JP4832547B2 - 半透過型液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、半透過型液晶表示装置に関する。より詳しくは、サブ画素電極を有する半透過型液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、携帯電話、カーナビ、デジタルカメラ、携帯ゲーム端末、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、パソコンなどのディスプレイとして広く普及している。液晶表示パネルの表示方式は、透過型、反射型、半透過型に大別される。透過型は、バックライトと呼ばれる光源を点灯し、液晶表示パネルを通過した光で表示を行う表示方式である。このため、暗所での視認性は高いが、明所での視認性は低い。一方、反射型は、液晶表示パネルに入射した光を反射させて表示を行う表示方式である。このため、明所での視認性は高いが、暗所での視認性が低い。半透過型は、透過型と反射型の機能を兼ね備えた表示方式であり、周囲の明るさに応じて表示モードを切り替えることにより、視認性の高い表示を常に提供することができる。その優れた表示特性から、半透過型液晶表示装置は、携帯機器や移動体機器等において広く適用されている。

半透過型液晶表示装置の多くは、ＥＣＢ(Electrically Controlled Birefringence)モードやＴＮ（Twisted Nematic）モードが利用されている。しかし、近年は、高コントラスト化、及び広視野角化のニーズの高まりを受け、画素を複数のサブ画素電極（サブドット領域）に分割してなる垂直配向モード（ＶＡ：Vertical Alignment）の液晶表示装置（例えば、特許文献１）が注目されている。

特許文献１には、画素領域を複数のサブ画素電極に分割し、サブ画素電極間を幅細の連結部によって繋げ、さらに、その連結部、及び連結部近傍の透過領域を被覆するように遮光導電性膜である反射導電性薄膜を配設する構成が開示されている。

特開２００５−２６６７７８号公報

上記特許文献１によれば、連結部から延在された透過領域に反射導電性薄膜を形成することにより生じた段差構造を起点として液晶配向が乱れ、表示不良が発生する場合があった。特に、透過領域と反射領域を併せ持つ半透過型液晶表示装置の場合、この段差部分が透過領域側に入り込むことにより、透明導電性薄膜と反射導電性薄膜との段差部分を起点として液晶配向が乱れ、表示不良が発生する場合があった。

本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、表示品位の高い液晶表示装置を提供することである。

本発明に係る半透過型液晶表示装置は、背面側からの光を表示面側へ透過させる透過領域からなるサブ画素電極と、前記表示面側から入射する光を反射させる反射領域からなるサブ画素電極と、前記サブ画素電極同士を電気的に接続する連結部とを備え、前記透過領域からなるサブ画素電極と隣接する前記反射領域からなるサブ画素電極は、これらのサブ画素電極間を連結する前記連結部から延在された領域に、くり抜き状の切り欠き部が形成された反射導電性薄膜を有し、前記反射領域は、前記切り欠き部が前記透明導電性薄膜により、前記切り欠き部を除く領域が前記透明導電性薄膜と前記反射導電性薄膜の積層構造となっており、前記透過領域と前記連結部は、前記透明導電性薄膜により構成されており、前記積層構造は、前記透明導電性薄膜の直上に前記反射導電性薄膜が形成されている。

本発明によれば、表示品位の高い半透過型液晶表示装置を提供することができるという優れた効果を有する。

実施形態１に係る液晶表示装置の模式的な平面図。 実施形態１に係る液晶表示装置の模式的な部分拡大断面図。 （ａ）実施形態１に係る画素電極の模式的平面図。（ｂ）及び（ｃ）実施形態１に係る液晶表示装置の概略構成を説明するための模式的端面図。 実施形態１に係る画素電極、及び液晶の消光模様を示す模式的平面図。 （ａ）実施形態２に係る画素電極の模式的平面図。（ｂ）及び（ｃ）実施形態２に係る液晶表示装置の概略構成を説明するための模式的端面図。 実施形態２に係る液晶表示パネルの偏光顕微鏡写真（クロスニコル条件下）。 実施形態２に係る液晶表示パネルの偏光顕微鏡写真（クロスニコルの状態からサンプルを４５°回転）。 実施形態２、比較例１、比較例２における配向安定時間、面押し回復時間をプロットした図。 実施形態３に係る画素電極の模式的平面図。 実施形態４に係る画素電極の模式的平面図。 実施形態５に係る画素電極の模式的平面図。 （ａ）比較例１に係る画素電極の模式的平面図。（ｂ）及び（ｃ）比較例１に係る液晶表示装置を説明するための模式的端面図。 比較例１に係る画素電極、及び液晶の消光模様を示す模式的平面図。 （ａ）比較例２に係る画素電極の模式的平面図。（ｂ）及び（ｃ）比較例２に係る液晶表示装置を説明するための模式的端面図。 比較例２に係る液晶表示パネルの偏光顕微鏡写真（クロスニコル条件下）。 比較例２に係る液晶表示パネルの偏光顕微鏡写真（クロスニコルの状態からサンプルを４５°回転）。

