WO2007129420A1 - 表示装置 - Google Patents

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WO2007129420A1
WO2007129420A1 PCT/JP2006/323089 JP2006323089W WO2007129420A1 WO 2007129420 A1 WO2007129420 A1 WO 2007129420A1 JP 2006323089 W JP2006323089 W JP 2006323089W WO 2007129420 A1 WO2007129420 A1 WO 2007129420A1
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reflective
electrode
comb
substrate
layer
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PCT/JP2006/323089
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English (en)
French (fr)
Inventor
Yuki Kawashima
Hisashi Nagata
Original Assignee
Sharp Kabushiki Kaisha
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a transflective display having in one pixel a transmissive display unit that transmits light from a light source for display, and a reflective display unit that reflects external incident light for display.
  • the present invention relates to a device (reflection transmission display device).
  • a reflective display device can perform display by reflecting incident light from the outside, and can achieve low power consumption, thinning, and light weight.
  • a transmissive display device can be used in an environment with low ambient light.
  • one pixel includes a reflective display portion and a transmissive display portion.
  • a transmissive display device has been developed. Such a transflective display device achieves good display with low power consumption by reflective display using external light when the surroundings are bright, and performs transmissive display using a backlight when the surroundings become dark Thus, a good display can be performed.
  • a transmissive display device using the vertical electric field driving method has inferior viewing angle characteristics compared to a transmissive display device using the horizontal electric field driving method.
  • Transflective liquid crystal display device using comb-shaped electrodes as reflective electrodes see, for example, Patent Document 1
  • Transflective liquid crystal display device in which comb-shaped electrodes and reflective members are separately formed for example, For example, see Patent Document 2.
  • FIG. 6 and FIG. 7 show schematic configurations of main parts in a cross section of a transflective liquid crystal display device using the IPS method described in Patent Document 1 and Patent Document 2, as an example of the transflective display device. The Each is shown.
  • the transflective liquid crystal display device described in Patent Document 1 using the IPS method is a display surface side substrate (hereinafter referred to as "upper substrate") through a liquid crystal layer 51 as shown in FIG.
  • the comb-shaped electrode 54 provided on the back side substrate (hereinafter referred to as “lower substrate”) 53 provided on the opposite side to 52 is used as a reflective electrode in the reflective display section 55 (reflective region).
  • the gap between the comb electrodes 54 and 54 is used as the transmissive display portion 56 (transmissive region).
  • the comb electrode 54 is a reflective pixel electrode that drives the liquid crystal layer 51 sandwiched between the lower substrate 53 and the upper substrate 52.
  • the transmissive display unit 56 the comb electrode 54 is applied by the comb electrode 54.
  • the alignment state of the liquid crystal molecules 57 is changed by the applied electric field.
  • the transflective liquid crystal display device described in Patent Document 2 using the IPS method includes a reflective display unit 71 (reflective region) and a transmissive display unit 72 (transmissive region).
  • a pixel electrode 69 and a common electrode 70 are formed as comb-teeth electrodes that perform lateral electric field driving, respectively.
  • the liquid crystal layer 63 sandwiched between the lower substrate 61 (rear substrate) and the upper substrate 62 (display surface substrate) is an electric field formed between the pixel electrode 69 and the common electrode 70. Driven by.
  • the pixel electrode 69 and the common electrode 70 are disposed on the transparent insulating substrate 64 via the first insulating film 65. Are formed in parallel to each other.
  • a second insulating film 66, a reflecting plate 67 (reflecting member), and a third insulating film 68 are formed in this order on the first insulating film 65, and a pixel is formed thereon.
  • the electrode 69 and the common electrode 70 are formed in parallel to each other.
  • the second insulating film 66 and the third insulating film 68 provided on the upper layer and the lower layer with the reflector 67 interposed therebetween are displayed on the basis of the optical path length difference between the reflective display unit 71 and the transmissive display unit 72. It is provided to adjust the thickness of the liquid crystal layer 63 in the portion.
  • Patent Document 1 Japanese Published Patent Publication “Japanese Patent Laid-Open No. 11-242226 (Publication Date: September 7, 1999)” (corresponding US Pat. No. 6, 281, 952 (Registration Date: August 28, 2001) ))
  • Patent Document 2 Japanese Published Patent Publication “JP 2003-344837 (Publication Date: February 3, 2003)” (corresponding US Pat. No. 6,914,656 (Registration Date: July 2005) May 5)) Disclosure of Invention
  • Patent Document 1 when the comb electrode 54 is used as a reflective electrode, the reflective region used as the reflective display unit 55 is limited by the shape of the comb electrode 54. There is a problem.
  • comb electrodes (pixel electrode 69 and common electrode 70) and reflector 67 are formed on the same substrate, and reflector 67 is provided below the comb electrodes.
  • the conventional transflective liquid crystal display device provided has a problem that the metallic reflector 67 has a considerable adverse effect on the electric lines of force (liquid crystal applied voltage) between the comb-shaped electrodes formed on the reflector 67. It has a point. For this reason, such a display device has a problem that, for example, the display quality is low.
  • the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to facilitate the design of a reflective display unit and to prevent adverse effects of the reflecting member on the comb electrodes. Another object of the present invention is to provide a transflective display device.
  • a display device includes a pair of opposing substrates and a medium layer made of a display medium sandwiched between the pair of substrates, and at least of the pair of substrates.
  • a display device in which the display medium is driven to display by an electric field applied between comb-teeth electrodes provided on one substrate, wherein the transmissive display unit performs transmissive display by the electric field applied between the comb-teeth electrodes.
  • a reflection display unit that performs reflection display by an electric field applied between the reflection electrode and the comb electrode overlapped with the reflection member.
  • the display unit has a layer thickness of the medium layer in the reflective display unit on a substrate on the back side provided on the side opposite to the substrate on the display surface side of the pair of substrates with the medium layer interposed therebetween.
  • the medium layer in the transmissive display unit A multi-gap layer that protrudes toward the medium layer side so as to be thinner than the thickness and has an insulating property is provided, and the comb-tooth electrode is displayed more than the reflective member through at least the multi-gap layer.
  • the reflecting member is provided below the multi-gap layer on the substrate on the back side so as to overlap with the multi-gap layer, or the multi-gap layer forming surface. Are provided on the same plane and covered with the multi-gap layer.
  • the comb electrode and the reflection member are separately formed, There is a high degree of freedom in the arrangement (layout) of the reflection region where the reflection region is not limited by the arrangement of the comb electrode as in the case where the comb electrode is a reflection electrode. Therefore, the reflective display unit can be easily designed.
  • the comb electrode is provided on the display surface side with respect to the reflective member through at least the multi-gap layer, and the reflective member is a substrate on the back surface side.
  • the force provided so as to overlap with the multi-gap layer, or provided on the same plane as the multi-gap layer forming surface and covered with the multi-gap layer can be made larger than before. Therefore, according to the above configuration, the electric field shielding effect due to the reflective member is less likely to occur as compared with the conventional transflective display device in which the reflective member is provided under the pixel electrode. For this reason, according to said structure, the influence which a metal reflecting member has on the electric-power line (liquid-crystal applied voltage) between comb-tooth electrodes can be reduced rather than before.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of one pixel in a transflective display device according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view showing a configuration of one pixel of an active matrix substrate in the transflective display device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a plan view showing a configuration of one pixel of an active matrix substrate having a pixel structure different from the pixel structure of the active matrix substrate shown in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a sectional view showing a configuration of one pixel of a transflective display device according to a second embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of one pixel of a transflective display device according to a third embodiment.
  • FIG. 6 Outline of essential parts of transflective liquid crystal display device using IPS method described in Patent Document 1. It is sectional drawing which shows schematic structure.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a main part in a transflective liquid crystal display device using the IPS method described in Patent Document 2.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of one pixel in a transflective display device that is useful for this embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view showing the configuration of one pixel of the active matrix substrate in the transflective display device shown in FIG.
  • the configuration of the active matrix substrate in the transflective display device shown in FIG. 1 is the configuration of each cross section when the active matrix substrate shown in FIG. 2 is cut along the line A1-A2-A3-A4-A5. This is shown schematically.
  • the display surface side substrate will be referred to as an upper substrate, and the back side substrate facing the upper substrate will be referred to as a lower substrate.
  • a transflective liquid crystal display device is described as an example of a transflective display device that is useful for the present embodiment.
  • a transflective liquid crystal display device (hereinafter, simply referred to as “liquid crystal display device”) that works with the present embodiment includes a lower substrate 10 disposed opposite to each other, and The liquid crystal layer 30 (medium layer) is sandwiched between the pair of substrates.
  • Retardation plates 31 and 32 and polarizing plates 33 and 34 are provided outside the pair of substrates (surfaces opposite to the opposing surfaces of both substrates), respectively.
