JPH11119258A - 反射型液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画素行間の電界による影響および高輝度時の
光導電性によるクロストークをを防止し、高コントラス
ト、階調性の劣化のない反射型液晶表示装置を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 駆動基板４１と対向基板４２との間に負
の誘電率異方性を有する垂直配向液晶４３を挟持させ、
画素の行間側の反射電極４１３の画素外周部１１８と対
向電極４２２との間隔を、画素中央部１１７と対向電極
４２２との間隔より大きくとり、前記反射電極４１３の
画素外周部１１８において垂直配向液晶４３のセル厚を
保持するように間隔補償絶縁層１１９を具備し、遮光層
２２を反射電極４１３の行および列間に設けた構成から
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は垂直配向液晶を用い
た反射型液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶を用いた投写型映像表示装置
は、小型軽量の特長を有しており、業務用市場で普及し
てきた。現在は、透過型ＴＮ液晶パネルを搭載したＳＶ
ＧＡ，ＶＧＡ（登録商標）の表示性能を持つ投写型映像
表示装置が販売され、また、今後、ＳＸＧＡ，ＸＧＡ
（登録商標）の高精細度の表示性能を有する装置が期待
されている。加えて、反射型液晶パネル即ち反射型液晶
表示装置は高い反射率効率を有するため、この液晶パネ
ルを搭載した小型，高輝度の映像表示装置への展開が期
待されている。

【０００３】以下、従来の反射型液晶表示装置について
説明する。図８は、従来の反射型液晶表示装置の列方向
要部断面図であり、Ｓｉ基板４１１からなる駆動基板４
１は、ｍ行ｎ列からなる画素を具備し、その各々の画素
は、例えば、ＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子４
１２と、スイッチング素子４１２に接続された蓄積容量
（図示せず）とＡｌ膜からなる反射電極４１３とを具備
し、駆動基板４１は、各画素のスイッチング素子４１２
を駆動するｍ行からなる走査信号バスライン４１４と、
スイッチング素子４１２を介して反射電極４１３に表示
信号を供給するｎ列からなる表示信号バスライン４１６
（図８では図示せず）とを具備し、さらに、例えばＩＴ
Ｏ膜からなる透明電極である対向電極４２２を具備した
ガラス基板４２１からなる対向基板４２との間に、負の
誘電率異方性を有する垂直配向液晶４３を挟持してい
る。その垂直配向液晶４３は、垂直配向させるため配向
膜４４１，４４２が駆動基板４１と対向基板４２の最表
面に設けてある。なお、隣接する画素，配線との電気的
絶縁は、窒化Ｓｉ（ＳｉＮ_x ），ＳｉＯ₂ 等からなる絶
縁層４１５で構成されている。

【０００４】図９は、上記従来の反射型液晶表示装置の
駆動基板要部上面図であり、垂直配向液晶４３のフリッ
カ防止および信頼性確保のために、垂直配向液晶４３に
印加する駆動基板４１上の反射電極４１３の電圧を行毎
に極性を反転させ、且つ１フィールド毎に極性を反転さ
せる状態を示している。即ち、例えば、ｉ−１行，ｉ＋
１行等の奇数行の液晶に印加する電圧を負極性とした場
合、ｉ行，ｉ＋２行の偶数行の液晶に印加する電圧を正
極性として駆動する。次のフィールドでは、逆に、例え
ば、ｉ−１行，ｉ＋１行等の奇数行を正極性とし、ｉ
行，ｉ＋２行の偶数行を負極性として駆動する。

【０００５】図１１は、反射型液晶表示装置の要部回路
構成図であり、ｍ行ｎ列からなる画素から構成される。
ｍ行からなる走査信号バスライン４１４、ｎ列からなる
表示信号バスライン４１６により、各画素へ信号を供給
する。例えば、ｉ行ｊ列の画素で説明すると、ＭＯＳＦ
ＥＴからなるスイッチング素子４１２のドレインとｊ列
の表示信号バスライン４１６、ソースと反射電極４１
３、ゲートとｉ行の走査信号バスライン４１４が接続さ
れている。また、１フィールド間の液晶への印加電圧を
安定化させるための蓄積容量（図示せず）が、反射電極
４１３に接続されている。反射電極４１３と対向電極４
２２との間に電圧が印加され、垂直配向液晶４３を駆動
させるものである。