以下、本発明を適用した実施形態の一例について説明する。なお、以降の図における各部材のサイズや比率は、説明の便宜上のものであり、実際のものとは必ずしも一致しない。また、異なる実施形態、比較例において、同一の要素部材には同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。

［実施形態１］
図１に、実施形態１に係る半透過型液晶表示装置（以降、単に「液晶表示装置」とも称する）の概略構成を説明するための模式的平面図を示す。図２に、実施形態１に係る液晶表示装置の構成を示す部分断面図を示す。図２中のＲは反射領域を、図２中のＴは透過領域を、図２中のＣは隣接するサブ画素電極間を連結する連結領域を示す（以降の図においても同様とする）。

液晶表示装置８０は、図１及び図２に示すように、第１の基板たる薄膜トランジスタアレイ基板（以降、「ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板」と称する）２０、第２の基板たる対向基板４０、画素電極１、対向電極４４、走査線であるゲート配線２２、信号線であるソース配線２３、液晶層５２、ゲートドライバＩＣ３２、ソースドライバＩＣ３３、第１の外部配線３４、第２の外部配線３５、薄膜トランジスタ５０等からなる液晶表示パネル８１等を備えている。液晶表示パネル８１（図１参照）の反視認側には、バックライト（不図示）が配置されており、液晶表示パネル８１を介して視認側へ光を照射するように構成されている。

液晶表示装置８０には、図１に示すように、矩形状に形成された表示領域６０とこの外側に枠状に形成された額縁領域６１がある。表示領域６０には、複数のゲート配線２２と複数のソース配線２３が形成されている。ゲート配線２２は、図１中の横方向に延在し、縦方向に複数並設されている。ソース配線２３は、ゲート配線２２と絶縁層（不図示）を介して交差するように、図１中の縦方向に延在し、横方向に複数併設されている。

ゲート配線２２とソース配線２３の交差点付近には、其々ＴＦＴ５０が設けられている。そして、隣接するゲート配線２２とソース配線２３とで囲まれた領域に画素電極１（図２参照）が形成され、この領域が画素５１（図１参照）として機能する。画素電極１において、反射領域Ｒは、図２に示すように、透明導電性薄膜３と反射導電性薄膜４の積層構造となっている。一方、透過領域Ｔは、透明導電性薄膜３により構成されている。透過領域Ｔと反射領域Ｒの間には、連結領域Ｃが形成されている。連結領域Ｃは、透過領域Ｔと同様に透明導電性薄膜３により構成されている。詳しくは、後述する。

ＴＦＴ基板２０は、図２に示すように、ゲート２４、補助容量電極２５、ゲート絶縁膜２６、半導体層２７、ソース２８、ドレイン２９、層間絶縁膜３０等を備える。ソース配線２３は、ＴＦＴ５０を介して画素電極１に接続されている。画素電極１は、例えば、ＩＴＯ（Indium Thin Oxide）などの透明導電性薄膜３、アルミニウム、銀等の金属などの反射率の高い反射導電性薄膜４により構成されている。複数の画素５１がマトリクス状に形成されている領域が、表示領域６０である。

液晶表示パネル８１は、図２に示すように、互いに対向配置されるＴＦＴ基板２０及び対向基板４０と、両基板を接着するシール材（不図示）とで囲まれる空間に垂直配向モードの液晶層５２が挟持されている。両基板の間は、スペーサ（不図示）によって、所定の間隔となるように維持されている。ＴＦＴ基板２０は、上述した構成要素の他、絶縁性基板２１、樹脂膜３１等を備えている。絶縁性基板２１は、例えば、光透過性のあるガラス、ポリカーボネート、アクリル樹脂などを用いることができる。また、ＴＦＴ基板２０及び対向基板４０の液晶層５２側の最表面には、配向膜（不図示）が形成されている。

