CN103809335B - 半透射型显示装置及其驱动方法、以及电子设备 - Google Patents

半透射型显示装置及其驱动方法、以及电子设备 Download PDF

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Abstract

提供在保持与反射型显示装置相同的反射显示性能的基础上,还可进行透射显示的半透射型显示装置、具有该半透射型显示装置的电子设备以及半透射型显示装置的驱动方法。该半透射型显示装置1具备:第一基板14,所述第一基板14设置有多个按每个像素50形成的反射电极和反射电极;第二基板23,所述第二基板23设置有与反射电极相对的透明电极21和透明电极21;以及液晶层30,所述液晶层30的设置于第一基板14与第二基板23之间的液晶分子的长轴方向与第基板14和第二基板23的表面平行且在第一基板14与第二基板23之间扭转,该半透射型显示装置1利用反射电极进行反射显示,利用相邻的像素50的反射电极之间的空间进行透射显示。

Description

半透射型显示装置及其驱动方法、以及电子设备
技术领域
本发明涉及半透射型显示装置、具有半透射型显示装置的电子设备以及半透射型显示装置的驱动方法。
背景技术
显示装置具有利用画面背面的背光形成的透射光进行显示的透射型显示装置和利用外部光的反射光进行显示的反射型显示装置。透射型显示装置具有彩度高,在黑暗的环境下也容易看见画面的特征。反射型显示装置具有耗电量低、在明亮的环境下也容易看见画面的特征。
另外,作为同时具有透射型显示装置和反射型显示装置的特征的显示装置例如有在一个像素内具有透射显示区域(透射显示部)和反射显示区域(反射显示部)的半透射显示装置(例如参考专利文献1)。半透射显示装置在黑暗环境下利用背光的透射光进行显示,在明亮的环境下利用外部光的反射光进行显示。
半透射型显示装置无论在明亮的环境下还是黑暗的环境下都容易看清画面,并且耗电量低。因此被作为电子设备尤其是作为在户外使用频率高的便携式的电子设备(移动电子设备)例如数码相机等移动信息设备或便携式电话机等移动通讯设备等的显示部使用。
在半透射型显示装置上,确保透射显示区域和保持反射显示性能是折中选择的关系。即,如果为了提高透射显示性能,拟确保更大的透射显示区域,就必须相应地缩小反射显示区域,因此反射显示性能降低。相反,如果要保持与反射型显示装置相同的反射显示性能,就必须确保更大的反射显示区域,因此透射显示性能就相应地降低。
现有技术文献
专利文献1:特开2009-93115号公报
发明内容
因此,本发明的目的在于提供保持与反射型显示装置相同的反射显示性能的基础上,还可进行透射显示的半透射型显示装置、具有该半透射型显示装置的电子设备以及半透射型显示装置的驱动方法。
根据一个方式,提供一种半透射型显示装置,包括:第一基板,所述第一基板设置有第一取向膜和按每个像素形成的反射电极;第二基板,所述第二基板设置有第二取向膜和与上述反射电极相对的透明电极;液晶层,所述液晶层含有设置于上述第一基板与上述第二基板之间的液晶分子,该液晶分子的长轴方向与上述第一取向膜和上述第二取向膜的表面平行且在上述第一基板与上述第二基板之间扭转,上述反射电极进行反射显示,相邻的上述像素的上述反射电极之间的空间进行透射显示。
根据其它方式,提供一种具有半透射型显示装置的电子设备,其中,该半透射型显示装置包括:第一基板,所述第一基板设置有第一取向膜和按每个像素形成的反射电极;第二基板,所述第二基板设置有第二取向膜和与上述反射电极相对的透明电极;液晶层,所述液晶层含有设置于上述第一基板与上述第二基板之间的液晶分子,该液晶分子的长轴方向与上述第一取向膜和上述第二取向膜的表面平行且在上述第一基板与上述第二基板之间扭转,上述反射电极进行反射显示,相邻的上述像素的上述反射电极之间的空间进行透射显示。
根据其它方式,提供一种半透射型显示装置的驱动方法,其中,所述半透射型显示装置包括:第一基板,所述第一基板设置有第一取向膜和按每个像素形成的反射电极;第二基板,所述第二基板设置有第二取向膜和与上述反射电极相对的透明电极;液晶分子,所述液晶分子设置于上述第一基板与上述第二基板之间,所述驱动方法包括利用上述反射电极进行反射显示的步骤以及利用相邻的上述像素的上述反射电极之间的空间进行透射显示的步骤,上述液晶分子的长轴方向与上述第一和第二基板的取向膜的表面平行且在上述第一基板与上述第二基板之间扭转。
根据本发明,利用相邻的像素的反射电极之间的空间进行透射显示,从而保持与反射型显示装置相同的反射显示性能的基础上可以进行透射显示。
附图说明
图1是将本发明使用的半透射型显示装置的概略结构以切掉一部分的状态表示的立体图。
图2A是表示基本的像素电路的电路图。
图2B是表示彩色显示中的像素示意图。
图2C是单色显示中的像素示意图。
图3A是反射型显示装置的像素部的俯视图。
图3B是半透射型显示装置的像素部的俯视图。
图4是表示实施方式的像素部的电极结构的俯视图。
图5A是表示不向像素附加电压时的模拟结果图。
图5B是表示采用线反转驱动方式或点反转驱动方式向像素附加电压时的模拟结果图。
图5C是表示采用帧反转驱动方式向像素附加电压时的模拟结果图。
图6是表示采用了MIP方式的图像的电路结构的一个例子的框图。
图7是表示是用于说明采用了MIP方式的像素动作的时序图。
图8是表示利用相邻的图像的反射电极之间的空间进行透射显示时的图像间的液晶分子的活动图。
图9是表示常白模式下的像素间的透射率的模拟结果图。
图10A是表示利用黑矩阵划分像素的彩色像素图。
图10B是表示利用滤光片的重叠部划分像素的彩色像素图。
图11是表示本发明使用的半透射型显示装置的界面图。
图12是表示摩擦的方向是说明图。
图13是表示多个分割像素电极和分割像素间的空间的俯视图。
图14是表示摩擦方向与透射率的关系图。
图15是表示附加电压前的作为第一基板的TFT基板侧的摩擦的方向和液晶分子的状态示意图。
图16是表示附加电压前的作为第一基板的TFT基板侧的摩擦的方向和液晶分子的状态示意图。
图17是表示附加电压前的作为第一基板的TFT基板侧的摩擦的方向和液晶分子的状态示意图。
图18是散射层的截面图。
图19是表示散射层的一个例子的俯视图。
图20是表示散射层的一个例子的俯视图。
图21A是表示单间隙结构的情况下的常黑的ECB模式的光学设计的一个例子。
图21B是表示单间隙结构的情况下的常黑的ECB模式的光学设计的一个例子。
图22是表示在多间隙结构的半透射型显示装置的行方向上相邻的两个像素的截面结构的截面图。
图23是表示反射显示区域的光谱的计算结果图。
图24是表示透射显示区域的光谱的计算结果图。
图25是表示变形例中的像素部的电极结构的俯视图。
图26A是表示应用本发明的数码相机的外观立体图。
图26B是表示应用本发明的数码相机的外观立体图。
图27是表示应用本发明的摄像机的外观立体图。
图28是表示应用本发明的笔记本个人电脑的外观立体图。
图29A是表示应用本发明的移动电话的打开状态的正视图。
图29B是表示应用本发明的移动电话的侧视图。
图29C是表示应用本发明的移动电话的关闭状态的正视图。
图29D是表示应用本发明的移动电话的左视图。
