JP2000047194A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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JP2000047194A
JP2000047194A JP10198464A JP19846498A JP2000047194A JP 2000047194 A JP2000047194 A JP 2000047194A JP 10198464 A JP10198464 A JP 10198464A JP 19846498 A JP19846498 A JP 19846498A JP 2000047194 A JP2000047194 A JP 2000047194A
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crystal layer
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retardation
substrate
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Masumi Kubo
真澄 久保
Yozo Narutaki
陽三 鳴瀧
Shiyougo Fujioka
正悟 藤岡
Hiroko Maruyama
裕子 丸山
Naoyuki Shimada
尚幸 島田
Yoji Yoshimura
洋二 吉村
Mikio Katayama
幹雄 片山
Yutaka Ishii
裕 石井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To permit a display with high contrast with respect to a display device provided with both a reflective mode and a transmission mode. SOLUTION: A reflective electrode 3 is formed on a substrate 1, a counter electrode 4 is formed on a substrate 2, and a vertical alignment liquid crystal layer 5 composed of a liquid crystal material exhibiting negative dielectric anisotropy, is held between the reflective electrode 3 and the counter electrode 4. A λ/4 plate 7 is located on a surface of the substrate 2 at the rear of the side on which the counter electrode 4 is formed and a slow axis of the λ/4 plate 7 is located being inclined 45 deg. to a direction of a long axis of liquid crystal molecules under an applied voltage to the liquid crystal layer 5. Subsequently a polarizing plate 6 is located on a surface of the λ/4 plate 7 at the rear side of the substrate 2 and a transmission axis of the polarizing plate 6 is made to coincide with the direction of the long axis of liquid crystal molecules at an applied voltage to the liquid crystal layer 5.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ワードプロセッサ
やパーソナルコンピュータなどのOA機器や、電子手帳
等の携帯情報機器、あるいは、液晶モニターを備えたカ
メラ一体型VTR等に用いられる反射型液晶表示装置お
よび反射型と透過型と兼ね備えた液晶表示装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflective liquid crystal display device used for OA equipment such as a word processor or a personal computer, portable information equipment such as an electronic organizer, or a camera-integrated VTR equipped with a liquid crystal monitor. The present invention relates to a liquid crystal display device having both a reflection type and a transmission type.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶ディスプレイは、CRT(ブラウン
管)やEL(エレクトロルミネッセンス)とは異なり自
らは発光しないため、バックライトを液晶表示素子の背
面に設置して照明する透過型液晶表示装置が用いられて
いる。しかしながら、バックライトは通常液晶ディスプ
レイの全消費電力のうち50%以上を消費するため、戸
外や常時携帯して使用する機会が多い携帯情報機器では
バックライトの代わりに反射板を設置し、周囲光のみで
表示を行う反射型液晶表示装置も実現されている。
2. Description of the Related Art Unlike CRTs (CRTs) and ELs (electroluminescence), liquid crystal displays do not emit light by themselves. Therefore, a transmissive liquid crystal display device in which a backlight is installed on the back of a liquid crystal display element to illuminate it is used. ing. However, backlights typically consume 50% or more of the total power consumption of liquid crystal displays. Therefore, in portable information devices that are often used outdoors or on a regular basis, a reflector is installed instead of the backlight and ambient light is used. A reflection type liquid crystal display device which performs display only by itself has been realized.

【0003】反射型液晶表示装置で用いられる表示モー
ドには、現在透過型で広く用いられているTN(ツイス
テッドネマティック)モード、STN(スーパーツイス
テッドネマティック)モードといった偏光板を利用する
タイプの他、偏光板を用いないために明るい表示が実現
できる相転移型ゲストホストモードも近年盛んに開発が
行われており、例えば特開平4−75022号公報及び
特願平7−228365号に開示されている。
The display modes used in the reflection type liquid crystal display device include a type using a polarizing plate such as a TN (twisted nematic) mode and an STN (super twisted nematic) mode which are widely used in a transmission type, and a polarization mode. In recent years, a phase change type guest host mode capable of realizing a bright display since no plate is used has been actively developed, and is disclosed in, for example, JP-A-4-75022 and Japanese Patent Application No. 7-228365.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、相転移
型ゲストホストモードは、液晶分子と色素を分散させた
液晶層において色素の光吸収を用いて表示を行なうため
コントラストが十分とれず、TN(ツイステッドネマテ
ィック)モード及びSTN(スーパーツイステッドネマ
ティック)モードといった偏光板を利用するタイプの液
晶表示装置に比べて表示品位は著しく悪くなる。
However, in the phase transition type guest-host mode, a display is performed by using light absorption of a dye in a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules and a dye are dispersed, so that sufficient contrast cannot be obtained. The display quality is remarkably deteriorated as compared with a liquid crystal display device using a polarizing plate, such as a nematic mode or an STN (super twisted nematic) mode.

【0005】また、平行配向若しくはツイスト配向の液
晶表示装置の場合には、液晶層の中心付近の液晶分子は
電圧印加時に基板面に対して垂直方向に傾くが、配向膜
表面付近の液晶分子は電圧を印加しても基板に対して垂
直にならないため液晶層の複屈折率は0には程遠く、電
圧印加時に黒表示を行う表示モードの場合、液晶層の複
屈折のため十分な黒が表示できず、十分なコントラスト
を得ることができない。
In the case of a parallel or twisted liquid crystal display device, the liquid crystal molecules near the center of the liquid crystal layer are tilted in the direction perpendicular to the substrate surface when a voltage is applied, but the liquid crystal molecules near the alignment film surface are not tilted. The birefringence of the liquid crystal layer is far from 0 because it does not become perpendicular to the substrate even when voltage is applied. In the display mode in which black display is performed when voltage is applied, sufficient black is displayed due to the birefringence of the liquid crystal layer. No sufficient contrast can be obtained.

【0006】TNモード及びSTNモードの液晶表示装
置も現在では輝度やコントラストの点で十分な表示品位
を有するとは言い難く、更なる高輝度化及びコントラス
トの向上等の表示品位の向上が求められている。また、
反射型液晶表示装置は、周囲の光が暗い場合に表示に用
いる反射光が低下し視認性が極端に低下するという欠点
を有し、一方透過型液晶表示装置はこれとは逆に周囲光
が非常に明るい晴天下等での視認性が低下する問題があ
った。
At present, it is difficult to say that TN mode and STN mode liquid crystal display devices have sufficient display quality in terms of brightness and contrast, and further improvement in display quality such as higher brightness and higher contrast is required. ing. Also,
Reflective liquid crystal display devices have the disadvantage that when ambient light is dark, the amount of reflected light used for display is reduced and visibility is extremely reduced. There was a problem that visibility under extremely bright sunny weather was reduced.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、反射機能と透過機能とを有する領域を有する一方基
板と対向電極が形成された他方基板を有し、前記一方基
板と前記他方基板の間に液晶層が挟持された液晶表示装
置において、前記一方基板の液晶層とは反対の面に設け
られた第1の偏光手段と、前記他方基板の液晶層とは反
対の面に設けられた第2の偏光手段と、前記第1の偏光
手段と前記液晶層との間に設けられた第1の位相差板
と、前記第2の偏光手段と前記液晶層との間に設けられ
た第2の位相差板とを有することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided one substrate having an area having a reflection function and a transmission function, and the other substrate on which a counter electrode is formed, wherein the one substrate and the other are provided. In a liquid crystal display device having a liquid crystal layer sandwiched between substrates, a first polarizing means provided on a surface of the one substrate opposite to the liquid crystal layer, and a first polarizing means provided on a surface of the other substrate opposite to the liquid crystal layer. Provided second polarizing means, a first retardation plate provided between the first polarizing means and the liquid crystal layer, and a first retardation plate provided between the second polarizing means and the liquid crystal layer. And a second retardation plate.

【0008】請求項2に記載の発明は、前記液晶層の液
晶分子が概ね基板面の垂直方向に向いているときに、前
記液晶層のリターデーションがほとんどない場合は、前
記第1の位相差板と前記第2の位相差板のリターデーシ
ョンがλ/4条件に設定されていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、前記液晶層の液晶分子が概ね
基板面の垂直方向に向いているときに、前記反射領域の
液晶層のリターデーションがαの場合は、前記第2の位
相差板のリターデーションが(λ/4−α)条件に設定
されていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, when the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are substantially oriented in a direction perpendicular to the substrate surface, the first phase difference is hardly detected when the liquid crystal layer has little retardation. The retardation of the plate and the second retardation plate is set to a λ / 4 condition.
According to a third aspect of the present invention, when the retardation of the liquid crystal layer in the reflection region is α when the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are substantially oriented in a direction perpendicular to the substrate surface, the second phase difference The retardation of the plate is set to the condition of (λ / 4−α).

【0009】請求項4に記載の発明は、前記液晶層の液
晶分子が概ね基板面の垂直方向に向いているときに、前
記反射領域の液晶層のリターデーションがα、前記透過
領域の液晶層のリターデーションがβの場合は、前記第
1の位相差板のリターデーションが(λ/4−(β−
α))条件に、前記第2の位相差板のリターデーション
が(λ/4−α)条件に設定されていることを特徴とす
る。請求項5に記載の発明は、前記第1の位相差板及び
第2の位相差板がλ/4板からなり、前記第1の偏光手
段の透過軸と前記第1の位相差板とのなす角度が45°
であり、かつ、前記第2の偏光手段の透過軸と前記第2
の位相差板とのなす角度が45°であることを特徴とす
る。
According to a fourth aspect of the present invention, when the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are substantially oriented in a direction perpendicular to the substrate surface, the retardation of the liquid crystal layer in the reflection region is α, and the liquid crystal layer in the transmission region is α. Is retardation β, the retardation of the first retardation plate is (λ / 4− (β−
α)), wherein the retardation of the second retardation plate is set to (λ / 4−α). According to a fifth aspect of the present invention, the first retardation plate and the second retardation plate are each composed of a λ / 4 plate, and the transmission axis of the first polarizing means and the first retardation plate are different from each other. 45 ° angle
And the transmission axis of the second polarizing means and the second
The angle formed with the phase difference plate is 45 °.

【0010】請求項6に記載の発明は、反射電極が形成
された一方基板と対向電極が形成された他方基板を有
し、前記一方基板と前記他方基板の間に負の誘電率異方
性を示す液晶材料を用いた垂直配向液晶層が挟持された
液晶表示装置において、前記他方基板の前記液晶層とは
反対の面に設けられた偏光板と、前記偏光板と前記反射
電極の間に設けられたλ/4板を有し、前記λ/4板の
遅延軸は、前記偏光板の透過軸に対して45°傾けた方
向に設定されることを特徴とする。請求項7に記載の発
明は、前記反射電極と前記偏光板の間に光学補償層を有
することを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided one substrate on which a reflective electrode is formed and another substrate on which a counter electrode is formed, wherein a negative dielectric anisotropy is provided between the one substrate and the other substrate. In a liquid crystal display device in which a vertically aligned liquid crystal layer using a liquid crystal material is sandwiched, a polarizing plate provided on a surface of the other substrate opposite to the liquid crystal layer, and between the polarizing plate and the reflective electrode. The λ / 4 plate is provided, and a delay axis of the λ / 4 plate is set in a direction inclined by 45 ° with respect to a transmission axis of the polarizing plate. The invention according to claim 7 is characterized in that an optical compensation layer is provided between the reflective electrode and the polarizing plate.

【0011】請求項8に記載の発明は、反射電極が形成
された反射領域と透明電極が形成された透過領域を有す
る一方基板と対向電極が形成された他方基板を有し、前
記一方基板と前記他方基板の間に負の誘電率異方性を示
す液晶材料を用いた垂直配向液晶層が挟持された液晶表
示装置において、前記一方基板の前記液晶層とは反対の
面に設けられた第1の偏光板と、前記他方基板の前記液
晶層とは反対の面に設けられた第2の偏光板と、前記第
1の偏光板と前記液晶層の間に設けられた第1のλ/4
板と、前記第2の偏光板と前記液晶層の間に設けられた
第2のλ/4板を有し、前記第1の偏光板及び第2の偏
光板の透過軸は同一方向に設定され、前記第1のλ/4
板と第2のλ/4板の遅延軸は、同一方向で、且つ前記
第1の偏光板及び第2の偏光板の透過軸に対して45°
傾けた方向に設定されることを特徴とする。
The invention according to claim 8 has one substrate having a reflection region in which a reflection electrode is formed and a transmission region in which a transparent electrode is formed, and the other substrate having a counter electrode formed therein. In a liquid crystal display device in which a vertical alignment liquid crystal layer using a liquid crystal material exhibiting negative dielectric anisotropy is sandwiched between the other substrates, a second substrate provided on a surface of the one substrate opposite to the liquid crystal layer. 1 polarizer, a second polarizer provided on a surface of the other substrate opposite to the liquid crystal layer, and a first λ / provided between the first polarizer and the liquid crystal layer. 4
And a second λ / 4 plate provided between the second polarizing plate and the liquid crystal layer, and transmission axes of the first polarizing plate and the second polarizing plate are set in the same direction. And the first λ / 4
The retardation axes of the plate and the second λ / 4 plate are in the same direction and 45 ° with respect to the transmission axes of the first and second polarizers.
It is characterized by being set in an inclined direction.

【0012】請求項9に記載の発明は、前記の第1の偏
光板と第2の偏光板の間に少なくとも1枚の光学補償層
を有することを特徴とする。請求項10に記載の発明
は、前記負の誘電率異方性を示す液晶材料にカイラル材
を添加することを特徴とする。請求項11に記載の発明
は、前記液晶層が90°ツイストとなるように配向処理
されていることを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, at least one optical compensation layer is provided between the first polarizing plate and the second polarizing plate. The invention according to claim 10 is characterized in that a chiral material is added to the liquid crystal material having the negative dielectric anisotropy. An eleventh aspect of the present invention is characterized in that the liquid crystal layer is subjected to an alignment treatment so as to have a 90 ° twist.