【０００６】この種の垂直配向液晶は、通常ノーマリブ
ラックモードで、図１３に示した液晶駆動電圧対反射率
特性曲線図に見られるような液晶駆動電圧と反射率の関
係を有している。垂直配向液晶への印加電圧０Ｖで黒表
示としている（この場合、偏光状態は保持され、例えば
Ｐ偏波の入射光はＰ偏波を保持され反射される）。液晶
のしきい値電圧は〜１Ｖ程度、また反射率を最大とする
飽和電圧は〜５Ｖ程度である（この場合、偏光状態は変
換され、例えばＰ偏波の入射光はＳ偏波に変換され反射
され、出射光として表示される）。

【０００７】この時の液晶分子の動作を、図１４の垂直
配向液晶分子と比誘電率異方性関係図および図１５の垂
直配向液晶分子の配列方向と電気力線関係図を用いて説
明する。即ち、垂直配向の液晶分子８１は分子の長軸方
向８２が図８における駆動基板４１と対向基板４２の法
線方向に配列され、負の比誘電率異方性を有している。
液晶分子８１の長軸方向８２の比誘電率ε‖、短軸方向
８３の比誘電率ε⊥とすると、ε‖＜ε⊥の関係を有し
ている。電圧が上記駆動基板４１と対向基板４２間に印
加されると、比誘電率の大きい短軸方向８３に液晶分子
８１は回転し、光学的性質を変化させるものである。即
ち、電気力線８４の方向と液晶分子８１の短軸方向８３
を平行にさせる力が働き、液晶分子８１は回転し、光学
的性質を変化させるものである。

【０００８】図１２に示す反射型液晶表示装置の要部駆
動電圧波形図とともに具体的な駆動信号例を示す。例え
ば、中間調の透過率を得る場合の例を説明する。図１２
の（ａ）は、ｊ列の表示信号バスライン４１６（図１１
における）の電圧波形を示し、例えば、センター電圧Ｖ
ｃ＝７Ｖとし、例えば奇数行の走査期間の電圧をＶｌ＝
５Ｖ、偶数行の走査期間の電圧をＶＨ＝９Ｖとして１走
査期間（１Ｈ期間）毎に垂直配向液晶４３（図１１にお
ける）に印加させる電圧極性を±２Ｖで反転駆動させ
る。また、フィールド毎に電圧極性を反転させ、例え
ば、奇数フィールドでｉ行の電圧をＶｌ＝５Ｖ、偶数フ
ィールドでｉ行の電圧をＶＨ＝９Ｖとする。図１２の
（ｂ）は、ｉ行の走査信号バスライン４１４（図１１に
おける）の電圧波形を示し、１フィールド（１Ｖ期間）
毎に、ｉ行の画素に接続されたスイッチング素子４１２
（図１１における）をオンさせる。

【０００９】また、図１２の（ｃ）は、ｉ＋１行の走査
信号バスライン４１４（図１１における）の電圧波形を
示し、１フィールド（１Ｖ期間）毎に、ｉ＋１行の画素
に接続されたスイッチング素子４１２（図１１におけ
る）をオンさせる。

【００１０】図１２の（ｄ）は、ｉ行ｊ列画素の垂直配
向液晶４３（図１１における）に印加される電圧波形
を、図１２の（ｅ）は、ｉ＋１行ｊ列画素の垂直配向液
晶４３（図１１における）に印加される電圧波形を示
す。垂直配向液晶４３に印加される電圧が１フィールド
（１Ｖ期間）毎に極性を反転させている。また、隣接し
た行の液晶とも印加電圧極性を反転させるものである。
したがって、表示信号バスライン４１６（図１１におけ
る）に所定の表示信号を供給することにより、映像を表
示させるものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来の
反射型液晶表示装置では、反射電極の開口率（反射電極
面積／表示面積の比率）を大きくすると、画素の行間部
に反転駆動を行っているため、基板面に平行に電界が印
加される。このため、画素の行間部の液晶の光学的特性
が変化し、黒表示が浮きコントラストを低下させるとい
う課題を有していた。このことを図面を用いて説明する
と、黒表示時電位および不要光の経路を示した従来の反
射型液晶表示装置の列方向要部断面図である図１０に示
すように、例えば、垂直配向液晶４３のセル厚２μｍ、
行間の空隙幅４μｍの開口率とした場合、黒表示時で
は、対向電極４２２の電位７Ｖ、黒表示時のオフセット
電圧（階調表示の容易さ、駆動ＩＣの消費電力の低減の
ために設定される）を、例えばｉ行の反射電極４１３の
電位＋８Ｖ、ｉ＋１行の反射電極４１３の電位＋６Ｖと
する（電界強度０．５Ｖ／μｍ）。この時、行間に印加
される電圧は、＋２Ｖとなり、負の誘電率異方性を有す
る垂直配向液晶４３には面内方向にしきい値電圧〜１Ｖ
（電界強度０．５Ｖ／μｍ）に等しい電圧が印加され
る。この場合、反射電極４１３端部の電気力線４６（実
線で例示し、等電位面４７は波線で例示している）が集
中し、その電気力線４６の方向が、長軸方向が駆動基板
４１と対向基板４２の法線方向に配列された液晶分子４
５に対して傾いた方向にあるため、液晶分子４５は駆動
され光学特性を変化させてしまう。したがって、黒表示
時に画素間の黒が浮き、コントラストを低下させるの
で、開口率を上げるには大きな限界を有していた。

