CN101495910A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示装置，其能够不设置多重间隙结构地以反射显示和透过显示两者进行明亮的显示，并且能够减少在反射区域和透过区域中在响应时间上产生差异。本发明的显示装置包括一对基板和被夹持在所述基板间的显示介质，并且在像素内形成有进行反射显示的反射区域和进行透过显示的透过区域，所述显示装置在一个基板上具备像素电极和共用电极，通过所述像素电极和所述共用电极在显示介质上施加电压，所述像素电极设置有多个狭缝，所述多个狭缝包括至少一组线对称的狭缝、和设置在所述线对称的狭缝间的狭缝，所述线对称的狭缝的相对的内侧的轮廓线中，一方的轮廓线相对于另一方的轮廓线具有角度，所述线对称的对称轴位于反射区域。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及显示装置。更详细地说，涉及适于面内开关(IPS：InPlane Switching)模式或边缘场开关(FFS：Fringe Field Switching)模式的液晶显示的显示装置。
背景技术
液晶显示装置等显示装置广泛应用于监视器、投影仪、便携式电话、便携式信息终端(PDA)等电子设备中。作为液晶显示装置的显示方式，例如存在反射型、透过型、反射透过两用型。其中，在屋内等较暗的环境下，主要使用利用背光源的光的透过型的液晶显示装置，在屋外等较明亮的环境下，主要使用利用周围的光的反射型的液晶显示装置。反射透过两用型的液晶显示装置能够进行透过显示和反射显示两方，能够在屋内进行以透过显示为主的显示，在屋外进行以反射显示为主的显示，所以无论是屋内屋外的任何环境下，均能够进行高品质的显示，常搭载在便携式电话、PDA、数字摄像机等移动设备上。在反射透过两用型的液晶显示装置中，作为显示模式，例如使用垂直取向(VA：Vertical Alignment)模式。VA模式通过下述方式进行显示：在施加电压为OFF时液晶分子与基板面垂直地取向，在施加电压为ON时使液晶分子倾倒。
但是，在反射透过两用型中，反射光透过液晶层两次，但透过光只透过液晶层一次，因此，在将单元间隙设计为最适于反射光用的情况下，透过光的透过率为最佳值的约1/2。作为针对该问题的解决方法，例如，公开有在反射区域和透过区域形成单元间隙不同的多重间隙结构，使反射区域中的液晶层的厚度较小的方法(例如参照专利文献1)。但是，在该方法中，因为必须在基板上设计凹凸结构，所以结构复杂，此外制造工序也需要高精度，因此存在进一步提高的余地。此外，对于在反射区域和透过区域液晶分子的响应时间不同这一点也存在改善的余地。
在液晶显示装置中，在VA模式之外，还已知IPS模式、FFS模式。IPS模式、FFS模式是利用设置在一个基板上的液晶驱动用的电极对的横电场使液晶动作进行显示的方式。在该方式中，因为使液晶分子在横方向(基板平行方向)旋转，所以能够使视场角变大。关于IPS模式也公开有反射透过两用型的液晶显示装置(例如参照专利文献2)，但这也是具有多重间隙结构的装置，并不能够解决上述问题。
专利文献1：日本特开平11-242226号公报
专利文献2：日本特开2005-338264号公报
发明内容
本发明鉴于上述问题提出，其目的在于提供一种显示装置，其能够不设置多重间隙结构地在反射显示和透过显示这两者中均进行明亮的显示，并且能够减少在反射区域和透过区域中在响应时间上产生差异。
本发明者对能够不设置多重间隙结构地以反射显示和透过显示两者进行明亮的显示的显示装置进行了各种研究后，着眼于反射区域和透过区域中的像素电极和共用电极的配置关系。于是，发现下述内容：即使不采用多重间隙结构，通过采用IPS模式、FFS模式等横向电场方式，在像素电极上设置多个狭缝，使这些狭缝中的至少一组为线对称的狭缝，在该线对称的狭缝间进一步设置狭缝，并且使线对称的狭缝的相对的内侧的轮廓线为一方的轮廓线相对于另一方的轮廓线具有角度的线，以成为该线对称的狭缝的对称轴的区域为反射区域，从而能够使在像素电极与共用电极之间产生的电场的强度在反射区域相比于透过区域更弱，由此，能够调整反射显示和透过显示中的光的利用效率，从而想到能够很好地解决上述问题，完成本发明。
即，本发明是一种显示装置(以下也称为第一显示装置)，其包括一对基板和被夹持在上述基板间的显示介质，并且在像素内形成有进行反射显示的反射区域和进行透过显示的透过区域，上述显示装置在一个基板上具备像素电极和共用电极，通过上述像素电极和上述共用电极在显示介质上施加电压，上述像素电极设置有多个狭缝，上述多个狭缝包括至少一组线对称的狭缝、和设置在上述线对称的狭缝间的狭缝，上述线对称的狭缝的相对的内侧的轮廓线中，一方的轮廓线相对于另一方的轮廓线具有角度，上述线对称的对称轴位于反射区域。
以下详细叙述本发明。
本发明的第一显示装置包括一对基板和被夹持在上述基板间的显示介质，并且在像素内形成有进行反射显示的反射区域和进行透过显示的透过区域。在本发明中，并不特别限定基板的种类和显示介质的种类，例如，如果是有源矩阵型的液晶显示装置，则能够举出下述方式：该液晶显示装置包括一对基板和作为显示介质夹持在上述基板间的液晶层，这一对基板分别是在基板上以扫描配线和信号配线交叉的方式配线，并且在它们的交点上具有作为开关元件的TFT的有源矩阵基板；和每个像素具有R(红)G(绿)B(蓝)的着色层的彩色滤光片基板。此外，在液晶显示装置中通常在它们的外部设置有偏光板、背光源等。反射显示是指，使周围的光和从设置在显示面侧的前光源射出的光在显示装置内反射进行显示的方式。透过显示是指，使从背光源射出的光透过进行显示的方式。反射区域和透过区域的大小、它们在像素内所占的比例并无特别限定。本发明在一个像素内具有反射区域和透过区域，因此是反射透过两用型的显示装置。
