CN116224646A - 显示装置 - Google Patents

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仲尾贵之
岛武弘
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Abstract

本发明提供一种显示装置，该显示装置能够提高在明亮的外部环境下耗电量很少、且在没有确保足够亮度的外部环境下的显示的品质。显示装置具备阵列基板、对置基板、以及背光源。阵列基板包括在第1方向以及第2方向上呈矩阵状排列的反射电极、以及在从与第1方向以及第2方向正交的第3方向观察时至少一部分与反射电极重叠的透光性导电层。对置基板包括在从第3方向观察时与反射电极重叠的共用电极、以及包含多种颜色的彩色滤光片。透光性导电层的一部分向在第1方向上相邻的两个反射电极之间伸出。

Description

显示装置
技术领域
本公开涉及显示装置。
背景技术
在下述的专利文献1中记载有如下的显示装置，即，无论在明亮的外部环境下还是在没有确保足够亮度的外部环境下均易于查看画面、而且耗电量很少的显示装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开平9-212140号公报
发明内容
在专利文献1的显示装置中，除了反射显示以外，对提高透射显示的特性的要求也变高。
本公开的目的在于，提供一种能够提高在明亮的外部环境下耗电量很少、且在没有确保足够亮度的外部环境下的显示的品质的显示装置。
本公开的显示装置具备：阵列基板，其包括在第1方向以及第2方向上呈矩阵状排列的反射电极、在从与所述第1方向以及所述第2方向正交的第3方向观察时至少一部分与所述反射电极重叠的透光性导电层；对置基板，其包括在从所述第3方向上观察时与所述反射电极重叠的共用电极、以及包含多种颜色的彩色滤光片；以及配置在所述阵列基板的、与所述对置基板侧相反一侧的背光源，所述透光性导电层的一部分向在所述第1方向上相邻的两个反射电极之间伸出。
附图说明
图1是示出第1实施方式的显示装置的构成例的图。
图2是示出第1实施方式的像素电路的构成例的图。
图3是示出第1实施方式的像素的平面图。
图4是图3的IV-IV’线的剖视图。
图5是图3的V-V’线的剖视图。
图6是示出比较例的像素的平面图。
图7是图6的VII-VII’线的剖视图。
图8是图3的VIII-VIII’线的剖视图。
图9是示出第2实施方式的像素的局部剖面的剖视图。
图10是示出第3实施方式的像素的平面图。
图11是图10的XI-XI’线的剖视图。
图12是第3实施方式的变形例的剖视图。
图13是示出第4实施方式的像素的平面图。
图14是图13的XIV-XIV’线的剖视图。
图15是图13的XV-XV’线的剖视图。
图16是示出第5实施方式的MIP方式的像素的电路构成例的电路图。
图17是用于说明第5实施方式的像素的动作例的时间图。
图18是用于说明各实施方式的像素构成的第1变形例的说明图。
图19是用于说明各实施方式的像素构成的第2变形例的说明图。
其中，附图标记说明如下：
1 显示装置
10 阵列基板
11、26 偏振片
12、25 1/2波长板
13、24 1/4波长板
14 基板
15 层叠构造体
20 对置基板
21 共用电极
22、122a、122b、122c彩色滤光片
23 基板
30 液晶层
40 背光源
50、50A、50B、50C、50D、50E、50F、50a像素
86中继布线
87、87A第4绝缘层
111 透光性导电层
112 反射电极层
131 液晶分子
501、502、503、511、512、513、521、522、523反射电极
A11、A13、A15反射显示区域
A12、A14透射显示区域
A21、A22重合区域
BL背光源光
具体实施方式
参照附图，详细说明用于实施本公开的方式(实施方式)。此外，本公开不由在以下的实施方式中记载的内容来限定。另外，以下记载的构成要素包括本领域技术人员能够易于想到的构成要素、实质上相同的构成要素。而且，能够适当组合以下记载的构成要素。另外，本公开只不过为一例，对于本领域技术人员易于想到的保持发明主旨的适当变更当然包含在本公开的范围内。另外，为了使说明更明确，有时与实际的形态相比，示意性示出附图的各部分的宽度、厚度、形状等，但只不过为一例，不限定对本公开的解释。另外，在本说明书和各图中，有时对与关于已经出现的附图说明的要素同样的要素标注相同的附图标记，并适当省略详细的说明。
[显示装置]
使用图1说明第1实施方式的显示装置的构成例。图1是示出第1实施方式的显示装置的构成例的图。
如图1所示，第1实施方式的显示装置1包括阵列基板10、对置基板20、液晶层30、以及背光源40。阵列基板10与对置基板20隔开规定的间隔地相对配置。液晶层30配置在阵列基板10与对置基板20之间的间隔。背光源40构成为相对于阵列基板10照射光。
阵列基板10具备第一基板14、层叠构造体15、利用像素电极划分的像素50。阵列基板10与偏振片11、1/2波长板12、1/4波长板13重合。也可以省略偏振片11、1/2波长板12、以及1/4波长板13的某一个或者全部。
