CN112987382B - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

在各像素包含以反射模式进行显示的反射区域的液晶显示装置中,与以往相比反射率提高,实现比以往更明亮的显示。液晶显示装置(100)具备第一基板(10)、第二基板(20)和液晶层(30),具有多个像素(P)。各像素包含以反射模式进行显示的反射区域(Rf)。第一基板具有:像素电极(11),其设置于各像素;以及反射层(12),其相对于像素电极位于与液晶层相反的一侧。反射层包括位于各像素内的第一区域(12a)和位于彼此相邻的任意两个像素间的第二区域(12b)。对沿着行方向彼此相邻的任意两个像素、沿着列方向彼此相邻的任意两个像素或者全部像素的液晶层施加同极性的电压。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置,特别涉及一种各像素包括反射区域的液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置一般大致分为透射型液晶显示装置和反射型液晶显示装置。透射型液晶显示装置进行透射模式的显示,该透射模式使用从背光源出射的光。反射型液晶显示装置进行使用周围光的反射模式的显示。此外,提出了各像素包括以反射模式进行显示的反射区域和以透射模式进行显示的透射区域的液晶显示装置。这样的液晶显示装置被称为半透射型(Transflective)或透射反射两用型液晶显示装置。
反射型及半透射型液晶显示装置优选用作例如在室外利用的便携用途的中小型的显示装置。反射型液晶显示装置例如公开于专利文献1中。半透射型液晶显示装置例如公开于专利文献2。
在专利文献1所公开的反射型液晶显示装置中,设置于TFT基板的反射电极具有凹凸形状。此外,在专利文献2公开的半透射型液晶显示装置中,设置于反射区域的反射电极具有凹凸形状。通过反射电极具有凹凸形状,能够实现将周围光扩散反射并接近纸白色(Papierweiss)的显示。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2000-122094号公报
专利文献2:特开2003-131268号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
在反射型及半透射型液晶显示装置、即各像素包括以反射模式进行显示的区域(反射区域)的液晶显示装置中,期望进一步提高反射模式的显示中的光的利用效率(反射率)(即,能够以反射模式进行更明亮的显示)。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于,在包括各像素以反射模式进行显示的反射区域的液晶显示装置中,使反射率比以往提高,实现比以往更明亮的显示。
用于解决技术问题的技术方案
根据本发明的实施方式,提供一种以下项目所述的液晶显示装置。
[项目1]
一种液晶显示装置,其包括:第一基板;第二基板,其与所述第一基板相对;以及液晶层,其设置于所述第一基板与所述第二基板之间,所述液晶显示装置具有排列为包括多行和多列的矩阵状的多个像素,所述多个像素各自包括以反射模式进行显示的反射区域,所述第一基板具有:像素电极,其设置于所述多个像素的每一个像素;以及反射层,其相对于所述像素电极位于与所述液晶层相反的一侧,所述反射层包括:第一区域,其位于所述多个像素的每一个像素内;以及第二区域,其位于所述多个像素中彼此相邻的任意两个像素间,对所述多个像素中的沿着行方向彼此相邻的任意两个像素、所述多个像素中的沿着列方向彼此相邻的任意两个像素或所述多个像素中的全部像素的所述液晶层施加相同极性的电压。
[项目2]
根据项目1所述的液晶显示装置,所述第二基板在所述多个像素中的彼此相邻的任意两个像素间不具有黑矩阵。
[项目3]
根据项目1或2所述的液晶显示装置,所述第一基板还具有以覆盖所述反射层的方式设置的透明绝缘层,所述像素电极由透明导电材料形成,并配置在所述透明绝缘层上。
[项目4]
根据项目3所述的液晶显示装置,所述多个像素各自还包括以透射模式进行显示的透射区域,所述像素电极的一部分位于所述透射区域内。
[项目5]
根据项目4所述的液晶显示装置,所述透射区域中的所述液晶层的厚度大于所述反射区域中的所述液晶层的厚度。
[项目6]
根据项目4或5所述的液晶显示装置,所述第一基板具有:底板电路,其与所述像素电极电连接;以及另一个透明绝缘层,其以覆盖所述底板电路的方式设置,所述反射层配置在所述另一个透明绝缘层上,所述另一个透明绝缘层具有形成于所述透射区域内的第一接触孔,所述透明绝缘层具有形成于所述透射区域内的第二接触孔,所述第一基板还具有接触部,其在所述第一接触孔及所述第二接触孔将所述像素电极与所述底板电路电连接,所述接触部由透明导电材料形成。
[项目7]
根据项目4~6中任一项所述的液晶显示装置,所述第一基板具有以与所述液晶层接触的方式设置的第一取向膜,所述第二基板具有以与所述液晶层接触的方式设置的第二取向膜,所述第一取向膜和所述第二取向膜的至少一方在所述透射区域和所述反射区域规定不同的预倾方位。
[项目8]
根据项目7所述的液晶显示装置,对所述第一取向膜以及所述第二取向膜的所述至少一方实施光取向处理。
[项目9]
根据项目3~8中任一项所述的液晶显示装置,所述第二基板具有以与所述像素电极相对的方式设置的相对电极,所述相对电极由透明导电材料形成。
[项目10]
根据项目1~9中的任一项所述的液晶显示装置,所述液晶显示装置还具备存储电路,其与所述多个像素分别连接。
[项目11]
根据项目1~10中的任一项所述的液晶显示装置,对所述多个像素的所有像素的所述液晶层施加极性相同的电压。
[项目12]
根据项目1~11中任一项所述的液晶显示装置,所述第二基板具有彩色滤光片层,所述彩色滤光片层包括透射第一颜色的光的第一彩色滤光片、透射第二颜色的光的第二彩色滤光片及透射第三颜色的光的第三彩色滤光片,所述第二基板包括无色区域,其未设置所述第一彩色滤光片、所述第二彩色滤光片以及所述第三彩色滤光片中的任一个,从显示面法线方向观察时,所述无色区域与所述反射层的所述第二区域的至少一部分重叠。
[项目13]
根据项目12所述的液晶显示装置,从显示面法线方向观察时,所述无色区域与所述像素电极不重叠。
[项目14]
根据项目1~13中任一项所述的液晶显示装置,所述反射层的所述第一区域以及所述第二区域分别具有凹凸表面结构。
[项目15]
根据项目1~13中的任一项所述的液晶显示装置,所述液晶显示装置还具备光散射层,所述光散射层配置于比所述液晶层更靠观察者侧。
[项目16]
根据项目1~15中任一项所述的液晶显示装置,所述液晶层包含液晶分子和二色性色素。
有益效果
根据本发明的实施方式,在各像素包括以反射模式进行显示的反射区域的液晶显示装置中,与现有技术相比,能够提高反射率,实现比以往更明亮的显示。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的实施方式的液晶显示装置100的俯视图,表示与液晶显示装置100的三个像素P对应的区域。
