パネル５１の走査方向の構造の繰り返し連続性が保たれる。従って、最下段のラインの画素とそれよりも上段のラインの画素との電圧印加状態が等しくなり、液晶材料の信頼性が向上する。なお、上記例では液晶パネル５１の表示に有効なラインのうちの最下段のラインのさらに下段にダミー走査信号線５６が設けられているが、図１７において液晶パネル５１を上下反転させた場合は、表示に有効なラインのうちの最上段のラインのさらに上段にダミー走査信号線５６が設けられることになる。このように、ダミー走査信号線５６は、前述した一定の向きの起点側端部のラインからさらに外側に配置されるものである。
【０１００】
また、ダミーラインのＴＦＴ５８…のそれぞれの上方には、ＴＦＴ５８を遮光する反射膜６２が設けられている。反射膜６２は反射電極５４ｂ・６１ｂと同材料かつ同工程で製造される。ここでは１つのＴＦＴ５８に対して１つのアイランド状の反射膜６２を配したが、ＴＦＴ５８…の全てを遮光することができるよう、反射膜６２をダミー走査信号線５６の方向につながった帯状のパターンとしてもよい。また、電気的に絶縁されている必要もない。
【０１０１】
次に、図１６のカラーフィルタ１８には、図１８（ａ）・（ｂ）に示すような遮光層６５…が備えられていてもよい。同図（ａ）は平面透視図であり、カラーフィルタ１８は複数の赤のカラーフィルタ１８（Ｒ）のライン、緑のカラーフィルタ１８（Ｇ）のライン、及び青のカラーフィルタ１８（Ｂ）のラインからなる。遮光層６５…のそれぞれは走査信号線３１…と同一方向に配置されている。同図（ｂ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ断面図であり、遮光層６５…はガラス基板１１上に設けられている。さらにこの遮光層６５…と反射電極５４ｂ…との位置関係を図１９に示す。同図に示すように遮光層６５…のそれぞれは反射電極５４ｂ…の配向処理起点に近い側のエッジと対向する位置（図１５の矢印Ｊを参照）に設けられている。同図の例では各遮光層６５は同一ライン上に並んだ反射電極５４ｂ…の上記エッジ付近を５μｍ覆っている。なお、各遮光層６５は上記エッジの少なくとも一部と対向していればよい。
【０１０２】
このような遮光層６５…を設けることにより、データ信号線３２…に供給するデータ信号を１走査期間ごとに極性反転させた場合に、反射電極５４ｂ…のエッジに発生するリバースチルトドメインによるディスクリネーションラインを隠すことができ、均一な表示を行うことができる。この理由を以下に説明する。１走査期間ごとにデータ信号の極性を反転する駆動を行うと、図２０に示すように走査方向に隣接する反射電極５４ｂ・５４ｂ間に走査方向成分を有する横方向電界が発生し、反射電極５４ｂ…の配向処理起点に近い側のエッジにリバースチルトドメインによるディスクリネーションラインが発生する場合がある。発生した場合、液晶パネル５１を３０Ｈｚ以上で駆動すると、このディスクリネーションラインは発生したまま移動しないので表示に大きな影響を与えないが、３０Ｈｚ以下で駆動すると、反射電極５４ｂ…のエッジと共通透明電極１９との間で液晶パネル５１面の法線方向から傾斜して発生する斜め電界と、上記横方向電界とに、反射電極５４ｂ…の電圧極性によって非対称性が生じ、ディスクリネーションラインが移動する。従って、移動するディスクリネーションラインを隠すことができるように、遮光層６５…を設けた。
【０１０３】
また、遮光層６５…の中には、前述した図１７の反射電極６１ｂ…の全面と対向するものも配置されている。これにより、表示と関係のない反射電極６１ｂ…からの反射光が液晶パネル５１の表示面に戻ることによって表示が影響を受けるのを防止することができる。このように、図１７の反射電極６１ｂ…に対応する遮光層６５は反射光防止遮光層として機能する。
【０１０４】
