CN1924679A - 液晶显示装置和具有该液晶显示装置的信息终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种消除了上下、左右的视角特性的非对称性的、平行取向半透射方式的液晶显示装置。在具有透射部分(105、108)和反射部分(109)两者的半透射型液晶显示装置中，具有配置在公共电极与液晶层之间并且在像素的短边方向上跨越多个像素的第一线状电介质突起(107)，所述第一线状电介质突起(107)配置在透射部分(105、108)大致中央的位置；在反射部分(109)上，具有配置在公共电极与第一基板之间并且在像素的短边方向上跨越多个像素的第二线状电介质突起(110)；液晶分子的取向方向与上述第一和第二线状电介质突起正交且与像素的长边方向平行；液晶分子的倾角大致为0度或者即使在有预倾角时也小于等于2度。

Description

液晶显示装置和具有 该液晶显示装置的信息终端设备

技术领域

本发明涉及以移动电话为代表的信息终端设备和用于这些信息终端设备的液晶显示装置，尤其涉及反射型的液晶显示装置和半透射型的液晶显示装置。所述反射型的液晶显示装置是利用从观看侧入射的光来显示图像的液晶显示装置，所述半透射型的液晶显示装置是可以选择性地或者同时地利用从与观看侧相反的一侧入射的光的透射光和从观看侧入射的光来显示图像的液晶显示装置。

背景技术

液晶显示装置因其厚度薄、重量轻、而且功耗低，所以被广泛地用作诸如笔记本型个人计算机、移动信息终端、移动电话、数字照相机等的信息终端设备的显示装置。

与阴极射线管以及等离子体显示装置不同，液晶显示装置自身并不发光，而是通过控制从外部入射的光的光通量来显示图像。另外，可以通过设置作为光控制元件的多色的滤色器来实现多色的彩色图像显示。

这种液晶显示装置是在一对基板(以下也称为第一基板和第二基板)之间夹着液晶层，通过施加在液晶层上的电场来控制构成液晶层的液晶成分的分子取向以使电子的潜像成为可视图像。

在液晶显示装置中，根据驱动方式的不同，分为无源矩阵型和有源矩阵型。有源矩阵型因可以实现高分辨率、高速的图像显示而成为现有的液晶显示装置的主流。

在有源矩阵型液晶显示装置中，在第一基板或第二基板上具有以用于选择像素的薄膜晶体管为代表的有源元件(开关元件)，另外，在任何一个基板上都具有用于彩色显示的分涂成3色的滤色器。

反射型的液晶显示装置利用从观看侧入射的光来显示图像，而半透射型的液晶显示装置是可以选择性地或者同时地利用从与观看侧相反的一侧入射的光的透射光和从观看侧入射的光来显示图像的装置。

由于液晶显示装置不是自发光型的，所以电子潜像必须通过可见光的照明来可视化，并使之从观察面作为图像光射出。从观察面照射自然光(外部光线)等的照明光的形式称为反射型，从与观察面相反一侧照射照明光的形式称为透射型。而兼有从观察面照射照明光的形式和从与观察面相反一侧照射照明光的形式的则称为半透射型(半透射反射型)。

作为公开了这种现有技术的文献，可以举出例如特开2000-187220号公报(以下称为专利文献1)。这种液晶显示装置所用的液晶取向方式有使用介电常数各向异性为负的液晶材料的垂直(homeotropic)取向方式和使用介电常数各向异性为正的液晶材料的平行(homogeneous)取向方式两种，但从响应时间考虑，采用与专利文献1相同的使用介电常数各向异性为正的液晶材料的平行(homogeneous)取向方式较为有利。

然而，由于上述专利文献1的半透射型液晶显示装置的上下、左右的视角特性是非对称的，对于彩色显示来说，在上下或左右的视角方向上会发生色调不匀。作为这一问题的解决方法，有在像素内将取向分为多个畴(domain)，通过使各个畴的视角特性平均来达到上下、左右的视角特性对称的技术。在使用介电常数各向异性为正的液晶材料的平行取向方式中，作为公开了不具有反射显示功能的透射型液晶显示装置中的这种现有技术的文献，例如可以举出特开2002-72209号公报(也称为专利文献2)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种消除了上下、左右的视角特性的非对称性、实现了高质量的图像显示的平行取向半透射方式的液晶显示装置，和具有该液晶显示装置的信息终端设备。

在本发明的在各像素上具有透射部分和反射部分两者的液晶显示装置中，具有配置在公共电极与液晶层之间并且在像素的短边方向上跨越多个像素的第一线状电介质突起，所述第一线状电介质突起配置在透射部分大致中央的位置；在反射部分上，具有配置在公共电极与第一基板之间并且在像素的短边方向上跨越多个像素的第二线状电介质突起；液晶分子的取向方向与上述第一和第二线状电介质突起正交且与像素的长边方向平行；液晶分子的倾角大致为0度，即使在有预倾角时也小于等于2度，且平行取向。此时，为了显示图像，用于驱动液晶的驱动电压使用比液晶的阈值电压高的电压。