  • the upper substrate 20 has a color filter layer 22 and an overcoat layer 23 (on the surface facing the lower substrate 10 in a transparent substrate 21 (transparent insulating substrate) such as glass.
  • the flattening layer) and the alignment film 24 are V, a so-called color filter substrate (CF substrate) in which the lateral force of the transparent substrate 21 is also arranged in this order.
  • the lower substrate 10 is formed on a transparent substrate 1 (transparent insulating substrate) such as glass as shown in FIG. 1, on a TFT (thin film transistor) 12 as a switching element, as shown in FIG.
  • a transparent substrate 1 transparent insulating substrate
  • TFT thin film transistor
  • This is a V, so-called active matrix substrate in which a line 13, a scanning signal line 14, and a common wiring 15 are provided, thereby forming a group of pixels 11 in a matrix form.
  • the TFT 12 is provided at the intersection of the data signal line 13 and the scanning signal line 14 provided in each column and each row of the plurality of pixels 11 arranged in a matrix. It has been.
  • a protective film (not shown) is formed on the TFT 12.
  • the TFT 12 has a configuration in which a gate electrode 2, a gate insulating film 3, a semiconductor layer 4, a source electrode 5, and a drain electrode 6 are formed in this order on a transparent substrate 1. is doing.
  • a scanning signal line 14 is connected to the gate electrode 2 of the TFT 12, and a data signal line 13 is connected to the source electrode 5. Since these configurations are not particularly different from conventional ones, detailed description thereof is omitted here.
  • a comb-like pixel electrode 16 made of a comb-like electrode and a comb-like common electrode 17 made of a comb-like electrode are provided.
  • the pixel electrode 16 and the common electrode 17 are arranged to face each other in parallel so that the comb teeth of each other are sandwiched.
  • transparent electrodes such as ITO (indium stannate) are used.
  • the pixel electrode 16 is connected to the drain electrode 6 of the TFT 12
  • the common electrode 17 is connected to the common wiring 15 through a through hole (not shown).
  • the common wiring 15 is provided in parallel with the scanning signal line 14.
  • each pixel 11 is provided with a transmissive display unit 18 (transmissive region) that transmits light from a backlight (light source) (not shown) and performs display (transmissive display), and a reflective film 7.
  • a reflective display unit 19 (reflective region) for performing display (reflective display) by reflecting light with the reflective film 7;
  • the reflective display unit 19 includes a multi-gap layer composed of an insulating layer 8 in order to adjust the retardation.
  • the multi-gap layer is a layer for adjusting the thickness (gap between substrates) of the liquid crystal layer 30 in both display units based on the difference in optical path length between the transmissive display unit 18 and the reflective display unit 19.
  • the liquid crystal layer 30 in the reflective display unit 19 protrudes toward the liquid crystal layer 30 on the lower substrate 10 so that the layer thickness of the liquid crystal layer 30 in the transmissive display unit 18 is thinner than the layer thickness of the liquid crystal layer 30 in the transmissive display unit 18. Is provided.
  • the thickness of the insulating layer 8 forming the multi-gap layer is preferably set so that the optical path lengths through which light passes through the liquid crystal layer 30 are equal in both display portions.
  • the pixel electrode 16 and the common electrode 17 in the reflective display unit 19 are provided on the multi-gap layer.
  • the reflective film 7 is provided under the multi-gap layer.
  • the reflective film 7 is completely covered with the insulating layer 8 forming the multi-gap layer.
  • the reflective film 7 and the comb electrodes are different from each other across the insulating layer 8 that forms the multi-gap layer.
  • the reflective film 7 is sufficiently separated from the pixel electrode 16 and the common electrode 17 by the multi-gap layer.
  • the pixel electrode 16 and the common electrode 17 are formed in parallel to each other on the transparent substrate 1 via the gate insulating film 3.
  • the reflective display unit 19 includes a reflective film 7 on the gate insulating film 3.
  • the reflective display unit 19 includes an insulating layer 8 that forms a multi-gap layer on the gate insulating film 3 so as to cover the reflective film 7.
  • the pixel electrode 16 and the common electrode 17 in the reflective display unit 19 are formed in parallel to each other on the multi-gap layer.
  • the pixel electrode 16 and the common electrode 17 extend to the upper surface of the insulating layer 8 along the side surface (may be tapered! /) Of the insulating layer 8 forming the multi-gap layer.
  • a through hole (not shown) is provided at the end of the insulating layer 8 that can be used, and the wiring provided under the insulating layer 8 is electrically connected to the through hole provided in the insulating layer 8. It may be connected to.
  • the liquid crystal layer 30 is driven to display (lateral electric field drive) by an electric field formed between the pixel electrode 16 and the common electrode 17.
  • an alignment film 9 is provided in contact with the liquid crystal layer 30.
  • a base coat film or the like may be formed on the transparent substrate 1.
  • the comb electrodes (pixel electrode 16 and common electrode 17) and the reflective film 7 (reflective member) are formed separately.
  • the liquid crystal display device according to the present embodiment is free of the arrangement (layout) of the reflection region in which the reflection region is not limited by the arrangement of the comb electrode as in the case where the comb electrode is a reflection electrode. High degree. Therefore, the reflective display unit 19 can be easily designed.
  • the reflective display unit 19 shortens the step formed at the boundary between the two display units by the multi-gap layer from the difference in the optimal liquid crystal layer thickness in both display units. As shown in FIG. 2, for example, the boundary between both display portions is arranged so as to be parallel to the short side of the pixel 11.
  • the pixel electrode 16 and the common electrode 17 extend in a direction parallel to the long side of the pixel 11.
  • the boundary between both display portions is, for example, in a direction orthogonal to the extending direction of the pixel electrode 16 and the common electrode 17 (that is, parallel to the electric field direction by the pixel electrode 16 and the common electrode 17). Is provided.
  • the reflection plate 67 is used, for example, as in the transflective liquid crystal display device described in Patent Document 2 shown in FIG.
  • the third insulating film 68 provided between the electrode and the comb-teeth electrode (the pixel electrode 69 and the common electrode 70) is thin, the comb-teeth electrode formed on the reflector 67 is The electric field shielding effect generated by 67 is received.
  • the reflection film 7 is provided under the multi-gap layer! /, So that the reflection member is provided under the pixel electrode. Compared with the semi-reverse liquid crystal display device, the electric field shielding effect by the reflective film 7 is less likely to occur.
  • the liquid crystal display device can reduce the influence of the metallic reflecting member on the electric lines of force (liquid crystal applied voltage) between the comb electrodes as compared with the conventional case. . Even if the reflective film 7 is provided below the multi-gap layer, the parallax that would be caused by this has no effect on the human eye. Therefore, according to the present embodiment, the degree of freedom of the arrangement (layout) of the reflective region is high, and compared with the conventional semi-reverse liquid crystal display device in which the reflective member is provided under the pixel electrode, A transflective liquid crystal display device with high display quality can be provided.
  • the above-described liquid crystal display device requires that the reflective film 7 is provided below the multi-gap layer. Can be manufactured.
  • the pixel electrode 16 and the common electrode 17 are configured so that the pixel electrode 16 and the common electrode 17 extend in a direction parallel to the long side of the pixel 11.
  • the extending direction is not limited to this.
  • the extending direction may extend in a direction parallel to the short side of the pixel 11! /.
  • the pixel electrode 16 and the common electrode 17 do not necessarily have to be extended only in one direction.
  • These comb electrodes may be extended in different directions in the transmission display unit 18 and the reflection display unit 19, for example.
  • FIG. 3 shows an example of a pixel structure of the lower substrate 10 that is useful in the present embodiment, and an active pixel substrate (lower substrate 10) shown in FIG. The structure of one pixel of the active matrix substrate is shown.
  • the data signal line 13 is refracted in a “ ⁇ ” shape, and the scanning signal line 14 on the transmissive display unit 18 side and the reflective display unit 19 are provided. Crosses the common wiring 15 on the side at different angles.
  • the pixel electrode 16 and the common electrode 17 are extended along the data signal line 13 refracted in this “ ⁇ ” shape. For this reason, the pixel electrode 16 and the common electrode 17 in the lower substrate 10 shown in FIG. 3 are provided by being refracted in a “ ⁇ ” shape at the boundary between the transmissive display unit 18 and the reflective display unit 19! / RU
  • the data signal line 13, the pixel electrode 16, and the common electrode 17 have the same inclination angle at the upper end and the lower end of the pixel 11, respectively, and are inclined in opposite directions. Therefore, the data signal line 13, the pixel electrode 16, and the common electrode 17 are refracted at the center of the pixel 11, respectively.
  • one of the pixels 11 is used for the transmissive display unit 18 and the other is used for the reflective display unit 19 with the portion refracted at the center of each pixel 11 as a boundary. . Therefore, the area ratio between the transmissive display unit 18 and the reflective display unit 19 is 1: 1.