显示装置1在第一基板14上具备未图示的多个信号线、以及多个扫描线。多个信号线和多个扫描线形成为彼此交叉。在多个信号线与多个扫描线交叉的部位呈矩阵状地二维配置有像素(以下，也有仅记载为“像素”的情况)50。在第一基板14上，针对每个像素50形成有未图示的TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)等的开关元件以及电容元件等的电路元件。阵列基板10因形成有包括TFT的电路元件而有时被称为TFT基板。
在第一基板14上形成的多个信号线为用于传送驱动像素50的信号(例如，显示信号、影像信号等)的布线。多个信号线相对于像素50的矩阵状的配置针对每个像素列具有沿着像素的排列方向(即，列方向、图1的Y方向)延伸的布线构造。
在第一基板14上形成的多个扫描线为用于传送以行为单位选择像素50的信号(例如，扫描信号)的布线。多个扫描线相对于像素50的矩阵状的配置针对每个像素行具有沿着像素的排列方向(即，行方向、图1的X方向)延伸的布线构造。X方向与Y方向彼此正交。
层叠构造体15包括在第一基板14上形成的电路元件、信号线、以及扫描线以及绝缘层。
对置基板20具备共用电极21、彩色滤光片22、以及第二基板23。对置基板20与1/4波长板24、1/2波长板25、偏振片26重合。
共用电极21为利用ITO(Indium Tin Oxide：氧化铟锡)等形成的透光性的电极。
彩色滤光片22成为例如在列方向(Y方向)上延伸的条纹状的R(红色)G(绿色)B(蓝色)的各滤光片以与像素50在行方向(X方向)上的间距相同的间距反复排列的构成。
阵列基板10、对置基板20、液晶层30构成液晶显示面板(显示装置1)。在显示装置1中，对置基板20的上表面(表面)成为显示面。
背光源40为从液晶显示面板(显示装置1)的背面侧、即，与阵列基板10的液晶层30侧相反一侧照射光的照明部。背光源40例如能够使用LED(Light Emitting Diode：发光二极管)等的光源、导光板、棱镜片、漫射片等周知的构件，但不限于这些。
使用图2说明实施方式的像素电路的构成例。图2是示出第1实施方式的像素电路的构成例的图。图2示出的X方向以及Y方向分别表示图1示出的显示装置1的行方向以及列方向。
如图2所示，像素电路2具备像素50、多个信号线61(611、612、613、……)、多个扫描线62(621、622、623、……)、信号输出电路70、以及扫描电路71。
多个信号线61在X方向上排列。多个扫描线62在Y方向上排列。多个信号线61与多个扫描线62配置为彼此交叉。像素50配置在信号线61与扫描线62的交叉部。像素50、多个信号线61、多个扫描线62形成于图1示出的阵列基板10的第一基板14的表面。
信号输出电路70与多个信号线61的一端电连接。具体来说，电连接有与信号输出电路70的输出端分别对应的信号线61。
扫描电路71与多个扫描线62的一端电连接。具体来说，电连接有与扫描电路71的输出端分别对应的扫描线62。
像素50例如具备像素晶体管51、液晶电容52、保持电容53。此外，以下，像素表示构成具有显示所谓RGB的单位像素的副像素，示出显示红色的R副像素、显示绿色的G副像素、显示蓝色的B副像素的某一个。当然，作为单位像素，不仅采用作为副像素具有RGB副像素的构成，还能够采用除了RGB以外还具有W(白色)或Y(黄色)等其他颜色的副像素的构成、或省略了RGB的某一副像素的构成。
像素晶体管51例如为TFT等的薄膜晶体管。像素晶体管51的栅极电极与扫描线62电连接。像素晶体管51的源极电极与信号线61电连接。像素晶体管51的漏极电极与液晶电容52的一端电连接。
液晶电容52为在像素电极与共用电极21之间产生的液晶材料的电容成分。液晶电容52的一端与像素晶体管51电连接。向液晶电容52的另一端供给了公共电位VCOM。
保持电容53的一方电极与液晶电容52的一端电连接。保持电容53的另一方电极与液晶电容52的另一端电连接。
信号输出电路70相当于多个信号线61的每一个输出用于驱动像素50的影像信号。多个信号线61分别为用于针对每个像素列将影像信号传送至像素50的布线。
扫描电路71相对于多个扫描线62的每一个输出用于以行为单位选择像素50的扫描信号。多个扫描线62分别为用于针对每个像素行将操作信号传送至像素50的布线。
使用图3说明第1实施方式的像素。图3是示出第1实施方式的像素的平面图。在反射显示区域A11中，针对每个像素50形成有作为像素电极的反射电极501、502、503。在反射显示区域A13中，针对每个像素50形成有作为像素电极的反射电极511、512、513。在反射显示区域A15中，针对每个像素50形成有作为像素电极的反射电极521、522、523。反射电极501、502、503、511、512、513、521、522、523将透射对置基板20而入射的外光作为反射光而向对置基板20进行反射。在反射显示区域中，利用由反射电极501、502、503、511、512、513、521、522、523反射的反射光显示影像。此外，反射显示区域A11、A15为与作为1个副像素区域的反射显示区域相邻的副像素区域，具有与反射显示区域A13相同的宽度，但在图3中，示出靠近反射显示区域的一部分，省略示出剩余的部分。