本发明的液晶显示装置使用背后照明作为光源，在与将第一基板和第二基板贴合起来并注入液晶而制成的LCD单元之间，从背后照明一侧开始依次具有第一偏振板、第一A板(A-plate)、和第一负(negative)C板(C-plate)；在与LCD单元的背后照明侧相反的一侧，从LCD单元一侧开始依次具有第二负C板、第二A板、第二偏振板；其中，第一偏振板和第二偏振板的吸收轴相互正交，且以相对于液晶层的液晶取向方向大致成45度的角度粘贴；第一A板和第二A板的相位延迟轴相互正交，第一A板的相位延迟轴大致平行于液晶层的液晶取向，而第二A板的相位延迟轴大致正交于液晶取向；第一A板的延迟(retardation)值与第二A板的延迟值的差设定为与黑显示时透射部分的液晶层的残留延迟值大致相等。另外，第一A板的延迟值大致为110nm～130nm，第一负C板和第二负C板的Rth值共计大致为90nm～130nm，第二A板的延迟值共计大致为150nm～170nm。

在本发明的在各像素上具有透射部分和反射部分两者的液晶显示装置中，在第二基板的透射部分与反射部分的交界处设有台阶，具有配置在透射部分大致中央的位置上、大致平行于像素的短边方向的第一线状电介质突起，和配置在公共电极与液晶层之间并且在像素的短边方向上跨越多个像素的第二线状电介质突起；上述第二线状电介质突起配置在反射部分上；液晶分子的取向方向与上述第一和第二线状电介质突起正交且与像素的长边方向平行；液晶分子的倾角大致为0度，即使在有预倾角时也小于等于2度，且平行取向。

另外，在本发明的在各像素上具有透射部分和反射部分两者的液晶显示装置中，在第二基板上透射部分与反射部分的交界处设有台阶；在像素的大致中央位置具有反射部分，该反射部分将透射部分分为2部分；在反射部分上具有配置在公共电极与液晶层之间并且在像素的短边方向上跨越多个像素的线状电介质突起；液晶分子的取向方向与上述线状电介质突起正交且与像素的长边方向平行；液晶分子的倾角大致为0度，即使在有预倾角时也小于等于2度，且平行取向。

在具有本发明的显示装置的信息终端设备上，在液晶显示装置通电之后、最初所显示的图像优选为白色；另外，在液晶显示装置通电之后、最初的图像显示时，优选将背后照明熄灭。

根据本发明，可以实现透射显示的对比度和显示效率高、且上下左右的视角特性的对称性良好的半透射型液晶显示装置。另外，本发明可以提高以移动电话为代表的信息终端设备所使用的液晶显示装置的可视性。

附图说明

图1是实施例1的平面图。

图2是实施例1的剖面图。

图3是实施例1的变化例的剖面图。

图4是说明倾斜方向的控制的图。

图5是液晶显示装置的侧视图。

图6是液晶显示装置的平面图。

图7是实施例2的平面图。

图8是实施例2的剖面图。

图9是实施例3的平面图。

图10是实施例3的剖面图。

图11是实施例4的平面图。

图12是实施例4的剖面图。

图13是实施例5的平面图。

图14是实施例5的剖面图。

图15是实施例6的平面图。

图16是实施例6的剖面图。

图17是实施例7的平面图。

图18是实施例7的剖面图。

具体实施方式

下面利用附图说明本发明的实施例。

实施例1

使用图1和图2说明本实施例的液晶显示装置的结构。图1是本实施例的液晶显示装置的平面图，含有在将像素配置为矩阵状的显示区域上的3个像素及其周围的区域。图2是图1中A-A’部分的剖面图。

图1的平面图表示了从纸面的里面向外开始依次配置了背后照明(未图示)、图2所示的第二基板115、液晶层121、第一基板114的状态。

在图2中，在第一基板114上形成了遮光层116、滤色器117、滤色器去除部分148、覆盖膜118、第一线状电介质突起107、第二线状电介质突起110、公共电极119。

在第二基板115上，形成了信号线101、扫描线102、多晶硅层158、保护膜154、155、157、栅绝缘膜156、涂覆型绝缘膜151、源电极153、公共电极152、透明电极106、反射电极140。

在第一基板114和第二基板115的表面上形成了取向控制膜150，用于使液晶分子120取向，并且在两个基板之间注入液晶分子120以形成液晶层121，由此形成了液晶显示装置。

