JP2010032561A - 液晶表示装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】光り抜けによる表示品位の低下を抑制し、かつ、画素開口率の低下を抑制することが可能な表示装置を提供する。
【解決手段】この液晶表示装置（表示装置）１００は、液晶１６を介して対向する対向基板１３およびＴＦＴ基板９と、基板間にマトリクス状に配置される画素１とを備えた液晶表示装置１００において、画素１は、４つの副画素１ａ〜１ｄを含んでいる。また、４つの副画素１ａ〜１ｄのうちの１つの副画素１ｄは、反射表示専用の副画素として構成され、４つの副画素１ａ〜１ｄのうちの残りの副画素１ａ、１ｂおよび１ｃは、透過表示専用の副画素として構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶表示装置および電子機器に関し、特に、複数の副画素を含む画素を備える液晶表示装置および電子機器に関する。

従来、複数の副画素を含む画素を備える液晶表示装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、複数の副画素を含む画素と、反射光または透過光の位相を調整するための位相差板と、液晶の厚みを調整するための液晶層厚調整層とを備える液晶表示装置が開示されている。この液晶表示装置の１つの副画素には、反射表示用の領域と透過表示用の領域とが設けられている。この反射表示用の領域および透過表示用の領域には、位相差板が配置されている。また、反射表示用の領域には、位相差板を介して液晶層厚調整層が配置されている。また、液晶層厚調整層の端部に形成される傾斜部は、反射表示用の領域と透過表示用の領域との境界部分に重なるように配置されている。

特開２００７−２１２４９８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の液晶表示装置では、透過表示用の領域と反射表示用の領域との境界部分に配置される液晶層厚調整層の傾斜部に対応する部分の液晶の配向および透過光の位相は、傾斜部以外の平坦な部分の液晶の配向および透過光の位相と異なるため、表示領域のうちの傾斜部に対応する部分で光り抜けなどが発生するという不都合がある。このため、表示品位が低下するという問題点がある。なお、傾斜部の光り抜けを抑制するために、たとえば、傾斜部上に遮光膜を配置する方法がある。しかし、このように遮光膜を配置した場合には、光り抜けによる表示品位の低下を抑制することが可能である一方、遮光膜を配置した分、副画素の表示領域（開口部分）中に遮光膜による遮光領域が形成されるため、画素開口率が低下するという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、光り抜けによる表示品位の低下を抑制し、かつ、画素開口率の低下を抑制することが可能な液晶表示装置を提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

この発明の第１の局面による液晶表示装置は、液晶を介して対向する一対の基板と、基板間にマトリクス状に配置される画素とを備えた液晶表示装置において、画素は、複数の副画素を含み、複数の副画素のうちの１つの副画素は、反射表示専用の副画素として構成され、複数の副画素のうちの残りの副画素は、透過表示専用の副画素として構成されている。

この第１の局面による液晶表示装置では、上記のように、複数の副画素のうちの１つの副画素を反射表示専用の副画素として構成し、複数の副画素のうちの残りの副画素を透過表示専用の副画素として構成することによって、副画素の表示領域（開口部分）中に液晶層厚調整層の傾斜部を配置する必要がなくなるので、副画素の表示領域（開口部分）中における傾斜部の光り抜けを抑制することができる。これにより、副画素の表示品位が低下するのを抑制することができる。また、副画素の開口部分に液晶層厚調整層の傾斜部を配置する必要がないので、遮光膜も開口部分に配置する必要がない。これにより、副画素の開口部分（表示領域）に遮光膜を配置することに起因する画素開口率の低下を抑制することができる。

上記第１の局面による液晶表示装置において、好ましくは、傾斜部を有するとともに、液晶の厚みを調整するための液晶層厚調整層をさらに備え、反射表示専用の副画素には、液晶層厚調整層が配置されている。このように構成すれば、反射表示専用の副画素に設けられた液晶層の厚みを透過表示専用の副画素に設けられた液晶層の厚みの半分程度に調整することができるので、反射表示専用の副画素で反射する反射光の光路長を透過表示専用の副画素を透過する透過光の光路長と略同一に調整することができる。これにより、反射表示専用の副画素における画像表示と透過表示専用の副画素における画像表示とを略均一にすることができるので、液晶表示装置の表示品位を向上させることができる。

この場合、好ましくは、液晶層厚調整層は、傾斜部を有する位相差板からなる。このように構成すれば、反射表示用の副画素に設けられた液晶の液晶層の厚みを調整することができるとともに、反射表示用の副画素で反射する反射光の位相を調整することができる。これにより、反射表示専用の副画素の反射光の位相と透過表示専用の副画素の透過光の位相とを容易に合わせることができるので、液晶表示装置の表示品位を向上させることができる。