本发明的显示装置，在一个基板上具备像素电极和共用电极，通过上述像素电极和上述共用电极在显示介质上施加电压。当在由像素电极和共用电极构成的电极对上施加电压时，在与像素电极和共用电极接近的显示介质上产生与基板平行的横向电场。该电场进行显示介质的控制。作为在这样的本发明中使用的控制方式，例如，像素电极和共用电极为所谓的梳齿状，这些电极以啮合的方式设置在同一层的方式(IPS方式)；像素电极或共用电极是梳齿状，这些电极设置在不同的层的方式(FFS方式)等。
在本发明中，上述像素电极设置有多个狭缝。此外，上述多个狭缝包括至少一组线对称的狭缝，和设置在上述线对称的狭缝间的狭缝。即，在多个设置的狭缝中，至少存在一组以某假想线为对称轴的线对称形状的两个狭缝，而且，在这一组线对称的狭缝间存在别的狭缝。设置在一组线对称的狭缝间的狭缝的数量可以是单个也可以是多个。此外，本发明的线对称是能够达到本发明的效果的程度的实质上的线对称即可。另外，这样的线对称的组合的数目通常需要能够形成反射区域的组合的数目。
上述线对称的狭缝的相对的内侧的轮廓线中，一方的轮廓线相对于另一方的轮廓线具有角度。即，此时形成的线对称的各狭缝的形状是相对的内侧的轮廓线彼此平行以外的方式的线。从而，例如，像将长方形或正方形平行配置时那样，相对的内侧的轮廓线彼此平行的形状要从本发明中除去，只要不是这样的形状就可以。通过采用这样的方式，设置在这一组线对称的狭缝间的狭缝，能够容易地比形成在其他区域的狭缝更宽。像素电极和共用电极的电场的强度随着狭缝的宽度变宽而减弱。此外，因为由于液晶的取向程度由电场的强度产生变化，所以利用该点能够调节透过液晶中的光的利用效率。
上述线对称的对称轴位于反射区域。根据上述方式，在作为线对称的狭缝的对称轴的区域和/或其附近，能够容易地设置相比于其他的不是设置在线对称的对称轴的区域中的狭缝更宽的狭缝，因此，能够利用这样的设置有狭缝的区域和/或其附近作为反射区域。另外，形成在反射区域中的像素电极的狭缝宽度只要狭缝宽度的平均值大于形成在透过区域中的像素电极的狭缝宽度的平均值，则无特别限定，例如，可以在形成在反射区域中的像素电极的狭缝宽度的一部分中具有与形成在透过区域中的像素电极的狭缝宽度相同程度的部分。此外，优选形成在反射区域中的像素电极的狭缝宽度的最大值大于形成在透过区域中的像素电极的狭缝宽度的最大值的方式。
在本发明的第一显示装置中，作为像素电极优选的方式，例如能够举出梳齿状的方式。通过形成梳齿状，在像素电极与共用电极之间，能够高密度地形成横电场，能够高精度地控制显示介质。另外，梳齿状是指从一根长线突出多根短线的形状，并不特别限定一根根梳齿的形状。
作为形成在上述像素电极上的狭缝的优选方式，例如能够举出周围全部被像素电极包围的方式、长方形至少弯曲一次的形状的方式、锯齿形状的方式、圆弧状的方式、蛇行状的方式。根据这样的方式，能够有效地使像素电极和共用电极啮合，由此，能够高密度地形成横电场，能够高精度地控制显示介质。
作为上述共用电极的优选方式，能够举出与像素电极夹着绝缘膜设置在不同的层的方式。通过采用隔着绝缘膜配置像素电极和共用电极的FFS方式，能够在显示介质中产生与基板平行的横向电场。作为这样的方式，例如能够举出一方的电极是梳齿状，另一方的电极是没有狭缝的平坦的形状的情况等。根据FFS方式，即使在由于开口率等的制约不能将像素电极和共用电极设置在同一层的情况下，也能够适用本发明。
上述线对称的对称轴优选位于设置在线对称的狭缝间的狭缝内。即，通过在包括形成有像素电极的一组线对称的狭缝的对称轴的区域中设置像素电极的狭缝，能够容易地使夹着该狭缝位于两侧的像素电极彼此的距离扩大，能够有效地减弱在像素电极与共用电极之间产生的电场的强度。
作为上述共用电极的优选的其他方式，能够举出设置有狭缝的方式。此外，在该情况下，上述共用电极优选设置在形成有像素电极的层。通过采用在共用电极上也设置狭缝，使其与像素电极的狭缝相互啮合，将像素电极和共用电极配置在同一层的IPS方式，能够在显示介质中产生与基板平行的横向电场。此外，通过将像素电极和共用电极形成在同一层，能够简化制造工序，提高生产性。
上述共用电极的狭缝优选包括与像素电极的狭缝实质上相同的形状。由此，能够使得在共用电极的狭缝与像素电极的狭缝相互啮合的各部位中产生的电场的强度均匀，能够均匀地控制液晶的取向。此外，即使不是狭缝整体，只是一部分具有实质上相同的形状即可，例如，在共用电极上，将与像素电极的一组线对称的狭缝实质上相同的形状的狭缝以与这一组线对称的狭缝邻接的方式设置，能够有效地扩大反射区域中像素电极与共用电极的间隔。另外，本说明书中的“相同”是能够使在各部位产生的电场的强度实质上(不会对显示品质造成影响的程度)均匀的程度，称为实质上相同。
此外，此时，上述共用电极和像素电极优选分别位于彼此的狭缝内。即，共用电极位于像素电极的狭缝内，像素电极位于共用电极的狭缝内的方式。通过使共用电极的狭缝与像素电极的狭缝为实质上相同的形状，能够形成使像素电极和共用电极交互啮合的电极对，由此，能够在显示介质上更均匀且高密度地产生与基板平行的横向电场。
