CN101430450B - 透反式lcd单元 - Google Patents

Abstract

一种透反式LCD单元，包括：液晶(LC)层；第一和第二基板，在其中间插有LC层以限定像素的阵列，所述像素每个都包括反射区域和透射区域；电极组件，用于驱动LC层，从而以纵向电场模式驱动反射区域中的LC层，以横向电场模式驱动透射区域中的LC层；和反向倾斜控制部件，用于控制反向倾斜区域，其中在所述反向倾斜区域中，LC分子的反向倾斜发生在反射区域与透射区域之间的边界附近。

Description

透反式LCD单元

本申请基于并要求2007年11月8日提交的日本专利申请2007-290978的优先权，其内容通过引用而整体并入这里。

技术领域

本发明涉及一种透反式液晶显示(LCD)单元，具体地涉及一种在每个像素中包括反射区域和透射区域105的透反式LCD单元，其中液晶(LC)在反射区域中由纵向电场驱动，在透射区域105中由横向电场驱动。

背景技术

公知使用诸如IPS(in-plane-switching：共面切换)模式或FFS(fringe-field-switching：边缘场切换)模式的横向电场模式的透反式LCD单元在透射区域105中具有优良的视角特性。例如，在专利公开-1中描述了该类型的透反式LCD单元。然而，专利公开-1中描述的该透反式LCD单元具有下述问题，即，即使在其中调整光轴，在反射区域中也不能获得满意的黑色或暗态。

在非专利公开-1中描述了另一种LCD单元，其在反射区域中使用纵向电场模式，在透射区域105中使用横向电场模式。在该LCD单元中，反射区域包括具有λ/2膜和λ/4膜功能的内嵌延迟膜和具有λ/2膜功能的LC层，从LCD单元的光入射侧向光发射侧看，上述内嵌延迟膜和LC层是连续地布置的。在LCD单元的操作中，入射到LCD单元的光通过内嵌延迟膜转换为圆偏振光，然后在暗态显示时，穿过LC层，到达反射区域中设置的反射膜，而同时保持圆偏振状态。在此阶段，由于纵向电场而使LC层取向为垂直于基板的方向，由此入射到LC层上的光的偏振没有改变。这防止在反射区域中产生不充分的黑色，这在由横向电场驱动的反射区域中是重要的问题。因而，LCD单元表现出极好的黑色。

在包括由纵向电场驱动的反射区域的LCD单元中，暗态(黑色)显示需要施加电压，从而通过纵向电场将反射区域中的LC层的取向提高到与基板垂直的方向。另一方面，因为透射区域105具有与使用横向电场模式的透射式LCD装置中的光轴的布置类似的光轴的布置，所以透射区域105没有施加电压。为了实现将电压施加到反射区域，且在透射区域105中没有施加电压，在每个单位像素中都设置两个分离的公共电极是有效的：一个用于反射区域，另一个用于透射区域105，分离的公共电极由其间具有反转关系的各驱动信号驱动。该技术在下文中被称作反转-COM技术。

图15示出使用反转-COM技术驱动的透射式LCD单元的单位像素的截面图，其中单位像素包括由纵向电场驱动的反射区域210和由横向电场驱动的透射区域211。在底部侧示出，在TFT(薄膜晶体管)基板201的反射区域210中的绝缘膜204上形成反射区域像素电极205。在同一绝缘膜204上，在TFT基板201的透射区域211中设置有透射区域像素电极207和透射区域公共电极206中的至少一个。在与TFT基板210相对的对向基板202上，在与反射区域像素电极205的位置对应的位置处设置有反射区域公共电极209，由此在从与基板垂直的方向上看反射区域公共电极209与反射区域像素电极205重叠，其中在TFT基板210和对向基板202之间插有LC层203。

夹在TFT基板201与对向基板202之间的LC层203均一取向。例如，反射区域公共电极209和透射区域公共电极206施加有具有5V较高电势和零伏较低电势的矩形波形电压。反射区域像素电极205和透射区域像素电极207经由切换装置或TFT连接到数据线，该数据线提供用于给单位像素的LC层203提供需要的电场的信号。

在图15中所示的LCD单元中，反射区域中LC分子的取向必须与基板垂直的方向对齐，需要在反射区域公共电极209与反射区域像素电极205之间施加电势差。因而，例如，当给反射区域公共电极209施加0伏信号时，给反射区域像素电极205施加5伏信号。另一方面，由于反转-COM技术，给透射区域公共电极206施加与施加到反射区域公共电极209的信号反转的信号，即5伏信号，并且与反射区域像素电极205类似地，给透射区域像素电极207施加5伏信号。因而，在透射区域公共电极206与透射区域像素电极207之间没有电势差，从而允许LC分子保持在原始取向，从而透射区域105显示暗态。