上記液晶層厚調整層が位相差板からなる液晶表示装置において、好ましくは、反射表示専用の副画素に配置されるソース線をさらに備え、複数の副画素は、それぞれの副画素が隣接するように配置され、液晶層厚調整層の傾斜部は、液晶層厚調整層の複数の副画素が隣接して配置される方向に対して直交する方向に延びるように形成されており、反射表示専用の副画素に配置された液晶層厚調整層の傾斜部の少なくとも一部が、平面的に見て、ソース線と重なるように配置されている。このように構成すれば、ソース線により遮光される領域に液晶層厚調整層の傾斜部を配置することができるので、ソース線上を遮光するための遮光膜を液晶層厚調整層の遮光にも利用することができる。

上記ソース線を備える液晶表示装置において、好ましくは、遮光膜をさらに備え、遮光膜は、平面的に見て、反射表示専用の副画素に配置された液晶層厚調整層の傾斜部およびソース線の少なくとも一部に重なるように配置されている。このように構成すれば、１つの遮光膜を液晶層厚調整層の傾斜部とソース線とが重なる位置に配置することによって、液晶層厚調整層の傾斜部とソース線との両方を遮光することができる。これにより、液晶層厚調整層の傾斜部を遮光するための遮光膜と、ソース線を遮光するための遮光膜とを、別々に、設ける必要がなくなるので、液晶表示装置の構造を簡素化することができる。

上記遮光膜を備える液晶表示装置において、好ましくは、遮光膜は、透過表示専用の副画素間には設けられておらず、反射表示専用の副画素と透過表示専用の副画素との間に、傾斜部およびソース線に重なるように設けられている。このように構成すれば、遮光膜を反射表示専用の副画素と透過表示専用の副画素との間のみに配置するだけでよいので、液晶表示装置の構造を簡素化することができる。

上記遮光膜が透過表示専用の副画素間には設けられていない液晶表示装置において、好ましくは、一対の基板のいずれか一方の基板上に絶縁層を介して積層される共通電極および画素電極とをさらに備え、反射表示専用の副画素および透過表示専用の副画素に配置された共通電極および画素電極のうちで液晶側に配置された電極には、複数の副画素が隣接して配置される方向に延びるようにスリットが形成されている。このように構成すれば、複数の副画素が隣接して配置される方向に延びるスリットにより、隣接する副画素に配置された画素電極もしくは共通電極の境界部分では画素電極もしくは共通電極が隣接して配置される方向の電界が発生しないので、画素電極もしくは共通電極の境界部分では液晶が配向されない。これにより、画素電極もしくは共通電極の境界部分では常に黒表示されるので、画素電極もしくは共通電極の境界部分を遮光することが不要になる。その結果、画素電極もしくは共通電極の境界部分に遮光膜を配置する必要がなくなるので、遮光膜を配置しない分、液晶表示装置の構造を簡素化することができる。

上記第１の局面による液晶表示装置において、好ましくは、反射表示専用の副画素は、１つ設けられるとともに、単色表示されるように構成され、透過表示専用の副画素は、複数設けられるとともに、複数色表示されるように構成されている。このように構成すれば、反射表示専用の副画素では単色のモノカラー表示を行うことができるとともに、透過表示専用の副画素では複数色のカラー表示を行うことができる。これにより、容易に、カラー表示の反射半透過方式の液晶表示装置を構成することができる。

上記第１の局面による液晶表示装置において、好ましくは、映像信号を供給する駆動回路をさらに備え、透過表示専用の副画素は、複数設けられており、駆動回路は、透過表示専用の複数の副画素に供給される複数の映像信号のうち少なくとも１つの映像信号に基づく映像信号を反射表示専用の副画素に供給するように構成されている。このように構成すれば、反射表示専用の副画素において、透過表示専用の映像信号に基づいた表示を行うことができる。

この場合、好ましくは、駆動回路は、透過表示専用の複数の副画素に供給される複数の映像信号のうち少なくとも２つの映像信号の平均値を反射表示用の映像信号として反射表示専用の副画素に供給するように構成されている。このように構成すれば、反射表示専用の副画素において、透過表示専用の映像信号の平均値に基づいた表示を行うことができる。

この発明の第２の局面による電子機器は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置を備える。このように構成すれば、光り抜けによる表示品位の低下を抑制し、かつ、画素開口率の低下を抑制することが可能な電子機器を得ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による液晶表示装置の全体構成図である。図２は、本発明の第１実施形態による液晶表示装置の１画素を示す等価回路図である。図３は、本発明の第１実施形態による液晶表示装置の１画素を示す図である。図４は、本発明の第１実施形態による液晶表示装置の１画素を示す平面図である。図５は、図４の２００−２００線に沿った断面図である。まず、図１〜図５を参照して、本発明の第１実施形態による液晶表示装置１００の構成について説明する。また、本実施形態では、液晶表示装置１００をＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ−Ｆｉｅｌｄ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式により構成した例について説明する。