【００１２】また、出力光束が数１００ｌｍクラスの表
示装置では、駆動基板４１の半導体部に入射される光学
系および液晶パネルの不要光の照度はそれほど大きくは
なく、コントラストへの影響は少ない。対角０．９″パ
ネル（４：３）、開口率８０％とすると、２００ｌｍで
は、光学系の効率もあるため、緑光のパネル面照度は６
０万ｌｘとなる。さらに、表示出力光１０００ｌｍにな
ると、緑光のパネル面照度は３００万ｌｘにも達し、不
要光による影響は無視できなくなり、例えばＭＯＳＦＥ
Ｔよりなるスイッチング素子４１２のオフ特性が光導電
性により劣化するため、リーク電流により表示信号バス
ラインの信号とのクロストークが発生し、液晶を駆動
し、階調再現性を低下させるという課題を有していた。

【００１３】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、上記のような問題を惹起することなく、高輝
度，高開口率を実現し得る反射型液晶表示装置を提供す
ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の反射型液晶表示装置は、ｍ行ｎ列からな
る画素と、その各々の画素にスイッチング素子と、前記
スイッチング素子に接続された反射電極と蓄積容量と、
前記スイッチング素子を駆動するｍ行からなる走査信号
バスラインと、前記スイッチング素子を介して前記反射
電極に表示信号を供給するｎ列からなる表示信号バスラ
インとを具備した駆動基板と、透明電極からなる対向電
極を具備した対向基板との間に、負の誘電率異方性を有
する垂直配向液晶を挟持し、前記反射電極と前記対向電
極との間隔を、反射電極の中央部よりも外周部において
大きくとり、反射電極と対向電極との間隔が大きくなっ
た反射電極の外周部に前記垂直配向液晶のセル厚を保持
するように間隔補償絶縁層を設けたものであり、反射電
極の外周部の電界集中を防止し、黒表示時において画素
間の液晶を光学的にオフ状態を保持し、高コントラスト
の表示性能が得られ、高輝度，高開口率を実現し得るも
のである。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、ｍ行ｎ列からなる画素と、その各々の画素にスイッ
チング素子と、前記スイッチング素子に接続された反射
電極と蓄積容量と、前記スイッチング素子を駆動するｍ
行からなる走査信号バスラインと、前記スイッチング素
子を介して前記反射電極に表示信号を供給するｎ列から
なる表示信号バスラインとを具備した駆動基板と、透明
電極からなる対向電極を具備した対向基板との間に、負
の誘電率異方性を有する垂直配向液晶を挟持し、前記反
射電極と前記対向電極との間隔を、反射電極の中央部よ
りも外周部において大きくとり、反射電極と対向電極と
の間隔が大きくなった反射電極の外周部に前記垂直配向
液晶のセル厚を保持するように間隔補償絶縁層を設けた
反射型液晶表示装置であり、反射電極と対向電極との間
隔を、反射電極の外周部において大きくとり、反射電極
の外周部に垂直配向液晶のセル厚を保持するように間隔
補償絶縁層を設けることにより、反射電極の外周部の電
界集中を駆動基板内に引き込み、液晶層を通過する電気
力線の方向と液晶分子の短軸方向を揃えるようにさせる
ため、黒状態の分子配列を保持させ、黒表示時の画素間
の液晶を光学的にオフ状態にし、高コントラストの表示
性能が得られるという作用を有する。

