液晶显示装置的制作方法

专利名称：液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示装置，具体涉及一种以横向电场模式驱动 液晶分子的半透射半反射型液晶显示装置。
背景技术：
作为可实现宽视角和高对比度的液晶模式的液晶显示装置，横向电 场模式的液晶显示装置正受到关注。此外，近年来，在黑暗状态和外来 光下可视性得到改善的半透射半反射型液晶显示装置已作为用于移动使 用的液晶显示装置而被广泛应用，并且人们期望实现采用能提供良好视 角特性的横向电场模式的半透射半反射型液晶显示装置。
图14A和图14B示出了采用边缘场切换(FFS)模式作为一种横向电 场模式的半透射半反射型液晶显示装置的结构。图14A的截面图对应于 图14B的平面图中的截面A-A'。这些附图所示的液晶显示装置200包括 在形成有像素电路的第一基板1上的光扩散层3，并且具有在光扩散层3 上的由透明导电膜形成的公共电极5，在该光扩散层3上形成有与反射显 示部lr对应的凹凸扩散表面。此外，反射层7设于公共电极5上并对应 于反射显示部lr。反射层7也用作公共电极。绝缘膜9以覆盖反射层7 和公共电极5的状态设于基板1的整个表面上。梳齿状的像素电极11设 于绝缘膜9上。像素电极11具有在反射显示部lr和透射显示部lt的排 列方向上延伸的多个梳齿电极lla。此外，取向膜13以覆盖这种像素电 极11的状态设置着。
另一方面，第二基板21按需要具有形成于其上的滤色器23和黑色矩阵。保护膜27以覆盖滤色器23和黑色矩阵的状态设置着。相位差层 29被图形化地形成在保护膜27上对应于反射显示部lr的位置处。取向 膜31以覆盖相位差层29的状态设置着。液晶层LC被密封在第一基板1 的取向膜13与第二基板21的取向膜31之间。
在这种结构的液晶显示装置200中，为了防止相邻像素之间的混色， 具有良好颜色再现性的透射显示部U需要一定的像素间距。另一方面， 反射显示部lr不要求颜色再现性，因而可以使反射显示部lr的像素间距 小于透射显示部lt的像素间距。因此，可以使反射显示部lr中的像素电 极11的宽度Wr大于透射显示部lt中的像素电极11的宽度Wt。另外， 当黑色矩阵设置在透射显示部lt与反射显示部lr之间时，可以形成其中 黑色矩阵不设在相邻的反射显示部lr之间的结构。此外，已提出了如下 这样的结构，其通过优化在反射显示部lr和透射显示部lt中的像素电极 11的梳齿电极lla的齿距pr和pt，来增加透射光和反射光(参见"SID07 DIGEST" , 2007, pp. 1651-1654)。
如图14B所示，当反射显示部lr和透射显示部lt中的像素电极11 的宽度Wr和Wt以及齿距pr和pt彼此不同时，用于使梳齿电极lla彼 此连接起来的桥部lb需要被设置在像素电极11中位于反射显示部lr与 透射显示部lt之间的界面部分处。但是，在桥部lb附近的区域B中， 在梳齿电极lla之间产生的沿与第一基板1平行的方向的电场会受到干 扰。在白色显示时会随着桥部lb形成大的向错线(disclinationline)。这种 向错线的产生极大地降低了显示装置中的反射率和透射率，因而也是亮 度降低的一个因素。

发明内容
因此，期望提供一种液晶显示装置，其可以抑制在像素电极中产生 的向错线，并因而以高亮度进行显示。
根据本发明的实施例，提供一种液晶显示装置，其在各个像素中具 有梳齿状的像素电极并且具有反射显示部和透射显示部，所述像素电极 包括沿一个方向排列的多个梳齿电极，其中，所述像素电极被形成为， 在垂直于所述反射显示部和所述透射显示部的排列方向的方向上，所述反射显示部的宽度大于所述透射显示部的宽度，并且所述多个梳齿电极 只在端部处彼此结合。
在这种结构的液晶显示装置中，像素电极被形成为使得反射显示部 的宽度大于透射显示部的宽度。因此，当像素电极以同一方向排列时， 反射显示部中的彼此相邻的像素电极之间的间距小于透射显示部中的彼 此相邻的像素电极之间的间距。因此，通过保证在本身具有良好颜色再 现性的透射显示部中相邻像素之间的间距，可以防止混色并确保颜色再 现性，同时可以在利用反射显示部中像素电极的大宽度来保证有效开口 率的情况下进行显示。于是，特别地，因为多个梳齿电极只在端部处彼 此结合，因此不存在会干扰从反射显示部到透射显示部的梳齿电极之间 产生的电场的电极部分，从而可以在像素电极的宽区域上的各梳齿电极 之间形成均匀的横向电场。这样，液晶就可以在像素电极部分上统一取 向。