在透射显示区域A12以及透射显示区域A14中，透射背光源40向阵列基板10照射的光。在没有确保足够亮度的外部环境下，有效活用透射了透射显示区域A12以及透射显示区域A14的背光源40的光。
如图3所示，反射电极501、502、503、511、512、513、521、522、523分别包括透光性导电层111以及反射电极层112。在图3示出的例子中，为了易于理解说明，省略示出了透光性导电层111、以及反射电极层112以外的构成。
透光性导电层111为利用ITO等形成的透光性的电极。反射电极层112为利用Ag(银)等金属膜形成的反射来自外部的入射光的电极。
在图3中，区域A1、区域A2、区域A3分别为由在Y方向上延伸的不同颜色的彩色滤光片覆盖的区域。区域A1例如为由红色的彩色滤光片覆盖的区域。区域A2例如为由绿色的彩色滤光片覆盖的区域。区域A3例如为由蓝色的彩色滤光片覆盖的区域。
在图3中，区域A4、区域A5、区域A6分别为在Y方向上排列的反射电极层112的配置区域。即，在本实施方式中，像素具有在Y方向上排列的三个像素电极。通过改变在Y方向上排列的这些三个反射电极层112中的、同时驱动的反射电极层112的数量，使用于显示的显示面积发生变化，由此表现出明亮度(浓淡度、灰度)。像这样改变显示面积，由此，使明亮度变化的方式被称为面积明亮度。在本实施方式中，区域A4和区域A6利用中继布线86电连接在一起，因此，同时点亮以及熄灭这些区域。位于这些区域A4、A6的反射电极层112在该像素中用于高明亮度一侧的显示，因此，这些区域构成MSB(Most Significant Bit：最高有效位)区域。位于区域A4、A6之间的区域A5单独点亮以及熄灭。位于区域A5的反射电极层112在该像素中用于低明亮度一侧的显示，因此为LSB(Least Significant Bit：最低有效位)区域。此外，通过同时点亮这些MSB区域和LSB区域，构成该副像素的最大明亮度，以下，在仅点亮MSB区域的情况下，在仅点亮LSB区域的情况下明亮度依次下降，在MSB区域和LSB区域中均被熄灭，由此，该副像素的明亮度成为0。此外，中继布线86与反射电极层112看起来重叠，但在中继布线86与反射电极层112之间存在绝缘层，中继布线86不干涉反射电极层112。
在图3中，反射显示区域A11、反射显示区域A13、反射显示区域A15为在明亮的外部环境下利用来自观察者侧的入射光由反射电极层112反射的光显示影像的区域。这些反射显示区域使用环境光，所以在白天的户外使用的情况下发挥足够的亮度，但在稍微昏暗的外部环境等亮度会稍微变低。在这种情况下，通过使背光源点亮，使背光源40的光透射透射显示区域A12和透射显示区域A14，由此，也能够使该区域用于显示，抑制作为显示区域的亮度变低。像这样，透射显示区域A12和透射显示区域A14为使用来自背光源的透射光辅助反射显示区域中的显示的区域。
在图3示出的例子中，接触孔H1、接触孔H3和接触孔H5将在Z方向上分别重叠的反射电极层112和透光性导电层111电连接。
图4是图3的IV-IV’线的剖视图。接触孔H4将中继布线86和图4示出的像素晶体管51的漏极电极82d电连接。
图5是图3的V-V’线的剖视图。接触孔H3将透光性导电层111与图5示出的像素晶体管51的漏极电极82d电连接。
如图4以及图5所示，层叠构造体15具备像素晶体管51、第1绝缘层81、第2绝缘层83、第3绝缘层84、中继布线86、第4绝缘层87、透光性导电层111。在层叠构造体15之上层叠有反射电极层112、取向膜AL1。对取向膜AL1实施摩擦处理，被赋予液晶取向性。此外，还有对取向膜AL1实施光取向处理的情况或没有实施摩擦处理以及光取向处理的情况。
第一基板14例如由玻璃基板形成。第一基板14例如不限于玻璃基板，只要由具有透光性的材料形成即可。
如图4以及图5所示，在第一基板14上分别形成有像素晶体管51。图4示出的像素晶体管51驱动MSB区域的反射电极层112以及透光性导电层111。图5示出的像素晶体管51驱动LSB区域的反射电极层112以及透光性导电层111。
图4以及图5示出的像素晶体管51为切换向像素电极供电(像素信号的供给)的接通和关断的开关元件。像素晶体管51具备栅极电极82a和半导体层82b。栅极电极82a形成在第一基板14上。半导体层82b形成为覆盖栅极电极82a。半导体层82b在中央部具有沟道区域。图4以及图5示出的像素晶体管51为在半导体层82b之下有栅极电极82a的所谓的底栅构造，但也可以为在半导体层82b之上有栅极电极82a的顶栅构造。
图4以及图5示出的第2绝缘层83形成为覆盖第一基板14、像素晶体管51。源极电极82c形成在第2绝缘层83上。漏极电极82d形成在第2绝缘层83上。源极电极82c与半导体层82b的左端部电连接。漏极电极82d与半导体层82b的右端部电连接。