图2A是示意性地表示液晶显示装置100的截面图,表示沿着图1中的2A-2A’线的截面结构。
图2B是示意性地表示液晶显示装置100的截面图,表示沿着图1中的2B-2B’线的截面结构。
图3是表示液晶显示装置100的各像素P被分割为多个子像素Sp的构成的例子的俯视图。
图4是表示使用了图3所示的构成的灰度显示的例子的图。
图5是表示比较例的液晶显示装置900的俯视图,表示与液晶显示装置900的三个像素P对应的区域。
图6A是表示液晶显示装置900的截面图,表示沿着图5中的6A-6A’线的截面结构。
图6B是表示液晶显示装置900的截面图,表示沿着图5中的6B-6B’线的截面结构。
图7是示意性地表示本发明的实施方式的其它液晶显示装置200的俯视图,表示与液晶显示装置200的三个像素P对应的区域。
图8A是示意性地表示液晶显示装置200的截面图,表示沿着图7中的8A-8A’线的截面结构。
图8B是示意性表示液晶显示装置200的截面图,表示沿着图7中的8B-8B’线的截面结构。
图9是示意性地表示本发明的实施方式的另一个液晶显示装置300的俯视图,表示与液晶显示装置300的三个像素P对应的区域。
图10A是示意性表示液晶显示装置300的截面图,表示沿着图9中的10A-10A′线的截面结构。
图10B是示意性表示液晶显示装置300的截面图,表示沿着图9中的10B-10B’线的截面结构。
图11是示意性地表示本发明的实施方式的另一个液晶显示装置400的俯视图,表示与液晶显示装置400的三个像素P对应的区域。
图12A是示意性表示液晶显示装置400的截面图,表示沿着图11中的12A-12A’线的截面结构。
图12B是示意性表示液晶显示装置400的截面图,表示沿着图11中的12B-12B’线的截面结构。
图13是示意性表示本发明的实施方式的另一个液晶显示装置500的俯视图,表示与液晶显示装置500的三个像素P对应的区域。
图14A是示意性表示液晶显示装置500的截面图,表示沿着图13中的14A-14A’线的截面结构。
图14B是示意性表示液晶显示装置500的截面图,表示沿着图13中的14B-14B’线的截面结构。
图15是示意性地表示本发明的实施方式的另一个液晶显示装置600的俯视图,表示与液晶显示装置600的三个像素P对应的区域。
图16A是示意性地表示液晶显示装置600的截面图,表示沿着图15中的16A-16A’线的截面结构。
图16B是示意性表示液晶显示装置600的截面图,表示沿着图15中的16B-16B’线的截面结构。
图17是表示实施例7的液晶显示装置700的截面图。
图18是示意性表示本发明的实施方式的另一个液晶显示装置800的俯视图,表示与液晶显示装置800的三个像素P对应的区域。
图19A是示意性表示液晶显示装置800的截面图,表示沿着图18中19A-19A’线的截面结构。
图19B是示意性表示液晶显示装置800的截面图,表示沿着图18中19B-19B’线的截面结构。
图20是示意性表示本发明的实施方式的另一个液晶显示装置1000的俯视图,表示与液晶显示装置1000的三个像素P对应的区域。
图21A是示意性表示液晶显示装置1000的截面图,表示沿着图20中的21A-21A’线的截面结构。
图21B是示意性表示液晶显示装置1000的截面图,表示沿着图20中的21B-21B’线的截面结构。
图22A是表示光散射层41的配置的其它例子的图。
图22B是表示光散射层41的配置的另一个例子的图。
图22C是表示光散射层41的配置的另一个例子的图。
图23是示意性地表示本发明的实施方式的另一个液晶显示装置1100的俯视图,表示与液晶显示装置1100的三个像素P对应的区域。
图24A是示意性表示液晶显示装置1100的截面图,表示沿着图23中24A-24A’线的截面结构。
图24B是示意性表示液晶显示装置1100的截面图,表示沿着图23中24B-24B’线的截面结构。
图25是示意性表示本发明的实施方式的另一个液晶显示装置1200的俯视图,表示与液晶显示装置1200的三个像素P对应的区域。
图26A是示意性表示液晶显示装置1200的截面图,表示沿着图25中的26A-26A’线的截面结构。
图26B是示意性表示液晶显示装置1200的截面图,表示沿着图25中的26B-26B’线的截面结构。
图27是示意性地表示本发明的实施方式的另一个液晶显示装置1300的俯视图,表示与液晶显示装置1300的三个像素P对应的区域。
图28A是示意性表示液晶显示装置1300的截面图,表示沿着图27中的28A-28A’线的截面结构。
图28B是示意性表示液晶显示装置1300的截面图,表示沿着图27中的28B-28B’线的截面结构。
图29是示意性表示本发明的实施方式的另一个液晶显示装置1400的俯视图,表示与液晶显示装置1400的三个像素P对应的区域。
图30A是示意性表示液晶显示装置1400的截面图,表示沿着图29中的30A-30A’线的截面结构。
图30B是示意性表示液晶显示装置1400的截面图,表示沿着图29中的30B-30B’线的截面结构。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。另外,本发明并不限定于以下的实施方式。
(第一实施方式)
参照图1、图2A及图2B,对本实施方式中的液晶显示装置100进行说明。本实施方式的液晶显示装置100是反射型的液晶显示装置。图1是示意性地表示液晶显示装置100的俯视图,表示与液晶显示装置100的三个像素P对应的区域。图2A以及图2B是示意性地表示液晶显示装置100的截面图,分别表示沿着图1中的2A-2A’线和2B-2B’线的截面结构。
如图1所示,液晶显示装置100具有多个像素P。多个像素P呈包含多个行和多个列的矩阵状排列。多个像素P典型地包括显示红色的红色像素PR、显示绿色的绿色像素PG和显示蓝色的蓝色像素PB
此外,如图2所示,液晶显示装置100具备TFT基板(第一基板)10、与TFT基板10相对的相对基板(第二基板)20以及设置在TFT基板10和相对基板20之间的液晶层30。各像素P包含以反射模式进行显示的反射区域Rf,不包含以透射模式进行显示的区域(即透射区域)。
TFT基板10具有分别设置于多个像素P的像素电极11、和相对于像素电极11位于与液晶层30相反的一侧(即,比像素电极11更靠背面侧)的反射层12。TFT基板10还具有第一层间绝缘层13、第二层间绝缘层14、接触部CP以及第一取向膜15。
TFT基板10的构成要素(上述像素电极11等)被基板10a支承。基板10a例如是玻璃基板或塑料基板。
在基板10a上形成有用于驱动像素P的电路(底板电路)(未图示)。此处,底板电路包括与每个像素P连接的存储电路(例如,SRAM)。针对每个像素P设置有存储电路的液晶显示装置有时也被称为“存储器液晶”。存储器液晶的具体构成例如公开于特许第5036864号公报(与美国专利第8692758号说明书对应)。为了参考特许第5036864号公报和美国专利第8692758号说明书的全部公开内容而援引于本说明书中。