次に、図１６において、層間絶縁膜５３の膜厚は３μｍに設定されており、これにより下地のＴＦＴ１４…及び各配線の段差を吸収して、層間絶縁膜５３の表面を平坦に、すなわち反射電極５４ｂ…を平坦にしている。このように層間絶縁膜５３の表面及び反射電極５４ｂ…を平坦にすることで、電界の歪みが発生しなくなる。反射電極５４ｂ…に表面段差が存在する場合、反射電極５４ｂ…上に配向膜を塗布すると表面段差に対応して配向膜に膜厚むらが生じることとなる。このとき、配向膜は厚さ方向に分極するが、低周波数で駆動する場合には配向膜の分極方向が固定される。従って、液晶に印加される電圧に上記分極の分のオフセットが生じ、膜厚むらがあると分極量が変化してオフセット量も変化する。すなわち、画素内の各箇所で最適対向電圧が異なり、液晶分子が極性反転に対応して応答するときに明状態と暗状態とが部分的にスイッチングを行うことになる。これが、明るさの変化、すなわちチラツキとして知覚される場合がある。
【０１０５】
そこで、電極の表面段差の大きさとチラツキの発生状況との関係について詳細な検討を行った。図２１（ａ）に、検討に用いたチラツキ評価用セル７１の断面構成を示す。チラツキ評価用セル７１は、対向配置された２枚のガラス基板７２・７２の一方の上面にフォトレジストパターン７３が形成され、その上に透明電極７４、さらにその上に配向膜７５が形成されるとともに、他方のガラス基板７２の下面に平坦な透明電極７４及び配向膜７５が形成され、配向膜７５・７５の間に液晶層７６が充填された構成である。フォトレジストパターン７３は、一方のガラス基板７２にポジ型フォトレジスト（東京応化製OFPR-800）をスピンコート法にて塗布した後、フォトリソグラフィーによって段差を有するように形成した。ここでスピンコート時の回転数を５００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍで変化させて１．０μｍ〜０．１μｍの範囲内の各種段差を得た。配向膜７５はＰＶＡをスピンコート法（８００ｒｐｍ）によって塗布した。
【０１０６】
上記の構成のチラツキ評価用セル７１において、信号発生装置７７から透明電極７４・７４間に電圧を印加した。同図（ｂ）にこのときの電圧波形を示す。段差のない平坦なセルの場合には配向膜に膜厚のばらつきはないが、段差がある場合には配向膜に膜厚むらが生じる。これによって分極むらが生じるため電界分布にむらが生じ、明るさが変化する、すなわちチラツキが知覚される。信号発生装置７７から電圧が印加されている状態で、段差とチラツキの発生状況とについて観察したところ、表８に示す結果が得られた。
【０１０７】
【表８】
0004147025.tif 000009
【０１０８】
なお、○：チラツキが知覚されない、
△：チラツキがやや知覚される、
×：チラツキが知覚される、
である。
【０１０９】
同表に示すように、表面段差が０．７μｍでチラツキが目立たなくなり、０．６μｍ以下で完全に知覚されなくなることが確認された。従って、図１６の反射電極５４ｂ…のそれぞれについて、ＴＦＴ１４との電気的コンタクト部分を除いた箇所、すなわちコンタクトホール５５上に設けられた部分を除いた箇所の表面段差が０．６μｍ以下であるのが好ましいことが分かった。この範囲であれば画素内で配向乱れがなく、よりチラツキのない均一な表示が得られる。実際に図１６の反射電極５４ｂ…のそれぞれについて段差を相シフト干渉顕微鏡で測定したところ、最大段差は０．２μｍであった。
【０１１０】
また液晶パネル５１において、図２２に示すように反射電極５４ｂ…のそれぞれの配向処理起点に近い側のエッジ付近を、透明電極８１で形成することもできる。これにより、図２０で説明したリバースチルトドメインによるディスクリネーションラインが透明電極８１…上で発生するため、反射光に対するディスクリネーションラインの影響がなくなり、均一な表示を行うことができる。なお、図２２では、被覆層５８を省略している。
【０１１１】
さらに液晶パネル５１において、図２３に示すように、ＴＦＴ１４…が配置されているガラス基板１２側の配向処理方向を走査信号線３１…と略平行（矢印Ｋの方向）にしてもよい。これにより、ガラス基板１２側の液晶分子の配向方向が、図２０で説明した横方向電界に対して垂直な面内に存在するようになり、液晶パネル５１を３０Ｈｚ以下の書き換え周波数で交流駆動した場合に、液晶分子に対する電界の歪みが対称となる。従って、リバースチルトドメインによるディスクリネーションラインの発生が緩和され、均一な表示を得ることができる。なお、図２３では、被覆層５８を省略している。