图4以及图5示出的第3绝缘层84形成为在第2绝缘层83上覆盖源极电极82c和漏极电极82d。第3绝缘层84为将因像素晶体管51、源极电极82c、漏极电极82d等引起的凹凸平坦化的平坦化层，例如，为丙烯酸树脂等的有机膜。
图4示出的接触孔H4形成在第3绝缘层84。接触孔H4例如形成在漏极电极82d的上方。
图5示出的接触孔H3形成在第3绝缘层84。接触孔H3例如形成在漏极电极82d的上方。
图4以及图5示出的中继布线86形成在第3绝缘层84之上。中继布线86通过例如在第3绝缘层84的表面成膜有ITO这种导电性的薄膜并利用光刻等制出期望的电路图案来形成。图4以及图5示出的中继布线86与图5示出的透光性导电层111为同一层。透光性导电层111为与中继布线86相同的材料，能够同时形成透光性导电层111和中继布线86，因此，能够缩短工序。
图4以及图5示出的第4绝缘层87在第3绝缘层84之上形成为覆盖中继布线86以及透光性导电层111。第4绝缘层87为将因接触孔H3、H4、以及中继布线86等引起的表面的凹凸平坦化的平坦化层，例如，为丙烯酸树脂等的有机膜。
反射电极层112形成在第4绝缘层87之上。反射电极层112通过例如在第4绝缘层87的表面成膜Ag(银)或者Al(铝)等的反射率高的导电性的薄膜并利用光刻等制出期望的电路图案来形成。反射电极层112成为反射电极501、502、503、511、512、513、521、522、523(参照图3)。
如图1、图3以及图4示出的那样，像素晶体管51、中继布线86、透光性导电层111和反射电极层112经由接触孔H4以及接触孔H1、或者接触孔H4以及接触孔H5而电连接在一起。
如图3以及图5示出的那样，像素晶体管51、中继布线86、透光性导电层111和反射电极层112经由接触孔H2以及接触孔H3而电连接在一起。
如图3所示，在第1实施方式中，透光性导电层111和反射电极层112形成在反射显示区域A11、反射显示区域A13以及反射显示区域A15。另外，区域A1的透光性导电层111例如以从区域A1到区域A1与区域A2重合的重合区域为止其至少一部分延伸而形成。区域A2的透光性导电层111以从区域A2到区域A1与区域A2重合的重合区域为止、以及到区域A2与区域A3重合的重合区域为止其至少一部分延伸而形成。区域A3的透光性导电层111以从区域A3到区域A2与区域A3重合的重合区域为止其至少一部分延伸而形成。在俯视下反射电极511、512、513中的、反射电极511、513的透光性导电层111的一部分向与反射电极层112相比在Y方向上相邻的反射电极512一方伸出。反射电极512的透光性导电层111与反射电极层112相比没有向Y方向上的透射显示区域伸出。
在此，为了易于理解第1实施方式的理解，说明比较例。图6是示出比较例的像素的平面图。图7是图6的VII-VII’线的剖视图。在比较例中，对与第1实施方式相同的构成标注相同的附图标记，有时省略说明。另外，在图7中，在Z方向上与彩色滤光片22相比更靠观察者侧的构成以及与第3绝缘层84相比更靠背光源40侧的构成与第1实施方式相同，因此省略示出。另外，在图7中，为了易于理解说明，省略了在上述取向膜AL1或共用电极21的液晶侧形成的取向膜。
在图6中，区域A1例如为由彩色滤光片122a覆盖的区域。区域A2例如为由彩色滤光片122b覆盖的区域。区域A3例如为由彩色滤光片122c覆盖的区域。
如图7所示，比较例的像素50a使共用电极21与反射电极层112隔着液晶层30相对置。在比较例的像素50a有透射显示区域A12以及A14和反射显示区域A13。在透射显示区域A12和透射显示区域A14中，入射有来自背光源40(参照图1)的背光源光BL。
如图7所示，在彩色滤光片22中，例如有彩色滤光片122b相对于彩色滤光片122a乘载并重合的重合区域A21。在彩色滤光片22中，例如有彩色滤光片122c相对于彩色滤光片122b乘载并重合的重合区域A22。在彩色滤光片22中例如还有彩色滤光片122a相对于彩色滤光片122c乘载并重合的重合区域，但由于相同所以省略图示。
此外，在明亮的外部环境下，例如在邻接的副像素的一方点亮且另一方熄灭的情况下，在熄灭侧的副像素的彩色滤光片122b的端部，反射电极的光发生反射，在作为显示色的红色成分混合由作为非显示色的绿色成分，NTSC(National Television SystemCommittee：国家电视标准委员会)比例可能会降低。在第1实施方式中，为了防止明亮的外部环境下的混色，有像重合区域A21以及重合区域A22等那样使不同颜色的彩色滤光片彼此重叠的区域。
层叠构造体15包括第3绝缘层84、中继布线86、以及第4绝缘层87。
中继布线86利用ITO等来形成。如图7以及图6所示，中继布线86没有形成在透射显示区域A12以及透射显示区域A14。
反射电极层112由Ag(银)等形成。如图7所示，反射电极层112形成在层叠构造体15上。如图6所示，反射电极层112形成在反射显示区域A11、反射显示区域A13以及反射显示区域A15。