  • the pixel electrode 16 and the common electrode 17 are different from the center of the pixel 11 by making the inclination angles of the pixel electrode 16 and the common electrode 17 different between the upper end and the lower end of the pixel 11. Refracted at.
  • the transmissive display unit 18 and the reflective display unit 19 With the refracted portion as a boundary, the area ratio between the transmissive display unit 18 and the reflective display unit 19 is set to an arbitrary ratio other than 1: 1. be able to.
  • the extending direction of the pixel electrode 16 and the common electrode 17 in the pixel 11 is not limited, and the transmissive display unit 18 and the reflection table in the pixel 11 are not limited.
  • the area ratio with the display unit 19 is not limited. Further, the arrangement of the reflective display section 19 (reflective area) can be appropriately changed according to desired physical properties, applications, etc., which are not particularly limited.
  • the reflective film 7 used in the reflective display unit 19 may have irregularities on its surface in order to impart light scattering properties. Thereby, it is possible to prevent the display surface from being mirrored.
  • the polarizing plate 34 may be formed by further forming a light scattering film in a region facing the pixel electrode 16 and the common electrode 17 outside the transparent substrate 21. It may have scattering properties.
  • the unevenness is provided on the surface of the gate insulating film 3, or an organic insulating film (not shown) having unevenness on the surface is formed on the gate insulating film 3, and the above-described unevenness is formed thereon. It can be easily formed by forming a metal material such as aluminum used for the reflective film 7 by sputtering or the like. In addition, by etching the transparent substrate 1, irregularities are formed on the surface of the transparent substrate 1, and a reflective film 7 is easily formed thereon via an insulating film such as the gate insulating film 3. Can be formed.
  • the reflective film 7 may be electrically connected to other wirings that may be electrically disconnected from other wiring forces.
  • the display medium sandwiched between the lower substrate 10 and the upper substrate 20 that is the counter substrate is not limited to liquid crystal, and can be driven by applying an electric field that is not limited to liquid crystal.
  • the medium is not particularly limited.
  • a medium that optically modulates by applying an electric field can be used. That is, as the medium layer made of the display medium, an optical modulation layer having medium power having optical characteristics can be used. Examples of the optical modulation include a change in orientation direction, a change in refractive index, and a change in optical anisotropy.
  • the display medium include liquid crystal, dielectric liquid, electroluminescence, and electochromic.
  • the display device according to this embodiment can be suitably used for a liquid crystal display device capable of displaying with low power consumption.
  • the comb electrode (pixel electrode 16 and common electrode 17) has a higher force.
  • the force formed only on the lower substrate 10 The present embodiment is not limited to the above configuration, and the upper substrate 20 is also provided with the comb electrodes. May be.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of one pixel in a transflective display device that is useful for this embodiment. Note that in this embodiment mode, a transflective liquid crystal display device will be described as an example of a transflective display device similar to the present embodiment, and the transflective type shown in FIG. 4 is used.
  • the configuration of the active matrix substrate (lower substrate) in the display device of Fig. 2 is a schematic diagram showing the configuration of each cross section when the active matrix substrate shown in Fig. 2 is sectioned along the line Al-A2-A3-A4-A5. Yes.
  • the reflective film 7 is formed on the same plane as the multi-gap layer forming surface of the lower substrate 10, and the reflective film 7 is formed of the multi-gap layer.
  • the electrode is covered with a comb-shaped electrode (pixel electrode 16 and common electrode 17) provided on the lower substrate 10 in the transmissive display unit 18. did.
  • the reflective film 7 is provided below the multi-gap layer so as to overlap the multi-gap layer, and
  • the transmissive display unit 18 is provided in a lower layer than the comb-teeth electrodes (the pixel electrode 16 and the common electrode 17) provided on the lower substrate 10 in the transmissive display unit 18 will be described as an example.
  • the pixel electrode 16 and the common electrode 17 are formed in parallel to each other on the transparent substrate 1 via the gate insulating film 3, as in the first embodiment. ing.
  • the reflective film 7 is formed on the transparent substrate 1.
  • the reflective film 7 is completely covered with the gate insulating film 3 laminated on the transparent substrate 1.
  • the insulating layer 8 forming the multi-gap layer is formed on the gate insulating film 3 with the reflection
  • the reflective film 7 is formed so as to cover the film 7.
  • the pixel electrode 16 and the common electrode 17 in the reflective display unit 19 are formed in parallel to each other on the multi-gap layer as in the first embodiment.
  • the alignment film 9 is provided on the pixel electrode 16 and the common electrode 17 so as to be in contact with the liquid crystal layer 30. Further, a base coat film or the like may be formed on the transparent substrate 1.
  • the reflective film 7 has a lower layer than the multi-gap layer in the lower substrate 10, that is, the comb electrode (pixel electrode 16 in the transmissive display unit 18). And the common electrode 17) formed below the comb electrode (pixel electrode 16 and common electrode 17) on the same substrate (lower substrate 10), and on the reflective film 7 via a multi-gap layer. Since the electrode 16 and the common electrode 17 are provided, the gap between the reflective film 7 and the comb electrode (the pixel electrode 16 and the common electrode 17) in the reflective display unit 19 is set to the above-described embodiment. Can be larger than 1. For this reason, according to the present embodiment, it is possible to more reliably prevent adverse effects such as an electric field shielding effect caused by the reflective film 7.
  • the degree of freedom in the arrangement (layout) of the reflective region is high, the design of the reflective display unit 19 is easy, and the display quality of the transflective display device is higher. Can be provided.
  • the reflective film 7 is formed on the transparent substrate 1 so that the reflective film 7 is provided in the same layer as the gate electrode 2.
  • An insulating film may be formed on the transparent substrate 1 separately from the gate insulating film 3, and the reflective film 7 may be formed on the insulating film.
  • a reflective film 7 is formed on the transparent substrate 1, and an insulating film different from the gate insulating film 3 is formed on the transparent substrate 1, and the gate electrode 2 and the gate insulating film are formed thereon. 3 may be provided.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of one pixel of a transflective display device that is useful for this embodiment. It is.
  • a transflective liquid crystal display device will be described as an example of a transflective display device that is useful for the present embodiment, and the transflective display shown in FIG.
  • the configuration of the cross section of the device schematically shows the configuration of each cross section when cut along the same cut surface as the display device in the first and second embodiments.
  • the reflective film 7 is formed on the same substrate as the substrate on which the comb electrodes (the pixel electrode 16 and the common electrode 17) are formed (below) It was formed on the side substrate 10).
  • the reflective film 7 is formed such that the substrate (lower substrate) on the side facing the substrate (upper substrate 40) on which the comb electrodes (pixel electrode 16 and common electrode 17) are formed. 50).
  • a pair of substrates (upper substrate 40, A liquid crystal layer 30 (medium layer) is sandwiched between the lower substrates 50), and on the outside of the pair of substrates (the surface opposite to the opposing surface of both substrates) Plates 33 and 34 are provided.
  • the liquid crystal display device uses an active matrix substrate (CF substrate) provided with a color filter layer 22 as the upper substrate 40.
  • CF substrate active matrix substrate
  • the upper substrate 40 includes a color filter layer 22, an overcoat layer 23 (flat layer), and an insulating film as a first insulating film on a transparent substrate 21 such as glass. 41 are provided in this order, and a TFT 12 including a gate electrode 2, a gate insulating film 3, a semiconductor layer 4, a source electrode 5, and a drain electrode 6 is formed thereon,
  • the scanning signal line 14 (see FIG. 2) is connected to the gate electrode 2 of the TFT 12
  • the data signal line 13 is connected to the source electrode 5, and the comb electrode is connected to the drain electrode 6.
  • a comb-like pixel electrode 16 composed of electrodes is connected.
  • the common electrodes 17 disposed so as to face each other in parallel with the pixel electrode 16 are connected to a common wiring 15 (see FIG. 2) provided in parallel with the scanning signal line 14. .
  • An alignment film 24 is provided on the pixel electrode 16 and the common electrode 17 in contact with the liquid crystal layer 30.
  • the lower substrate 50 is a surface facing the upper substrate 40 in the transparent substrate 1 such as glass.
  • a reflective film 7 is provided on the upper substrate 40 so as to face a part of the comb electrodes (the pixel electrode 16 and the common electrode 17) provided on the upper substrate 40. From the insulating layer 8 on the reflective film 7 This multi-gap layer is provided. That is, also in the present embodiment, the reflective film 7 is provided under the multi-gap layer. An alignment film 9 is provided on the multi-gap layer.
  • the transmissive display unit 18 in the liquid crystal display device in the lower substrate 50, in a region adjacent to the multi-gap layer (a region where the multi-gap layer does not exist) Since the comb electrodes (pixel electrode 16 and common electrode 17) are arranged opposite to each other with the liquid crystal layer 30 interposed therebetween, the liquid crystal layer 30 is driven by an electric field formed between the pixel electrode 16 and the common electrode 17. (Horizontal electric field drive).