各像素配置在信号线101与扫描线102的各交叉点上，113所示是像素长边方向上的像素节距。像素短边方向上的像素节距为长边方向的像素节距113的三分之一。

对于每个像素，形成了透射并调制来自背后照明(未图示)的照明光以显示图像的透射部分和反射并调制外部光线以显示图像的反射部分。各像素的透射部分具有透明电极106，并被分割为夹着第一线状电介质突起107的第一透射部分105和第二透射部分108两个区域。

第一线状电介质突起107被配置在第一基板114上且位于公共电极119与液晶层121之间，并在像素的短边方向上与扫描线102平行地跨越多个像素。

在反射部分109上形成有凹凸结构111，用于控制外部光线的反射散射特性。另外，在各反射部分上，形成有由以反射率高的铝为主要成分的金属膜所形成的反射电极140。在反射部分109上设有通孔接触112，将反射电极140以及透明电极106与下层的源电极153连接起来。另外，支柱103是为了均匀地控制液晶层的厚度而采用的结构。

在第一基板114上与反射部分109对应的地方形成了第二线状电介质突起110，将反射部分109的液晶层121的厚度控制在透射部分的厚度的约二分之一。第二线状电介质突起110位于第一基板114的覆盖膜118与公共电极119之间。

在本实施例中，保护层155的材料为氧化硅，保护层154的材料为氮化硅；由于与保护层155和涂覆型绝缘膜151的折射率相比，保护层154的折射率较大，所以如果在透射部分上存在保护膜154，就会发生反射损失而减小透射率。因此，在本实施例中，去除了透射部分上的保护层154。另外，在图1和图2中，将形成了保护层154的图案的边界表示为保护层154的图案边界159。

下面，就液晶取向方向和倾斜(tilt-up)方向、线状电介质突起作为取向控制突起的作用、以及多区域(multi-domain)进行说明，

液晶分子120的取向方向是平行于像素的长边方向并分别大致平行于第一基板114和第二基板115的平行取向。预倾角优选为尽量小的角度，尤其优选0度至小于等于2度，所述预倾角是与基板接触的液晶分子与基板所成的角度。

在本发明的液晶显示装置中，液晶分子的倾斜方向不是赋予预倾角的方向，而是由第一电介质突起107的取向控制结构的形状与第二电介质突起110所产生的倾斜电场所决定的。

倾斜方向是在某个基板上、棒状的液晶分子的一端从水平方向向上抬起时的向上抬起一侧的方向。当预倾角较大时，会发生与取向控制结构所规定的倾斜方向相反的倾斜(tilt-up)现象。

作为实现0度的预倾角的手段，可以举出通过用偏振光照射取向控制膜来赋予取向控制功能的所谓光取向方式。已知的光取向方式有许多的方式，但应用于本发明的光取向方式优选使用与期望的液晶取向方向正交的偏振光照射取向控制膜来赋予取向控制膜以各向异性的方式。

在本发明的液晶显示装置的结构中，存在正交于液晶取向方向的线状电介质突起、设置于反射部分上的凹凸结构等的斜面、以及台阶部分等。在平行于液晶取向方向的偏振光照射在这些斜面以及台阶部分上的情况下，成为具有在取向控制膜的厚度方向上的偏振成分和在表面方向上的偏振成分的所谓p偏振光照射，液晶取向有可能发生预倾斜(pre-tilt)。

而在照射与液晶取向方向正交的偏振光来赋予取向控制膜各向异性的情况下，照射在斜面、以及台阶部分上的偏振光成为只具有在取向控制膜的表面方向上的偏振成分的所谓s偏振光照射，在原理上液晶取向不发生预倾斜。

因此，适用于本发明的液晶显示装置的光取向方式优选使用与期望的液晶取向方向正交的偏振光照射取向控制膜来赋予取向控制膜各向异性的方式。或者，作为实现极低的预倾角的手段，可以举出在对取向控制膜进行摩擦(rubbing)处理之后，通过紫外线照射来降低预倾角的方法。再者，也可以举出进行在将两个基板组合起来时以相同的摩擦方向对第一基板的表面和第二基板的表面进行摩擦处理的所谓平行摩擦的方法。另外，也可以将这些方法进行组合。

图2所示的液晶分子120表示了在像素上施加了电压的倾斜状态。

下面说明如何控制本实施例的结构的第一透射部分105以及第二透射部分108中的液晶分子120的倾斜方向。

在图2中，第一线状电介质突起107形成于公共电极119与液晶层121之间。第一线状电介质突起107表面的液晶分子120沿突起的斜面取向，第一线状电介质突起107表面及其附近的液晶分子120的取向状态与相对于第一基板114被赋予了预倾角的液晶分子相同。

第一线状电介质突起107使用介电常数大致与液晶层121的介电常数相等的材料，第一基板114与第二基板115之间的电场大致与基板垂直。因此，如图2所示，第一线状电介质突起107表面及其附近的液晶分子120的倾斜方向在第一线状电介质突起107的左侧和右侧是相反的，图1所示的透射部分105、108被多畴化为2个畴区域，第一线状电介质突起107位于2个畴区域的交界处。