【0013】以下に本発明による作用について説明す
る。本発明の請求項1に記載の液晶表示装置によれば、
反射機能を有する領域の反射光で表示を行う反射モード
では、液晶層の観測者方向のリターデーション(複屈折
率)が0(垂直配向モードでは、初期配向状態、平行配
向モードでは電圧印加状態)であれば、第1の偏光手段
を透過した直線偏光が第1の位相差板と液晶層を透過し
て反射し再び液晶層と第1の位相差板を通過して第1の
偏光手段に入射する際に、第1の偏光手段の透過軸と直
交する偏光成分が多いため暗表示が可能となり、また、
観測者方向にリターデーションが生じれば、第1の偏光
手段を透過した直線偏光が第1の位相差板と液晶層を透
過して反射し再び液晶層と第1の位相差板を通過して第
1の偏光手段に入射する際に、第1の偏光手段の透過軸
と平行する偏光成分を有するため各々のリターデーショ
ンに対応した階調を有する明表示が可能となる。
The operation of the present invention will be described below. According to the liquid crystal display device of the first aspect of the present invention,
In the reflection mode in which the display is performed with the reflected light in the region having the reflection function, the retardation (birefringence) of the liquid crystal layer in the viewer direction is 0 (initial alignment state in the vertical alignment mode, voltage applied state in the parallel alignment mode). Then, the linearly polarized light transmitted through the first polarizing means is transmitted through the first retardation plate and the liquid crystal layer and reflected, passes through the liquid crystal layer and the first retardation film again, and is transmitted to the first polarizing means. At the time of incidence, since there are many polarized components perpendicular to the transmission axis of the first polarizing means, dark display is possible, and
If retardation occurs in the direction of the observer, the linearly polarized light transmitted through the first polarizing means passes through the first retardation plate and the liquid crystal layer and is reflected and passes again through the liquid crystal layer and the first retardation plate. When the light enters the first polarizing means, the light has a polarization component parallel to the transmission axis of the first polarizing means, so that a bright display having a gradation corresponding to each retardation is possible.

【0014】透過機能を有する領域の透過光で表示を行
う透過モードでは、液晶層の観測者方向のリターデーシ
ョンがほぼ0であれば、第2の偏光手段を通過した直線
偏光が、第2の位相差板、液晶層及び第1の位相差板を
通過して第1の偏光手段に入射する際に、第1の偏光手
段の透過軸と直交する偏光成分が多いため暗表示が可能
となり、また、観測者方向にリターデーションが大きく
なると、第2の偏光手段を通過した直線偏光が、第2の
位相差板、液晶層及び第1の位相差板を通過して第1の
偏光手段に入射する際に、第1の偏光手段の透過軸と平
行する偏光成分を有するため各々のリターデーションに
対応した階調を有する明表示が可能となる。よって、反
射モードおよび透過モードを併用した場合に同時に暗表
示が可能となり両方併用してもコントラストの高い表示
が可能となる。さらに電圧によりリターデーション値を
変化させることで階調表示が可能となる。
In a transmission mode in which a display is made with transmitted light in a region having a transmission function, if the retardation of the liquid crystal layer in the viewer direction is almost 0, the linearly polarized light that has passed through the second polarizing means is changed to the second light. When passing through the phase difference plate, the liquid crystal layer and the first phase difference plate and entering the first polarizing means, there are many polarized components orthogonal to the transmission axis of the first polarizing means, so that dark display is possible, When the retardation increases in the direction of the observer, the linearly polarized light that has passed through the second polarizing means passes through the second retardation plate, the liquid crystal layer, and the first retardation plate, and passes through the first polarizing means. At the time of incidence, since it has a polarization component parallel to the transmission axis of the first polarization means, a bright display having a gradation corresponding to each retardation can be performed. Therefore, when the reflection mode and the transmission mode are used together, dark display is possible at the same time, and a display with high contrast is possible even when both are used. Further, gradation display can be performed by changing the retardation value by the voltage.

【0015】本発明の請求項2に記載の液晶表示装置に
よれば、反射機能を有する領域の反射光で表示を行う反
射モードでは、観測者方向に液晶層による複屈折がほと
んどない状態では、円偏光が入射し、反射機能を有する
領域で反射して回転方向が逆転した円偏光となり、第1
の位相差板を通過すると第1の偏光手段の透過軸と直交
する直線偏光となる。この液晶表示装置の反射領域では
光アイソレーターとして働くので光漏れの少ない暗表示
となる。
According to the liquid crystal display device of the second aspect of the present invention, in a reflection mode in which display is performed by reflected light in a region having a reflection function, when birefringence due to the liquid crystal layer in the direction of an observer is almost zero, Circularly polarized light enters, is reflected by a region having a reflection function, and becomes circularly polarized light whose rotation direction is reversed.
When the light passes through the phase difference plate, the light becomes linearly polarized light orthogonal to the transmission axis of the first polarizing means. In the reflection region of the liquid crystal display device, the device functions as an optical isolator, so that dark display with little light leakage is obtained.

【0016】また、観測者方向に液晶層による複屈折が
ある状態では、そのリタデーションを変化させること
で、第1の偏光手段に入射した光が反射して再び第1の
偏光手段に入射する際に、第1の偏光手段の透過軸と平
行な偏光成分が生じて入射されるため、階調表示か可能
な明表示となる。
In a state where there is birefringence due to the liquid crystal layer in the direction of the observer, by changing the retardation, the light incident on the first polarizing means is reflected and re-enters the first polarizing means. Then, a polarized light component parallel to the transmission axis of the first polarizing means is generated and incident, so that a bright display capable of gradation display is obtained.

【0017】次ぎに透過機能を有する領域の透過光で表
示を行う透過モードでは、観測者方向に液晶層による複
屈折がほとんどない状態では、液晶層に円偏光が入射し
液晶層通過時には円偏光が保存され、第1の位相差板を
通過して第1の偏光手段の透過軸と直交する直線偏光と
なり光漏れの少ない暗表示となる。また、観測者方向に
液晶層による複屈折がある状態ではそのリターデーショ
ンが変化するため、第2の偏光手段から入射した光が第
1の偏光手段に入射する際に第1の偏光手段の透過軸と
平行な偏光成分となって入射されるため階調表示が可能
な明表示となる。
Next, in a transmission mode in which a display is performed using light transmitted through a region having a transmission function, circularly polarized light is incident on the liquid crystal layer when birefringence due to the liquid crystal layer is almost zero in the viewer direction, and circularly polarized light passes through the liquid crystal layer. Is stored, and passes through the first retardation plate to become linearly polarized light orthogonal to the transmission axis of the first polarizing means, thereby providing a dark display with little light leakage. When the birefringence of the liquid crystal layer is present in the direction of the observer, the retardation changes. Therefore, when light incident from the second polarizing means enters the first polarizing means, it is transmitted through the first polarizing means. Since the light is incident as a polarized light component parallel to the axis, a bright display capable of gradation display is obtained.

【0018】したがって、反射モードおよび透過モード
を併用した場合でも暗表示時の液晶分子の状態が同じで
あり、同時に光漏れのない暗表示が可能となり、周囲光
強度がどのような状態であっても反射型、透過型或いは
両用型としてコントラストの高い表示が実現される。
Therefore, even when both the reflection mode and the transmission mode are used, the state of the liquid crystal molecules at the time of dark display is the same, and at the same time, dark display without light leakage is possible, and the state of the ambient light intensity is not limited. Also, a display with high contrast is realized as a reflection type, a transmission type or a dual use type.

【0019】本発明の請求項3に記載の液晶表示装置に
よれば、平行配向処理された表示モードや、垂直配向処
理でもプレチルト角が大きい場合など、残存するリター
デーションが無視できない場合でも反射型としてコント
ラストの高い表示が実現される。反射モードでは、液晶
層には、円偏光から残存しているリターデーション分ず
れた楕円偏光が入射する。液晶層を通過し、反射機能を
有する領域で円偏光となり、反射して回転方向が逆転し
た円偏光となる。液晶層を通過して液晶層から出射する
時、円偏光からずれた楕円偏光となる。このときの楕円
偏光は、入射時と位相が90度ずれた状態である。この
ため、第1の位相差板を通過すると第1の偏光手段の透
過軸と直交する直線偏光となる。この液晶表示装置の反
射領域では光アイソレーターとして働くので光漏れの少
ない暗表示となる。
According to the liquid crystal display device of the third aspect of the present invention, even when the remaining retardation cannot be neglected, such as when the display mode is subjected to the parallel alignment processing or when the pretilt angle is large even in the vertical alignment processing, the reflection type liquid crystal display apparatus can be used. Display with high contrast is realized. In the reflection mode, elliptically polarized light shifted from the circularly polarized light by the remaining retardation is incident on the liquid crystal layer. The light passes through the liquid crystal layer and becomes circularly polarized light in a region having a reflection function, and is reflected and becomes circularly polarized light whose rotation direction is reversed. When the light passes through the liquid crystal layer and exits from the liquid crystal layer, the light becomes elliptically polarized light deviated from circularly polarized light. The elliptically polarized light at this time is in a state where the phase is shifted by 90 degrees from that at the time of incidence. Therefore, when the light passes through the first retardation plate, the light becomes linearly polarized light orthogonal to the transmission axis of the first polarizing means. In the reflection region of the liquid crystal display device, the device functions as an optical isolator, so that dark display with little light leakage is obtained.

【0020】したがって、残存するリターデーションが
無視できない場合でも反射型としてコントラストの高い
表示が実現される。反射電極の面積が透過電極の面積よ
り大きい場合等、反射型表示がメインとなる場合、実施
形態で示す位相差板10はλ/4板のままでかまわな
い。
Therefore, even when the remaining retardation cannot be ignored, a high-contrast display can be realized as a reflection type. When the reflective display is mainly used, for example, when the area of the reflective electrode is larger than the area of the transmissive electrode, the phase difference plate 10 shown in the embodiment may be a λ / 4 plate.

【0021】本発明の請求項4に記載の液晶表示装置に
よれば、平行配向処理された表示モードや、垂直配向処
理でもプレチルト角が大きい場合など、残存するリター
デーションが無視できない場合でも反射型、透過型或い
は両用型としてコントラストの高い表示が実現される。
反射モードでは、液晶層には、円偏光から残存している
リターデーション分ずれた楕円偏光が入射する。液晶層
を通過し、反射機能を有する領域で円偏光となり、反射
して回転方向が逆転した円偏光となる。液晶層を通過し
て液晶層から出射する時、円偏光からずれた楕円偏光と
なる。このときの楕円偏光は、入射時と位相が90度ず
れた状態である。このため、第1の位相差板を通過する
と第1の偏光手段の透過軸と直交する直線偏光となる。
この液晶表示装置の反射領域では光アイソレーターとし
て働くので光漏れの少ない暗表示となる。
According to the liquid crystal display device of the fourth aspect of the present invention, even when the remaining retardation cannot be ignored, such as when the display mode is parallel-aligned, or when the pre-tilt angle is large even in the vertical alignment process, the reflective liquid crystal display device can be used. A display with high contrast is realized as a transmission type or a dual use type.
In the reflection mode, elliptically polarized light shifted from the circularly polarized light by the remaining retardation is incident on the liquid crystal layer. The light passes through the liquid crystal layer and becomes circularly polarized light in a region having a reflection function, and is reflected and becomes circularly polarized light whose rotation direction is reversed. When the light passes through the liquid crystal layer and exits from the liquid crystal layer, the light becomes elliptically polarized light deviated from circularly polarized light. The elliptically polarized light at this time is in a state where the phase is shifted by 90 degrees from that at the time of incidence. Therefore, when the light passes through the first retardation plate, the light becomes linearly polarized light orthogonal to the transmission axis of the first polarizing means.
In the reflection region of the liquid crystal display device, the device functions as an optical isolator, so that dark display with little light leakage is obtained.

【0022】次に透過機能を有する領域の透過光で表示
を行う透過モードでは、観測者方向に液晶層による複屈
折がほとんどない状態では、液晶層を出射したとき反射
モードの出射光と同じ状態の楕円偏光となるように第2
の位相差板が設定され、その位相差を有した楕円偏光が
入射するので、第1の位相差板を通過した時、第1の偏
光手段の透過軸と直交する直線偏光となり光漏れの少な
い暗表示となる。したがって、残存するリターデーショ
ンが無視できない場合でも反射型、透過型或いは両用型
としてコントラストの高い表示が実現される。
Next, in the transmission mode in which the display is performed by the transmitted light in the region having the transmission function, when the birefringence due to the liquid crystal layer is hardly observed in the direction of the observer, the same state as the emission light in the reflection mode when emitted from the liquid crystal layer is obtained. Second so that it becomes elliptically polarized light of
Is set, and the elliptically polarized light having the phase difference enters, so that when passing through the first retardation plate, it becomes linearly polarized light orthogonal to the transmission axis of the first polarizing means and has little light leakage. The display becomes dark. Therefore, even when the remaining retardation cannot be ignored, a high-contrast display can be realized as a reflection type, a transmission type, or a dual use type.

【0023】本発明の請求項5に記載の液晶表示装置に
よれば、残存するリターデーションが無視できる場合、
最も簡単な構成で、液晶層に円偏光を入射させることが
できる。
According to the liquid crystal display device of the present invention, when the remaining retardation can be ignored,
With the simplest configuration, circularly polarized light can be incident on the liquid crystal layer.