対向基板４０は、前述したようにＴＦＴ基板２０と対向配置され、視認側に配置される。対向基板４０のＴＦＴ基板２０に対向する絶縁性基板４１面には、カラーフィルタ４２、ブラックマトリックス（不図示）、平坦化膜４３、対向電極４４、対向電極突起部４５、配向膜（不図示）が形成されている。また、ＴＦＴ基板２０及び対向基板４０の外側の面には、其々、偏光板（不図示）が貼着せしめられている。

ＴＦＴ基板２０の額縁領域６１には、図１に示すように、ゲートドライバＩＣ３２、ソースドライバＩＣ３３が設けられている。ゲート配線２２は、表示領域６０から額縁領域６１まで延設されている。そして、ゲート配線２２は、ＴＦＴ基板２０の端部でゲートドライバＩＣ３２に接続される。ソース配線２３も同様に表示領域６０から額縁領域６１まで延設されている。そして、ソース配線２３は、ＴＦＴ基板２０の端部でソースドライバＩＣ３３と接続される。ゲートドライバＩＣ３２の近傍には、第１の外部配線３４が配設されている。また、ソースドライバＩＣ３３の近傍には、第２の外部配線３５が配設されている。第１の外部配線３４、第２の外部配線３５は、例えば、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などの配線基板である。

外部からの各種信号は、第１の外部配線３４を介してゲートドライバＩＣ３２に、第２の外部配線３５を介してソースドライバＩＣ３３に供給される。ゲートドライバＩＣ３２は、外部からの制御信号に基づいてゲート信号（走査信号）をゲート配線２２に供給する。このゲート信号によって、ゲート配線２２が順次選択されることになる。ソースドライバＩＣ３３は、外部からの制御信号や表示データに基づいて、表示信号をソース配線２３に供給する。これにより、表示データに応じた表示電圧を各画素電極１に供給することができる。

なお、ここでは、ゲートドライバＩＣ３２とソースドライバＩＣ３３は、ＣＯＧ（Chip On Glass）技術を用いて、ＴＦＴ基板２０上に直接実装したが、この構成に限られるものではない。例えば、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）によりドライバＩＣをＴＦＴ基板２０に接続してもよい。

上記構成の液晶表示装置８０は、例えば以下のように駆動する。走査信号が、ゲートドライバＩＣ３２から各ゲート配線２２に供給される。各走査信号によって、１つのゲート配線２２に接続されているすべてのＴＦＴ５０が同時にオンとなる。一方、表示信号は、ソースドライバＩＣ３３から各ソース配線２３に供給され、画素電極１に表示信号に応じた電荷が蓄積される。表示信号が書き込まれた画素電極１と対向電極４４との電位差に応じて、画素電極１と対向電極４４間の垂直配向モードの液晶層５２の液晶分子の配列が変化する。これにより、液晶表示パネル８１を透過する光の透過量が変化する。このように、画素５１毎に表示電圧を変えることによって、所望の画像を表示することができる。

次に、本発明の特徴部について説明する。図３（ａ）に、実施形態１に係る画素電極１の模式的平面図を示す。また、図３（ｂ）に、図３のIIIB-IIIB切断線の位置における液晶表示パネル８１（図２参照）の構造を説明するための模式的端面図を、図３（ｃ）に、図３のIIIC-IIIC切断線の位置における液晶表示パネル８１の構造を説明するための模式的端面図を示す。なお、図３（ａ）において、画素電極１に対する対向電極突起部４５の位置関係を説明する便宜上、対向電極突起部４５も図示する。また、図３（ｂ）（ｃ）において、説明の便宜上、説明する部材のみを図示する。以降の図においても同様とする。

実施形態１に係る画素電極１は、図３（ａ）に示すように、２つのサブ画素電極２に分割されている。２つのサブ画素電極２のうちの図中の右側は、透過領域Ｔであり、図中の左側は反射領域Ｒである。透過領域Ｔは、透明導電性薄膜３により構成され、反射領域Ｒは、後述する一部の領域を除き、透明導電性薄膜３と反射導電性薄膜４の積層構造となっている。

隣接するサブ画素電極２同士は、図３（ａ）中のＸ方向に延在された連結部５によって接続されている。連結部５が形成されている領域が連結領域Ｃとなる。連結部５は、サブ画素電極２の間に、パターン除去部である開口部６を２つ設けることにより形成している。これにより、連結部５がサブ画素電極２と一体的に形成されている。