图29E是表示应用本发明的移动电话的右视图。
图29F是表示应用本发明的移动电话的俯视图。
图29G是表示应用本发明的移动电话的仰视图。
具体实施方式
以下利用附图就用于实施本发明的方式(以下描述为“实施方式”)按照以下顺序进行具体说明。
1.应用本发明的半透射型显示装置
1-1.彩色显示对应的半透射型显示装置
1-2.基本的像素电路
1-3.像素和子像素
1-4.就像素部的电极构造的研究
2.实施方式的说明
2-1.液晶显示面板的驱动方式
2-2.MIP方式
2-3.显示模式
2-4.黑色矩阵和滤光片的重叠
2-5.液晶分子的取向
2-6.散射层
2-7.具体实施例
3.变形例
4.电子设备
5.本发明的方式
〈1.应用本发明的半透射型显示装置〉
本发明的技术可以应用于平板型(平面型)的显示装置。作为平板型的显示装置可以示出的有使用了液晶显示(LCD:Liquid Crystal Display) 面板的显示装置、使用了电致发光(EL:Electro Luminescence)显示面板的显示装置以及使用了等离子显示(PD:Plasma Display)面板的显示装置等。
这些平板型显示装置如果按照显示方式分类,则可以分成透射型、反射型和半透射型。本发明的技术可以应用于同时具有透射型显示装置和反射型显示装置的特征的半透射型显示装置,即,无论在明亮的环境下还是黑暗的环境下都容易看见画面,并且耗电量少的半透射型显示装置。具有这些特征的半透射型显示装置适合作为电子设备尤其适合作为在户外使用频率高的便携式的电子设备,即移动电子设备例如数码相机等移动信息设备或便携式电话机等移动通讯设备的显示部使用。
应用本发明的半透射型显示装置可以是支持单色显示(黑白显示)的显示装置,也可以是支持彩色显示的显示装置。支持彩色显示的情况下,作为形成彩色像素的单位的一个像素(单位像素)包含多个子像素(子像素)。更具体地说,在彩色显示对应的显示装置上,单位像素例如包括显示红色(Red:R)的子像素、显示绿色(Rreen:G)的子像素、显示蓝色(Blue:B)的子像素这三个子像素。
但一个像素不局限于组合RGB的三原色的子像素。例如,除了RGB的三原色的子像素,也可以附加一种颜色或多种颜色的子像素作为单位像素。更具体是,例如为了提高亮度,也可以添加显示白色(White:W)的子像素作为单位像素,或为了扩大颜色再现范围而添加显示互补色的至少一个子像素作为单位像素。
[1-1.支持彩色显示的半透射型显示装置]
以下作为应用本发明的半透射型显示装置以支持彩色显示的半透射型显示装置为例参考附图进行说明。
如图1所示,适用了本发明的半透射型显示装置1作为主要的构成元件具有第一面板部10、第二面板部20、液晶层30和背光部40。半透射型显示装置1的第二面板部20的表面侧作为显示面侧。第一面板部10和第 二面板部20被具有规定间隙地相对配置。并且,在第一面板部10和第二面板部20的空隙内封装了液晶材料,从而形成液晶层30。
第一面板部10从液晶层30的相反侧即背光部40侧起依次设置偏光板11、1/2波长板12、1/4波长板13、将透明玻璃等作为基板材料的第一基板14和平坦化膜15。
在第一面板部10,都未图示的多条信号线和多条扫描线交叉形成在第一基板14上。并且,在多条信号线和多条扫描线交叉的部位,子像素(以下有时简称为“像素”)50被二维配置成矩阵状。
在第二基板14上,按每个像素50形成TFT(薄膜晶体管)等开关元件和容量元件等电路元件。在这些电路元件、信号线和扫描线的表面形成平坦化膜15,从而实现第一面板部10的表面的平坦化。并且,在平坦化膜15的上面按每个像素50形成后述的反射电极。由于第一基板14上形成包括TFT的电路元件,因此有时也被称为TFT基板。
多条信号线是用于传输驱动像素50的信号(显示信号/视频信号)的配线,相对像素50的矩阵状配置,形成按每个像素列向该像素列的像素的排列方向即列方向(图1的Y方向)延伸的配线结构。多条扫描线是用于传输按行单位选择像素50的信号(扫描信号)的配线,相对像素50的矩阵状配置,形成按每个像素行向该像素行的像素的排列方向即行方向(图1的X方向)延伸的配线结构。X方向与Y方向彼此正交。
第二面板部20形成从液晶层30侧起依次设置由ITO(铟锡氧化物)等形成的透明电极21、滤光片22、将透明玻璃等作为基板材料的第二基板23、1/4波长板24、1/2波长板25和偏光板26的结构。
在该第二面板部20上,滤光片22例如形成在列方向(Y方向)延伸的条状的R(红色)G(绿色)B(蓝色)的各滤光片被以与像素50的行方向(X方向)的节距相同的节距重复排列的结构。第二基板23由于配置滤光片(CF:Color Filter)22,因此有时被称为CF基板。
通过上述的第一面板部10、与该第一面板部10相对配置的第二面板部20以及被配置在第一面板部10与第二面板部20之间的液晶层30形成半透射型的液晶显示面板,第二面板部20的上面(表面)成为显示面。
背光部40是从液晶显示面板的背面侧即第一面板部10的液晶层30的相反侧对该液晶显示面板进行照明的照明部。对该背光部40的结构和构成元件没有特别限制,可以使用例如LED(发光二极管)或荧光管等光源和棱镜片、扩散片和导光板等众所周知的部件。
在上述结构的半透射型显示装置1上,像素50按该每个像素50具有反射显示区域(反射显示部)和透射显示区域(透射显示部)。如上所述,反射显示区域在平坦化膜15的表面具有按每个像素50形成的反射电极,利用该反射电极反射透过第二面板部20从外部入射的外部光,利用该反射光进行显示。透射显示区域透射来自背光部40的光,利用该透射光进行显示。之后将就该按每个像素50设置的透射显示区域进行具体说明。
[1-2.基本的像素电路]
以下利用图2A就像素50的基本的像素电路进行说明。在图2A中X所示的方向(X方向)表示图1所示的半透射型显示装置1的行方向,Y所示的方向(Y方向)表示列方向。
如图2A所示,多条信号线61(611、612、613、……)和多条扫描线62(621、622、623、……)被交叉配置,在该交叉部配置像素50。多条扫描线62(621、622、623、……)延伸的方向是行方向(X方向),多条信号线61(611、612、613、……)延伸的方向是列方向(Y方向)。如上所述,多条信号线61和多条扫描线62被形成在第一面板部10的第一基板(TFT基板)14的表面。并且,信号线61(611、612、613、……)的各一端与对应于信号输出电路70各列的输出端连接,扫描线62(621、622、623、……)各一端与对应于扫描电路80各行的输出端连接。
像素50形成具有使用了薄膜晶体管(TFT)的像素晶体管51、液晶电容52和保持电容53的结构。像素晶体管51的栅电极与扫描线62(621、622、623、……)连接,源电极与信号线61(611、612、613、……)连接。
液晶电容(容量)52的意思是在像素电极和与其相对形成的相对电极(相当于图1的透明电极21)之间产生的液晶材料的电容成分,像素电极与像素晶体管51的漏电极连接。像素电极在彩色显示的情况下,相当于按每个子像素形成的反射电极,单色显示的情况下相当于按每个像素形成的反射电极。在液晶电容52的相对电极上,所有像素被共同附加直流电压的VCOM公共电位。保持电容53是一个电极与液晶电容52的像素电极连接,另一个电极与液晶电容52的相对电极连接。