【００１６】請求項２に記載の発明は、反射電極の画素
中央部の同一面の端部と、隣接する行の画素の反射電極
の画素中央部の同一面の端部との間隔Ｄｃｓを、垂直配
向液晶の液晶セル厚Ｄｌｃに対して、 Ｄｃｓ＞２・Ｄｌｃ とした請求項１に記載の反射型液晶表示装置であり、隣
接する画素中央部の端と端との間に印加される横方向の
電界は、黒表示時には液晶のしきい値以下に保持され、
また反射電極の外周部の電界集中を防止し、画素間の液
晶を光学的にオフ状態を保持し、高コントラストの表示
性能が得られるという作用を有する。

【００１７】請求項３に記載の発明は、間隔補償絶縁層
を透明材料とした請求項１あるいは請求項２に記載の反
射型液晶表示装置であり、画素間の空隙部の間隔を従来
より短縮することが可能であり、反射電極の外周部の電
界集中を防止し、画素間の液晶を光学的にオフ状態を保
持し、白表示時には画素周辺部反射電極によっても液晶
の駆動が可能であるため反射効率を高めることができる
ので、高開口率，高コントラストの表示性能が得られる
という作用を有する。

【００１８】請求項４に記載の発明は、駆動基板にｍ行
ｎ列からなる画素と、その各々の画素にスイッチング素
子と、前記スイッチング素子に接続された反射電極と蓄
積容量と、前記スイッチング素子を駆動するｍ行からな
る走査信号バスラインと、前記スイッチング素子を介し
て前記反射電極に表示信号を供給するｎ列からなる表示
信号バスラインとを具備した駆動基板と、透明電極から
なる対向電極を具備した対向基板との間に、負の誘電率
異方性を有する垂直配向液晶を挟持し、隣接する反射電
極の間に遮光層を橋渡しに取り付けた反射型液晶表示装
置であり、遮光層により対向基板側より入射された不要
光を遮光させ、光導電性によりスイッチング素子のオフ
特性の劣化を防止し、表示信号バスラインからのクロス
トークがなく、階調再現性が良好な表示性能が得られる
という作用を有する。

【００１９】請求項５に記載の発明は、隣接する反射電
極の間に遮光層を橋渡しに取り付けた請求項１あるいは
請求項２あるいは請求項３に記載の反射型液晶表示装置
であり、反射電極の外周部の対向電極との間隔を大きく
とり、垂直配向液晶のセル厚を保持するように間隔補償
絶縁層を具備するとともに、遮光層を隣接する反射電極
間に備えているので、黒表示時に反射電極の外周部の電
界集中を防止し、画素間の液晶を光学的にオフ状態を保
持し、また対向基板側より入射された不要光を遮光層に
て遮光させ光導電性によるスイッチング素子のオフ特性
の劣化を防止するので、表示信号バスラインからのクロ
ストークがなく、したがって高コントラストで低輝度時
の階調再現性が良好な表示性能が得られるという作用を
有する。

【００２０】以下、本発明の実施の形態について図面を
参照して説明する。 （実施の形態１）図１は、本実施の形態１による反射型
液晶表示装置の列方向要部断面図、図２は、同駆動基板
要部上面図であり、前記の従来の反射型液晶表示装置の
列方向要部断面図および駆動基板要部上面図を示す図８
および図９と同じ部分については、同じ符号を付して説
明すると、Ｓｉ基板４１１からなる駆動基板４１は、ｍ
行ｎ列からなる画素を具備し、その各々の画素は、例え
ば、ＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子４１２と、
スイッチング素子４１２に接続された蓄積容量（図示せ
ず）とＡｌ膜からなる反射電極４１３とを具備し、駆動
基板４１は、各画素のスイッチング素子４１２を駆動す
るｍ行からなる走査信号バスライン４１４と、スイッチ
ング素子４１２を介して反射電極４１３に表示信号を供
給するｎ列からなる表示信号バスライン４１６（図１で
は図示せず）とを具備し、さらに、例えばＩＴＯ膜から
なる透明電極である対向電極４２２を具備したガラス基
板４２１からなる対向基板４２との間に、負の誘電率異
方性を有する垂直配向液晶４３を挟持し、通常２μｍ程
度の液晶セル厚に保持され、基板外周部で封止された構
成となっている。その垂直配向液晶４３は、垂直配向さ
せるため配向膜４４１，４４２が駆動基板４１と対向基
板４２の最表面に設けてある。なお、隣接する画素，配
線との電気的絶縁は、窒化Ｓｉ（ＳｉＮ_x ），ＳｉＯ₂
等からなる絶縁層４１５で構成されている。ここまで説
明した構成は従来例を示す図８および図９の構成と同じ
である。本実施の形態１を示す図１および図２が従来例
を示す図８および図９と異なるところは、前記反射電極
４１３と前記対向電極４２２との間隔の内、反射電極４
１３の画素中央部１１７の間隔Ｄｃよりも画素外周部１
１８の間隔Ｄｅを大きくとり、反射電極４１３に段差部
を形成し、その段差部の内側、即ち、反射電極４１３と
対向電極４２２との間隔が大きくなった反射電極４１３
の画素外周部１１８の内側に、垂直配向液晶４３のセル
厚が画素中央部１１７に等しくするように、例えば、Ｓ
ｉＯ₂ 膜からなる透明材料の間隔補償絶縁層１１９を設
けた点である。