第一层间绝缘层13以覆盖底板电路的方式设置。第一层间绝缘层13的表面具有凹凸形状。也就是说,第一层间绝缘层13具有凹凸表面结构。具有凹凸表面结构的第一层间绝缘层13例如能够如特许第3394926号公报所记载的那样使用感光性树脂来形成。
反射层12设置于第一层间绝缘层13上。反射层12由反射率高的金属材料形成。在此,作为用于形成反射层12的金属材料,使用银合金,但不限定于此,例如也可以使用铝或铝合金。反射层12的表面具有反映第一层间绝缘层13的凹凸表面结构的凹凸形状。即,反射层12也具有凹凸表面结构。反射层12的凹凸表面结构是为了对周围光进行散射反射而实现接近纸白色的显示而设置的。凹凸表面结构例如可以由以相邻的凸部p的中心间隔为5μm以上且50μm以下,优选为10μm以上且20μm以下的方式随机配置的多个凸部p构成。从基板10a的法线方向观察时,凸部p的形状为大致圆形或大致多边形。凸部p在像素P中所占的面积例如为约20%至40%。凸部p的高度例如为1μm以上且5μm以下。
第二层间绝缘层14是以覆盖反射层12的方式设置的透明绝缘层。
像素电极11配置在第二层间绝缘层14上。即,像素电极11隔着透明绝缘层14设置于反射层12上。像素电极11由透明导电材料形成。作为透明导电材料,例如能够使用铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO(注册商标))、或者它们的混合物。像素电极11与包含存储电路的底板电路电连接。
在形成于第一层间绝缘层13的第一接触孔CH1和形成于第二层间绝缘层14的第二接触孔CH2中,接触部CP将像素电极11和底板电路电连接。在图示的例子中,接触部CP由第一接触电极16、第二接触电极17以及第三接触电极18构成。
第一接触电极16是在第一接触孔CH1内露出的电极(或者布线的一部分)。第二接触电极17形成于第一层间绝缘层13上以及第一接触孔CH1内,在第一接触孔CH1内与第一接触电极16连接。此外,第二接触电极17的一部分露出于第二接触孔CH2内。在第二接触孔CH2内,第三接触电极18与第二接触电极17和像素电极11连接。换而言之,第三接触电极18介于第二接触电极17与像素电极11之间。另外,在图示的例子中,由与第二接触电极17相同的导电膜(即,与第二接触电极17同层)形成的导电层19介于反射层12与第一层间绝缘层13之间。此外,第三接触电极18由与反射层12相同的金属膜(即,与反射层12相同层)形成。也可以省略导电层19以及第三接触电极18。
相对基板20具有相对电极21以及第二取向膜25。此外,相对基板20还具有彩色滤光片层及多个柱状间隔物(均未图示)。相对基板20的构成要素(上述的相对电极21等)由基板20a支承。基板20a例如是玻璃基板或塑料基板。另外,相对基板20在彼此相邻的任意两个像素P间不具有黑矩阵(遮光层)。
相对电极21以与像素电极11相对的方式设置。相对电极21由透明导电材料形成。作为用于形成相对电极21的透明导电材料,可以使用与像素电极11同样的材料。在此,与赋予到相对电极21的电位(公共电位)相同的电位被赋予到反射层12,由像素电极11、反射层12和位于它们之间的第二层间绝缘层14形成辅助电容。
彩色滤光片层典型地包括:设置于与红色像素PR对应的区域的红色彩色滤光片、设置于与绿色像素PG对应的区域的绿色彩色滤光片、以及设置于与蓝色像素PB对应的区域的蓝色彩色滤光片。彩色滤光片层的与不同颜色的像素P间对应的区域例如由不同颜色的彩色滤光片大致等分。
柱状间隔物规定液晶层30的厚度(单元间隙)。柱状间隔物能够由感光性树脂形成。
在此,液晶层30包含介电各向异性为负的(即负型的)向列型液晶材料和手性剂。液晶层30例如能够通过滴下式注入法形成。
第一取向膜15以及第二取向膜25分别以与液晶层30接触的方式设置。在此,第一取向膜15及第二取向膜25分别是垂直取向膜。第一取向膜15及第二取向膜25的至少一方被实施了取向处理,并规定预倾方位。液晶层30的液晶分子在未对液晶层30施加电压的状态下垂直取向,在对液晶层30施加了规定的电压的状态下扭转取向。
此外,在此虽未图示,但液晶显示装置100还具备配置于液晶层30的观察者侧的偏光板。此外,也可以在偏光板与液晶层30之间设置相位差板。偏光板(以及相位差板)例如以在常黑模式下进行显示的方式配置。
反射层12包括位于多个像素P各自内的第一区域12a和位于彼此相邻的任意两个像素P间的第二区域12b。反射层12的凹凸表面结构分别形成于第一区域12a以及第二区域12b。即,不仅第一区域12a,第二区域12b也具有凹凸表面结构。
在液晶显示装置100中,使用以下的驱动方式中的任一种。
方式(A):对多个像素P中的沿着行方向彼此相邻的任意两个像素P的液晶层30施加同极性的电压。它是被称为行线反转驱动(H线反转驱动)的驱动方法,也包括针对多行中的每一行极性反转的方式(2H线反转驱动等)。
方式(B):对多个像素P中的沿着列方向彼此相邻的任意两个像素P的液晶层30施加同极性的电压。它是被称为列线反转驱动(V线反转驱动)的驱动方式,也包含针对多列的每一列极性反转的方式(2V线反转驱动等)。
方式(C):对多个像素P的所有像素P的液晶层30施加同极性的电压。它是被称为场反转驱动(帧反转驱动)的驱动方式。
如上所述,在本实施方式的液晶显示装置100中,反射层12不仅包括位于像素P内的第一区域12a,还包括位于相邻的两个像素P间的第二区域12b。因此,像素P间的区域也能够有助于反射显示,因此反射开口率(在显示区域内有助于反射模式的显示的区域所占的比例)提高,能够实现进一步提高反射率。因此,能够以反射模式进行更明亮的显示。
此外,在本实施方式的液晶显示装置100中,以上述方式(A)、(B)、(C)中的任一个方式进行驱动。由此,提高反射率(使显示变亮)的效果变高。以下,说明其理由。
作为液晶显示装置的驱动方式,已知有被称为点反转驱动的方式,被广泛使用。在点反转驱动中,对多个像素中的彼此相邻的任意两个像素的液晶层施加不同极性的电压。即,沿着行方向针对每个像素反转施加电压的极性,并且沿着列方向针对每个像素反转施加电压的极性。如点反转驱动那样,在施加到液晶层的电压的极性在相邻像素之间相反的情况下,由于在像素间产生的倾斜电场的影响,位于像素间的液晶分子有可能不会以有助于明亮度的方式取向。
对此,在本实施方式中,沿着行方向和列方向的至少一方,在相邻的像素P彼此之间施加电压的极性相同(不反转),因此能够使位于被施加相同极性的电压的像素P彼此之间的液晶分子以有助于明亮度的方式取向。因此,提高反射率的效果变高。另外,从实现反射率的进一步提高的观点出发,与方式(A)和(B)相比,优选方式(C)。即,优选对多个像素P的全部像素P的液晶层30施加同极性的电压的场反转驱动。
另外,在本实施方式的液晶显示装置100中,由于使像素P间的区域有助于反射模式的显示,因此优选相对基板20在多个像素P中的彼此相邻的任意两个像素P间不具有黑矩阵。