上述线对称的对称轴优选位于共用电极的狭缝内。通过使形成在像素电极上的一组线对称的狭缝的对称轴设置在共用电极的狭缝内，能够在反射区域中容易地在像素电极与共用电极之间设置一定的间隔。
作为上述第一显示装置的优选方式，能够举出在反射区域中，在像素电极与共用电极间设置有屏蔽电极的方式。本说明书中的“屏蔽电极”是指存在于像素电极与共用电极之间，使像素电极与共用电极之间的电位差改变的电极。通过在像素电极与共用电极之间设置屏蔽电极，在像素电极与共用电极之间产生的电位差相比于没有设置屏蔽电极的情况变小，因此，通过将其与本发明的方式组合，能够更有效地使在像素电极与共用电极之间产生的电场的强度在反射区域中相比于透过区域更弱。作为屏蔽电极的材料，只要具有导电性则无特别限定，但特别优选具有透光性的材料。例如，能够适用氧化铟锡(ITO：Indium Tin Oxide)等金属氧化物。此外，屏蔽电极只要能够设置在像素电极与共用电极之间，其大小和形状并无特别限定。
上述屏蔽电极优选被接地。通过接地，能够将施加在屏蔽电极上的电压一定地保持在0V。通过使屏蔽电极接地，使屏蔽电极的电位为0V，能够有效地减少像素电极与共用电极之间的电位差。
此外，本发明是一种显示装置(以下也称为第二显示装置)，其包括一对基板和被夹持在上述基板间的显示介质，并且在像素内形成有进行反射显示的反射区域和进行透过显示的透过区域，上述显示装置在一个基板上具备像素电极和共用电极，通过上述像素电极和上述共用电极在显示介质上施加电压，上述共用电极设置有多个狭缝，上述多个狭缝包括至少一组线对称的狭缝、和设置在上述线对称的狭缝间的狭缝，上述线对称的狭缝的相对的内侧的轮廓线中，一方的轮廓线相对于另一方的轮廓线具有角度，上述线对称的对称轴位于反射区域。即，将第一显示装置中的像素电极置换为共用电极，将共用电极置换为像素电极的方式。根据这样的在共用电极的狭缝上具有特征的本发明的第二显示装置，也能够达到与在像素电极的狭缝上具有特征的本发明的第一显示装置同样的效果。
在本发明的第二显示装置中，作为共用电极的优选的方式，能够举出梳齿状的方式。此外，作为形成在共用电极上的狭缝的优选方式，能够举出周围全部被共用电极包围的方式、长方形至少弯曲一次的形状的方式、锯齿形状的方式、圆弧状的方式、蛇行状的方式。
作为上述共用电极的优选的其他方式，能够举出与像素电极夹着绝缘膜设置在不同的层的方式。此外，作为形成在上述共用电极上的狭缝的其他优选方式，能够举出线对称的对称轴位于设置在线对称的狭缝间的狭缝内的方式，和线对称的对称轴位于像素电极的狭缝内的方式。
作为上述像素电极的优选方式，能够举出设置有狭缝的方式。此外，作为形成在上述像素电极上的狭缝的优选方式，能够举出像素电极的狭缝包括与共用电极的狭缝实质上相同的形状的方式。
作为上述第二显示装置的优选方式，能够举出在反射区域中，在共用电极与像素电极之间设置有屏蔽电极的方式。此时，上述屏蔽电极优选被接地。
以上，举出有本发明的第二显示装置的共用电极的优选其他方式、形成在共用电极上的狭缝的优选方式、像素电极的优选方式、形成在像素电极上的狭缝的优选方式、和第二显示装置的优选方式，但这些方式是将本发明的第一显示装置的优选方式中的像素电极置换为共用电极，将共用电极置换为像素电极的方式，因此省略详细的说明。
根据本发明的显示装置，能够不设置多重间隙结构地以反射显示和透过显示两者进行明亮的显示。此外，因为没有必要设置多重间隙结构，所以能够减少在反射区域和透过区域中在液晶分子的响应时间上产生差异。
附图说明
图1-1是构成实施方式1的液晶显示装置(IPS模式)的一个像素的平面示意图。
图1-2是图1-1所示的虚线A-B的截面示意图。
图2是表示实施方式1的变形例(在像素电极的一组线对称的狭缝的对称轴上，形成共用电极的直线状的梳齿)的平面示意图。
图3是表示实施方式1的变形例(在像素电极的梳齿的中央和共用电极的梳齿的中央相互靠近的区域中也形成反射区域)的平面示意图。
图4是表示实施方式1的变形例(在像素电极的一组线对称的狭缝的对称轴上形成像素电极的直线状的梳齿)的平面示意图。
图5是表示实施方式1～3的无电压施加时的偏光板、相位差板和液晶分子的配置关系的示意图。
图6是表示实施方式1～3的电压施加时的反射区域中的偏光板、相位差板和液晶分子的配置关系的示意图。
图7是表示实施方式1～3的电压施加时的透过区域中的偏光板、相位差板和液晶分子的配置关系的示意图。
图8是表示实施方式1的变形例(长方形的狭缝弯曲一次的形状)的电极(像素电极和共用电极中的任一个或者两者)的平面示意图。
图9是表示实施方式1的变形例(长方形的狭缝弯曲二次的形状)的电极(像素电极和共用电极中的任一个或者两者)的平面示意图。
图10是表示实施方式1的变形例(长方形的狭缝弯曲三次的形状)的电极(像素电极和共用电极中的任一个或者两者)的平面示意图。
图11是表示实施方式1的变形例(狭缝为蛇行状)的电极(像素电极和共用电极中的任一个或者两者)的平面示意图。
图12是表示实施方式1的像素电极和共用电极(狭缝为圆弧状)的示意图，(a)是平面示意图，(b)、(c)、(d)是表示(a)所示的虚线C-D的截面示意图。
图13是表示实施方式1的变形例(像素电极与共用电极之间具有屏蔽电极)的平面示意图，(a)是平面示意图，(b)是表示(a)所示的虚线C-D的截面示意图。
图14-1是表示构成实施方式2的液晶显示装置(FFS模式)的一个像素的平面示意图。
图14-2是表示图14-1所示的虚线E-F的截面示意图。