  • the reflective display unit 19 comb-shaped electrodes (the pixel electrode 16 and the common electrode 17) are arranged to face each other with the liquid crystal layer 30 interposed in the region where the multi-gap layer is formed in the lower substrate 50.
  • the liquid crystal layer 30 is driven to display (lateral electric field drive) by the electric field formed between the pixel electrode 16 and the common electrode 17.
  • the liquid crystal display device includes the comb-teeth electrodes (pixel electrode 16 and common electrode 17) provided on the upper substrate 40, so that the comb-teeth are provided.
  • Electrode (pixel electrode 16 and common electrode 17) Provided on the display surface side of the reflective film 7 via the multi-gap layer composed of 1S insulating layer 8, the alignment film 9, the liquid crystal layer 30, and the alignment film 24. It has a configuration. For this reason, according to the present embodiment, the gap between the reflective film 7 in the reflective display unit 19 and the comb-tooth electrodes (the pixel electrode 16 and the common electrode 17) is set as described in the first and second embodiments. Can take larger than. For this reason, according to the present embodiment, adverse effects such as an electric field shielding effect due to the reflective film 7 can be more reliably prevented.
  • the degree of freedom in the arrangement (layout) of the reflective region is high, the reflective display unit 19 is easy to design, and the display quality of the transflective display device is higher. Can be provided.
  • the reflective film 7 is formed on the same plane as the multi-gap layer forming surface of the lower substrate 10, and the reflective film 7 is formed by the multi-gap layer.
  • the force of the covered structure This embodiment is not limited to this, for example
  • An insulating film is laminated on the transparent substrate 1 so as to cover the reflective film 7, and the multi-gap layer is formed thereon so as to overlap the reflective film 7, whereby the reflective film 7 However, it may be provided in a layer lower than the multi-gap layer.
  • the display device includes a transmissive display unit that performs transmissive display by an electric field applied between comb electrodes, and a reflective member separately from the comb electrodes, and overlaps with the reflective member.
  • a reflective display portion that performs reflective display by an electric field applied between the comb-teeth electrodes, and the reflective display portion has a display surface side across the medium layer of the pair of substrates.
  • the medium layer is formed on a substrate on the back side provided on the opposite side of the substrate so that the thickness of the medium layer in the reflective display portion is smaller than the layer thickness of the medium layer in the transmissive display portion.
  • the reflective member is the above A force that is provided below the multi-gap layer on the surface-side substrate so as to overlap with the multi-gap layer, or is provided on the same plane as the multi-gap layer forming surface, and is covered by the multi-gap layer. I have a structure!
  • the reflective display unit can be easily designed.
  • the gap between the comb electrode and the reflecting member can be made larger than before. Therefore, according to the above configuration, the electric field shielding effect by the reflection member is less likely to occur as compared with the conventional transflective display device in which the reflection member is provided below the pixel electrode.
  • a transflective display device in which the design of the reflective display unit is easy and the adverse effect of the reflective member on the comb electrodes can be prevented. If you can!
  • the comb electrode in the reflective display section is formed on the display surface side substrate, which may be formed on the multi-gap layer in the back surface substrate.
  • the comb electrodes in the reflective display section are formed on the substrate on the display surface side, so that the comb electrodes are formed on the multi-gap layer in the substrate on the back side. Compared with the case of doing this, the gap between the comb electrode and the reflecting member can be further increased.
  • the reflecting member is formed on the same plane as the comb-shaped electrode provided on the back-side substrate in the transmissive display section! It may be formed in a lower layer than the comb electrode provided on the substrate on the back side in the transmissive display portion. In this case, the gap between the comb electrode and the reflecting member is further increased by forming the reflecting member force in a lower layer than the comb electrode provided on the substrate on the back side in the transmissive display portion. be able to.