上述的专利公开-1是JP-2005-338256A(参照0013-0022段)。

上述的非专利公开-1是“SID INTERNATIONAL SYMPOSIUMDIGEST OF TECHNICAL PAPERS，issued by SOCIETY FORINFORMATION DISPLAY in 2007；VOL.38；No.2，pp.1270-1273”。

在图15中所示的LCD单元中，在暗态显示的过程中，由于反射区域与透射区域105之间的边界附近的LC分子的取向的扰动，存在产生泄漏光的可能性。这是因为反射区域公共电极209与形成在TFT基板201上的透射区域公共电极206或透射区域像素电极207之间在任何时候都会产生电场，其中反射区域公共电极209形成在对向基板202上的与反射区域对应的区域中。

图16示出用于获得图15中所示的LCD单元中的电场的分布而进行的模拟的结果。参考标号212和213分别表示LC分子和等电位线213。因为在反射区域210与透射区域211之间的边界附近，其中LC层203插在反射区域210与透射区域211之间，反射区域公共电极209在斜向方向上与透射区域公共电极206或透射区域像素电极207相对，所以LC层203中的靠近反射区域公共电极209的LC分子212施加有相对于基板斜向的，即如图16中LC分子212的光轴所示在方向上斜向右下的电场。该斜向的电场导致了反射区域210的在边界附近的部分中的反向倾斜，由此产生泄漏光。在暗态显示的过程中泄漏光增加了反射区域210中的亮度(黑色亮度)，由此降低了LCD单元的对比度和可视性。

发明内容

鉴于上面的问题，本发明的目标是提供一种能抑制在反射区域与透射区域之间的边界附近的泄漏光的透反式LCD单元。

本发明提供了一种透反式液晶显示(LCD)单元，其包括：液晶(LC)层；在其间夹持LC层以在LC层中限定像素阵列的第一和第二基板，所述像素中的每个都包括反射区域和透射区域；电极组件，用于驱动LC层，从而以纵向电场模式驱动反射区域中的LC层，以横向电场模式驱动透射区域中的LC层；和设置在反射区域与透射区域之间的边界附近的反向倾斜控制部件，用于控制反向倾斜区域，其中LC分子的反向倾斜发生在LC层中反向倾斜区域中。

本发明以上和其它的目的、特征和优点将从下面参照附图的描述变得更加显而易见。

附图说明

图1A和图1B分别是根据本发明第一实施例的透反式LCD单元中的TFT基板和对向基板的俯视平面图；

图2是第一实施例的LCD单元的单位像素的截面图，其显示了反射区域与透射区域105之间的边界附近；

图3是显示通过在图2的LCD单元中的模拟而获得的电场分布的示意图；

图4是显示反射区域中LC层的厚度与防止产生反向倾斜的最小延伸之间的关系的曲线；

图5A和5B分别是根据本发明第二实施例的透反式LCD单元中的TFT基板和对向基板的俯视平面图；

图6是第二个实施方式的LCD单元的单位像素的截面图，其显示了反射区域与透射区域105之间的边界附近；

图7是显示通过在图6的LCD单元中的模拟而获得的电场分布的示意图；

图8A和8B分别是根据本发明第三实施例的透反式LCD单元中的TFT基板和对向基板的俯视平面图；

图9是第三实施例的LCD单元的单位像素的截面图，其显示了反射区域与透射区域之间的边界附近；

图10是显示通过在图9的LCD单元中的模拟而获得的电场分布的示意图；

图11A和11B分别是根据本发明第四实施例的透反式LCD单元中的TFT基板和对向基板的俯视平面图；

图12是第四实施例的LCD单元的单位像素的截面图，其显示了反射区域与透射区域之间的边界附近；

图13是显示通过在图12的LCD单元中的模拟而获得的电场分布的示意图；

图14是显示通过在从图12的LCD单元修改得到的LCD单元中的模拟而获得的电场分布的另一示意图；

图15是现有技术的透反式LCD单元中的单位像素的截面图；

图16是显示图15的LCD单元的电场分布的示意图。

具体实施方式

现在，将参照附图描述本发明的示例性实施例，其中用类似的参考标号表示类似的元件。

图1A和图1B以俯视平面图分别显示了根据本发明第一实施例的透反式LCD单元中的TFT基板和对向基板。图2以截面图显示了图1的透反式LCD单元。本实施例的透反式LCD单元在每个单位像素中都包括反射区域104和透射区域105，其中以纵向电场模式驱动反射区域104中的LC层103，以横向电场模式驱动透射区域105中的LC层。在LCD单元的整个屏幕区域之上将单位像素的阵列安排为矩阵。