图15是表示实施方式1的变形例(在像素电极的梳齿的中央和邻接的像素电极的梳齿的中央相互靠近的区域中也形成反射区域)的平面示意图。
图16是表示实施方式2的变形例(狭缝的周围全部被电极包围)的电极(像素电极和共用电极中的任一个)的平面示意图。
图17是表示实施方式2的像素电极和共用电极(狭缝为圆弧状)的示意图。(a)是平面示意图，(b)、(c)是表示(a)所示的虚线G-H的截面示意图。
图18是表示实施方式2的变形例(在像素电极与共用电极之间具有屏蔽电极)的平面示意图。(a)是平面示意图，(b)是表示(a)所示的虚线G-H的截面示意图。
图19是表示实施方式2的变形例(共用电极为梳齿状，像素电极形成于像素整体)的平面示意图。
符号说明
1、101：第一基板
2、102：第二基板
3、103：液晶层
4、104：像素电极
5、105：共用电极
6、106：彩色滤光片层
7、107：第一取向膜
8、108：扫描配线
9、109：共用配线
10、110：第一绝缘层
11、111：信号配线
12、112：薄膜晶体管
13、113：第二绝缘层
14、114：反射板
15、115：第三绝缘层
16、116：第二取向膜
17、117：第一接触孔
18、118：第二接触孔
20、120：反射光
21、121：透过光
22、122：第一偏光板
23、123：第二偏光板
24、124：第一相位差板
25、125：第二相位差板
26：第一偏光板的透过轴
27：第二偏光板的透过轴
28：第一相位差板的滞相轴
29：第二相位差板的滞相轴
30：液晶分子
31：梳齿状电极(长方形的狭缝弯曲一次的形状)
32：梳齿状电极(长方形的狭缝弯曲二次的形状)
33：梳齿状电极(长方形的狭缝变曲三次的形状)
34：梳齿状电极(狭缝为蛇行状)
35：电极(狭缝的周围全部被电极包围)
50、150：屏蔽电极
119：第四绝缘层
T：透过区域
R：反射区域
具体实施方式
以下公开实施方式，更详细地说明本发明，但本发明并不限定于这些实施方式。
(实施方式1)
实施方式1是一种液晶显示装置，在本发明的第一显示装置或第二显示装置中具有IPS模式的结构。图1-1是构成实施方式1的液晶显示装置的一个像素的平面示意图，图1-2是图1-1所示的虚线A-B的截面示意图。如图1-2所示，实施方式1的液晶显示装置具有第一基板1、第二基板2和被夹持在这些基板之间的液晶层3。此外，第二基板2具备像素电极4和共用电极5，通过像素电极4和共用电极5在液晶层3上施加电压。
第一基板1在液晶层3一侧依次具有彩色滤光片层6和第一取向膜7。第一基板1例如能够使用玻璃基板。彩色滤光片层6重复排列有呈红色、绿色和蓝色的区域。其中，彩色滤光片层6也可以由4色以上的区域构成。此外，由彩色滤光片层6引起的凹凸也可以通过树脂制的平坦化层等进行平坦化。第一取向膜7规定接近的液晶层3的取向方向。
第二基板2在液晶层3一侧具有扫描配线8、共用配线9、第一绝缘层10、信号配线11、薄膜晶体管12、第二绝缘层13、反射板14、第三绝缘层15、像素电极4和共用电极5、和第二取向膜16。第二基板2能够与第一基板1同样，例如使用玻璃基板。扫描配线8和信号配线11隔着第一绝缘层10形成为不同的层，并且正交。薄膜晶体管12位于扫描配线8和信号配线11的交叉部附近。其结构为栅极电极下置型(inverted staggered)结构，栅极电极与扫描配线8连接，源极电极与信号配线11连接，漏极电极通过第一接触孔17与像素电极4连接。薄膜晶体管12的沟道部由非晶硅层形成。共用配线9与扫描配线8平行地设置，通过第二接触孔18与共用电极5连接。
像素电极4和共用电极5均为梳齿状，梳齿(突出部)形成为圆弧状。像素电极4和共用电极5是由氧化铟锡(ITO：Indium Tin Oxide)构成的透明电极，形成在同一层。因此，相比于形成在不同层的情况，能够简化制造过程。在这样的实施方式1的液晶显示装置中，如果在像素电极4和共用电极5上施加电压，则在液晶层3上形成横向的电场，产生取向变化。由此，进行透过液晶层3的光的控制。
在图1-1和图1-2中，与反射板14重叠的区域是反射区域R，在图1-1中表示为黑色的部分是反射区域R。如图1-2所示，反射光20透过反射区域R。来自背光源的透过光21透过透过区域T。作为反射板14的材质，优选高反射率的铝、银合金等。
在实施方式1中，在透过区域T与反射区域R中使用同一材料的像素电极4和共用电极5，在像素电极4和共用电极5上分别设置有多个狭缝，其中的若干个成为圆弧状的线对称的狭缝的组合。此外，在各线对称的狭缝的组合之间，还设置有别的狭缝。而且，在包括像素电极4所具有的一组线对称的狭缝的对称轴的、像素电极4的梳齿与共用电极5的梳齿之间的区域中，形成有反射区域R。其中，“圆弧”形状是指在线对称的狭缝相对形成的情况下，内侧的轮廓线彼此分别具有一定的角度。
如图1-1所示，实施方式1的像素电极4和共用电极5的一根根梳齿为圆弧形状。而且，在成为反射区域R的部位，像素电极4和共用电极5成为圆弧夹着反射区域R相互相对的形状。另一方面，在成为透过区域T的部位，像素电极4和共用电极5成为圆弧在同一方向上并排的形状。而且，在该情况下，反射区域R形成在圆弧相互相对的像素电极4的梳齿与共用电极5的梳齿之间。从而，根据本实施方式，像素电极4的一组线对称的狭缝的对称轴位于设置在该线对称的狭缝间的狭缝内，并且位于共用电极5的狭缝内。此外，在实施方式1中，共用电极5的狭缝与像素电极4的狭缝为实质上相同的形状，共用电极5和像素电极4分别位于彼此的狭缝内。即，本方式可以说是像素电极4的梳齿和共用电极5的梳齿均等地啮合的形状。根据这样的实施方式1，反射区域R中的像素电极4和共用电极5的狭缝宽度大于透过区域T中的像素电极4和共用电极5的狭缝宽度，即使使用相同材料的像素电极4和共用电极5，在透过区域T和反射区域R中施加在液晶层3上的电压也不同，因此，即使不在反射区域R上另外设置台阶形成层而变更液晶层3的厚度(多重间隙)，也能够进行反射显示和透过显示。