与像素晶体管51(参照图2)的动作对应地，如图7所示，在共用电极21与反射电极层112之间施加有电场VR，液晶层30的液晶分子131的取向状态变化。在像素50a中，没有在透射显示区域A12以及透射显示区域A14形成反射电极层112，因此，在透射显示区域A12以及透射显示区域A14中，在液晶层30仅施加来自反射电极层112的端部的边缘电场。
在明亮的外部环境下，使反射电极层112反射的光用于显示，因此，与共用电极21与反射电极层112之间的电场VR对应地来控制显示图像。但在没有确保足够亮度的外部环境下，从透射显示区域A12以及透射显示区域A14漏出的透射光也辅助性地用于显示。在比较例中，透射显示区域A12以及透射显示区域A14的电场强度显著变弱，在该区域中液晶分子131几乎不从初始取向状态移动。其结果为，考虑没有充分发挥这些透射显示区域A12、A14的显示辅助功能。
与之相对地，在第1实施方式中，提高了透射显示区域A12以及透射显示区域A14的电场强度。图8是图3的VIII-VIII’线的剖视图。以下，针对图8示出的第1实施方式的像素50，与图7示出的比较例对比进行说明。此外，在图8中，与图7同样地，省略了在Z方向上与彩色滤光片22相比更靠观察者侧的构成以及与第3绝缘层84相比更靠背光源40侧的构成。另外，在图8中，为了易于理解说明，省略形成于上述取向膜AL1或共用电极21的液晶侧的取向膜。
与图7示出的比较例不同，实施方式的像素50具有透光性导电层111。如图8所示，与反射显示区域A11的反射电极层112重叠的透光性导电层111向在X方向上相邻的反射电极层112之间存在的透射显示区域A12伸出。另外，反射显示区域A13的与反射电极层112重叠的透光性导电层111向在X方向上相邻的反射电极层112之间存在的透射显示区域A14伸出。反射显示区域A15的与反射电极层112重叠的透光性导电层111也向在X方向上相邻的反射电极层112之间存在的透射显示区域伸出，但由于相同所以省略图示。
由此，不仅形成有在反射电极层112与共用电极21之间的电场，在透射显示区域A12、A14中在透光性导电层111与该共用电极21之间也形成有电场VR，由此，无论在反射显示区域A11、A13、A15中还是在透射显示区域A12、A14中液晶层30的液晶分子131的取向状态均发生变化。其结果为，与图7示出的比较例相比，第1实施方式的像素50提高透射显示区域A12以及透射显示区域A14中的液晶分子131的取向特性，实现像素整体的亮度提高。
如图8所示，在彩色滤光片22中，例如存在彩色滤光片122b相对于彩色滤光片122a乘载并重合的重合区域A21。在彩色滤光片22中例如有彩色滤光片122c相对于彩色滤光片122b乘载并重合的重合区域A22。在彩色滤光片22中例如还有彩色滤光片122a相对于彩色滤光片122c乘载并重合的重合区域，但由于相同所以省略图示。
重合区域A21以及重合区域A22的透射率比彩色滤光片122a、彩色滤光片122b、彩色滤光片122c低。即，该重合区域A21、A22具有作为抑制邻接像素的混色的遮光层的功能。在此，反射显示区域A11的与反射电极层112重叠的透光性导电层111至少延伸至重合区域A21为止来形成。在俯视下，向在X方向上相邻的两个反射电极层112之间伸出的透光性导电层111的一部分(端缘部)与重合区域A21重叠。由此，因透光性导电层111引起的电场VR能够最大限度地影响与在透射显示区域A12中存在的彩色滤光片122a重叠的液晶分子131。当然，还能够取代像上述那样层叠彩色滤光片来形成遮光层，而是采用额外设置黑色矩阵的构成。
同样地，反射显示区域A13的与反射电极层112重叠的透光性导电层111至少延伸至重合区域A22为止而形成。由此，因透光性导电层111引起的电场VR能够最大限度地影响与在透射显示区域A14中存在的彩色滤光片122b重叠的液晶分子131。其结果为，第1实施方式的像素50有助于透射显示区域A12以及透射显示区域A14的液晶分子131在没有确保足够亮度的外部环境下的显示的品质。
透光性导电层111仅与在X方向上相邻的两个反射电极层112中的、一方反射电极层112重叠，不与另一方反射电极层112(邻接的反射电极层)重叠。因此，透光性导电层111不易与彩色滤光片122a、彩色滤光片122b、彩色滤光片122c中的、两个重叠，抑制透射显示区域A12或者透射显示区域A14的混色。
[第2实施方式]
图9是示出第2实施方式的像素的局部剖面的剖视图。第2实施方式的像素50A与图3示出的平面为相同构成。图9的剖面为与图6的VII-VII’线相同的部分的剖面。此外，在图9中，与图8同样地，省略了在Z方向上与彩色滤光片22相比更靠观察者侧的构成以及与第3绝缘层84相比更靠背光源40侧的构成。另外，在图9中，为了易于理解说明，省略在上述的取向膜AL1或共用电极21的液晶侧形成的取向膜。在第2实施方式中，针对与第1实施方式相同的构成标注相同的附图标记，有时省略说明。
在图9示出的第2实施方式的像素50A中，第4绝缘层87A为无机膜。第4绝缘层87A为氮化硅，与第1实施方式的第4绝缘层87即有机膜相比，能够使厚度变薄。