第１実施形態による液晶表示装置１００は、図１に示すように、画像表示領域にゲート線７とデータ線６がマトリクスに配置され、ゲート線７とデータ線６の交差領域に対応して設けられた副画素１ａ、・・・、１ｄからなる画素１を複数、含んでいる。図２および図３に示すように、画素１は、４つの副画素１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄにより構成されている。また、４つの副画素１ａ〜１ｄは、それぞれの副画素１ａ〜１ｄがＸ方向に隣接するように配置されている。ここで、第１実施形態では、４つの副画素１ａ〜１ｄのうち１つの副画素１ｄは、反射表示専用の副画素として構成されている。この副画素１ｄは、モノカラー（単色（ＭＯＮＯ））表示されるように構成されている。また、４つの副画素１ａ〜１ｄのうち残りの３つの副画素１ａ、１ｂおよび１ｃは、透過表示専用の副画素として構成されている。この副画素１ａ、１ｂおよび１ｃは、それぞれ、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の表示を行うことによって、３色表示されるように構成されている。

また、副画素１ａ〜１ｄは、それぞれ、ポリシリコンからなる能動層２ａ（図５参照）を有するＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）２、画素電極３、共通電極４および保持容量５から構成されている。なお、画素電極３および共通電極４は、本発明の「一対の電極」の一例である。副画素１ａ〜１ｄのＴＦＴ２は、ソース領域２ｃ、ドレイン領域２ｄおよびゲート電極２ｆから構成されている。ソース領域２ｃには、ソース電極２ｇを介してソース線６が接続されている。ゲート電極２ｆは、ゲート線７に接続されている。ドレイン領域２ｄには、ドレイン電極２ｈを介して、画素電極３が接続されている。また、ドレイン領域２ｄには、保持容量５の一方電極が電気的に接続されている。保持容量５の他方電極は、保持容量線８に接続されている。

ここで、図４および図５を参照して、副画素１ａ〜１ｄの画素構成についてより詳細に説明する。

図５に示すように、画素１では、ガラスからなるＴＦＴ基板９上にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）２が形成されている。なお、ＴＦＴ基板９は、本発明の「一対の基板のいずれか一方の基板」の一例である。具体的には、ＴＦＴ基板９上には、ポリシリコンからなる能動層２ａが形成されている。この能動層２ａには、チャネル領域２ｂを挟むように所定の間隔を隔てて、ソース領域２ｃおよびドレイン領域２ｄが形成されている。チャネル領域２ｂ上には、ゲート絶縁膜２ｅを介してゲート電極２ｆが形成されている。ゲート絶縁膜２ｅは、能動層２ａを覆うとともに、ＴＦＴ基板９の上面を覆うように形成されている。ソース領域２ｃには、ソース電極２ｇが接続されている。ドレイン領域２ｄには、ドレイン電極２ｈが接続されている。また、ゲート電極２ｆおよびゲート絶縁膜２ｅを覆うように絶縁膜２ｉが形成されている。また、ソース電極２ｇ、ドレイン電極２ｈおよび絶縁膜２ｉ上には、平坦化膜１０が形成されている。平坦化膜１０上には、反射膜１１が形成されている。反射膜１１上には、共通電極４が形成されている。共通電極４上には、絶縁膜１２を介して、画素電極３が形成されている。なお、絶縁膜１２は、本発明の「絶縁層」の一例である。絶縁膜１２は、平坦化膜１０のコンタクトホール１０ａの内側面にまで延びるように形成されている。また、画素電極３は、コンタクトホール１０ａ内において、ドレイン電極２ｈに接続されている。

また、第１実施形態では、画素電極３には、図４に示すように、画素電極３の４つの副画素１ａ〜１ｄが隣接して配置される方向（Ｘ方向）に延びるように、複数の細長形状のスリット３ａが形成されている。また、図５に示すように、ＴＦＴ基板９の対向する側には、ガラスからなる対向基板１３が配置されている。なお、対向基板１３は、本発明の「一対の基板」の一例である。また、平面的に見て、ＴＦＴ２と重なる位置には、樹脂などからなるブラックマトリクス１４が配置されている。なお、ブラックマトリクス１４は、本発明の「遮光膜」の一例である。このブラックマトリクス１４は、図４に示すように、平面的に見て、副画素１ａ〜１ｄのそれぞれの境界部分に配置されている。

また、ブラックマトリクス１４の表面を覆うように、オーバーコート層１５が形成されている。また、オーバーコート層１５の表面を覆うように、液晶１６の厚みを調整するための液晶層厚調整層１７が形成されている。また、第１実施形態では、液晶層厚調整層１７は、平面的に見て、反射表示専用の副画素１ｄに配置されている。また、第１実施形態では、液晶層厚調整層１７は、副画素１ｃと１ｄとの境界側の端部にテーパ部１７ａを有している。なお、テーパ部１７ａは、本発明の「傾斜部」の一例である。ここで、第１実施形態では、液晶層厚調整層１７は、位相差板からなる。