此外,在本实施方式中,以覆盖反射层12的方式设置有透明绝缘层14,由透明导电材料形成的像素电极11配置于透明绝缘层14上。因此,由透明导电材料形成的像素电极11和由透明导电材料形成的相对电极21隔着液晶层30相对。与此相对,在一般的反射型液晶显示装置中,由于像素电极是兼用作反射层的反射电极,因此,由金属材料形成的像素电极(反射电极)与由透明导电材料形成的相对电极隔着液晶层相对。因此,有时会产生起因于金属材料与透明导电材料的功函数的差的闪烁。在本实施方式中,通过像素电极11和相对电极21由同种电极材料(均为透明导电材料)形成来抑制这样的闪烁的发生。
另外,如上所述,在现有的一般的反射型液晶显示装置中,由于像素电极兼用作反射层,因此,无法将反射层配置于像素间。
[灰度显示的例子]
说明用于在存储器液晶的情况下进行灰度显示的构成的例子。
如图3所示,各像素P可以被分割为多个子像素Sp。图3表示一个像素P被分割成三个子像素Sp的例子。在该例子中,像素电极11被分割成三个子像素电极11a。三个子像素电极11a中的配置在图中的上侧以及下侧的两个子像素电极11a与共用的一个存储电路电连接,配置在图中的中央的一个子像素电极11a与另一个存储电路电连接。即,针对各像素P设置两个存储电路。
如图3所示,通过像素P被分割,如图4所示,能够通过面积灰度法进行4灰度显示。具体而言,如图4的最左侧所示,通过将三个子像素Sp全部设为黑显示状态,从而能够作为一个像素P整体进行黑显示,从如图4的左侧起第二个所示,通过将两个子像素Sp设为黑显示状态,将一个子像素Sp设为白显示状态,从而能够作为一个像素P整体进行暗的中间灰度显示。此外,如从图4的左侧起第三个所示,通过将两个子像素Sp设为白显示状态,将一个子像素Sp设为黑显示状态,从而能够作为一个像素P整体进行明亮的中间灰度显示,如图4的最右侧所示,通过将三个子像素Sp全部设为白显示状态,从而能够作为一个像素P整体进行白显示。
另外,三个子像素电极11a可以分别与不同的存储电路电连接(即,也可以针对各像素P设置三个存储电路)。
[反射开口率以及反射率的改善效果的验证结果]
制作本实施方式的液晶显示装置100(实施例1),对验证了反射开口率以及反射率的改善效果的结果进行说明。制作的液晶显示装置100的画面尺寸为1.2型,一个像素P的尺寸为纵126μm×横42μm。仅对TFT基板10的第一取向膜15和相对基板20的第二取向膜25中的第二取向膜25进行摩擦处理。因此,仅第一取向膜15及第二取向膜25中的第二取向膜25规定预倾方位。液晶层30的厚度(单元间隙)为3μm,在液晶层30的液晶材料中,以在施加白电压时(即液晶分子为水平取向的状态)扭转角为70°的方式添加手性剂。驱动方式为场反转驱动(方式(C))。
在实施例1的基础上,还制作比较例1和比较例2的液晶显示装置,进行与实施例1的比较。在图5、图6A以及图6B中表示比较例1的液晶显示装置900。图5是表示液晶显示装置900的俯视图,表示与液晶显示装置900的三个像素P对应的区域。图6A以及图6B是表示液晶显示装置900的截面图,分别表示沿着图5中的6A-6A’线以及6B-6B’线的截面结构。
如图5、图6A以及图6B所示,比较例1的液晶显示装置900与本实施方式的液晶显示装置100的不同之处在于,兼用作像素电极的反射层(反射电极)912设置于第二层间绝缘层14上。反射电极912包括位于各像素P内的区域912a,但不包括位于相邻的像素P间的区域。在此,将液晶显示装置900用作反射型的液晶显示装置。此外,液晶显示装置900的驱动方式为场反转驱动。
比较例2的液晶显示装置具有与实施例1的液晶显示装置100同样的像素结构(电极结构),但在进行点反转驱动这点上与实施例1不同。
表1中,表示比较例1、比较例2和实施例1得到的反射开口率和反射率。
[表1]
比较例1 比较例2 实施例1
反射开口率 0.62 0.85 0.85
反射率 1.00 1.04 1.29
由表1可知,在实施例1中,与比较例1相比,反射开口率以及反射率提高,从而改善了反射开口率以及反射率这两者。此外,在比较例2中,虽然与比较例1相比反射开口率提高,但反射率的提高很小。由此,确认在对相邻的两个像素P施加不同极性的电压的情况下,即使反射层12位于像素P间,像素P间的液晶分子也不太有助于明亮度的提高。
[其它方式]
在此,例示了针对每个像素P具有存储电路的底板电路,但底板电路不限定于该例子。如一般的有源矩阵基板那样,底板电路也可以包括与像素电极11连接的TFT和与TFT连接的栅极总线、源极总线等。TFT例如是具有非晶硅层、多晶硅层或包含In-Ga-Zn-O系半导体的氧化物半导体层作为活性层的TFT(参照特开2014-007399号公报)。在本说明书中引用特开2014-007399号公报用于参考。
另外,作为实施例1,例示了仅一方的垂直取向膜规定预倾方位的VA-HAN模式,但也可以是双方的垂直取向膜限制预倾方位的VA-TN模式。此外,作为第一取向膜15以及第二取向膜25,也可以使用水平取向膜来代替垂直取向膜。此外,液晶层30也可以包含介电各向异性为正的(即正型的)向列型液晶材料来代替介电各向异性为负的向列型液晶材料,也可以不包含手性剂。
(第二实施方式)
参照图7、图8A以及图8B说明本实施方式中的液晶显示装置200。本实施方式的液晶显示装置200是半透射型的液晶显示装置。图7是示意性表示液晶显示装置200的俯视图,表示与液晶显示装置200的三个像素P对应的区域。图8A和图8B是示意性地表示液晶显示装置200的截面图,分别表示沿着图7中的8A-8A’线和8B-8B’线的截面结构。以下,以本实施方式的液晶显示装置200与第一实施方式的液晶显示装置100不同的点为中心进行说明。
本实施方式的液晶显示装置200与第一实施方式的液晶显示装置100不同之处在于,多个像素P各自在包括反射区域Rf的基础上,还包括以透射模式进行显示的透射区域Tr。像素电极11的一部分位于透射区域Tr内。在图示的例子中,透射区域Tr位于像素P的中央。在此,透射区域Tr的液晶层30的厚度dt与反射区域Rf的液晶层30的厚度dr相同(即dt=dr)。
透射区域Tr的面积在像素P内所占的比例可根据用途等适当设定,但例如为20%以上且90%以下。此外,像素P内的透射区域Tr的位置、形状也能够根据用途等适当设定。
在本实施方式的液晶显示装置200中,通过反射层12包括位于相邻的两个像素P间的第二区域12b,像素P间的区域也能够有助于反射显示。因此,能够提高反射开口率,进一步提高反射率。
此外,本实施方式的液晶显示装置200能够解决现有的半透射型液晶显示装置中的下述问题。
作为半透射型的液晶显示装置,已知有将相邻的像素间的区域用于透射模式的显示的构成。但是,由于在像素间不存在像素电极,因此存在无法使位于像素间的液晶分子向所期望的方向充分取向,且透射率低的问题。此外,像素间包含在像素电极的边缘附近生成的倾斜电场而引起的取向与因摩擦处理而引起的取向的匹配性不良的区域,液晶分子的取向不稳定。这样,由于将像素间的取向不稳定的区域用于透射模式的显示,因此在透射模式的显示中产生由取向不良引起的显示不良(残影等)。进一步地,由反射电极的凹凸表面结构引起的取向变化影响到像素间的区域(透射显示所使用的区域)也成为显示不良的一个原因。