【０１１２】
以上のように、本実施の形態の反射型液晶表示装置によれば、実施の形態１と同様に３０Ｈｚ以下の書き込み周波数で駆動を行って低消費電力化を図ることができると同時に、配向状態の制御、ディスクリネーションの影響低減などにより、さらにチラツキのない、均一な表示を得ることができる。
【０１１３】
〔その他の実施の形態〕
なお、上記の実施の形態１及び２では、反射型表示装置を反射型液晶表示装置としたが、反射型有機ＥＬ表示装置、或いは、反射型無機ＥＬ表示装置であっても同様の効果が期待できる。
【０１１４】
【発明の効果】
本発明の反射型表示装置は、以上のように、画素電極に電荷を書き込む周期を決定する書き換え周波数を３０Ｈｚ以下に設定することが可能な周波数設定手段を備え、補助容量用電極は、走査信号線との間で容量結合を略生じない位置に設けられていると共に、表示用主電極及び対向電極のうち反射電極に構成された方は、透明電極側が該透明電極と略等しい仕事関数を有する透明電極材料で覆われている構成である。
【０１１５】
それゆえ、補助容量用電極が走査信号線との間に容量結合を略生じないので、この状態で周波数設定手段により表示素子の画面を３０Ｈｚ以下の書き換え周波数で書き換える設定を行えば、従来のような１ライン上の走査信号線など走査信号線の電位変動による上記電気容量の電極の電位変動は生じなくなる。また、透明電極と反射電極との間の電位差が解消されるので、不純物の吸着に起因するフリッカーの発生が抑止される。この結果、透明基板と反射基板との間の電位差を解消し、良好な表示品位を保ったまま低消費電力化を達成することのできる反射型表示装置を提供することができるという効果を奏する。
【０１１６】
さらに本発明の反射型表示装置は、以上のように、画素電極に電荷を書き込む周期を決定する書き換え周波数を３０Ｈｚ以下に設定することが可能な周波数設定手段を備え、走査信号線への走査信号の供給に伴って画素電極と対向電極との間の電圧に加わるノイズによるその電圧の変動が表示状態にチラツキが知覚されない所定値以下に抑制されるように構成されていると共に、表示用主電極及び対向電極のうち反射電極に構成された方は、透明電極側が該透明電極と略等しい仕事関数を有する透明電極材料で覆われている構成である。
【０１１７】
それゆえ、表示状態を決定する電荷が書き込まれる表示用の電気容量の電圧に走査信号線からノイズが加わっても、この状態で周波数設定手段により表示用の電気容量の電荷、すなわち表示素子の画面を３０Ｈｚ以下の書き換え周波数で書き換える設定を行えば、画素の表示状態は安定し、チラツキのない安定した表示品位が得られる。また、３０Ｈｚ以下の低周波数駆動とすることによって、走査信号の周波数が減少して走査信号ドライバの消費電力が十分に削減されるとともに、データ信号の極性反転周波数が減少し、データ信号ドライバの消費電力が十分に削減される。さらに、透明電極と反射電極との間の電位差が解消されるので、不純物の吸着に起因するフリッカーの発生が抑止される。この結果、透明基板と反射基板との間の電位差を解消し、良好な表示品位を保ったまま低消費電力化を達成することのできる反射型表示装置を提供することができるという効果を奏する。
【０１１８】
さらに本発明の反射型表示装置は、以上のように、表示用主電極が反射電極に構成され且つ対向電極側を覆う透明電極材料と共にエッチングすることができる電極材料で形成されている構成である。
【０１１９】
それゆえ、表示用主電極及び対向電極側を覆う透明電極材料を同時にエッチングすることで形成させることができ、製造工程の効率化を図ることができるという効果を奏する。
【０１２０】
さらに本発明の電子機器は、以上のように、上記いずれかに記載の表示装置が搭載されている構成である。
【０１２１】
それゆえ、良好な表示品位を保ったままの低消費電力化が図れる反射型表示装置を搭載しているので、バッテリーによる長時間駆動が容易になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  一実施の形態における反射型液晶表示装置の液晶パネルの構成を示す平面透視図である。