如上所述，根据本发明，可以抑制由于所述像素中的电场干扰所致 的向错线的产生，并因而在保证所述反射显示部中的开口率和所述透射 显示部中的颜色再现性的情况下进行液晶显示，同时以高亮度进行显示。


图1是第一实施例液晶显示装置的一个像素主要部分的示意性截面
图2是第一实施例液晶显示装置的两个像素主要部分的示意性平面
图3是用于辅助说明第一实施例液晶显示装置的光学结构示例的视
图4是第二实施例液晶显示装置的两个像素主要部分的示意性平面
图5是第三实施例液晶显示装置的一个像素主要部分的示意性截面
图6是第三实施例液晶显示装置的两个像素主要部分的示意性平面
6图7是用于辅助说明第三实施例液晶显示装置的光学结构示例的视
图8是示出了应用本发明实施例的液晶显示装置的电路结构示例的 视图9是应用本发明实施例的笔记本电脑的立体图； 图IO是应用本发明实施例的摄像机的立体图； 图11是应用本发明实施例的电视机的立体图12A和图12B是示出了应用本发明实施例的数码相机的视图，图 12A是该数码相机的前视立体图，图12B是该数码相机的后视立体图13A 图13G是示出了应用本发明实施例的例如便携式电话等便 携式终端设备的视图，图UA是该便携式电话在打开状态下的前视图， 图13B是该便携式电话在打开状态下的侧视图，图13C是该便携式电话 在闭合状态下的前视图，图13D是该便携式电话在闭合状态下的左视图， 图13E是该便携式电话在闭合状态下的右视图，图13F是该便携式电话 在闭合状态下的俯视图，图i3G是该便携式电话在闭合状态下的仰视图； 以及
图14A和图14B是示出了现有技术中FFS模式的液晶显示装置的示 例的视图。
具体实施例方式
下面参照附图，详细说明应用本发明的FFS模式半透射半反射型液 晶显示装置的优选实施例。顺便提及，对各个实施例进行说明时，用相 同的附图标记表示与参照图14所述的现有技术结构中相同的构成元件。
第一实施例
图1是第一实施例液晶显示装置的一个像素主要部分的示意性截面 图。图2是第一实施例液晶显示装置的两个像素主要部分的示意性平面 图。该平面图中的截面A-A'对应于图1。这些附图所示的第一实施例的液晶显示装置50与图14所示的现有 技术液晶显示装置之间的区别在于像素电极51的结构。下面参照这些附 图来描述液晶显示装置50的详细结构。
液晶显示装置50具有设置在以矩阵形式排列的多个像素la的各个 像素la中的反射显示部lr和透射显示部lt。假定各个像素la具有例如 其长边沿显示屏的垂直方向的矩形形状，并且反射显示部lr和透射显示 部lt沿各个像素la的长边方向依次排列。顺便提及，在下文中，将各个 像素la中反射显示部lr和透射显示部lt的排列方向称为垂直方向y， 而将垂直于反射显示部lr和透射显示部lt的排列方向的方向称为水平方 向x。
在水平方向x上彼此相邻的像素la和la之间，反射显示部lr彼此 相邻地排列着，且透射显示部lt彼此相邻地排列着。另一方面，在垂直 方向y上彼此相邻的像素la和la之间，透射显示部lt可排列成与反射 显示部lr相邻，或者反射显示部lr可排列成彼此相邻，再或者透射显示 部lt可排列成彼此相邻。
在具有设置在各个像素la中的反射显示部lr和透射显示部lt的液 晶显示装置50中，这里未图示的像素电路被设置并形成在透光性第一基 板1上对应于各个像素la的部分处。形成有凹凸扩散表面的光扩散层3 以覆盖第一基板1的上表面的状态设置着，该凹凸扩散表面在对应于各 个像素la的反射显示部lr的部分处。由透明导电膜形成的公共电极5 设于光扩散层3上作为所有像素la、 la、…的公共层。假定公共电极5 沿设于光扩散层3上的凹凸扩散表面而设置着。
反射层7被图形化地形成在公共电极5上并对应于反射显示部lr。 该反射层7沿公共电极5表面的凹凸扩散表面设置着，由此反射层7的 表面形成为漫反射表面。此外，反射层7被设为相邻像素la的在反射显 示部lr中的公共层。S卩，对于各像素la中在水平方向x上彼此相邻设 置的多个像素la，反射层7被设为公共层。这种反射层7由诸如铝(A1) 或者高熔点金属材料等具有良好光反射性的导电材料形成。因为反射层7 被设置为与公共电极5的上表面相接触，所以反射层7也作为公共电极5 的一部分。由透光性材料形成的绝缘膜9以覆盖反射层7和公共电极5的状态 设在第一基板1的整个表面上。梳齿状的像素电极51设于绝缘膜9上。 梳齿状的像素电极51由透明导电膜制成，并且以如下方式形成。