位相差板からなる液晶層厚調整層１７は、高分子液晶の溶液や液晶性モノマーの溶液を配向膜上に塗布し、乾燥固化させる際に所定方向に配向させる方法により形成することができる。具体的には、オーバーコート層１５をマスクラビングや光配向等の方法により所望の配向方向を付与する。そして、このオーバーコート層１５上に液層層厚調整層１７の形成材料として重合性液晶材料である液晶性モノマーを配置し、配向状態（液晶相状態）で紫外線を照射して重合する。このとき、紫外線の照射部分を選定することによって、液晶層厚調整層１７を平面的に見て反射表示専用の副画素１ｄに配置するようにパターン形成することができる。なお、液晶層厚調整層１７が透過光に対して付与する位相差は、その構成材料である液晶性モノマーの種類や、液晶層厚調整層１７の層厚によって調整することができる。

このように、液晶層厚調整層１７は、フォトリソグラフィー法を用いて成膜されているため、そのテーパ部１７ａは、パターン形成における形成精度の影響を受け、形成面に対して必ずしも垂直とならず、傾斜したテーパ状になる（図５参照）。そして、液晶層厚調整層１７のテーパ部１７ａがテーパ状となると、このテーパ部１７ａ部分の肉厚が変化することにより、当該部分の位相差値が変化して、所望の位相差値が得られず、その結果、透過表示領域と反射表示領域との境界付近で光漏れが生じ、表示特性が低下してしまうため、テーパ部１７ａの遮光が必要になる。

このテーパ部１７ａは、液晶層厚調整層１７を位相差板とするために高分子液晶の溶液や液晶性モノマーの溶液により成膜する場合に特に顕著になる。すなわち、液晶層厚調整層１７を樹脂（位相差板とならない）で成膜する場合よりも、テーパ部１７ａの角度が緩やかになる。例えば、液晶層厚調整層１７の層厚を１．５〜２μｍ程度に形成する場合、テーパ部１７ａの底辺（オーバーコート層１５上）の長さは、液晶層厚調整層１７を高分子液晶の溶液や液晶性モノマーの溶液により成膜する場合は８〜１０μｍ程度となるが、液晶層厚調整層を樹脂（位相差板とならない）で成膜する場合は、１〜２μｍ程度となる。この原因は、高分子液晶の溶液や液晶性モノマーの溶液により成膜する場合には、成膜した層が樹脂によるものよりも柔軟なために、パターンエッジにダレが発生し、テーパ部１７ａの角度がより緩やかになると考えられる。よって、ＦＦＳのように、液晶層厚調整層１７を位相差板として形成する場合には、テーパ部１７ａを遮光するために、ブラックマトリクス１４の幅をより幅広に形成している。

テーパ部１７ａは、図４に示すように、４つの副画素１ａ〜１ｄが隣接して配置される方向（Ｘ方向）に対して直交する方向（Ｙ方向）に延びるように形成されている。また、第１実施形態では、テーパ部１７ａは、平面的に見て、副画素１ｃと１ｄとの境界領域に位置するソース線６と重なるように配置されている。また、テーパ部１７ａおよびソース線６上には、平面的に見て、テーパ部１７ａおよびソース線６に重なるようにブラックマトリクス１４が配置されている。また、液晶層厚調整層１７と画素電極３との間には、液晶１６が封入されている。

また、図１に示すように、複数の画素１のゲート線７は、それぞれ、Ｖ側シフトレジスタ１８に接続されている。また、Ｖ側シフトレジスタ１８は、映像信号を供給する駆動回路１９ａが内蔵されている駆動ＩＣ１９に接続されている。また、複数の画素１のソース線６は、それぞれ、デマルチプレクサ２０に接続されている。具体的には、各画素１の副画素１ａ〜１ｄにそれぞれ接続されているソース線６は、デマルチプレクサ２０のスイッチ２０ａ、２０ｂ、２０ｃおよび２０ｄのそれぞれの一方端子に接続されている。デマルチプレクサ２０のスイッチ２０ａの他方端子は、スイッチ２０ｂ、２０ｃおよび２０ｄの他方端子に接続されるとともに、駆動ＩＣ１９に接続されている。また、第１実施形態では、駆動回路１９ａは、透過表示専用の副画素１ａ、１ｂおよび１ｃに供給されるＲ（赤色）、Ｇ（緑色）およびＢ（青色）の映像信号に基づく映像信号を反射表示専用の副画素１ｄに供給するように構成されている。具体的には、駆動回路１９ａは、透過表示専用の副画素１ａ、１ｂおよび１ｃに供給されるＲ（赤色）、Ｇ（緑色）およびＢ（青色）の映像信号の平均値を反射表示用の映像信号として反射表示専用の副画素１ｄに供給するように構成されている。また、駆動ＩＣ１９の駆動回路１９ａからスイッチ２０ａ、２０ｂ、２０ｃおよび２０ｄにＲＳＥＬ、ＧＳＥＬ、ＢＳＥＬおよびＭＳＥＬの選択信号が供給されるように構成されている。

本発明の一実施形態による液晶表示装置１００は、図６および図７に示すように、携帯電話１１０およびＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）１２０などに用いることが可能である。図６の携帯電話１１０においては、表示画面１１０ａに本発明の第１実施形態による液晶表示装置１００が用いられる。また、図７のＰＣ１２０においては、キーボード１２０ａなどの入力部および表示画面１２０ｂなどに用いることが可能である。