如上述图像电路所示,多条信号线61(611、612、613、……)是按每个像素列向像素50传输驱动像素50的信号、即从信号输出电路70输出的视频信号的配线。另外,多条扫描线62(621、622、623、……)是按每个像素行传输以行单位选择像素50的信号、即从扫描电路80输出的扫描信号的配线。
[1-3.像素和子像素]
半透射型显示装置在支持彩色显示的情况下,如图2B所示,作为形成彩色图像的单位的一个像素即单位像素5例如包括多个子像素(Sub-pixel)50。在本例中单位像素5包括显示红色的子像素50R、显示蓝色的子像素50B和显示绿色的子像素50G。单位像素5具有的子像素50R、50B和50G向着X方向即向着半透射型显示装置1的行方向排列。如上所述,单位像素5还可以具有一种颜色或多种颜色的子像素。半透射型显示装置1在只支持单色显示的情况下,如图2C所示,作为形成单色图像的单位的一个像素即单位像素5M形成像素50(相当于彩色图像中的子像素50)。单位像素5是用于显示彩色图像的基本单位,单位像素5M是用于显示单色图像的基本单位。
[1-4.就像素部的电极构造的研究]
在说明透射显示区域之前就像素50的电极构造进行研究。
图3A、3B是用于说明现有的像素部的电极结构的图。图3A是表示反射(全反射)型液晶显示装置的像素部的俯视图,图3B是表示现有的 半透射型显示装置的像素部的俯视图。在图3A、图3B中,用阴影表示反射电极63。
如图3A、图3B所示,液晶显示装置的像素部一般形成这样的结构,像素50被配置成矩阵状,相对该矩阵状的配置,信号线61配置在沿着列方向延伸的像素50之间的空间位置,扫描线62配置在沿着行方向延伸的像素50之间的空间位置。如上所述,信号线61和扫描线62彼此交叉地配置在图1所示的第一面板部10的第一基板14上。
在这样结构的像素部(画素阵列部),图3A所示的反射型显示装置是以与像素50的尺寸几乎相同的大小形成由铝等金属形成的反射电极63,将该反射电极63的区域作为反射显示区域。即,反射型显示装置通过确保与像素50的尺寸几乎相同大小的反射显示区域,可以得到所需要的反射显示性能。
而图3B所示的现有的半透射型显示装置在一个像素50内形成反射电极63和开口部64,将该开口部64作为透射显示区域。这样,如果为了确保透射显示区域而在像素50内形成开口部64,就必须使反射电极63即反射显示区域缩小相当于该开口部64的面积。因此,现有的半透射型显示装置的反射显示性能低于反射型显示装置的反射显示性能。即,确保透射显示区域和保持反射显示性能是折中选择的关系。
〈2.实施方式的说明〉
本发明的实施方式的半透射型显示装置1为了在保持与反射型显示装置相同的反射显示性能的同时进行透射显示,利用相邻的像素50的反射电极64之间的空间进行透射显示。具体是,如图4所示,在像素50被配置成矩阵状的像素部,通过避免阻塞相邻的像素50的反射电极63之间的空间地形成信号线61和扫描线62等,可以将该空间作为透射显示区域使用进行透射显示。
在图4中,用阴影表示反射电极63。另外,相邻的像素50的反射电极63之间的空间存在沿着像素列的像素排列方向即列方向(图4所示的Y方向)延伸的空间65和沿着像素行的像素排列方向即行方向(图4所 示的X方向)延伸的空间65B。另外,在本例中,作为形成在像素部的配线示出了信号线61和扫描线62,但形成在像素部的配线不局限于这些。即,在驱动(控制)像素50时所需要的所有驱动线(控制线)都属于形成在像素部的配线。
“不阻塞空间”并不排除配线与相邻的像素50的反射电极63之间的空间65A、65B重叠的区域的存在。具体是,“不阻塞空间”的概念包括在列方向配线的信号线61与在行方向延伸的空间65B重叠的状态以及在行方向配线的扫描线62与在列方向延伸的空间65A重叠的状态。
并且,“不阻塞空间”的概念也包括信号线61与在列方向延伸的空间65A部分重叠的状态以及扫描线62与在行方向延伸的空间65B部分重叠的状态。无论哪种情况下,都将空间65A、65B的与信号线61和扫描线62不重叠的区域作为透射显示区域使用。
另外,在不阻塞相邻的像素50的反射电极63之间的空间65A、65B地进行配线时,优选避开相邻的像素50的反射电极63之间的空间65A、65B地进行该配线。“避开空间”是指在相邻的像素50的反射电极63之间的空间65A或65B中不存在配线(即在空间65A中不存在配线重叠的区域,在空间65B中也不存在配线重叠的区域)的状态。
具体是,如图4所示,信号线61优选避开沿着列方向延伸的空间65A,即,与空间65A之间不存在重叠区域(部分)地配线。另外,扫描线62优选避开沿着行方向延伸的空间65B,即,与空间65B之间不存在重叠区域(部分)地配线。通过避开相邻的像素50的反射电极63之间的空间65A、65B形成信号线61和扫描线62,从而可以将该空间65A、65B的几乎全部区域作为透射显示区域使用,因此半透射型显示装置1可以得到更高的透射性能。
如上所述,半透射型显示装置1利用相邻的像素50的反射电极63之间的空间进行透射显示,即,通过将该空间的区域作为透射显示区域,无需在像素50内另外确保透射显示区域。通过这样,通过图3A与图3B的对比可以看出,半透射型显示装置1在像素50尺寸相同的情况下,可 以使反射电极63的尺寸与反射型显示装置的尺寸相同。结果是,半透射型显示装置1可以在保持与反射型显示装置相同的反射显示性能的同时进行透射显示。
[2-1.液晶显示面板的驱动方式]
在液晶显示面板(液晶显示装置)上,为了防止由于不断地向液晶附加同极性的直流电压,液晶的比电阻(物质原有的电阻值)等的劣化,采用以VCOM公共电位为标准、以规定的周期使视频信号的极性反转的驱动方式。
作为这样的液晶显示面板的驱动方式,已知有线反转驱动方式、点反转驱动方式和帧反转驱动方式等驱动方式。线反转驱动方式是在相当于一条线(1个像素行)的1H(H是水平期间)的时间周期使视频信号的极性反转的驱动方式。点反转驱动方式是按每个彼此相邻的上下左右的像素、使视频信号的极性交错地反转的驱动方式。帧反转驱动方式是按相当于一个画面的每一帧将写入全部像素的视频信号用相同的极性同时反转的驱动方式。
在本实施方式中,半透射型显示装置1可以采用上述各驱动方式的任意一种。但根据以下说明的理由,与线反转驱动方式和点反转驱动方式相比,优选采用帧反转驱动方式。
利用图5A至图5C的模拟结果说明优选采用帧反转驱动方式的理由。图5A是表示不向像素50附加电压时的模拟结果,图5B是表示采用线反转驱动方式或点反转驱动方式、向像素50附加电压时的模拟结果,图5C是表示采用帧反转驱动方式、向像素50附加电压时的模拟结果。另外,在图5B、图5C中用单点划线表示等势线。
线反转驱动方式或点反转驱动方式的情况下,透明电极(相对电极)21与反射电极(像素电极)63之间的电位的极性在相邻的两个像素间不同,从而像素间的一个像素附近与另一个像素附近的液晶分子的表现有所不同。因此,像素间的液晶取向不稳定。通过图5B中的单点划线所示的等势线的分布可以明确这点。
