JP2001125105A - Reflective liquid crystal display device - Google Patents

Reflective liquid crystal display device

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JP2001125105A
JP2001125105A JP30387399A JP30387399A JP2001125105A JP 2001125105 A JP2001125105 A JP 2001125105A JP 30387399 A JP30387399 A JP 30387399A JP 30387399 A JP30387399 A JP 30387399A JP 2001125105 A JP2001125105 A JP 2001125105A
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Japan
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liquid crystal
phase difference
plate
substrate
retardation
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JP30387399A
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Inventor
Makoto Arai
新井  真
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Citizen Watch Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device with which both a reflective display using external light and a transmissive display using backlight illumina tion are feasible and high contrast is obtained both in the reflective and transmis sive displays in the single polarizing plate mode device equipped with only one polarizing plate. SOLUTION: The reflective liquid crystal display device is provided with a first polarizing plate 11, a first optical retardation plate 13, a twisted optical retardation plate 12, an STN(supertwisted nematic) liquid crystal element 21 containing a semitransmissive reflection layer 9 inside, a second optical retardation plate 18, a second polarizing plate 17 and a backlight 16.

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】本発明は液晶表示装置の構成
に関し、とくに液晶表示素子内部の反射板と1枚の偏光
板で構成し、明るい白黒表示やカラー表示を実現する単
偏光板方式の反射型液晶表示装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a liquid crystal display device, and more particularly to a single polarizing plate type reflection plate which comprises a reflector inside a liquid crystal display element and one polarizing plate to realize a bright monochrome display and a color display. The present invention relates to a liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、反射型液晶表示装置は、1対の偏
光板と、一方の偏光板の外側に配置した反射層の間に、
TN(ツイステッドネマチック)液晶素子や、STN
(スーパーツイステッドネマチック)液晶素子を設けた
反射型液晶表示装置が主に用いられている。しかし、こ
の方式では明るさが低く、さらに、反射層がガラス基板
の外側にあることから表示に影が生じ、視認性が悪いと
いう問題がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a reflection type liquid crystal display device comprises a pair of polarizing plates and a reflecting layer disposed outside one of the polarizing plates.
TN (twisted nematic) liquid crystal element, STN
(Super twisted nematic) A reflection type liquid crystal display device provided with a liquid crystal element is mainly used. However, in this method, there is a problem that the brightness is low, and furthermore, since the reflection layer is outside the glass substrate, a shadow is generated on the display, resulting in poor visibility.

【0003】前述の視認性が悪いという問題の対策とし
て、偏光板1枚で表示が可能な単偏光板方式の反射型液
晶表示装置が提案されている。この手段では偏光板が1
枚であるので、従来の偏光板を2枚用いる反射型液晶表
示装置より、明るさを改善することができる。
As a countermeasure against the above-mentioned problem of poor visibility, a reflection type liquid crystal display device of a single polarizing plate type capable of displaying with one polarizing plate has been proposed. In this means, the polarizing plate is 1
Since the number of sheets is two, the brightness can be improved as compared with the conventional reflection type liquid crystal display device using two polarizing plates.

【0004】また、単偏光板方式液晶表示装置では、反
射層を液晶表示素子内部に形成することで、表示の影の
問題も解決することが可能である。
[0004] In a single polarizer type liquid crystal display device, the problem of display shadow can be solved by forming a reflection layer inside the liquid crystal display element.

【0005】この単偏光板方式液晶表示装置は、1枚の
偏光板と、1枚の位相差板と、反射層を内在した液晶素
子とから構成され、たとえば、特開平4−97121号
公報に開示されている。
This single-polarizer type liquid crystal display device is composed of one polarizing plate, one retardation plate, and a liquid crystal element having a reflective layer therein. It has been disclosed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した位相
差板を1枚用いた単偏光板方式液晶表示装置では、特定
の波長に対してのみ低い反射率が実現され、すべての波
長にわたり低い反射率を実現することはできない。
However, in the single polarizer type liquid crystal display device using one retardation plate described above, a low reflectance is realized only for a specific wavelength, and a low reflectance is obtained for all wavelengths. The rate cannot be realized.

【0007】そこで、良好な黒表示を得るために、位相
差板を2枚用いた単偏光板方式液晶表示装置も開発され
ているが、まだ、充分なコントラストは得られていな
い。
In order to obtain a good black display, a single polarizing plate type liquid crystal display device using two retardation plates has been developed, but sufficient contrast has not yet been obtained.

【0008】また、位相差板の代わりに、液晶層のねじ
れ方向と逆方向にねじれた構造を持つ補償層を用いた単
偏光板方式液晶表示装置も開示されているが、この構造
でもすべての波長にわたり低い反射率を実現することは
むずかしい。このねじれ構造をもつ補償層を用いた単偏
光板方式液晶表示装置は、たとえば特開平10−123
505号公報に開示されている。
In addition, a single polarizing plate type liquid crystal display device using a compensation layer having a structure twisted in the direction opposite to the twisting direction of the liquid crystal layer instead of the phase difference plate has been disclosed. It is difficult to achieve low reflectivity over wavelength. A single polarizing plate type liquid crystal display device using a compensation layer having this twisted structure is disclosed in, for example, JP-A-10-123.
No. 505.

【0009】また、前述の従来技術の単偏光板方式液晶
表示装置において、反射層は光を透過しないので、バッ
クライトを設けることができず、外光が弱い場所や夜間
には表示を見ることができなかった。
Further, in the above-mentioned prior art single polarizer type liquid crystal display device, since the reflection layer does not transmit light, a backlight cannot be provided, and the display can be viewed in a place where external light is weak or at night. Could not.

【0010】そこで、反射層として、薄膜アルミニウム
を蒸着法によって形成したハーフミラーを用いたり、反
射層に画素毎の開口部を設け、外光が弱い場所や夜間に
はバックライトの光で表示を行う半透過反射型の液晶表
示装置が開発されている。
Therefore, a half mirror made of thin film aluminum formed by a vapor deposition method is used as the reflective layer, or an opening for each pixel is provided in the reflective layer, and the display is performed by the backlight light in a place where external light is weak or at night. A transflective liquid crystal display device has been developed.

【0011】しかし、単偏光板方式液晶表示装置の場
合、外光を用いる反射表示時は、偏光板が1枚しかな
く、入射光は液晶素子を往復した状態で良好な黒白表示
が可能なように液晶素子や位相差板等の光学素子を設計
する必要がある。
However, in the case of a single-polarizer type liquid crystal display device, there is only one polarizing plate at the time of reflective display using external light, and good black-and-white display is possible with incident light reciprocating through the liquid crystal element. In addition, it is necessary to design an optical element such as a liquid crystal element or a retardation plate.

【0012】一方、バックライトを用いた透過表示時
は、液晶素子を1回しか透過せず、この状態で良好な黒
白表示が得られる様に液晶素子や光学素子を設計する必
要があり、反射表示と透過表示ともに高コントラストを
得ることは難しかった。
On the other hand, at the time of transmissive display using a backlight, the liquid crystal element is transmitted only once, and it is necessary to design the liquid crystal element and the optical element so that good black-and-white display can be obtained in this state. It was difficult to obtain high contrast for both display and transmissive display.

【0013】反射層に画素毎の開口部を設けた液晶表示
装置としては、たとえば特開平10−282488号公
報に開示されているが、この公報には、液晶素子や光学
素子の条件に関する記述は一切なく、反射表示時と透過
表示時で、いかにして良好なコントラスト表示を両立さ
せるかは記載されていない。
A liquid crystal display device in which an opening for each pixel is provided in a reflective layer is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-282488. There is no description as to how to achieve good contrast display between the reflective display and the transmissive display.

【0014】〔発明の目的〕本発明の第1の目的は、前
記の従来技術の課題を解決し、外光による反射表示にお
いて、すべての波長にわたり低い反射率の黒を得ること
で、高コントラストで明るく、かつ、視認性の良い反射
型の液晶表示装置を提供することである。
[0014] The first object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to obtain black having a low reflectance over all wavelengths in a reflection display using external light, thereby achieving high contrast. It is an object of the present invention to provide a reflective liquid crystal display device which is bright and has good visibility.

【0015】また、本発明の第2の目的は、外光による
反射表示と、バックライト照明による透過表示が可能
で、かつ、反射表示と透過表示の両方で高コントラスト
が得られる単偏光板方式の半透過反射型の液晶表示装置
を提供することである。
A second object of the present invention is to provide a single polarizing plate system capable of performing reflective display by external light and transmissive display by backlight illumination, and obtaining high contrast in both reflective display and transmissive display. To provide a transflective liquid crystal display device.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の反射型液晶表示装置においては、反射層と
第1の電極とを有する第1の基板と第2の電極を有する
第2の基板と前記1対の基板間にツイスト角が180°
〜260°にツイスト配向しているネマチック液晶を狭
持してなるSTN液晶素子と、第2の基板の外側に設け
るねじれ位相差板と、ねじれ位相差板の外側に設ける第
1の位相差板と、第1の位相差板の外側に設ける第1の
偏光板とからなり、前記STN液晶素子の複屈折量を示
すΔnd値が0.7〜0.84μmであり、かつ前記第
1の位相差板の複屈折量を示す位相差値Rが0.14〜
0.24μmであり、かつ前記第1の位相差板の遅相軸
と前記第1の偏光板の吸収軸との交差角αが60°〜8
5°であることを特徴としてる。
In order to achieve the above object, in a reflection type liquid crystal display device according to the present invention, a first substrate having a reflection layer and a first electrode and a first substrate having a second electrode are provided. The twist angle between the two substrates and the pair of substrates is 180 °.
An STN liquid crystal element holding a nematic liquid crystal twisted at up to 260 °, a torsional retarder provided outside the second substrate, and a first retarder provided outside the torsional retarder And a first polarizing plate provided outside the first retardation plate, wherein the Δnd value indicating the amount of birefringence of the STN liquid crystal element is 0.7 to 0.84 μm, and The retardation value R indicating the amount of birefringence of the retardation plate is 0.14 to
0.24 μm, and the intersection angle α between the slow axis of the first retardation plate and the absorption axis of the first polarizing plate is 60 ° to 8 °.
It is characterized by 5 °.