【００２１】さらに、反射電極４１３の画素中央部１１
７の同一面の端部と、隣接する行の画素の反射電極４１
３の画素中央部１１７の同一面の端部との間隔Ｄｃｓ
は、垂直配向液晶４３の液晶セル厚Ｄｌｃに対して、 Ｄｃｓ＞２・Ｄｌｃ とした構成となっている。

【００２２】このように構成される本実施の形態１によ
る反射型液晶表示装置の動作を、黒表示時電位を示した
本実施の形態１による反射型液晶表示装置の列方向要部
断面図である図３を用いて以下に説明する。

【００２３】上述のような構成において、液晶セル厚Ｄ
ｌｃを２．０μｍ、隣接する反射電極４１３の画素中央
部１１７の端部の間隔Ｄｃｓを４μｍ、画素中央部１１
７と画素外周部１１８の対向電極４２２との間隔をそれ
ぞれＤｃ＝２．０５μｍ，Ｄｅ＝２．５５μｍとし、画
素の行間の空隙、即ち、隣接する反射電極４１３の画素
外周部１１８の端部の間隔Ｄｓを２μｍとし、配向膜４
４１，４４２の膜厚を０．０２５μｍ、間隔補償絶縁層
１１９の厚さを０．５μｍとした。また、黒表示の場
合、垂直配向液晶４３のしきい値電圧以下の１Ｖが液晶
層に印加するように、対向電極４２２に＋７Ｖ、例えば
偶数行の反射電極４１３に＋８Ｖ、奇数行の反射電極４
１３に＋６Ｖが印加される。勿論前記の通り次のフィー
ルド期間には逆極性の偶数行の反射電極４１３に＋６
Ｖ、奇数行の反射電極４１３に＋８Ｖが印加される。以
下の計算では、配向膜４４１，４４２の膜厚は薄いので
無視する。ここで、負の誘電率異方性を有する垂直配向
液晶４３、例えばＭＢＢＡ（Ｐ−ｍｅｔｈｏｘｙｂｅｎ
ｚｙｌｉｄｅｎｅ−Ｐ’−ｂｕｔｙｌａｎｉｌｉｎｅ）
の比誘電率を、液晶分子の長軸方向ε‖＝４．７、短軸
方向ε⊥＝５．２、ＳｉＯ₂ の比誘電率を３．５とす
る。即ち、黒表示時の液晶に印加される電圧は、画素中
央部１１７で±１Ｖ（電界強度：〜０．５Ｖ／μｍ）、
画素外周部１１８で紙面の上下方向のみに電圧が印加さ
れるとすると０．７５Ｖ（電界強度：〜０．３８Ｖ／μ
ｍ）である。また、行の画素間には、±２Ｖ（電界強
度：〜１Ｖμｍ）が印加される。また、画素中央部１１
７の端と隣接する画素中央部１１７の端との間に加わる
電圧は、±２Ｖ（電界強度：〜０．５Ｖμｍ）である。