第二线状电介质突起110形成在覆盖膜118与公共电极119之间，由所施加的电位产生的电场在第二线状电介质突起110的端部发生畸变，其结果是，液晶层121上施加了相对于基板114、116的法线方向倾斜的电场。另外，在第二线状电介质突起110的两端，由于倾斜电场的方向互为逆向，因此液晶分子120的倾斜方向也相反。

另外，由于在像素的长边方向上相邻的像素之间存在间隙，造成了在第一透射部分105上的透明电极106与第一基板114上的公共电极119之间、以及相邻像素的第二透射部分108上的透明电极106与第一基板114上的公共电极119之间分别产生倾斜方向相反的倾斜电场。因此，第二线状电介质突起110端部附近的液晶分子120的倾斜方向被如图2所示那样控制。

本发明的结构的优点之一在于多畴化与高开口率的并存。由于液晶层121的厚度与透射部分的厚度不同以及处于2个区域的交界处而造成了畸变集中的原因，第一线状电介质突起107所在的区域的电光学特性表现得与透射部分105、108中央的电光学特性不同。因此，在进行黑显示的情况下，该区域的露出与黑亮度的升高而造成的对比度降低有关。所以，在本实施例的液晶显示装置中，利用遮光层116将第一线状电介质突起107遮光。

虽然作为将像素分为2份的多畴化方法还有沿像素的长边方向设置线状电介质突起的方法，但这样会增加线状电介质突起在像素内所占的面积，也会增加用于对其遮光的遮光层所占的面积。另外，在将第一线状电介质突起107配置在长边方向上而不是像本发明的结构那样配置在像素短边方向上的情况下，其开口率低于本发明的结构。

另外，通过如本发明的结构那样利用第一线状电介质突起107将像素沿长边方向分割为2个畴区域，可以将为了控制反射部分的液晶层的厚度而设的第二线状电介质突起110的端面兼用于取向控制。这一点有利于保证作为透射开口部分在整个像素中所占的比例的开口率。

下面说明在反射部分与透射部分的交界处也设有遮光层(BM)的结构。图3是本实施例的变化例，其与图2的不同点在于在第二线状电介质突起110端部的位置上新增了遮光层116。本结构的目的有两个。

第一个目的是为了保证第二线状电介质突起110具有充分的宽度。当第一基板114与第二基板115之间的对准发生偏差而使第二线状电介质突起110的端部突出于反射电极140的外侧时，会在透射部分上发生来自背后照明的光的泄漏而导致使对比度大幅度下降的问题。因此，当在第二线状电介质突起110的端部位置上未设有遮光层“6时，必须使第二线状电介质突起110的宽度充分窄于反射电极140的宽度，以便即使在第一基板114与第二基板115之间的对准发生偏差的情况下第二线状电介质突起110也不会从透射部分露出。

当在第二线状电介质突起110端部的位置上设有遮光层116时，由于即使在第一基板114与第二基板115之间发生了对准偏差而第二线状电介质突起110从透射部分露出，第二线状电介质突起110的端部也由遮光层116所遮光，所以来自背后照明的光不会发生泄漏，不会造成对比度的降低。因此，第二线状电介质突起110的宽度可以设计得比反射电极140的宽度宽。

第二个目的在于提高反射对比度。本发明的液晶显示装置在末施加驱动电压的状态下是白显示，即所谓的常白型(normal white)。由于在像例如在像素的长边方向上相邻的像素之间那样的电场弱而难以驱动液晶层的区域中总为反射亮显示状态，所以会造成反射对比度的下降。另外，在第二线状电介质突起110的外侧且在反射电极140上的区域为反射部分，并且液晶层的厚度与透射部分的厚度大致相等，无法呈现作为反射部分的期望的电压-反射率特性，因此也造成了反射对比度的下降。通过将第二线状电介质突起110所处的区域进行遮光，可以提高反射对比度。

另外，虽然在图1中未图示，但也可以在像素的短边方向的像素之间的边界上设置用于遮光的遮光层。该边界由于由信号线101所遮光，在与相邻像素的透明电极106之间的间隙处不会发生来自背后照明的透射光的光泄漏，但由于会发生与反射光有关的光泄漏，所以通过对该边界进行遮光来提高反射对比度。

在使用了本发明的结构的情况下，必须根据像素尺寸对驱动电压条件设定限制。就此用图4进行说明。另外，在图4中省略了反射部分。

在图4中，被分为2份的各畴区域的液晶分子120的倾斜方向根据第一线状电介质突起107的形状产生的效果与第二线状电介质突起110所发生的倾斜电场成分而受到控制。当各线状电介质突起之间的距离短时，各线状电介质突起的影响可以遍及整个区域，能够将全部畴区域的倾斜方向控制为期望的方向。