【0017】また、本発明による反射型液晶表示装置
は、半透過反射層と第1の電極とを有する第1の基板と
第2の電極を有する第2の基板と前記1対の基板間にツ
イスト角が180°〜260°にツイスト配向している
ネマチック液晶を狭持してなるSTN液晶素子と、前記
第2の基板の外側に設けるねじれ位相差板と、ねじれ位
相差板の外側に設ける第1の位相差板と、第1の位相差
板の外側に設ける第1の偏光板と、前記第1の基板の外
側に設ける第2の位相差板と、第2の位相差板の外側に
設ける第2の偏光板と、第2の偏光板の外側に設けるバ
ックライトとを備え、前記STN液晶素子の複屈折量を
示すΔnd値が0.7〜0.84μmであり、かつ前記
第1の位相差板の複屈折量を示す位相差値Rが0.14
〜0.24μmであり、かつ前記第1の位相差板の遅相
軸と前記第1の偏光板の吸収軸との交差角αが60°〜
85°であり、かつ第2の位相差板の位相差値が概ね1
/4波長であることを特徴としている。
Further, the reflection type liquid crystal display device according to the present invention comprises a first substrate having a transflective reflection layer and a first electrode, a second substrate having a second electrode, and the pair of substrates. An STN liquid crystal element holding a nematic liquid crystal twisted at a twist angle of 180 ° to 260 °, a twisted phase difference plate provided outside the second substrate, and provided outside the twisted phase difference plate A first retardation plate, a first polarizing plate provided outside the first retardation plate, a second retardation plate provided outside the first substrate, and an outside of the second retardation plate And a backlight provided outside the second polarizing plate, wherein the Δnd value indicating the amount of birefringence of the STN liquid crystal element is 0.7 to 0.84 μm, and The retardation value R indicating the amount of birefringence of the retardation plate of No. 1 is 0.14.
And the intersection angle α between the slow axis of the first retardation plate and the absorption axis of the first polarizing plate is 60 ° to 0.24 μm.
85 °, and the retardation value of the second retardation plate is approximately 1
/ 4 wavelength.

【0018】また、本発明による反射型液晶表示装置
は、半透過反射層と第1の電極とを有する第1の基板と
第2の電極を有する第2の基板と前記1対の基板間にツ
イスト角が180°〜260°にツイスト配向している
ネマチック液晶を狭持してなるSTN液晶素子と、第2
の基板の外側に設けるねじれ位相差板と、ねじれ位相差
板の外側に設ける第1の位相差板と、第1の位相差板の
外側に設ける第1の偏光板と、前記第1の基板の外側に
設ける第2の位相差板と、第2の位相差板の外側に設け
る第3の位相差板と、第3の位相差板の外側に設ける第
2の偏光板と、第2の偏光板の外側に設けるバックライ
トとを備え、前記STN液晶素子の複屈折量を示すΔn
d値が0.7〜0.84μmであり、かつ前記第1の位
相差板の複屈折量を示す位相差値Rが0.14〜0.2
4μmであり、かつ前記第1の位相差板の遅相軸と第1
の偏光板の吸収軸との交差角αが60°〜85°であ
り、かつ第2の位相差板の遅相軸と第3の位相差板の遅
相軸とは概ね直交しており、第2の位相差板の位相差値
の波長依存性と第3の位相差板の位相差値の波長依存性
とが異なり、第2の位相差板の位相差値と第3の位相差
板の位相差値との差が概ね1/4波長であることを特徴
としている。
Further, the reflection type liquid crystal display device according to the present invention comprises a first substrate having a transflective reflection layer and a first electrode, a second substrate having a second electrode, and the pair of substrates. An STN liquid crystal element having a nematic liquid crystal twisted in a twist angle of 180 ° to 260 ° and a second liquid crystal element;
Twisted phase difference plate provided outside the first phase difference plate, a first polarizing plate provided outside the first phase difference plate, a first polarizing plate provided outside the first phase difference plate, and the first substrate A second retardation plate provided outside the first retardation plate, a third retardation plate provided outside the second retardation plate, a second polarizing plate provided outside the third retardation plate, and a second A backlight provided outside the polarizing plate, and Δn indicating the amount of birefringence of the STN liquid crystal element.
The d value is 0.7 to 0.84 μm, and the retardation value R indicating the amount of birefringence of the first retardation plate is 0.14 to 0.2.
4 μm, and the slow axis of the first retardation plate
The crossing angle α with the absorption axis of the polarizing plate is 60 ° to 85 °, and the slow axis of the second retardation plate and the slow axis of the third retardation plate are substantially orthogonal to each other, The wavelength dependence of the phase difference value of the second phase difference plate is different from the wavelength dependence of the phase difference value of the third phase difference plate, and the phase difference value of the second phase difference plate and the third phase difference plate are different. Is characterized in that the difference from the phase difference value is approximately 1/4 wavelength.

【0019】また、本発明による反射型液晶表示装置
は、半透過反射層と第1の電極とを有する第1の基板と
第2の電極を有する第2の基板と前記1対の基板間にツ
イスト角が180°〜260°にツイスト配向している
ネマチック液晶を狭持してなるSTN液晶素子と、第2
の基板の外側に設けるねじれ位相差板と、ねじれ位相差
板の外側に設ける第1の位相差板と、第1の位相差板の
外側に設ける第1の偏光板と、前記第1の基板の外側に
設ける第2の位相差板と、第2の位相差板の外側に設け
る第3の位相差板と、第3の位相差板の外側に設ける第
2の偏光板と、第2の偏光板の外側に設けるバックライ
トとを備え、前記STN液晶素子の複屈折量を示すΔn
d値が0.7〜0.84μmであり、かつ前記第1の位
相差板の複屈折量を示す位相差値Rが0.14〜0.2
4μmであり、かつ前記第1の位相差板の遅相軸と第1
の偏光板の吸収軸との交差角αが60°〜85°であ
り、かつ前記第2の位相差板の遅相軸と第3の位相差板
の遅相軸とは概ね60゜に交差しており、第2の位相差
板の位相差値は概ね1/4波長で、第3の位相差板の位
相差値は概ね1/2波長であることを特徴としている。
Further, in the reflection type liquid crystal display device according to the present invention, the first substrate having the semi-transmissive reflection layer and the first electrode, the second substrate having the second electrode, and the pair of substrates are provided. An STN liquid crystal element having a nematic liquid crystal twisted in a twist angle of 180 ° to 260 ° and a second liquid crystal element;
Twisted phase difference plate provided outside the first phase difference plate, a first polarizing plate provided outside the first phase difference plate, a first polarizing plate provided outside the first phase difference plate, and the first substrate A second retardation plate provided outside the first retardation plate, a third retardation plate provided outside the second retardation plate, a second polarizing plate provided outside the third retardation plate, and a second A backlight provided outside the polarizing plate, and Δn indicating the amount of birefringence of the STN liquid crystal element.
The d value is 0.7 to 0.84 μm, and the retardation value R indicating the amount of birefringence of the first retardation plate is 0.14 to 0.2.
4 μm, and the slow axis of the first retardation plate
And the slow axis of the second retardation plate substantially intersects with the slow axis of the third retardation plate at an angle of 60 ° to 85 °. The phase difference value of the second phase difference plate is approximately 1 / wavelength, and the phase difference value of the third phase difference plate is approximately 1 / wavelength.

【0020】(作用)本発明の反射型液晶表示装置は、
単偏光板方式の液晶表示装置の光学素子として、ねじれ
位相差板1枚と位相差板1枚を用いている。ねじれ位相
差板のツイスト方向は、STN液晶素子のツイスト方向
と逆方向であり、かつ、ねじれ位相差板のツイスト角を
STN液晶素子のツイスト角より小さくしてある。そし
て、ねじれ位相差板の複屈折量を示すΔnd値をSTN
液晶素子のΔnd値より0.14〜0.22μm小さく
することで、STN液晶素子とねじれ位相差板とで発生
する実質的な位相差値を1/4波長としている。
(Operation) The reflection type liquid crystal display device of the present invention comprises:
As an optical element of a single polarizing plate type liquid crystal display device, one twisted phase difference plate and one phase difference plate are used. The twist direction of the twisted phase difference plate is opposite to the twist direction of the STN liquid crystal element, and the twist angle of the twisted phase difference plate is smaller than the twist angle of the STN liquid crystal element. The Δnd value indicating the amount of birefringence of the torsional retardation plate is set to STN.
By making the Δnd value of the liquid crystal element 0.14 to 0.22 μm smaller, the substantial phase difference value generated between the STN liquid crystal element and the twisted phase difference plate is set to 1 / wavelength.

【0021】しかし、これだけでは、すべての波長での
位相差値を1/4波長とすることができず、完全な黒が
得られない。そこで、位相差板を1枚追加し、その位相
差板の位相差値を0.14μmから0.24μmにし
て、位相差値の波長依存性を変更することにより、短波
長の位相差値を小さく、長波長の位相差値が大きくな
り、その結果、位相差値Fを波長λで除したF/λ値
を、すべての波長において1/4の一定にすることが可
能となる。
However, with this alone, the phase difference values at all wavelengths cannot be reduced to 1 / wavelength, and perfect black cannot be obtained. Therefore, by adding one retardation plate, changing the retardation value of the retardation plate from 0.14 μm to 0.24 μm, and changing the wavelength dependence of the retardation value, the retardation value of the short wavelength can be reduced. As a result, the phase difference value of the long wavelength becomes large, and as a result, the F / λ value obtained by dividing the phase difference value F by the wavelength λ can be kept constant at に お い て at all wavelengths.

【0022】つまり、偏光板を透過した直線偏光は、す
べての波長で円偏光となり、反射層で反射し、再度、S
TN液晶素子とねじれ位相差板と位相差板とを透過する
と、すべての波長で偏光方向の90゜回転した直線偏光
となり、偏光板に吸収され、完全な黒表示を得ることが
できる。
That is, the linearly polarized light transmitted through the polarizing plate becomes circularly polarized light at all wavelengths, is reflected by the reflection layer, and is again reflected by S
When the light passes through the TN liquid crystal element, the twisted phase difference plate, and the phase difference plate, it becomes linearly polarized light whose polarization direction is rotated by 90 ° at all wavelengths, is absorbed by the polarizing plate, and a perfect black display can be obtained.

【0023】さらに、STN液晶素子のΔnd値、位相
差板の位相差値、ねじれ位相差板のΔnd値、位相差板
の配置角、ねじれ位相差板の配置角、および偏光板の配
置角を光学シミュレーションと実測データを用いて最適
化を行うことにより、ノーマリ黒モードの反射表示にお
いて、可視光領域のすべての波長で反射率を低くし、良
好な黒表示を得ることができ、電圧印加時に明るい白表
示の得られる高コントラスト表示が可能である。
Further, the Δnd value of the STN liquid crystal element, the phase difference value of the phase difference plate, the Δnd value of the twisted phase difference plate, the arrangement angle of the phase difference plate, the arrangement angle of the twisted phase difference plate, and the arrangement angle of the polarizing plate are set as follows. By optimizing using optical simulation and actual measurement data, in the normally black mode reflection display, the reflectance can be reduced at all wavelengths in the visible light region, and a good black display can be obtained. High-contrast display with bright white display is possible.