TFT基板101和对向基板102彼此相对，而LC层103插入TFT基板101和对向基板102之间。由在行方向上延伸的两条相邻的扫描线111和在列方向上延伸的两条相邻的数据线112限定单位像素。本实施例的透反式LCD单元可用作蜂窝电话、便携式数字助理(PDA)等中的显示单元。

TFT基板101包括玻璃基板(透明基板)120和在其上形成的用于驱动单位像素以在屏幕上显示图像的层结构。在TFT基板101上形成的层结构包括用于传送扫描信号或栅极信号的扫描线111、用于接收数据信号的数据线112、用于接收在透射区域105中使用的参考电势的透射区域公共电极线113、连接到透射区域公共电极线113的透射区域公共电极118、包括用于给LC层103施加需要的电场的透射区域像素电极114和反射区域像素电极115的像素电极以及TFT(切换装置)116的阵列，其中的每一个为单位像素中的相应一个设置。尽管图1A和图1B中没有示出，但在TFT基板101的内表面，或TFT基板101相对于LC层103的界面上还设置有取向膜(orientation film)。

每个TFT 116都设置在相应的扫描线111和相应的数据线112的交点附近。TFT 116包括栅极电极、漏极电极、源极电极和非晶硅层。栅极电极连接到扫描线111，漏极电极连接到数据线112。源极电极117连接到透射区域像素电极114和反射区域像素电极115。

扫描线111和透射区域公共电极线113形成在玻璃基板120上，在其上形成第一绝缘膜121。数据线112以及TFT 116的漏极电极、源极电极和非晶硅层形成在第一绝缘膜121上，并且在其上形成第二绝缘膜122。在反射区域104中具有凹凸部分的不平整膜123形成在第二绝缘膜122上。在不平整膜123上形成反射膜124，反射膜124具有在反射入射光的同时漫射入射光的功能。在不平整膜123上形成的反射膜124具有不平整的表面。在反射区域104和透射区域105中，在反射膜124上，形成平坦化膜125。

不平整膜123和平坦化膜125具有一附加功能，即通过控制不平整膜123和平坦化膜125的厚度在透射区域105与反射区域104之间产生LC层103的厚度差，从而各区域中的LC层103具有需要的厚度。在反射区域104中，反射区域像素电极115由诸如ITO(氧化铟锡)的导电材料在平坦化膜125上形成。在透射区域105中，透射区域像素电极114和透射区域公共电极118由诸如ITO的类似材料形成。平坦化膜125上的透射区域公共电极118和绝缘膜121上的透射区域公共电极线113电连接在一起。在透射区域105中形成的透射区域公共电极118和透射区域像素电极114在数据线112的延伸方向上彼此平行地延伸。在透射区域105中，通过在TFT基板101上形成的透射区域公共电极118与透射区域像素电极114之间产生的电场以横向电场模式驱动LC层103。

对向基板102包括玻璃基板126和形成在其靠近LC层103的表面上的层结构。层结构包括以下述顺序朝向LC层103布置的层：具有遮光功能的黑色矩阵层(black-matrix layer)、与黑色矩阵层部分重叠的滤色器层、具有将入射到LCD单元的光转换为需要的偏振状态的功能的内嵌延迟膜128、透明的平坦化膜127、反射区域公共电极119和配向膜(alignment film)。

对向基板102在与反射区域104对应的区域中包括内嵌延迟膜128和反射区域公共电极119。反射区域公共电极119由诸如ITO的透明导电材料构成。反射区域公共电极119设置成与在TFT基板101上形成的反射区域像素电极115相对。反射区域公共电极119从反射区域104与透射区域105之间的边界横向朝向透射区域105突出。反射区域公共电极119的突出部分或延伸部分构成了反向倾斜控制部件，其控制在反射区域104与透射区域105之间的边界附近产生反向倾斜的区域(反向倾斜区域)，并使反向倾斜区域限制在以横向电场模式驱动的透射区域105中。反射区域公共电极119的延伸的长度优选地不小于1.5微米。

在本实施例的LCD单元中，透射区域公共电极118和反射区域公共电极119施加有之间具有反转关系的驱动信号，而连接到同一公共数据线112的透射区域像素电极114和反射区域像素电极115被施加有相同的驱动信号。例如，给透射区域像素电极114和反射区域像素电极115公共地提供在0V-5V范围中的任意信号。当给反射区域像素电极115施加0伏信号，并且给反射区域公共电极119施加5伏信号时，在反射区域像素电极115与反射区域公共电极119之间的电势差最大为5V，由此反射区域104中的LC层103通过由5伏电势差产生的纵向电场驱动。

例如，入射到LCD单元上并经过设置于对向基板102的光入射表面上的偏振膜(未示出)的线性偏振光穿过安装在反射区域104中的内嵌延迟膜128，从而被转换为顺时针圆偏振光。顺时针圆偏振光穿过LC层103到达反射膜124。在此阶段，通过反射区域像素电极115与反射区域公共电极119之间的纵向电场将反射区域104中LC分子的光轴驱动为与基板垂直的方向，由此LC层103不具有双折射，因而使入射光在偏振状态不变的情况下到达反射膜124。