另外，在像素电极4的更靠液晶层3的一侧具有第二取向膜16，与液晶层3接近并规定其取向方向。此外，在实施方式1中，反射区域R的像素电极4的狭缝宽度，在最小区域与透过区域T的像素电极4的狭缝宽度为相同程度，并且在最大区域为透过区域T的狭缝宽度的两倍以上。而且，反射区域R的像素电极4的狭缝宽度的平均值大于透过区域T的像素电极4的狭缝宽度的平均值。从而，根据本实施方式，能够充分地达到本发明的效果。
以下，对实施方式1的像素电极4和共用电极5的形状、配置的变形例进行说明。
在实施方式1中，像素电极4和共用电极5的形状、配置并不限定于图1-1所示的方式，例如，也可以是图2～4所示的形状、配置。
图2所示的像素电极4和共用电极5与图1-1所示的结构有所不同，共用电极5在形成在像素电极4上的圆弧状的一组线对称的狭缝的对称轴上形成有直线状的梳齿。另一方面，像素电极4为圆弧相互相对的形状，在包括线对称的狭缝的对称轴的这些相互相对的像素电极4的梳齿间形成有反射区域R。即，虽然形成于像素电极4的圆弧状的一组线对称的狭缝的对称轴不位于共用电极5的狭缝内，但即使是这样的配置，反射区域R中的像素电极4的狭缝宽度也大于透过区域T中的像素电极4的狭缝宽度，因此，反射区域R能够形成在包括设置在像素电极4上的一组线对称的狭缝的对称轴的区域中。
图3所示的像素电极4和共用电极5，与图1-1同样，为在一个像素整体中像素电极4和共用电极5以圆弧相互啮合的形状。但是，与图1-1所示的不同，像素电极4和共用电极5的圆弧的弯曲的程度较小，此外，不仅在图1-1所示的像素电极4的梳齿的中央与共用电极5的梳齿的中央相互扩展开的区域间设置有反射区域R，在像素电极4的梳齿的中央与共用电极5的梳齿的中央相互靠近的区域中也设置有反射区域R。通过如图3所示使梳齿的根部彼此的间隔扩展，在像素电极4的梳齿的中央与共用电极5的梳齿的中央相互靠近的区域中也能够形成反射区域R，在这样的方式中，反射区域R也位于包括在像素电极4上形成的线对称的狭缝的对称轴上的、像素电极4与共用电极5相互相对的区域，因此包括在本发明中。根据这样的配置，随着朝向梳齿的根部，像素电极4与共用电极5的间隔变宽，因此能够将该区域利用作为反射区域R。
图4所示的像素电极4在形成在像素电极4上的圆弧状的一组线对称的狭缝的对称轴上，以直线状的梳齿形成像素电极4。此外，共用电极5在形成在共用电极5上的线对称的狭缝的对称轴上，以直线状的梳齿形成共用电极5。并且，在包括这些线对称的狭缝的对称轴、相互相对的像素电极4的梳齿间形成有反射区域R。即，形成在像素电极4上的圆弧状的一组线对称的狭缝的对称轴并不位于设置在该一组线对称的狭缝间的狭缝内，但即使是这样的配置，反射区域R中的像素电极4的狭缝宽度相比于透过区域T中的像素电极4的狭缝宽度更宽，因此，反射区域R能够在包括设置在像素电极4上的一组线对称的狭缝的对称轴的区域中形成。
接着，使用图5～7，说明偏光板、相位差板、和液晶分子的配置关系。图5表示无电压施加时的偏光板、相位差板、和液晶分子的配置关系。图6表示电压施加时的反射区域中的偏光板、相位差板、和液晶分子的配置关系。图7表示电压施加时的透过区域中的偏光板、相位差板、和液晶分子的配置关系。
在实施方式1中，如图1-2所示，在第一基板1的相对于液晶层3的相反侧、以及第二基板2的相对于液晶层3的相反侧，第一偏光板22和第二偏光板23以各自的透过轴26、27正交的方式配置。此外，在第一基板1与第一偏光板22之间配置有第一相位差板24，在第二基板2与第二偏光板23之间配置有第二相位差板25。
此时，如图5所示，第一相位差板24的相位差为四分之一波长，以使其滞相轴28相对液晶分子30的取向方向顺时针旋转45度的方式进行设定。第一偏光板22的透过轴26以与液晶分子30的取向方向平行的方式设定。第二相位差板25的相位差为四分之一波长，以使其滞相轴29与第一相位差板24的滞相轴28正交的方式配置。
在反射区域R中，在施加在像素电极4和共用电极5上的电压不足阈值时，液晶层3与第一偏光板22和第一相位差板24的叠层体作为圆偏光板起作用。当透过第一偏光板22的直线偏光透过第一相位差板24时成为圆偏光。并且，在被反射板14反射之后，成为与入射时反向的圆偏光，再次入射到第一偏光板22时，为振动方向相对于第一偏光板22的透过轴26垂直的直线偏光，因此通过第一偏光板22被吸收而得暗显示。另一方面，在施加在像素电极4和共用电极5上的电压超过阈值时，如图6所示，液晶分子30在顺时针方向上进行规定的角度θ的取向变化。由此，入射光被反射板14反射之后，再次入射到第一偏光板22时，为振动方向相对于第一偏光板22的透过轴平行的直线偏光，因此不会被第一偏光板22吸收而获得亮显示。