実施形態１に係る連結部５は、２つのサブ画素電極２同士が対向する対向辺Ｍ１の概ね中央領域から、これらの辺の法線方向に延在されるように形成されている。なお、連結部５の位置は、隣接するサブ画素電極２同士が対向する対向辺Ｍ１同士を連結するものであればよく、対向辺の連結位置は特に限定されない。

連結部５は、２つのサブ画素電極２と一体的に形成された透明導電性薄膜３により構成される。連結部５の幅は特に限定されないが、これらの連結部５の分断を低減する観点からは、連結部５を８μｍ以上とすることが好ましい。より好ましくは、１０μｍ以上である。連結部５の幅の上限は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において特に限定されないが、液晶の配向制御力の観点からは１６μｍ以下とすることが好ましい。

反射領域Ｒを構成するサブ画素電極２においては、連結部５から延在する領域に、くり抜き状の切り欠き部７が形成された反射導電性薄膜４を有する。換言すると、反射領域Ｒを構成するサブ画素電極２に形成された切り欠き部７においては、反射導電性薄膜４が形成されておらず、透明導電性薄膜３のみが形成された領域となっている。切り欠き部７の図３（ａ）中のＹ方向（連結部５の幅と平行な方向）の長さＤ１は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、特に限定されないが、実施形態１においては、連結部５の幅ｗ１と実質的に同一とした。切り欠き部の図Ｙ方向の長さＤ１を、連結部５の幅ｗ１以上とすることにより、より効果的に、液晶の配向の乱れを防止する効果を発揮することができる。切り欠き部７の長さＤ１の最大値は、液晶の配向の乱れを効果的に防止する観点から、反射領域Ｒのサブ画素電極２の図３（ａ）中のＹ方向の幅ｗ２の１／３以下とすることが好ましい。

対向基板４０に設けられた対向電極突起部４５は、対向電極２４の上層に突起状構造体として形成されている（図２参照）。対向電極突起部４５は、感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィー処理により作製することができる。対向基板４０の対向電極突起部４５により、各サブ画素電極２の液晶層５２の配向が制御される。すなわち、対向電極突起部４５により、電圧印加に応じて、サブ画素電極２の液晶分子を垂直配向から多軸配向（液晶分子の傾き方向が複数の方向）に切り換えることができる。対向電極突起部４５の形成位置は、サブ画素電極２の略中心位置とする。

対向電極突起部４５としては、上述したように電圧印加に応じて、液晶分子を垂直配向から多軸配向に切り換えることができれば、その構造や形成位置は特に限定されない。例えば、配向制御用突起や、配向制御用開口等の公知の構成を対向基板４０側に配置することができる。対向電極突起部４５は、対向基板４０側に代えてＴＦＴ基板２０側に配設してもよい。また、１つのサブ画素電極２に対して１つの対向電極突起部４５を形成する態様に限定されるものではなく、サブ画素電極２の面積や形状に応じて１つのサブ画素電極２に複数の対向電極突起部４５を配設してもよい。なお、透過領域Ｔと反射領域Ｒにおいて、液晶層５２を通過する光路長をほぼ同じにするために、対向基板４０の反射領域Ｒに透明樹脂等からなる液晶層厚調整層を形成してもよい。

図４（ａ）に、画素電極１の模式的平面図に対して、クロスニコル状態での液晶の消光模様（配向状態）の模式図を加えた図を示す。図中の符号１０は、液晶の配向方向を模式的に示したものである。同図に示すように、透過領域Ｔと反射領域Ｒ其々において、対向電極突起部４５を中心として多軸配向の良好な液晶配向を示す。

＜比較例１＞
次に、本発明の効果を説明するために、比較例について説明する。比較例１に係る画素電極は、以下の点を除く基本的な構成は実施形態１と同様である。すなわち、実施形態１に係る反射領域Ｒには、連結部Ｃより延在された領域に、反射導電性薄膜４の切り欠き部７が形成されていたのに対し、比較例１に係る反射領域Ｒにおいては、この切り欠き部が形成されていない点において相違する。また、実施形態１においては、透明導電性薄膜３と反射導電性薄膜４の積層体により構成されている領域が、サブ画素電極２の反射領域Ｒのみであったのに対し、比較例１においては、透明導電性薄膜と反射導電性薄膜の積層体により構成されている領域が、サブ画素電極の反射領域Ｒ、連結領域Ｃ，及び連結領域Ｃの近傍の透過領域Ｔに亘って構成されている点において相違する。