第１実施形態では、上記のように、４つの副画素１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄのうちの１つの副画素１ｄを反射表示専用の副画素として構成し、４つの副画素１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄのうちの残りの副画素１ａ、１ｂおよび１ｃを透過表示専用の副画素として構成することによって、副画素の表示領域（開口部分）中に液晶層厚調整層１７のテーパ部１７ａを配置する必要がなくなるので、副画素の表示領域（開口部分）中におけるテーパ部１７ａの光り抜けを抑制することができる。これにより、副画素の表示品位が低下するのを抑制することができる。また、副画素の開口部分に液晶層厚調整層１７のテーパ部１７ａを配置する必要がないので、ブラックマトリクス１４も開口部分に配置する必要がない。これにより、副画素の開口部分（表示領域）にブラックマトリクス１４を配置することに起因する画素開口率の低下を抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、反射表示専用の副画素１ｄに、液晶層厚調整層１７を配置することによって、反射表示専用の副画素１ｄに設けられた液晶層の厚みを透過表示専用の副画素１ａ、１ｂおよび１ｃに設けられた液晶層の厚みの半分程度に調整することができるので、反射表示専用の副画素１ｄで反射する反射光の光路長を透過表示専用の副画素１ａ、１ｂおよび１ｃを透過する透過光の光路長と略同一に調整することができる。これにより、反射表示専用の副画素１ｄにおける画像表示と透過表示専用の副画素１ａ、１ｂおよび１ｃにおける画像表示とを略均一にすることができるので、液晶表示装置１００の表示品位を向上させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、液晶層厚調整層１７を、テーパ部１７ａを有する位相差板２１にすることによって、反射表示用の副画素１ｄに設けられた液晶１６の液晶層の厚みを調整することができるとともに、反射表示用の副画素１ｄで反射する反射光の位相を調整することができる。これにより、反射表示専用の副画素１ｄの反射光の位相と透過表示専用の副画素１ａ、１ｂおよび１ｃの透過光の位相とを正確に合わせることができるので、液晶表示装置１００の表示品位を向上させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、液晶層厚調整層１７のテーパ部１７ａを、Ｙ方向に延びるように形成し、反射表示専用の副画素１ｄに配置されたテーパ部１７ａを、平面的に見て、ソース線６と重なるように配置することによって、ソース線６により遮光される領域にテーパ部１７ａを配置することができるので、ソース線６上を遮光するためのブラックマトリクス１４を液晶層厚調整層１７の遮光にも利用することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ブラックマトリクス１４を、平面的に見て、反射表示専用の副画素１ｄに配置された液晶層厚調整層１７のテーパ部１７ａおよびソース線６に重なるように配置することによって、１つのブラックマトリクス１４をテーパ部１７ａとソース線６とが重なる位置に配置することにより、テーパ部１７ａとソース線６との両方を遮光することができる。これにより、テーパ部１７ａを遮光するためのブラックマトリクス１４と、ソース線６を遮光するためのブラックマトリクス１４とを、別々に、設ける必要がなくなるので、液晶表示装置１００の構造を簡素化することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、反射表示専用の副画素１ｄおよび透過表示専用の副画素１ａ、１ｂおよび１ｃに配置された画素電極３に、４つの副画素１ａ〜１ｄが隣接して配置される方向（Ｘ方向）に延びるようにスリット３ａを形成することによって、４つの副画素１ａ〜１ｄが隣接して配置される方向（Ｘ方向）に延びるスリット３ａにより、隣接する画素電極３の境界部分では画素電極３が隣接して配置される方向（Ｘ方向）の電界が発生しないので、画素電極３の境界部分では液晶１６が配向されない。ここで、ＦＦＳ方式を使用する液晶表示装置１００は、映像信号が印加されていないとき、液晶を透過する光が遮断され、映像信号が印加されている時に、映像信号により液晶に印加される電圧が高いほど液晶を透過する光が多くなるノーマリブラックモードである。これにより、画素電極３の境界部分では常に黒表示されるので、画素電極３の境界部分を遮光することが不要になる。その結果、画素電極３の境界部分にブラックマトリクス１４を配置する必要がなくなるので、ブラックマトリクス１４を配置しない分、液晶表示装置１００の構造を簡素化することができる。但し、反射表示専用の副画素１ｄのＹ方向に延びる液晶層厚調整層１７の両側に形成されるテーパ部１７ａは、上述したように、テーパ部１７ａ部分の肉厚が変化することにより、当該部分の位相差値が変化して、所望の位相差値が得られず、その結果、透過表示領域と反射表示領域との境界付近で光漏れが生じ、表示特性が低下してしまうので、テーパ部１７ａの遮光を行う必要がある。このように、テーパ部１７ａは遮光しなければならないが、テーパ部１７ａを画素電極３の境界部分、すなわち、液晶１６が配向されないために映像信号の表示に貢献しない位置に配置しているため、テーパ部１７ａを遮光しても開口率を下げることがない。