【００２４】このため、画素中央部１１７の端での電圧
は液晶のしきい値電圧以下であり、さらに行間に電極を
延長しているので電界の大きな集中は発生しないことに
より、液晶は駆動されない。また、画素外周部１１８に
おいては、電気力線４６はＳｉＯ₂ 層から液晶層を経由
して、再びＳｉＯ₂ 層に戻る。このため、電気力線４６
はＳｉＯ₂ 層／液晶層界面で紙面水平方向に電気力線４
６の方向を曲げる。電圧が印加されると液晶分子４５
は、電気力線４６の方向に短軸方向を向けようとするた
め、図３に示したように液晶分子４５は垂直配向を維持
する方向に働くものである。したがって、液晶層は駆動
せず、即ち黒表示の光学特性を維持するものである。

【００２５】一方、液晶層への印加電圧をさらに上げて
いくと、画素外周部の液晶層に印加される電圧は、しき
い値電圧を超えていくので、入射光線の偏光状態を変化
させ、表示光として出力されるものである。

【００２６】以上述べたように、本実施の形態１による
反射型液晶表示装置によれば、反射電極４１３の画素外
周部１１８の対向電極４２２との間隔を大きくとり、垂
直配向液晶４３のセル厚を保持するように間隔補償絶縁
層１１９を具備することにより、反射電極４１３の画素
外周部１１８の電界集中を防止し、画素間の液晶を光学
的にオフ状態にすることにより、黒表示時の画素間の黒
の浮きを防止し、高コントラストの表示を実現でき、開
口率を高くすることが可能となる。

【００２７】（実施の形態２）図４は、本実施の形態２
による反射型液晶表示装置の列方向要部断面図、図５
は、同駆動基板要部上面図であり、前記の従来の反射型
液晶表示装置の列方向要部断面図および駆動基板要部上
面図を示す図８および図９と同じ部分については、同じ
符号を付して説明すると、Ｓｉ基板４１１からなる駆動
基板４１は、ｍ行ｎ列からなる画素を具備し、その各々
の画素は、例えば、ＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング
素子４１２と、スイッチング素子４１２に接続された蓄
積容量（図示せず）とＡｌ膜からなる反射電極４１３と
を具備し、駆動基板４１は、各画素のスイッチング素子
４１２を駆動するｍ行からなる走査信号バスライン４１
４とスイッチング素子４１２を介して反射電極４１３に
表示信号を供給するｎ列からなる表示信号バスライン４
１６（図４では図示せず）とを具備し、さらに、例えば
ＩＴＯ膜からなる透明電極である対向電極４２２を具備
したガラス基板４２１からなる対向基板４２との間に、
負の誘電率異方性を有する垂直配向液晶４３を挟持し、
通常２μｍ程度の液晶セル厚に保持され、基板外周部で
封止された構成となっている。その垂直配向液晶４３
は、垂直配向させるため配向膜４４１，４４２が、駆動
基板４１と対向基板４２の最表面に設けてある。なお、
隣接する画素，配線との電気的絶縁は、窒化Ｓｉ（Ｓｉ
Ｎ_x ），ＳｉＯ₂ 等からなる絶縁層４１５で構成されて
いる。ここまで説明した構成は従来例を示す図８および
図９の構成と同じである。本実施の形態２を示す図４お
よび図５が従来例を示す図８および図９と異なるところ
は、隣接する反射電極４１３の間に、反射電極４１３の
下においてテーパ２１を有する遮光層２２を反射電極４
１３に黒色絶縁層２３を介して橋渡しに取り付けた点で
ある。

【００２８】本発明の実施の形態２による反射型液晶表
示装置は、駆動基板４１の反射電極４１３間に遮光層２
２を具備し、スイッチング素子４１２に前記対向基板４
２側より入射された光を遮光させ光導電性によりスイッ
チング素子４１２のオフ特性の劣化を防止し、階調再現
性の低下を防止し、階調再現性の良い表示を実現するも
のである。

【００２９】このように構成される本実施の形態２によ
る反射型液晶表示装置の動作を、本実施の形態２による
反射型液晶表示装置の列方向要部断面図である図６を用
いて以下に説明する。

【００３０】上述のような構成において、液晶セル厚Ｄ
ｌｃを２．０μｍ、隣接する反射電極４１３の行間の空
隙部幅を４．５μｍ、隣接する反射電極４１３の列間の
空隙幅を１μｍとした。黒表示の場合、垂直配向液晶４
３のしきい値電圧以下の１Ｖが液晶層に印加するよう
に、対向電極４２２に＋７Ｖ、例えば偶数行の反射電極
４１３に＋８Ｖ、奇数行の反射電極４１３に＋６Ｖが印
加される。勿論前記の通り次のフィールド期間には逆極
性の偶数行の反射電極４１３に＋６Ｖ、奇数行の反射電
極４１３に＋８Ｖが印加される。この場合、隣接する反
射電極４１３の行間の空隙部幅を４．５μｍとしている
ので、横電界はしきい値電圧以下であり、液晶層の偏光
状態は保持される。