【0024】本発明の請求項6に記載の液晶表示装置に
よれば、液晶層の電圧無印加時には液晶層の複屈折率は
ほぼ0であり、電圧無印加時に良好な黒レベルが得ら
れ、表示装置のコントラストが向上する。本発明の請求
項8に記載の液晶表示装置によれば、周囲の光が暗い場
合はバックライトを用いて透過率の高い透明電極8を透
過する光を利用して表示する透過型液晶表示装置として
使用し、周囲光が明るい場合には、光反射率の比較的高
い膜で形成した反射電極3での反射光を利用して表示す
る反射型液晶表示装置として表示が可能となり、更に透
過型と反射型とを併用しても完全な黒表示が同時に行わ
れることでコントラストの高い表示が可能となる。その
説明を以下にする。
According to the liquid crystal display device of the present invention, the birefringence of the liquid crystal layer is substantially 0 when no voltage is applied to the liquid crystal layer, and a good black level is obtained when no voltage is applied. The contrast of the display device is improved. According to the liquid crystal display device of the present invention, when the surrounding light is dark, a transmissive liquid crystal display device that performs display using a light transmitted through the transparent electrode 8 having a high transmittance using a backlight. When the ambient light is bright, it is possible to perform display as a reflective liquid crystal display device that displays by utilizing the reflected light from the reflective electrode 3 formed of a film having a relatively high light reflectance. Even when the reflection type and the reflection type are used together, a complete black display is simultaneously performed, so that a display with high contrast can be performed. The description is given below.

【0025】一般に、透過反射両用型液晶表示装置に複
屈折を用いたノーマリブラック(以下NBという)とノ
ーマリホワイト(以下NWという)の表示モードがあ
る。NWではセルギャップ変化に対して黒になる液晶層
への印加電圧が変化するのに対して、NBではセルギャ
ップ変化に対して白になる液晶層への印加電圧が変化す
る。そのためNWではセルギャップ変化によりコントラ
スト比が著しく変化するため、高精度のセルギャップ制
御が必要となる。対して、NBではセルギャップ変化に
よるコントラスト比の変化はほとんど発生せず、セルギ
ャップ制御に対するマージンが大きくなる。
In general, a transflective liquid crystal display device has a display mode of normally black (hereinafter referred to as NB) and normally white (hereinafter referred to as NW) using birefringence. In the case of NW, the applied voltage to the liquid crystal layer which becomes black in response to a change in the cell gap changes, whereas in the case of NB, the voltage applied to the liquid crystal layer which becomes white in response to the change in the cell gap changes. Therefore, in the NW, since the contrast ratio changes remarkably due to a change in the cell gap, high-precision cell gap control is required. On the other hand, in the NB, the change of the contrast ratio due to the change of the cell gap hardly occurs, and the margin for the cell gap control is increased.

【0026】また、TFT素子に欠陥が生じて画素電極
に印加されない場合に黒点となるので不良が目立たなく
なる。したがって、本発明によればNBの透過反射両用
型表示装置が生産技術面で効率良く製造されるので、ど
のような周囲光のもとでもコントラストの高い表示が容
易に実現できる。
Further, when a defect occurs in the TFT element and the voltage is not applied to the pixel electrode, a black spot is formed, so that the defect becomes inconspicuous. Therefore, according to the present invention, since the NB transmission / reflection type display device is efficiently manufactured in terms of production technology, a display with high contrast can be easily realized under any ambient light.

【0027】本発明の請求項7及び請求項9に記載の液
晶表示装置によれば、液晶層5の光の入射方向や視角方
向で発生する液晶分子の屈折率異方性に起因する影響を
補償するような光学補償層を設けることにより、液晶層
5の光の入射方向や視角方向で発生する屈折率異方性を
補償することができ、光の入射方向や視角方向に依存す
るコントラストの低下を防止できる。
According to the liquid crystal display device according to the seventh and ninth aspects of the present invention, the influence caused by the refractive index anisotropy of the liquid crystal molecules generated in the light incident direction and the viewing angle direction of the liquid crystal layer 5 is eliminated. By providing an optical compensation layer for compensating, it is possible to compensate for the refractive index anisotropy generated in the light incident direction and the viewing angle direction of the liquid crystal layer 5, and to obtain a contrast depending on the light incident direction and the viewing angle direction. Drop can be prevented.

【0028】本発明の請求項10に記載の液晶表示装置
によれば、負の誘電性異方性を示す液晶材料を用いた垂
直配向液晶層にカイラル材を添加し電圧印加時に液晶分
子を旋回させていることにより電圧印加時の液晶分子の
旋回を安定したものとすることができる。更に上下基板
のラビング方向を同一方向以外に施す場合、配向処理の
軌跡が同一方向でなくなるため筋目が目立ちにくくな
る。
According to the liquid crystal display device of the tenth aspect of the present invention, a chiral material is added to a vertically aligned liquid crystal layer using a liquid crystal material exhibiting negative dielectric anisotropy, and liquid crystal molecules rotate when a voltage is applied. This makes it possible to stabilize the rotation of the liquid crystal molecules when a voltage is applied. Further, when the rubbing directions of the upper and lower substrates are set in directions other than the same direction, since the trajectory of the alignment processing is not in the same direction, the streaks become less noticeable.

【0029】本発明の請求項11に記載の液晶表示装置
によれば、電圧印加時のディスクリネーション防止のた
め基板に対し数度傾斜して配向させた場合に液晶分子の
傾斜方向にリターデーションが発生するが、基板付近の
液晶分子の傾斜した方向が上下の基板付近で互いに90
°の角度をなしているため、発生するリターデーション
を打ち消すことができ、漏れ光が少ない黒表示が得られ
る。
According to the liquid crystal display device of the present invention, when the liquid crystal display device is oriented at an angle of several degrees with respect to the substrate in order to prevent disclination at the time of applying a voltage, retardation occurs in the tilt direction of the liquid crystal molecules. Occurs, but the directions in which the liquid crystal molecules are tilted near the substrate are mutually 90 degrees near the upper and lower substrates.
Due to the angle of °, the retardation that occurs can be canceled out, and a black display with little leakage light can be obtained.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】(実施形態1)本発明の実施形態
1について図1を用いて説明する。基板1にAl、Ta
等の反射率の高い材料で反射電極3が形成され、基板2
に対向電極4が形成され、反射電極3と対向電極4の間
に負の誘電率異方性を示す液晶材料からなる液晶層5が
挟持されている。
(Embodiment 1) Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. Al, Ta on substrate 1
The reflective electrode 3 is formed of a material having a high reflectance, such as
An opposing electrode 4 is formed, and a liquid crystal layer 5 made of a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy is sandwiched between the reflecting electrode 3 and the opposing electrode 4.

【0031】反射電極3及び対向電極4の液晶層5と接
する表面にはそれぞれ垂直配向性の配向膜(図示せず)
が形成されており、配向膜の塗布後、少なくとも一方の
配向膜にラビング等の配向処理を行っている。液晶層5
の液晶分子は垂直配向性の配向膜に対するラビング等の
配向処理により、基板面の垂直方向に対して0.1゜か
ら5゜程度のチルト角を持つ。
On the surfaces of the reflective electrode 3 and the counter electrode 4 which are in contact with the liquid crystal layer 5, vertical alignment films (not shown) are provided.
Are formed, and after applying the alignment film, at least one alignment film is subjected to an alignment treatment such as rubbing. Liquid crystal layer 5
Liquid crystal molecules have a tilt angle of about 0.1 ° to 5 ° with respect to the vertical direction of the substrate surface by an alignment treatment such as rubbing of a vertical alignment film.

【0032】液晶層5には負の誘電率異方性を示す液晶
材料が用いられているため、反射電極3と対向電極4の
間に電圧を印加すると、液晶分子が基板面と平行方向に
向かって傾く。ここで、反射電極3は液晶層5に電圧を
印加する電極として用いているが、反射電極と電極とは
別の膜、例えばAlの反射板とITOの透明電極の積層
構造としても良い。
Since a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy is used for the liquid crystal layer 5, when a voltage is applied between the reflective electrode 3 and the counter electrode 4, the liquid crystal molecules move in a direction parallel to the substrate surface. Lean toward. Here, the reflective electrode 3 is used as an electrode for applying a voltage to the liquid crystal layer 5, but may have a laminated structure of a reflective electrode and another film, for example, an Al reflective plate and an ITO transparent electrode.

【0033】液晶層5の液晶材料として、Ne(異常光
に対する屈折率)=1.5546、No(正常光に対す
る屈折率)=1.4773、ΔN(Ne−No)=0.
0773の屈折率異方性を有する液晶材料を用いた。基
板2の対向電極4が形成された側の反対の面にλ/4板
7が配置され、λ/4板7の遅延軸は、液晶層5に電圧
を印加した時の液晶分子の長軸方向に対して45°傾け
るように配置されている。
As the liquid crystal material of the liquid crystal layer 5, Ne (refractive index for extraordinary light) = 1.5546, No (refractive index for normal light) = 1.4773, ΔN (Ne−No) = 0.
A liquid crystal material having a refractive index anisotropy of 0773 was used. A λ / 4 plate 7 is arranged on the surface of the substrate 2 opposite to the side on which the counter electrode 4 is formed, and the delay axis of the λ / 4 plate 7 is the long axis of the liquid crystal molecules when a voltage is applied to the liquid crystal layer 5. It is arranged so as to be inclined at 45 ° to the direction.

【0034】λ/4板7は直線偏光を円偏光に、円偏光
を直線偏光に変えるものである。λ/4板7は、基板2
の対向電極4が形成された側の反対の面に形成したが、
反射電極3と基板2の間に設けてもよい。
The λ / 4 plate 7 changes linearly polarized light into circularly polarized light and circularly polarized light into linearly polarized light. The λ / 4 plate 7 is the substrate 2
Was formed on the surface opposite to the side on which the counter electrode 4 was formed,
It may be provided between the reflective electrode 3 and the substrate 2.

【0035】また、λ/4板7は、基板面に貼り付けた
り、偏光板6と一体化したほうが製造コストを抑えるこ
とができる。次に、λ/4板7の基板2とは反対側の面
に偏光板6が設けられ、偏光板6の透過軸をλ/4板7
の遅延軸に対して45゜傾けるように配置されている。
The λ / 4 plate 7 can be attached to the substrate surface or integrated with the polarizing plate 6 to reduce the manufacturing cost. Next, a polarizing plate 6 is provided on the surface of the λ / 4 plate 7 opposite to the substrate 2, and the transmission axis of the polarizing plate 6 is set to the λ / 4 plate 7.
Are arranged at an angle of 45 ° with respect to the delay axis.

【0036】図7(a)は実施形態1のアクティブマト
リクス基板の平面図を示し、図7(b)は図7(a)の
F−F断面の断面図を示す。このアクティブマトリクス
基板は、ゲート配線21、データ配線22、駆動素子2
3、ドレイン電極24、補助容量電極25、ゲート絶縁
膜26、絶縁性基板27、コンタクトホール28、層間
絶縁膜29、反射電極30を備えている。
FIG. 7A is a plan view of the active matrix substrate of the first embodiment, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line FF of FIG. 7A. The active matrix substrate includes a gate wiring 21, a data wiring 22, a driving element 2
3, a drain electrode 24, an auxiliary capacitance electrode 25, a gate insulating film 26, an insulating substrate 27, a contact hole 28, an interlayer insulating film 29, and a reflective electrode 30.

【0037】補助容量電極25は、ドレイン電極24と
電気的に接続されており、ゲート絶縁膜26を介して補
助容量配線32と重畳し補助容量を形成している。コン
タクトホール28は、反射30と補助容量電極25を接
続するために層間絶縁膜29に設けられている。
The auxiliary capacitance electrode 25 is electrically connected to the drain electrode 24 and overlaps with the auxiliary capacitance wiring 32 via the gate insulating film 26 to form an auxiliary capacitance. The contact hole 28 is provided in the interlayer insulating film 29 for connecting the reflection 30 and the auxiliary capacitance electrode 25.

【0038】図13を用いて実施形態1の液晶表示装置
における光の透過状態を説明する。図13(a)は液晶
層に電圧が印加されていない黒表示の場合を示し、図1
3(b)は液晶層に電圧が印加された白表示の場合を示
し、それぞれの図において左の領域に反射電極3が形成
されている。
The light transmission state of the liquid crystal display device of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 13A shows a case of black display in which no voltage is applied to the liquid crystal layer.
3 (b) shows a case of white display in which a voltage is applied to the liquid crystal layer, and the reflection electrode 3 is formed in the left area in each figure.

【0039】図13(a)によって黒表示を説明する。
図13(a)の上側から偏光板6表面から入った入射光
は、偏光板6を通った後偏光板の透過軸に一致した直線
偏光となり、λ/4板7に入射される。
The black display will be described with reference to FIG.
The incident light entering from the surface of the polarizing plate 6 from above in FIG. 13A becomes linearly polarized light that matches the transmission axis of the polarizing plate after passing through the polarizing plate 6 and is incident on the λ / 4 plate 7.

【0040】λ/4板7は、偏光板6の透過軸方向とλ
/4板7の遅延軸方向が45°になるように配置されて
おり、λ/4板7を通過した光は円偏光になる。液晶層
5に電界を印加していない場合は、負の誘電率異方性を
示す液晶材料を用いた液晶層5は液晶分子が基板面から
ほぼ垂直に配向しており、入射する光に対する液晶層5
の屈折率異方性は極わずかであり、光が液晶層5を透過
することによって生じる位相差はほぼ0である。
The λ / 4 plate 7 is disposed between the transmission axis direction of the polarizing plate 6 and λ
The 軸 plate 7 is arranged so that the delay axis direction is 45 °, and the light passing through the λ / 4 plate 7 becomes circularly polarized light. When no electric field is applied to the liquid crystal layer 5, the liquid crystal layer 5 using a liquid crystal material exhibiting a negative dielectric anisotropy has liquid crystal molecules oriented almost perpendicularly to the substrate surface, and the liquid crystal with respect to incident light. Layer 5
Has a very small refractive index anisotropy, and the phase difference caused by light passing through the liquid crystal layer 5 is almost zero.

【0041】従って、λ/4板7を通過した円偏光の光
は、円偏光を崩さずに液晶層5を透過し、一方の基板1
上にある反射電極3にて反射される。反射された円偏光
の光は、液晶層5を基板2方向に透過していき、円偏光
のまま再びλ/4板7に入射される。
Therefore, the circularly polarized light that has passed through the λ / 4 plate 7 passes through the liquid crystal layer 5 without breaking the circularly polarized light, and
The light is reflected by the upper reflective electrode 3. The reflected circularly polarized light passes through the liquid crystal layer 5 in the direction of the substrate 2 and is again incident on the λ / 4 plate 7 as circularly polarized light.