第1实施方式的第4绝缘层87利用有机膜来形成，为数μm左右，与之相对地，第4绝缘层87A能够薄膜化至200nm左右。第4绝缘层87A的厚度不限定为200nm左右，也可以为其他厚度。第4绝缘层87A例如例示氮化硅，但不限于此。透光性导电层111与反射电极层112之间的第4绝缘层87A为无机膜，由此，能够缩短透光性导电层111与共用电极21之间的距离。
由此，第2实施方式的像素50A与第1实施方式的像素50相比，能够增强透射显示区域A12以及透射显示区域A14的电场强度。由此，第2实施方式能够进一步提高透射显示区域A12以及透射显示区域A14的透射特性。
[第3实施方式]
图10是示出第3实施方式的像素的平面图。图11是图10的XI-XI’线的剖视图。此外，在图11中，与图8同样地，省略在Z方向上与彩色滤光片22相比更靠观察者侧的构成以及与第3绝缘层84中更靠背光源40侧的构成。另外，在图11中，为了易于理解说明，省略形成于上述取向膜AL1或共用电极21的液晶侧的取向膜。在第3实施方式中，与对第1实施方式相同的构成标注相同的附图标记，有时省略说明。
相较于第1实施方式的像素50，在图10以及图11示出的第3实施方式的像素50B中的透光性导电层111更长地伸出，与在X方向上相邻的两个反射电极层112的双方重叠。
由此，透射显示区域A12或者透射显示区域A14中的透光性导电层111的面积变大，第3实施方式的像素50B与第1实施方式的像素50相比，能够增强透射显示区域A12以及透射显示区域A14的电场强度。
此外，在图11中，也可以通过使重合区域A21靠近至反射显示区域A13的反射电极层112的右端部上、且使重合区域A22靠近至反射显示区域A15的反射电极层112的右端部上而形成，来进行混色防止对策。即，第3实施方式的重合区域A21以及重合区域A22形成在与在X方向上相邻的反射电极层112间的中央错开的位置，由此来抑制混色。
[第3实施方式的变形例]
图12是第3实施方式的变形例的剖视图。图12的剖面为与图10的XI-XI’线相同的部分的剖面。此外，在图12中，与图8同样地，省略了在Z方向上与彩色滤光片22相比更靠观察者侧的构成以及与第3绝缘层84相比更靠背光源40侧的构成。另外，在图12中，为了易于理解说明，省略了形成在上述取向膜AL1或共用电极21的液晶侧的取向膜。在第3实施方式的变形例中，对与第1实施方式～第3实施方式相同的构成标注相同的附图标记，省略说明。
在图12示出的第3实施方式的变形例的像素50C中，第4绝缘层87A为无机膜。第4绝缘层87A为氮化硅，与第3实施方式的第4绝缘层87即有机膜相比，能够使厚度变薄。另外，相较于第1实施方式的像素50，在第3实施方式的变形例的像素50C中的透光性导电层111较长地伸出，与在X方向上相邻的两个反射电极层112的双方重叠。
由此，第3实施方式的变形例的像素50C与第3实施方式的像素50B相比，能够增强透射显示区域A12以及透射显示区域A14的电场强度。由此，第3实施方式的变形例能够进一步提高透射显示区域A12以及透射显示区域A14的透射特性。
[第4实施方式]
图13是示出第4实施方式的像素的平面图。图14是图13的XIV-XIV’线的剖视图。图15是图13的XV-XV’线的剖视图。此外，在图14中，与图8同样地，省略了在Z方向上与彩色滤光片22相比更靠观察者侧的构成以及与第3绝缘层84相比更靠背光源40侧的构成。另外，在图14中，为了易于理解说明，省略了形成在上述取向膜AL1或共用电极21的液晶侧的取向膜。在第4实施方式中，对与比较例、第1实施方式～第3实施方式相同的构成标注相同的附图标记，有时省略说明。
如图15所示，第4实施方式的像素50D在不同的层形成有透光性导电层111和中继布线86。反射电极层112直接形成透光性导电层111之上。由此，能够不经由中继布线86的路径地使透光性导电层111向反射电极层112的周围伸出。
例如，图14示出的反射显示区域A11的与反射电极层112重叠的透光性导电层111向在X方向上相邻的反射电极层112之间存在的透射显示区域A12伸出。相反地，图14示出的反射显示区域A13的与反射电极层112重叠的透光性导电层111向在X方向上相邻的反射电极层112之间存在的透射显示区域A12以及透射显示区域A14的双方伸出。其结果为，第4实施方式的像素50D与第1实施方式的像素50相比，透光性导电层111与彩色滤光片122b重叠的面积变大。
由此，在区域A12中，在反射电极层112的端部与共用电极21之间产生的边缘电场的基础上，还施加在共用电极21与透光性导电层111产生的电场VR，因这些电场使区域A12中的液晶层30的液晶分子131的取向状态变化。其结果为，与图8示出的第1实施方式的像素50相比，第4实施方式的像素50D增加了在不同层形成透光性导电层111和中继布线86的工序，但透射显示区域A12以及透射显示区域A14的电场强度变高，在没有确保足够亮度的外部环境下的显示的品质得到提高。
[第5实施方式]
图16是示出第5实施方式的MIP方式的像素的电路构成例的电路图。图17是用于说明第5实施方式的像素的动作例的时间图。MIP(Memory In Pixel：像素内存)方式的像素能够应用于第1实施方式～第4实施方式以及这些的变形例。