在透过区域T中，第一相位差板24与第二相位差板25正交，因此从第一基板1的法线方向看的相位差为0，对从该方向看时的显示不造成影响。在施加在像素电极4和共用电极5上的电压不足阈值时，液晶分子30的长轴与第二偏光板23的透过轴27正交，因此透过第二偏光板23的直线偏光为相对于第一偏光板22的透过轴26垂直的直线偏光，因此，通过第一偏光板22被吸收而获得暗显示。另一方面，如果施加在像素电极4和共用电极5上的电压超过阈值，则如图7所示，液晶分子30在顺时针方向上进行规定的角度2θ的取向变化。在入射到第一偏光板22时，成为振动方向相对于第一偏光板22的透过轴26平行的直线偏光，因此不会被第一偏光板22吸收而获得亮显示。
第一相位差板24和第二相位差板25使用折射率的波长分散性较小的材料，例如降冰片烯(norbornene)类的材料(JSR社制造，商品名：ARTON)，由此着色较少，能够获得更黑的暗显示。
使以上述方式制作的反射透过两用型液晶显示面板与驱动装置连接，并在背后配置背光源等，完成反射透过两用型液晶显示装置。
以下，说明实施方式1的像素电极4和共用电极5的梳齿单位的形状的变形例。
在本实施方式中，梳齿状的像素电极4和共用电极5中的梳齿(突出部)的形状并不限于图1-1所示的圆弧状，例如，也可以为图8～11所示的形状。图8所示的梳齿状电极31具有在梳齿的中央折线状弯曲一次的V字形状，狭缝形状是长方形的狭缝弯曲一次的形状。图9所示的梳齿状电极32中，梳齿具有两个折线状的弯曲部，整体具有大致V字形的形状，狭缝形状是长方形的狭缝弯曲两次的形状。图10所示的梳齿状电极33中，梳齿具有三个折线状的弯曲部，整体具有排列有两个的大致V字形的形状，狭缝形状是长方形的狭缝弯曲三次的锯齿形状。图11所示的梳齿状电极34中，梳齿具有三个圆弧状的弯曲部，整体具有排列有两个大致V字形的形状，狭缝是蛇行状。另外，像素电极4和/或共用电极5的形状中作为一组线对称的狭缝的对称轴的区域，分别如图8～图11所示成为反射区域R。
图12是表示实施方式1的像素电极4和共用电极5的示意图。图12(a)是像素电极4和共用电极5的平面示意图，(b)、(c)、(d)是表示(a)所示的虚线C-D的三种截面示意图。像素电极4和共用电极5的配置关系不限定于图12(b)所示的形成在同一层的方式，也可以如图12(c)所示，像素电极4形成在相比于共用电极5更靠近液晶层3一侧的层，也可以如图12(d)所示，共用电极5形成在相比于像素电极4更靠近液晶层3一侧的层。
在实施方式1中，位于反射区域R的像素电极4和/或共用电极5的梳齿之间，设置有屏蔽电极也可以。图13是在实施方式1的像素电极4与共用电极5之间设置有屏蔽电极50的情况的示意图。图13(a)是平面示意图，图13(b)是图13(a)所示的虚线C-D的截面示意图。通过在像素电极4与共用电极5之间设置屏蔽电极50，也能够使在像素电极4与共用电极5之间产生的电场的强度减弱，因此，通过在反射区域R设置屏蔽电极50，与在像素电极4和/或共用电极5中具有一组线对称的狭缝的结构组合，能够更有效地使在像素电极4与共用电极5之间产生的电场的强度在反射区域R中相比于透过区域T更弱。另外，此时，屏蔽电极50优选被接地。
(实施方式2)
实施方式2是一种液晶显示装置，在本发明的第一显示装置或第二显示装置中具有FFS模式的结构。图14-1是构成实施方式2的液晶显示装置的一个像素的平面示意图，图14-2是图14-1所示的虚线E-F的截面示意图。实施方式2的液晶显示装置，如图14-2所示，具有第一基板101、第二基板102、和被夹持在这些基板之间的液晶层103。此外，第二基板102具备像素电极104和共用电极105，通过像素电极104和共用电极105，在液晶层103上施加电压。
第一基板101在液晶层103一侧依次具有彩色滤光片层106和第一取向膜107。第一基板101例如能够使用玻璃基板。彩色滤光片层106重复排列有显示红色、绿色和蓝色的区域。另外，彩色滤光片层106也可以由四色以上的区域构成。由彩色滤光片层106引起的凹凸也可以通过树脂制的平坦化层等被平坦化。第一取向膜107规定接近的液晶层103的取向方向。
第二基板102在液晶层103一侧具有扫描配线108、共用配线109、第一绝缘层110、信号配线111、薄膜晶体管112、第二绝缘层113、反射板114、第三绝缘层115、共用电极105、第四绝缘层119、像素电极104、和第二取向膜116。第二基板102与第一基板101同样，例如能够使用玻璃基板。扫描配线108和信号配线111隔着第一绝缘层110形成在不同的层，并且正交。薄膜晶体管112位于扫描配线108与信号配线111的交叉部附近。该结构是栅极电极下置型结构，栅极电极与扫描配线108连接，源极电极与信号配线111连接，漏极电极通过第一接触孔117与像素电极104连接。薄膜晶体管112的沟道部由非晶硅层形成。共用配线109与扫描配线108平行地设置，通过第二接触孔118与共用电极105连接。
像素电极104是梳齿状，梳齿(突出部)形成为圆弧状。另一方面，共用电极105形成在像素整体，由第四绝缘层119隔开位于像素电极104的更下层。像素电极104和共用电极105是由氧化铟锡(ITO)构成的透明电极。在这样的实施方式2的液晶显示装置中，当在像素电极104和共用电极105上施加电压时，在液晶层103上产生横向的电场，在液晶层103中产生取向变化。由此，进行透过液晶层103的光的控制。
在图14-1和图14-2中，与反射板114重叠的区域是反射区域R，在图14-1中表示为黑色的部分是反射区域R。如图14-2所示，反射光120透过反射区域R。来自背光源的透过光121透过透过区域T。作为反射板114的材质，优选高反射率的铝、银合金等。