梳齿状的像素电极51由多个梳齿电极51a形成，并且各个梳齿电极 5la在作为反射显示部lr和透射显示部lt的排列方向的垂直方向y上延 伸。假定反射显示部lr中的梳齿电极51a的宽度和排列间距p基本上等 于透射显示部lt中的梳齿电极51a的宽度和排列间距p，并且各梳齿电 极51a由直线形成。于是，重要的是，多个梳齿电极51a仅在延伸方向 上的端部处通过桥电极51b彼此结合。
此外，像素电极51被形成为，在作为梳齿电极51a的排列方向的水 平方向x上，反射显示部lr的宽度Wr大于透射显示部lt的宽度Wt。 因此，反射显示部lr中的梳齿电极51a的数量大于透射显示部lt中的梳 齿电极51a的数量，并且例如在图2所示的示例中，反射显示部lr中的 梳齿电极51a的数量比透射显示部lt中的梳齿电极51a的数量多两个。 当与透射显示部lt相比，反射显示部lr的梳齿电极51a增加了多个时， 所有增加的梳齿电极51a可如图2所示被设置在反射显示部lr的一个方 向上，或者可分开设置在反射显示部lr的两侧。
此外，这种外形的像素电极51以同一方向设置在各个像素la中。 因此，在水平方向x上彼此相邻的像素la和la之间，反射显示部lr中 的像素电极51之间的间距dr小于透射显示部lt中的像素电极51之间的 间距dt。
顺便提及，如上所述形成的像素电极51与形成于第一基板1上的像 素电路相连。在本例中，假定当像素电路被设置在低于公共电极5的层 中时，在公共电极5和构成一部分公共电极5的反射层7的必要部分中 设有开口，像素电极51和该像素电路通过在该开口内形成的连接孔彼此 相连并且保持与公共电极5和反射层7绝缘。
如上所述形成的像素电极51被取向膜13覆盖，从而形成第一基板 1的上部。
第二基板21被设置为与如上所述形成有取向膜13的第一基板1的那一表面侧相对。第二基板21由透光性材料形成。第二基板21具有各 种颜色的滤色器23，该滤色器按需要被图形化地形成于各个像素la中且 在与取向膜13面对的第二基板21的这一表面上，并且第二基板21具有 在各像素la之间的黑色矩阵。
顺便提及，例如除去与反射显示部lr对应的滤色器23的一部分， 由此调节在反射显示部lr的滤色器23中穿过并返回的显示光的衰减。
绝缘保护膜27以覆盖上述滤色器23和黑色矩阵的状态设置着。相 位差层29被图形化地形成于保护膜27上与反射显示部lr对应的位置处。 例如，假定该相位差层29被形成为具有X/2的相位差。取向膜31以覆 盖相位差层29的状态设置着，从而形成第二基板21的上部。
隔离层(未图示)介于上述第一基板1的取向膜13与第二基板21的 取向膜31之间。液晶层LC被密封在取向膜13与取向膜31之间的间隙 中。液晶层LC利用具有正介电各向异性或负介电各向异性的液晶分子m 来形成。在本例中，假定反射显示部lr中的液晶层LC的层厚(g卩，单元 间隙gr)和透射显示部lt中的液晶层LC的层厚(S卩，单元间隙gt)通过依 照后文所述光学结构的相位差层29的膜厚来调节。例如，假定这些单元 间隙gr和gt被设定为，在像素电极51与公共电极5之间施加有电压的 状态下，反射显示部lr中的液晶层LC具有V4的相位差，且透射显示 部lt中的液晶层LC具有X/2的相位差。
此外，入射侧偏光板39和出射侧偏光板37分别设置在第一基板1 的外侧和第二基板21的外侧。并且，图中未示出的背光被设置在位于第 一基板1 一侧的入射侧偏光板39的外侧，从而形成液晶显示装置50。
图3是用于辅助说明这种液晶显示装置50的光学结构示例的视图。 在图3中，用箭头表示光轴和取向轴。下面参照前述的图1和图2以及 参照图3，对液晶显示装置50的光学结构示例进行说明。
如图3所示，设置在从两侧夹住液晶层LC的位置处的取向膜13和 取向膜31被设置为，取向膜13和取向膜31的取向轴的方向(例如摩擦 处理的方向)与垂直于梳齿电极51a延伸方向的水平方向x形成85°角。 假定取向膜13和取向膜31的取向轴的方向是彼此反平行的。假定这对用的。
此外，假定相位差为的相位差层29被设置成使其慢轴与水平方 向x保持例如-28。角。并且，偏光板37和偏光板39被设置成使它们的透 射轴呈正交尼科尔(crossed Nicols)的形式。出射侧偏光板37被设置为使 其透射轴平行于取向膜13和取向膜31的取向轴的方向。另一方面，入 射侧偏光板39被设置为使其透射轴垂直于取向膜13和取向膜31的取向 轴的方向。顺便提及，偏光板37和偏光板39的透射轴的方向相对于取 向膜13和取向膜31的取向轴的方向的组合可以颠倒，只要偏光板37和 偏光板39的透射轴保持为正交尼科尔的形式即可。