図１２（ａ）に比較例１に係る画素電極１０１の模式的平面図を示す。図１２（ｂ）に、図１２（ａ）のXIIB-XIIB切断線の位置における液晶表示パネルの構造を説明するための模式的端面図を、図１２（ｃ）に、図１２のXIIC-XIIC切断線の位置における液晶表示パネルの構造を説明するための模式的端面図を示す。

図１２（ａ）に示すように、画素電極１０１は、透明導電性薄膜３により２つのサブ画素電極２、及びこれらを連結する連結部１０５が形成されている。さらに、画素電極１０１を構成する透明導電性薄膜３の直上には、以下の領域に反射導電性薄膜１０４が積層されている。すなわち、反射導電性薄膜１０４は、サブ画素電極２を構成する反射領域Ｒ、連結領域Ｃ，及び連結領域Ｃの近傍の透過領域Ｔに亘って形成されている。換言すると、これらの領域が、透明導電性薄膜３と反射導電性薄膜１０４の積層構造となっている。

透過領域のサブ画素電極と反射領域のサブ画素電極の分断を防止するために、反射導電性薄膜１０４は、透明導電性薄膜１０３によって構成される連結部１０５の上面及び側面、さらに、画素電極１０１の開口部１０６の底面部であって、連結部１０５の近傍を被覆するように形成されている。

図１３は、画素電極１０１の模式的平面図に対して、クロスニコル状態での液晶の消光模様（配向状態）の模式図を加えた図である。比較例１に係る画素電極１０１においては、前述したように反射領域Ｒから、連結領域Ｃ近傍の透過領域Ｔまで一体的な反射導電性薄膜１０４を形成している。これにより、液晶の消光模様が、図１３に示すように、透過領域Ｔの消光模様と反射領域Ｒの消光模様が著しく異なるものとなる。また、透過領域Ｔ内において、対向電極突起部４５の右側と左側の配向状態が異なるものとなってしまう。これは、反射導電性薄膜１０４を連結領域Ｃの近傍の透過領域Ｔに配設している段差のためである。

比較例１に係る画素電極１０１においては、図１３に示すように、透過領域Ｔ内において、反射導電性薄膜１０４の段差構造により液晶配向に乱れが生じる。

一方、実施形態１に係る画素電極１の連結部５おいては、透明導電性薄膜３の上層に反射導電性薄膜４を配設する構造を採用していない。すなわち、実施形態１に係る画素電極１の連結部５は、透明導電性薄膜３により構成するようにしている。また、反射領域Ｒを構成するサブ画素電極２において、連結部５から延在される領域に反射導電性薄膜４の切り欠き部７を設けている。これにより、上記比較例１のように、反射導電性薄膜１０４に起因とする段差による液晶配向の乱れが生じず、反射領域Ｒのサブ画素電極２と隣接する透過領域Ｔのサブ画素電極２の液晶の配向不良を効果的に防止することができる。従って、広視野角かつ高コントラストを実現可能な表示品位の高い液晶表示装置８０を提供することができる。

また、本発明者らが実験を重ねた結果、実施形態１に係る連結部５の段切れの発生率は、比較例１に係る連結部１０５の段切れの発生率と変わらないという結果を得た。すなわち、反射導電性薄膜４に切り欠き部７を形成し、連結部５を透明導電性薄膜３のみにより構成した場合と、比較例１のように、連結部Ｃ及び連結部Ｃ近傍の透過領域Ｔのサブ画素電極を透明導電性薄膜３と反射導電性薄膜１０４の積層構造により構成した場合とにおいて、段切れの発生率が変わらないという実験結果を得た。

[実施形態２]
次に、上記実施形態とは異なる構造の画素電極の一例について説明する。実施形態２に係る画素電極は、以下の点を除く基本的な構造は、上記実施形態１と同様である。すなわち、上記実施形態１においては、連結部５が、２つのサブ画素電極２同士が対向する対向辺Ｍ１の概ね中央領域から、これらの辺Ｍ１の法線方向に延在されていたのに対し、実施形態２においては、連結部が、２つのサブ画素電極同士が対向する対向辺Ｍ１の中央領域からずれた位置から、これらの辺Ｍ１の法線方向に延在されている点において相違する。また、反射領域Ｒを構成するサブ画素電極の切り欠き部の形状が相違する。