在实施方式2中，在透过区域T和反射区域R中使用同一材料的像素电极104和共用电极105，但在像素电极104中设置有多个狭缝，其中的若干个成为圆弧状的线对称的狭缝的组合。此外，在各线对称的狭缝的组合之间，还设置有其他狭缝。而且，在包括像素电极104所具有的一组线对称的狭缝的对称轴的、像素电极104的梳齿和与其邻接的像素电极104的梳齿之间的区域中，形成有反射区域R。
如图14-1所示，实施方式2的像素电极104的一根根梳齿均为圆弧状。而且，在作为反射区域R的部位，像素电极104的梳齿成为圆弧夹着反射区域R相互相对的形状。另一方面，在作为透过区域T的部位，成为圆弧在同一方向并排的形状。另外，根据本实施方式，像素电极104的一组线对称的狭缝的对称轴位于在该线对称的狭缝间设置的狭缝内。根据这样的实施方式2，反射区域R中的像素电极104的狭缝宽度比透过区域T中的狭缝宽度宽，能够不在反射区域R中另外形成台阶形成层以改变液晶层103的厚度(多重间隙)地进行反射显示和透过显示。在比像素电极104更靠近液晶层103的一侧具有第二取向膜116，其接近液晶层103并规定其取向方向。另外，在实施方式2中，共用电极105与像素电极104夹着绝缘膜设置在不同的层上。此外，在实施方式2中，反射区域R的像素电极104的狭缝宽度在最小的区域与透过区域T的像素电极104的狭缝宽度为相同程度，并且在最大的区域为透过区域T的狭缝宽度的两倍以上。此外，反射区域R的像素电极104的狭缝宽度的平均值大于透过区域T的像素电极104的狭缝宽度的平均值。从而，根据本实施方式，能够充分地达到本发明的效果。
实施方式2的偏光板、相位差板、和液晶分子的配置关系与实施方式1同样，在第一基板101的与液晶层相反的一侧，以及第二基板102的与液晶层相反的一侧，第一偏光板122和第二偏光板123以使各自的透过轴正交的方式配置。在第一基板101与第一偏光板122之间配置有第一相位差板124，在第二基板102与第二偏光板123之间配置有第二相位差板125。此外，第一相位差板124的相位差为四分之一波长，以使其滞相轴相对液晶分子的取向方向顺时针旋转45度的方式进行设定。第一偏光板122的透过轴以与液晶分子的取向方向平行的方式设定。第二相位差板125的相位差为四分之一波长，以使其滞相轴与第一相位差板124的滞相轴正交的方式配置。
作为第一相位差板124和第二相位差板125，使用折射率的波长分散性较小的材料，例如降冰片烯类的材料(JSR社制造，商品名：ARTON)，由此着色较少，能够获得更黑的暗显示。
将以上述方式制作的反射透过两用型液晶显示面板与驱动装置连接，并在背后配置背光源等，完成反射透过两用型液晶显示装置。
在实施方式2中，像素电极104和共用电极105的形状、配置并不限定于图14-1所示的结构，例如，也可以为图15所示的形状、配置。
图15所示的像素电极104与图14-1所示的不同，像素电极104的圆弧的弯曲程度较小，此外，不仅在图14-1所示的像素电极104的梳齿的中央与邻接的像素电极104的梳齿的中央相互扩展开的区域间设置有反射区域R，在像素电极104的梳齿的中央与邻接的像素电极104的梳齿的中央相互靠近的区域中也设置有反射区域R。通过如图15所示使梳齿的根部彼此的间隔扩展，在像素电极104的梳齿的中央与邻接的像素电极104的梳齿的中央相互靠近的区域中也能够形成反射区域R，在这样的方式中，反射区域R也位于包括在像素电极104上形成的线对称的狭缝的对称轴上的区域的、像素电极104的梳齿与邻接的像素电极104的梳齿相互相对的区域，因此包括在本发明中。根据这样的配置，随着朝向梳齿的根部，像素电极104与像素电极104的梳齿的间隔变宽，因此能够将该区域利用作为反射区域R。
以下，说明实施方式2的像素电极104的梳齿单位的形状的变形例。
在实施方式2中，梳齿状的像素电极104中的梳齿(突出部)的形状并不限于图14-1所示的圆弧状，例如，也可以为图8～11所示的形状。此外，在实施方式2的情况下，像素电极104也可以不是梳齿状，而是如图16所示，具有周围全部被像素电极104包围的大致椭圆形的狭缝的电极35。
图17是表示实施方式2的像素电极104和共用电极105的平面示意图。图17(a)是像素电极104和共用电极105的平面示意图，(b)、(c)是(a)所示的虚线G-H的两种截面示意图。像素电极104和共用电极105的配置关系，不限定于图17(b)所示的像素电极104形成在相比于共用电极105更靠近液晶层103一侧的层上的方式，也可以如图17(c)所示，共用电极105形成在相比于像素电极104更靠近液晶层103一侧的层。
在实施方式2中，与实施方式1同样，位于反射区域R的像素电极104的梳齿之间，设置有屏蔽电极也可以。图18是在实施方式2的像素电极104与共用电极105之间设置有屏蔽电极150的情况的示意图。图18(a)是平面示意图，图18(b)是图18(a)所示的虚线G-H的截面示意图。与实施方式1同样，通过在像素电极104与共用电极105之间，将屏蔽电极150设置在反射区域R，也能够使在像素电极104与共用电极105之间产生的电场的强度在反射区域R中减弱，因此，与在像素电极104中具有一组线对称的狭缝的结构组合，能够更有效地使在像素电极104与共用电极105之间产生的电场的强度在反射区域R中相比于透过区域T更弱。与实施方式1同样，此时，屏蔽电极150优选被接地。