【００３１】一方、遮光層２２は反射電極４１３の下で
テーパ２１を持たせているので、角度の大きい入射光
（不要光）２４は、スイッチング素子４１２へは入射せ
ず、反射されるので、光導電性によるスイッチング素子
４１２のオフ特性の劣化を防止することができ、表示信
号バスラインとのクロストークを防止することができ
る。したがって、表示内容による階調性への影響を防止
でき、階調再現性の良い表示を得ることができるもので
ある。

【００３２】さらに、反射電極４１３の下部において、
遮光層２２と反射電極４１３とで黒色絶縁層２３を挟持
したことにより遮光性を高めることができる。

【００３３】以上述べたように、本実施の形態２による
反射型液晶表示装置によれば、駆動基板４１の隣接する
反射電極４１３の間、即ち、画素間の空隙部にテーパ２
１を具備した反射材料からなる遮光層２２を備えている
ので、駆動基板４１に設けられたスイッチング素子４１
２に光導電性によるオフ特性の劣化を防止し、主光線は
偏光状態を保持して反射し、不要光２４は深い角度で反
射するので投写光学系を通して表示されることがない。
したがって、表示内容による階調性への影響を防止で
き、階調再現性の良い表示を得ることができるという効
果が得られる。また、本反射型液晶表示装置は透過型液
晶表示装置のような黒色の遮光層を用いていないので、
入射光線の吸収発熱が少なく、液晶表示装置の冷却が容
易になるという効果が得られる。

【００３４】（実施の形態３）本発明の実施の形態３に
よる反射型液晶表示装置は、実施の形態１ないし実施の
形態２を組み合わせたことにより、黒表示の黒の浮きお
よび表示信号バスラインとのクロストークを防止し、低
輝度での階調表示性能を向上させたものである。即ち、
反射電極の行間側の外周部の対向電極との間隔を大きく
とり、垂直配向液晶のセル厚を保持するように間隔補償
絶縁層を具備することにより、反射電極の外周部の電界
集中を防止し、画素間の液晶を光学的にオフ状態にし、
さらに、駆動基板の隣接する反射電極間に遮光層を具備
し、スイッチング素子への対向基板側より入射された光
を遮光させ光導電性によりスイッチング素子のオフ特性
の劣化を防止するものであり、高開口率で、黒表示時の
画素間の黒の浮きを防止し、高コントラストが得られ、
しかも低輝度から高輝度までの広い階調範囲での良好な
階調表示を実現するものである。

【００３５】図７は本実施の形態３による反射型液晶表
示装置の列方向要部断面図であり、実施の形態１と実施
の形態２の反射型液晶表示装置の列方向要部断面図を示
す図１と図４と同じ部分には同じ符号を付し、あらため
て、説明は省略する。

【００３６】このように構成される本実施の形態３によ
る反射型液晶表示装置の動作は、実施の形態１ないし実
施の形態２と同一である。したがって、画素間の液晶を
光学的にオフ状態とし、且つ遮光層２２によりスイッチ
ング素子４１２のオフ特性の劣化を防止することによ
り、高開口率で、黒表示時の画素間の黒の浮きを防止
し、高コントラストが得られ、表示信号バスラインとの
クロストークを防止するため、表示内容による階調性へ
の影響を防止でき、階調再現性の良い表示を得ることが
できるという効果が得られる。また、透過型液晶表示装
置のような黒色の遮光層を用いていないので、入射光線
の吸収発熱が少なく、液晶表示装置の冷却が容易になる
という効果が得られる。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明の反射型液晶表示
装置によれば、黒表示時に反射電極の外周部の電界集中
を防止し、画素間の液晶を光学的にオフ状態を保持し、
高コントラストの表示性能が得られ、高輝度，高開口率
を実現し得るものである。また、対向基板側より入射さ
れた不要光を遮光層にて遮光させ光導電性によるスイッ
チング素子のオフ特性の劣化を防止するので、表示信号
バスラインからのクロストークがなく、したがって高コ
ントラストで低輝度時の階調再現性が良好な表示性能が
得られ、高輝度，高開口率を実現し得るという効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の反射型液晶表示装置の実施の形態１に
おける列方向要部断面図

