[发明专利]半透过型液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有反射膜的半透过型液晶显示装置。

背景技术

液晶显示装置具有薄型且低功耗这样的特长，被广泛地应用于个人计算机(personal computer)等OA设备、电子笔记本和移动电话等便携式信息设备、或者配备了液晶显示监视器(monitor)的照相机(camera)及其它的电气产品等之中。

装载于现有的液晶显示装置上的液晶显示面板与CRT(阴极射线(cathode-ray)管)或EL(电致发光(electroluminescence))显示不同，自身并不发光。因此，一直主要采用将称之为背光源(backlight)的由荧光管构成的照明装置设置在其背面或侧面并用液晶显示面板(panel)来控制该背光源的光透过量以进行图像显示的所谓透过型的液晶显示装置。

然而，在这样的透过型液晶显示面板中，由于通常背光源占全部功耗之中的50％以上，所以就成为使功耗增大的原因。

另外，透过型液晶显示面板在背景光非常明亮的室外环境下，与背景光相比，背光源光看上去较暗，难以识别显示图像。

从以上所述可知，在室外或始终携带来使用的机会较多的便携式信息设备中，一直采用反射型的液晶显示装置。这是一种将反射片设置于液晶显示面板的图像显示部以替代背光源光并通过使背景光在该反射片表面上反射以进行显示的液晶显示装置。这样的结构例如在专利文献1的图1、图2中予以公开。

然而，利用背景光的反射光的反射型液晶显示装置与上述透过型液晶显示装置相反，在背景光暗淡的情况下，有可视性极差的缺点。

为了解决以上那样的透过型以及反射型液晶显示装置的问题，采用了以一块液晶显示面板来实现透过型显示和反射型显示双方这样的半透过型液晶显示装置。这形成了使光透过像素部分的由ITO膜等构成的透过电极和使光反射的由A1膜等构成的反射电极这两种像素电 极。于是，进行在使背光源光的一部分透过的同时还使背景光的一部分反射那样的显示。这样的结构例如在专利文献2的图1、图2中予以公开。

在一个图像显示区域具有由透过光和反射光产生的图像显示功能的液晶显示面板的情况下，有显示品质降低的问题。这起因于利用从图像显示面的背面的背光源光透过液晶面板的光、以及从图像显示面入射并在光反射部反射来的光以进行显示的情况。由此，即使对液晶层施加相同的电压，在夹持液晶而相对的对置电极与透过电极之间、以及在对置电极与反射电极之间，图像的亮度或对比度(contrast)也有显著的差异。透过光与反射光的光程长度的不同是其原因之一。作为解决这一问题的方法，在上述专利文献2中，在透过电极部和反射电极部，改变了相对的电极间的距离(盒隙(cell gap)长度)。具体地说，在反射电极的下层形成有机树脂膜，设置与透过电极的台阶差(Δ隙(gap))。通过调整该台阶差的高度，使反射光与透过光的光程差最佳化而得到恰当的显示特性。这样，公开了通过改变电极间的液晶层的厚度而使两者的光程长度大体一致的方法。

[专利文献1]特开平6-175126号公报

[专利文献2]特开平11-101992号公报

然而，如上所述，即使在透过电极部与反射电极部使光程长度一致的结构中，也难以使显示品质最佳。此外，往往发生以前的图像形成残像而使显示品质降低的称之为所谓图像残留的现象。

在半透过型液晶显示装置中的TFT阵列(array)基板的像素电极处，混合存在反射电极和透过电极。另外，与TFT阵列基板相对配置的对置基板的对置电极用透过电极形成。在此处，反射电极例如是A1，透过电极和对置电极例如是ITO。因此，在夹有液晶的ITO-ITO电极和ITO-A1电极处，由于出现因局部电池效应造成的电位差异，所以显示特性退化。

这样，据认为，夹持液晶层而相对的对置电极和透过电极及反射电极因所用材料的差异造成的电位值的差异是图像残留的主要原因。因此，本发明人采用图8的盒(cell)试样测定了该电位值的差异。在像素电极23与对置电极28之间通过液晶取向膜30夹持液晶层29而制成盒试样。在此处，对置电极28采用了一般使用的透过性导电材料即 ITO膜。而且，另一电极即像素电极23采用了一般使用的数种导电材料作为半透过型液晶显示装置的像素电极23。像素电极23采用了金属材料即A1、Ag、Cr、Mo、Ti和Ta、以及与对置电极28相同的ITO。而且，对各种像素电极23的每一种材料测定了在像素电极23与对置电极28之间作为电池效应而出现的电位差。再有，电位差被作为使对置电极28侧接地即＝0V时的失调(offset)电位值而进行了测定。