図５（ａ）に、実施形態２に係る画素電極１ａの模式的平面図を示す。また、図５（ｂ）に、図５（ａ）のVB-VB切断線の位置における液晶表示パネル８１（図２参照）の構造を説明するための模式的端面図を、図５（ｃ）に、図５（ａ）のVC-VC切断線の位置における液晶表示パネル８１の構造を説明するための模式的端面図を示す。

実施形態２に係る画素電極１は、図５（ａ）に示すように、２つのサブ画素電極２ａに分割されている。２つのサブ画素電極２ａのうちの図中の右側は、透過領域Ｔであり、図中の左側は反射領域Ｒである。透過領域Ｔは、透明導電性薄膜３により構成され、反射領域Ｒは、透明導電性薄膜３と反射導電性薄膜４の積層構造となっている。

実施形態２に係る連結部５ａは、２つのサブ画素電極２ａ同士が対向する対向辺Ｍ１の中央領域から図中Ｙ方向上側にシフトさせた位置にて、これらの辺Ｍ１の法線方向に延在するように形成されている。より具体的には、２つのサブ画素電極２ａの対向する辺Ｍ１のコーナー部Ｐ１よりやや内部寄りの位置から、対向する辺Ｍ１の法線方向に延在するように形成されている。連結部５ａは、２つのサブ画素電極２ａと一体的に形成された透明導電性薄膜３により構成される。

反射領域Ｒを構成するサブ画素電極２ａにおいては、連結部５ａから延在する領域に切り欠き部７ａが形成されている。切り欠き部７ａの図５（ａ）中のＹ方向の長さＤ１は、連結部５ａの幅ｗ１より幅広に構成されている。実施形態２においては、コーナー部Ｐ１の領域が切り欠き部７ａの領域となるように形成されている。

図６及び図７は、実施形態２に係る液晶表示パネルを直交偏光板下に配置し、偏光顕微鏡観察した際の写真である。図６は、サンプルに電圧を印加することによってパネルを点灯させ、任意のクロスニコル下での偏光顕微鏡写真である。一方、図７は、サンプルに電圧を印加することによってパネルを点灯させ、クロスニコルの状態から基板面の法線方向の周りにサンプルを４５°回転させたものである。

図６及び図７より、液晶の配向の乱れがなく、各画素において均質な表示を示していることがわかる。

＜比較例２＞
比較例２に係る画素電極は、以下の点を除く基本的な構成は比較例１と同様である。すなわち、比較例１においては、連結部１０５が、２つのサブ画素電極１０２同士が対向する対向辺Ｍ１の概ね中央領域から、これらの辺の法線方向に延在されていたのに対し、比較例２においては、連結部が、２つのサブ画素電極同士が対向する対向辺の中央領域からシフトした位置から、これらの辺の法線方向に延在されている点において相違する。

図１４（ａ）に比較例２に係る画素電極１０１ａの模式的平面図を示す。図１４（ｂ）に、図１４（ａ）のXIVB-XIVB切断線の位置における液晶表示パネルの構造を説明するための模式的端面図を、図１４（ｃ）に、図１４のXIVC-XIVC切断線の位置における液晶表示パネルの構造を説明するための模式的端面図を示す。

図１５及び図１６は、比較例２に係る液晶表示パネルを直交偏光板下に配置し、偏光顕微鏡観察した際の写真である。図１５は、サンプルに電圧を印加することによってパネルを点灯させ、任意のクロスニコル下で観察した写真である。一方、図１６は、サンプルに電圧を印加することによってパネルを点灯させ、クロスニコルの状態から基板面の法線方向の周りにサンプルを４５°回転させた状態の写真である。

図１５及び図１６より、表示エリア内の各々の画素電極の一部において、液晶の配向の乱れが生じていることがわかる。より具体的には、透過領域Ｔにおいて、反射性導電性薄膜１０４のエッジ部分の段差を起点として、液晶の配向が乱れている画素が存在していることがわかる。実施形態２によれば、比較例２に比してこの液晶の配向の乱れを改善できることがわかった。