  • the display device of the present invention is easier to design the reflective display unit and can prevent the reflective member from adversely affecting the comb-shaped electrode, so that the display device can display more than the conventional transflective display device. High quality.
  • the display device according to the present invention includes, for example, an image display device such as a TV monitor, an OA device such as a word processor or a personal computer, or an information terminal such as a video camera, a digital camera, or a mobile phone.
  • the present invention can be widely applied to image display devices provided in the above.

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Description

明 細 書
表示装置
技術分野
[0001] 本発明は、光源からの光を透過させて表示を行う透過表示部と、外部からの入射 光を反射して表示を行う反射表示部とを 1画素中に有する半透過型の表示装置 (反 射透過型表示装置）に関するものである。
背景技術
[0002] 反射型の表示装置は、外部からの入射光を反射して表示を行うことができ、低消費 電力化、薄型化、軽量ィ匕が可能である。一方、透過型の表示装置は、周囲光が弱い 環境下での使用を可能とする。
[0003] そこで、近年、この反射型の表示装置の利点と、透過型の表示装置の利点とを併 せ持つ表示装置として、 1画素中に、反射表示部と透過表示部とを備えた半透過型 の表示装置が開発されている。このような半透過型の表示装置は、周囲が明るいとき は外光を用いた反射表示によって良好な表示を低消費電力で実現し、周囲が暗くな るとバックライトを用いて透過表示を行うことで、良好な表示を行うことができる。
[0004] また、従来、広 、視野角を実現する技術として、 IPS (インプレインスイッチング)法 を用いた透過型の表示装置が知られて!/ヽる。縦電界駆動方式を用いた透過型の表 示装置は、横電界駆動方式を用いた透過型の表示装置と比べて視野角特性が劣つ ている。
[0005] そこで、半透過型の表示装置のさらなる視野角特性改善を目指して、 IPS方式を半 透過型の表示装置に利用することが提案されて 、る。
[0006] このように横電界駆動方式として IPS方式を用いた半透過型の表示装置としては、
(1)櫛歯電極を反射電極として用いた半透過型液晶表示装置 (例えば、特許文献 1 参照)、 (2)櫛歯電極と反射部材とを別々に形成した半透過型液晶表示装置 (例え ば、特許文献 2参照）が知られている。
[0007] 図 6、図 7に、上記半透過型の表示装置の一例として、特許文献 1、特許文献 2に 記載の IPS方式を用いた半透過型液晶表示装置の断面における要部の概略構成を それぞれ示す。
[0008] IPS方式を用いた、特許文献 1に記載の半透過型液晶表示装置は、図 6に示すよう に、液晶層 51を介して、表示面側の基板 (以下、「上側基板」と記す) 52とは反対側 に設けられた背面側の基板 (以下、「下側基板」と記す) 53上に設けられた櫛歯電極 54を、反射表示部 55 (反射領域）における反射電極として使用し、櫛歯電極 54· 54 の間隙部を透過表示部 56 (透過領域）として使用している。櫛歯電極 54は、上記下 側基板 53と上側基板 52との間に挟持されている上記液晶層 51を駆動する反射画 素電極であり、透過表示部 56では、櫛歯電極 54によって印加されている電界によつ て液晶分子 57の配向状態を変化させて 、る。
[0009] また、 IPS方式を用いた、特許文献 2に記載の半透過型液晶表示装置は、図 7に示 すように、反射表示部 71 (反射領域)と透過表示部 72 (透過領域)とに、横電界駆動 を行う櫛歯電極として、それぞれ画素電極 69と共通電極 70とが形成されている。下 側基板 61 (背面側の基板)と上側基板 62 (表示面側の基板)との間に挟持されてい る液晶層 63は、この画素電極 69と共通電極 70との間に形成される電界によって駆 動される。
[0010] このような半透過型液晶表示装置において、下側基板 61における透過表示部 72 では、透明絶縁性基板 64上に、第 1の絶縁膜 65を介して、画素電極 69と共通電極 70とが互いに平行に形成されている。一方、反射表示部 71では、上記第 1の絶縁膜 65上に、第 2の絶縁膜 66、反射板 67 (反射部材)、第 3の絶縁膜 68がこの順に形成 され、その上に、画素電極 69と共通電極 70とが互いに平行に形成されている。反射 板 67を挟んで上層および下層に設けられた上記第 2の絶縁膜 66および第 3の絶縁 膜 68は、上記反射表示部 71と透過表示部 72とにおける光路長の差に基づいて両 表示部における液晶層 63の厚みを調整するために設けられている。
特許文献 1 :日本国公開特許公報「特開平 11— 242226号公報 (公開日： 1999年 9 月 7日）」（対応米国特許第 6, 281, 952号 (登録日： 2001年 8月 28日）） 特許文献 2 :日本国公開特許公報「特開 2003— 344837号公報 (公開日： 2003年 1 2月 3日）」（対応米国特許第 6, 914, 656号 (登録日： 2005年 7月 5日）） 発明の開示 [0011] しカゝしながら、特許文献 1に示すように、櫛歯電極 54を反射電極として用いた場合 、反射表示部 55として用いられる反射領域が、櫛歯電極 54の形状によって制限され るという問題がある。
[0012] 一方、特許文献 2に記載したように、櫛歯電極 (画素電極 69および共通電極 70)と 反射板 67とを同一の基板上に形成し、櫛歯電極の下に反射板 67を設けた従来の半 透過型液晶表示装置は、金属製の反射板 67が、該反射板 67上に形成された櫛歯 電極間の電気力線 (液晶印加電圧）に少なからず悪影響を及ぼすという問題点を有 している。このため、このような表示装置は、例えば、表示品位が低いといった問題点 を有している。
[0013] 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、反射表示 部の設計が容易であり、かつ、反射部材による櫛歯電極への悪影響を防止すること ができる半透過型の表示装置を提供することにある。
[0014] 上記課題を解決するために、表示装置は、対向する一対の基板と、上記一対の基 板間に挟持された表示媒体からなる媒体層とを備え、上記一対の基板のうち少なくと も一方の基板に設けられた櫛歯電極間に印加される電界によって上記表示媒体が 表示駆動される表示装置であって、上記櫛歯電極間に印加された電界によって透過 表示を行う透過表示部と、上記櫛歯電極とは別に反射部材を備えるとともに、該反射 部材と重畳する上記櫛歯電極間に印加された電界によって反射表示を行う反射表 示部とを 1画素中に備え、上記反射表示部には、上記一対の基板のうち、上記媒体 層を挟んで表示面側の基板とは反対側に設けられた背面側の基板上に、上記反射 表示部における上記媒体層の層厚が、上記透過表示部における上記媒体層の層厚 よりも薄くなるように上記媒体層側に突出するとともに絶縁性を有するマルチギャップ 層が設けられており、かつ、上記櫛歯電極が、少なくとも上記マルチギャップ層を介し て上記反射部材よりも表示面側に設けられており、上記反射部材は、上記背面側の 基板における上記マルチギャップ層よりも下層に、上記マルチギャップ層と重畳して 設けられている力、もしくは、上記マルチギャップ層形成面と同一平面上に設けられ、 上記マルチギャップ層によって覆われて 、る構成を有して 、る。
[0015] 上記の構成によれば、上記櫛歯電極と反射部材とが別々に形成されていることで、 櫛歯電極を反射電極とする場合のように反射領域が櫛歯電極の配置によって限定さ れることがなぐ反射領域の配置 (レイアウト)の自由度が高い。よって、上記反射表示 部の設計が容易である。
[0016] また、上記の構成によれば、上記櫛歯電極が、少なくとも上記マルチギャップ層を 介して上記反射部材よりも表示面側に設けられており、上記反射部材は、上記背面 側の基板における上記マルチギャップ層よりも下層に、上記マルチギャップ層と重畳 して設けられている力、もしくは、上記マルチギャップ層形成面と同一平面上に設け られ、上記マルチギャップ層によって覆われていることで、上記櫛歯電極と反射部材 との間隙を、従来よりも大きくとることができる。したがって、上記の構成によれば、反 射部材を画素電極の下に設けた従来の半透過型の表示装置と比べて、上記反射部 材による電界遮蔽効果が発生し難い。このため、上記の構成によれば、金属製の反 射部材が櫛歯電極間の電気力線 (液晶印加電圧）に及ぼす影響を、従来よりも低減 することができる。
[0017] したがって、上記の構成によれば、反射表示部の設計が容易であり、かつ、反射部 材による櫛歯電極への悪影響を防止することができる半透過型の表示装置を提供す ることができると!/、う効果を奏する。
図面の簡単な説明
[0018] [図 1]実施の形態 1にかかる半透過型の表示装置における 1画素の構成を示す断面 図である。
[図 2]図 1に示す半透過型の表示装置におけるアクティブマトリクス基板の 1画素の構 成を示す平面図である。
[図 3]図 2に示すアクティブマトリクス基板の画素構造とは別の画素構造を有するァク ティブマトリクス基板の 1画素の構成を示す平面図である。
[図 4]実施の形態 2にかかる半透過型の表示装置の 1画素の構成を示す断面図であ る。