作为顺时针圆偏振光入射到反射膜124上的光通过反射膜124转换为逆时针圆偏振光，并且在偏振状态不变的情况下作为逆时针圆偏振光在相反的方向穿过LC层103，到达内嵌延迟膜128。逆时针圆偏振光经过内嵌延迟膜128，呈现出线性偏振光，该线性偏振光具有与从偏振膜入射到内嵌延迟膜128的原始光的光轴垂直的光轴。经过内嵌延迟膜128的光具有与偏振膜的光透射轴垂直的光轴，由此光被偏振膜阻挡，反射区域104显示暗态。

另一方面，透射区域公共电极118被施加有相对于施加给反射区域公共电极119的公共信号具有反转关系的公共信号。更具体地，给透射区域公共电极118施加0伏信号。因为给透射区域像素电极114施加了与给反射区域像素电极115施加的驱动信号等电势的0伏驱动信号，所以在透射区域105中在透射区域像素电极114与透射区域公共电极118之间没有产生电势差。因而，透射区域105中的LC层保持由取向膜限定的初始取向。注意，由取向膜限定的LC层的初始取向与设置在LCD单元后侧，即靠近背光源的一侧上的偏振膜的光透射轴平行或垂直。

入射到TFT基板101的远离LC层103的后表面上的背光通过设置在TFT基板101与背光源(未示出)之间的另一偏振膜转换为线性偏振光。因为LC分子具有与该另一偏振膜的光透射轴平行或垂直的取向，所以经过该另一偏振膜的光在偏振状态不变的情况下穿过LC层103。因为设置在对向基板102的光发射侧上的偏振膜具有与设置在TFT基板101的后侧上的另一偏振膜的光透射轴垂直的光透射轴，所以经过LC层103的光不能穿过设置在光发射侧上的偏振膜，由此透射区域105也显示暗态。

在显示暗态时，LC分子在反射区域104中在与基板垂直的方向上配向，并且在透射区域105中在平行于基板的方向上配向。因为例如当反射区域公共电极119施加有5V时，给透射区域公共电极118施加0伏信号，所以由于反射区域公共电极119与透射区域公共电极118之间的电势差，在反射区域104与透射区域105之间的边界附近产生斜向的电场。因为其中产生斜向电场的区域(斜向电场区域)位于靠近边界的反射区域104中，所以在由斜向电场产生的LC分子的取向与由反射区域104中的纵向电场产生的LC分子的取向之间出现了不一致。

在本实施例中，反射区域公共电极119在反射区域104与透射区域105之间的边界附近中的部分从反射区域像素电极115朝向透射区域105横向突出。该构造使得斜向电场区域跨过边界而远离反射区域104。就是说，在反射区域104中靠近相对于透射区域105的边界处抑制了斜向电场，由此抑制了由斜向电场引起的LC分子的取向的扰动。这改善了反射区域104中LC分子的取向的配向。斜向电场远离反射区域104朝向透射区域105的偏离使反向倾斜区域跨过边界而朝向透射区域105移动，由此抑制了反射区域104中产生的泄漏光。

图3显示了为获得图2的LCD单元中的电场分布而进行的模拟的结果。在图3中，参考标号106和107分别表示LC分子和等电势线。通常在LC面板中，TFT基板101的取向处理的方向和对向基板102的取向处理的方向彼此相反。这抑制了通过给LC分子施加电场以改变LC分子的取向而导致的反向倾斜。在图3中所示的LCD单元中，在图中从左到右进行TFT基板101的取向处理，而在图中从右到左进行对向基板102的取向处理。因而，当从图3中的TFT基板101看时，TFT基板101附近的LC分子106具有指向右上的倾斜，而当从图3中的对向基板102看时，对向基板102附近的LC分子106具有指向左下的倾斜。

如果在对向基板102上形成的反射区域公共电极119没有跨过边界朝向透射区域105突出的延伸，则在靠近边界的反射区域公共电极119附近会产生较强的斜向电场，如图16中所示。该斜向电场产生具有与由对向基板102的取向处理限定的倾斜的方向相反方向的反向倾斜，即具有指向右下方向的反向倾斜。在反射区域104的很远离所述边界并且其中在TFT基板101上产生右上倾斜，在对向基板102上产生左下倾斜的部分中，将LC分子106的倾斜在LC层103的大致整个区域之上对齐。然而，在边界附近，LC层103的靠近TFT基板101和对向基板102的部分具有与LC层103的其它部分相反的倾斜，由此LC层103的取向在靠近边界的部分中被扰乱。