次に、実施形態２、比較例１、及び比較例２に係る液晶表示パネルについて、配向安定時間、及び表示面内の一部分について面押し等の一定の圧力をかけた場合の表示特性について検討した結果について説明する。図８に、比較例１、比較例２、及び実施形態２の各液晶表示パネルについて、配向安定時間及び、表示面内の一部分について面押し等の一定の圧力をかけた場合の、面押し時の液晶の配向乱れによる表示不良の状態から表示不良が解消されるまでの時間をプロットした結果を示す。その結果、比較例１及び比較例２に比して、実施形態２は、配向安定時間、及び表示不良が解消する時間が短いことがわかった。さらに、比較例１及び比較例２に比して、実施形態２に係る液晶表示パネルは、パネルによるばらつきが小さいことがわかった。

実施形態２によれば、連結部５ａの上層に反射導電性薄膜を配設する構造を採用せず、かつ、反射領域Ｒを構成するサブ画素電極２の所定の位置に切り欠き部７ａを設けているので、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。

[実施形態３]
次に、上記実施形態とは異なる構造の画素電極の一例について説明する。実施形態３に係る画素電極は、以下の点を除く基本的な構造は、上記実施形態１と同様である。すなわち、上記実施形態１においては、反射領域Ｒのサブ画素電極２の切り欠き部７の図３中のＹ方向の長さＤ１が、連結部５の幅ｗ１と同一であったのに対し、実施形態３においては、反射領域Ｒのサブ画素電極の切り欠き部の長さＤ１が、連結部の幅ｗ１より幅広となっている点において相違する。

図９に、実施形態３に係る画素電極１ｂの模式的平面図を示す。実施形態３に係る画素電極１ｂは、２つのサブ画素電極２ｂが連結部５ｂによって連結された構成となっている。

反射領域Ｒを構成するサブ画素電極２ｂは、連結部５ｂから延在する領域に切り欠き部７ｂが形成されている。切り欠き部７ｂの図９中のＹ方向の長さＤ１は、連結部５ｂの幅ｗ１より幅広に構成されている。

実施形態３によれば、連結部５ｂの上層に反射導電性薄膜を配設する構造を採用せず、かつ、反射領域Ｒを構成するサブ画素電極２ｂに切り欠き部７ｂを設けているので、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。

[実施形態４]
次に、上記実施形態とは異なる構造の画素電極の一例について説明する。実施形態４に係る画素電極は、以下の点を除く基本的な構造は、上記実施形態３と同様である。すなわち、上記実施形態３においては、反射領域Ｒのサブ画素電極２の切り欠き部７ｂの図９中のＹ方向の長さＤ１が一定であったのに対し、実施形態４においては、反射領域Ｒのサブ画素電極の切り欠き部の長さが、段階的に異なっている点において相違する。

図１０に、実施形態４に係る画素電極１ｃの模式的平面図を示す。実施形態４に係る画素電極１ｃは、２つのサブ画素電極２ｃが連結部５ｃによって連結された構成となっている。

反射領域Ｒを構成するサブ画素電極２ｃには、連結部５ｃから延在する領域に切り欠き部７ｃが形成されている。切り欠き部７ｃは、図１０中のＹ方向の長さが２段階の段差構造を有するように形成されている。具体的には、切り欠き部７ｃは、図１０中のＹ方向の長さがＤｗ１の領域と、図１０中のＹ方向の長さがＤｗ２の領域からなる。実施形態３においては、図１０に示すように、ｗ１＜Ｄｗ１＜Ｄｗ２を満たす。

実施形態４によれば、連結部５ｃの上層に反射導電性薄膜を配設する構造を採用せず、かつ、反射領域Ｒを構成するサブ画素電極２ｃに切り欠き部７ｃを設けているので、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。

[実施形態５]
次に、上記実施形態とは異なる構造の画素電極の一例について説明する。実施形態５に係る画素電極は、以下の点を除く基本的な構造は、上記実施形態１と同様である。すなわち、上記実施形態１においては、反射領域Ｒのサブ画素電極２の切り欠き部７の形状が矩形形状であったのに対し、実施形態５においては、反射領域Ｒのサブ画素電極の切り欠き部のコーナー部の形状がＲ形状となっている点において相違する。

図１１に、実施形態５に係る画素電極１ｄの模式的平面図を示す。実施形態５に係る画素電極１ｄは、２つのサブ画素電極２ｄが連結部５ｄによって連結された構成となっている。