相对于此,在本实施方式的液晶显示装置200中,由于透射区域Tr内存在像素电极11,因此,能够使透射区域Tr内的液晶分子向所期望的方向充分地取向。因此,透射率提高。
此外,如果将取向稳定的区域用于透射模式的显示,则像素电极11不需要具有凹凸表面结构(与像素电极11分离的反射层12具有凹凸表面结构即可),因此能够改善透射模式的显示中的由取向不良引起的显示不良。
在此,对验证了本实施方式的效果的结果进行说明。效果的验证通过制作本实施方式的液晶显示装置200(实施例2),并与比较例3比较来进行。比较例3是将图5等所示的液晶显示装置900用作半透射型的液晶显示装置的例子,将像素电极912间的间隙用于透射模式的显示。
表2中表示关于比较例3和实施例2验证了反射率和透射率以及残影的产生程度的结果。反射率以及透射率表示将比较例3的反射率以及透射率设为1.0的相对值。残影的产生程度的验证通过目视观察来进行,将残影的产生被充分抑制的情况设为“〇”,将未充分抑制的情况设为“×”。
[表2]
比较例3 实施例2
反射率 1.00 1.00
透射率 1.00 1.00
残影 ×
由表2可知,在实施例2中,能够将反射率以及透射率维持为与比较例3相同,同时充分抑制取向不良引起的残影的产生。因此,根据本实施方式,能够实现半透射型的液晶显示装置的显示品质的改善和成品率的改善。
(第三实施方式)
参照图9、图10A以及图10B,对本实施方式中的液晶显示装置300进行说明。本实施方式的液晶显示装置300是半透射型的液晶显示装置。图9是示意性表示液晶显示装置300的俯视图,表示与液晶显示装置300的三个像素P对应的区域。图10A以及图10B是示意性地表示液晶显示装置300的截面图,分别表示沿着图9中的10A-10A’线以及10B-10B’线的截面结构。以下,以本实施方式的液晶显示装置300与第二实施方式中的液晶显示装置200不同的点为中心进行说明。
如图9、图10A及图10B所示,本实施方式的液晶显示装置300与第二实施方式的液晶显示装置200的不同之处在于,透射区域Tr中的液晶层30的厚度dt比反射区域Rf中的液晶层30的厚度dr大(即dt>dr)。具体而言,通过将第二层间绝缘层14的第二接触孔CH2形成为比第二实施方式的液晶显示装置200中的第二接触孔CH2大,透射区域Tr的单元间隙dt比反射区域Rf的单元间隙dr大。
透射模式的显示中使用的光仅通过液晶层30一次,而反射模式的显示中使用的光通过液晶层30两次。因此,如本实施方式那样,如果透射区域Tr的单元间隙dt比反射区域Rf的单元间隙dr大,则能够使针对用于显示透射模式的光和用于显示反射模式的光的液晶层30的延迟接近,得到对于透射区域Tr和反射区域Rf两者而言优选(能够实现更明亮的显示)的电压-亮度特性。
从在透射区域Tr和反射区域Rf两者中进行更明亮的显示的观点出发,优选透射区域Tr的单元间隙dt和反射区域Rf的单元间隙dr实质上满足dt=2dr的关系。
另外,如第一实施方式所说明的那样,若以本实施方式进行仅对第一取向膜15以及第二取向膜25中的一方实施取向处理(例如摩擦处理)并在施加电压时液晶分子扭转取向那样的取向限制,则由于透射区域Tr与反射区域Rf之间的单元间隙的差异,有时无法同时实现最适合两个区域的(具体而言更明亮)取向状态。因此,在本实施方式中,也可以在液晶层30的液晶材料中不添加手性剂,并将电压施加时的扭转角设为0°。
或者,也可以使在透射区域Tr和反射区域Rf的电压施加时的扭转角不同。第一取向膜15及第二取向膜25的至少一方在透射区域Tr和反射区域Rf规定不同的预倾方位,由此,能够在透射区域Tr和反射区域Rf的电压施加时的扭转角不同。在该情况下,优选对取向膜(第一取向膜15及第二取向膜25的至少一方)的取向处理通过光取向处理来进行。
在此,对验证了本实施方式的效果的结果进行说明。效果的验证通过制作本实施方式的液晶显示装置300(实施例3),并与实施例2比较来进行。实施例3中,在液晶材料中不添加手性剂,将电压施加时的扭转角设为0°。将反射区域Rf的单元间隙dr设为2.0μm,将透射区域Tr的单元间隙dt设为4.0μm。
表3中,表示关于实施例2以及实施例3的反射率以及透射率。反射率以及透射率表示实施例2的反射率以及将透射率设为1.0的相对值。此外,表3中表示以实施例3的反射率与实施例2的反射率相同的方式制作实施例3的液晶显示装置300时的结果。
[表3]
实施例2 实施例3
反射率 1.00 1.00
透射率 1.00 2.00
由表3可知,在实施例3中,维持与实施例2相同的反射率,与实施例2相比透射率提高。这是由于透射区域Tr的单元间隙dt比反射区域Rf的单元间隙dr大所带来的效果。
表4表示以实施例3的透射率与实施例2的透射率相同的方式制作实施例3时的结果。
[表4]
实施例2 实施例3
反射率 1.00 1.15
透射率 1.00 1.00
由表4可知,在实施例3中,在维持与实施例2相同的透射率的状态下,与实施例2相比反射率提高。这是因为,实施例3中,即使透射区域Tr比实施例2窄,也能够得到与实施例2同等的透射率,因此,能够使反射区域Rf比实施例2宽。
(第四实施方式)
参照图11、图12A以及图12B,说明本实施方式中的液晶显示装置400。本实施方式的液晶显示装置400是半透射型的液晶显示装置。图11是示意性表示液晶显示装置400的俯视图,表示与液晶显示装置400的三个像素P对应的区域。图12A和图12B是示意性地表示液晶显示装置400的截面图,分别表示沿着图11中的12A-12A’线和12B-12B’线的截面结构。以下,以本实施方式的液晶显示装置400与第二实施方式中的液晶显示装置200不同的点为中心进行说明。
图11、图12A及图12B所示的本实施方式的液晶显示装置400与第二实施方式的液晶显示装置200的不同之处在于,接触部CP由透明导电材料形成(即透明的),该接触部CP在形成于透射区域Tr内的第一接触孔CH1及第二接触孔CH2中将像素电极11与底板电路电连接。
在本实施方式中,接触部CP由第一接触电极16以及第二接触电极17构成。也就是说,液晶显示装置400的接触部CP与第二实施方式的液晶显示装置200的接触部CP不同,不包含由与反射层12相同的金属膜形成的第三接触电极18。此外,液晶显示装置400的接触部CP所含有的第一接触电极16和第二接触电极17均由透明导电材料形成。因此,液晶显示装置400的接触部CP作为整体是透明的。另外,作为用于形成第一接触电极16及第二接触电极17的透明导电材料,可以使用与像素电极11等相同的材料。
这样,在本实施方式的液晶显示装置400中,由于接触部CP由透明导电材料形成,因此可以将设置有接触部CP的区域用于透射模式的显示(即,可以作为透射区域Tr适当地发挥功能)。因此,与第二实施方式的液晶显示装置200相比,能够进一步实现透射率的提高。