这样,如果是在相邻的两个像素间电位的极性不同的线反转驱动方式或点反转驱动方式,不能稳定地控制像素间的液晶取向。如果将液晶取向不稳定的像素间的空间作为透射显示区域使用进行透射显示,就有出现残影等问题。
而帧反转驱动方式的情况下,透明电极21与反射电极63之间的电位的极性在相邻的两个像素间相同,从而在像素间的一个像素附近与另一个像素附近,液晶分子进行相同的表现。因此,使用帧反转驱动方式的情况下,像素间的液晶取向与线反转驱动方式或点反转驱动方式相比更稳定。通过图5C中的单点划线所示的等势线的分布可以明确这点。
这样,在相邻的两个像素间电位的极性相同的帧反转驱动方式的情况下,可以比较稳定地控制像素间的液晶取向,因此将该像素间的空间作为透射显示区域使用进行透射显示,也可以有效地抑制残影。基于上述理由,在利用相邻的像素50的反射电极63之间的空间进行透射显示时,与使用线反转驱动方式或点反转驱动方式相比,优选使用帧反转驱动方式。但如上所述,并不是要排除使用线反转驱动方式或点反转驱动方式。
[2-2.MIP方式]
如果使用帧反转驱动方式,在整个一帧周期,将相同极性的信号电压写入信号线,因此有可能产生阴影(シェーディング)的可能。因此,在半透射型显示装置1上,在使用帧反转驱动方式时,作为像素50采用具有存储器功能的像素,例如使用了按每个像素具有可存储数据的存储器的所谓的MIP(Memory In Pixel)方式的像素。采用了MIP方式的情况下,由于像素50被持续附加规定的电压,因此可以减少阴影。
另外,MIP方式通过在像素内具有存储数据的存储器,从而可以进行模拟显示模式的显示和存储显示模式的显示。模拟显示模式是模拟地显示像素灰度的显示模式。存储显示模式是基于存储于像素内的存储器的二进制信息(逻辑“1”/逻辑“0”),数字地显示像素灰度的显示模式。
存储显示模式的情况下,由于使用保持在存储器中的信息,因此无需在帧周期执行反映了灰度的信号电位的写入动作。因此,存储显示模式的 情况下,与必须在帧周期执行反映了灰度的信号电位的写入动作的模拟显示模式相比耗电量更少。换句话说,可以减少半透射型显示装置1的耗电量。
图6是表示采用了MIP方式的像素的电路结构的一个例子的框图,在图中,与图2A相同的部位标注相同的符号显示。另外,图7表示用于说明采用了MIP方式的像素的动作的时序图。
如图6所示,像素50除了液晶电容(液晶单元)52以外,还具备具有三个开关元件54、55、56和锁存部57的驱动电路部58。驱动电路部58具有SRAM(静态随机存取存储器)功能。具有驱动电路部58的像素50形成带SRAM功能的像素结构。液晶电容(液晶单元)52表示在像素电极(例如图4的反射电极63)和与其相对配置的相对电极之间产生的液晶电容。
开关元件54的一端与信号线61(相当于图2A的信号线611~613)连接。开关元件54通过从图2A的扫描电路80提供扫描信号φV而形成接通(闭合)状态,导入从图2A的信号输出电路70通过信号线61提供的数据SIG。锁存部57具有彼此逆向并联的逆变器571、572,保持(锁存)与开关元件54导入的数据SIG相应的电位。
开关元件55、56的各一方的端子被提供与公共电位VCOM相位相反的控制脉冲XFRP和相同的控制脉冲FRP。开关元件55、56的各另一方的端子被共同连接,其共同连接点成为驱动电路部58的输出点Nout。开关元件55、56根据锁存部57的保持电位的极性,其中任意一方形成接通状态。这样,相对于公共电位VCOM被附加在相对电极(图1的透明电极21)上的液晶电容52,控制脉冲FRP或控制脉冲XFRP被附加在像素电极(例如图4的反射电极63)上。
从图7可以明确,本例的情况下,当锁存部57的保持电位是负侧极性时,液晶电容52的像素电位就与公共电位VCOM形成相同相位,因此形成黑显示,当锁存部57的保持电位是正侧极性时,液晶电容52的像素电位就与公共电位VCOM形成相反相位,因此形成白显示。
通过上述可以明确,MIP的像素50根据锁存部57的保持电位的极性,开关元件55、56的任意一方形成接通状态,从而液晶电容52的像素电极(例如图4的反射电极63)被附加控制脉冲FRP或控制脉冲XFRP。结果是像素50被连续地附加一定的电压,从而抑制产生阴影。
另外,在本例中,作为像素50内置的存储器以使用SRAM为例进行了说明,但SRAM仅仅是一个例子,也可以采用使用其它存储器例如DRAM(动态随机存取存储器)的结构。
在本实施方式中,在采用MIP方式时,可以使用面积灰度法、时间分割灰度法等。如果使用时间分割灰度法,即使是静止图像显示期间,时间不同像素电位就不同,像素内和像素间的液晶分子将移动。因此,与使用时间分割灰度法相比,优选使用面积灰度法。另外,使用面积灰度法还有这样的优点,即由于分割像素电极即反射电极63,因此电极间的间隙增加,从而与不分割时相比,脉冲的透射率提高。
另外,在上述的例子中,作为具有存储器功能的像素使用了具有可按每个像素存储数据的存储器的MIP的像素,但这仅仅是一个例子。作为具有存储器功能的像素,除了MIP像素以外,例如也可以示出众所周知的使用存储性液晶的像素。
[2-3.显示模式]
液晶的显示模式具有不施加电场(电压)时是白显示、施加电场时是黑显示的常白模式和不施加电场时是黑显示、施加电场时是白显示的常黑模式。这两个模式的液晶元件的结构相同,图1的偏光板11、26的配置不同。
如果利用相邻的像素50的反射电极63之间的空间进行透射显示,不一定所有的像素间的液晶分子都改变,也存在液晶分子不移动的区域。常白显示模式的情况下,由于存在液晶分子不移动的区域,因此不能收紧黑色(黒を締める),从而有可能对比度降低。
图8是表示利用相邻的像素50的反射电极63之间的空间进行透射显示时的像素间的液晶分子的移动。在图8中,在反射电极63的中间部的 位置A液晶分子完全移动。而在像素间的反射电极63附近的位置B液晶分子在一定程度上移动,在像素间的中间部的位置C液晶分子完全不移动。
通过这样,在液晶分子完全不移动的像素间的中间部的区域,透射率与反射电极63的区域相比极高,从而发生漏光。因此由于不能收紧黑色,所以对比度降低。
图9是表示常白显示模式时的像素间的透射率的模拟结果。在图9中,位置A、B、C分别对应图8的位置A、B、C。通过图9的模拟结果可以看出在图8中的像素间的中间部的位置C,液晶分子完全不移动,因此透射率高(例如0.35左右)。
出于这样的理由,本实施方式的半透射型显示装置的显示模式优选采用常黑模式。如果采用常黑模式,在液晶不被附加电压的情况下,即液晶取向一样的状态下形成黑显示,可以收紧黑色,因此可以提高对比度。但并不是排除采用常白显示。
作为光学特性测量结果的一个例子,常白显示模式的情况下,由于白透射率(%)是0.93左右,黑透射率(%)是0.29左右,因此对比度是3左右。常黑显示模式的情况下,由于白透射率(%)是0.71左右,黑透射率(%)是0.06左右,因此对比度是12左右。即,与常白显示模式相比,采用常黑模式可以使对比度提高4倍左右。
[2-4.黑色矩阵和滤光片的重叠]