反射領域Ｒを構成するサブ画素電極２ｄには、連結部５ｄから延在する領域に切り欠き部７ｄが形成されている。切り欠き部７ｄは、図１１に示すように、反射導電性薄膜４のカット部のコーナー部がＲ形状となるように形成されている。

実施形態５によれば、連結部５ｄの上層に反射導電性薄膜を配設する構造を採用せず、かつ、反射領域Ｒを構成するサブ画素電極２ｄに切り欠き部７ｄを設けているので、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。

上記実施形態１〜５の組み合わせた態様も好適に適用できる。また、各実施形態の各要素を好適に組み合わせることが可能である。また、上記実施形態１〜５においては、対向電極突起部４５により液晶層５２の配向を制御する例を述べたが、これに限定されるものではなく、種々の配向制御手段を適用することができる。例えば、配向制御用スリットを画素電極１に設けたり、配向制御用の開口部を設けたりすることができる。また、上記実施形態１〜５においては、液晶層５２が電圧印加に応じて垂直配向から多軸配向となる例について述べたが、垂直配向モードの液晶を用いる場合に限定されるものではなく、サブ画素電極２を有する液晶表示装置８０において本発明を適用することができる。

また、本発明は、画素電極１の少なくとも一部が、連結部５を介して接続する透過領域Ｔを構成するサブ画素電極２と、反射領域Ｒを構成するサブ画素電極２を備えている場合に広く適用することができる。本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範疇において種々の態様を含む。

１ 画素電極
２ サブ画素電極
３ 透明導電性薄膜
４ 反射導電性薄膜
５ 連結部
６ 開口部
７ 切り欠き部
２０ ＴＦＴ基板
２１ 絶縁性基板
２２ ゲート配線
２３ ソース配線
２４ ゲート
２５ 補助容量電極
２６ ゲート絶縁膜
２７ 半導体層
２８ ソース
２９ ドレイン
３０ 層間絶縁膜
３１ 樹脂膜
３２ ゲートドライバＩＣ
３３ ソースドライバＩＣ
３４ 第１の外部配線
３５ 第２の外部配線
４０ 対向基板
４１ 絶縁性基板
４２ カラーフィルタ
４３ 平坦化膜
４４ 対向電極
４５ 対向電極突起部
５０ ＴＦＴ
５１ 画素
５２ 液晶層
６０ 表示領域
６１ 額縁領域
８０ 液晶表示装置
８１ 液晶表示パネル

Claims (6)

1. 背面側からの光を表示面側へ透過させる透過領域からなるサブ画素電極と、
   前記表示面側から入射する光を反射させる反射領域からなるサブ画素電極と、
   前記サブ画素電極同士を電気的に接続する連結部と、
   を備え、
   前記透過領域からなるサブ画素電極に隣接する前記反射領域からなるサブ画素電極は、
   これらのサブ画素電極間を連結する前記連結部から延在された領域に、くり抜き状の切り
   欠き部が形成された反射導電性薄膜を有し、
   前記反射領域は、前記切り欠き部が前記透明導電性薄膜により、前記切り欠き部を除く領域が前記透明導電性薄膜と前記反射導電性薄膜の積層構造となっており、
   前記透過領域と前記連結部は、前記透明導電性薄膜により構成されており、
   前記積層構造は、前記透明導電性薄膜の直上に前記反射導電性薄膜が形成されている半透過型液晶表示装置。
2. 前記液晶層は、垂直配向モードの液晶を主成分としていることを特徴とする請求項１に
   記載の半透過型液晶表示装置。
3. 前記連結部の幅と平行な方向の前記反射導電性薄膜の切り欠き部の長さを、前記連結部
   の幅と同等以上としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の半透過型液晶表示装置。
4. 前記連結部の幅と平行な方向の前記反射導電性薄膜の切り欠き部の長さを、前記反射領
   域からなるサブ画素電極における前記透過領域からなるサブ画素電極との対向辺の長さの
   １／３以下とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の半透過型液晶表
   示装置。
5. 前記サブ画素電極の間に開口部を設けることにより前記連結部を形成することを特徴と
   する請求項１〜４のいずれか１項に記載の半透過型液晶表示装置。
6. 前記連結部は、前記透過領域を構成する透明導電性薄膜により形成されていることを特
   徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の半透過型液晶表示装置。