然而，如果像图4(a)那样两者之间的距离长的话，各线状电介质突起的影响就难以遍及中央部分的液晶分子120。例如，当像素电压从0V切换到特定的电压(例如4V)时，各畴区域中央部分的液晶分子120的倾斜方向在受到各线状电介质突起的影响之前就已经由热波动(heat fluctuation)概率地确定了。

此时的倾斜方向如果与受各线状电介质突起的影响而产生的期望的倾斜方向相同的话是可以的，但也会发生相反的情况。(图4(b))反向倾斜的区域123用以秒为单位的时间常数缓和成为正常的倾斜区域。

如图4(b)的箭头所示，在正常的倾斜区域与相反的倾斜区域的交界处发生畴壁124。该畴壁部分的电光学特性与正常区域的电光学特性不同，所以会发现显示异常(也称为畴残像)。为了抑制这种畴残像的发生，本发明的液晶显示装置中用于白显示的驱动电压设定得比液晶分子开始倾斜的所谓阈值电压高。(图4(c))使用了这种驱动电压的结果是，白亮度虽然比用于白显示的驱动电压被设定为低于阈值时的情况略低，但在比例上低3％左右，在实用上没有问题。

由于在驱动电压上有使用领域的限制，所以在将本发明的液晶显示装置安装在移动电话之类的系统上时，在电源接通顺序上必须考虑如下的子顺序。

在液晶显示装置接通电源后，最初显示的图像为白显示。这是因为，刚接通电源后液晶层两端的电位差为0V，如果在最初显示白显示之外的图像的话，液晶层两端的电位差就要从0V变化到对应于图像信号的特定的电位差。如上所述，如果像素电压从0V变化到特定的电压(例如4V)，就会出现液晶分子与期望的方向相反的倾斜区域，从而可能看见畴残像。

因此，通过在对液晶显示装置接通电源后使最初显示的图像为白显示，可以将各像素的液晶分子的倾斜方向初始化设定为期望的方向，所以此后不管显示什么图像都不会发生畴残像。另外，在对液晶显示装置接通电源后使背后照明在最初的显示图像时熄灭，可以使白图像的显示不显眼。

将上述的子顺序按装到系统中的安装方法可以列出：(1)通过对移动电话之类的系统的整体进行控制的中央运算控制装置的软件处理来实现的方式；(2)利用寄存器的设定使电压发生的顺序控制和时间间隔可以可变地设定、从而自动执行液晶驱动LSI内部的电压起动步骤的结构等。

下面用图5和图6说明本发明的液晶显示装置所必须的光学薄膜的结构的一例。

如图5所示，使用背后照明128作为光源，在其与将第一基板与第二基板贴合起来并注入液晶而制成的LCD单元132之间，从背后照明128一侧开始依次具有第一偏振板129、第一A板(A-plate)130、第一负(negative)C板(C-plate)131；在与LCD单元132的背后照明128侧相反的一侧，从LCD单元132一侧开始依次具有第二负C板133、第二A板134、第二偏振板135。

如图6所示，在第二基板上具有液晶驱动LSI 126，显示部分125通过柔性印制电路板127与控制器(未图示)相连接。第一偏振板129和第二偏振板135的吸收轴136、139相互正交，并相对于液晶层的液晶取向方向(图6中垂直方向的点划线)大致成45度的角度贴合。

另外，第一A板130和第二A板134的相位延迟轴相互正交，第一A板130的相位延迟轴137大致平行于液晶取向，而第二A板134的相位延迟轴138大致正交于液晶取向。第一A板130的延迟值与第二A板134的延迟值的差设定为与黑显示时透射部分的液晶层的残留延迟值大致相等。当使第一A板130和第二A板134在厚度方向上的折射率大于在表面方向上的折射率的较小者时，可以提高视角特性，所以更加优选。

第一负C板131和第二负C板133的作用也是提高视角特性。

下面说明各光学薄膜的延迟值的典型例。第一A板130的延迟值为120nm，第一负C板131和第二负C板133的Rth值总计为110nm，第二A板134的延迟值为160nm。此处，当在表面方向x、y、以及厚度方向z上的折射率分别为nx、ny、nz，且薄膜厚度为d时，Rth表示为Rth＝((nx+ny)/2-nz)×d。

在透射部分上，黑显示时的液晶层的残留延迟值约为40nm。此时，反射部分上黑显示时的液晶层的残留延迟值约为透射部分的残留延迟值的一半，即20nm。

第二A板134的延迟值160nm与反射部分上黑显示时液晶层的残留延迟值20nm之间的差大致确定为可见光区域的中心波长的四分之一。第一A板130的延迟值120nm通过取第二A板134的延迟值160nm与透射部分上的液晶层的残留延迟值40nm之差来确定。此处，说明了设计上的中心值，但A板的延迟值以及负C板的Rth值必然有制造上的偏差。对于A板可能发生±10nm的偏差，对于负C板可能发生±20nm的偏差。