如图10A所示,如果对子像素50R、50G、50B(子像素50)之间进行遮光,则具有将黑色矩阵BM作为遮光带使用,对子像素50R、50G、50B之间进行遮光且区划子像素50R、50G、50B的结构。另外,如图10B所示,也有这样的结构,使滤光片22R、22G之间的一部分和滤光片22G、22B之间的一部分重叠,在各重叠部OL对子像素50R、50G、50B之间进行遮光且区划子像素50R、50G、50B的结构。黑色矩阵BM的光透射率为0。重叠部OL的光透射率高于黑色矩阵BM,但低于不重叠滤光片22R、22G、22B时的光透射率。因此,在使用图1所示的半透射型显示 装置1进行透射显示的情况下,不是使用黑色矩阵BM或重叠部OL,而是使用存在于向着Y方向相邻的分割子像素501之间且向着X方向延伸的空间65B。因此,使用半透射型显示装置1进行透射显示的情况下,为了提高图像质量,优选提高空间65B中的光的利用效率。
[2-5.液晶分子的取向]
为了提高图10A、图10B所示子像素50之间或分割子像素501之间的空间65B的透射率,优选使图1所示的半透射型显示装置1a具有的液晶分子31的取向为扭转向列型(TN:Twisted Nematic)取向。扭转向列型取向是如图11所示,被夹在作为TFT基板的第一基板14与作为CF基板的第二基板23之间的液晶层30的液晶分子31的长轴AX1方向与第一基板14侧的取向膜30F和第二基板23侧的取向膜20F的表面30FP、20FP平行且在第一基板14与第二基板23之间扭转的取向状态。另外,图11所示的半透射型显示装置1a是在图1所示的半透射型显示装置1上增加了散射层27。这样,在本实施方式中,可以如半透射型显示装置1a那样具有散射层27,也可以如半透射型显示装置1那样不具有散射层27。关于散射层27将在后面描述。
在本实施方式中,如图12所示,摩擦的方向(以下也称为摩擦方向)用以XY平面上的X方向即被配置成矩阵状的多个像素(子像素)50的行方向为标准的角度表示。Y方向是被配置成矩阵状的多个像素(子像素)50的列方向。图12的直线Ltft表示第一基板14侧的摩擦方向,直线Lcf表示第二基板23侧的摩擦方向。以下也将直线Ltft、Lcf称为摩擦轴。与设置在第一基板14或第二基板23、更具体是与设置在第一基板14或第二基板23表面的取向膜接触的液晶分子31被排列成本身的长轴AX1方向与所对应的取向膜的摩擦轴Ltft、Lcf平行。
将摩擦轴与X方向形成的角度称为摩擦角。在本实施方式中,用θ表示第一基板14侧的摩擦角。另外,将第一基板14侧上的摩擦轴Ltft与第二基板23侧上的摩擦轴Lcf形成的角度φ称为扭角。在本实施方式中,摩擦角θ和扭角φ将以Z轴为中心从X轴向着第一象限的旋转(逆时针 旋转)作为+方向,将从X轴向着第四象限的旋转(顺时针旋转)作为-方向。
如果扭角φ是0度或±180度,液晶分子31的取向就成为均匀取向。在图13中,单点划线a表示在Y方向相邻的分割子像素501之间,向X方向延伸的空间65B的位置。点划线a所示位置的透射率在均匀取向时为0.4左右,而如果扭角φ超过0度或180度就急剧上升,大约在±10度(或±170度)增加到1.1左右。之后,随着扭角φ增大,透射率逐渐降低,扭角φ到±90度时是均匀取向的两倍左右。而在图13中,点划线b表示在X方向相邻的分割子像素501之间,向Y方向延伸的空间65的位置。点划线b所示位置的透射率在均匀取向时为0.2左右,而如果扭角φ超过0度或180度就急剧上升,大约在±40度(或±140度)增加到0.8左右。之后,随着扭角φ增大,透射率逐渐降低,扭角φ到±90度时是均匀取向的两倍左右的值。
这样,扭角φ除了是0度或±180度的值外,即液晶分子31的取向如果不是均匀取向的状态,液晶分子31就在第一基板14与第二基板23之间形成扭转的状态。因此,分割子像素501之间的空间65A、65B的透射率与均匀取向相比大幅度增加。结果是在保持与反射型显示装置相同的反射显示性能的基础上,可以进行透射显示。以下就第一基板14侧的摩擦角θ进行说明。
通过图11所示的附加在反射电极63与透明电极21之间的电压,形成在XY平面内的电场的强度是第一基板14侧高于第二基板23侧。这是因为第二基板23侧的透明电极21在XY平面内连续,所以在XY平面内不存在电位差,但第一基板14侧的反射电极63在相邻的反射电极63之间存在电位差,所以在XY平面内存在电位差。因此,在半透射型显示装置1、1a进行的透射显示中,第一基板14侧的液晶分子31的取向方向更重要。决定第一基板14侧的液晶分子31的取向方向是第一基板14侧的摩擦方向。
另外,存在于反射电极63的表面侧的液晶分子31通过在Z轴方向进行开关(switching)动作,从而半透射型显示装置1、1a进行反射显示。半透射型显示装置1、1a的透射显示通过存在于分割子像素501之间或子像素50之间等的液晶分子31在XY平面内的开关动作来进行。因此,在透射显示时,优选考虑存在于分割子像素501之间或子像素50之间等的液晶分子31的开关动作。
图14是表示设扭角φ为70度,使摩擦角θ进行变化时模拟透射率的结果。图4的实线La表示图13的单点划线La所示的位置上的透射率与摩擦角θ的关系。从图14的结果可以明确,限制第一基板14侧的摩擦方向的摩擦角θ优选在大于等于-45度小于0度、大于等于0度小于等于45度、大于等于-180度小于等于-135度或者大于等于135度小于180度的范围。如果是该范围,就可以提高形成于在Y方向相邻的分割子像素501之间的空间65B的光的透射率。结果是可以有效地提高空间65B的光的利用效率,可以提高在使用半透射型显示装置1、1a进行透射显示时的图像质量。
摩擦角θ比较小的情况下,如图15、图17所示,在附加电压之前和之后,XY平面内的液晶分子31的旋转增大,导致透射率增大。而摩擦角θ比较大的情况下,如图16、图17所示,在附加电压之前和之后,XY平面内的液晶分子31的旋转缩小,导致透射率降低。通过使第一基板14侧的摩擦角θ在上述的范围内,可以增大XY平面内的液晶分子31的旋转,提高透射率。
如上所述,在X方向相邻的分割子像素501之间的空间65A存在黑色矩阵BM或重叠部OL。因此为了提高半透射型显示装置1、1a整体的透射率,与提高空间65A的透射率相比,优选提高在形成于Y方向相邻的分割子像素501之间的空间65B的透射率。因此,在本实施方式中,使摩擦角θ在上述范围,提高空间65B的透射率。通过这样,可以有效地提高半透射型显示装置1、1a整体的透射率。结果是在保持与反射型显示装置相同的反射显示性能的基础上可以进行透射显示。
[2-6.散射层]
图11所示的半透射型显示装置1a在液晶层30的利用反射电极63反射的光的行进方向侧具有使光散射的散射层27。更具体是,半透射型显示装置1a在第二基板23与1/4波长板24之间具有散射层27。散射层27是使反射电极63反射的光散射,或使通过了像素之间的空间65A的背光散射的各向异性或各向同性的层。散射层27例如可以使用LCF(光控薄膜)。
散射层27是正向散射多、后向散射少的正向散射层。散射层27是使从特定方向入射的光散射的各向异性散射层。散射层27根据与第二基板23的关系在光从偏光板26侧的特定方向入射来的情况下,使该入射光几乎不散射地透过,而使被反射电极63反射后返回的光较大地散射。