【図２】  図１の液晶パネルのＡ−Ａ断面に相当する断面図である。
【図３】  一実施の形態における反射型液晶表示装置の構成を示すシステムブロック図である。
【図４】  （ａ）及び（ｂ）は、図１の液晶パネルの１画素分の等価回路を示す回路図である。
【図５】  （ａ）及び（ｂ）は、液晶の特性を示すグラフである。
【図６】  ＴＦＴのＯＦＦ抵抗の特性を示すグラフである。
【図７】  電荷を十分に保持することができない場合の画素電極電位の変化と反射光強度の変化とを説明する説明図である。
【図８】  （ａ）及び（ｂ）は、液晶パネルの特性を評価する方法を説明する説明図である。
【図９】  （ａ）ないし（ｅ）は、液晶パネルの信号及び特性を示すタイミングチャートである。
【図１０】  図１の液晶パネルの比較例としての液晶パネルの構成を示す平面透視図である。
【図１１】  （ａ）ないし（ｅ）は、図１０の液晶パネルの信号及び特性を示すタイミングチャートである。
【図１２】  一実施の形態における反射型液晶表示装置の液晶パネルの特性を評価する際に用いる信号の波形を示す波形図である。
【図１３】  被覆層の層厚さ毎における光の波長と反射率との関係を示すグラフである。
【図１４】  一実施の形態における反射型液晶表示装置の変形例に係る液晶パネルの１画素分の等価回路を示す回路図である。
【図１５】  他の実施の形態における反射型液晶表示装置の液晶パネルの構成を示す平面透視図である。
【図１６】  図１５の液晶パネルのＢ−Ｂ断面に相当する断面図である。
【図１７】  図１５の液晶パネルの構成を示す平面透視図である。
【図１８】  （ａ）及び（ｂ）は、それぞれ図１５の液晶パネルの一部の構成を示す平面図、側面図である。
【図１９】  図１８の液晶パネルの一部の位置関係を説明する説明図である。
【図２０】  液晶パネル内に発生する電界の状態を説明する説明図である。
【図２１】  （ａ）及び（ｂ）は、液晶パネルの特性を評価する方法を説明する説明図である。
【図２２】  図１５の液晶パネルの変形例の構成を示す平面透視図である。
【図２３】  図１５の液晶パネルの他の変形例の構成を示す平面透視図である。
【符号の説明】
１        反射型液晶表示装置（反射型表示装置）
２        液晶パネル（表示素子、液晶表示素子）
３        ゲートドライバ（走査信号ドライバ）
４        ソースドライバ（データ信号ドライバ）
７        同期クロック発生回路（周波数設定手段）
１３        液晶層（液晶）
１４        ＴＦＴ（アクティブ素子）
１９        透明共通電極（対向電極）
２７        画素電極
２７ａ      補助容量用電極パッド（補助容量用電極）
２７ｂ      反射電極（表示用主電極）
２８        コンタクトホール（電気的コンタクト部分）
２９        被覆層
３１        走査信号線
３２        データ信号線
３３        補助容量配線（電極）
５１        液晶パネル（表示素子、液晶表示素子）
５４        画素電極
５４ａ      補助容量用電極パッド（補助容量用電極）
５４ｂ      反射電極（表示用主電極）
５５        コンタクトホール（電気的コンタクト部分）
５６        ダミー走査信号線（走査信号線）
５７        ダミー補助容量配線（電極）
５８        被覆層
６１ａ      補助容量用電極パッド（補助容量用電極）
６１ｂ      反射電極・アクティブ素子遮光層（表示用主電極）
６５        遮光層（反射光防止遮光層）
ＣCL         液晶容量（電気容量）
ＣCS         補助容量
Ｊ          配向処理方向
Ｋ          配向処理方向
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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