【0024】一方、透過表示においては、バックライト
から出た光は、液晶素子の裏面に設けた偏光板と位相差
値が1/4波長の位相差板とを透過し、さらに半透過反
射層を透過して液晶素子に入射する。液晶素子の複屈折
量は、ねじれ位相差板と位相差板により1/4波長相当
になっているので、液晶素子の複屈折量とを減算するよ
うに液晶素子の裏面に設けた位相差板を配置すると、バ
ックライトから出た光は、そのままの状態で視認側の偏
光板に到達する。したがって、バックライト側の偏光板
の透過軸と視認側の偏光板の透過軸とが直交に配置して
あると、良好な黒表示が得られる。
On the other hand, in the transmissive display, the light emitted from the backlight passes through a polarizing plate provided on the back surface of the liquid crystal element and a retardation plate having a retardation value of 波長 wavelength, and further has a semi-transmissive reflection layer. And is incident on the liquid crystal element. Since the amount of birefringence of the liquid crystal element is equivalent to 1 / wavelength due to the twisted phase difference plate and the phase difference plate, the phase difference plate provided on the back surface of the liquid crystal element so as to subtract the birefringence amount of the liquid crystal element Is disposed, the light emitted from the backlight reaches the polarizing plate on the viewing side as it is. Therefore, when the transmission axis of the polarizing plate on the backlight side and the transmission axis of the polarizing plate on the viewing side are arranged orthogonally, good black display can be obtained.

【0025】そして、液晶素子に電圧を印加した状態で
は、液晶素子の複屈折量が変化し、反射表示および透過
表示ともに良好な白表示を得ることが可能となり、反射
表示と透過表示の両方で高コントラストが得られる単偏
光板方式の液晶表示装置を提供することができる。
When a voltage is applied to the liquid crystal element, the amount of birefringence of the liquid crystal element changes, and good white display can be obtained for both reflective display and transmissive display. A single-polarizer-type liquid crystal display device with high contrast can be provided.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)以下図面を
用いて本発明を実施するための最良な形態における液晶
表示装置の構成を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) The structure of a liquid crystal display device in the best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0027】(液晶表示装置の構成:図1、図2、図
3)まずはじめに、本発明の第1の実施形態における液
晶表示装置の構成を、図面を用いて説明する。図1は本
発明の第1の実施形態における液晶表示装置の構成要素
を説明するための断面図であり、図2は画素部を拡大し
た平面図であり、図3は構成要素の配置関係を示す平面
図である。以下、図1〜図3を用いて、本発明の液晶表
示装置の構成を説明する。
(Configuration of Liquid Crystal Display: FIGS. 1, 2 and 3) First, the configuration of the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining components of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view in which a pixel portion is enlarged, and FIG. FIG. Hereinafter, the configuration of the liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0028】本発明の液晶表示装置は、図1に示すよう
に、STN液晶素子20と、STN液晶素子20の上側
に設けたねじれ位相差板12と、第1の位相差板13
と、第1の偏光板11とにより構成する。
As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device of the present invention comprises an STN liquid crystal element 20, a twisted phase difference plate 12 provided above the STN liquid crystal element 20, and a first phase difference plate 13.
And the first polarizing plate 11.

【0029】第1の偏光板11と第1の位相差板13と
ねじれ位相差板12とはアクリル系粘着剤で一体化して
あり、さらにSTN液晶素子20ともアクリル系粘着剤
で貼り付けてある。
The first polarizing plate 11, the first retardation plate 13, and the twisted retardation plate 12 are integrated with an acrylic adhesive, and are also attached to the STN liquid crystal element 20 with an acrylic adhesive. .

【0030】STN液晶素子20は、アルミニウムから
なる厚さ0.1μmの反射層7とアクリル系材料からな
る厚さ2μmの保護膜8と透明電極材料であるITOか
らなる第1の電極3が形成されている厚さ0.5mmの
ガラス板からなる第1の基板1と、ITOからなる第2
の電極4が形成されている厚さ0.5mmのガラス板か
らなる第2の基板2と、第1の基板1と第2の基板2と
を張り合わせるシール材5と、第1の基板1と第2の基
板2とに狭持されている左回りの240゜ツイストで配
向しているネマチック液晶6とから形成している。
The STN liquid crystal element 20 has a reflective layer 7 made of aluminum having a thickness of 0.1 μm, a protective film 8 made of an acrylic material having a thickness of 2 μm, and a first electrode 3 made of ITO which is a transparent electrode material. A first substrate 1 made of a glass plate having a thickness of 0.5 mm and a second substrate
A second substrate 2 made of a glass plate having a thickness of 0.5 mm on which the electrodes 4 are formed, a sealing material 5 for bonding the first substrate 1 and the second substrate 2, and a first substrate 1 And a nematic liquid crystal 6 oriented in a counterclockwise twist of 240 ° sandwiched between the second substrate 2 and the second substrate 2.

【0031】ITOからなる第1の電極3と第2の電極
4との透過率は、明るさの点で重要である。また、IT
Oのシート抵抗値が低いほど、膜厚が厚くなり、透過率
が低くなる。本発明の実施の形態では、第2の電極4
に、データ信号を印加しているので、クロストークの影
響が少なく、シート抵抗値100オームで厚さ0.05
μmのITOを用い、平均透過率は、約92%である。
The transmittance between the first electrode 3 and the second electrode 4 made of ITO is important in terms of brightness. Also, IT
The lower the sheet resistance value of O, the thicker the film thickness and the lower the transmittance. In the embodiment of the present invention, the second electrode 4
Since a data signal is applied, the influence of crosstalk is small, and a sheet resistance of 100 ohms and a thickness of 0.05
Using μm ITO, the average transmittance is about 92%.

【0032】第1の電極3には、走査信号を印加してい
るので、クロストークを低下するためにシート抵抗値1
0オームで厚さ0.3μmのITOを用い、平均透過率
は、約89%と低いが、本発明の実施の形態のように、
少なくとも1方の基板に、透過率が90%以上の透明電
極を用いることで、明るさを改善できる。図2に示した
ように、第1の電極3と第2の電極4との交差した部分
が画素となる。
Since a scanning signal is applied to the first electrode 3, the first electrode 3 has a sheet resistance value of 1 to reduce crosstalk.
The average transmittance is as low as about 89% using ITO of 0 ohm and 0.3 μm thickness. However, as in the embodiment of the present invention,
Brightness can be improved by using a transparent electrode having a transmittance of 90% or more for at least one of the substrates. As shown in FIG. 2, the intersection of the first electrode 3 and the second electrode 4 becomes a pixel.

【0033】反射層7は、アルミニウム薄膜をスパッタ
法で形成し、さらに表面を保護するために厚さ0.03
μmの酸化シリコン(SiO2 )をスパッタリング法で
表面に形成し、図2に示したように画素周辺に長方形の
形状に形成した。また、反射層7の表面形状に凹凸をつ
けて散乱性を与えると、視野角特性が改善し、より好ま
しい。
The reflective layer 7 is formed by sputtering an aluminum thin film, and has a thickness of 0.03 to protect the surface.
μm silicon oxide (SiO 2 ) was formed on the surface by a sputtering method, and was formed in a rectangular shape around the pixel as shown in FIG. Further, it is more preferable that the surface shape of the reflective layer 7 is provided with irregularities to give scattering properties, thereby improving the viewing angle characteristics.

【0034】ねじれ位相差板12は、ねじれ構造を持つ
液晶性高分子ポリマーを、トリアセチルセルロース(T
AC)フィルムやポリエチレンテレフタレート(PE
T)フィルムに配向処理してから塗布し、150゜C程
度の高温で、液晶状態にして、ツイスト角を調整後、室
温まで急冷して、そのねじれ状態を固定化したフィルム
である。
The twisted phase difference plate 12 is made of a liquid crystalline polymer having a twisted structure by using triacetyl cellulose (T
AC) film and polyethylene terephthalate (PE)
T) A film in which the film is oriented after being subjected to an orientation treatment, brought into a liquid crystal state at a high temperature of about 150 ° C., adjusted to a twist angle, rapidly cooled to room temperature, and the twisted state is fixed.

【0035】あるいは、別に用意した配向処理を施した
フィルムに、ねじれ状態を固定後、TACフィルムに液
晶性高分子ポリマーを転写して形成したフィルムであ
り、本発明の実施の形態では、ツイスト角Tcは−22
0゜で、複屈折性を示すΔnd値Rcは0.61μmの
右回りのねじれ位相差板12を用いる。
Alternatively, a twisted state is fixed to a separately prepared film which has been subjected to an orientation treatment, and then a liquid crystal polymer is transferred to a TAC film. In the embodiment of the present invention, the twist angle is set. Tc is -22
At 0 °, the Δnd value Rc indicating birefringence uses a clockwise twisted phase difference plate 12 of 0.61 μm.

【0036】第1の偏光板11は、なるべく明るく、か
つ、偏光度が高いことが好ましく、本発明の実施の形態
では、透過率45%で偏光度99.9%の材料を使用し
た。第1の偏光板11の表面に、屈折率の異なる無機薄
膜を、真空蒸着法やスパッタ法で数層コートした反射率
が0.5%程度の無反射層を設けると、第1の偏光板1
1の表面反射が低下することで透過率が改善し、明るく
なり、また、黒レベルが低下することでコントラストも
改善し、さらに好ましい。
It is preferable that the first polarizing plate 11 is as bright as possible and has a high degree of polarization. In the embodiment of the present invention, a material having a transmittance of 45% and a degree of polarization of 99.9% was used. When a non-reflection layer having a reflectance of about 0.5% is formed on the surface of the first polarizing plate 11 by coating several layers of an inorganic thin film having a different refractive index by a vacuum evaporation method or a sputtering method, the first polarizing plate 1
By reducing the surface reflection of No. 1, the transmittance is improved and the brightness is increased, and the contrast is improved by lowering the black level, which is more preferable.

【0037】しかし、無機薄膜は高価であるので、最近
は、1層〜2層の有機材料をコートした塗布タイプの無
反射膜が開発されており、反射率は1%前後と多少高い
が、低価格であり、これらの無反射膜でも、無反射層と
して使用可能である。
However, since an inorganic thin film is expensive, a coating type non-reflective film coated with one or two layers of an organic material has recently been developed, and the reflectivity is somewhat high at about 1%. It is inexpensive and can be used as a non-reflective layer even with these non-reflective films.

【0038】第1の位相差板13としては、ポリカーボ
ネート(PC)を延伸した厚さがおよそ70μmの透明
フィルムで、波長0.55μmの位相差値F1は0.2
μmである。
The first retardation plate 13 is a transparent film of polycarbonate (PC) having a thickness of about 70 μm and a retardation value F1 at a wavelength of 0.55 μm of 0.2.
μm.

【0039】つぎに、各構成部材の配置関係を図3を用
いて説明する。第1の電極3と第2の電極4の表面には
配向膜(図示せず)が形成され、図3(a)に示すよう
に、第1の基板1は、水平軸に対して、右上がり30°
方向にラビング処理することで、下液晶分子配向方向6
aは+30゜となり、第2の基板2は右下がり30゜方
向にラビング処理することで上液晶分子配向方向6bは
−30゜となる。粘度20cpのネマチック液晶には、
カイラル材と呼ぶ旋回性物質を添加し、ねじれピッチP
を10μmに調整し、左回りでツイスト角Ts=240
゜ツイストのSTN液晶素子20を形成する。
Next, the arrangement of the components will be described with reference to FIG. An alignment film (not shown) is formed on the surfaces of the first electrode 3 and the second electrode 4, and as shown in FIG. 3A, the first substrate 1 is positioned on the right with respect to the horizontal axis. 30 ° rise
By rubbing in the direction, the lower liquid crystal molecule alignment direction 6
a becomes + 30 °, and the upper substrate liquid crystal molecule alignment direction 6b becomes −30 ° by rubbing the second substrate 2 in the downward right direction at 30 °. In a nematic liquid crystal having a viscosity of 20 cp,
A revolving substance called chiral material is added and twist pitch P
Is adjusted to 10 μm, and the twist angle Ts = 240 in the counterclockwise direction.
(4) The twisted STN liquid crystal element 20 is formed.