在这种光学结构的液晶显示装置50中，在像素电极51和公共电极 5之间未施加电压的状态下，构成液晶层LC的液晶分子m的轴线平行 于取向膜13和取向膜31的取向方向(85。)，并且与相位差层29的慢轴 (-28。)成113。角取向。因而，在反射显示部lr中，宽带域中的X/4层通过 液晶层LC和X/2的相位差层29的组合而形成。往复穿过液晶层LC和X/2 的相位差层29的光在宽带域中旋转90。，再到达出射侧偏光板37,并且 在出射侧偏光板37中被吸收，从而进行黑色显示。另一方面，从入射侧 偏光板39入射到透射显示部lt上的光到达出射侧偏光板37而没有在液 晶层LC中产生相位差，并且该光在出射侧偏光板37中被吸收，从而进 行黑色显示。
在像素电极51和公共电极5之间施加有电压的状态下，液晶分子m 通过在像素电极51的各梳齿电极51a之间产生的横向电场而沿一个方向 旋转，因此液晶层LC不会导致从相位差层29入射到液晶层LC上的光 产生相位差。这样，在反射显示部lr中，从出射侧偏光板37入射的光 通过往复穿过X/2的相位差层29和X/4的液晶层LC而旋转180°，再到 达出射侧偏光板37，并且穿过出射侧偏光板37，从而进行白色显示。另 一方面，从入射侧偏光板39入射到透射显示部lt上的光通过穿过的 液晶层LC而旋转90°，到达出射侧偏光板37，并且穿过出射侧偏光板 37，从而进行白色显示。
在上述结构的液晶显示装置50中，如参照图2所描述的那样，像素 电极51被形成为，反射显示部lr的宽度Wr大于透射显示部lt的宽度Wt。因此，当像素电极51以同一方向排列时，在水平方向x上彼此相邻 的像素电极51之间，各反射显示部lr之间的间距dr小于各透射显示部 lt之间的间距dt。因此，反射显示部lr的宽度Wr被增大，并且可以在 保证有效开口率的情况下进行显示。另一方面，在本身具有良好颜色再 现性的透射显示部lt中，通过保证在彼此相邻的像素电极51之间有大 的间距dt来防止混色，从而可以保证颜色再现性。
然后，特别地，因为多个梳齿电极51a只在端部处彼此连接，所以 像素电极51不包括会干扰从反射显示部lr到透射显示部lt的梳齿电极 51a之间产生的电场的电极部分，因此可以在梳齿电极51a之间形成均匀 的横向电场。特别地，反射显示部lr中的梳齿电极51a的宽度和排列间 距p基本上等于透射显示部lt中的梳齿电极51a的宽度和排列间距p， 并且，各个梳齿电极51a由直线形成。因此，在像素电极51中的这种梳 齿电极51a之间可以形成更均匀的横向电场，因而液晶分子m可以在像 素电极51的整个区域上统一取向。
结果，第一实施例的液晶显示装置50可以实现能抑制由于像素中的 电场干扰而产生的向错线的显示，因而，可以在保证反射显示部lr中的 开口率以及透射显示部lt中的颜色再现性的情况下进行液晶显示，同时 可以提高亮度。
第二实施例
图4是第二实施例液晶显示装置的两个像素主要部分的示意性平面图。
图4所示的第二实施例的液晶显示装置50'是一种多区域结构的液晶 显示装置。假定该液晶显示装置50'在像素la中的反射显示部lr和透射 显示部lt的排列状态方面以及像素电极53的形状方面与第一实施例的 液晶显示装置50有所不同，并且假定液晶显示装置50'的其它结构类似 于第一实施例。在下文中，将省略对与第一实施例相似的构成元件的重 述。
在液晶显示装置50'中，各个像素la例如大致是其长边沿显示屏的 垂直方向的矩形形状，并且透射显示部lt、反射显示部lr和透射显示部lt依此次序排列在各个像素la的长边方向上。对应于反射显示部lr而 设置的反射层7被设置作为在水平方向x上彼此相邻布置的多个像素la 的公共层，并且被设置在像素la中的沿垂直方向y的中央部处。
梳齿状的像素电极53由多个梳齿电极53a形成。各个梳齿电极53a 在作为反射显示部lr和透射显示部lt的排列方向的垂直方向y上延伸。 在本例中，各个梳齿电极53a具有在延伸方向上的大致中央部处沿两个 方向弯曲的特有形状。假定这些梳齿电极53a在与垂直方向y大致成相 同角度的两个方向上弯曲。假定这个与垂直方向y所成的角度例如约为 5°。顺便提及，假定反射显示部lr中的梳齿电极53a的宽度和排列间距 p基本上等于透射显示部lt中的梳齿电极53a的宽度和排列间距p。此外， 与第一实施例相同，这些梳齿电极53a只在延伸方向上的端部处通过桥 电极53b彼此结合。