在此,对验证了本实施方式的效果的结果进行说明。效果的验证通过制作本实施方式的液晶显示装置400(实施例4),并与实施例2比较来进行。
表5中表示关于实施例2和实施例4的反射率和透射率。反射率以及透射率表示将实施例2的反射率以及透射率设为1.0的相对值。此外,表5中表示以使实施例4的反射率与实施例2的反射率相同的方式制作实施例4时的结果。
[表5]
实施例2 实施例4
反射率 1.00 1.00
透射率 1.00 1.62
从表5可知,在实施例4中,维持与实施例2相同的反射率的状态下,与实施例2相比透射率提高。这是由于设置有接触部CP的区域作为透射区域Tr发挥功能所带来的效果。
在表6中表示以实施例4的透射率与实施例2的透射率相同的方式制作实施例4时的结果。
[表6]
实施例2 实施例4
反射率 1.00 1.18
透射率 1.00 1.00
由表6可知,在实施例4中,在维持与实施例2相同的透射率的状态下,与实施例2相比反射率提高。这是因为,实施例4中,即使与实施例2相比透射区域Tr更窄,也能够得到与实施例2同等的透射率,因此,与实施例2相比能够使反射区域Rf更宽。
(第五实施方式)
参照图13、图14A以及图14B,说明本实施方式中的液晶显示装置500。本实施方式的液晶显示装置500为半透射型的液晶显示装置。图13是示意性表示液晶显示装置500的俯视图,表示与液晶显示装置500的三个像素P对应的区域。图14A以及图14B是示意性地表示液晶显示装置500的截面图,分别表示沿着图13中的14A-14A’线以及14B-14B’线的截面结构。以下,以本实施方式的液晶显示装置500与第二实施方式中的液晶显示装置200不同的点为中心进行说明。
图13、图14A及图14B所示的本实施方式的液晶显示装置500与第二实施方式的液晶显示装置200的不同之处在于,接触部CP由透明导电材料形成(即透明的)。
在本实施方式中,接触部CP不包含由与反射层12相同的金属膜形成的第三接触电极18。此外,接触部CP所含的第一接触电极16和第二接触电极17均由透明导电材料形成。因此,液晶显示装置500的接触部CP作为整体是透明的。
此外,本实施方式的液晶显示装置500与第二实施方式的液晶显示装置200的不同之处在于,透射区域Tr中的液晶层30的厚度dt比反射区域Rf中的液晶层30的厚度dr更大(即dt>dr)。具体而言,通过将第二层间绝缘层14的第二接触孔CH2形成为比第二实施方式的液晶显示装置200中的第二接触孔CH2大,透射区域Tr的单元间隙dt比反射区域Rf的单元间隙dr更大。
这样,在本实施方式的液晶显示装置500中,由于接触部CP由透明导电材料形成,因此可以将设置有接触部CP的区域用于透射模式的显示(即,可适当地发挥作为透射区域Tr功能)。因此,与第二实施方式的液晶显示装置200相比,能够进一步实现透射率的提高。
此外,在本实施方式中,由于透射区域Tr的单元间隙dt比反射区域Rf的单元间隙dr更大,因此能够使针对透射模式的显示所使用的光和反射模式的显示所使用的光的液晶层30的延迟接近,获得对于透射区域Tr和反射区域Rf两者而言优选(能够实现更明亮的显示)的电压-亮度特性。
在此,对验证了本实施方式的效果的结果进行说明。效果的验证通过制作本实施方式的液晶显示装置500(实施例5),并与实施例2比较来进行。
在表7中,表示关于实施例2以及实施例5的反射率以及透射率。反射率以及透射率表示将实施例2的反射率以及透射率设为1.0的相对值。此外,表7中表示以使实施例5的反射率与实施例2的反射率相同的方式制作实施例5时的结果。
[表7]
实施例2 实施例5
反射率 1.00 1.00
透射率 1.00 3.24
由表7可知,在实施例5中,在维持与实施例2相同的反射率的状态下,与实施例2相比,透射率大幅提高。这是因为设置有接触部CP的区域作为透射区域Tr发挥作用和透射区域Tr的单元间隙dt比反射区域Rf的单元间隙dr更大所带来的效果。
表8表示以实施例5的透射区域Tr的面积设为最小(与接触部CP的面积大致一致),且反射率成为最大的方式制作实施例5时的结果。
[表8]
实施例2 实施例5
反射率 1.00 1.29
透射率 1.00 1.24
由表8可知,在实施例5中,即使透射区域Tr的面积最小,与实施例2相比,也可以使透射率更高。此外,在此基础上,由于能够增大反射区域Rf的面积,因此反射率提高。
(第六实施方式)
参照图15、图16A以及图16B说明本实施方式中的液晶显示装置600。本实施方式的液晶显示装置600是反射型的液晶显示装置。图15是示意性表示液晶显示装置600的俯视图,表示与液晶显示装置600的三个像素P对应的区域。图16A和图16B是示意性地表示液晶显示装置600的截面图,分别表示沿着图15中的16A-16A’线和16B-16B’线的截面结构。此外,在图16A及图16B中,省略了基板20a的图示。以下,以本实施方式的液晶显示装置600与第一实施方式中的液晶显示装置100不同的点为中心进行说明。
液晶显示装置600的相对基板20具有:透射第一颜色的光(在此为红色的光)的红色彩色滤光片(第一彩色滤光片)22R、透射第二颜色的光(在此为绿色的光)的绿色彩色滤光片(第二彩色滤光片)22G以及透射第三颜色的光(在此为蓝色的光)的蓝色彩色滤光片(第三彩色滤光片)22B。在本实施方式中,如图16A所示,相对基板20包括未设置红色彩色滤光片22R、绿色彩色滤光片22G以及蓝色彩色滤光片22B中任一个的无色区域C1r。从显示面法线方向观察时,无色区域C1r与反射层12的第二区域12b的至少一部分重叠。在图示的例子中,红色彩色滤光片22R、绿色彩色滤光片22G以及蓝色彩色滤光片22B是沿着列方向延伸的条纹状,无色区域C1r位于多个像素中的沿着行方向彼此相邻的任意两个像素间。此外,从显示面法线方向观察时,无色区域C1r与像素电极11不重叠。
以与反射层12的第二区域12b重叠的方式设置的彩色滤光片、黑矩阵成为降低反射率的主要原因。如本实施方式那样,可以通过相对基板20包括与反射层12的第二区域12b的至少一部分重叠的无色区域C1r来提高反射率。此外,通过将无色区域C1r配置成与像素电极11不重叠,能够抑制单色显示时的色纯度的降低。
制作本实施方式的液晶显示装置600(实施例6),并对验证反射率的改善效果以及颜色再现范围(NTSC比)的结果进行说明。制作的液晶显示装置600的画面尺寸为1.2型,一个像素P的尺寸为纵126μm×横42μm。仅对TFT基板10的第一取向膜15和相对基板20的第二取向膜25中的第二取向膜25进行摩擦处理。因此,仅第一取向膜15及第二取向膜25中的第二取向膜25规定预倾方位。液晶层30的厚度(单元间隙)为3μm,在液晶层30的液晶材料中,以在白电压施加时(即液晶分子为水平取向的状态)扭转角为70°的方式添加手性剂。驱动方式为场反转驱动(方式(C))。沿着行方向的无色区域C1r的宽度w1为2.0μm,沿着行方向相邻的像素电极11的间隔w2为2.5μm。