【0042】λ/4板7に入射された円偏光はλ/4板
7を通過した後には、偏光板6の透過軸方向と直交する
方向の直線偏光になり、偏光板6に入射される。λ/4
板7を通過した直線偏光は、偏光板6の透過軸と直交す
る方向の直線偏光であり、偏光板6で吸収され透過しな
い。この様に、液晶層5に電圧を印加しない場合は黒表
示となる。
After passing through the λ / 4 plate 7, the circularly polarized light incident on the λ / 4 plate 7 becomes linearly polarized light in a direction orthogonal to the transmission axis direction of the polarizing plate 6, and is incident on the polarizing plate 6. . λ / 4
The linearly polarized light that has passed through the plate 7 is linearly polarized light in a direction orthogonal to the transmission axis of the polarizing plate 6, and is absorbed by the polarizing plate 6 and is not transmitted. As described above, when no voltage is applied to the liquid crystal layer 5, black display is performed.

【0043】次に図3(b)によって白表示を説明す
る。図3(b)は、液晶層5に電圧を印加する場合であ
り、λ/4板7を通過するまでは図3(a)同一であり
説明は省略する。
Next, the white display will be described with reference to FIG. FIG. 3B shows a case in which a voltage is applied to the liquid crystal layer 5, which is the same as FIG. 3A until it passes through the λ / 4 plate 7, and a description thereof will be omitted.

【0044】液晶層5に電圧を印加すると、基板面から
垂直方向に配向していた液晶分子は基板面と水平方向に
傾き、液晶層5に入射したλ/4板7からの円偏光は、
液晶分子の複屈折により楕円偏光になり、反射電極3で
反射された後さらに液晶層5で偏光が変化し、λ/4板
7を通った後でも偏光板6の透過軸と直交する直線偏光
にはならず、偏光板6を通して光が透過する。
When a voltage is applied to the liquid crystal layer 5, the liquid crystal molecules oriented vertically from the substrate surface tilt in the horizontal direction with respect to the substrate surface, and the circularly polarized light from the λ / 4 plate 7 incident on the liquid crystal layer 5 becomes
The light becomes elliptically polarized light due to the birefringence of the liquid crystal molecules, and after being reflected by the reflective electrode 3, the polarization changes further in the liquid crystal layer 5. Even after passing through the λ / 4 plate 7, linearly polarized light is orthogonal to the transmission axis of the polarizing plate 6. And the light is transmitted through the polarizing plate 6.

【0045】この時の液晶層に印加される電圧を調整す
ることで、反射した後に偏光板6を透過できる光量を調
整することができ階調表示が可能になる。また、反射電
極3と対向電極4から液晶層5に電圧を印加し、液晶層
5の位相差が1/4波長条件になるように液晶分子の配
向状態を変化させると、λ/4板7を通った後の円偏光
は液晶層5を通過して反射電極3に達したときに偏光板
6の透過軸と直交する直線偏光になり、再び液晶層5を
通過して円偏光になった後にλ/4板7を通過し、偏光
板6の透過軸と平行な直線偏光になり、偏光板6を透過
する反射光は最大になる。
By adjusting the voltage applied to the liquid crystal layer at this time, the amount of light that can be transmitted through the polarizing plate 6 after being reflected can be adjusted, and gradation display can be performed. When a voltage is applied from the reflective electrode 3 and the counter electrode 4 to the liquid crystal layer 5 to change the alignment state of the liquid crystal molecules so that the phase difference of the liquid crystal layer 5 becomes a 波長 wavelength condition, the λ / 4 plate 7 After passing through the liquid crystal layer 5, the circularly polarized light passes through the liquid crystal layer 5 and becomes linearly polarized light orthogonal to the transmission axis of the polarizing plate 6 when reaching the reflective electrode 3, and then passes through the liquid crystal layer 5 again to become circularly polarized light. Later, the light passes through the λ / 4 plate 7, becomes linearly polarized light parallel to the transmission axis of the polarizing plate 6, and the reflected light transmitted through the polarizing plate 6 is maximized.

【0046】従って、液晶層5に電圧が印加されていな
いときは、液晶層5に複屈折は無く黒表示が得られ、液
晶層5に電圧が印加するとその印加電圧によって光の透
過率が異なり階調表示が可能になる。
Therefore, when no voltage is applied to the liquid crystal layer 5, a black display is obtained without birefringence in the liquid crystal layer 5, and when a voltage is applied to the liquid crystal layer 5, the light transmittance varies depending on the applied voltage. The gradation display becomes possible.

【0047】図4に、実施形態1の液晶表示装置におい
て、液晶層のセルギャップをd=3.56μm、液晶層
の位相差をdΔN=0.2752としたときの反射型液
晶表示装置の垂直入射垂直受光時の分光反射率特性を示
す。ここで、図4は反射板単体に対しての垂直入射垂直
受光時の分光反射を100としている。
FIG. 4 shows the vertical direction of the reflection type liquid crystal display device when the cell gap of the liquid crystal layer is d = 3.56 μm and the phase difference of the liquid crystal layer is dΔN = 0.2752 in the liquid crystal display device of the first embodiment. 5 shows the spectral reflectance characteristics at the time of incident vertical light reception. Here, in FIG. 4, the spectral reflection at the time of vertical incidence and vertical light reception with respect to the reflector alone is set to 100.

【0048】図4に示す様に、液晶層5に電圧を印加し
ていない暗表示と、電圧3.25V印加時の明表示にお
いて、400nmから700nmの波長域全域で50以
上という十分なコントラスト比が得られる。また、液晶
層5の印加電圧が3.25Vの場合、約40%の反射率
が得られ、これは用いている偏光板6の透過率とほぼ同
等であり、光の利用効率が高く反射型液晶表示装置に適
している。
As shown in FIG. 4, in the dark display where no voltage is applied to the liquid crystal layer 5 and in the bright display where a voltage of 3.25 V is applied, a sufficient contrast ratio of 50 or more in the entire wavelength range from 400 nm to 700 nm is obtained. Is obtained. When the voltage applied to the liquid crystal layer 5 is 3.25 V, a reflectance of about 40% is obtained, which is almost the same as the transmittance of the polarizing plate 6 used, and has a high light use efficiency and a high reflection type. Suitable for liquid crystal display devices.

【0049】図5は、実施形態1において液晶層のセル
ギャップをd=4.5μm、液晶層の位相差をdΔN=
0.3479としたときの反射型液晶表示装置の垂直入
射垂直受光時の分光反射率特性を示す。従って図5に分
光反射率特性を示す液晶のセルギャップをd=4.5μ
mとした反射型液晶表示装置では、液晶層5に電圧を印
加していない暗表示と、電圧3V印加時の明表示におい
て、400nmから700nmの波長域全域で50以上
という十分なコントラスト比が得られる。また、液晶層
5への印加電圧が3Vの場合に、セルギャップd=3.
56μmの反射型液晶表示装置と同様に約40%の反射
率が得られる。
FIG. 5 shows that the cell gap of the liquid crystal layer is d = 4.5 μm and the phase difference of the liquid crystal layer is dΔN =
The spectral reflectance characteristics at the time of vertical incidence and vertical light reception of the reflection type liquid crystal display device at 0.3479 are shown. Therefore, the cell gap of the liquid crystal having the spectral reflectance characteristic shown in FIG.
In the reflection type liquid crystal display device with m, a sufficient contrast ratio of 50 or more was obtained in the entire range of wavelengths from 400 nm to 700 nm in dark display where no voltage was applied to the liquid crystal layer 5 and in bright display where a voltage of 3 V was applied. Can be When the voltage applied to the liquid crystal layer 5 is 3 V, the cell gap d = 3.
A reflectance of about 40% can be obtained as in the case of a 56 μm reflective liquid crystal display device.

【0050】図6に実施形態1の反射型液晶表示装置の
垂直入射垂直受光時の波長550nmでのセルギャップ
とコントラスト比の関係を示す。図6は、液晶の位相差
dΔnが1/4波長条件を満たす電圧を印加して測定し
てる。図6に示すように、実施形態1の反射型表示装置
では、液晶層のセルギャップに関係無くコントラスト比
500以上を維持している。
FIG. 6 shows the relationship between the cell gap at a wavelength of 550 nm and the contrast ratio at the time of vertical incidence and vertical light reception of the reflection type liquid crystal display device of the first embodiment. In FIG. 6, the measurement is performed by applying a voltage in which the phase difference dΔn of the liquid crystal satisfies the 波長 wavelength condition. As shown in FIG. 6, in the reflective display device of Embodiment 1, the contrast ratio is maintained at 500 or more regardless of the cell gap of the liquid crystal layer.

【0051】よって、液晶層5に電圧を印加する場合
に、位相差dΔnが1/4波長条件を満たす限りコント
ラスト比の低下無しで表示でき、セルギャップdを任意
に設定することが可能である。
Therefore, when a voltage is applied to the liquid crystal layer 5, display can be performed without lowering the contrast ratio as long as the phase difference dΔn satisfies the 波長 wavelength condition, and the cell gap d can be set arbitrarily. .

【0052】図12に、λ/4板7の遅延軸を偏光板6
の透過軸に45°傾けた場合を0°とした場合の、λ/
4板7の遅延軸の角度のずれとコントラスト比の関係を
示す。ここで、λ/4板7の遅延軸の角度のずれが3°
以内ならば、コントラスト比50以上が得られ、良好な
表示特性の反射型液晶表示装置を作ることができる。
FIG. 12 shows that the delay axis of the λ / 4 plate 7 is
When the angle of 45 ° to the transmission axis is 0 °, λ /
The relationship between the angle shift of the delay axis of the four plates 7 and the contrast ratio is shown. Here, the deviation of the angle of the delay axis of the λ / 4 plate 7 is 3 °.
Within this range, a contrast ratio of 50 or more can be obtained, and a reflective liquid crystal display device having good display characteristics can be manufactured.

【0053】従って、偏光板とλ/4板の張り合わせに
おいて、λ/4板7の遅延軸と偏光板6の透過軸の角度
が設定値から少しずれても高いコントラストの表示装置
が得られる。ここで、図6、図7はパネルの表面反射の
影響を除去しているが、実際の使用時にはパネルの表面
反射の影響を無視することはできず、その場合のコント
ラスト比は20程度であるが反射型液晶表示装置のコン
トラストとして良好な値となる。
Accordingly, a display device having a high contrast can be obtained even when the angle between the delay axis of the λ / 4 plate 7 and the transmission axis of the polarizing plate 6 slightly deviates from the set value in laminating the polarizing plate and the λ / 4 plate. Although FIGS. 6 and 7 remove the influence of the surface reflection of the panel, the effect of the surface reflection of the panel cannot be neglected in actual use, and the contrast ratio in that case is about 20. Is a good value as the contrast of the reflective liquid crystal display device.

【0054】本実施形態で用いている垂直配向液晶材料
を用いた液晶表示装置は、電圧無印加時に液晶層のリタ
デーションをほぼ0にできるので、ノーマリーブラック
表示の場合、暗状態をより暗くすることができ、コント
ラストを高めることができる。
In the liquid crystal display device using the vertically aligned liquid crystal material used in the present embodiment, the retardation of the liquid crystal layer can be reduced to almost 0 when no voltage is applied, so that in the case of normally black display, the dark state becomes darker. Can increase the contrast.

【0055】(実施形態2)本発明の実施形態2につい
て図2を用いて説明する。実施形態1と同一の構成につ
いては同一の符号を付加している。一方の基板1にA
l、Ta等の反射率の高い材料で形成された反射電極3
とITO等の透過率の高い材料で形成された透明電極8
とが設けられ、基板2に対向電極4が設けられ、反射電
極3及び透明電極8と対向電極4との間に負の誘電性異
方性を示す液晶材料からなる液晶層5が挟持されてい
る。
(Embodiment 2) Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. A on one substrate 1
Reflective electrode 3 formed of a material having a high reflectivity such as 1 or Ta
And transparent electrode 8 formed of a material having high transmittance such as ITO
A counter electrode 4 is provided on the substrate 2, and a liquid crystal layer 5 made of a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy is sandwiched between the reflection electrode 3 and the transparent electrode 8 and the counter electrode 4. I have.

【0056】反射電極3、透明電極8及び対向電極4の
液晶層5と接する面にはそれぞれ垂直配向性の配向膜
(図示せず)が形成されており、配向膜の塗布後、少な
くとも一方の配向膜にラビング等の配向処理を行ってい
る。液晶層5の液晶分子は、垂直配向性の配向膜に対す
るラビング等の配向処理により、基板面の垂直方向に対
して0.1゜から5゜程度のチルト角を持つ。
A vertical alignment film (not shown) is formed on each of the surfaces of the reflective electrode 3, the transparent electrode 8 and the counter electrode 4 which are in contact with the liquid crystal layer 5, and after the alignment film is applied, at least one of the alignment films is formed. An alignment treatment such as rubbing is performed on the alignment film. The liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 5 have a tilt angle of about 0.1 ° to 5 ° with respect to the vertical direction of the substrate surface by an alignment treatment such as rubbing of the vertical alignment film.

【0057】ここで、反射電極3は液晶層に電圧を印加
する電極として用いているが、反射電極を電極として使
わずに、透明電極8を反射電極の上まで延ばして反射領
域での液晶層5に電圧を印加する電極としても良い。液
晶層5の液晶材料として、実施形態1と同じNe=1.
5546、No=1.4773の屈折率異方性を有する
液晶材料を用いた。
Here, although the reflective electrode 3 is used as an electrode for applying a voltage to the liquid crystal layer, the transparent electrode 8 is extended above the reflective electrode without using the reflective electrode as an electrode, and the liquid crystal layer in the reflective region is formed. 5 may be used as an electrode for applying a voltage. As the liquid crystal material of the liquid crystal layer 5, Ne = 1.
A liquid crystal material having a refractive index anisotropy of 5546, No = 1.4773 was used.