【図２】本発明の反射型液晶表示装置の実施の形態１に
おける駆動基板要部上面図

【図３】本発明の反射型液晶表示装置の実施の形態１に
おける黒表示時電位を示した列方向要部断面図

【図４】本発明の反射型液晶表示装置の実施の形態２に
おける列方向要部断面図

【図５】本発明の反射型液晶表示装置の実施の形態２に
おける駆動基板要部上面図

【図６】本発明の反射型液晶表示装置の実施の形態２に
おける不要光の経路を示した列方向要部断面図

【図７】本発明の反射型液晶表示装置の実施の形態３に
おける列方向要部断面図

【図８】従来の反射型液晶表示装置の列方向要部断面図

【図９】従来の反射型液晶表示装置の駆動基板要部上面
図

【図１０】従来の反射型液晶表示装置の黒表示時電位お
よび不要光の経路を示した列方向要部断面図

【図１１】反射型液晶表示装置の要部回路構成図

【図１２】反射型液晶表示装置の要部駆動電圧波形図

【図１３】液晶駆動電圧対反射率特性曲線図

【図１４】垂直配向液晶分子と比誘電率異方性関係図

【図１５】垂直配向液晶分子の配列方向と電気力線関係
図

【符号の説明】

２１ テーパ ２２ 遮光層 ２３ 黒色絶縁層 ４１ 駆動基板 ４２ 対向基板 ４３ 垂直配向液晶 ４５，８１ 液晶分子 ４６，８４ 電気力線 ４７ 等電位面 ８２ 長軸方向 ８３ 短軸方向 １１７ 画素中央部 １１８ 画素外周部 １１９ 間隔補償絶縁層 ４１１ Ｓｉ基板 ４１２ スイッチング素子 ４１３ 反射電極 ４１４ 走査信号バスライン ４１５ 絶縁層 ４２１ ガラス基板 ４２２ 対向電極 ４４１，４４２ 配向膜

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ｍ行ｎ列からなる画素と、その各々の画
   素にスイッチング素子と、前記スイッチング素子に接続
   された反射電極と蓄積容量と、前記スイッチング素子を
   駆動するｍ行からなる走査信号バスラインと、前記スイ
   ッチング素子を介して前記反射電極に表示信号を供給す
   るｎ列からなる表示信号バスラインとを具備した駆動基
   板と、透明電極からなる対向電極を具備した対向基板と
   の間に、負の誘電率異方性を有する垂直配向液晶を挟持
   し、前記反射電極と前記対向電極との間隔を、反射電極
   の中央部よりも外周部において大きくとり、反射電極と
   対向電極との間隔が大きくなった反射電極の外周部に前
   記垂直配向液晶のセル厚を保持するように間隔補償絶縁
   層を設けた反射型液晶表示装置。
2. 【請求項２】 反射電極の画素中央部の同一面の端部
   と、隣接する行の画素の反射電極の画素中央部の同一面
   の端部との間隔Ｄｃｓを、垂直配向液晶の液晶セル厚Ｄ
   ｌｃに対して、 Ｄｃｓ＞２・Ｄｌｃ とした請求項１に記載の反射型液晶表示装置。
3. 【請求項３】 間隔補償絶縁層を透明材料とした請求項
   １あるいは請求項２に記載の反射型液晶表示装置。
4. 【請求項４】 駆動基板にｍ行ｎ列からなる画素と、そ
   の各々の画素にスイッチング素子と、前記スイッチング
   素子に接続された反射電極と蓄積容量と、前記スイッチ
   ング素子を駆動するｍ行からなる走査信号バスライン
   と、前記スイッチング素子を介して前記反射電極に表示
   信号を供給するｎ列からなる表示信号バスラインとを具
   備した駆動基板と、透明電極からなる対向電極を具備し
   た対向基板との間に、負の誘電率異方性を有する垂直配
   向液晶を挟持し、隣接する反射電極の間に遮光層を橋渡
   しに取り付けた反射型液晶表示装置。
5. 【請求項５】 隣接する反射電極の間に遮光層を橋渡し
   に取り付けた請求項１あるいは請求項２あるいは請求項
   ３に記載の反射型液晶表示装置。