与第一实施例相同，如上所述的像素电极53的外形被形成为，在作 为梳齿电极53a的排列方向的水平方向x上，反射显示部lr的宽度Wr 大于透射显示部lt的宽度Wt。因此，反射显示部lr中的梳齿电极53a 的数量大于透射显示部lt中的梳齿电极53a的数量，并且例如在图4所 示的示例中，反射显示部lr中的梳齿电极53a的数量比透射显示部lt 中的梳齿电极53a的数量多两个。当与透射显示部lt相比，反射显示部 lr的梳齿电极53a增加了多个时，所有增加的梳齿电极53a可如图4所 示被设置在反射显示部lr的一个方向上，或者可分开设置在反射显示部 lr的两侧。
此外，与第一实施例相同，这种外形的像素电极53以同一方向设置 在各个像素la中。因此，在水平方向x上彼此相邻的像素la和la之间， 反射显示部lr中的像素电极53之间的间距dr小于透射显示部lt中的像 素电极53之间的间距dt。
并且，与第一实施例相同，如上所述形成的像素电极53与第一基板 1上的像素电路相连，并且保持与公共电极5和反射层7绝缘。
此外，假定设有这种像素电极53的液晶显示装置50'的光学结构和 驱动状态与第一实施例中所述的相关技术结构相类似。但是，在像素电极53与公共电极5之间施加有电压的情况下，液晶分子m沿两个方向 旋转以进行白色显示，因此以良好的视角进行显示。
另外，在这种结构的液晶显示装置50'中，如参照图4所描述的那样， 像素电极53被形成为使得在水平方向x上反射显示部lr的宽度Wr大于 透射显示部lt的宽度Wt。因此，当像素电极53以同一方向排列时，在 水平方向x上彼此相邻的像素电极53之间，各反射显示部lr之间的间 距dr小于各透射显示部lt之间的间距dt。因此，反射显示部lr的宽度 Wr被增大，并且可以在保证有效开口率的情况下进行显示。另一方面， 在本身具有良好颜色再现性的透射显示部lt中，通过保证在彼此相邻的
像素电极53之间有长的间距dt来防止混色，从而可以保证颜色再现性。
然后，特别地，因为多个梳齿电极53a只在端部处彼此结合，所以 不存在会干扰从反射显示部lr到透射显示部lt的梳齿电极53a之间产生 的电场的电极部分，从而可以在梳齿电极53a之间形成均匀的横向电场。 特别地，反射显示部lr中的梳齿电极53a的宽度和排列间距p基本上等 于透射显示部lt中的梳齿电极53a的宽度和排列间距p。因此，在像素 电极53中的这种梳齿电极53a之间可以形成更均匀的横向电场。因而液 晶分子m可以在像素电极53的整个区域上统一取向。
因此，第二实施例的多区域结构的液晶显示装置50'可以实现能抑制 由于像素中的电场干扰而产生的向错线的显示，因而，可以在保证反射 显示部lr中的开口率以及透射显示部lt中的颜色再现性的情况下进行液 晶显示，同时可以提高亮度。
第三实施例
图5是第三实施例液晶显示装置的一个像素主要部分的示意性截面 图。图6是第三实施例液晶显示装置的两个像素主要部分的示意性平面 图。在该平面图中沿梳齿电极的截面对应于图5。
这些附图所示的第三实施例的液晶显示装置60在反射显示部lr和 透射显示部lt中具有不同的取向状态。假定该液晶显示装置60在像素 电极61的形状方面以及光学结构方面与第一实施例的液晶显示装置50 有所不同，并且假定液晶显示装置60的其它结构类似于第一实施例。在下文中，将省略对与第一实施例相似的构成元件的重述。
梳齿状的像素电极61由多个梳齿电极61a形成。各个梳齿电极61a 大致地在作为反射显示部lr和透射显示部lt的排列方向的垂直方向y上 延伸。在本例中，各个梳齿电极6la具有在延伸方向上的大致中央部处 沿两个方向弯曲的特有形状。例如假定被设在透射显示部lt中的这一部 分梳齿电极61a与垂直方向y平行地延伸，并且假定被设在反射显示部 lr中的那一部分梳齿电极61a在与垂直方向y形成预定角度的方向上延 伸。假定这个与垂直方向y所成的角度例如约为60°。顺便提及，假定反 射显示部lr中的梳齿电极61a的宽度和排列间距p基本上等于透射显示 部lt中的梳齿电极61a的宽度和排列间距p。此外，与第一实施例相同， 这些梳齿电极61a只在延伸方向上的端部处通过桥电极61b彼此结合。
与第一实施例相同，上述像素电极61的外形被形成为，在作为梳齿 电极61a的排列方向的水平方向x上，反射显示部lr的宽度Wr大于透 射显示部lt的宽度Wt。因此，反射显示部lr中的梳齿电极61a的数量 大于透射显示部lt中的梳齿电极61a的数量，并且例如在图6所示的示 例中，反射显示部lr中的梳齿电极61a的数量比透射显示部lt中的梳齿 电极61a的数量多两个。当与透射显示部lt相比，反射显示部lr的梳齿 电极61a增加了多个时，所有增加的梳齿电极部分可如图6所示被设置 在反射显示部lr的一个方向上，或者可分开设置在反射显示部lr的两侧。