[図 5]実施の形態 3にかかる半透過型の表示装置の 1画素の構成を示す断面図であ る。
[図 6]特許文献 1に記載の IPS方式を用いた半透過型液晶表示装置おける要部の概 略構成を示す断面図である。
[図 7]特許文献 2に記載の IPS方式を用いた半透過型液晶表示装置おける要部の概 略構成を示す断面図である。
符号の説明
1 透明基板
2 ゲート電極
3 ゲート絶縁膜
7 反射膜 (反射部材）
8 絶縁層
9 配向膜
10 下側基板
11 画素
12 TFT
13 データ信号線
14 走査信号線
15 共通配線
16 画素電極（櫛歯電極)
17 共通電極（櫛歯電極)
18 透過表示部
19 反射表示部
20 上側基板
24 配向膜
30 液晶層（媒体層）
40 上側基板
41 絶縁膜
発明を実施するための最良の形態
〔実施の形態 1〕
本実施の形態について図 1〜図 3に基づいて説明すれば、以下の通りである。 [0021] 図 1は、本実施の形態に力かる半透過型の表示装置における 1画素の構成を示す 断面図である。また、図 2は、図 1に示す半透過型の表示装置におけるアクティブマト リクス基板の 1画素の構成を示す平面図である。なお、図 1に示す半透過型の表示装 置におけるアクティブマトリクス基板の構成は、図 2に示すアクティブマトリクス基板を 、 A1— A2— A3— A4— A5線で断面したときの各断面の構成を模式的に示してい る。また、以下の説明においては、表示面側の基板を上側基板とし、この上側基板と 対向する背面側の基板を下側基板として説明する。また、本実施の形態では、本実 施の形態に力かる半透過型の表示装置として、半透過型液晶表示装置を例に挙げ て説明するものとする。
[0022] 本実施の形態に力かる半透過型液晶表示装置（以下、単に「液晶表示装置」と記 す）は、図 1に示すように、互いに対向して配置された下側基板 10と上側基板 20とを 備え、これら一対の基板間に、液晶層 30 (媒体層）が挟持されている構成を有してい る。これら一対の基板の外側（両基板の対向面とは反対側の面）には、位相差板 31 · 32および偏光板 33 · 34がそれぞれ設けられて 、る。
[0023] 上記一対の基板のうち上側基板 20は、ガラス等の透明基板 21 (透明絶縁性基板） における上記下側基板 10との対向面上に、カラーフィルタ層 22と、オーバーコート 層 23 (平坦化層）と、配向膜 24とが、上記透明基板 21側力もこの順に配されてなる、 V、わゆるカラーフィルタ基板 (CF基板)である。
[0024] 一方、上記下側基板 10は、図 1に示すガラス等の透明基板 1 (透明絶縁性基板)上 に、図 2に示すように、スイッチング素子としての TFT (薄膜トランジスタ） 12、データ 信号線 13、走査信号線 14、共通配線 15を備え、これにより、マトリクス状の画素 11 群が形成された、 V、わゆるアクティブマトリクス基板である。
[0025] 上記 TFT12は、図 2に示すように、マトリクス状に配置された複数の画素 11の各列 および各行にそれぞれ設けられたデータ信号線 13と走査信号線 14との交差部に設 けられている。 TFT12上には、図示しない保護膜が形成されている。
[0026] 上記 TFT12は、図 1に示すように、透明基板 1上に、ゲート電極 2、ゲート絶縁膜 3 、半導体層 4、ソース電極 5およびドレイン電極 6が、この順に形成された構成を有し ている。 [0027] 上記 TFT12のゲート電極 2には走査信号線 14が接続され、ソース電極 5には、デ ータ信号線 13が接続されている。なお、これらの構成については従来と特に相違は な!、ので、ここでは詳細な説明は省略する。
[0028] また、各画素 11内には、櫛歯電極からなる櫛歯状の画素電極 16と、櫛歯電極から なる櫛歯状の共通電極 17とが設けられている。画素電極 16と共通電極 17とは、互 いの櫛歯が嚙み合うように、互いに平行に対向して配置されている。これら櫛歯電極 (画素電極 16、共通電極 17)としては、例えば、 ITO (インジウム錫酸ィ匕物）等の透明 電極が用いられる。上記画素電極 16は、 TFT12のドレイン電極 6に接続されている
[0029] 一方、共通電極 17は、図示しないスルーホールを通じて共通配線 15に接続されて いる。共通配線 15は、走査信号線 14と平行に設けられている。
[0030] また、各画素 11内には、図 1および図 2に示すように、反射膜 7 (反射部材）が部分 的に設けられている。これにより、各画素 11は、図示しないバックライト (光源)からの 光を透過させて表示 (透過表示)を行う透過表示部 18 (透過領域)と、反射膜 7を備 え、外部からの入射光を該反射膜 7で反射させて表示 (反射表示)を行う反射表示部 19 (反射領域)とを有して 、る。
[0031] 反射表示部 19は、図 1に示すように、リタデーシヨンを調整するために、絶縁層 8か らなるマルチギャップ層を備えて 、る。
[0032] マルチギャップ層は、透過表示部 18と反射表示部 19とにおける光路長の差に基 づ 、て、両表示部における液晶層 30の厚み (基板間ギャップ)を調整する層であり、 上記反射表示部 19における上記液晶層 30の層厚が、上記透過表示部 18における 上記液晶層 30の層厚よりも薄くなるように、上記下側基板 10上に、上記液晶層 30側 に突出して設けられている。マルチギャップ層を形成する上記絶縁層 8の厚みは、好 適には、光が液晶層 30を通過する光路長が両表示部で等しくなるように設定される
[0033] 反射表示部 19における画素電極 16および共通電極 17は、このマルチギャップ層 の上に設けられている。一方、反射膜 7は、上記マルチギャップ層の下に設けられて いる。 [0034] 反射膜 7は、上記マルチギャップ層を形成する絶縁層 8によって完全に被覆されて いる。上記したように、反射表示部 19において、上記反射膜 7と櫛歯電極 (画素電極 16および共通電極 17)とは、上記マルチギャップ層を形成する絶縁層 8を挟んでそ れぞれ別々の層に設けられている。反射膜 7は、上記マルチギャップ層によって、画 素電極 16および共通電極 17から十分に離間されている。
[0035] 以下に、本実施の形態にかかる上記液晶表示装置における透過表示部 18および 反射表示部 19の構成について、より具体的に説明する。
[0036] 図 1に示すように、透過表示部 18では、透明基板 1上に、ゲート絶縁膜 3を介して、 画素電極 16と共通電極 17とが互いに平行に形成されている。
[0037] 一方、反射表示部 19では、上記ゲート絶縁膜 3上に、反射膜 7を備えている。また 、反射表示部 19には、上記ゲート絶縁膜 3上に、上記反射膜 7を覆うように、マルチ ギャップ層を形成する絶縁層 8が設けられて 、る。反射表示部 19における画素電極 16および共通電極 17は、このマルチギャップ層の上に、互いに平行に形成されてい る。
[0038] 上記画素電極 16および共通電極 17は、上記マルチギャップ層を形成する絶縁層 8の側面 (テーパ状であってもよ!/、）に沿って該絶縁層 8の上面まで延設されて ヽても よぐ絶縁層 8の端部にスルーホール（図示せず)を設け、この絶縁層 8に設けられた スルーホールを介して、絶縁層 8の下部に設けられた配線と電気的に接続されてい てもよい。
[0039] 透過表示部 18および反射表示部 19では、それぞれ、画素電極 16と共通電極 17と の間に形成される電界によって、液晶層 30が表示駆動 (横電界駆動）される。これら 画素電極 16および共通電極 17の上には、配向膜 9が上記液晶層 30に接して設けら れている。なお、上記透明基板 1上には、ベースコート膜等が成膜されていてもよい。
[0040] 以上のように、本実施の形態によれば、櫛歯電極 (画素電極 16および共通電極 17 )と反射膜 7 (反射部材)とを別々に形成して 、る。このため、本実施の形態にかかる 液晶表示装置は、櫛歯電極を反射電極とする場合のように反射領域が櫛歯電極の 配置によって限定されることがなぐ反射領域の配置 (レイアウト)の自由度が高い。よ つて、上記反射表示部 19の設計が容易である。 [0041] 本実施の形態において、上記反射表示部 19は、両表示部における最適な液晶層 厚の違 ヽから上記マルチギャップ層によって両表示部の境界に形成される段差を短 くするため、図 2に示すように、例えば、両表示部の境界が上記画素 11の短辺と平行 になるように配置されて 、る。
[0042] また、上記画素電極 16および共通電極 17は、画素 11の長辺と平行方向に延設さ れている。本実施の形態では、両表示部の境界は、例えば、上記画素電極 16およ び共通電極 17の延設方向と直交する方向（すなわち、画素電極 16および共通電極 17による電界方向と平行）に設けられている。
[0043] なお、このように櫛歯電極と反射部材とを別々に形成する場合であっても、例えば 図 7に示す特許文献 2に記載の半透過型液晶表示装置のように、反射板 67と櫛歯 電極 (画素電極 69および共通電極 70)との間に設けられた第 3の絶縁膜 68の膜厚 が薄い場合、上記反射板 67上に形成された櫛歯電極が、上記反射板 67によって発 生する電界遮蔽効果を少なからず受ける。
[0044] しカゝしながら、本実施の形態によれば、上記反射膜 7が、マルチギャップ層の下に 設けられて!/、ることで、反射部材を画素電極の下に設けた従来の半反過型液晶表示 装置と比べて、上記反射膜 7による電界遮蔽効果が発生し難い。
[0045] したがって、本実施の形態にかかる上記液晶表示装置は、金属製の反射部材が櫛 歯電極間の電気力線 (液晶印加電圧）に及ぼす影響を、従来よりも低減することがで きる。なお、上記反射膜 7を上記マルチギャップ層の下に設けたとしても、これによつ て生じるであろう視差は、人間の目〖こは何ら影響を及ぼさない。よって、本実施の形 態によれば、反射領域の配置 (レイアウト）の自由度が高ぐかつ、反射部材を画素電 極の下に設けた従来の半反過型液晶表示装置と比べて、表示品位が高い半透過型 液晶表示装置を提供することができる。
[0046] 本実施の形態に力かる上記液晶表示装置は、上記反射膜 7が、マルチギャップ層 の下に設けられてさえいればよぐ従来公知の液晶表示装置の製造設備 ·手法 '材 料による製造が可能である。
[0047] また、本実施の形態では、上記画素電極 16および共通電極 17が、画素 11の長辺 と平行方向に延設されている構成とした力 上記画素電極 16および共通電極 17の 延設方向はこれに限定されるものではなぐ例えば、画素 11の短辺と平行方向に延 設されて!/、る構成を有して 、てもよ!/、。