如图19所示，实施方式2的显示装置也可以是，共用电极105形成为梳齿状，像素电极104形成在像素整体。即，相对于上述的方式，可以置换像素电极104的结构与共用电极105的结构，在这样的方式中，也能够达到本发明的效果。
另外，本申请以2006年8月2日提出的日本国专利申请2006-210902号为基础，主张基于巴黎公约和进入国的法规的优先权。该申请的内容整体作为参照引入本申请。
此外，本申请书中的“以上”包括该数值(临界值)。

Claims (30)

1.一种显示装置，其包括一对基板和被夹持在该基板间的显示介质，并且在像素内形成有进行反射显示的反射区域和进行透过显示的透过区域，该显示装置的特征在于：
该显示装置在一个基板上具备像素电极和共用电极，通过该像素电极和该共用电极在显示介质上施加电压，
该像素电极设置有多个狭缝，
该多个狭缝包括至少一组线对称的狭缝、和设置在该线对称的狭缝间的狭缝，
该线对称的狭缝的相对的内侧的轮廓线中，一方的轮廓线相对于另一方的轮廓线具有角度，
该线对称的对称轴位于反射区域。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述像素电极为梳齿状。
3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述像素电极的狭缝的周围全部被像素电极包围。
4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述像素电极的狭缝为长方形至少弯曲一次的形状。
5.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述像素电极的狭缝为锯齿形状。
6.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述像素电极的狭缝为圆弧状。
7.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述像素电极的狭缝为蛇行状。
8.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述共用电极与像素电极夹着绝缘膜设置在不同的层上。
9.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述线对称的对称轴位于设置在线对称的狭缝间的狭缝内。
10.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述共用电极设置有狭缝。
11.如权利要求10所述的显示装置，其特征在于：
所述共用电极设置在形成有像素电极的层。
12.如权利要求10所述的显示装置，其特征在于：
所述共用电极的狭缝包括与像素电极的狭缝实质上相同的形状。
13.如权利要求12所述的显示装置，其特征在于：
所述共用电极和像素电极分别位于彼此的狭缝内。
14.如权利要求10所述的显示装置，其特征在于：
所述线对称的对称轴位于共用电极的狭缝内。
15.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述反射区域中，在像素电极与共用电极之间设置有屏蔽电极。
16.如权利要求15所述的显示装置，其特征在于：
所述屏蔽电极被接地。
17.一种显示装置，其包括一对基板和被夹持在该基板间的显示介质，并且在像素内形成有进行反射显示的反射区域和进行透过显示的透过区域，该显示装置的特征在于：
该显示装置在一个基板上具备像素电极和共用电极，通过该像素电极和该共用电极在显示介质上施加电压，
该共用电极设置有多个狭缝，
该多个狭缝包括至少一组线对称的狭缝、和设置在该线对称的狭缝间的狭缝，
该线对称的狭缝的相对的内侧的轮廓线中，一方的轮廓线相对于另一方的轮廓线具有角度，
该线对称的对称轴位于反射区域。
18.如权利要求17所述的显示装置，其特征在于：
所述共用电极为梳齿状。
19.如权利要求17所述的显示装置，其特征在于：
所述共用电极的狭缝的周围全部被共用电极包围。
20.如权利要求17所述的显示装置，其特征在于：
所述共用电极的狭缝为长方形至少弯曲一次的形状。
21.如权利要求17所述的显示装置，其特征在于：
所述共用电极的狭缝为锯齿形状。
22.如权利要求17所述的显示装置，其特征在于：
所述共用电极的狭缝为圆弧状。
23.如权利要求17所述的显示装置，其特征在于：
所述共用电极的狭缝为蛇行状。
24.如权利要求17所述的显示装置，其特征在于：
所述共用电极与像素电极夹着绝缘膜设置在不同的层上。
25.如权利要求17所述的显示装置，其特征在于：
所述线对称的对称轴位于设置在线对称的狭缝间的狭缝内。
26.如权利要求17所述的显示装置，其特征在于：
所述像素电极设置有狭缝。
27.如权利要求26所述的显示装置，其特征在于：
所述像素电极的狭缝包括与共用电极的狭缝实质上相同的形状。
28.如权利要求26所述的显示装置，其特征在于：
所述线对称的对称轴位于像素电极的狭缝内。
29.如权利要求17所述的显示装置，其特征在于：
所述反射区域中，在共用电极与像素电极之间设置有屏蔽电极。
30.如权利要求29所述的显示装置，其特征在于：
所述屏蔽电极被接地。
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