第1实施方式～第4实施方式的像素50～像素50D通过将多个反射电极分别经由其他驱动电路与信号线61、扫描线62连接，能够实现面积明亮度显示。例如，在上述实施方式中，像素50分成MSB区域和LSB区域这两种显示区域，但通过将这些显示区域中的MSB区域与LSB区域的面积比设为2：1，能够实现将面积比设为0、1(20)、2(21)、4(22)的2比特的面积明亮度显示。在面积明亮度显示中，取代上述像素晶体管51，通过以具有针对每个像素能够存储数据的存储器的所谓MIP方式进行驱动，易于数字化地显示每个像素的明亮度。
在第1实施方式中，利用上述像素晶体管51，写入反射电极层112的电位来作为信号线61的电位。在使用帧反转的驱动方式的情况下，为了在1帧期间内将相同极性的信号电压写入信号线61，容易产生阴影。另外，在第5实施方式中，与第2实施方式同样地，反射显示区域A15的与反射电极层112重叠的透光性导电层111向在X方向上相邻的反射电极层112之间存在的透射显示区域伸出。因此，在反射电极层112与透光性导电层111之间产生层间电容。像第2实施方式那样，若设置第4绝缘层87A(参照图9)则层间电容变大，根据不同的显示图像，则可能会因伴随经由层间电容的电容耦合的电位变动导致显示的品质劣化。
与之相对地，在第5实施方式的MIP方式中，各像素50具有存储器功能。在MIP方式的情况下，由于对像素始终施加一定电压，所以能够减少阴影。另外，像素被直流驱动，因此，能够抑制反射电极层112与透光性导电层111之间产生的层间电容的影响。
MIP方式通过在像素内具有存储数据的存储器，能够实现存储器显示模式。存储器显示模式是指，基于在像素内的存储器存储的二值信息(逻辑“1”/逻辑“0”)而数字化地显示像素的明亮度的显示模式。
如图16所示，像素50具备液晶电容52、像素电路58。像素电路58具备开关元件55、开关元件56、锁存部57。像素电路58具有SRAM(Static Random Access Memory：静态随机存储器)功能。即，像素50具有带有SRAM功能的构成。
开关元件54为在第1实施方式中说明的像素晶体管51。在第5实施方式的MIP方式中，在反射电极(透光性导电层111以及反射电极层112)与作为开关元件54的像素晶体管51之间设有像素电路58。开关元件54在一端电连接有信号线61(相当于图2的信号线611～613)。开关元件54例如从图2示出的扫描电路71经由扫描线62接收扫描信号
Figure BDA0003973068360000181
。开关元件54若接收扫描信号/>
Figure BDA0003973068360000182
则成为接通状态。开关元件54例如若成为接通状态则从图2示出的信号输出电路70经由信号线61获取数据SIG。
锁存部57具有反相器571、反相器572。反相器571的输入端子和反相器572的输出端子电连接在一起。反相器571的输出端子和反相器572的输入端子电连接在一起。即，反相器571与反相器572以彼此朝向相反的方式并列连接。锁存部57具有保持与开关元件54获取的数据SIG对应的电位的功能。
向开关元件55的一端子输入与公共电位VCOM反相的控制脉冲(第1显示信号)XFRP。开关元件55的另一端子与像素电路的输出节点Nout电连接。
向开关元件56的一端子输入与公共电位VCOM同相的控制脉冲(第2显示信号)FRP。开关元件56的另一端子与输出节点Nout电连接。即，开关元件55和开关元件56各自的另一端子与共用的输出节点Nout电连接。
开关元件55和开关元件56与由锁存部57保持的电位的极性对应地，某一方成为接通状态。在开关元件55成为接通状态的情况下，控制脉冲XFPR施加至液晶电容52。在开关元件56成为接通状态的情况下，控制脉冲(第2显示信号)FRP被施加至液晶电容52。更具体来说，输出节点Nout经由中继布线86与反射电极层112(像素电极)以及透光性导电层111连接。由此，向输出节点Nout施加的某一个控制脉冲被施加至隔着液晶层与共用电极相对置的反射电极层112以及透光性导电层111。
图17示出数据SIG、扫描信号
Figure BDA0003973068360000191
锁存部57所保持的保持电位、控制脉冲(第2显示信号)FRP、控制脉冲(第1显示信号)XFRP、像素电位、公共电位VCOM的动作。
显示模式有在没施加电场(电压)时成为白显示且在施加电场时成为黑显示的常白模式、以及在没施加电场时成为黑显示且在施加电场时成为白显示的常黑模式。无论是常白模式还是常黑模式均能够应用本实施方式的显示装置。根据常黑模式，没有对液晶施加电压的状态、即，在液晶取向均匀的状态成为黑显示，能够固定黑色，因此，能够提高对比度。在常黑模式中，如图17所示，在锁存部57的保持电位为负侧极性时，液晶电容52的像素电位与公共电位VCOM成为同相，因此成为黑显示，在锁存部57的保持电位为正侧极性的情况下，液晶电容52的像素电位与公共电位VCOM反相，因此成为白显示。