用于反射显示部lr和透射显示部lt中的分开取向的取向膜13r和取 向膜13t被设置在这种像素电极61上。例如，当未施加电场时，只有反 射显示部lr中的液晶分子以扭转状态取向。顺便提及，将结合下面的光 学结构来描述取向膜13r和取向膜13t的取向轴的方向的细节。
在液晶显示装置60的第二基板21 —侧上，由透明抗蚀材料形成的 单元间隙调整层63被设置用于代替相位差层。假定反射显示部lr中的 液晶层LC的层厚(g卩，单元间隙gr)和透射显示部lt中的液晶层LC的层 厚(g卩，单元间隙gt)通过依照后文所述光学结构的单元间隙调整层63的 膜厚来调节。例如，假定这些单元间隙gr和gt被设定为，在像素电极 61与公共电极5之间施加有电压的状态下，反射显示部lr中的液晶层 LC具有X/4的相位差，且透射显示部lt中的液晶层LC具有X/2的相位差。
图7是用于辅助说明这种液晶显示装置60的光学结构示例的视图。
在图7中，用箭头表示光轴和取向轴。下面参照前述的图5和图6以及 参照图7，对液晶显示装置60的光学结构示例进行说明。
如图7所示，在第一基板1 一侧上的取向膜13r和取向膜13t中，这 些取向膜被设置在用于从两侧夹住液晶层LC的位置处，在反射显示部 lr侧的取向膜13r的取向轴的方向与水平方向x形成20。角，该水平方向 x作为垂直于梳齿电极61a延伸方向的方向。在透射显示部lt侧的取向 膜13t的取向轴的方向与水平方向x形成85。角。另一方面，与第一实施 例相同，在第二基板21—侧上的取向膜31被设置为，使得取向膜31的 取向轴的方向(例如摩擦处理的方向)与水平方向x形成85。角。顺便提及， 假定在透射显示部lt中的取向膜13t和取向膜31的取向轴的方向是彼此 反平行的。
偏光板37和偏光板39被设置为使它们的透射轴呈正交尼科尔的形 式。出射侧偏光板37被设置为使其透射轴与取向膜31的取向轴的方向 平行。另一方面，入射侧偏光板39被设置为使其透射轴垂直于取向膜31 的取向轴的方向。顺便提及，偏光板37和偏光板39的透射轴的方向相 对于取向膜31的取向轴的方向的组合可以颠倒，只要偏光板37和偏光 板39的透射轴保持为正交尼科尔的形式即可。
在这种光学结构的液晶显示装置60中，在像素电极61与公共电极 5之间未施加电压的状态下，在反射显示部lr中构成液晶层LC的液晶 分子m的轴线在取向膜31与取向膜13r之间发生扭转的同时进行取向， 因此产生黑色显示。另一方面，透射显示部lt中的液晶分子m的轴线沿 垂直于入射侧偏光板39的透射轴且平行于出射侧偏光板37的透射轴而 进行取向。因此，从入射侧偏光板39入射到透射显示部lt上的光到达 出射侧偏光板37而没有在液晶层LC中产生相位差，并且该光在出射侧 偏光板37中被吸收，从而进行黑色显示。
在像素电极61与公共电极5之间施加有电压的状态下，液晶分子m 通过在像素电极61的各梳齿电极61a之间产生的横向电场而沿一个方向旋转，从而相对于偏光板37和偏光板39的透射轴倾斜地取向。因此， 反射显示部lr进行白色显示。从出射侧偏光板37入射到反射显示部lr 上的光通过往复穿过液晶层LC而旋转180°,再到达出射侧偏光板37， 并且穿过出射侧偏光板37，从而进行白色显示。另一方面，从入射侧偏 光板39入射到透射显示部lt上的光通过穿过的液晶层LC而旋转 卯°，到达出射侧偏光板37，并且穿过出射侧偏光板37，从而进行白色 显不。
此外，在这种结构的液晶显示装置60中，如参照图6所描述的那样， 像素电极61被形成为，在水平方向x上的反射显示部lr的宽度Wr大于 透射显示部lt的宽度Wt。因此，当像素电极61以同一方向排列时，在 水平方向x上彼此相邻的像素电极61之间，各反射显示部lr之间的间 距dr小于各透射显示部lt之间的间距dt。因此，反射显示部lr的宽度 Wr被增大，并且可以在保证有效开口率的情况下进行显示。另一方面， 在本身具有良好颜色再现性的透射显示部lt中，通过保证在彼此相邻的
像素电极61之间有长的间距dt来防止混色，从而可以保证颜色再现性。
然后，特别地，因为多个梳齿电极61a只在端部处彼此结合，所以 不存在会干扰从反射显示部lr到透射显示部lt的梳齿电极61a之间产生 的电场的电极部分，从而可以在梳齿电极61a之间形成均匀的横向电场。 特别地，反射显示部lr中的梳齿电极61a的宽度和排列间距p基本上等 于透射显示部lt中的梳齿电极61a的宽度和排列间距p。因此，在像素 电极61中的这种梳齿电极61a之间可以形成更均匀的横向电场。因此液 晶分子m可以在像素电极61的整个区域上统一取向。