散射层27例如图18所示,根据与第二基板23的关系在外部光L1从规定的方向入射时,使该外部光透过,然后使在该透过的外部光中被反射电极63反射的光L2以散射中心轴AX1为中心在规定的范围散射。外部光L1是向第二基板23的偏光板26入射的平行光。外部光L1可以是非偏振光,也可以是偏振光。如图18所示,散射层27包括折射率彼此不同的两种区域(第一区域27B和第二区域27S)。散射层27可以如图19所示地形成多个板状的第二区域27S以规定的间隔排列在第一区域27B中的格栅(louver)结构,也可以如图20所示地形成柱形的第二区域27Sa被排列在第一区域27B中的柱状结构。
散射层27例如是第一区域27B和第二区域27S向着厚度方向延伸且向规定的方向倾斜。散射层27例如是从倾斜方向向折射率彼此不同的两种以上的光聚合性的单体或低聚物的混合物即树脂薄片上照射紫外线而形成。另外,散射层27也可以形成与上述不同的结构,也可以用与上述不同的方法制造散射层27。散射层27可以是一层,也可以是多层。如果散射层27是多层,可以是彼此相同的结构,也可以是彼此不同的结构。
散射层27的散射中心轴AX1例如优选向着主视角方向。另外,散射中心轴AX1也可以向着与主视角方向不同的方向。无论哪个方向,只要 散射中心轴AX1被设定为在使用散射层27时,利用散射层27的效果使主视角方向的亮度为最亮即反射率为最高即可。主视角是在半透射型显示装置1a的使用者在使用半透射型显示装置1a时,与看视频显示面的方位对应,在视频显示面成为方形状的情况下,在视频显示面的一条边中与离使用者最近的一条边正交的方向对应。
使背光等透过像素间的空间65A的情况下,由于反射电极63的图案精度或与第二基板23的重叠移位等,背光等的透射差异有可能增大。尤其是使用湿法工艺将银作为反射电极63使用的情况下,上述的差异可能非常大。由于通过散射层27透射光被散射,因此具有上述差异被均衡化的优点。
[2-7.具体实施例]
以下就本实施方式的半透射型显示装置的具体实施例进行说明。以下以显示模式采用常黑模式,操作模式采用ECB(Electrically Controlled Birefringence:电控双折射)模式为例进行说明。但操作模式不限于ECB模式,也可以采用VA(垂直取向)模式或FFS(边缘场开关)模式等。
首先,利用图11所示的表示在与本实施方式的一个实施例相关的半透射型显示装置1a的行方向(X方向)相邻的两个像素的截面结构的截面说明实施例。在图11中,与图1的相同部标注相同的符号。如图11所示,第一面板部10形成这样的结构,即从液晶层30的相反侧起依次设置偏光板11、1/2波长板12、1/4波长板13、TFT基板即第一基板14和平坦化膜15,在平坦化膜15上反射电极63被按每个电极形成。
在该第一面板部10上,以与像素的大小大致相同的大小形成反射电极63。并且,反射电极63的区域成为反射显示区域(反射显示部)。另外,在行方向(X方向)相邻的两个像素的反射电极63之间沿着列方向(Y方向)形成空间65。另外,虽然在本截面上未显现,但如图4所示,在列方向相邻的两个像素的反射电极63之间沿着行方向形成空间65B
在第一极板14上配置按每个像素列向各像素输送视频信号的信号线61。该信号线61为了避免阻塞沿着列方向延伸的空间65A、最好避免与该 空间65A重叠地形成在反射显示区域内。虽然在本截面上未显现,但按每个像素行对各像素传输扫描信号的扫描线62(参考图4)为了避免阻塞沿着行方向延伸的空间65B,最好避免与该空间65B重叠地形成在反射显示区域内。
并且,信号线61和扫描线62不重叠的相邻的像素50的反射电极63之间的空间65A、65B被作为透射显示区域使用。这里,本实施例的像素结构形成单间隙结构,即在反射显示区域和透射显示区域,液晶层30的厚度即单元间隙都相同。
与第一面板部10隔着液晶层30相对的第二面板部20形成从液晶层30侧起依次设置透明电极21、滤光片22、第二极板23、1/4波长板24、1/2波长板25以及偏光板26的结构。这里示出了在行方向相邻的两个像素例如表示红色的R的子像素和表示绿色的G的子像素的像素结构。
图21A、图21B表示上述单间隙结构的情况下的常黑的ECB模式的光学设计的一个例子。图21A、图21B表示第一面板部10的构成部件、液晶单元(液晶层30)(200nm)以及第二面板部20的结构部件的各轴的方向。具体是,如图21B所示,就第一面板部10侧,分别示出了偏光板11的吸收轴方向、1/2波长板12(260nm)的延伸轴方向以及1/4波长板13(140nm)的延伸轴方向。另外,如图21A所示,就第二面板部20侧,分别示出了液晶单元的TFT基板侧和CF基板侧的摩擦方向、LCF(散射层27)的散射中心轴方向、1/4波长板24(110nm)的延伸轴方向、1/2波长板25(260nm)的延伸轴方向以及偏光板26的吸收轴方向。
在图21A、图21B中,各数值表示轴方向的角度或相位差(迟延)。相位差是换算到向第一、第二面板部10、20的各构成部件入射波长550(nm)的光时的波长的数值。这里作为具体的实施例,以单间隙结构为例进行了说明,也可以是在反射显示区域和透射显示区域单元间隙不同的、图22所示的多间隙结构。
但如图22所示,半透射型显示装置1b如果是多间隙结构,为了在反射显示区域和透射显示区域形成层差,必须在相邻的像素50的反射电极 63之间的空间65A(65B)形成槽,为此,与单间隙结构相比工序数增加。因此,从工序的角度出发,优选比多间隙结构的工序少的单间隙结构。
图23和图24表示利用图21A和图21B所示的光学设计(单间隙机构)对相对电极(透明电极21)和像素电极(反射电极63)的上下电极接通电压、断开电压时、反射显示区域与透射显示区域的光谱的计算结果。这里的“接通电压”是指向上下电极间附加电压,“断开电压”是指不向上下电极间附加电压的状态。
图23是表示反射显示区域上的反射率的光谱计算结果,图24是表示透射显示区域上的反射率的光谱计算结果。该显光谱计算结果并不是再现像素间的电场分布,而是上下电极的电场对液晶分子完全进行作用的状态。由于是单间隙结构,与一般的多间隙结构的半透射型不同,透射显示区域的相位差少,因此透射率低。
〈3.变形例〉
在上述的实施方式中,将信号线61和扫描线62形成直线状条状配线,信号线61形成在像素的中间位置横穿向行方向延伸的空间65B的配线结构,扫描线62形成在像素的中间位置横穿向列方向延伸的空间65A的配线结构(参考图4)。但是,该信号线61和扫描线62的配线结构是一个例子,不受该例子的限制。
例如图25所示,也可以考虑将信号线61和扫描线62形成弯曲的蛇行配线,形成如下所述地配线的配线结构。即,将信号线61这样配线,在行方向相邻的像素间,穿过沿着列方向形成的空间65A与沿着行方向形成的空间65B的交叉部65C,具体是使其弯曲部61A位于交叉部65C。并且将扫描线62这样配线,在列方向相邻的像素间,穿过沿着行方向形成的空间65B与沿着列方向形成的空间65A的交叉部65C,具体是使其弯曲部62A位于交叉部65C
如利用图13和图14所述,由于在像素间的中间部的部位C液晶分子完全不移动,因此,沿着列方向形成的空间65A与沿着行方向形成的空间65B的交叉部65C的中心可能对透射显示产生最不利的影响。因此,使 信号线61和扫描线62不穿过空间65A、65B的像素的中间位置,而是如上述的配线结构地穿过交叉部65C,可以实现更好的透射显示。
