[发明专利]具有优良图像质量的透反射型LCD设备

说明书

本申请基于并要求日本专利申请No.2007-002854的优选权，其公开在此全部引入以供参考。

技术领域

本发明涉及一种透反射型LCD设备，更具体地说，涉及一种透反射型LCD设备，其具有将从后表面侧透射到显示表面侧以显示图像的透射区，以及反射从显示表面侧入射的光以显示图像的反射区。

背景技术

LCD设备通常分成透射型LCD设备和反射型LCD设备。通常，透射型LCD设备具有背光源，并且控制来自背光源的光的透射量，由此显示图像。反射型LCD设备具有反射膜，反射来自外部的光，并且将由反射膜反射的光用作显示光源，由此显示图像。反射型LCD设备不要求背光源，与透射型LCD设备相比，为了更小的厚度和更低的重量，在降低功耗方面更优。然而，由于将环境光用作显示光源，因此，当环境区域暗时，存在降低可见度的缺陷。

作为具有透射型LCD设备和反射型LCD设备的优点的LCD设备，公知透反射型LCD设备(例如，参见专利申请JP-2003-344837A)。透反射型LCD设备在每一像素中具有透射区和反射区。透射区透射来自背光源的光，并且将背光源设置为显示光源。反射区具有反射膜，以及将从外部入射并由反射膜反射的光用作显示光源。在使用透反射型LCD设备中，在环境区域明亮的情况下，关闭背光源，并且通过反射区在屏幕上显示图像，能实现功耗的缩减。另一方面，在环境区域暗的情况下，接通背光源，并且通过透射区在屏幕上显示图像，即使环境区域暗也能显示图像。

作为LCD设备的显示模式，存在IPS模式(面内切换模式)和FFS模式(边缘场切换模式)，它们是在透射和视角的对比方面很卓越的横向电场模式。横向电场模式的LCD，诸如IPS模式和FFS模式，具有在同一衬底上形成的像素电极和公用电极，以及将横向的电场施加到LC层。由于横向电场模式的LCD设备通过在与衬底平行的方向中旋转LC分子来显示图像的结构，与TN模式的LCD设备相比，在横向电场模式中，能实现更高视角。

然而，在透反射型LCD设备采用横向电场模式，诸如IPS模式和FFS模式的情况下，如在JP-2003-344837A中所述，产生使暗态(黑)的显示和亮态(白)的显示反向的问题。在常用驱动系统中，当透射区设置成常黑时，反射区假定常白。在下文中，将描述反向显示的原因。图20A表示透反射型LCD设备的一部分的示意图，而图20B表示在光从偏光膜通过LC层前进到偏光膜时的各个区的光的偏振状态的示意图。箭头表示光的偏振状态是线性偏振，带圆的R表示偏振状态是顺时针圆偏振，以及带圆的L表示偏振状态是逆时值圆偏振。圆条表示LC的导向器(分子)。

LCD设备50的像素的每一个具有反射区55和透射区56。反射区55将来自反射膜54的反射光设置成显示光源，以及透射区56将未示出的背光源设置成显示光源。排列观察者侧或前侧上的偏光膜(第一偏光膜)51以及后侧上的偏光膜(第二偏光膜)52，以便其偏光轴彼此垂直。在LC层53中，排列LC分子，以便在不施加电压的情况下，使LC分子的方向偏离第二偏光膜52的偏光轴(透光轴)90度。例如，当第二偏光膜52的偏光轴处于0度时，将第一偏光膜51的偏光轴设置成90度，以及LC层53的LC分子的长轴方向设置成90度。在LC层中，调整单元间隙，以便延迟Δn·d在透射区56中(Δn表示LC分子的折射率各向异性，以及“d”表示LC层的单元间隙)假定为λ/2(λ是光的波长，以及例如，如果将绿光选择为标准光，λ＝550nm)，同时调整单元间隙，以便延迟在反射区55中假定为λ/4。

首先，将描述在LC层53上，在缺少施加电压的情况下的操作。

<反射区，在缺少施加电压的情况下>

将描述在缺少施加电压的情况下的反射区。

在反射区55中，通过第一偏光膜51的90度方向(纵向)的线性偏振光进入LC层53。在LC层53中，由于传播到LC的线性偏振光的光轴与LC分子的长轴方向匹配，所以光通过LC层53，其偏振状态保持在90度的线性偏振角，并由反射膜54反射。在线性偏振光的情况下，由于在反射后光保持线性偏振，所以光再次进入到LC层53，其偏光状态保持在90度的线性偏振角。此外，当光从LC层53进入以便入射在第一偏光膜51上，其偏光状态保持在90度的线性偏振角时，由于第一偏光膜51的偏光轴也处于90度，因此光通过第一偏光膜51。因此，在缺少施加电压的情况下，显示器表示亮态或黑。

<反射区，在存在施加电压的情况下>

将描述在存在施加电压的情况下的反射区。