因此，第三实施例的液晶显示装置60可以实现能抑制由于像素中的 电场干扰而产生的向错线的显示，因而，可以在保证反射显示部lr中的 开口率以及透射显示部lt中的颜色再现性的情况下进行液晶显示，同时 可以提高亮度。
液晶显示装置的电路结构
图8是示出了应用本发明的有源矩阵驱动型液晶显示装置的电路结 构的视图。顺便提及，通过以相同的附图标记表示与前述实施例中相同
17的构成元件来进行说明。
如图8所示，在液晶显示装置50 (50'， 60)中设有显示区域A和该显 示区域的外围区域B。显示区域A被形成为像素阵列单元，其中，多条 扫描线71和多条信号线72分别沿水平和垂直方向排列着，并且对应于 每个交叉部都设有一个像素la。此外，为各个像素la所共用的公共电极 5设于显示区域A中。另一方面，用于扫描和驱动扫描线71的扫描线驱 动电路74以及用于向信号线72供应与亮度信息对应的视频信号(g卩，输 入信号)的信号线驱动电路75设于外围区域B中。
各个像素la例如包括由作为开关元件的薄膜晶体管Tr和存储电容 器Cs组成的像素电路，并且还包括与像素电路相连的像素电极51 (53， 61)。存储电容器Cs被形成在公共电极5与像素电极51 (53， 61)之间。 薄膜晶体管Tr的栅极与扫描线71相连。薄膜晶体管Tr的源极和漏极中 的一个与信号线72相连。薄膜晶体管Tr的源极和漏极中的另一个与像 素电极51 (53， 61)相连。
经由薄膜晶体管Tr从信号线72写入的视频信号被存储电容器Cs保 持，并且与被保持的信号量对应的电压被供应至像素电极51(53， 61)。
如上所述的像素电路的结构只是一个示例。按需要，可在像素电路 中设置有电容元件，并且还可设置有多个晶体管以形成该像素电路。此 外，根据像素电路中的变化可向外围区域B中增加必要的驱动电路。
应用范例
上述本发明实施例的显示装置可以应用于图9 图13G所示的各种 电子设备的显示装置，上述各种电子设备即为，在各种领域中用于把输 入到其中的视频信号或者在其中产生的视频信号显示为图像或者视频的 电子设备，例如数码相机、笔记本电脑、诸如便携式电话等便携式终端 设备以及摄像机。以下将说明应用了本发明的电子设备的示例。
图9是应用了本发明的笔记本电脑的立体图。本应用例的笔记本电 脑包括用于进行操作以输入字符等的键盘122、用于显示图像的显示部 123以及主体单元121中的部分等。该笔记本电脑是利用本发明实施例的 显示装置作为显示部123而制成的。图10是应用了本发明的摄像机的立体图。本应用例的摄像机包括主
体单元131、在朝前的侧面上用于拍摄对象的镜头132、在获取图片时使 用的开始/停止开关133以及显示部134等。该摄像机是利用本发明实施 例的显示装置作为显示部134而制成的。
图11是应用了本发明的电视机的立体图。本应用例的电视机包括由 前板102和滤色玻璃板103等组成的视频显示屏部101。该电视机是利用 本发明实施例的显示装置作为视频显示屏部101而制成的。
图12A和图12B是表示应用了本发明的数码相机的视图。图12A是 该数码相机的前视立体图，图12B是该数码相机的后视立体图。本应用 例的数码相机包括用于闪光的发光部111、显示部112、菜单开关113和 快门按钮114等。该数码相机是利用本发明实施例的显示装置作为显示 部112而制成的。
图13A、图13B、图13C、图13D、图13E、图13F和图13G是表
示应用了本发明的例如便携式电话等便携式终端设备的视图。图BA是 该便携式电话在打开状态下的前视图，图13B该便携式电话在打开状态 下的侧视图，图13C是该便携式电话在闭合状态下的前视图，图13D是 该便携式电话在闭合状态下的左视图，图13E是该便携式电话在闭合状 态下的右视图，图13F是该便携式电话在闭合状态下的俯视图，图13G 是该便携式电话在闭合状态下的仰视图。本应用例的便携式电话包括上 部壳体141、下部壳体142、连接部(在本例中为铰链部)143、显示部144、 副显示部145、图片灯146和照相机147等。该便携式电话是利用本发明 实施例的显示装置作为显示部144和副显示部145而制成的。
示例
上述本发明实施例的液晶显示装置以及比较例的液晶显示装置按照 如下方式制成，并测量透射率和反射率。
将类似于参照图2所述的第一实施例的液晶显示装置50制造出来作 为第一示例。此外，将类似于参照图4所述的第二实施例的液晶显示装 置50'制造出来作为第二示例。