【0040】使用するネマチック液晶6の複屈折の差Δ
nは0.15で、第1の基板1と第2の基板2とのすき
まであるセルギャップdは5.2μmとする。したがっ
て、ネマチック液晶6の複屈折の差Δnとセルギャップ
dとの積で表すSTN液晶素子20の複屈折量を示すΔ
nd値Rsは0.78μmとなる。
The difference Δ in the birefringence of the nematic liquid crystal 6 used
n is 0.15, and the cell gap d between the first substrate 1 and the second substrate 2 is 5.2 μm. Therefore, Δ represents the amount of birefringence of the STN liquid crystal element 20 represented by the product of the birefringence difference Δn of the nematic liquid crystal 6 and the cell gap d.
The second value Rs is 0.78 μm.

【0041】第1の偏光板の吸収軸11aは、水平軸を
基準にして、+40゜に配置する。ねじれ位相差板12
の下分子配向方向12aは、図3の(b)に示すよう
に、水平軸を基準にして+60゜に配置し、上分子配向
方向12bは、−80゜に配置し、右回りでツイスト角
Tc=220゜になり、ツイスト角の絶対値の差ΔT=
Ts−Tc=20゜であり、複屈折性の差ΔR=Rs−
Rc=0.17μmとなっている。
The absorption axis 11a of the first polarizing plate is arranged at + 40 ° with respect to the horizontal axis. Twisted phase difference plate 12
As shown in FIG. 3B, the lower molecular orientation direction 12a is arranged at + 60 ° with respect to the horizontal axis, the upper molecular orientation direction 12b is arranged at −80 °, and the twist angle is clockwise. Tc = 220 °, and the difference ΔT =
Ts−Tc = 20 °, and the difference ΔR = Rs−
Rc = 0.17 μm.

【0042】第1の位相差板の遅相軸13aは水平軸を
基準として−30゜に配置されており、第1の偏光板の
吸収軸11aとの交差角は70゜となっている。
The slow axis 13a of the first retardation plate is arranged at -30 ° with respect to the horizontal axis, and the crossing angle with the absorption axis 11a of the first polarizing plate is 70 °.

【0043】(第1の実施の形態の効果:図1、図3、
図14)つぎに、本発明の実施の形態の液晶表示装置の
効果について、図面を用いて説明する。
(Effects of the First Embodiment: FIGS. 1, 3,
FIG. 14) Next, effects of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0044】ねじれ位相差板12の下分子配向方向12
aとSTN液晶素子20の上液晶分子配向方向6bとの
交差角が90゜前後の場合に、STN液晶素子20の複
屈折量とねじれ位相差板12の複屈折量は減算する。
Lower molecular orientation direction 12 of torsional retardation plate 12
When the intersection angle between a and the upper liquid crystal molecule alignment direction 6b of the STN liquid crystal element 20 is about 90 °, the birefringence amount of the STN liquid crystal element 20 and the birefringence amount of the twisted phase difference plate 12 are subtracted.

【0045】したがって、本発明の実施の形態ではST
N液晶素子20の複屈折性とねじれ位相差板12の複屈
折性が減算され、ΔR=0.17μmとなるが、STN
液晶素子20のネマチック液晶6はツイストしているの
で、実質的な位相差値としては1/4波長相当の0.1
4μm程度となる。
Therefore, in the embodiment of the present invention, ST
The birefringence of the N liquid crystal element 20 and the birefringence of the twisted phase difference plate 12 are subtracted, and ΔR = 0.17 μm.
Since the nematic liquid crystal 6 of the liquid crystal element 20 is twisted, the actual retardation value is 0.1 corresponding to a quarter wavelength.
It is about 4 μm.

【0046】さらに本発明の実施の形態では、ねじれ位
相差板12の下分子配置方向12aとSTN液晶素子2
0の上液晶分子配向方向6bの交差角を90゜とするこ
と、および、ねじれ位相差板12のツイスト角TcをS
TN液晶素子20のツイスト角Tsより小さくすること
で、良好な白表示と黒表示ができるように、表示色の補
正を行っている。
Further, in the embodiment of the present invention, the lower molecular arrangement direction 12a of the twisted phase difference plate 12 and the STN liquid crystal element 2
0, the crossing angle of the upper liquid crystal molecule alignment direction 6b is 90 °, and the twist angle Tc of the torsional retardation plate 12 is S
By making the twist angle smaller than the twist angle Ts of the TN liquid crystal element 20, the display color is corrected so that good white display and black display can be obtained.

【0047】ねじれ位相差板12のツイスト角Tcは、
STN液晶素子20のツイスト角Tsよりあまり小さい
と複屈折性の減算が不充分となるので、ツイスト角の絶
対値の差ΔT=Ts−Tc=10゜〜30゜が好まし
い。また、複屈折量の差ΔR=Rs−Rc=0.14〜
0.22μmで表示可能であった。
The twist angle Tc of the torsional retardation plate 12 is
If the twist angle Ts of the STN liquid crystal element 20 is too small, the subtraction of the birefringence becomes insufficient. Therefore, the difference ΔT = Ts−Tc = 10 ° to 30 ° of the absolute value of the twist angle is preferable. Further, the difference in the amount of birefringence ΔR = Rs−Rc = 0.14−
Display was possible at 0.22 μm.

【0048】第1の偏光板の吸収軸11aと第1の位相
差板の遅相軸13aとの交差角が90゜の場合は、全く
位相差は発生しないが、本発明の実施の形態のように、
第1の偏光板の吸収軸11aと第1の位相差板の遅相軸
13aとの交差角を70゜とすることで、わずかに位相
差を発生させて、波長毎の位相差を補正している。
When the crossing angle between the absorption axis 11a of the first polarizing plate and the slow axis 13a of the first retardation plate is 90 °, no phase difference is generated, but the embodiment of the present invention is not limited to this. like,
By setting the intersection angle between the absorption axis 11a of the first polarizing plate and the slow axis 13a of the first retardation plate to 70 °, a slight phase difference is generated, and the phase difference for each wavelength is corrected. ing.

【0049】図14に、本発明の実施の形態に用いた単
偏光板方式の液晶表示装置の反射特性を示す。曲線34
は、本発明の実施の形態の液晶表示装置の電圧無印加時
の黒表示状態で、曲線35はオン電圧を印加時の白表示
状態を示す。曲線36は、比較のために、位相差板を通
常のPC1枚だけの1/4波長板を用いた単偏光板方式
の液晶表示装置の電圧無印加時の黒表示状態を示す。
FIG. 14 shows the reflection characteristics of the single polarizer type liquid crystal display device used in the embodiment of the present invention. Curve 34
Indicates a black display state when no voltage is applied to the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention, and a curve 35 indicates a white display state when an on-voltage is applied. A curve 36 shows, for comparison, a black display state when no voltage is applied to a liquid crystal display device of a single polarizing plate system using only a normal PC and a quarter wavelength plate as a retardation plate.

【0050】図1において、第1の偏光板11から入っ
た直線偏光は、第1の位相差板13とねじれ位相差板1
2とネマチック液晶6とを透過することで、すべての波
長にわたり円偏光となり反射層7に到達する。
In FIG. 1, the linearly polarized light entered from the first polarizing plate 11 is divided into a first retardation plate 13 and a torsional retardation plate 1.
2 and the nematic liquid crystal 6, it becomes circularly polarized light over all wavelengths and reaches the reflective layer 7.

【0051】反射層7で反射した円偏光は、ネマチック
液晶6とねじれ位相差板12と第1の位相差板13を再
度透過することで、直線方向が90゜回転した直線偏光
に戻り、第1の偏光板11で吸収され、図14の曲線3
4に示したような、完全な黒表示が得られる。
The circularly polarized light reflected by the reflection layer 7 passes through the nematic liquid crystal 6, the twisted phase difference plate 12 and the first phase difference plate 13 again, and returns to linearly polarized light whose linear direction is rotated by 90 °. 14 is absorbed by the polarizing plate 11 of FIG.
4, a complete black display is obtained.

【0052】従来技術の位相差板を1枚用いた単偏光板
方式の液晶表示装置は、図14の曲線36に示したよう
に、短波長と長波長の光が漏れ、完全な黒表示はでき
ず、紫色の黒表示となり、コントラストが低下する。
The liquid crystal display of the prior art using a single retardation plate and using a single polarizing plate, as shown by the curve 36 in FIG. 14, leaks light of short wavelength and long wavelength, and complete black display. No, the display becomes purple black and the contrast is reduced.

【0053】つぎに、第1の電極3と第2の電極4との
間に、電圧を印加すると、ネマチック液晶6が立ち上が
り、STN液晶素子20の実質的なΔnd値が減少す
る。そのため、第1の偏光板11から入射した直線偏光
は、第1の位相差板13とねじれ位相差板12とネマチ
ック液晶6を透過することで、楕円偏光や直線偏光に戻
る。
Next, when a voltage is applied between the first electrode 3 and the second electrode 4, the nematic liquid crystal 6 rises, and the substantial Δnd value of the STN liquid crystal element 20 decreases. Therefore, the linearly polarized light that has entered from the first polarizing plate 11 returns to elliptically polarized light or linearly polarized light by transmitting through the first retardation plate 13, the twisted retardation plate 12, and the nematic liquid crystal 6.

【0054】この電圧印加により、STN液晶素子20
の実質的なΔnd値をねじれ位相差板12の位相差値と
等しくすると、発生する複屈折性をほぼ0にすることが
できる。したがって、第1の偏光板11より入射した直
線偏光は、回転せずそのまま戻るので、図14の曲線3
5に示したように、明るく良好な白表示を得ることがで
きる。
By applying this voltage, the STN liquid crystal element 20
Is substantially equal to the retardation value of the torsional retardation plate 12, the generated birefringence can be made substantially zero. Therefore, the linearly polarized light incident from the first polarizing plate 11 returns as it is without rotating.
As shown in FIG. 5, a bright and good white display can be obtained.

【0055】このように、第1の偏光板11と第1の位
相差板13とねじれ位相差板12と反射層7を内在した
STN液晶素子20とにより、外光を用いる反射表示に
おいて、良好な黒表示と明るい白表示が得られ、高コン
トラストの表示が得られる単偏光板方式の反射型の液晶
表示装置を提供できる。
As described above, the first polarizing plate 11, the first retardation plate 13, the twisted retardation plate 12, and the STN liquid crystal element 20 having the reflection layer 7 therein provide good reflection display using external light. It is possible to provide a reflection type liquid crystal display device of a single polarizing plate type capable of obtaining a high black display and a bright white display and a high contrast display.