[0048] また、上記画素電極 16および共通電極 17は、必ずしも一方向にのみ延設されて いる必要はない。これら櫛歯電極 (画素電極 16、共通電極 17)は、例えば、透過表 示部 18と反射表示部 19とで、異なる方向に延設されて!/、ても構わな!/、。
[0049] 図 3に、本実施の形態に力かる下側基板 10の画素構造の一例として、図 2に示す アクティブマトリクス基板 (下側基板 10)の画素構造とは異なる画素構造を有するァク ティブマトリクス基板の 1画素の構成を示す。
[0050] 図 3に示す下側基板 10において、データ信号線 13は、「く」の字状に屈折して設け られており、透過表示部 18側の走査信号線 14と、反射表示部 19側の共通配線 15と に対し、それぞれ異なる角度で交差している。画素電極 16および共通電極 17は、こ の「く」の字状に屈折したデータ信号線 13に沿って延設されている。このため、図 3に 示す下側基板 10における画素電極 16および共通電極 17は、透過表示部 18と反射 表示部 19との境界で、「く」の字状に屈折して設けられて!/、る。
[0051] これらデータ信号線 13、画素電極 16、および共通電極 17は、それぞれ、画素 11 の上端と下端とで、傾き角が同じでかつ互いに逆方向に傾いている。このため、これ らデータ信号線 13、画素電極 16、および共通電極 17は、それぞれ画素 11の中央 で屈折している。図 3に示す下側基板 10は、各画素 11の中央において屈折した部 分を境界にして、各画素 11の一方が透過表示部 18に使用され、他方が反射表示部 19に使用されている。このため、透過表示部 18と反射表示部 19との面積比は、 1 : 1 となる。
[0052] なお、画素 11の上端と下端とで、画素電極 16および共通電極 17の傾き角を互い に異ならせることにより、画素電極 16と共通電極 17とは、画素 11の中央からずれた 部分で屈折される。この屈折部を境にして透過表示部 18と反射表示部 19とを設定 することにより、透過表示部 18と反射表示部 19との面積比を、 1 : 1以外の任意の比 率に設定することができる。
[0053] このように、本実施の形態において、画素 11における画素電極 16および共通電極 17の延設方向は限定されるものではなぐ画素 11における透過表示部 18と反射表 示部 19との面積比もまた限定されるものではない。さらに、反射表示部 19 (反射領域 )の配置も、特に限定されるものではなぐ所望の物性、用途等に応じて適宜変更す ることが可能である。
[0054] さらに、本実施の形態において、反射表示部 19で用いられる反射膜 7は、光散乱 性を付与するために、その表面に凹凸を有していてもよい。これにより、表示面の鏡 面化を防止することができる。また、上記液晶表示装置は、透明基板 21の外側にお ける上記画素電極 16および共通電極 17に対向する領域に、光散乱性を有する膜が さらに形成されていてもよぐ偏光板 34が光散乱特性を有していてもよい。
[0055] 上記凹凸は、例えば、ゲート絶縁膜 3の表面に凹凸を設けるか、あるいは該ゲート 絶縁膜 3上に、表面に凹凸を有する図示しない有機絶縁膜を形成し、その上に、上 記反射膜 7に用いられるアルミニウム等の金属材料をスパッタリング等により成膜する ことにより、容易に形成することができる。また、上記透明基板 1をエッチングすること により上記透明基板 1表面に凹凸を形成し、その上に、ゲート絶縁膜 3等の絶縁膜を 介して反射膜 7を形成することによつても容易に形成することができる。
[0056] また、上記反射膜 7は、他の配線力 電気的に切り離されていてもよぐ他の配線に 電気的に接続されて ヽても構わな 、。
[0057] また、上記下側基板 10と、対向基板である上記上側基板 20との間に挟持される表 示媒体としては、液晶に限定されるものではなぐ電界の印加により表示駆動が可能 な媒体であれば、特に限定されるものではない。上記表示媒体としては、電界の印加 により光学変調する媒質を用いることができる。すなわち、上記表示媒体からなる媒 体層としては、光学特性を有する媒質力もなる光学変調層を用いることができる。上 記光学変調としては、例えば配向方向の変化、屈折率変化、光学異方性の変化等 が挙げられる。
[0058] 上記表示媒体としては、具体的には、例えば、液晶、誘電性液体、エレクトロルミネ ッセンス、エレクト口クロミック等を使用することができる。本実施の形態に力かる表示 装置は、上記したように、低消費電力での表示が可能な液晶表示装置に好適に使 用することができる。
[0059] また、本実施の形態では、上記櫛歯電極 (画素電極 16および共通電極 17)力 上 記下側基板 10にのみ形成されている構成とした力 本実施の形態は、上記構成に 限定されるものではなぐ上記上側基板 20にも上記櫛歯電極が設けられている構成 を有していてもよい。
[0060] 〔実施の形態 2〕
本実施の形態について、主に図 4を参照して以下に説明する。なお、本実施の形 態では、前記実施の形態 1との相違点について説明するものとし、前記実施の形態 1 と同様の機能を有する構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。
[0061] 図 4は、本実施の形態に力かる半透過型の表示装置における 1画素の構成を示す 断面図である。なお、本実施の形態でも、本実施の形態にカゝかる半透過型の表示装 置としては、半透過型液晶表示装置を例に挙げて説明するものとし、図 4に示す半透 過型の表示装置におけるアクティブマトリクス基板（下側基板)の構成は、図 2に示す アクティブマトリクス基板を、 Al— A2— A3— A4— A5線で断面したときの各断面の 構成を模式的に示している。
[0062] 前記実施の形態 1では、図 1に示したように、反射膜 7を下側基板 10におけるマル チギャップ層形成面と同一平面上に形成し、上記反射膜 7が、上記マルチギャップ層 によって覆われており、かつ、透過表示部 18における上記下側基板 10に設けられた 櫛歯電極 (画素電極 16および共通電極 17)と同一平面上に形成されている場合を 例に挙げて説明した。
[0063] これに対し、本実施の形態では、上記反射膜 7が、図 4に示すように、上記マルチギ ヤップ層よりも下層に、上記マルチギャップ層と重畳して設けられており、かつ、透過 表示部 18における上記下側基板 10に設けられた櫛歯電極 (画素電極 16および共 通電極 17)よりも下層に設けられている場合を例に挙げて説明するものとする。
[0064] 本実施の形態では、透過表示部 18では、前記実施の形態 1同様、透明基板 1上に 、ゲート絶縁膜 3を介して、画素電極 16と共通電極 17とが互いに平行に形成されて いる。
[0065] 一方、反射表示部 19では、反射膜 7は、上記透明基板 1上に形成されている。反 射膜 7は、上記透明基板 1上に積層されたゲート絶縁膜 3によって完全に被覆されて いる。マルチギャップ層を形成する絶縁層 8は、上記ゲート絶縁膜 3上に、上記反射 膜 7を覆うように、上記反射膜 7と重畳して形成されている。反射表示部 19における 画素電極 16および共通電極 17は、前記実施の形態 1同様、上記マルチギャップ層 の上に、互いに平行に形成されている。なお、本実施の形態でも、これら画素電極 1 6および共通電極 17の上には、配向膜 9が上記液晶層 30に接して設けられている。 また、上記透明基板 1上には、ベースコート膜等が成膜されていてもよい。
[0066] 以上のように、本実施の形態によれば、反射膜 7を、上記下側基板 10における上 記マルチギャップ層よりも下層、つまり、透過表示部 18における櫛歯電極 (画素電極 16および共通電極 17)と同一基板（下側基板 10)における櫛歯電極 (画素電極 16 および共通電極 17)よりも下層に形成し、かつ、上記反射膜 7上に、マルチギャップ 層を介して画素電極 16と共通電極 17とが設けられていることで、反射表示部 19にお ける反射膜 7と、櫛歯電極 (画素電極 16および共通電極 17)との間の間隙を、前記 実施の形態 1よりも大きくとることができる。このため、本実施の形態によれば、上記反 射膜 7による、電界遮蔽効果等の悪影響を、より一層確実に防止することができる。
[0067] したがって、本実施の形態によれば、反射領域の配置 (レイアウト）の自由度が高く 、反射表示部 19の設計が容易であり、かつ、表示品位がより高い半透過型の表示装 置を提供することができる。
[0068] なお、本実施の形態では、上記反射膜 7を、上記透明基板 1上に形成することで、 上記反射膜 7を、上記ゲート電極 2と同層に設けたが、本実施の形態はこれに限定さ れるものではなぐ上記透明基板 1上に上記ゲート絶縁膜 3とは別に絶縁膜を形成し 、該絶縁膜上に上記反射膜 7を形成してもよぐ上記透明基板 1上に反射膜 7を形成 し、該反射膜 7を覆うように、上記透明基板 1上に上記ゲート絶縁膜 3とは別の絶縁膜 を形成し、その上に、上記ゲート電極 2、ゲート絶縁膜 3を設けても構わない。
[0069] 〔実施の形態 3〕
本実施の形態について、主に図 5を参照して以下に説明する。なお、本実施の形 態では、前記実施の形態 1、 2との相違点について説明するものとし、前記実施の形 態 1、 2と同様の機能を有する構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する
[0070] 図 5は、本実施の形態に力かる半透過型の表示装置の 1画素の構成を示す断面図 である。なお、本実施の形態でも、本実施の形態に力かる半透過型の表示装置とし ては、半透過型液晶表示装置を例に挙げて説明するものとし、図 5に示す半透過型 の表示装置における断面の構成は、前記実施の形態 1、 2における表示装置と同じ 切断面で切断したときの各断面の構成を模式的に示している。
[0071] 前記実施の形態 1、 2では、図 1および図 4に示したように、反射膜 7を、櫛歯電極（ 画素電極 16および共通電極 17)が形成された基板と同一基板 (下側基板 10)に形 成した。
[0072] これに対し、本実施の形態では、反射膜 7を、櫛歯電極 (画素電極 16および共通 電極 17)が形成された基板 (上側基板 40)と対向する側の基板 (下側基板 50)に形 成している。
[0073] 本実施の形態に力かる半透過型液晶表示装置（以下、単に液晶表示装置）におい ても、図 5に示すように、互いに対向して配置された一対の基板 (上側基板 40、下側 基板 50)間には、液晶層 30 (媒体層）が挟持され、これら一対の基板の外側（両基板 の対向面とは反対側の面）には、位相差板 31 · 32および偏光板 33 · 34がそれぞれ 設けられている。