〈4.电子设备〉
以上说明的本发明的半透射型显示装置可以作为将被输入电子设备的视频信号或在电子设备内生成的视频信号作为图像或视频进行显示的各个领域的电子设备的显示部(显示装置)使用。
本发明的半透射型显示装置在各个领域的电子设备中优选作为在户外使用频率高的移动电子设备的显示部(显示装置)使用。可以示出的移动电子设备例如有数码相机、摄像机、PDA(个人数字助理)、游戏机、笔记本型个人电脑、电子书籍等移动信息设备或移动电话等的移动通讯设备等。
从上述的实施方式的说明中可以看出,本发明的半透射型显示装置在保持与反射型显示装置相同的反射显示性能的基础上可以进行透射显示,因此可以完美地发挥反射型显示装置的特征即省电、在明亮的环境下也容易看见画面的特征。因此,在各个领域的电子设备中,移动电子设备使用本发明的半透射型显示装置作为其显示部,从而可以非常有助于移动电子设备的低耗电。
以下就将本发明的半透射型显示装置1、1a作为显示部使用的电子设备即本发明的电子设备的具体例子进行说明。
图26A表示应用本发明的数码相机的外观,是从正面侧看的立体图,图26B是从背面侧看的立体图。本应用例的数码相机包括闪光用的发光部111、显示部112、菜单开关113、快门按钮114等,通过使用本发明的半透射型显示装置1、1a作为该显示部112来制造。
图27是表示应用本发明的摄像机的外观的立体图。本应用例的摄像机包括本体部131、面向前面的一侧面上用于拍摄对象物的透镜132、拍摄时的开始/停止开关133、显示部134等,通过使用本发明的半透射型显示装置1、1a作为该显示部134来制造。
图28是表示应用本发明的笔记本型个人电脑的外观的立体图。本应用例的笔记本型个人电脑在本体121包括输入文字等时操作的键盘22和显示图像的显示部123等,通过使用本发明的半透射型显示装置1、1a作为该显示部123而制造。
图29A到图29G是表示应用本发明的移动通讯设备例如移动电话的外观图。图29A是打开状态下的正视图、图29B是其侧视图,图29C是关闭状态下的正视图,图29D是左视图,图29G是右视图,图29F是俯视图,图29G是仰视图。
本应用例的移动电话包括上侧机壳151、下侧机壳142、连接部(这里是铰链部)143、显示屏144、子显示屏145、闪光灯146、照相机147等。显示屏144和子显示屏145使用本发明的半透射型显示装置1、1a,从而制造与本应用例相关的移动电话。
〈5.本发明的方式〉
本发明包括以下的方式
(1)一种半透射型显示装置,具备:第一基板,所述第一基板设置有第一取向膜和按每个像素形成的反射电极;第二基板,所述第二基板设置有第二取向膜和与上述反射电极相对的透明电极;液晶层,所述液晶层含有设置于上述第一基板与上述第二基板之间的液晶分子,该液晶分子的长轴方向与上述第一取向膜和上述第二取向膜的表面平行且在上述第一基板与上述第二基板之间扭转,上述反射电极进行反射显示,相邻的上述像素的上述反射电极之间的空间进行透射显示。
(2)根据(1)所述的半透射型显示装置,其中,上述第一取向膜的摩擦方向相对于配置成矩阵状的上述多个像素的行方向具有大于等于-45度小于0度、大于等于0度小于等于45度、大于等于-180度小于等于-135度或者大于等于135度小于180度的范围的角度。
(3)根据(1)所述的半透射型显示装置,其中,上述液晶层通过驱动上述像素的信号按每一帧对上述像素的全部以相同的极性反转的帧反转驱动方式驱动。
(4)根据(3)所述的半透射型显示装置,其中,上述液晶层具有常黑模式的显示模式。
(5)根据(1)所述的半透射型显示装置,其中,还具有以避免阻塞相邻的上述像素的上述反射电极之间的空间的方式形成的配线。
(6)根据(5)所述的半透射型显示装置,其中,上述配线以避开相邻的上述像素的上述反射电极之间的空间的方式形成。
(7)根据(6)所述的半透射型显示装置,其中,上述配线是相对上述像素的矩阵状的配置按每个像素列地形成、传输驱动上述像素的信号的信号线,上述信号线以避开沿着像素列的像素的排列方向形成在像素间的上述空间的方式配线。
(8)根据(7)所述的半透射型显示装置,其中,上述信号线在像素行的像素的排列方向相邻的像素间,以通过沿着像素列的像素排列方向形成的上述空间与沿着像素行的像素的排列方向形成的上述空间的交叉部的方式配线。
(9)根据(6)所述的半透射型显示装置,其中,上述配线是相对上述像素的矩阵状的配置按每个像素行形成、传输选择上述像素的信号的扫描线,上述扫描线以避开沿着像素行的排列方向形成在像素间的上述空间的方式配线。
(10)根据(9)所述的半透射型显示装置,其中,上述扫描线在像素列的像素的排列方向相邻的像素间,以通过沿着像素行的像素的排列方向形成的上述空间与沿着像素列的像素的排列方向形成的上述空间的交叉部的方式配线。
(11)根据(1)所述的半透射型显示装置,其中,上述像素具有存储器功能。
(12)根据(11)所述的半透射型显示装置,其中,上述像素具有存放数据的存储器部。
(13)根据(11)所述的半透射型显示装置,其中,上述像素使用存储性液晶。
(14)一种电子设备,具备半透射型显示装置,所述半透射型显示装置具备:第一基板,所述第一基板设置有第一取向膜和按每个像素形成的反射电极;第二基板,所述第二基板设置有第二取向膜和与上述反射电极相对的透明电极;液晶层,所述液晶层含有设置于上述第一基板与上述第二基板之间的液晶分子,该液晶分子的长轴方向与上述第一取向膜和上述第二取向膜的表面平行且在上述第一基板与上述第二基板之间扭转,上述反射电极进行反射显示,相邻的上述像素的上述反射电极之间的空间进行透射显示。
(15)一种半透射型显示装置的驱动方法,所述半透射型显示装置具备:第一基板,所述第一基板设置有第一取向膜和按每个像素形成的反射电极;第二基板,所述第二基板设置有第二取向膜和与上述反射电极相对的透明电极;液晶分子,所述液晶分子设置于上述第一基板与上述第二基板之间,所述驱动方法包括利用上述反射电极进行反射显示的步骤以及利用相邻的上述像素的上述反射电极之间的空间进行透射显示的步骤,上述液晶分子的长轴方向与上述第一和第二基板的取向膜的表面平行且在上述第一基板与上述第二基板之间扭转。
在上述结构的半透射型显示装置、具有该半透射型显示装置的电子设备以及半透射型显示装置的驱动方法中,利用相邻的像素的反射电极之间的空间进行透射显示是指将该像素间的空间的区域作为透射显示区域使用。这样,无需在一个像素内确保用于进行透射显示的专用区域。这表示可以确保作为存在于一个像素内的反射电极的大小(面积)与反射型显示装置的反射电极的大小相同。因此,在保持与反射型显示装置相同的反射显示性能的同时,可以通过相邻的像素的反射电极之间的空间进行透射显示。
另外,液晶层是设置于第一基板与第二基板之间的液晶分子的长轴方向与第一基板和第二基板的表面平行且在第一基板与第二基板之间扭转。因此,可以提高像素间的空间的透射率。结果是在保持与反射型显示装置相同的反射显示性能的同时,可以通过相邻的像素的反射电极之间的空间进行透射显示。