【0056】(第1の実施の形態の変形例)本発明の第
1の実施の形態では、STN液晶素子20として、24
0゜ツイストのSTNモードの液晶素子を用いたが、ツ
イスト角が180〜260゜のSTN液晶素子でも、同
様な反射型液晶表示装置が得られる。
(Modification of First Embodiment) In the first embodiment of the present invention, as the STN liquid crystal element 20, 24
Although a STN mode liquid crystal element having a twist of 0 ° is used, a similar reflective liquid crystal display device can be obtained with an STN liquid crystal element having a twist angle of 180 to 260 °.

【0057】本発明の実施の形態では、ねじれ位相差板
12として、室温ではねじれ状態が固定化している液晶
性ポリマーフィルムを用いたが、液晶分子の1部を鎖状
のポリマー分子に結合しただけの、温度によりRcが変
化する温度補償型のねじれ位相差板を用いると、高温か
ら低温まで広い温度範囲での明るさやコントラストが改
善し、より良好な反射型液晶表示装置が得られる。
In the embodiment of the present invention, a liquid crystal polymer film in which the twist state is fixed at room temperature is used as the twist retardation plate 12, but a part of the liquid crystal molecules is bonded to the chain polymer molecules. However, if a temperature-compensated twisted phase difference plate whose Rc changes depending on temperature is used, brightness and contrast in a wide temperature range from high to low temperatures are improved, and a better reflective liquid crystal display device can be obtained.

【0058】本発明の実施の形態では、反射層7を、第
1の電極3とは別に形成したが、第1の電極をアルミニ
ウムや銀等の金属薄膜で形成することで、反射層7と兼
用した反射電極とすることで、構造を単純化することも
可能である。また、表示に影は発生するが、反射層7を
第1の基板1の外側に配置しても、同様な効果は得られ
る。
In the embodiment of the present invention, the reflection layer 7 is formed separately from the first electrode 3. However, the first electrode is formed of a thin metal film such as aluminum or silver, so that the reflection layer 7 is formed. The structure can be simplified by using the reflective electrode that is also used. Further, although a shadow appears on the display, the same effect can be obtained even if the reflective layer 7 is disposed outside the first substrate 1.

【0059】また、本発明の実施の形態では、第1の位
相差板13として、PCを1軸延伸し、Z軸方向の屈折
率nzが、延伸方向の屈折率nxと直角方向の屈折率n
yに対して、nx>ny=nzとなっている位相差板を
用いたが、多軸延伸し、nx>nz>nyとなってい
る、いわゆるZタイプの位相差板や、ポリビニルアルコ
ール(PVA)やポリプロピレン(PP)などの材料を
延伸した位相差板でも、同様な効果が得られる。
In the embodiment of the present invention, PC is uniaxially stretched as the first retardation plate 13, and the refractive index nz in the Z-axis direction is such that the refractive index nx in the stretching direction is perpendicular to the refractive index nx in the stretching direction. n
For y, a retardation plate satisfying nx> ny = nz was used, but a so-called Z-type retardation plate which is multiaxially stretched and nx>nz> ny or polyvinyl alcohol (PVA) is used. ) And polypropylene (PP), the same effect can be obtained by stretching a retardation plate.

【0060】(第2の実施の形態)つぎに、本発明の第
2の実施の形態の液晶表示装置の構成について説明す
る。第2の実施の形態の液晶表示装置は、第1の実施の
形態の液晶表示装置に、第2の位相差板と第2の偏光板
とバックライトとを追加して、透過表示も可能な半透過
反射型の液晶表示装置としたものである。
(Second Embodiment) Next, the configuration of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention will be described. The liquid crystal display device according to the second embodiment can also perform transmissive display by adding a second retardation plate, a second polarizing plate, and a backlight to the liquid crystal display device according to the first embodiment. This is a transflective liquid crystal display device.

【0061】(液晶表示装置の構成:図4、図5、図
6)本発明の第2の実施の形態における液晶表示装置の
構成を、図面を用いて説明する。図4は本発明の第2の
実施形態における液晶表示装置の構成要素を説明するた
めの断面図で、図5は画素部を拡大した平面図で、図6
は構成要素の配置関係を示す平面図である。以下、図4
〜図6を用いて、本発明の半透過反射型の液晶表示装置
の構成を説明する。
(Structure of Liquid Crystal Display Device: FIGS. 4, 5 and 6) The structure of the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating components of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 5 is an enlarged plan view of a pixel portion.
FIG. 3 is a plan view showing an arrangement relationship of components. Hereinafter, FIG.
The configuration of the transflective liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0062】本発明の液晶表示装置は、図4に示すよう
に、STN液晶素子21と、STN液晶素子21の上側
に設けたねじれ位相差板12と、第1の位相差板13
と、第1の偏光板11と、STN液晶素子21の下側に
設けた第2の位相差板18と、第2の偏光板17と、バ
ックライト16により構成する。
As shown in FIG. 4, the liquid crystal display device of the present invention comprises an STN liquid crystal element 21, a twisted phase difference plate 12 provided above the STN liquid crystal element 21, and a first phase difference plate 13.
, A first polarizing plate 11, a second retardation plate 18 provided below the STN liquid crystal element 21, a second polarizing plate 17, and a backlight 16.

【0063】第1の偏光板11と第1の位相差板13と
ねじれ位相差板12は、アクリル系粘着剤で一体化して
あり、STN液晶素子21とも、アクリル系粘着剤で貼
り付けてある。また、第2の偏光板17と第2の位相差
板18は、アクリル系粘着剤で一体化してあり、STN
液晶素子21とも、アクリル系粘着剤で貼り付けてあ
る。
The first polarizing plate 11, the first retardation plate 13, and the twisted retardation plate 12 are integrated with an acrylic adhesive, and are also attached to the STN liquid crystal element 21 with an acrylic adhesive. . Further, the second polarizing plate 17 and the second retardation plate 18 are integrated with an acrylic adhesive,
The liquid crystal element 21 is also attached with an acrylic adhesive.

【0064】STN液晶素子21は、アルミニウムから
なる厚さ0.02μmの半透過反射層9とアクリル系材
料からなる厚さ2μmの保護膜8と透明電極材料である
ITOからなる厚さ0.3μmの第1の電極3が形成さ
れている厚さ0.5mmのガラス板からなる第1の基板
1と、ITOからなる厚さ0.05μmの第2の電極4
が形成されている厚さ0.5mmのガラス板からなる第
2の基板2と、第1の基板1と第2の基板2を張り合わ
せるシール材5と、第1の基板1と第2の基板2とに狭
持されている左回り240゜ツイスト配向しているネマ
チック液晶6とから形成している。
The STN liquid crystal element 21 has a transflective layer 9 of 0.02 μm thick made of aluminum, a protective film 8 of 2 μm thick made of an acrylic material, and a 0.3 μm thick made of ITO which is a transparent electrode material. A first substrate 1 made of a glass plate having a thickness of 0.5 mm on which the first electrode 3 is formed, and a second electrode 4 made of ITO having a thickness of 0.05 μm
Is formed, a second substrate 2 made of a glass plate having a thickness of 0.5 mm, a sealing material 5 for bonding the first substrate 1 and the second substrate 2, a first substrate 1 and a second It is formed from a counterclockwise 240 ° twisted nematic liquid crystal 6 sandwiched between the substrate 2.

【0065】図5に示したように、第1の電極3と第2
の電極4との交差した部分が画素となる。
As shown in FIG. 5, the first electrode 3 and the second
The portion that intersects with the electrode 4 becomes a pixel.

【0066】半透過反射層9は、アルミニウムの膜厚を
非常に薄くすることで、一部の光は透過し、残りの光は
反射する、いわゆるハーフミラーにしてある。本発明の
実施の形態では、アルムニウムの膜厚を0.02μmと
したことによって、10〜20%程度の光を透過し、残
りの80〜90%の光を反射するようにし、図5に示し
たように画素周辺に長方形の形状で形成した。
The semi-transmissive reflection layer 9 is a so-called half mirror in which a part of light is transmitted and the remaining light is reflected by making the thickness of aluminum very thin. In the embodiment of the present invention, by setting the film thickness of aluminum to 0.02 μm, about 10 to 20% of light is transmitted and the remaining 80 to 90% of light is reflected. As described above, a rectangular shape was formed around the pixel.

【0067】ねじれ位相差板12と第1の位相差板13
と第1の偏光板11は、第1の実施の形態で用いたもの
と同一である。
The torsional retarder 12 and the first retarder 13
And the first polarizing plate 11 are the same as those used in the first embodiment.

【0068】第2の位相差板18は、ポリカーボネート
を延伸した厚さ約70μmで、波長0.55μmの位相
差値F3=0.14μmで、1/4波長板となってい
る。第2の偏光板17としては、偏光度が高いことが重
要で、透過率44%で偏光度99.99%の材料を使用
した。
The second retardation plate 18 is a quarter-wave plate having a thickness of about 70 μm obtained by stretching polycarbonate, a retardation value F3 of 0.15 μm at a wavelength of 0.55 μm, and 0.14 μm. It is important for the second polarizing plate 17 to have a high degree of polarization, and a material having a transmittance of 44% and a degree of polarization of 99.99% was used.

【0069】バックライト16は、導光板に蛍光灯やL
EDを取り付けたものや、エレクトロルミネッセンス
(EL)板などを用いることが可能であるが、本発明の
実施の形態では厚さが約1mmで、発光色が白色のEL
板を用いた。
The backlight 16 includes a light guide plate having a fluorescent lamp or an L light.
It is possible to use an electroluminescent (EL) plate or the like with an ED attached thereto, but in the embodiment of the present invention, an EL having a thickness of about 1 mm and emitting white light is used.
A plate was used.

【0070】つぎに、各構成部材の配置関係を図6を用
いて説明する。図6(b)に示したSTN液晶素子21
から上側の配置関係は、第1の実施の形態と同一である
ので、省略する。
Next, the arrangement of the components will be described with reference to FIG. The STN liquid crystal element 21 shown in FIG.
Since the arrangement relationship from the upper side to the upper side is the same as that of the first embodiment, it is omitted.

【0071】STN液晶素子21の下側に配置した第2
の位相差板の遅相軸18aは、図6(a)に示すよう
に、水平軸に対して+85゜に配置し、第2の偏光板の
吸収軸17aは水平軸に対して−50゜に配置し、第1
の偏光板の吸収軸11aと直交する。
The second element disposed below the STN liquid crystal element 21
As shown in FIG. 6A, the slow axis 18a of the phase difference plate is disposed at + 85 ° with respect to the horizontal axis, and the absorption axis 17a of the second polarizing plate is -50 ° with respect to the horizontal axis. Placed in the first
Is orthogonal to the absorption axis 11a of the polarizing plate.

【0072】(第2の実施の形態の効果:図4、図5、
図6)つぎに、本発明の実施の形態の液晶表示装置の効
果について図面を用いて説明する。反射表示について
は、第1の実施の形態の効果と同一であり、良好なコン
トラストの表示が可能である。
(Effect of Second Embodiment: FIGS. 4 and 5
FIG. 6) Next, the effects of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The reflection display is the same as the effect of the first embodiment, and a display with good contrast is possible.