また、第１実施形態では、上記のように、透過表示専用の副画素１ａ、１ｂおよび１ｃを、３つ設けるとともに、３色表示するように構成することによって、反射表示専用の副画素１ｄでは単色のモノカラー表示を行うことができるとともに、透過表示専用の副画素１ａ、１ｂおよび１ｃでは３色のカラー表示を行うことができる。これにより、容易に、カラー表示の反射半透過方式の液晶表示装置１００を構成することができる。

また、駆動回路１９ａを、透過表示専用の３つの副画素１ａ、１ｂおよび１ｃに供給する３つの映像信号Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）およびＢ（青色）のうち少なくとも２つの映像信号の平均値を反射表示用の映像信号として反射表示専用の副画素１ｄに供給するように構成することによって、反射表示専用の副画素１ｄにおいて、透過表示専用の映像信号の平均値に基づいた表示を行うことができる。

（第２実施形態）
図８は、本発明の第２実施形態による液晶表示装置の１画素を示す平面図である。次に、図８を参照して、この第２実施形態では、上記した第１実施形態の構成において、ブラックマトリクス１４を透過表示専用の副画素１ａ、１ｂおよび１ｃ間に設けない場合について説明する。

図８に示すように、この第２実施形態では、ブラックマトリクス１４は、透過表示専用の副画素１ａ、１ｂおよび１ｃ間には設けられていない。これに対して、反射表示専用の副画素１ｄと透過表示専用の副画素１ｃとの間には、液晶層厚調整層１７のテーパ部１７ａおよびソース線６に重なるようにブラックマトリクス１４が設けられている。

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態の構成と同様である。

また、第２実施形態では、上記のように、ブラックマトリクス１４を、透過表示専用の副画素間１ａ、１ｂおよび１ｃには設けず、反射表示専用の副画素１ｄと透過表示専用の副画素１ｃとの間に、テーパ部１７ａおよびソース線６に重なるように設けることによって、ブラックマトリクス１４を反射表示専用の副画素１ｄと透過表示専用の副画素１ｃとの間のみに配置するだけでよいので、液晶表示装置１００の構造を簡素化することができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態の効果と同様である。

（第３実施形態）
図９は、本発明の第３実施形態による液晶表示装置の１画素を示す平面図である。次に、図９を参照して、この第３実施形態では、上記した第１実施形態の構成において、画素電極３に形成されているスリット３ａの傾斜角度をさらに大きくした場合について説明する。

図９に示すように、第３実施形態では、画素電極３に形成されているスリット３ａは、画素１のＸ方向に対して、時計回り方向に１５度以上７５度以下の角度θで傾斜するように形成されている。これにより、縦方向（Ｙ方向）または横方向（Ｘ方向）の偏光軸を有する偏光サングラスにより液晶表示装置１００の表示画面を見たとしても、偏光サングラスと液晶表示装置１００との偏光軸が一致しないため、表示画面が見えにくくなるのを抑制可能である。

なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態の構成と同様である。

また、第３実施形態の効果は、上記第１実施形態の効果と同様である。

（第４実施形態）
図１０は、本発明の第４実施形態による液晶表示装置の全体構成図である。次に、図１０を参照して、本発明の第４実施形態では、上記した第１実施形態の構成と異なり、液晶表示装置１００ａの駆動ＩＣ１９の駆動回路１９ａからデマルチプレクサ２０を介さずに、画素１に直接映像信号を供給する場合について説明する。

図１０に示すように、各画素１の副画素１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄにそれぞれ接続されているソース線６は、それぞれ、駆動ＩＣ１９に接続されている。これにより、駆動ＩＣ１９の駆動回路１９ａから透過表示専用の副画素１ａ、１ｂおよび１ｃと、反射表示専用の副画素１ｄとに、それぞれ、ＤＡＴＡ１Ｒ、ＤＡＴＡ１Ｇ、ＤＡＴＡ１ＢおよびＤＡＴＡ１Ｍの映像信号が分離されて供給される。また、第４実施形態では、駆動回路１９ａは、透過表示専用の副画素１ａ、１ｂおよび１ｃに供給されるＲ（赤色）、Ｇ（緑色）およびＢ（青色）の映像信号に基づく映像信号を反射表示専用の副画素１ｄに供給するように構成されている。具体的には、駆動回路１９ａは、透過表示専用の副画素１ａ、１ｂおよび１ｃに供給されるＲ（赤色）、Ｇ（緑色）およびＢ（青色）の映像信号の平均値を反射表示用の映像信号として反射表示専用の副画素１ｄに供給するように構成されている。また、各画素１のゲート電極２ｆには、駆動ＩＣ１９からＧＡＴＥ１、ＧＡＴＥｎ−２、ＧＡＴＥｎ−１およびＧＡＴＥｎの走査信号が、それぞれ、供給されるように構成されている。