该光学薄膜的结构不仅适用于像本发明这样液晶层为多畴的情况，也适用于单畴的情况。

实施例2

利用图7和图8说明本实施例的液晶显示装置。图7是本实施例的液晶显示装置的平面图，含有在像素被配置为矩阵状的显示区域上的3个像素及其周围的区域。图8是图7中B-B’部分的剖面图。

本实施例与实施例1的不同之处在于，在与各像素的反射部分109的相反一侧设有第二反射部分104，以及第二线状电介质突起110配置跨越在像素长边方向上相邻的像素之间。

下面说明在本实施例中的反射部分自然地成为多畴的情况。如图8所示，设置在反射部分的第二线状电介质突起110两端的液晶层的倾斜方向相反，所以在这两个畴的交界处出现畴壁。在实施例1的结构中，没有特别设置成将在反射部分产生的畴壁的位置固定的结构。

而在本实施例的结构中，在像素的长边方向上相邻的像素间的间隙成为反射部分的畴边界，承担着将在反射部分出现的畴壁固定的任务。

与实施例1相同，如果在本实施例的第二线状电介质突起110的端部位置上设置遮光层，可以获得提高反射对比度、增加第二线状电介质突起宽度的可能性的效果。另外，虽然在图7中未图示，在像素的短边方向上的像素间的边界处设置遮光层更好。尽管由于该边界被信号线101所遮光，在相邻像素的透明电极106之间的间隙处不会发生来自背后照明的透射光的泄漏，但会发生与反射光有关的光泄漏，因此将该边界遮光可以提高反射对比度。

实施例3

利用图9和图10说明本实施例的液晶显示装置。图9是本实施例的液晶显示装置的平面图，含有在像素被配置为矩阵状的显示区域上的3个像素及其周围的区域。图10是图9中C-C’部分的剖面图。

本实施例与实施例1的不同之处在于，在第二基板上的透明电极106的反射部分与透射部分之间设有电极狭缝142。因此，向透射部分108的透明电极106的供电是经设置在反射部分109与透射部分108之间的电极跨接桥164进行的。

在本实施例中，就反射部分的凹凸形状的可能性高的情况进行说明。通过电极狭缝142在第一基板114上的公共电极119与第二基板115上的透明电极106之间产生倾斜电场。与第二线状电介质突起110上的公共电极119与透明电极106之间所产生的倾斜电场相同，该倾斜电场规定了第二透射部分108的液晶分子的倾斜方向。

电极狭缝142具有进一步提高对第二透射部分108的液晶分子的倾斜方向的取向限制力，是稳定地实现多畴的有效结构。

与实施例1相同，如果在本实施例的第二线状电介质突起110的端部位置上设有遮光层，则可以获得提高反射对比度、增加第二线状电介质突起的可设计性的效果。另外，虽然在图9中未图示，在像素的短边方向上的像素间的边界处设置遮光层则更好。尽管由于该边界被信号线101所遮光，在与相邻像素的透明电极106之间的间隙处不会发生来自背后照明的透射光的泄漏，但会发生与反射光有关的光泄漏，因此将该边界遮光可以提高反射对比度。

实施例4

利用图11和图12说明本实施例的液晶显示装置的结构。图11是本实施例的液晶显示装置的平面图，含有在像素被配置为矩阵状的显示区域上的3个像素及其周围的区域。图12是图11中D-D’部分的剖面图。

本实施例与实施例1～3不同，在第二基板115上设有用于将反射部分的液晶层厚度控制在约为透射部分的液晶层厚度的一半的台阶部分。与实施例1不同，反射部分与透射部分之间的台阶设置在第二基板115上，所以反射部分与透射部分的交界处的倾斜电场的方向与实施例1相反，反射部分与透射部分的交界处的液晶分子的倾斜方向也与实施例1相反。因此，设在第一透射部分105与第二透射部分108的交界处的像素内线状电介质突起144(与第一线状电介质突起107的功能相同)设置在第二基板115上。

该像素内线状电介质突起144是在加工涂覆型绝缘膜151时同时形成的。为了尽量减小信号线101与作为像素电极的反射电极140之间的寄生电容，在信号线101上保留了涂覆型绝缘膜151。因此，在本实施例中，像素内线状电介质突起144不跨越相邻的像素之间，而是对每个像素逐一独立设置的。

设置在反射电极140与像素内线状电介质突起144相接触的位置上的缺口161是为了使反射电极140不残留在像素内部线状电介质突起144上所用的结构。如果反射电极140存在于像素内部线状电介质突起144上的话，虽然会发生倾斜电场，但此时倾斜电场的方向会对像素内部线状电介质突起144周围的液晶分子的倾斜方向产生相反方向的作用，必须予以注意。