【0073】バックライト16を点灯した透過表示につ
いて説明する。バックライト16から出た光は、第2の
偏光板17により直線偏光となる。この直線偏光は第2
の位相差板18の遅相軸18aに対して45゜の角度に
入射するので、円偏光となる。半透過反射層9で、約8
割は反射されるが、残りの2割の光が透過する。
The transmissive display with the backlight 16 turned on will be described. Light emitted from the backlight 16 becomes linearly polarized light by the second polarizing plate 17. This linearly polarized light is
Is incident at an angle of 45 ° with respect to the slow axis 18a of the phase difference plate 18 of FIG. About 8 in the transflective layer 9
The split is reflected, but the remaining 20% of the light is transmitted.

【0074】STN液晶素子21に電圧を印加していな
い状態では、ねじれ位相差板12とSTN液晶素子21
と第1の位相差板13とにより、複屈折性がほぼ全波長
にわたり1/4波長相当となっている。そこで、本発明
の実施の形態のように配置すると、第2の位相差板18
で発生した位相差は、STN液晶素子21とねじれ位相
差板12と第1の位相差板13とで発生する位相差で減
算されて0となり、第2の偏光板の吸収軸17aと直交
方向の直線偏光となって出射する。
When no voltage is applied to the STN liquid crystal element 21, the twisted phase difference plate 12 and the STN liquid crystal element 21
And the first retardation plate 13, the birefringence is equivalent to 1 / wavelength over almost all wavelengths. Therefore, when the second retardation plate 18 is arranged as in the embodiment of the present invention, the second retardation plate 18
Is subtracted by the phase difference generated by the STN liquid crystal element 21, the twisted phase difference plate 12, and the first phase difference plate 13 to become 0, and is orthogonal to the absorption axis 17a of the second polarizing plate. And is emitted as linearly polarized light.

【0075】したがって、第1の偏光板の吸収軸11a
と第2の偏光板の吸収軸17aとが直交しているので、
入射光は透過せず、黒表示となる。
Therefore, the absorption axis 11a of the first polarizing plate
And the absorption axis 17a of the second polarizing plate are orthogonal to each other,
The incident light is not transmitted and black display is performed.

【0076】つぎに、第1の電極3と第2の電極4との
間に、電圧を印加すると、ネマチック液晶6が立ち上が
り、STN液晶素子21の実質的なΔnd値が減少す
る。そのため、第2の偏光板17から入射した直線偏光
は、第2の位相差板18を通過することで円偏光となる
が、ねじれ位相差板12とSTN液晶素子21とを透過
することで、楕円偏光や直線偏光になる。
Next, when a voltage is applied between the first electrode 3 and the second electrode 4, the nematic liquid crystal 6 rises, and the substantial Δnd value of the STN liquid crystal element 21 decreases. Therefore, the linearly polarized light incident from the second polarizing plate 17 becomes circularly polarized light when passing through the second retardation plate 18, but is transmitted through the twisted retardation plate 12 and the STN liquid crystal element 21, It becomes elliptically polarized light or linearly polarized light.

【0077】この電圧印加によりSTN液晶素子21で
発生する位相差を1/4波長とすると、第2の偏光板1
7より入射した直線偏光は、ねじれ位相差板12と第1
の位相差板13を透過することで90゜回転するため、
第1の偏光板11を透過し、良好な白表示を得ることが
できる。
Assuming that the phase difference generated in the STN liquid crystal element 21 by this voltage application is 波長 wavelength, the second polarizing plate 1
7, the linearly polarized light incident from the torsion retarder 12 and the first
Is rotated 90 ° by transmitting through the phase difference plate 13 of
Through the first polarizing plate 11, a good white display can be obtained.

【0078】このように、第1の偏光板11と第1の位
相差板13とねじれ位相差板12と半透過反射層9を内
在したSTN液晶素子21とにより、外光を用いる反射
表示においては良好な黒表示と明るい白表示が得られ、
STN液晶素子21の下側に第2の位相差板18と第2
の偏光板17とバックライト16とを備えることで、外
光が少ない環境ではバックライト16を点灯すること
で、良好なコントラストの表示が得られる単偏光板方式
の半透過反射型の液晶表示装置を提供できる。
As described above, in the reflective display using external light, the first polarizing plate 11, the first retardation plate 13, the twisted retardation plate 12, and the STN liquid crystal element 21 including the transflective layer 9 are provided. Gives good black display and bright white display,
A second retardation plate 18 and a second
A semi-transmissive reflection type liquid crystal display device of a single polarizing plate type in which the backlight 16 is turned on in an environment with little external light by providing the polarizing plate 17 and the backlight 16. Can be provided.

【0079】(第2の実施の形態の変形例)本発明の実
施の形態では、半透過反射層9を、厚さ0.02μmの
アルミニウム薄膜で形成したが、アルミニウム薄膜は厚
さが0.03μm〜0.01μmであれば、1部の光が
透過して、ハ−フミラーとして使用することが可能であ
る。
(Modification of Second Embodiment) In the embodiment of the present invention, the transflective layer 9 is formed of an aluminum thin film having a thickness of 0.02 μm. When the thickness is from 03 μm to 0.01 μm, a part of the light is transmitted and can be used as a half mirror.

【0080】本発明の実施の形態では、半透過反射層9
として、アルミニウム薄膜を用いたが、アルミニウム合
金や銀の薄膜や、反射率を改善するために、アルミニウ
ムと無機酸化物の多層膜を用いることも可能である。
In the embodiment of the present invention, the transflective layer 9
Although an aluminum thin film was used as the above, it is also possible to use a thin film of an aluminum alloy or silver, or a multilayer film of aluminum and an inorganic oxide to improve the reflectance.

【0081】本発明の実施の形態では、第2の位相差板
18で発生する位相差を、STN液晶素子21で発生す
る位相差が減算するように配置したが、第2の位相差板
18とSTN液晶素子21で発生する位相差とを加算し
て1/2波長相当になるように配置し、さらに第2の偏
光板の吸収軸17aを第1の偏光板の吸収軸11aと平
行に配置することも可能である。
In the embodiment of the present invention, the phase difference generated by the second phase difference plate 18 is arranged to be subtracted from the phase difference generated by the STN liquid crystal element 21. And the phase difference generated by the STN liquid crystal element 21 are added so as to be equivalent to 波長 wavelength, and the absorption axis 17a of the second polarizing plate is set in parallel with the absorption axis 11a of the first polarizing plate. It is also possible to arrange.

【0082】(第3の実施の形態)つぎに、本発明の第
3の実施の形態の液晶表示装置の構成について説明す
る。第3の実施の形態の液晶表示装置は、液晶素子の下
側に2枚の位相差板を備えること、拡散層を備えるこ
と、半透過反射層の形状が異なることが、第2の実施の
形態と異なっている。
(Third Embodiment) Next, the configuration of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention will be described. The liquid crystal display device according to the third embodiment is different from the liquid crystal display device according to the second embodiment in that two retardation plates are provided below the liquid crystal element, a diffusion layer is provided, and the shape of the transflective layer is different. It is different from the form.

【0083】(液晶表示装置の構成:図7、図8、図
9)本発明の第3の実施形態における半透過反射型の液
晶表示装置の構成を、図面を用いて説明する。図7は本
発明の第3の実施形態における液晶表示装置の構成要素
を説明するための断面図で、図8は画素部を拡大した平
面図で、図9は構成要素の配置関係を示す平面図であ
る。以下、図7〜図9を用いて、本発明の液晶表示装置
の構成を説明する。
(Structure of Liquid Crystal Display: FIGS. 7, 8 and 9) The structure of the transflective liquid crystal display according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining the components of the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention, FIG. 8 is a plan view in which a pixel portion is enlarged, and FIG. FIG. Hereinafter, the configuration of the liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0084】本発明の液晶表示装置は、図7に示すよう
に、STN液晶素子22と、STN液晶素子22の上側
に設けた拡散層15と、ねじれ位相差板12と、第1の
位相差板13と、第1の偏光板11と、STN液晶素子
22の下側に設けた第2の位相差板18と、第3の位相
差板19と、第2の偏光板17と、バックライト16に
より構成する。
As shown in FIG. 7, the liquid crystal display device of the present invention comprises an STN liquid crystal element 22, a diffusion layer 15 provided above the STN liquid crystal element 22, a twisted phase difference plate 12, a first phase difference Plate 13, first polarizing plate 11, second retardation plate 18 provided below STN liquid crystal element 22, third retardation plate 19, second polarizing plate 17, and backlight 16.

【0085】第1の偏光板11と第1の位相差板13と
ねじれ位相差板12は、アクリル系粘着剤で一体化して
ある。また、第2の位相差板18と第3の位相差板19
と第2の偏光板17は、アクリル系粘着剤で一体化して
あり、STN液晶素子22とも、アクリル系粘着剤で貼
り付けてある。
The first polarizing plate 11, the first retardation plate 13, and the twisted retardation plate 12 are integrated with an acrylic adhesive. Further, the second retardation plate 18 and the third retardation plate 19
The second polarizing plate 17 is integrated with an acrylic adhesive, and the STN liquid crystal element 22 is also attached with an acrylic adhesive.

【0086】STN液晶素子22は、アルミニウムから
なる厚さ0.1μmの半透過反射層14とアクリル系材
料からなる厚さ2μmの保護膜8と透明電極材料である
ITOからなる厚さ0.3μmの第1の電極3が形成さ
れている厚さ0.5mmのガラス板からなる第1の基板
1と、ITOからなる厚さ0.05μmの第2の電極4
が形成されている厚さ0.5mmのガラス板からなる第
2の基板2と、第1の基板1と第2の基板2とを張り合
わせるシール材5と、第1の基板1と第2の基板2とに
狭持されている左回り240゜ツイスト配向しているネ
マチック液晶6とから形成している。
The STN liquid crystal element 22 has a transflective layer 14 of 0.1 μm thick made of aluminum, a protective film 8 of 2 μm thick made of an acrylic material, and a 0.3 μm thick made of ITO which is a transparent electrode material. A first substrate 1 made of a glass plate having a thickness of 0.5 mm on which the first electrode 3 is formed, and a second electrode 4 made of ITO having a thickness of 0.05 μm
Is formed, a second substrate 2 made of a glass plate having a thickness of 0.5 mm, a sealing material 5 for bonding the first substrate 1 and the second substrate 2, and a first substrate 1 and a second substrate 2. And the nematic liquid crystal 6 twisted 240 ° counterclockwise and held between the substrate 2 and the substrate 2.