以上就本发明进行了说明,但本发明并不受上述内容的限制。并且,上述的本发明的构成元件包括本技术领域的技术人员容易设想的构成元件、实质上相同的构成元件、所谓的同等范围的构成元件。而且,可以适当地组合上述构成元件。另外,在不脱离本发明的宗旨的范围内,上述构成元件可以进行各种省略、替换和更改。
符号说明
1、1a、1b、半透射型显示装置 5、5M、单位像素
5a、5b、彩色像素 21、透明电极
22、22R、22G、22B、滤光片 27、散射层
27B、第一区域 27S、27Sa、第二区域
30、液晶层 31、液晶分子
50、50R、50G、50B、子像素(像素)
51、像素晶体管 54、55、56、开关元件
57、锁存部 58、驱动电路部
63、反射电极 65A、65B、空间
70、信号输出电路 80、扫描电路
501、分割子像素 571、572、逆变器
BM、黑色矩阵 OL、重叠部

Claims (15)

1.一种半透射型显示装置,具备:
第一基板,所述第一基板设置有第一取向膜和按每个像素形成的反射电极;
第二基板,所述第二基板设置有第二取向膜和与所述反射电极相对的透明电极;以及
液晶层,所述液晶层含有设置于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶分子,该液晶分子的长轴方向与所述第一取向膜和所述第二取向膜的表面平行且在所述第一基板与所述第二基板之间扭转,
当以所述第一基板的法线方向为Z方向,以与Z方向正交的两个方向为X方向和Y方向时,
多个所述像素的每个具有相互隔开间隔沿X方向排列的多个子像素,
多个所述子像素分别配置有彼此不同颜色的滤光片,
多个所述子像素的每个具有彼此隔开间隔排列的多个分割子像素,
多个所述分割子像素的每个中形成有所述反射电极,
在所述第一基板上,在彼此相邻的所述反射电极之间的空间不形成用于驱动所述液晶层的电极,
在从Z方向看时,于沿X方向相邻的像素间的空间和在同一像素内彼此沿X方向相邻的子像素间的空间配置遮光部件,至少于在同一子像素内彼此相邻的分割子像素间的空间不配置遮光部件,
所述遮光部件是使沿X方向相邻的两个滤光片的端部重叠而形成的重叠部,
通过所述分割子像素的反射电极进行反射显示,
通过在同一子像素内彼此相邻的分割子像素间的空间进行透射显示。
2.根据权利要求1所述的半透射型显示装置,其中,所述第一取向膜的摩擦方向相对于配置成矩阵状的所述多个像素的行方向具有大于等于-45度小于0度、大于等于0度小于等于45度、大于等于-180度小于等于-135度或者大于等于135度小于180度的范围的角度。
3.根据权利要求1所述的半透射型显示装置,其中,所述液晶层通过驱动所述像素的信号按每一帧对所述像素的全部以相同的极性反转的帧反转驱动方式驱动。
4.根据权利要求3所述的半透射型显示装置,其中,所述液晶层具有常黑模式的显示模式。
5.根据权利要求1所述的半透射型显示装置,其中,还具有以不阻塞相邻的所述像素的所述反射电极之间的空间的方式形成的配线。
6.根据权利要求5所述的半透射型显示装置,其中,所述配线避开相邻的所述像素的所述反射电极之间的空间而形成。
7.根据权利要求6所述的半透射型显示装置,其中,
所述配线是相对所述像素的矩阵状的配置按每个像素列形成、并传输驱动所述像素的信号的信号线,
所述信号线以避开沿着像素列的像素的排列方向形成在像素间的所述空间的方式配线。
8.根据权利要求7所述的半透射型显示装置,其中,所述信号线于在像素行的像素的排列方向上相邻的像素间,以通过沿着像素列的像素的排列方向形成的所述空间与沿着像素行的像素的排列方向形成的所述空间的交叉部的方式配线。
9.根据权利要求6所述的半透射型显示装置,其中,所述配线是相对所述像素的矩阵状的配置按每个像素行形成、并传输选择所述像素的信号的扫描线,
所述扫描线以避开沿着像素行的像素的排列方向形成在像素间的所述空间的方式配线。
10.根据权利要求9所述的半透射型显示装置,其中,所述扫描线于在像素列的像素的排列方向上相邻的像素间,以通过沿着像素行的像素的排列方向形成的所述空间与沿着像素列的像素的排列方向形成的所述空间的交叉部的方式配线。
11.根据权利要求1所述的半透射型显示装置,其中,所述像素具有存储器功能。
12.根据权利要求11所述的半透射型显示装置,其中,所述像素具备存储数据的存储器部。
13.根据权利要求11所述的半透射型显示装置,其中,所述像素使用存储性液晶。
14.一种电子设备,具有半透射型显示装置,其中,所述半透射型显示装置具备:
第一基板,所述第一基板设置有第一取向膜和按每个像素形成的反射电极;
第二基板,所述第二基板设置有第二取向膜和与所述反射电极相对的透明电极;以及
液晶层,所述液晶层含有设置于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶分子,该液晶分子的长轴方向与所述第一取向膜和所述第二取向膜的表面平行且在所述第一基板与所述第二基板之间扭转,
当以所述第一基板的法线方向为Z方向,以与Z方向正交的两个方向为X方向和Y方向时,
多个所述像素的每个具有相互隔开间隔沿X方向排列的多个子像素,
多个所述子像素分别配置有彼此不同颜色的滤光片,
多个所述子像素的每个具有彼此隔开间隔排列的多个分割子像素,
多个所述分割子像素的每个中形成有所述反射电极,
在所述第一基板上,在彼此相邻的所述反射电极之间的空间不形成用于驱动所述液晶层的电极,
在从Z方向看时,于沿X方向相邻的像素间的空间和在同一像素内彼此沿X方向相邻的子像素间的空间配置遮光部件,至少于在同一子像素内彼此相邻的分割子像素间的空间不配置遮光部件,
所述遮光部件是使沿X方向相邻的两个滤光片的端部重叠而形成的重叠部,
通过所述分割子像素的反射电极进行反射显示,
通过在同一子像素内彼此相邻的分割子像素间的空间进行透射显示。
15.一种半透射型显示装置的驱动方法,其中,所述半透射型显示装置包括:第一基板,所述第一基板设置有第一取向膜和按每个像素形成的反射电极;第二基板,所述第二基板设置有第二取向膜和与所述反射电极相对的透明电极;以及包括液晶分子的液晶层,所述液晶层设置于所述第一基板与所述第二基板之间,
当以所述第一基板的法线方向为Z方向,以与Z方向正交的两个方向为X方向和Y方向时,
多个所述像素的每个具有相互隔开间隔沿X方向排列的多个子像素,
多个所述子像素分别配置有彼此不同颜色的滤光片,
多个所述子像素的每个具有彼此隔开间隔排列的多个分割子像素,
多个所述分割子像素的每个中形成有所述反射电极,
在所述第一基板上,在彼此相邻的所述反射电极之间的空间不形成用于驱动所述液晶层的电极,
在从Z方向看时,于沿X方向相邻的像素间的空间和在同一像素内彼此沿X方向相邻的子像素间的空间配置遮光部件,至少于在同一子像素内彼此相邻的分割子像素间的空间不配置遮光部件,
所述遮光部件是使沿X方向相邻的两个滤光片的端部重叠而形成的重叠部,所述半透射型显示装置的驱动方法包括:
利用所述分割子像素的反射电极进行反射显示的步骤;以及
利用在同一子像素内彼此相邻的分割子像素间的空间进行透射显示的步骤,
所述液晶分子的长轴方向与所述第一和第二基板的取向膜的表面平行且在所述第一基板与所述第二基板之间扭转。
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