在实施例6的基础上,还制作图17所示的实施例7的液晶显示装置700,进行与实施例6的比较。实施例7的液晶显示装置700除了相对基板20不具有无色区域C1r这一点以外,具有与实施例6相同的构成。
表9中表示实施例6和实施例7中得到的反射率与NTSC比(相对比)。
[表9]
实施例6 实施例7
反射率 1.04 1.00
NTSC比(相对比) 1.00 1.00
由表9可知,在实施例6中,与实施例7相比反射率提高。此外,由表9可知,在实施例6中,得到与实施例7同等的颜色再现范围。这样,确认了可以通过设置无色区域C1r能够提高反射率,以及通过无色区域C1r与像素电极11不重叠来抑制单色显示时的色纯度的降低。另外,在此,以反射型的液晶显示装置为例进行了说明,但在半透射型的液晶显示装置中也能够获得同样的效果。
(第七实施方式)
参照图18、图19A以及图19B,说明本实施方式中的液晶显示装置800。本实施方式的液晶显示装置800是反射型的液晶显示装置。图18是示意性表示液晶显示装置800的俯视图,表示与液晶显示装置800的三个像素P对应的区域。图19A和图19B是示意性地表示液晶显示装置800的截面图,分别表示沿着图18中的19A-19A’线和19B-19B’线的截面结构。以下,以本实施方式的液晶显示装置800与第一实施方式中的液晶显示装置100不同的点为中心进行说明。
液晶显示装置800的反射层12形成在不具有凹凸形状(即平坦的)的第一层间绝缘层13上。因此,反射层12不具有凹凸表面结构,并作为镜面反射层发挥功能。
液晶显示装置800还具备配置于相对基板20的观察者侧的圆偏光板40以及配置于比液晶层30更靠观察者侧的光散射层41。光散射层41例如为各向异性光散射膜。在图示的例子中,光散射层41配置于基板20a与圆偏光板40之间。
在本实施方式中,通过光散射层41使光散射,从而能够实现接近于纸白色的显示。
(第八实施方式)
参照图20、图21A以及图21B,说明本实施方式中的液晶显示装置1000。本实施方式的液晶显示装置1000是半透射型的液晶显示装置。图20是示意性表示液晶显示装置1000的俯视图,表示与液晶显示装置1000的三个像素P对应的区域。图21A和图21B是示意性地表示液晶显示装置1000的截面图,分别表示沿着图20中的21A-21A’线和21B-21B’线的截面结构。以下,以本实施方式的液晶显示装置1000与实施方式7中的液晶显示装置800不同的点为中心进行说明。
本实施方式的液晶显示装置1000与第七实施方式的液晶显示装置800的不同之处在于,在包括反射区域Rf的基础上,还包括以透射模式进行显示的透射区域Tr。像素电极11的一部分位于透射区域Tr内。在图示的例子中,透射区域Tr位于像素P的中央。此外,液晶显示装置1000具备配置在TFT基板10的背面侧的另一个圆偏光板42。
在本实施方式的液晶显示装置1000中,反射层12不具有凹凸表面结构,但是,光通过光散射层41而被散射,从而能够实现接近于纸白色的显示。
(光散射层的配置)
图19A、图19B、图21A及图21B中例示了光散射层(各向异性光散射膜)41位于基板20a与圆偏光板40之间的配置,但光散射层41的配置不限定于该例子。
图22A中表示光散射层41的配置的其它例子。在图22A所示的例子中,光散射层41配置于圆偏光板40的观察者侧。
图22B中表示光散射层41的配置的另一个例子。在图22B所示的例子中,圆偏光板40由直线偏光板40a和设置于直线偏光板40a的背面侧的相位差层40b构成,光散射层41配置于直线偏光板40a与相位差层40b之间。另外,也可以设置两层以上的相位差层40b。
图22C中表示光散射层41的配置的另一个例子。在图22C所示的例子中,圆偏光板40是包含直线偏光板40a、设置于直线偏光板40a的背面侧的λ/2板40b1、设置于λ/2板40b1的背面侧的λ/4板40b2的宽频带圆偏光板,光散射层41配置于λ/2板40b1与λ/4板40b2之间。另外,也可以设置两片λ/2板40b1。
(第九实施方式)
参照图23、图24A以及图24B,说明本实施方式中的液晶显示装置1100。本实施方式的液晶显示装置1100是反射型的液晶显示装置。图23是示意性地表示液晶显示装置1100的俯视图,表示与液晶显示装置1100的三个像素P对应的区域。图24A和图24B是示意性地表示液晶显示装置1100的截面图,分别表示沿着图23中的24A-24A’线和24B-24B’线的截面结构。以下,以本实施方式的液晶显示装置1100与第一实施方式的液晶显示装置100不同的点为中心进行说明。
液晶显示装置1100的液晶层30包括液晶分子31以及二色性色素32。即,液晶显示装置1100是所谓的宾主型。二色性色素的颜色例如为黑色。添加到液晶材料的二色性色素的添加量例如为3重量%。当未对液晶层30施加电压时,液晶分子31和二色性色素32为水平取向,在该状态下进行黑显示。对液晶层30施加规定的电压时,液晶分子31以及二色性色素32为垂直取向,在该状态下进行白显示。在宾主型的液晶显示装置1100中,不需要偏光板。因此,显示的亮度提高。另外,第二层间绝缘层14实质上不具有相位差。
(第十实施方式)
参照图25、图26A以及图26B,说明本实施方式中的液晶显示装置1200。本实施方式的液晶显示装置1200是反射型的液晶显示装置。图25是示意性表示液晶显示装置1200的俯视图,表示与液晶显示装置1200的三个像素P对应的区域。图26A和图26B是示意性地表示液晶显示装置1200的截面图,分别表示沿着图25中的26A-26A’线和26B-26B’线的截面结构。以下,以本实施方式的液晶显示装置1200与实施方式9中的液晶显示装置1100不同的点为中心进行说明。
本实施方式的液晶显示装置1200具备相位差层(内嵌相位差膜)作为覆盖反射层12的第二层间绝缘层14A。具体而言,相位差层14A作为λ/4板发挥功能。作为λ/4板发挥功能的相位差层14A的滞相轴例如以与无电压施加状态下的二色性色素的吸光轴成大致45°的角的方式配置。通过设置相位差层14A,对比度提高。
(第十一实施方式)
参照图27、图28A以及图28B,说明本实施方式中的液晶显示装置1300。本实施方式的液晶显示装置1300是半透射型的液晶显示装置。图27是示意地表示液晶显示装置1300的俯视图,表示与液晶显示装置1300的三个像素P对应的区域。图28A和图28B是示意性地表示液晶显示装置1300的截面图,分别表示沿着图27中的28A-28A’线和28B-28B’线的截面结构。以下,以本实施方式的液晶显示装置1300与第一实施方式0中的液晶显示装置1200不同的点为中心进行说明。
本实施方式的液晶显示装置1300与第十实施方式的液晶显示装置1200的不同之处在于,多个像素P的每一个在包括反射区域Rf的基础上还包括以透射模式进行显示的透射区域Tr。像素电极11的一部分位于透射区域Tr内。在图示的例子中,透射区域Tr位于像素P的中央。另外,第二层间绝缘层14实质上不具有相位差。