【0087】図8に示したように、第1の電極3と第2
の電極4との交差した部分が画素となり、画素周辺に長
方形の半透過反射層14を設ける。半透過反射層14に
は、画素毎に開口部25がフォトリソ工程で設けてあ
る。アルミニウムの膜厚は第2の実施の形態より厚いの
で、開口部以外は完全な反射層となっており、開口部の
面積で透過率と反射率を調整することが可能である。本
発明の実施の形態では、開口部の面積を画素面積の15
%に設定したので、15%程度の光を透過し、残りの8
5%の光を反射するようにした。
As shown in FIG. 8, the first electrode 3 and the second
A portion that intersects with the electrode 4 becomes a pixel, and a rectangular transflective layer 14 is provided around the pixel. In the transflective layer 14, an opening 25 is provided for each pixel by a photolithography process. Since the film thickness of aluminum is thicker than that of the second embodiment, the aluminum layer is a complete reflection layer except for the opening, and the transmittance and the reflectance can be adjusted by the area of the opening. In the embodiment of the present invention, the area of the opening is 15 pixels of the pixel area.
%, So that about 15% of the light is transmitted and the remaining 8%
5% of light was reflected.

【0088】拡散層15は、半透過反射層14で反射し
た光を散乱し、広視野角で明るい表示を得るために設け
てある。外部から入射する光はなるべく前方に散乱透過
し、後方散乱が少ないものが、高コントラストが得られ
て好ましい。ここでは、粘着剤に微粒子を混合した、厚
さ30μmの散乱性粘着剤を拡散層15として用い、S
TN液晶素子22とねじれ位相差板12との粘着剤とし
ても兼用している。
The diffusion layer 15 is provided to scatter the light reflected by the transflective layer 14 and obtain a bright display with a wide viewing angle. Light incident from the outside is preferably scattered and transmitted forward as much as possible, and less backscattering is preferable because high contrast can be obtained. Here, a scattering adhesive having a thickness of 30 μm in which fine particles are mixed with the adhesive is used as the diffusion layer 15.
It is also used as an adhesive between the TN liquid crystal element 22 and the twisted phase difference plate 12.

【0089】また、拡散層15には、位相差値をほとん
ど持たず、偏光状態を変化させにくい材料を用いたの
で、第2の基板2から第1の偏光板11の間、あるいは
第1の偏光板11の表面の、どこに配置してもよいが、
表示ボケを減らすために、なるべく第2の基板2の近く
が好ましい。また、第2の基板2の厚さも、なるべく薄
い方が、表示ボケが少なくなり好ましく、本発明の実施
の形態では厚さ0.5mmとした。またさらに、第2の
基板を0.4mmと薄くし、第1の基板を0.5mm
と、第2の基板を第1の基板より薄くすることも可能で
ある。
Further, since the diffusion layer 15 is made of a material having almost no phase difference and hardly changing the polarization state, the diffusion layer 15 is formed between the second substrate 2 and the first polarizing plate 11 or the first polarization plate. Although it may be arranged anywhere on the surface of the polarizing plate 11,
In order to reduce display blur, it is preferable to be as close to the second substrate 2 as possible. Further, it is preferable that the thickness of the second substrate 2 is as small as possible because display blur is reduced. In the embodiment of the present invention, the thickness is set to 0.5 mm. Further, the thickness of the second substrate is reduced to 0.4 mm, and the thickness of the first substrate is reduced to 0.5 mm.
Then, it is also possible to make the second substrate thinner than the first substrate.

【0090】第1の偏光板11と、第2の偏光板17
と、ねじれ位相差板12と、第1の位相差板13と、バ
ックライト16とは、第2の実施の形態で用いたものと
同一である。
The first polarizing plate 11 and the second polarizing plate 17
The torsional retarder 12, the first retarder 13, and the backlight 16 are the same as those used in the second embodiment.

【0091】第2の位相差板18は、ポリカーボネート
(PC)を延伸した厚さ約70μmの透明フィルムで、
波長0.55μmの位相差値F2=0.36μmであ
る。第3の位相差板19は、ポリプロピレン(PP)を
延伸した厚さ約100μmの透明フィルムで、波長0.
55μmの位相差値F3=0.50μmである。
The second retardation plate 18 is a transparent film having a thickness of about 70 μm obtained by stretching polycarbonate (PC).
The phase difference value F2 at the wavelength of 0.55 μm is 0.36 μm. The third retardation plate 19 is a transparent film having a thickness of about 100 μm obtained by stretching polypropylene (PP) and having a wavelength of 0.1 μm.
The phase difference value F3 of 55 μm is 0.50 μm.

【0092】STN液晶素子22の下側に配置した第2
の位相差板の遅相軸18aは、水平軸に対して−5゜に
配置され、第3の位相差板の遅相軸19aは水平軸に対
して+85゜に配置してあり、したがって、第2の位相
差板の位相差値F2と第3の位相差板の位相差値F3は
減算され、有効な位相差値としてはΔF=F3−F2=
0.14μmとなる。
The second device disposed below the STN liquid crystal element 22
The retardation axis 18a of the third retardation plate is disposed at −5 ° with respect to the horizontal axis, and the retardation axis 19a of the third retardation plate is disposed at + 85 ° with respect to the horizontal axis. The phase difference value F2 of the second phase difference plate and the phase difference value F3 of the third phase difference plate are subtracted, and the effective phase difference value is ΔF = F3-F2 =
0.14 μm.

【0093】つぎに、位相差板の効果について説明す
る。図13に本発明の実施の形態で用いた位相差板の位
相差値の波長依存性を示す。横軸は光の波長で、縦軸は
位相差板の位相差値を示す。曲線31は、第2の位相差
板18の位相差値を示し、曲線32は、第3の位相差板
19の位相差値を示し、曲線33は、第2の位相差板1
8と第3の位相差板19を直交して重ねた時の位相差値
である。
Next, the effect of the phase difference plate will be described. FIG. 13 shows the wavelength dependence of the retardation value of the retardation plate used in the embodiment of the present invention. The horizontal axis indicates the wavelength of light, and the vertical axis indicates the phase difference value of the phase difference plate. A curve 31 indicates the phase difference value of the second phase difference plate 18, a curve 32 indicates a phase difference value of the third phase difference plate 19, and a curve 33 indicates the second phase difference plate 1.
8 is a phase difference value when the third and third phase difference plates 19 are overlapped orthogonally.

【0094】第2の位相差板18の材質は、屈折率の波
長依存性の大きいPCであるので、曲線31に示したよ
うに短波長の位相差値は大きくなる。一方、第3の位相
差板19の材質は屈折率の波長依存性の小さいPPであ
るので、曲線32に示したように、短波長の位相差値は
長波長の位相差値とほぼ同じでほとんど変化しない。
Since the material of the second phase difference plate 18 is PC having a large wavelength dependence of the refractive index, the phase difference value of the short wavelength becomes large as shown by the curve 31. On the other hand, since the material of the third retardation plate 19 is PP having a small wavelength dependence of the refractive index, the phase difference value of the short wavelength is almost the same as the phase difference value of the long wavelength as shown by the curve 32. Hardly change.

【0095】したがって、第2の位相差板18と第3の
位相差板19とを位相差値が減算するように直交して重
ねると、曲線33に示したように、0.4μm付近の短
波長の位相差値を0.7μm付近の長波長の位相差値よ
り小さくすることができる。
Therefore, when the second retardation plate 18 and the third retardation plate 19 are overlapped orthogonally so that the retardation value is subtracted, as shown by the curve 33, the shortness around 0.4 μm is obtained. The wavelength phase difference value can be made smaller than the long wavelength phase difference value around 0.7 μm.

【0096】したがって、位相差値Fが光の波長λで除
したF/λ値は、すべての波長にわたり、ほぼ1/4に
することが可能となり、いわゆる広帯域1/4波長板を
形成することが可能となる。
Therefore, the value of F / λ obtained by dividing the phase difference value F by the wavelength λ of light can be reduced to approximately に わ た り over all wavelengths, and a so-called broadband 波長 wavelength plate can be formed. Becomes possible.

【0097】しかし、通常の1/4波長板は、短波長の
位相差値が長波長の位相差値より大きいので、位相差値
Fを波長λで除したF/R値は、短波長では1/4より
大きくなり、長波長では1/4より小さくなり、その結
果、波長毎に偏光状態が変化してしまう。
However, in a normal quarter-wave plate, the phase difference value of the short wavelength is larger than the phase difference value of the long wavelength, so that the F / R value obtained by dividing the phase difference value F by the wavelength λ is It becomes larger than 1 /, and becomes smaller than で は at a long wavelength. As a result, the polarization state changes for each wavelength.

【0098】(第3の実施の形態の効果:図7、図8、
図9)つぎに本発明の実施の形態の液晶表示装置の効果
について、図面を用いて説明する。反射表示について
は、第3の実施の形態と同じであり、ねじれ位相差板1
2と第1の位相差板13を用いることで、良好なコント
ラストの表示が可能である。
(Effect of Third Embodiment: FIGS. 7 and 8
FIG. 9) Next, effects of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The reflection display is the same as that of the third embodiment.
By using the second and first retardation plates 13, it is possible to display a good contrast.

【0099】つぎに、バックライト16を点灯した透過
表示について説明する。バックライト16から出た光
は、第2の偏光板17により直線偏光となる。この直線
偏光は第3の位相差板18と第4の位相差板19とで形
成した広帯域1/4波長板の遅相軸に対して45゜の角
度に入射するので、円偏光となる。半透過反射層14
で、約7割は反射されるが、残りの3割の光が透過す
る。
Next, the transmissive display with the backlight 16 turned on will be described. Light emitted from the backlight 16 becomes linearly polarized light by the second polarizing plate 17. The linearly polarized light is incident at an angle of 45 ° with respect to the slow axis of the wide-band quarter-wave plate formed by the third and fourth phase difference plates 18 and 19, and becomes circularly polarized light. Transflective layer 14
Thus, about 70% is reflected, but the remaining 30% of the light is transmitted.

【0100】STN液晶素子22に電圧を印加していな
い状態では、ねじれ位相差板12とSTN液晶素子22
と第1の位相差板13とにより、複屈折性がほぼ全波長
にわたり1/4波長となっている。本発明の実施の形態
のように配置すると、第2の位相差板18と第3の位相
差板19とで発生した位相差は、STN液晶素子22と
ねじれ位相差板12と第1の位相差板13とで発生する
位相差で減算されてゼロとなり、第2の偏光板の吸収軸
17aと同一方向の直線偏光となって出射する。
When no voltage is applied to the STN liquid crystal element 22, the twisted phase difference plate 12 and the STN liquid crystal element 22
The first birefringent plate 13 has a birefringence of 複 wavelength over almost all wavelengths. When arranged as in the embodiment of the present invention, the phase difference generated between the second phase difference plate 18 and the third phase difference plate 19 is equal to the STN liquid crystal element 22, the twisted phase difference plate 12, and the first position. The light is subtracted by the phase difference generated by the phase difference plate 13 and becomes zero, and is emitted as linearly polarized light in the same direction as the absorption axis 17a of the second polarizing plate.

【0101】第1の偏光板の吸収軸11aと第2の偏光
板の吸収軸17aが直交しているので、入射光は透過せ
ず、黒表示となる。そして、第2の位相差板18と第3
の位相差板19を用いたことで、第2の実施形態より
も、良好な黒表示が得られた。
Since the absorption axis 11a of the first polarizing plate and the absorption axis 17a of the second polarizing plate are orthogonal to each other, the incident light is not transmitted and black display is performed. Then, the second retardation plate 18 and the third
By using the retardation plate 19, a better black display was obtained than in the second embodiment.