根据本实施方式的透反式LCD单元具有本发明的基本构造，其中LCD单元包括：LC层；在其间夹持LC层以在LC层中限定像素的阵列的第一和第二基板，每个像素都包括反射区域和透射区域；用于驱动LC层的电极组件，从而以纵向电场模式驱动反射区域中的LC层，以横向电场模式驱动透射区域中的LC层；设置在反射区域与透射区域之间的边界附近的反向倾斜控制部件，用于控制反向倾斜区域，其中在所述反向倾斜区域中，LC分子的反向倾斜发生在在LC层中。

根据本发明的LCD单元中使用的基本构造，反向倾斜控制部件控制反向倾斜区域，由此抑制当在LCD单元中显示暗态时由反向倾斜在反射区域中引起的泄漏光。

更详细地，反射区域公共电极119具有跨过反射区域104与透射区域105之间的边界朝向透射区域105突出的延伸。从图3可以理解，由于斜向电场从反射区域104与透射区域105之间的边界朝向透射区域105移动，在本实施例中其中在对向基板102附近产生右下倾斜的区域朝向透射区域105偏离。以横向电场模式驱动透射区域105，在TFT基板101上的延伸附近的透射区域102中的LC分子106没有朝向与TFT基板101垂直的方向倾斜。因此，在反射区域104中不会将右下方向的在对向基板102附近朝向透射区域105移动的反向倾斜识别为泄漏光。因为在反射区域104中的边界附近没有产生斜向电场，所以保持了由对向基板102的取向处理限定的倾斜，由此在TFT基板101和对向基板102附近均不会产生反向倾斜。因而，反射区域104中的边界附近的LC分子106的取向被对齐，由此抑制了由反向倾斜引起的泄漏光并提供了极好的暗态。

图4显示了反射区域104中LC层103的厚度与有效抑制反向倾斜的最小延伸(长度)之间的关系。当LC层103的厚度朝向1.4到2.0微米的厚度范围增加时，实现抑制反向倾斜的最小延伸也增加，随后，当厚度从上述厚度范围增加时，实现抑制反向倾斜的最小延伸减小。这揭示出，为了不依赖LC层103的厚度而实现反向倾斜，优选1.5微米或以上的延伸。另一方面，如果LC层103的厚度为1.3微米或更小，则延伸优选为1微米或更大。

之后将描述优选的延伸。从图3可以理解，因为反射区域公共电极119具有朝向透射区域105突出的延伸，所以斜向电场朝向透射区域105移动，同时，从反射区域像素电极115的端部朝向反射区域公共电极119的端部产生向右上的电场。向右上的电场的方向与保持由TFT基板101的取向处理限定的倾斜的方向对齐，由此这样产生的向右上的电场也抑制了反向倾斜。

其中产生向右上的电场的斜向电场区域与相对于反射区域104中LC层103的厚度的延伸的长度有关。就是说，低于特定长度的延伸不能实现反向倾斜的抑制。因此，如图4中所示，如从图4可以理解到的，例如厚度为1.2微米的LC层103接受较小长度的延伸。注意，如从图4理解到的，厚度为2.4微米的LC层也接受小长度的延伸。然而，这结果由另一个因素导致。更具体地，产生反向倾斜的斜向电场在反射区域公共电极119上的边界附近最强，并朝向TFT基板101逐渐减小。反射区域104中相对于LC层103的厚度，较大厚度的LC层103减小了斜向电场区域，增加了纵向电场的区域，由此抑制了反向倾斜。

之后将描述根据本发明第二示例性实施例的LCD单元。图5A和5B以俯视平面图分别显示了LCD单元的TFT基板101和对向基板102，并且图6显示了沿图5A中的线B-B的截取的截面图。除了在TFT基板101上形成具有与反射区域公共电极119的电势相等电势的辅助电极129之外，本实施例的LCD单元与第一实施例的LCD单元类似。尽管与第一个实施方式类似地，在对向基板102上形成的反射区域公共电极119具有朝向透射区域105突出的延伸，但反射区域公共电极119不必具有朝向透射区域105的延伸。

在本实施例中，当在平坦化膜125上形成反射区域像素电极115、透射区域公共电极118和透射区域像素电极114时，形成沿反射区域104与透射区域105之间的边界延伸的辅助电极129。就是说，当从对向基板102看时，反射区域像素电极115、辅助电极129、和透射区域电极118、114按该顺序从反射区域104朝向透射区域105平行地布置。可根据需要选择透射区域电极118、114的顺序。辅助电极129电连接到在显示区域外部给对向基板102上的反射区域公共电极119供给公共电极信号的公共电极线。辅助电极129构成了控制反射区域104与透射区域105之间的边界附近的反向倾斜区域的反向倾斜控制部件。更具体地，辅助电极129控制对向基板102附近中的反向倾斜区域。