MIP的像素50与锁存部57的保持电位的极性对应地使开关元件55以及开关元件56的某一方成为接通状态，由此，相对于液晶电容52的像素电极施加控制脉冲(第2显示信号)FRP或者控制脉冲(第1显示信号)XFRP。其结果为，通过对像素50始终施加一定的电压，因此，抑制阴影的产生。
在图16中，举出作为像素50内置的存储器而使用SRAM的情况的例子进行了说明，但本公开不限于此。像素50内置的存储器不限于SRAM，例如也可以为DRAM(Dynamic RandomAccess Memory：动态随机存储器)。像素50也可以内置有其他存储器。
另外，在上述的例子中，作为具有存储器功能的像素，采用了针对每个像素使用具有能够存储数据的存储器的MIP的像素，但这只不过为一例。作为具有存储器功能的像素，除了MIP的像素以外，例如能够例示使用周知的存储器性液晶的像素。
(像素的变形例)
使用图18说明各实施方式的像素构成的第1变形例。图18是用于说明各实施方式的像素构成的第1变形例的说明图。
如图18所示，像素50E具备副像素500A、副像素500B。副像素500A与副像素500B并列配置。副像素500A具有反射电极263a。副像素500B具有反射电极263b。反射电极263a与反射电极263b的面积比为1：2。反射电极263a与反射电极263b分别经由不同的驱动电路与信号线61以及扫描线62电连接。由此，各实施方式通过使用像素50E，能够实现面积明亮度显示。
使用图19说明各实施方式的像素构成的第2变形例。图19是用于说明各实施方式的像素构成的第2变形例的说明图。
如图19所示，像素50F具备副像素500C和副像素500D。副像素500C具备反射电极263c。副像素500D具备反射电极263d。反射电极263c具备开口部264。副像素500D配置于开口部264内。反射电极263c和反射电极263d分别经由不同的驱动电路与信号线61以及扫描线62电连接。由此，各实施方式通过使用像素50F能够实现面积明亮度显示。
在像素构成的第1变形例以及像素构成的第2变形例中，说明了像素50划分成两个副像素，但本公开不限于此。像素50也可以划分成三个以上的副像素。
以上，说明了本公开的实施方式，但本公开不由这些实施方式的内容限定。另外，上述构成要素包含本领域技术人员能够容易想定的构成要素、实质上相同的构成要素、所谓的均等范围的构成要素。而且，能够适当组合上述构成要素。而且，能够在不脱离上述实施方式的主旨的范围内进行构成要素的各种各样的省略、替换或者变更。
例如，作为一个像素，不限于将RGB的3原色的副像素组合的像素。例如，还能够在RGB的3原色追加一种颜色或者多种颜色来设为单位像素。更具体来说，例如，为了提高亮度，还能够追加显示白色(White：W)的副像素来设置单位像素、或者为了扩大颜色再现范围而追加显示补色的至少一个副像素来设置单位像素。

Claims (6)

1.一种显示装置，其具备：
阵列基板，其包括在第1方向以及第2方向上呈矩阵状排列的反射电极、在从与所述第1方向以及所述第2方向正交的第3方向观察时至少一部分与所述反射电极重叠的透光性导电层；
对置基板，其包括在从所述第3方向观察时与所述反射电极重叠的共用电极、以及包含多种颜色的彩色滤光片；以及
配置在所述阵列基板的、与所述对置基板侧相反一侧的背光源，
所述透光性导电层的一部分向在所述第1方向上相邻的两个反射电极之间伸出。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述彩色滤光片包括在所述第2方向上延伸的第1色的第1彩色滤光片、在所述第1方向上与所述第1彩色滤光片邻接且在所述第2方向上延伸的与所述第1色不同的第2色的第2彩色滤光片、以及所述第1彩色滤光片与所述第2彩色滤光片的重合区域，
在从所述第3方向观察时，向在所述第1方向上相邻的两个反射电极之间伸出的所述透光性导电层的一部分与所述重合区域重叠。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述透光性导电层仅与在所述第1方向上相邻的两个反射电极中的一方反射电极重叠，不与另一方反射电极重叠。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述透光性导电层从在所述第1方向上相邻的两个反射电极的中的一方反射电极延伸至另一方反射电极，并与在所述第1方向上相邻的两个反射电极双方重叠。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的显示装置，其中，
在所述反射电极与所述透光性导电层之间设有绝缘层，
所述绝缘层为无机膜。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的显示装置，其中，
多个所述反射电极构成像素，
所述显示装置还包括将至少两个反射电极连接的中继布线，
所述透光性导电层与所述中继布线为同一层。
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