なお、第４実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態の構成と同様である。

また、第４実施形態の効果は、上記第１実施形態の効果と同様である。

次に、上記した第１および第２実施形態の効果を確認するために行ったシミュレーションの結果について説明する。このシミュレーションでは、第１および第２実施形態に対応する画素構成と、図１１に示す比較例による画素構成とを比較した。

図１１に示すように、比較例による画素構成では、３つの副画素１０１ａ、１０１ｂおよび１０１ｃにより１つの画素１０１が構成されている。また、各副画素１０１ａ、１０１ｂおよび１０１ｃを２分割することにより透過表示領域１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃと反射表示領域１０３ａ、１０３ｂおよび１０３ｃとに構成されている。この反射表示領域１０３ａ、１０３ｂおよび１０３ｃには、液晶層厚調整層１７（図１１には図示せず）が配置されるとともに、反射表示領域１０３ａ、１０３ｂおよび１０３ｃと、透過表示領域１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃとの境界部分１０４ａ、１０４ｂおよび１０４ｃには、液晶層厚調整層１７のテーパ部１７ａ（図１１には図示せず）が配置されている。このテーパ部１７ａ上にブラックマトリクス１４が配置されることにより遮光領域が形成されている。

第１実施形態に対応する画素構成では、図３に示したように、４つの副画素１ａ〜１ｄで１つの画素１が構成されるとともに、液晶層厚調整層１７のテーパ部１７ａを遮光するブラックマトリクス１４は、透過表示専用の副画素１ａ、１ｂおよび１ｃと反射表示専用の副画素１ｄとの境界部分に配置されている。また、第２実施形態に対応する画素構成では、図８に示したように、透過表示専用の副画素１ａ、１ｂおよび１ｃの間の領域部分には、ブラックマトリクス１４が配置されていない。これに対して、比較例による副画素１０１では、液晶層厚調整層１７のテーパ部１７ａを遮光するブラックマトリクス１４は、各副画素１０１ａ、１０１ｂおよび１０１ｃの透過表示領域１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃと反射表示領域１０３ａ、１０３ｂおよび１０３ｃとの境界部分１０４ａ、１０４ｂおよび１０４ｃに配置されている。

次に、図１２を参照して、第１および第２実施形態による画素構成と、比較例による画素構成との実効開口領域についてのシミュレーション結果について説明する。

まず、比較例による画素構成では、図１２に示すように、上記した第１実施形態の画素構成に対して、開口率が減少することが判明した。また、比較例による画素構成では、上記した第２実施形態の画素構成に対しても、開口率が減少することが判明した。この結果、比較例による画素構成の開口率よりも、第１および第２実施形態による画素構成の開口率の方が高いことが判明した。これにより、画素構成の開口領域を向上させることが可能であることが判明した。これは、以下の理由によるものと考えられる。すなわち、第１および第２実施形態による画素構成では、比較例の画素構成に対して画素を４分割することによる開口率の低減要因がある一方、比較例の画素構成要素であるテーパ部１７ａを遮光している画素の開口領域内のブラックマトリクス１４を除去することできるため、結果として、画素の開口領域を向上させることができたと考えられる。

また、第２実施形態による画素構成は、第１実施形態による画素構成の開口率よりも高いことが判明した。これは、第２実施形態による画素構成は、第１実施形態による画素構成に対して透過表示専用の副画素１ａ、１ｂおよび１ｃ間のブラックマトリクス１４を除去することにより、結果として、画素の開口領域を向上させることができたものと考えられる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１〜第４実施形態では、液晶表示装置をＦＦＳ方式により構成する例について説明したが、本発明はこれに限らず、ＦＦＳ方式以外の方式（ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式等の横電界方式、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ−Ｎｅｍａｔｉｃ）方式やＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ−Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式等の縦電界方式）により構成してもよい。

また、上記第１〜第４実施形態では、液晶表示装置の１画素を４つの副画素により構成する例を示したが、本発明はこれに限らず、液晶表示装置の１画素を４つ以外の副画素により構成してもよい。

また、上記第１〜第４実施形態では、副画素の配置の一例として、平面的に見て、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）およびＭ（モノカラー）の順番により配置する例を示したが、本発明はこれに限らず、上記した順番以外で配置してもよい。

また、上記第１〜第４実施形態では、液晶層厚調整層が位相差板としての機能を有する例を示したが、本発明はこれに限らず、図１３に示すように、液晶層厚調整層とオーバーコート層との間に位相差板２１を配置してもよい。

また、上記第１〜第４実施形態では、透過表示専用の３つの副画素をＲ（赤色）、Ｇ（緑色）およびＢ（青色）の３色により表示させる例を示したが、本発明はこれに限らず、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）およびＢ（青色）のうちの２色（例えば、ＧとＲ）、もしくは、黄色やアンバー色、白色等の色を加えて、４色以上により表示させるように構成してもよい。

また、上記第１〜第４実施形態では、液晶１６に近い側に画素電極３を形成し、その下側に絶縁膜１２を介して、共通電極４を形成するように構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、液晶１６に近い側に共通電極４を形成し、その下側に絶縁膜１２を介して、画素電極３を形成し、共通電極４が隣接して配置される方向（Ｘ方向）に延びるように、複数の細長形状のスリット３ａを形成するように構成してもよい。