辅助电极129不必形成在平坦化膜125上，其可以形成在玻璃基板120上。在该情形中，在玻璃基板120上形成扫描线111的步骤中，可以使辅助电极129形成为平行于玻璃基板120上的边界延伸。或者在这种情形中，辅助电极129连接到在LCD单元的显示区域外部给对向基板102上的反射区域公共电极119供给公共信号的公共电极线。为了形成与带有插入的绝缘膜121的反射区域104中的源极电极117重叠的辅助电极129，辅助电极129可以具有朝向反射区域104突出的延伸。辅助电极129可以形成在绝缘膜121或绝缘膜122上。

在本实施例中，在反射区域104中驱动LC层103时，当例如给反射区域像素电极115施加0伏信号时，给反射区域公共电极119施加5伏信号。在TFT基板101上沿所述边界形成的辅助电极129施加有与施加给反射区域公共电极119的信号相同的信号，由此在TFT基板101上的反射区域像素电极115与辅助电极129之间产生电势差。在该构造中，在反射区域104与透射区域105之间的边界附近产生的电场减弱了边界附近的斜向电场，由此防止LC分子的取向被斜向电场扰乱。上面的电场还增强了从边界附近的反射区域像素电极115的端部施加的电场，抑制了反向倾斜区域，从而防止显示暗态时反射区域104中的泄漏光。

图7显示了为获得本实施例的LCD单元中的电场分布而进行的模拟的结果。在边界附近形成的辅助电极129在反射区域像素电极115与辅助电极129之间产生了电势差，也在辅助电极129与透射区域公共电极118或透射区域像素电极114之间产生电势差。参照图7，可以理解，等电势线在透射区域公共电极118与辅助电极129之间以及反射区域像素电极115与辅助电极129之间比较稠密，在它们之间产生较强的电场。因为几乎所有从透射区域公共电极118出发的电力线都终止于辅助电极129上，所以在透射区域公共电极118与反射区域公共电极119之间产生的斜向电场被抑制到足够低的水平。边界附近的斜向电场的抑制将反向倾斜区域限制于对向基板102附近中的有限区域，其中在所述反向倾斜区域中，与由对向基板102上的LC分子的取向处理限定的倾斜相反的LC分子的倾斜被产生。

反射区域像素电极115与辅助电极129之间的电场具有增强从边界附近的反射区域像素电极115的端部产生的电场的功能。从边界附近的反射区域像素电极115的端部产生的电场具有与由TFT基板101的取向处理限定的LC分子的右上倾斜相同的方向，并从TFT基板101显著地进入边界附近的反射区域104中的LC层103。就是说，增加在边界附近中LC分子适当倾斜的LC层103的区域，以防止反向倾斜。注意，在第一实施例中，引起反向倾斜的斜向电场从边界朝向透射区域105移动。另一方面，本实施例提供了减弱斜向电场自身的功能。尤其是，本实施例辅助了第一实施例的功能，其中如果倾斜电场区域过度靠近边界，则反向倾斜可能会发生。

此外，本实施例具有下述构造，即反射区域公共电极119具有朝向对向基板102上透射区域105突出的延伸，并且在对向基板102上形成与反射区域公共电极119等电势的辅助电极129。该构造抑制了由于在将两个基板结合在一起的过程中对向基板102相对于TFT基板101的偏离而可能导致的边界附近的斜向电场的变化。更具体地，如果LCD单元设计成反射区域公共电极119和反射区域像素电极115彼此精确重叠(实际上之间有偏离)，则反射区域公共电极119可从反射区域像素电极115朝向反射区域104的中心突出。在该情形中，不管是否设置辅助电极129，在边界附近的反射区域104中都会产生反向倾斜的问题。然而通过本实施例中的LCD单元的设计将解决这种问题，其中对向基板102上的反射区域公共电极119被设计成具有朝向透射区域105突出的延伸，并且其延伸等于预期的最大偏离的宽度。

在第一实施例的构造中，为了确保抑制由基板之间的偏离引起的反向倾斜，延伸必须比预期的最大偏离长。该构造将像素的有效开口率减小了与反射区域公共电极朝向透射区域105的较长延伸对应的量。术语有效开口率(effective opening ratio)是像素的有效显示面积与像素中包括遮光区域的总的像素面积的比。第一实施例有效地抑制由基板之间的偏离而引起的斜向电场。在该方面，本实施例有效地抑制由偏离以及其它因素而引起的斜向电场，因而实现了反向倾斜的稳定抑制。此外，还有另一个优点，即如果辅助电极129形成在玻璃基板120上并与反射区域104中的源极电极117重叠，则重叠部分可用作反射区域104的辅助电容器。