在各个液晶显示装置中的像素电极的形状如下所述。宽度Wr为50pm,宽度Wt为40^im，梳齿电极的宽度为4fim，梳齿电极的排列间距 p为4pm，在垂直方向y上的反射显示部长度为40nm，在垂直方向y上 的透射显示部长度为100pm，并且在第二示例中梳齿电极53a相对于垂 直方向y弯曲的角度(见图4)为5°。
将参照图14所述的现有技术的液晶显示装置200作为比较例。对于 像素电极的形状，反射显示部lr中的梳齿电极的宽度为3pm，反射显示 部lr中的梳齿电极的排列间距pr为3pm，透射显示部lt中的梳齿电极 的宽度为4pm，透射显示部lt中的梳齿电极的排列间距pt为4jam。像素 电极的其它方面的形状与第一示例及第二示例中的相同。
测量所制造出来的各个液晶显示装置在白色显示时的透射率和反射 率。测量结果在下面的表1中示出。顺便提及，透射率(测量装置Photo Research, Inc.， PR-705)是当背光光源的亮度为100%时的值，反射率(测 量装置由MINOLTA制造，CM2002 SCE-Mode)是当标准白板的反射率 为100%时的值。
表1
第一示例第二示例比较例
(图2)(图4)(图14)
反射率4.00%4.00o/o3.00%
透射率6.00%6.00%5.40%
如表1所示，已经证实，根据第一示例和第二示例的液晶显示装置， 它们应用了本发明并且它们的结构不具有在反射显示部与透射显示部之 间的用于将梳齿电极彼此结合的桥电极，这样的液晶显示装置抑制了在
白色显示时畴(domain)的产生，并且与作为比较例没有采用上述结构而是 具有现有结构的液晶显示装置相比，反射率和透射率都得到提高，因此 具有良好的性能。
本领域技术人员应当理解，在所附权利要求或其等同原则的范围内， 可根据设计需要和其它因素进行各种修改、组合、次组合和改变。
权利要求
1. 一种液晶显示装置，其在各个像素中具有梳齿状的像素电极并且具有反射显示部和透射显示部，所述像素电极包括沿一个方向排列的多个梳齿电极，其中，所述像素电极被形成为，在垂直于所述反射显示部和所述透射显示部的排列方向的方向上，所述反射显示部的宽度大于所述透射显示部的宽度，并且所述多个梳齿电极只在端部处彼此结合。
2. 如权利要求l所述的液晶显示装置，其中，各个所述梳齿电极在所述反射显示部和所述透射显示部的排列方向上延伸，并且所述反射显 示部中的所述梳齿电极的数量大于所述透射显示部中的所述梳齿电极的 数量。
3. 如权利要求1所述的液晶显示装置，其中，各个所述梳齿电极在 所述反射显示部和所述透射显示部的排列方向上延伸，并且由直线构成。
4. 如权利要求1所述的液晶显示装置，其中， 所述像素电极以同一方向设置在各个所述像素中，并且 在所述像素中在垂直于所述反射显示部和所述透射显示部的排列方向的方向上彼此相邻布置的像素之间，所述反射显示部中的所述像素电 极之间的间距小于所述透射显示部中的所述像素电极之间的间距。
5. 如权利要求4所述的液晶显示装置，其中， 在所述反射显示部中的所述像素电极上设置有反射层，并且 所述反射层被设置作为包括彼此相邻布置的所述反射显示部的多个像素之间的公共层。
6. 如权利要求l所述的液晶显示装置，其中，所述梳齿电极在延伸 方向上的大致中央部处沿两个方向弯曲。
7. 如权利要求l所述的液晶显示装置，其中，在所述反射显示部中 图形化地形成有相位差层，并且所述反射显示部和所述透射显示部中的 液晶层的层厚通过所述相位差层来调节。
8. 如权利要求1所述的液晶显示装置，其中，在所述反射显示部与 所述透射显示部中液晶分子的取向状态不同。
全文摘要
本发明公开了一种液晶显示装置，其在各个像素中具有梳齿状的像素电极并且具有反射显示部和透射显示部，所述像素电极包括沿一个方向排列的多个梳齿电极，其中所述像素电极被形成为，在垂直于所述反射显示部和所述透射显示部的排列方向的方向上，所述反射显示部的宽度大于所述透射显示部的宽度，并且所述多个梳齿电极只在端部处彼此结合。本发明可以抑制由于所述像素中的电场干扰所致的向错线的产生，并因而在保证所述反射显示部中的开口率和所述透射显示部中的颜色再现性的情况下进行液晶显示，同时以高亮度进行显示。
文档编号G02F1/13GK101446718SQ200810179328
公开日2009年6月3日 申请日期2008年11月28日 优先权日2007年11月28日
发明者大山毅, 石崎刚司, 野口幸治 申请人:索尼株式会社