また、上記第１〜第４実施形態では、反射表示専用の副画素に透過表示専用の副画素に供給される３つの映像信号のうち少なくとも２つの映像信号の平均値を供給するように構成する例を示したが、本発明はこれに限らず、反射表示専用の副画素に透過表示専用の副画素に供給される３つの映像信号のうち１つの映像信号を供給してもよい。また、反射表示専用の副画素に透過表示専用の副画素に供給される３つの映像信号のうち２つの映像信号を合算した映像信号を供給してもよい。

本発明の第１実施形態による液晶表示装置の全体構成図である。 本発明の第１実施形態による液晶表示装置の１画素を示す等価回路図である。 本発明の第１実施形態による液晶表示装置の１画素を示す図である。 本発明の第１実施形態による液晶表示装置の１画素を示す平面図である。 図４の２００−２００線に沿った断面図である。 本発明の第１実施形態による液晶表示装置を備える携帯電話を示す全体構成図である。 本発明の第１実施形態による液晶表示装置を備えるＰＣを示す全体構成図である。 本発明の第２実施形態による液晶表示装置の１画素を示す平面図である。 本発明の第３実施形態による液晶表示装置の１画素を示す平面図である。 本発明の第４実施形態による液晶表示装置の全体構成図である。 本発明の第１および第２実施形態の効果を検証するために行ったシミュレーション結果を説明するための比較例の画素構成を示す平面図である。 本発明の第１および第２実施形態の効果を検証するために行ったシミュレーション結果を説明するための図である。 本発明の第１実施形態の液晶表示装置の変形例を示す断面図である。

符号の説明

１ 画素
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 副画素
３ 画素電極
３ａ スリット
４ 共通電極
６ ソース線
９ ＴＦＴ基板（一方基板）
１３ 対向基板（他方基板）
１４ ブラックマトリクス（遮光膜）
１６ 液晶
１７ 液晶層厚調整層
１７ａ テーパ部（傾斜部）
１９ａ 駆動回路
２１ 位相差板
１００、１００ａ 液晶表示装置

Claims (11)

1. 液晶を介して対向する一対の基板と、前記基板間にマトリクス状に配置される画素とを備えた液晶表示装置において、
   前記画素は、複数の副画素を含み、
   前記複数の副画素のうちの１つの副画素は、反射表示専用の副画素として構成され、
   前記複数の副画素のうちの残りの副画素は、透過表示専用の副画素として構成されている、液晶表示装置。
2. 傾斜部を有するとともに、前記液晶の厚みを調整するための液晶層厚調整層をさらに備え、
   前記反射表示専用の副画素には、前記液晶層厚調整層が配置されている、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記液晶層厚調整層は、前記傾斜部を有する位相差板からなる、請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記反射表示専用の副画素に配置されるソース線をさらに備え、
   前記複数の副画素は、それぞれの副画素が隣接するように配置され、
   前記液晶層厚調整層の前記傾斜部は、前記複数の副画素が隣接して配置される方向に対して直交する方向に延びるように形成されており、
   前記反射表示専用の副画素に配置された前記液晶層厚調整層の前記傾斜部の少なくとも一部が、平面的に見て、前記ソース線と重なるように配置されている、請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 遮光膜をさらに備え、
   前記遮光膜は、平面的に見て、前記反射表示専用の副画素に配置された前記液晶層厚調整層の前記傾斜部および前記ソース線の少なくとも一部に重なるように配置されている、請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 前記遮光膜は、前記透過表示専用の副画素間には設けられておらず、前記反射表示専用の副画素と前記透過表示専用の副画素との間に、前記傾斜部および前記ソース線に重なるように設けられている、請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記一対の基板のいずれか一方の基板上に絶縁層を介して積層される共通電極および画素電極をさらに備え、
   前記反射表示専用の副画素および前記透過表示専用の副画素に配置された前記共通電極および前記画素電極のうちで前記液晶側に配置された電極には、前記複数の副画素が隣接して配置される方向に延びるようにスリットが形成されている、請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 前記反射表示専用の副画素は、１つ設けられるとともに、単色表示されるように構成され、
   前記透過表示専用の副画素は、複数設けられるとともに、複数色表示されるように構成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
9. 映像信号を供給する駆動回路をさらに備え、
   前記透過表示専用の副画素は、複数設けられており、
   前記駆動回路は、前記透過表示専用の複数の副画素に供給される複数の映像信号のうち少なくとも１つの映像信号に基づく映像信号を前記反射表示専用の副画素に供給するように構成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
10. 前記駆動回路は、前記透過表示専用の複数の副画素に供給される複数の映像信号のうち少なくとも２つの映像信号の平均値を反射表示用の映像信号として前記反射表示専用の副画素に供給するように構成されている、請求項９に記載の液晶表示装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置を備える、電子機器。

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