用于遮蔽因在像素内部线状电介质突起144的位置处发生的畴壁而造成的光泄漏的遮光层可以与实施例1相同地形成在第一基板114上，但考虑到第一基板114与第二基板115之间的对准的可能性，在本实施例中优选设置在第二基板115上。

在本实施例中，用于遮蔽在像素内部线状电介质突起144的位置处发生的畴壁的遮光层146是用形成扫描线102的金属层来形成的。然而，如果形成遮光层146的金属层的厚度超过所需的厚度的话，会在透射部分上产生台阶，并由于在台阶上存在透明电极106将产生倾斜电场。该倾斜电场的方向会对像素内部线状电介质突起144周围的液晶分子的倾斜方向产生相反方向的作用，必须予以注意。形成遮光层146的金属层的厚度优选小于等于0.2μm。

在像素的长边方向上相邻的像素之间的间隙处产生的倾斜电场与反射部分和透射部分的边界处产生的倾斜电场的方向相反。

在本实施例中，为了屏蔽在像素间隙处产生的倾斜电场的影响，在反射部分145上在像素长边方向上相邻的像素的交界处设置了线状电介质突起143(与第一线状电介质突起107的功能相同)。设有支柱迂回部分160以使线状电介质突起143不与支柱103重叠。

本实施例的有益效果在于，由于信号线101上也作为反射部分145，从而易于保证反射率。在本实施例中，利用反射电极140与透明电极106的接触部分149来实现反射电极140与透明电极106的接触，但也可以例如向实施例1那样在涂覆型绝缘膜151上形成接触孔来实现连接。

实施例5

利用图13和图14说明本实施例的液晶显示装置的结构。图13是本实施例的液晶显示装置的平面图，含有在像素被配置为矩阵状的显示区域上的3个像素及其周围的区域。图14是图13中E-E’部分的剖面图。

本实施例与实施例4的不同之处在于，在每个像素中设有2根设在反射部分145上的线状电介质突起143。

虽然在反射部分与透射部分的交界处发生的倾斜电场规定了反射部分上的液晶分子的倾斜方向，但由于在像素长边方向上相邻的像素之间的间隙处发生的倾斜电场与由反射部分与透射部分交界处的台阶所引起的倾斜电场的方向相反，所以在反射部分上、在透射部分附近的区域与在像素间间隙附近的区域之间设置线状电介质突起143以将两者间发生的畴壁固定下来。

在如本实施例以及实施例4那样设置在透射部分中央的像素内部线状电介质突起144不跨越相邻像素之间的结构中，反射部分上的畴壁如果不固定的话会向透射部分移动，因此必须在反射部分上形成线状电介质突起143。

实施例6

利用图15和图16说明本实施例的液晶显示装置的结构。图15是本实施例的液晶显示装置的平面图，含有在像素被配置为矩阵状的显示区域上的3个像素及其周围的区域。图16是图15中F-F’部分的剖面图。

与实施例4和实施例5相比，本实施例具有以下优点。在实施例4和实施例5的结构中，利用设置在透射部分的大致中央的线状电介质突起143和设置在反射部分的像素内部线状电介质突起144来进行取向分割。而本实施例是通过在2个透射部分105和108的中央设置反射部分来省略了像素内部线状电介质突起144的结构。

透射部分105与在像素长边方向上相邻的像素的透射部分108夹着像素间的间隙而相邻，二者的倾斜方向由像素间的间隙上发生的倾斜电场互相相反地被控制。

本实施例的线状电介质突起143的作用与实施例5相同，用于固定在反射部分上发生的畴壁。

实施例7

利用图17和图18说明本实施例的液晶显示装置的结构。图17是本实施例的液晶显示装置的平面图，含有在像素被配置为矩阵状的显示区域上的3个像素及其周围的区域。图18是图17中G-G’部分的剖面图。

本实施例与实施例1相比的不同点如下。在实施例1中，利用设在第一基板114上的第一线状电介质突起107进行取向控制，而本实施例则是利用设在第二基板115上的取向控制结构165来进行的。

作为取向控制结构165的具体例，除了如图17和图18所示那样在透明电极106上设置与反射电极140同层的电极的方法之外，也可以采用像实施例4以及实施例5那样在透明电极106的下层设置遮光层165并使透明电极106的下层隆起的结构。通过由取向控制结构165所产生的倾斜电场来控制倾斜方向。另外，也可以在实施例1的结构上增加取向控制结构165。

Claims (16)

1.一种液晶显示装置，包括：具有公共电极的第一基板；将像素配置成矩阵状的第二基板；和夹在所述第一基板与第二基板之间的液晶层，并且在各像素上具有透射部分和反射部分，其特征在于包括：