【0058】基板2の対向電極4が形成された側の反対
面にλ/4板7が配置され、λ/4板7の遅延軸は、液
晶層5に電圧を印加したときに液晶分子の長軸方向に対
して45°傾けるように配置されている。基板1の反射
電極3及び透明電極8が形成された側の反対面にλ/4
板10が配置され、λ/4板10の遅延軸は、λ/4板
7の遅延軸と同一方向に設定されている。
A λ / 4 plate 7 is arranged on the surface of the substrate 2 opposite to the side on which the counter electrode 4 is formed, and the retardation axis of the λ / 4 plate 7 It is arranged so as to be inclined 45 ° with respect to the long axis direction. The surface of the substrate 1 opposite to the side where the reflective electrode 3 and the transparent electrode 8 are formed has a λ / 4
The plate 10 is arranged, and the delay axis of the λ / 4 plate 10 is set in the same direction as the delay axis of the λ / 4 plate 7.

【0059】λ/4板7の基板2とは反対側の面に偏光
板6が、λ/4板10の基板1とは反対側に偏光板9が
それぞれ設けらており、偏光板6と偏光板9の透過軸
は、λ/4板7とλ/4板10の遅延軸に対して45゜
傾けるように設定されている。
A polarizing plate 6 is provided on a surface of the λ / 4 plate 7 opposite to the substrate 2, and a polarizing plate 9 is provided on a surface of the λ / 4 plate 10 opposite to the substrate 1. The transmission axis of the polarizing plate 9 is set to be inclined by 45 ° with respect to the delay axes of the λ / 4 plate 7 and the λ / 4 plate 10.

【0060】図8(a)は本発明の実施形態2のアクテ
ィブマトリクス基板の平面図を示し、図8(b)は図8
(a)のA−A断面の断面図を示す。アクティブマトリ
クス基板は、ゲート配線21、データ配線22、駆動素
子23、ドレイン電極24、補助容量電極25、ゲート
絶縁膜26、絶縁性基板27、コンタクトホール28、
層間絶縁膜29、反射用絵素電極30と透過用絵素電極
31を備えている。
FIG. 8A is a plan view of an active matrix substrate according to the second embodiment of the present invention, and FIG.
(A) is a cross-sectional view taken along the line AA. The active matrix substrate includes a gate wiring 21, a data wiring 22, a driving element 23, a drain electrode 24, an auxiliary capacitance electrode 25, a gate insulating film 26, an insulating substrate 27, a contact hole 28,
It has an interlayer insulating film 29, a pixel electrode 30 for reflection and a pixel electrode 31 for transmission.

【0061】補助容量電極25は、ドレイン電極24と
電気的に接続されており、ゲート絶縁膜26を介してゲ
ート配線21と重畳し補助容量を形成している。コンタ
クトホール28は、透過用絵素電極31と補助容量電極
25を接続するために層間絶縁膜29に設けられてい
る。
The auxiliary capacitance electrode 25 is electrically connected to the drain electrode 24 and overlaps with the gate wiring 21 via the gate insulating film 26 to form an auxiliary capacitance. The contact hole 28 is provided in the interlayer insulating film 29 to connect the transmission picture element electrode 31 and the auxiliary capacitance electrode 25.

【0062】このアクティブマトリクス基板は一つの絵
素の中に反射用絵素電極30と透過用絵素電極31を備
えており、一つの絵素の中に外部からの光を反射する反
射用絵素電極30部分とバックライトの光を透過する透
過用絵素電極31部分を形成している。
This active matrix substrate has a reflection picture element electrode 30 and a transmission picture element electrode 31 in one picture element, and a reflection picture element for reflecting light from the outside in one picture element. The pixel electrode 30 and the transmissive picture element electrode 31 that transmits light of the backlight are formed.

【0063】図13を用いて実施形態2の液晶表示装置
における光の透過状態を説明する。
The light transmission state in the liquid crystal display device according to the second embodiment will be described with reference to FIG.

【0064】図13(a)は液晶層5に電圧が印加され
いない黒表示の場合を示し、図13(b)は液晶層5に
電圧が印加された白表示の場合を示している。
FIG. 13A shows a case of a black display in which no voltage is applied to the liquid crystal layer 5, and FIG. 13B shows a case of a white display in which a voltage is applied to the liquid crystal layer 5.

【0065】図13で、反射電極3を有する領域は実施
形態1の反射型液晶表示装置と同じ構成であり、反射型
表示装置として用いる場合には第1の反射型液晶表示装
置と同様の原理で表示が可能であるので説明は省略す
る。図13(a)、及び図13(b)の右の領域である
透明電極8が形成された領域の光の状態を説明する。図
13(a)の下側から光源(図示せず)によって出射さ
れた光は偏光板9で偏光板9の透過軸に一致した直線偏
光になる。
In FIG. 13, the region having the reflective electrode 3 has the same structure as the reflective liquid crystal display device of the first embodiment, and when used as a reflective display device, the same principle as that of the first reflective liquid crystal display device. , And the description is omitted. The state of light in the region where the transparent electrode 8 is formed, which is the right region in FIGS. 13A and 13B, will be described. The light emitted from the lower side of FIG. 13A by a light source (not shown) is converted into linearly polarized light by the polarizing plate 9 so as to coincide with the transmission axis of the polarizing plate 9.

【0066】λ/4板10は、λ/4板10と偏光板9
の透過軸方向の遅延軸方向が45゜になるように配置さ
れており、λ/4板10を通過した光は円偏光になる。
液晶層5に電界が発生していない場合は、負の誘電率異
方性を示す液晶材料を用いた液晶層5は液晶分子が基板
面からほぼ垂直に配向しており、入射する光に対する液
晶層5の屈折率異方性は極わずかであり、光が液晶層5
を透過することによって生じる位相差はほぼ0である。
The λ / 4 plate 10 is composed of the λ / 4 plate 10 and the polarizing plate 9.
Are arranged so that the delay axis direction of the transmission axis direction is 45 °, and the light that has passed through the λ / 4 plate 10 becomes circularly polarized light.
When no electric field is generated in the liquid crystal layer 5, the liquid crystal layer 5 using a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy has liquid crystal molecules oriented almost perpendicularly to the substrate surface, and the liquid crystal with respect to the incident light. The refractive index anisotropy of the layer 5 is very small,
Is substantially zero.

【0067】従って、λ/4板10から出射される円偏
光は、円偏光を崩さずに液晶層5を透過し、λ/4板7
に入射する。λ/4板10の遅延軸方向とλ/4板7の
遅延軸方向が一致しており、λ/4板7に入射した円偏
光は、偏光板9の透過軸方向と直交する方向の直線偏光
になり、偏光板6に入射される。
Therefore, the circularly polarized light emitted from the λ / 4 plate 10 passes through the liquid crystal layer 5 without breaking the circularly polarized light, and
Incident on. The direction of the delay axis of the λ / 4 plate 10 coincides with the direction of the delay axis of the λ / 4 plate 7, and the circularly polarized light incident on the λ / 4 plate 7 is a straight line in a direction orthogonal to the transmission axis direction of the polarizing plate 9. It becomes polarized light and enters the polarizing plate 6.

【0068】λ/4板7から出射された直線偏光は、偏
光板6の透過軸と直交する方向の直線偏光であり、偏光
板6で吸収され光は透過しない。この様に、液晶層5に
電圧を印加しない場合は黒表示になる。
The linearly polarized light emitted from the λ / 4 plate 7 is a linearly polarized light in a direction orthogonal to the transmission axis of the polarizing plate 6, and is absorbed by the polarizing plate 6 and does not transmit light. As described above, when no voltage is applied to the liquid crystal layer 5, black display is performed.

【0069】次に図13(b)によって白表示を説明す
る。図13(b)は液晶層に電圧を印加する場合であり
λ/4板10を光が通過するまでは図13(a)と同一
であり説明は省略する。
Next, the white display will be described with reference to FIG. FIG. 13B shows a case in which a voltage is applied to the liquid crystal layer. This is the same as FIG. 13A until the light passes through the λ / 4 plate 10, and a description thereof will be omitted.

【0070】液晶層5に電圧を印加すると、基板表面か
ら垂直方向に向いていた液晶層5の液晶分子は基板面と
水平方向に傾き、液晶層に入射したλ/4板10からの
円偏光は、液晶層5の複屈折により楕円偏光になり、λ
/4板7を通過した後でも偏光板6の透過軸と直交する
直線偏光にはならず、偏光板6を通して光が透過する。
この時の液晶層5に印加される電圧を調整することで、
偏光板6に入射する光の偏光状態を変えることができ、
偏光板6を透過する光量を調整し階調表示が可能にな
る。
When a voltage is applied to the liquid crystal layer 5, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 5 oriented vertically from the substrate surface are tilted in the horizontal direction with respect to the substrate surface, and the circularly polarized light from the λ / 4 plate 10 is incident on the liquid crystal layer. Becomes elliptically polarized light due to the birefringence of the liquid crystal layer 5, and λ
Even after passing through the / 4 plate 7, the light does not become linearly polarized light orthogonal to the transmission axis of the polarizing plate 6, and light is transmitted through the polarizing plate 6.
By adjusting the voltage applied to the liquid crystal layer 5 at this time,
The polarization state of light incident on the polarizing plate 6 can be changed,
By adjusting the amount of light transmitted through the polarizing plate 6, gradation display becomes possible.

【0071】また、液晶層5の位相差が1/2波長条件
になるように、液晶層5に電圧を印加すると、λ/4板
10を通った後の円偏光は液晶層5のセル厚の半分の地
点で偏光板9の透過軸に直交する直線偏光になり、残り
の液晶層5を通過すると円偏光になる。液晶層5から出
射される円偏光はλ/4板7を通過すると偏光板6の透
過軸と平行な直線偏光になるため、偏光板6に入射され
る光のほとんどが偏光板6を透過するため偏光板6の透
過光は最大になる。
When a voltage is applied to the liquid crystal layer 5 so that the phase difference of the liquid crystal layer 5 is 1 / wavelength condition, the circularly polarized light after passing through the λ / 4 plate 10 is converted to the cell thickness of the liquid crystal layer 5. Becomes a linearly polarized light that is orthogonal to the transmission axis of the polarizing plate 9 at half the point, and becomes a circularly polarized light when passing through the remaining liquid crystal layer 5. When the circularly polarized light emitted from the liquid crystal layer 5 passes through the λ / 4 plate 7, it becomes linearly polarized light parallel to the transmission axis of the polarizing plate 6, so that most of the light incident on the polarizing plate 6 passes through the polarizing plate 6. Therefore, the transmitted light of the polarizing plate 6 becomes maximum.

【0072】よって、実施形態2では、反射電極3の領
域及び透明電極8の領域共に、液晶層5に電圧が印加さ
れていないときは、液晶層5に複屈折が無く黒表示が得
られ、液晶層5に電圧を印加することで光の透過量を調
整し階調表示が可能になる。図9に実施形態2におい
て、液晶層のセルギャップd=3.56μm、液晶層の
位相差dΔN=0.2752の透過反射両用型液晶表示
装置の透過領域での垂直入射垂直受光時の分光透過率特
性を示す。ここで、反射電極3が有る領域での分光反射
率特性は図4と同様である。
Therefore, in the second embodiment, when no voltage is applied to the liquid crystal layer 5 in both the area of the reflective electrode 3 and the area of the transparent electrode 8, the liquid crystal layer 5 has no birefringence and black display is obtained. By applying a voltage to the liquid crystal layer 5, the amount of transmitted light is adjusted, and gradation display is possible. FIG. 9 shows the spectral transmission at the time of vertical incidence and vertical light reception in the transmission region of the transmission / reflection dual-mode liquid crystal display device having the liquid crystal layer cell gap d = 3.56 μm and the liquid crystal layer phase difference dΔN = 0.2752 in Embodiment 2. The rate characteristics are shown. Here, the spectral reflectance characteristics in the region where the reflective electrode 3 is present are the same as in FIG.

【0073】図9は、空気に対しての垂直入射垂直受光
時の分光透過を100としている。図9に示す様に、液
晶層5に電圧を印加していない黒表示と、電圧5V印加
時の明表示において、400nmから700nmの波長
域全域で十分なコントラスト比が得られる。また、液晶
層5への印加電圧が5Vの場合、約30%の反射率が得
られ、これは用いている偏光板6の透過率の8割程度で
ある。このことからも、この表示方式は光の利用効率が
高く透過反射両用型液晶表示装置に適している。
In FIG. 9, the spectral transmission at the time of vertical incidence and vertical light reception with respect to air is set to 100. As shown in FIG. 9, in the black display where no voltage is applied to the liquid crystal layer 5 and in the bright display where a voltage of 5 V is applied, a sufficient contrast ratio can be obtained in the entire wavelength range from 400 nm to 700 nm. When the voltage applied to the liquid crystal layer 5 is 5 V, a reflectance of about 30% is obtained, which is about 80% of the transmittance of the polarizing plate 6 used. For this reason, this display method has high light use efficiency and is suitable for a transflective liquid crystal display device.

【0074】図10は実施形態2の液晶表示装置におい
て、液晶層5のセルギャップをd=4.5μm、液晶層
5の位相差をdΔN=0.3479としたときの透過反
射両用型液晶表示装置の透過領域での垂直入射垂直受光
時の分光透過率特性を示す。図9のセルギャップd=
3.56μmの透過反射両用型液晶表示装置と同様に、
液晶層5に電圧を印加していない黒表示と、電圧5V印
加時の明表示において、400nmから700nmの波
長域全域で十分なコントラスト比が得られ、また、液晶
層への印加電圧が5Vの場合に約40%の透過率が得ら
れる。
FIG. 10 shows a transflective liquid crystal display when the cell gap of the liquid crystal layer 5 is d = 4.5 μm and the phase difference of the liquid crystal layer 5 is dΔN = 0.3479 in the liquid crystal display device of the second embodiment. 5 shows spectral transmittance characteristics at the time of vertical incidence and vertical light reception in a transmission region of the device. The cell gap d =
As with the 3.56-μm transflective liquid crystal display device,
In black display where no voltage is applied to the liquid crystal layer 5 and in bright display where a voltage of 5 V is applied, a sufficient contrast ratio can be obtained in the entire wavelength range of 400 nm to 700 nm, and when the voltage applied to the liquid crystal layer is 5 V In this case, a transmission of about 40% is obtained.