[0074] 本実施の形態に力かる液晶表示装置は、上記上側基板 40として、カラーフィルタ 層 22が設けられたアクティブマトリクス基板 (CF基板)を用いて!/ヽる。
[0075] 具体的には、上記上側基板 40は、ガラス等の透明基板 21上に、カラーフィルタ層 22と、オーバーコート層 23 (平坦ィ匕層）と、第 1の絶縁膜である絶縁膜 41とがこの順 に設けられ、その上に、ゲート電極 2、ゲート絶縁膜 3、半導体層 4、ソース電極 5およ びドレイン電極 6からなる TFT12が形成されて 、る構成を有して 、る。本実施の形態 においても、上記 TFT12のゲート電極 2には走査信号線 14 (図 2参照）が接続され、 ソース電極 5には、データ信号線 13が接続され、ドレイン電極 6には、櫛歯電極から なる櫛歯状の画素電極 16が接続されている。また、上記画素電極 16と嚙み合うよう に、互いに平行に対向して配置された共通電極 17は、走査信号線 14と平行に設け られた共通配線 15 (図 2参照）に接続されている。また、上記画素電極 16および共通 電極 17の上には、配向膜 24力 上記液晶層 30に接して設けられている。
[0076] 一方、下側基板 50は、ガラス等の透明基板 1における上記上側基板 40との対向面 上に、上記上側基板 40に設けられた櫛歯電極 (画素電極 16および共通電極 17)の 一部と対向するように反射膜 7が設けられ、該反射膜 7の上に、絶縁層 8からなるマル チギャップ層が設けられた構成を有している。すなわち、本実施の形態でも、上記反 射膜 7は、マルチギャップ層の下に設けられている。また、上記マルチギャップ層上に は、配向膜 9が設けられている。
[0077] したがって、本実施の形態にかかる上記液晶表示装置における透過表示部 18で は、下側基板 50にお 、てマルチギャップ層と隣接する領域 (マルチギャップ層が存 在しない領域）に、液晶層 30を挟んで櫛歯電極 (画素電極 16および共通電極 17)が 対向配置されていることで、この画素電極 16と共通電極 17との間に形成される電界 によって、液晶層 30が駆動 (横電界駆動）される。
[0078] 一方、反射表示部 19では、下側基板 50においてマルチギャップ層が形成された 領域に、液晶層 30を挟んで櫛歯電極 (画素電極 16および共通電極 17)が対向配置 されていることで、この画素電極 16と共通電極 17との間に形成される電界によって、 液晶層 30が表示駆動 (横電界駆動)される。
[0079] 以上のように、本実施の形態に力かる液晶表示装置は、上記櫛歯電極 (画素電極 16および共通電極 17)が、上記上側基板 40に設けられていることで、上記櫛歯電極 (画素電極 16および共通電極 17) 1S 絶縁層 8からなる上記マルチギャップ層、配向 膜 9、液晶層 30、および配向膜 24を介して上記反射膜 7よりも表示面側に設けられ ている構成を有している。このため、本実施の形態によれば、反射表示部 19におけ る反射膜 7と、櫛歯電極 (画素電極 16および共通電極 17)との間の間隙を、前記実 施の形態 1、 2よりも大きくとることができる。このため、本実施の形態によれば、上記 反射膜 7による、電界遮蔽効果等の悪影響を、より一層確実に防止することができる
[0080] したがって、本実施の形態によれば、反射領域の配置（レイアウト）の自由度が高く 、反射表示部 19の設計が容易であり、かつ、表示品位がより高い半透過型の表示装 置を提供することができる。
[0081] なお、本実施の形態では、上記反射膜 7を、下側基板 10におけるマルチギャップ 層形成面と同一平面上に形成し、上記反射膜 7が、上記マルチギャップ層によって 覆われている構成とした力 本実施の形態はこれに限定されるものではなぐ例えば
、上記透明基板 1上に、上記反射膜 7を覆うように絶縁膜を積層し、その上に、上記 マルチギャップ層を、上記反射膜 7と重畳するように形成することで、上記反射膜 7が 、上記マルチギャップ層よりも下層に設けられて 、る構成を有して 、てもよ 、。
[0082] 以上のように、上記表示装置は、櫛歯電極間に印加された電界によって透過表示 を行う透過表示部と、上記櫛歯電極とは別に反射部材を備えるとともに、該反射部材 と重畳する上記櫛歯電極間に印加された電界によって反射表示を行う反射表示部と を 1画素中に備え、上記反射表示部には、上記一対の基板のうち、上記媒体層を挟 んで表示面側の基板とは反対側に設けられた背面側の基板上に、上記反射表示部 における上記媒体層の層厚が、上記透過表示部における上記媒体層の層厚よりも 薄くなるように上記媒体層側に突出するとともに絶縁性を有するマルチギャップ層が 設けられており、かつ、上記櫛歯電極が、少なくとも上記マルチギャップ層を介して上 記反射部材よりも表示面側に設けられており、上記反射部材は、上記背面側の基板 における上記マルチギャップ層よりも下層に、上記マルチギャップ層と重畳して設け られている力 もしくは、上記マルチギャップ層形成面と同一平面上に設けられ、上 記マルチギャップ層によって覆われて!/、る構成を有して 、る。
[0083] このため、櫛歯電極を反射電極とする場合のように反射領域が櫛歯電極の配置に よって限定されることがなぐ反射領域の配置 (レイアウト)の自由度が高い。よって、 上記反射表示部の設計が容易である。
[0084] また、上記の構成によれば、上記櫛歯電極と反射部材との間隙を、従来よりも大きく とることができる。したがって、上記の構成によれば、反射部材を画素電極の下に設 けた従来の半透過型の表示装置と比べて、上記反射部材による電界遮蔽効果が発 生し難い。
[0085] したがって、上記の構成によれば、反射表示部の設計が容易であり、かつ、反射部 材による櫛歯電極への悪影響を防止することができる半透過型の表示装置を提供す ることができると!/、う効果を奏する。
[0086] なお、上記反射表示部における櫛歯電極は、上記背面側の基板における上記マ ルチギャップ層上に形成されていていてもよぐ上記表示面側の基板上に形成され ていてもよいが、上記反射表示部における櫛歯電極が、上記表示面側の基板上に 形成されていることで、上記櫛歯電極を、上記背面側の基板における上記マルチギ ヤップ層上に形成する場合と比較して、上記櫛歯電極と反射部材との間隙をより一層 大さくとることがでさる。
[0087] 一方、上記櫛歯電極を、上記背面側の基板における上記マルチギャップ層上に形 成する場合、大きな設計変更の必要がなぐまた、上記櫛歯電極と反射膜との位置 合わせが容易であると!/、う利点がある。
[0088] また、上記反射部材は、上記透過表示部における上記背面側の基板に設けられた 櫛歯電極と同一平面上に形成されて！ヽてもよぐ上記透過表示部における上記背面 側の基板に設けられた櫛歯電極よりも下層に形成されていてもよい。この場合、上記 反射部材力 上記透過表示部における上記背面側の基板に設けられた櫛歯電極よ りも下層に形成されていることで、櫛歯電極と反射部材との間隙をより一層大きくとる ことができる。
[0089] 本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなぐ請求項に示した範囲で 種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適 宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
[0090] 本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなぐ請求項に示した範囲で 種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適 宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 産業上の利用可能性
[0091] 本発明の表示装置は、反射表示部の設計が容易であり、かつ、反射部材による櫛 歯電極への悪影響を防止することができるので、従来の半透過型の表示装置よりも 表示品位が高い。このため、本発明にかかる上記表示装置は、例えば、テレビゃモ ユタ等の画像表示装置や、ワープロやパーソナルコンピュータ等の OA機器、あるい は、ビデオカメラ、デジタルカメラ、携帯電話等の情報端末等に備えられる画像表示 装置に、広く適用することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 対向する一対の基板と、上記一対の基板間に挟持された表示媒体からなる媒体層 とを備え、上記一対の基板のうち少なくとも一方の基板に設けられた櫛歯電極間に印 カロされる電界によって上記表示媒体が表示駆動される表示装置であって、
上記櫛歯電極間に印加された電界によって透過表示を行う透過表示部と、上記櫛 歯電極とは別に反射部材を備えるとともに、該反射部材と重畳する上記櫛歯電極間 に印加された電界によって反射表示を行う反射表示部とを 1画素中に備え、
上記反射表示部には、上記一対の基板のうち、上記媒体層を挟んで表示面側の 基板とは反対側に設けられた背面側の基板上に、上記反射表示部における上記媒 体層の層厚が、上記透過表示部における上記媒体層の層厚よりも薄くなるように上 記媒体層側に突出するとともに絶縁性を有するマルチギャップ層が設けられており、 かつ、上記櫛歯電極が、少なくとも上記マルチギャップ層を介して上記反射部材より も表示面側に設けられており、
上記反射部材は、上記背面側の基板における上記マルチギャップ層よりも下層に、 上記マルチギャップ層と重畳して設けられている力、もしくは、上記マルチギャップ層 形成面と同一平面上に設けられ、上記マルチギャップ層によって覆われていることを 特徴とする表示装置。
[2] 上記反射表示部における櫛歯電極は、上記背面側の基板における上記マルチギ ヤップ層上に形成されていることを特徴とする請求項 1記載の表示装置。
[3] 上記反射表示部における櫛歯電極は、上記表示面側の基板上に形成されている ことを特徴とする請求項 1記載の表示装置。
[4] 上記反射部材は、上記透過表示部における上記背面側の基板に設けられた櫛歯 電極と同一平面上に形成されていることを特徴とする請求項 1または 2記載の表示装 置。
[5] 上記反射部材は、上記透過表示部における上記背面側の基板に設けられた櫛歯 電極よりも下層に形成されていることを特徴とする請求項 1または 2記載の表示装置。
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