本实施方式的液晶显示装置1300也是宾主型。在相对基板20的观察者侧(表侧)不需要偏光板。在TFT基板10的背面侧(背面侧)也可以不设置偏光板,也可以设置偏光板。
(第十二实施方式)
参照图29、图30A以及图30B,说明本实施方式中的液晶显示装置1400。本实施方式的液晶显示装置1400是半透射型的液晶显示装置。图29是示意地表示液晶显示装置1400的俯视图,表示与液晶显示装置1400的三个像素P对应的区域。图30A以及图30B是示意性地表示液晶显示装置1400的剖视图,分别表示沿着图29中的30A-30A’线以及30B-30B’线的剖面结构。以下,以本实施方式的液晶显示装置1400与第十一实施方式中的液晶显示装置1300不同的点为中心进行说明。
本实施方式的液晶显示装置1400具备相位差层(内嵌相位差膜)作为覆盖反射层12的第二层间绝缘层14A。此外,液晶显示装置1400具备设置于TFT基板10的背面侧的圆偏光板42。具体而言,相位差层14A作为λ/4板发挥功能。通过设置相位差层14A,对比度提高。
[工业上的可利用性]
本发明的实施方式可以广泛应用于各像素包含以反射模式进行显示的反射区域的液晶显示装置(即反射型液晶显示装置及半透射型液晶显示装置)。
附图标记说明
10 TFT基板
11 像素电极
11a 子像素电极
12 反射层
12a 第一区域
12b 第二区域
13 第一层间绝缘层
14、14A 第二层间绝缘膜
15 第一取向膜
20 相对基板
21 相对电极
22 彩色滤光片层
22R 红色彩色滤光片
22G 绿色彩色滤光片
22B 蓝色彩色滤光片
25 第二取向膜
30 液晶层
31 液晶分子
32 二色性色素
40 圆偏光板
41 光散射层
42 圆偏光板
100、200、300、400、500、600、700、800 液晶显示装置
1000、1100、1200、1300、1400 液晶显示装置
P 像素
Sp 子像素
Rf 反射区域
Tr 透射区域
CP 接触部
Clr 无色区域

Claims (15)

1.一种液晶显示装置,其包括:
第一基板;
第二基板,其与所述第一基板相对;以及
液晶层,其设置于所述第一基板与所述第二基板之间,
所述液晶显示装置具有多个像素,所述多个像素排列为包括多行和多列的矩阵状,所述液晶显示装置的特征在于,
所述多个像素各自包括以反射模式进行显示的反射区域,
所述第一基板具有:像素电极,其设置于所述多个像素的每一个像素;以及反射层,其相对于所述像素电极位于与所述液晶层相反的一侧,
所述反射层包括:第一区域,其位于所述多个像素的每一个像素内;以及第二区域,其位于所述多个像素中彼此相邻的任意两个像素间,
对所述多个像素中的沿着行方向彼此相邻的任意两个像素、所述多个像素中的沿着列方向彼此相邻的任意两个像素或所述多个像素中的全部像素的所述液晶层施加相同极性的电压,
所述第二基板在所述多个像素中的彼此相邻的任意两个像素间不具有黑矩阵。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述第一基板还具有以覆盖所述反射层的方式设置的透明绝缘层,
所述像素电极由透明导电材料形成,并配置在所述透明绝缘层上。
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述多个像素各自还包括以透射模式进行显示的透射区域,
所述像素电极的一部分位于所述透射区域内。
4.根据权利要求3所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述透射区域中的所述液晶层的厚度大于所述反射区域中的所述液晶层的厚度。
5.根据权利要求3或4所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述第一基板具有:底板电路,其与所述像素电极电连接;以及另一个透明绝缘层,其以覆盖所述底板电路的方式设置,
所述反射层配置在所述另一个透明绝缘层上,
所述另一个透明绝缘层具有形成于所述透射区域内的第一接触孔,
所述透明绝缘层具有形成于所述透射区域内的第二接触孔,
所述第一基板还具有接触部,其在所述第一接触孔及所述第二接触孔将所述像素电极与所述底板电路电连接,
所述接触部由透明导电材料形成。
6.根据权利要求3或4所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述第一基板具有以与所述液晶层接触的方式设置的第一取向膜,
所述第二基板具有以与所述液晶层接触的方式设置的第二取向膜,
所述第一取向膜和所述第二取向膜的至少一方在所述透射区域和所述反射区域规定不同的预倾方位。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置,其特征在于,
对所述第一取向膜以及所述第二取向膜的所述至少一方实施光取向处理。
8.根据权利要求2~4中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述第二基板具有以与所述像素电极相对的方式设置的相对电极,
所述相对电极由透明导电材料形成。
9.根据权利要求1~4中的任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述液晶显示装置还具备存储电路,其与所述多个像素分别连接。
10.根据权利要求1~4中的任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,
对所述多个像素的所有像素的所述液晶层施加极性相同的电压。
11.根据权利要求1~4中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述第二基板具有彩色滤光片层,所述彩色滤光片层包括透射第一颜色的光的第一彩色滤光片、透射第二颜色的光的第二彩色滤光片及透射第三颜色的光的第三彩色滤光片,
所述第二基板包括无色区域,其未设置所述第一彩色滤光片、所述第二彩色滤光片以及所述第三彩色滤光片中的任一个,
从显示面法线方向观察时,所述无色区域与所述反射层的所述第二区域的至少一部分重叠。
12.根据权利要求11所述的液晶显示装置,其特征在于,
从显示面法线方向观察时,所述无色区域与所述像素电极不重叠。
13.根据权利要求1~4中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述反射层的所述第一区域以及所述第二区域分别具有凹凸表面结构。
14.根据权利要求1~4中的任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述液晶显示装置还具备光散射层,所述光散射层配置于比所述液晶层更靠观察者侧。
15.根据权利要求1~4中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述液晶层包含液晶分子和二色性色素。
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