【0075】図11に実施形態2の透過反射両用型液晶
表示装置の透過領域での垂直入射垂直受光時の波長55
0nmでのセルギャップとコントラスト比の関係を示
す。図11は、液晶の位相差dΔnが1/2波長条件を
満たす電圧を印加して測定してる。
FIG. 11 shows a wavelength 55 at the time of vertical incidence and vertical light reception in the transmission region of the transflective liquid crystal display device according to the second embodiment.
The relationship between the cell gap at 0 nm and the contrast ratio is shown. In FIG. 11, the measurement is performed by applying a voltage in which the phase difference dΔn of the liquid crystal satisfies the 波長 wavelength condition.

【0076】この様に、セルギャップに関係無く透明電
極8の領域で透過型液晶表示装置として用いる場合コン
トラスト比800以上、反射電極3の領域で反射型液晶
表示装置として用いる場合コントラスト比500以上を
維持している。よって液晶層5に電圧印加時に、位相差
dΔnが1/2波長条件を満たす限りコントラスト比の
低下無しで表示でき、セルギャップdを任意に設定する
ことが可能である。
As described above, the contrast ratio is 800 or more when used as a transmissive liquid crystal display in the area of the transparent electrode 8 irrespective of the cell gap, and 500 or more when used as a reflective liquid crystal display in the area of the reflective electrode 3. Have maintained. Therefore, when a voltage is applied to the liquid crystal layer 5, display can be performed without lowering the contrast ratio as long as the phase difference dΔn satisfies the 波長 wavelength condition, and the cell gap d can be set arbitrarily.

【0077】図12にλ/4板7の遅延軸を偏光板6の
透過軸に45°傾けた場合を0°とした場合のλ/4板
7の遅延軸の角度のずれとコントラスト比の関係を示
す。ここで、λ/4板7の遅延軸の角度のずれが3°以
内ならば、透明電極8の形成された透過領域で透過型液
晶表示装置として使用する場合や、反射電極3の形成さ
れた反射領域で反射型液晶表示装置として使用する場
合、共にコントラスト比50以上が得られ、良好な表示
特性の反射型透過両用型液晶表示装置が得られる。
FIG. 12 shows the shift of the angle of the delay axis of the λ / 4 plate 7 and the contrast ratio when the delay axis of the λ / 4 plate 7 is inclined by 45 ° with respect to the transmission axis of the polarizing plate 6 to 0 °. Show the relationship. Here, if the deviation of the angle of the delay axis of the λ / 4 plate 7 is within 3 °, the case where the λ / 4 plate 7 is used as a transmissive liquid crystal display device in the transmissive region where the transparent electrode 8 is formed, or where the reflective electrode 3 is formed When used as a reflection type liquid crystal display device in the reflection region, a contrast ratio of 50 or more is obtained in both cases, and a reflection type transmissive type liquid crystal display device having good display characteristics is obtained.

【0078】従って、周囲の光が暗い場合はバックライ
トを用いて透明電極8を透過する光を利用して表示する
透過型液晶表示装置として使用し、周囲光が明るい場合
には、光反射率の比較的高い膜で形成した反射電極3で
の反射光を利用して表示する反射型液晶表示装置として
表示が可能になる。従って、1枚のパネルで周囲の光が
暗い場合ではバックライトを用い、周囲光が明るい場合
はバックライトを使わずに周囲光を利用する、あるい
は、バックライトと反射光の両方を使用しても表示が可
能な透過反射両用型液晶表示装置として用いることが可
能になる。
Therefore, when the ambient light is dark, it is used as a transmissive liquid crystal display device for displaying by utilizing the light transmitted through the transparent electrode 8 using a backlight, and when the ambient light is bright, the light reflectance is increased. The display can be performed as a reflection type liquid crystal display device that performs display using light reflected by the reflection electrode 3 formed of a film having a relatively high film thickness. Therefore, if the ambient light is dark on one panel, use the backlight. If the ambient light is bright, use the ambient light without using the backlight, or use both the backlight and the reflected light. It can also be used as a transflective liquid crystal display device capable of displaying images.

【0079】よって、従来の透過型液晶表示装置よりも
周囲光が明るい場合にはバックライトを使わない分低消
費電力であり、周囲の光が暗い場合ではバックライトを
用いることで、従来の反射型液晶表示装置のように周囲
の光が暗いと十分な表示が得られないという欠点を克服
できる。
Therefore, when the ambient light is brighter than in the conventional transmissive liquid crystal display device, the power consumption is lower because the backlight is not used, and when the ambient light is dark, the backlight is used. It is possible to overcome the drawback that sufficient display cannot be obtained if the surrounding light is dark as in the liquid crystal display device of the type.

【0080】本実施形態で用いている垂直配向液晶材料
を用いた液晶表示装置は、電圧無印加時に液晶層のリタ
デーションをほぼ0にできるので、ノーマリーブラック
表示の場合、透過表示および反射表示で暗状態をより暗
くすることができ、コントラストを高めることができ
る。
In the liquid crystal display device using the vertically aligned liquid crystal material used in the present embodiment, the retardation of the liquid crystal layer can be reduced to almost zero when no voltage is applied. The dark state can be made darker, and the contrast can be increased.

【0081】(実施形態3)本発明の実施形態3につい
て図3の断面概略図を用いて説明する。実施形態1及び
実施形態2と共通の構成については説明を省略する。実
施形態3の液晶表示装置は、基板1と偏光板9の間にλ
/4板10と光学補償板12を有し、基板2と偏光板6
の間にλ/4板7と光学補償板11を有している。
(Embodiment 3) Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the schematic sectional view of FIG. The description of the configuration common to the first and second embodiments will be omitted. In the liquid crystal display device of the third embodiment, the distance between the substrate 1 and the polarizing plate 9 is λ.
/ 4 plate 10 and optical compensator 12, substrate 2 and polarizer 6
And a λ / 4 plate 7 and an optical compensator 11 therebetween.

【0082】液晶層5に電圧が印加されていない場合
は、負の誘電率異方性を示す液晶材料を用いた液晶層5
の液晶分子は基板面からほぼ垂直に配向しており、基板
正面からは液晶層5による屈折率異方性は無い。しかし
ながら、反射型液晶表示装置として用いる場合には、光
は基板面に対して垂直方向だけでなく他の方向からの光
も表示に利用するため、周囲光等の基板面に対して斜め
方向の光が液晶層5に入射する場合には、屈折率異方性
の影響を受ける。
When no voltage is applied to the liquid crystal layer 5, the liquid crystal layer 5 using a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy is used.
Are oriented almost perpendicularly from the substrate surface, and there is no refractive index anisotropy due to the liquid crystal layer 5 from the front surface of the substrate. However, when used as a reflective liquid crystal display device, light is used not only in a direction perpendicular to the substrate surface but also in light from other directions for display. When light enters the liquid crystal layer 5, it is affected by the refractive index anisotropy.

【0083】また、視角方向も基板表面に垂直とは限ら
ないため、視角方向が基板面の垂直方向からずれるにつ
れて液晶層5の液晶分子の屈折率異方性の影響を受ける
ようになり、コントラストの低下が発生する。そこで、
液晶層5の光の入射方向や視角方向で発生する液晶分子
の屈折率異方性に起因する影響を補償するような光学補
償層11,12を設けることにより、液晶層5の光の入
射方向や視角方向で発生する屈折率異方性を補償するこ
とができ、光の入射方向や視角方向に依存するコントラ
ストの低下を防止できる。
Also, since the viewing angle direction is not always perpendicular to the substrate surface, as the viewing angle direction deviates from the vertical direction of the substrate surface, the liquid crystal layer 5 is affected by the refractive index anisotropy of the liquid crystal molecules, and the contrast is increased. Is reduced. Therefore,
By providing the optical compensation layers 11 and 12 for compensating for the influence of the refractive index anisotropy of the liquid crystal molecules generated in the light incident direction and the viewing angle direction of the liquid crystal layer 5, the light incident direction of the liquid crystal layer 5 is provided. And the anisotropy of the refractive index generated in the visual angle direction can be compensated, and the decrease in contrast depending on the light incident direction and the visual angle direction can be prevented.

【0084】また垂直配向液晶層5で電圧印加時に液晶
分子が一方向に傾く様に液晶分子のプレティルトを基板
表面の垂直の方向から若干寝かしている場合には、垂直
配向液晶層5の電圧無印加時であっても基板に対して垂
直方向において若干の屈折率異方性が発生するので、こ
の屈折率異方性を補償する様に、光学補償層を設計する
ことにより、基板表面から垂直方向からみたコントラス
ト比もさらに向上する。
In the case where the pretilt of the liquid crystal molecules is slightly inclined from the direction perpendicular to the surface of the substrate so that the liquid crystal molecules tilt in one direction when a voltage is applied to the vertical alignment liquid crystal layer 5, no voltage is applied to the vertical alignment liquid crystal layer 5. Even during the addition, slight refractive index anisotropy occurs in the direction perpendicular to the substrate. Therefore, by designing the optical compensation layer so as to compensate for this refractive index anisotropy, The contrast ratio viewed from the direction is further improved.

【0085】実施形態3ではλ/4板と光学補償層を別
の層として説明したが、同一層に作り込んでも同様の効
果が得られる。また、実施形態3では光学補償層11と
光学補償層12の2つの光学補償層を用いたが、光学補
償層11だけとしてもよい。
In the third embodiment, the λ / 4 plate and the optical compensation layer have been described as separate layers. However, similar effects can be obtained by forming them in the same layer. In the third embodiment, two optical compensation layers, the optical compensation layer 11 and the optical compensation layer 12, are used, but only the optical compensation layer 11 may be used.

【0086】実施形態3では透過反射両用型表示装置で
説明したが、実施形態1の反射型液晶表示装置におい
て、偏光板6と反射電極3の間に液晶層5の液晶分子の
屈折率異方性を補償するように光学補償層を設けること
によりコントラスト比の低下を防止できる。また、実施
形態1乃至実施形態3では、白表示と黒表示の場合につ
いて説明したが、反射領域や透過領域の対応箇所に各色
のカラーフィルターを設けてカラー表示を行うこともで
きる。
Although the transmission / reflection type display device has been described in Embodiment 3, in the reflection type liquid crystal display device of Embodiment 1, the refractive index anisotropy of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 5 is provided between the polarizing plate 6 and the reflection electrode 3. By providing an optical compensation layer so as to compensate for the property, a decrease in contrast ratio can be prevented. In the first to third embodiments, the case of white display and black display has been described. However, a color display can be performed by providing a color filter of each color at a position corresponding to a reflection area or a transmission area.

【0087】実施形態1乃至実施形態3の負の誘電率異
方性を示す液晶材料を用いた垂直配向液晶層5にカイラ
ル材を添加することにより、電圧印加時に液晶分子を旋
回させて電圧印加時の液晶分子の旋回を安定したものと
することができる。その際に、液晶層が90°ツイスト
となるように配向処理することにより、電圧印加時のデ
ィスクリネーション防止のため基板面の法線方向に対し
数度傾斜して配向させた場合に液晶分子の傾斜方向にリ
ターデーションが発生するが、基板付近の液晶分子の傾
斜した方向が上下の基板付近で互いに90°の角度をな
しているため、発生するリターデーションを打ち消すこ
とができ、漏れ光が少ない黒表示が得られる。
By adding a chiral material to the vertical alignment liquid crystal layer 5 using the liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy according to the first to third embodiments, the liquid crystal molecules are swirled when a voltage is applied to apply the voltage. The rotation of the liquid crystal molecules at the time can be stabilized. At this time, the liquid crystal layer is subjected to an alignment treatment so that the liquid crystal layer is twisted by 90 °. In order to prevent disclination at the time of applying a voltage, the liquid crystal molecules are aligned at an angle of several degrees with respect to the normal direction of the substrate surface. Retardation occurs in the tilt direction, but the tilt directions of the liquid crystal molecules near the substrate are at an angle of 90 ° to each other near the upper and lower substrates, so that the generated retardation can be canceled out and leakage light can be reduced. A small black display is obtained.

【0088】実施形態1乃至実施形態3は、負の誘電率
異方性を有する垂直配向性液晶を用いているが、平行配
向性液晶を用いても同様の表示が可能である。即ち、垂
直配向性液晶の代わりに平行配向性液晶を用いると、電
圧無印加時に液晶分子が基板面に平行に配置され、電圧
印加時に液晶分子が基板面の法線方向に傾くため、電圧
無印加時に白表示、電圧印加時に黒表示の液晶表示装置
が得られる。この平行配向性液晶を用いた黒表示の場合
は基板付近の液晶分子により、垂直配向性液晶の場合よ
りも残存するリターデンションが多くなる。この為より
完全な黒表示を行う為にはこれを補償する位相差板を併
用すればよい。
Although the first to third embodiments use the vertical alignment liquid crystal having the negative dielectric anisotropy, the same display can be performed by using the parallel alignment liquid crystal. That is, when a parallel alignment liquid crystal is used instead of the vertical alignment liquid crystal, the liquid crystal molecules are arranged parallel to the substrate surface when no voltage is applied, and the liquid crystal molecules are tilted in the normal direction of the substrate surface when the voltage is applied. Thus, a liquid crystal display device which displays white when applied and black when applied with a voltage is obtained. In the case of black display using the parallel alignment liquid crystal, the remaining retardation becomes larger than in the case of the vertical alignment liquid crystal due to liquid crystal molecules near the substrate. Therefore, in order to perform a more complete black display, a phase difference plate for compensating for this may be used together.