之后将描述根据本发明第三实施例的LCD单元。图8A、8B和9分别显示了与图5A、5B和6类似的本实施例的LCD单元。除了反射膜124从反射区域像素电极115朝向透射区域105突出之外，本实施例的LCD单元与第一实施例的LCD单元类似。换句话说，当从对向基板102看时，反射膜124具有朝向透射区域105突出超出反射区域像素电极115的延伸。反射膜124电连接到显示区域外部的公共电极线，该公共电极线给对向基板102上的反射区域公共电极119供给公共电极信号。尽管在本实施例中对向基板102上的反射区域公共电极119具有朝向透射区域105突出的延伸，但反射区域公共电极119不必须具有该延伸。

本实施例使用反射膜124作为控制反射区域104与透射区域105之间的边界附近产生的反向倾斜区域的反向倾斜控制部件，并且将反向倾斜区域限制到对向基板102附近。因为反射膜124接收与供给到反射区域公共电极119的信号相同的信号，所以在通过在反射区域像素电极115与反射区域公共电极119之间施加电势差驱动LC层103时，在反射膜124与反射区域像素电极115之间出现电势差。因为反射膜124与反射区域像素电极115重叠，并在之间插有平坦化膜125，所以在重叠部分中产生纵向电场。此外，超出反射区域像素电极115而朝向透射区域105突出的反射膜124的延伸的附近，与第二实施例类似，在反射区域像素电极115与反射膜124之间以及反射膜124与透射区域公共电极118或透射区域像素电极114之间产生电势差。这样产生的电势差减弱了边界附近的斜向电场，由此抑制了由于边界附近的反射区域104中的斜向电场引起的LC分子的取向的扰乱。

图10显示了为获得具有图9中所示构造的LCD单元中的电场分布而进行的模拟的结果。当具有朝向透射区域105突出的延伸的反射膜124施加有与施加给反射区域公共电极119的信号相同的信号时，与第二实施例类似，在延伸与反射区域像素电极115之间以及延伸与透射区域公共电极118或透射区域像素电极114之间产生电势差。更具体地，反射膜124的延伸具有与第二实施例中的辅助电极129(图6)的功能类似的功能，因而可获得类似的优点。此外，因为反射膜124施加有与施加给反射区域公共电极119的信号相同的信号，所以延伸与反射区域像素电极115的重叠部分用作反射区域104的辅助电容器，平坦化膜125是电容器绝缘膜。

之后将描述根据本发明第四实施例的LCD单元。图11A、11B和12分别显示了与图5A、5B和6类似的本实施例的LCD单元。除了扫描线111在反射区域104与透射区域105之间的边界上延伸并具有以比朝向反射区域104突出的量大的量朝向透射区域105突出的宽度之外，本实施例的LCD单元与第一实施例的LCD单元类似。将在后面提到的图13或图14中清楚地显示了该构造。在该构造中，反射区域像素电极115、扫描线111和透射区域公共电极118(或透射区域像素电极114)彼此平行延伸并当从对向基板103看时按该顺序布置。尽管在图12中反射区域公共电极119的端部与反射区域像素电极115的端部对齐，但反射区域公共电极119可以具有超出反射区域像素电极115朝向透射区域105突出的延伸，与图2类似。

在本实施例中，扫描线111用作控制反射区域104与透射区域105之间的边界附近的反向倾斜区域的反向倾斜控制部件，并将反向倾斜区域限制到对向基板102附近。扫描线111给TFT 116的栅极电极施加栅极信号。栅极信号呈现出较高电势Vgon或较低电势Vgoff，其中Vgon的时间长度小于Vgoff的时间长度，这起到了重要的作用。Vgoff小于施加给公共电极、像素电极和数据线中的任意一个的信号电势，例如可以为-15伏。这在扫描线111与反射区域像素电极115、透射区域公共电极118和透射区域像素电极114中的任意一个之间产生电势差。该电势差减弱了边界附近的斜向电场，由此抑制了由斜向电场引起的LC分子的取向的扰动。

图13显示了为获得具有图12中所示构造的LCD单元中的电场分布而进行的模拟的结果。设置在反射区域104与透射区域105之间的边界上的扫描线111在扫描线111与反射区域像素电极115之间，或在扫描线111与透射区域公共电极118或透射区域像素电极114之间产生电势差。因而，扫描线111具有与第二实施例中的辅助电极129(图6)的功能类似的功能，因而可获得类似的优点。尽管在本实施例中扫描线111用作反向倾斜控制部件，但可与第二实施例类似地，替代地设置辅助电极129以从扫描线111接收栅极信号用于获得类似的优点。