配置在公共电极与液晶层之间并且在像素的短边方向上跨越多个像素的第一线状电介质突起，所述第一线状电介质突起配置在所述透射部分大致中央的位置；和

配置在反射部分上、在公共电极与第一基板之间并且在像素的短边方向上跨越多个像素的第二线状电介质突起，

其中，液晶分子的取向方向与所述第一和第二线状电介质突起正交且与像素的长边方向平行；

液晶分子的倾角大致为0度或者即使有预倾角也小于等于2度。

2.一种如权利要求1所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，所述液晶显示装置的液晶取向方法使用将平行于像素短边方向的偏振光照射在取向控制膜上引起各向异性的光取向方法。

3.一种如权利要求1所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，所述液晶显示装置的液晶取向方法是摩擦法；预倾角小于等于2度；所述摩擦法是以相同的摩擦方向对第一基板的表面和第二基板的表面进行摩擦处理的平行摩擦的方法。

4.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：

对于用于驱动液晶的驱动电压，使用比液晶的阈值电压高的电压区域来进行图像显示。

5.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：

使用背后照明作为光源，在与将第一基板和第二基板贴合起来并注入液晶而制成的LCD单元之间，从背后照明一侧开始依次具有第一偏振板、第一A板、和第一负C板；在与LCD单元的背后照明侧相反一侧，从LCD单元一侧开始依次具有第二负C板、第二A板、第二偏振板；

第一偏振板和第二偏振板的吸收轴相互正交，且以相对于液晶层的液晶取向方向大致成45度的角度粘贴；

第一A板和第二A板的相位延迟轴相互正交，且第一A板的相位延迟轴大致平行于液晶层的液晶取向，而第二A板的相位延迟轴与液晶取向大致正交；

第一A板的延迟值与第二A板的延迟值的差设定为与黑显示时透射部分的液晶层的残留延迟值大致相等。

6.如权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于：

第一A板的延迟值大致为110nm～130nm，第一负C板和第二负C板的Rth值共计大致为90nm～130nm，第二A板的延迟值大致为150nm～170nm。

7.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述第一线状电介质突起被遮光。

8.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述第二线状电介质突起被遮光以覆盖其短边方向的两侧或者一侧的端部。

9.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：

在像素的长边方向的两端设有反射部分，所述第二线状电介质突起被配置成在像素长边方向上跨越相邻的像素之间。

10.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：

在设置于所述第二基板上的透明电极与反射部分之间设有狭缝。

11.一种液晶显示装置，包括：具有公共电极的第一基板；将像素配置成矩阵状的第二基板；和夹在所述第一基板与第二基板之间的液晶层，并且在各像素上具有透射部分和反射部分两者，其特征在于：

在第二基板上的透射部分与反射部分的交界处设有台阶；

具有配置在透射部分大致中央的位置上的、平行于像素的短边方向的第一线状电介质突起；和

配置在公共电极与液晶层之间并且在像素的短边方向上跨越多个像素的第二线状电介质突起，

其中，上述第二线状电介质突起配置在反射部分上；

液晶分子的取向方向与上述第一和第二线状电介质突起正交并与像素的长边方向平行，且液晶分子的倾角大致为0度或者即使有预倾角也小于等于2度。

12.如权利要求11所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述第二线状电介质突起为2根，配置在反射部分与透射部分的交界处的反射部分上。

13.一种液晶显示装置，包括：具有公共电极的第一基板；将像素配置成矩阵状的第二基板；和夹在所述第一基板与第二基板之间的液晶层，并且在各像素上具有透射部分和反射部分，其特征在于：

在像素大致中央位置上具有反射部分，该反射部分将透射部分分为2部分；

具有配置在反射部分上、位于公共电极与液晶层之间并且在像素的短边方向上跨越多个像素的线状电介质突起；

其中，液晶分子的取向方向与所述线状电介质突起正交且与像素的长边方向平行；液晶分子的倾角大致为0度或者即使有预倾角也小于等于2度。

14.一种液晶显示装置，包括：具有公共电极的第一基板；将像素配置成矩阵状的第二基板；和夹在所述第一基板与第二基板之间的液晶层，并且在各像素上具有透射部分和反射部分，其特征在于：

在第二基板上且在透射部分大致中央的位置上配置有大致平行于像素的短边方向的取向控制结构；

在所述反射部分上具有在所述公共电极与所述第一基板之间且在像素短边方向上跨越多个像素的线状电介质突起，

其中，液晶分子的取向方向与所述取向控制结构和所述线状电介质突起正交且与像素的长边方向平行；液晶分子的倾角大致为0度或者即使有预倾角也小于等于2度。

15.一种信息终端设备，具有如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，在所述液晶显示装置通电后，最初所显示的图像为白色。

16.如权利要求15所述的信息终端设备，其特征在于，

在所述液晶显示装置通电后开始显示图像时，背后照明是熄灭的。

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