【0089】液晶分子が概ね基板面の垂直方向に向いて
いる状態の液晶層において、反射モードではαのリター
デーションが残存している場合、λ/4板7に代えて、
(λ/4−α)のリターデーションをもつ位相差板を配
置すればよい。
When the retardation of α remains in the reflection mode in the liquid crystal layer in which the liquid crystal molecules are oriented substantially in the direction perpendicular to the substrate surface, instead of the λ / 4 plate 7,
A retardation plate having a retardation of (λ / 4−α) may be provided.

【0090】反射モードでは、液晶層には、円偏光から
液晶層の残存しているリターデーション分ずれた楕円偏
光が入射する。液晶層を通過し、反射機能を有する領域
で円偏光となり、反射して回転方向が逆転した円偏光と
なる。液晶層を通過して液晶層から出射するとき、円偏
光からずれた楕円偏光となる。このときの楕円偏光は、
入射時位相が90度ずれた状態にある。位相差板を通過
すると偏光板6の透過軸と直交する直線偏光となる。
In the reflection mode, elliptically polarized light that is shifted from the circularly polarized light by the amount of the remaining retardation of the liquid crystal layer enters the liquid crystal layer. The light passes through the liquid crystal layer and becomes circularly polarized light in a region having a reflection function, and is reflected and becomes circularly polarized light whose rotation direction is reversed. When the light passes through the liquid crystal layer and exits from the liquid crystal layer, the light becomes elliptically polarized light deviated from circularly polarized light. The elliptically polarized light at this time is
At the time of incidence, the phase is shifted by 90 degrees. After passing through the phase difference plate, the light becomes linearly polarized light orthogonal to the transmission axis of the polarizing plate 6.

【0091】従って、液晶分子が基板面の垂直方向に向
いている状態の液晶層に残存するリターデーションが無
視できない場合でも、そのリターデーションを考慮した
位相差板を配置することにより反射モードでコントラス
トの高い表示が実現できる。更に、液晶層に反射モード
ではα、透過モードではβのリターデーションが残存し
ている場合、λ/4板7に代えて(λ/4−α)のリタ
ーデーションをもつ位相差板、λ/4板10に代えて
(λ/4−(β−α))のリターデーションをもつ位相
差板を配置すればよい。
Therefore, even if the retardation remaining in the liquid crystal layer in a state where the liquid crystal molecules are oriented in the direction perpendicular to the substrate surface cannot be neglected, the contrast in the reflection mode can be obtained by arranging the retardation plate in consideration of the retardation. Display can be realized. Further, when the retardation of α in the reflection mode and the retardation of β in the transmission mode remains in the liquid crystal layer, a retardation plate having a retardation of (λ / 4−α) instead of the λ / 4 plate 7 is used. A phase difference plate having a retardation of (λ / 4− (β−α)) may be provided instead of the four plates 10.

【0092】透過機能を有する領域の透過光で表示を行
う透過モードでは、液晶分子が基板面の垂直方向に向い
ている状態では、液晶層を出射したとき反射モードの出
射光と同じ状態の楕円偏光となるように上記(λ/4−
(β−α))のリターデーションをもつ位相差板が設定
され、その位相差を有した楕円偏光が上記(λ/4−
α)のリターデーションをもつ位相差板に入射するの
で、上記(λ/4−α)のリターデーションをもつ位相
差板を通過したとき、偏光板6の透過軸と直交する直線
偏光となり光漏れの少ない暗表示となる。
In the transmission mode in which the display is performed using the transmitted light in the region having the transmission function, when the liquid crystal molecules are oriented in the direction perpendicular to the substrate surface, the ellipse is in the same state as the emitted light in the reflection mode when emitted from the liquid crystal layer. (Λ / 4-
A retardation plate having retardation of (β−α)) is set, and the elliptically polarized light having the retardation is set to the above (λ / 4−).
α), the light enters the retardation plate having the retardation of (α), and when passing through the retardation plate having the retardation of (λ / 4−α), the light becomes linearly polarized light orthogonal to the transmission axis of the polarizing plate 6 and light leakage occurs. And a dark display with less noise.

【0093】従って、液晶分子が基板面の垂直方向に向
いている状態の液晶層に残存するリターデーションが無
視できない場合でも、そのリターデーションを考慮した
位相差板を配置することにより反射モードでコントラス
トの高い表示が実現できる。
Therefore, even if the retardation remaining in the liquid crystal layer in a state where the liquid crystal molecules are oriented in the direction perpendicular to the substrate surface cannot be ignored, by providing a retardation plate in consideration of the retardation, the contrast in the reflection mode can be improved. Display can be realized.

【0094】[0094]

【発明の効果】本発明の請求項1の発明によれば、反射
モードおよび透過モードを備えた表示装置においてコン
トラストの高い表示が可能となる。また、反射モードお
よび透過モードを併用した場合に同時に暗表示が可能と
なり両方併用してもコントラストの高い表示が可能とな
る。さらに電圧によりリターデーション値を変化させる
ことで階調表示が可能となる。本発明の請求項2の発明
によれば、液晶層の液晶分子が概ね基板面の垂直方向に
向いているときに、液晶層のリターデーションがほとん
どない場合には、反射領域及び透過領域において、液晶
層と位相差板を通過し、第1の偏光板に入射する光が、
偏光板の透過軸と直交する直線偏光となるため光漏れの
少ない暗表示が得られる。
According to the first aspect of the present invention, a display device having a reflection mode and a transmission mode can display images with high contrast. Further, when the reflection mode and the transmission mode are used together, dark display is possible at the same time, and even when both are used, a display with high contrast is possible. Further, gradation display can be performed by changing the retardation value by the voltage. According to the invention of claim 2 of the present invention, when the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are substantially oriented in the direction perpendicular to the substrate surface, when there is almost no retardation of the liquid crystal layer, in the reflection region and the transmission region, Light passing through the liquid crystal layer and the phase difference plate and entering the first polarizing plate is:
Since the light is linearly polarized light orthogonal to the transmission axis of the polarizing plate, a dark display with less light leakage can be obtained.

【0095】本発明の請求項3の発明によれば、液晶層
の液晶分子が概ね基板面の垂直方向に向いているとき
に、反射領域の液晶層のリターデーションがαだけ残存
していても、反射領域において、液晶層と位相差板を通
過し、第1の偏光板に入射する光が、偏光板の透過軸と
直交する直線偏光となるため光漏れの少ない暗表示が得
られる。
According to the invention of claim 3 of the present invention, when the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are substantially oriented in the direction perpendicular to the substrate surface, even if the retardation of the liquid crystal layer in the reflection region remains by α. In the reflection region, light passing through the liquid crystal layer and the phase difference plate and entering the first polarizing plate becomes linearly polarized light orthogonal to the transmission axis of the polarizing plate, so that a dark display with little light leakage can be obtained.

【0096】本発明の請求項4の発明によれば、液晶層
の液晶分子が概ね基板面の垂直方向に向いているとき
に、前記反射領域の液晶層のリターデーションがα、前
記透過領域の液晶層のリターデーションがβだけ残存し
ていても、反射領域及び透過領域において、液晶層と位
相差板を通過し、第1の偏光板に入射する光が、偏光板
の透過軸と直交する直線偏光となるため光漏れの少ない
暗表示が得られる。
According to the fourth aspect of the present invention, when the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are oriented substantially in the direction perpendicular to the substrate surface, the retardation of the liquid crystal layer in the reflection region is α, and the retardation in the transmission region is α. Even if the retardation of the liquid crystal layer remains by β, light passing through the liquid crystal layer and the retardation plate and entering the first polarizing plate in the reflection region and the transmission region is orthogonal to the transmission axis of the polarizing plate. Since the light is linearly polarized, a dark display with little light leakage can be obtained.

【0097】本発明の請求項5の発明によれば、反射モ
ードおよび透過モードを併用した場合でも暗表示時の液
晶分子の状態が同じであり、同時に光漏れのない暗表示
が可能となり、周囲光強度がどのような状態であっても
反射型、透過型或いは両用型としてコントラストの高い
表示が実現される。
According to the invention of claim 5 of the present invention, even when the reflection mode and the transmission mode are used together, the state of the liquid crystal molecules at the time of dark display is the same, and at the same time dark display without light leakage becomes possible. Regardless of the state of the light intensity, a display with high contrast is realized as a reflection type, a transmission type, or a dual use type.

【0098】本発明の請求項6の発明によれば、電圧無
印加時の黒表示の際に偏光板から漏れる光が少なく、電
圧印加時の白表示及びカラーフィルターによるカラー表
示の際に光の利用効率が高く、優れた表示品位を有する
反射型液晶表示装置を実現できる。本発明の請求項7の
発明によれば、光の入射方向や視角方向に依存するコン
トラストの低下を防止できる。
According to the invention of claim 6 of the present invention, little light leaks from the polarizing plate at the time of black display when no voltage is applied, and light at the time of white display at the time of voltage application and color display by the color filter. A reflective liquid crystal display device having high utilization efficiency and excellent display quality can be realized. According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to prevent a decrease in contrast depending on a light incident direction and a viewing angle direction.

【0099】本発明の請求項8の発明によれば、バック
ライトを用いる場合は透過領域を透過した光で表示を行
ない、周囲光を利用する場合は、反射電極で形成した画
素電極において反射した光で表示を行なうことが可能と
なる。従って、周囲光が充分に明るい場所ではバックラ
イトの不要な反射型として、暗い場所ではバックライト
を用いる透過型として用いることが可能な表示装置が実
現できる。
According to the invention of claim 8 of the present invention, when a backlight is used, display is performed with light transmitted through the transmissive region, and when ambient light is used, light is reflected on a pixel electrode formed by a reflective electrode. Display can be performed by light. Therefore, it is possible to realize a display device that can be used as a reflective type that does not require a backlight in a place where ambient light is sufficiently bright and as a transmissive type using a backlight in a dark place.

【0100】本発明の請求項9の発明によれば、光の入
射方向や視角方向に依存するコントラストの低下を防止
できる。本発明の請求項10の発明によれば、電圧印加
時の液晶分子の旋回を安定したものとすることができ、
上下基板のラビング方向を同一方向以外に施す場合、配
向処理の軌跡が同一方向でなくなるため筋目が目立ちに
くくなる。
According to the ninth aspect of the present invention, it is possible to prevent a decrease in contrast depending on a light incident direction and a viewing angle direction. According to the tenth aspect of the present invention, it is possible to stabilize the rotation of the liquid crystal molecules when a voltage is applied,
When the rubbing directions of the upper and lower substrates are set in directions other than the same direction, since the trajectory of the alignment processing is not in the same direction, the streaks become less noticeable.

【0101】本発明の請求項11の発明によれば、電圧
印加時のディスクリネーション防止のため基板の法線方
向に対し数度傾斜して配向させた場合に液晶分子の傾斜
方向にリターデーションが発生するが、基板付近の液晶
分子の傾斜した方向が上下の基板付近で互いに90°の
角度をなしているため、発生するリターデーションを打
ち消すことができ、漏れ光が少ない黒表示が得られる。
According to the eleventh aspect of the present invention, in order to prevent disclination at the time of applying a voltage, when the liquid crystal molecules are oriented at an angle of several degrees with respect to the normal direction of the substrate, retardation occurs in the direction of inclination of the liquid crystal molecules. However, since the inclined directions of the liquid crystal molecules near the substrate are at an angle of 90 ° to each other near the upper and lower substrates, the generated retardation can be canceled out and a black display with less leakage light can be obtained. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態1における反射型液晶表示装
置の断面構成図である。
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of a reflective liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態2における透過反射両用型液
晶表示装置の断面構成図である。
FIG. 2 is a sectional configuration diagram of a transflective liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態3における透過反射両用型液
晶表示装置の断面構成図である。
FIG. 3 is a cross-sectional configuration diagram of a transflective liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施形態1における反射型液晶表示装
置のセルギャップd=3.56μmの垂直入射垂直受光
時の分光反射率特性図である。
FIG. 4 is a spectral reflectance characteristic diagram of the reflective liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention at the time of vertical incidence and vertical light reception with a cell gap d of 3.56 μm.

【図5】本発明の実施形態1における反射型液晶表示装
置のセルギャップd=4.5μmの垂直入射垂直受光時
の分光反射率特性図である。
FIG. 5 is a spectral reflectance characteristic diagram of the reflective liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention at the time of vertical incidence and vertical light reception with a cell gap d of 4.5 μm.

【図6】本発明の実施形態1における反射型液晶表示装
置の垂直入射垂直受光時の波長550nmでのセルギャ
ップとコントラスト比の関係図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a cell gap and a contrast ratio at a wavelength of 550 nm at the time of vertical incidence and vertical light reception of the reflective liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施形態1における反射型液晶表示装
置の電極構成を示した図である。
FIG. 7 is a diagram showing an electrode configuration of the reflective liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施形態2における反射型液晶表示装
置の電極構成を示した図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an electrode configuration of a reflective liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施形態2におけるセルギャップd=
3.56μmの透過反射両用型液晶表示装置の透過領域
での垂直入射垂直受光時の分光反射率特性図である。
FIG. 9 shows a cell gap d = in Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 10 is a spectral reflectance characteristic diagram at the time of normal incidence and vertical light reception in the transmission region of the 3.56 μm transflective liquid crystal display device.

【図10】本発明の実施形態2におけるセルギャップd
=4.5μmの透過反射両用型液晶表示装置の透過領域
での垂直入射垂直受光時の分光反射率特性図である。
FIG. 10 shows a cell gap d in Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 11 is a spectral reflectance characteristic diagram at the time of normal incidence and vertical light reception in the transmission region of the dual-use transflective liquid crystal display device of = 4.5 μm.

【図11】本発明の実施形態2における透過反射両用型
液晶表示装置の透過領域での垂直入射垂直受光時の波長
550nmでのセルギャップとコントラスト比の関係図
である。
FIG. 11 is a diagram showing a relationship between a cell gap and a contrast ratio at a wavelength of 550 nm at the time of vertical incidence and vertical light reception in a transmission region of a transflective liquid crystal display device according to Embodiment 2 of the present invention.