本实施例中的由具有-15V电势的扫描线111引起的电势差大于第二实施例中的在反射区域像素电极115与辅助电极129之间以及辅助电极129与透射区域公共电极118或透射区域像素电极114之间的电势差。本实施例中的电势差还大于第三实施例中的在反射膜124的延伸与反射区域像素电极115之间以及反射膜124的延伸与透射区域公共电极118或透射区域像素电极114之间的电势差。因此，与那些实施例相比，本实施例获得了用于抑制斜向电场的更高的效果。

图14显示了为获得本实施例的修改中的电场分布而进行的模拟的结果。该修改是这样的，即对向基板102上的反射区域公共电极119不具有朝向反射区域105突出的延伸，反射区域公共电极119具有跨过边界朝向反射区域104突出超出反射区域像素电极115的延伸。本实施例中对斜向电场的抑制的更高效果允许下述构造，即反射区域公共电极119具有跨过边界朝向透射区域105突出超出在反射区域像素电极115的端部的延伸，从而有效抑制斜向电场。因而，即使在结合的工艺过程中在对向基板102与TFT基板101之间产生偏离并使反射区域公共电极119跨过边界超出反射区域像素电极115的端部朝向反射区域104突出，也能够更有效地抑制斜向电场对反射区域104中的LC分子取向的影响。

注意，尽管在上面的实施例中反射区域公共电极和透射区域公共电极施加有在其间具有反转关系的信号，但反射区域公共电极和透射区域公共电极可以施加有相同的信号，只要反射区域像素电极和透射区域像素电极施加有不同的信号。在这种情形中，可设置一对切换装置来分别驱动这些像素电极。

注意，尽管在上面的实施例中透射区域像素电极和透射区域公共电极在与透射区域105和反射区域之间的边界垂直的方向上延伸，但这些电极可以平行于该边界延伸。代替ITO，透射区域公共电极和透射区域像素电极可以由金属形成。

尽管参照示例性实施例及其修改具体地显示和描述了本发明，但本发明并不限于这些实施例和修改。本领域普通技术人员应当理解，在不脱离权利要求中限定的本发明的精神和范围的情况下，可在形式和细节上进行各种变化。

Claims (8)

1.一种透反式液晶显示单元，包括：

液晶层；

第一和第二基板，在其中间夹持有所述液晶层以在所述液晶层中限定像素的阵列，所述像素每个都包括反射区域和透射区域；

电极组件，用于驱动所述液晶层，从而以纵向电场模式驱动所述反射区域中的所述液晶层，并且以横向电场模式驱动所述透射区域中的所述液晶层；和

反向倾斜控制部件，被设置在所述反射区域与所述透射区域之间的边界附近，用于控制反向倾斜区域，其中液晶分子的反向倾斜发生在所述液晶层中所述反向倾斜区域中，

其中所述反向倾斜控制部件将所述反向倾斜区域限制在被以横向电场模式驱动的所述液晶层的区域内，

其中所述电极组件包括在所述第一基板上形成的反射区域像素电极、透射区域像素电极和透射区域公共电极，以及在所述第二基板上形成的反射区域公共电极，所述反射区域公共电极具有跨过所述边界朝向所述透射区域突出的延伸。

2.根据权利要求1所述的透反式液晶显示单元，其中所述电极组件包括在所述第一基板上形成的反射区域像素电极、透射区域像素电极和透射区域公共电极，以及在所述第二基板上形成的反射区域公共电极，所述反向倾斜控制部件将所述反向倾斜区域限制在所述第二基板的附近。

3.根据权利要求2所述的透反式液晶显示单元，其中所述电极组件进一步包括辅助电极，所述辅助电极形成在所述第二基板上并施加有给所述反射区域公共电极施加的信号。

4.根据权利要求2所述的透反式液晶显示单元，其中所述反射区域包括反射膜，所述反射膜形成在所述第一基板上并施加有给所述反射区域公共电极施加的信号，并且所述反射膜具有朝向所述透射区域突出超出所述反射区域公共电极的延伸。

5.根据权利要求2所述的透反式液晶显示单元，进一步包括：切换部件，所述切换部件用于给所述反射区域像素电极和透射区域像素电极提供数据信号；和扫描线，其形成在所述第一基板上，用于给所述切换部件施加栅极信号，其中所述扫描线在所述边界上延伸并具有以比朝向所述反射区域突出的量大的量朝向所述透射区域突出的宽度。

6.根据权利要求2所述的透反式液晶显示单元，其中所述电极组件进一步包括辅助电极，所述辅助电极在所述边界附近形成在所述第一基板上，并施加有栅极信号，所述栅极信号被施加给切换部件的栅极，所述切换部件用于给所述反射区域像素电极和透射区域像素电极中的至少一个施加数据信号。

7.根据权利要求1所述的透反式液晶显示单元，其中所述反射区域公共电极和所述透射区域公共电极施加有不同的信号。

8.一种终端装置，包括根据权利要求1所述的透反式液晶显示单元。

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