【図12】本発明の実施形態2における透過反射両用型
液晶表示装置の透過領域においてλ/4板の遅延軸を偏
光板の透過軸に45°傾けた場合を0°とした場合の、
λ/4板の遅延軸の角度のずれとコントラスト比の関係
図である。
FIG. 12 shows a case where the case where the delay axis of the λ / 4 plate is inclined by 45 ° with respect to the transmission axis of the polarizing plate in the transmission region of the transflective liquid crystal display device in Embodiment 2 of the present invention is set to 0 °.
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a shift in the angle of the delay axis of the λ / 4 plate and a contrast ratio.

【図13】本発明の実施形態1及び実施形態2の液晶表
示装置における光の透過状態を説明する図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a light transmission state in the liquid crystal display devices according to the first and second embodiments of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2 基板 3 反射電極 4 対向電極 5 液晶層(垂直配向) 6、9 偏光板 7、10 λ/4板 8 透明電極 11、12 光学補償層 1, 2 substrate 3 reflective electrode 4 counter electrode 5 liquid crystal layer (vertical alignment) 6, 9 polarizing plate 7, 10 λ / 4 plate 8 transparent electrode 11, 12 optical compensation layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤岡 正悟 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 丸山 裕子 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 島田 尚幸 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 吉村 洋二 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 片山 幹雄 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 石井 裕 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Fターム(参考) 2H049 BA02 BA07 BB03 BC22 2H089 TA09 TA14 TA18 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA14Y GA02 GA06 GA13 KA02 KA05 LA17 5C094 AA03 AA06 AA16 BA03 BA47 CA19 CA23 CA25 DA13 EA04 EA05 EA06 ED03 ED11 ED14 ED20 FA03  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Shogo Fujioka 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Sharp Corporation (72) Inventor Yuko Maruyama 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Inside (72) Inventor Naoyuki Shimada 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Sharp Corporation (72) Inventor Yoji Yoshimura 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Sharp Corporation ( 72) Inventor Mikio Katayama 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka, Japan (72) Inventor Hiroshi Ishii 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka F-term (reference) 2H049 BA02 BA07 BB03 BC22 2H089 TA09 TA14 TA18 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA14Y GA02 GA06 GA13 KA02 KA05 LA17 5C094 AA03 AA06 AA16 BA03 BA47 CA 19 CA23 CA25 DA13 EA04 EA05 EA06 ED03 ED11 ED14 ED20 FA03

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 反射機能と透過機能とを有する領域を有
する一方基板と対向電極が形成された他方基板を有し、
前記一方基板と前記他方基板の間に液晶層が挟持された
液晶表示装置において、 前記他方基板の液晶層とは反対の面に設けられた第1の
偏光手段と、 前記一方基板の液晶層とは反対の面に設けられた第2の
偏光手段と、 前記第1の偏光手段と前記液晶層との間に設けられた第
1の位相差板と、 前記第2の偏光手段と前記液晶層との間に設けられた第
2の位相差板とを有することを特徴とする液晶表示装
置。
A first substrate having a region having a reflection function and a transmission function, and a second substrate on which a counter electrode is formed;
In a liquid crystal display device in which a liquid crystal layer is sandwiched between the one substrate and the other substrate, a first polarizing means provided on a surface of the other substrate opposite to the liquid crystal layer; Is a second polarizing means provided on the opposite surface; a first retardation plate provided between the first polarizing means and the liquid crystal layer; a second polarizing means and the liquid crystal layer And a second retardation plate provided between the liquid crystal display device and the liquid crystal display device.
【請求項2】 前記液晶層の液晶分子が概ね基板面の垂
直方向に向いているときに、前記液晶層のリターデーシ
ョンがほとんどない場合は、前記第1の位相差板と前記
第2の位相差板のリターデーションがλ/4条件に設定
されていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示
装置。
2. When the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are substantially oriented in the direction perpendicular to the substrate surface and the liquid crystal layer has little retardation, the first retardation plate and the second 2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the retardation of the retardation plate is set to a λ / 4 condition.
【請求項3】 前記液晶層の液晶分子が概ね基板面の垂
直方向に向いているときに、前記反射領域の液晶層のリ
ターデーションがαの場合は、前記第1の位相差板のリ
ターデーションが(λ/4−α)条件に設定されている
ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
3. When the retardation of the liquid crystal layer in the reflection area is α when the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are oriented substantially in the direction perpendicular to the substrate surface, the retardation of the first retardation plate is set. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein is set in a condition of (λ / 4-α).
【請求項4】 前記液晶層の液晶分子が概ね基板面の垂
直方向に向いているときに、前記反射領域の液晶層のリ
ターデーションがα、前記透過領域の液晶層のリターデ
ーションがβの場合は、前記第1の位相差板のリターデ
ーションが(λ/4−α)条件に、前記第2の位相差板
のリターデーションが(λ/4−(β−α))条件に設
定されていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表
示装置。
4. When the retardation of the liquid crystal layer in the reflective region is α and the retardation of the liquid crystal layer in the transmissive region is β when the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are oriented substantially in the direction perpendicular to the substrate surface. Is that the retardation of the first retardation plate is set to (λ / 4−α) condition and the retardation of the second retardation plate is set to (λ / 4− (β−α)) condition. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein:
【請求項5】 前記第1の位相差板及び第2の位相差板
がλ/4板からなり、前記第1の偏光手段の透過軸と前
記第1の位相差板とのなす角度が45°であり、かつ、
前記第2の偏光手段の透過軸と前記第2の位相差板との
なす角度が45°であることを特徴とする請求項1乃至
請求項4に記載の液晶表示装置。
5. The first and second retardation plates comprise a λ / 4 plate, and the angle between the transmission axis of the first polarizing means and the first retardation plate is 45. ° and
5. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein an angle between a transmission axis of the second polarizing unit and the second retardation plate is 45 °. 6.
【請求項6】 反射電極が形成された一方基板と対向電
極が形成された他方基板を有し、前記一方基板と前記他
方基板の間に負の誘電率異方性を示す液晶材料を用いた
垂直配向液晶層が挟持された液晶表示装置において、 前記他方基板の前記液晶層とは反対の面に設けられた偏
光板と、 前記偏光板と前記反射電極の間に設けられたλ/4板を
有し、 前記λ/4板の遅延軸は、前記偏光板の透過軸に対して
45°傾けた方向に設定されることを特徴とする液晶表
示装置。
6. A liquid crystal material having one substrate on which a reflective electrode is formed and another substrate on which a counter electrode is formed, wherein a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy is used between the one substrate and the other substrate. In a liquid crystal display device having a vertically aligned liquid crystal layer sandwiched therebetween, a polarizing plate provided on a surface of the other substrate opposite to the liquid crystal layer, and a λ / 4 plate provided between the polarizing plate and the reflective electrode A delay axis of the λ / 4 plate is set in a direction inclined by 45 ° with respect to a transmission axis of the polarizing plate.
【請求項7】 前記反射電極と前記偏光板の間に光学補
償層を有することを特徴とする請求項6に記載の液晶表
示装置。
7. The liquid crystal display device according to claim 6, further comprising an optical compensation layer between the reflection electrode and the polarizing plate.
【請求項8】 反射電極が形成された反射領域と透明電
極が形成された透過領域を有する一方基板と対向電極が
形成された他方基板を有し、前記一方基板と前記他方基
板の間に負の誘電率異方性を示す液晶材料を用いた垂直
配向液晶層が挟持された液晶表示装置において、 前記他方基板の前記液晶層とは反対の面に設けられた第
1の偏光板と、 前記一方基板の前記液晶層とは反対の面に設けられた第
2の偏光板と、 前記第1の偏光板と前記液晶層の間に設けられた第1の
λ/4板と、 前記第2の偏光板と前記液晶層の間に設けられた第2の
λ/4板を有し、 前記第1の偏光板及び第2の偏光板の透過軸は、同一方
向に設定され、 前記第1のλ/4板と第2のλ/4板の遅延軸は、同一
方向で、且つ前記第1の偏光板及び第2の偏光板の透過
軸に対して各々45°傾けた方向に設定されることを特
徴とする液晶表示装置。
8. One substrate having a reflection region in which a reflection electrode is formed and a transmission region in which a transparent electrode is formed, and another substrate having a counter electrode formed thereon, and a negative electrode is provided between the one substrate and the other substrate. In a liquid crystal display device having a vertically aligned liquid crystal layer using a liquid crystal material exhibiting a dielectric anisotropy of: sandwiched, a first polarizing plate provided on a surface of the other substrate opposite to the liquid crystal layer; A second polarizing plate provided on a surface of the substrate opposite to the liquid crystal layer; a first λ / 4 plate provided between the first polarizing plate and the liquid crystal layer; And a second λ / 4 plate provided between the first polarizing plate and the liquid crystal layer, the transmission axes of the first polarizing plate and the second polarizing plate are set in the same direction, The delay axes of the λ / 4 plate and the second λ / 4 plate are in the same direction, and the transmission axes of the first polarizing plate and the second polarizing plate The liquid crystal display device characterized in that it is set in the direction inclined each 45 ° against.
【請求項9】 前記の第1の偏光板と第2の偏光板の間
に少なくとも1枚の光学補償層を有することを特徴とす
る請求項8に記載の液晶表示装置。
9. The liquid crystal display device according to claim 8, wherein at least one optical compensation layer is provided between said first polarizing plate and said second polarizing plate.
【請求項10】 前記負の誘電率異方性を示す液晶材料
にカイラル材を添加することを特徴とする請求項6乃至
請求項9に記載の液晶表示装置。
10. The liquid crystal display device according to claim 6, wherein a chiral material is added to the liquid crystal material having the negative dielectric anisotropy.
【請求項11】 前記液晶層が90°ツイストとなるよ
うに配向処理されていることを特徴とする請求項10に
記載の液晶表示装置。
11. The liquid crystal display device according to claim 10, wherein the liquid crystal layer is subjected to an alignment treatment so as to form a 90 ° twist.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11242226A (en) * 1997-12-26 1999-09-07 Sharp Corp Liquid crystal display device
JP2002372713A (en) * 2001-06-14 2002-12-26 Nec Corp Liquid crystal display device and manufacturing method therefor
EP1286204A2 (en) * 2001-08-22 2003-02-26 Nec Corporation Transflective liquid crystal display device
WO2006030512A1 (en) * 2004-09-16 2006-03-23 Toshiba Matsushita Display Technology Co., Ltd. Liquid crystal display element
JP2006106799A (en) * 2002-11-08 2006-04-20 Seiko Epson Corp Liquid crystal display device and electronic device
US7247411B2 (en) 2000-10-04 2007-07-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Liquid crystal display
JP2008203382A (en) * 2007-02-19 2008-09-04 Hitachi Displays Ltd Liquid crystal display device
US7535529B2 (en) 1998-02-04 2009-05-19 Seiko Epson Corporation Liquid crystal device and electronic device having liquid crystal molecules aligned at reflective electrodes
JP2009230149A (en) * 2002-05-09 2009-10-08 Samsung Electronics Co Ltd Gray scale voltage generator, method of generating gray scale voltage, and transmissive and reflective type liquid crystal display device using the same
JP2015114529A (en) * 2013-12-12 2015-06-22 リンテック株式会社 Reflection type liquid crystal display device
JP2022511034A (en) * 2018-12-07 2022-01-28 コンパウンド フォトニクス ユーエス コーポレイション Liquid crystal display with external retarder

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11242226A (en) * 1997-12-26 1999-09-07 Sharp Corp Liquid crystal display device
US7535529B2 (en) 1998-02-04 2009-05-19 Seiko Epson Corporation Liquid crystal device and electronic device having liquid crystal molecules aligned at reflective electrodes
US7247411B2 (en) 2000-10-04 2007-07-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Liquid crystal display
JP2002372713A (en) * 2001-06-14 2002-12-26 Nec Corp Liquid crystal display device and manufacturing method therefor
EP1286204A3 (en) * 2001-08-22 2003-04-23 Nec Corporation Transflective liquid crystal display device
EP1286204A2 (en) * 2001-08-22 2003-02-26 Nec Corporation Transflective liquid crystal display device
US6862058B2 (en) 2001-08-22 2005-03-01 Nec Lcd Technologies, Ltd. Transflective liquid crystal device with different alignment modes of liquid crystal molecules
JP2003066473A (en) * 2001-08-22 2003-03-05 Nec Corp Liquid crystal display
JP2009230149A (en) * 2002-05-09 2009-10-08 Samsung Electronics Co Ltd Gray scale voltage generator, method of generating gray scale voltage, and transmissive and reflective type liquid crystal display device using the same
JP2006106799A (en) * 2002-11-08 2006-04-20 Seiko Epson Corp Liquid crystal display device and electronic device
JP4539563B2 (en) * 2002-11-08 2010-09-08 セイコーエプソン株式会社 Liquid crystal display device and electronic device
CN100397186C (en) * 2004-09-16 2008-06-25 东芝松下显示技术有限公司 Liquid crystal display element
WO2006030512A1 (en) * 2004-09-16 2006-03-23 Toshiba Matsushita Display Technology Co., Ltd. Liquid crystal display element
JP2008203382A (en) * 2007-02-19 2008-09-04 Hitachi Displays Ltd Liquid crystal display device
JP2015114529A (en) * 2013-12-12 2015-06-22 リンテック株式会社 Reflection type liquid crystal display device
JP2022511034A (en) * 2018-12-07 2022-01-28 コンパウンド フォトニクス ユーエス コーポレイション Liquid crystal display with external retarder
US20220050332A1 (en) 2018-12-07 2022-02-17 Compound Photonics U.S. Corporation Liquid crystal display with external retarder
JP7337313B2 (en) 2018-12-07 2023-09-04 スナップ インコーポレイテッド Liquid crystal display with external retarder
US11782315B2 (en) 2018-12-07 2023-10-10 Snap Inc. Liquid crystal display with external retarder

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