【0102】つぎに、第1の電極3と第2の電極4との
間に電圧を印加すると、ネマチック液晶6が立ち上が
り、STN液晶素子22の実質的なΔnd値が減少す
る。そのために、第2の偏光板17から入射した直線偏
光は、第2の位相差板18と第3の位相差板19を透過
することで円偏光となるが、ねじれ位相差板12とST
N液晶素子22を透過することで、楕円偏光や直線偏光
になる。
Next, when a voltage is applied between the first electrode 3 and the second electrode 4, the nematic liquid crystal 6 rises, and the substantial Δnd value of the STN liquid crystal element 22 decreases. Therefore, the linearly polarized light incident from the second polarizing plate 17 becomes circularly polarized light by passing through the second retardation plate 18 and the third retardation plate 19.
By passing through the N liquid crystal element 22, it becomes elliptically polarized light or linearly polarized light.

【0103】この電圧印加によりSTN液晶素子22に
て発生する位相差を1/4波長とすると、第2の偏光板
17より入射した直線偏光は、ねじれ位相差板12と第
1の位相差板13とを透過することで90゜回転するた
め、第1の偏光板11を透過し、良好な白表示を得るこ
とができる。
Assuming that the phase difference generated in the STN liquid crystal element 22 by this voltage application is 4 wavelength, the linearly polarized light incident from the second polarizer 17 is distorted by the torsional retarder 12 and the first retarder. 13, the light is rotated by 90 °, so that the light can pass through the first polarizing plate 11 and a good white display can be obtained.

【0104】このように、第1の偏光板11と第1の位
相差板13とねじれ位相差板12と半透過反射層14を
内在したSTN液晶素子22とにより、外光を用いる反
射表示においては良好な黒表示と明るい白表示が得ら
れ、STN液晶素子22の下側に第2の位相差板18と
第3の位相差板19と第2の偏光板17とバックライト
16とを備えることで、外光が少ない環境ではバックラ
イト16を点灯することで、良好なコントラストの表示
が得られる単偏光板方式の半透過反射型の液晶表示装置
を提供できる。
As described above, in the reflective display using external light, the first polarizing plate 11, the first retardation plate 13, the twisted retardation plate 12, and the STN liquid crystal element 22 including the transflective layer 14 are provided. Provides a good black display and a bright white display, and includes a second retardation plate 18, a third retardation plate 19, a second polarizing plate 17, and a backlight 16 below the STN liquid crystal element 22. Thus, a transflective liquid crystal display device of a single polarizing plate type which can provide a display with good contrast can be provided by turning on the backlight 16 in an environment with little external light.

【0105】また、画素毎に開口部25を設けた半透過
反射層14を用いたことで、開口部25を大きくすると
透過表示重視の液晶表示装置に、開口部25を小さくす
ることで、反射表示重視の液晶表示装置に対応すること
が可能である。
Further, by using the transflective layer 14 having an opening 25 for each pixel, when the opening 25 is made larger, the liquid crystal display device which emphasizes transmissive display is provided. It is possible to support a liquid crystal display device that emphasizes display.

【0106】(第3の実施の形態の変形例)また、本発
明の実施の形態では、第2の位相差板18にPC、第3
の位相差板19にPPを用いたが、屈折率の波長依存性
が異なっていれば、ある程度の効果が得られる。第2の
位相差板18にポリアリレート、第3の位相差板19に
ポリビニルアルコールを用いた場合も、良好なコントラ
ストが得られた。
(Modification of Third Embodiment) In the embodiment of the present invention, the second retardation plate 18 is provided with a PC and a third
Although PP is used for the retardation plate 19, if the wavelength dependence of the refractive index is different, a certain effect can be obtained. Good contrast was also obtained when polyarylate was used for the second retardation plate 18 and polyvinyl alcohol was used for the third retardation plate 19.

【0107】また、本発明の実施の形態においては、第
2の位相差板18の位相差値F2=0.36μm、第3
の位相差板19の位相差値F3=0.5μmを用いた
が、ΔF=F3−F2=0.14μmになる関係を保て
ば、位相差値F2と位相差値F3は、異なっていても、
同様な効果を得ることができる。
Further, in the embodiment of the present invention, the phase difference value F2 of the second phase difference plate 18 is 0.36 μm,
The phase difference value F3 of the phase difference plate 19 is 0.5 μm, but if the relationship of ΔF = F3−F2 = 0.14 μm is maintained, the phase difference value F2 and the phase difference value F3 are different. Also,
Similar effects can be obtained.

【0108】(第4の実施の形態)つぎに、本発明の第
4の実施の形態の半透過反射型の液晶表示装置の構成に
ついて説明する。第4の実施の形態の液晶表示装置は、
第2の位相差板18と第3の位相差板19の種類と配置
角度が第3の実施の形態と異なっている。
(Fourth Embodiment) Next, the configuration of a transflective liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention will be described. The liquid crystal display device according to the fourth embodiment includes:
The types and arrangement angles of the second retardation plate 18 and the third retardation plate 19 are different from those of the third embodiment.

【0109】(液晶表示装置の構成:図7、図8、図1
0)本発明の第4の実施形態における半透過反射型の液
晶表示装置の構成を図面を用いて説明する。第4の実施
の形態における液晶表示装置の構成は、図7と図8に示
した第3の実施の形態と同じであるので省略する。
(Structure of the liquid crystal display device: FIG. 7, FIG. 8, FIG. 1)
0) The configuration of the transflective liquid crystal display device according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the liquid crystal display device according to the fourth embodiment is the same as that of the third embodiment shown in FIGS.

【0110】第2の位相差板18は、PCを延伸した厚
さ約70μmの透明フィルムで、波長0.55μmの位
相差値F2=0.14μmで、1/4波長相当である。
第3の位相差板19もPCを延伸した厚さ約70μmの
透明フィルムで、波長0.55μmの位相差値F3=
0.28μmで、1/2波長相当に設定する。
The second retardation plate 18 is a transparent film having a thickness of about 70 μm obtained by stretching PC, and has a retardation value F2 = 0.14 μm at a wavelength of 0.55 μm, which is equivalent to 1 / wavelength.
The third retardation plate 19 is also a transparent film having a thickness of about 70 μm obtained by stretching PC and having a retardation value F3 = 0.55 μm.
It is set to 0.28 μm, equivalent to 波長 wavelength.

【0111】つぎに、各構成部材の配置関係を図10を
用いて説明する。図10(b)に示したSTN液晶素子
22から上側の配置関係は、第1の実施の形態と同一で
あるので、省略する。
Next, the arrangement of the components will be described with reference to FIG. The arrangement relationship above the STN liquid crystal element 22 shown in FIG. 10B is the same as that of the first embodiment, and therefore will not be described.

【0112】STN液晶素子22の下側に配置した第2
の位相差板の遅相軸18aは、図10(a)に示したよ
うに、水平軸に対して−35゜に配置し、第3の位相差
板の遅相軸19aは、水平軸に対して+25゜に配置
し、第2の偏光板の吸収軸17aは水平軸に対して−5
0゜に配置し、第1の偏光板の吸収軸11aと直交す
る。
The second device disposed below the STN liquid crystal element 22
As shown in FIG. 10A, the slow axis 18a of the third retarder is disposed at -35 ° with respect to the horizontal axis, and the slow axis 19a of the third retarder is With respect to the horizontal axis, and the absorption axis 17a of the second polarizing plate is -5 ° with respect to the horizontal axis.
It is arranged at 0 ° and is orthogonal to the absorption axis 11a of the first polarizing plate.

【0113】(第4の実施の形態の効果:図7、図1
0)つぎに、本発明の実施の形態の液晶表示装置の効果
について図面を用いて説明する。反射表示については、
第3の実施の形態と同じであり、ねじれ位相差板12と
第1の位相差板13を用いることで、良好なコントラス
トの表示が可能である。
(Effect of Fourth Embodiment: FIGS. 7 and 1)
0) Next, effects of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. For the reflection display,
This is the same as the third embodiment, and the use of the torsional phase difference plate 12 and the first phase difference plate 13 enables a display with good contrast.

【0114】つぎに、バックライト16を点灯した透過
表示について説明する。第3の実施の形態では、屈折率
の波長依存性が異なる位相差板を2枚用いたが、屈折率
の波長依存性が同一の材料を用いても、すべての可視光
領域で円偏光に変換できる広帯域1/4波長板を得るこ
とができる。
Next, the transmissive display with the backlight 16 turned on will be described. In the third embodiment, two retardation plates having different wavelength dependences of the refractive index are used. However, even if a material having the same wavelength dependence of the refractive index is used, circularly polarized light is obtained in all visible light regions. A broadband quarter-wave plate that can be converted can be obtained.

【0115】位相差値F2が1/4波長相当の0.14
μmである第2の位相差板18と、位相差値F3が1/
2波長相当の0.28μmである第3の位相差板19
を、図10(a)に示したように、交差角が60゜とな
るように重ねることによって、波長0.55μmでの2
枚合計の位相差値は0.14μmとなり、波長0.4μ
m付近の短波長では0.14μmより小さく、波長0.
7μm付近の長波長では0.14μmより大きくなる。
また2枚合計の実質的な遅相軸は、第2の位相差板の遅
相軸18aと第3の位相差板の遅相軸19aとの中間と
なり、水平軸に対して、−5゜方向となる。
The phase difference value F2 is 0.14 corresponding to a quarter wavelength.
μm, the phase difference value F3 is 1 /
Third phase difference plate 19 of 0.28 μm corresponding to two wavelengths
Are overlapped so that the intersection angle becomes 60 ° as shown in FIG.
The phase difference value of the total number of sheets is 0.14 μm and the wavelength is 0.4 μm.
m is shorter than 0.14 μm at a short wavelength around 0.1 m.
At long wavelengths around 7 μm, it is larger than 0.14 μm.
Further, the substantial slow axis of the two lenses is intermediate between the slow axis 18a of the second retardation plate and the slow axis 19a of the third retardation plate, and is -5 ° with respect to the horizontal axis. Direction.

【0116】つまり、屈折率の波長依存性が同じ材料の
位相差板でも、2枚の位相差板を用いることで、短波長
の位相差値が長波長の位相差値より小さい、いわゆる広
帯域1/4波長板を形成することが可能となる。つま
り、位相差値Fを波長λで除したF/R値は、すべての
可視光領域にわたり、ほぼ1/4にすることが可能とな
り、その結果、可視光領域すべての波長で円偏光が得ら
れる。
That is, even if the retardation plate is made of a material having the same wavelength dependence of the refractive index, by using two retardation plates, the retardation value of the short wavelength is smaller than the retardation value of the long wavelength. It is possible to form a 波長 wavelength plate. That is, the F / R value obtained by dividing the phase difference value F by the wavelength λ can be reduced to almost 1/4 over the entire visible light region, and as a result, circularly polarized light can be obtained at all wavelengths in the visible light region. Can be

【0117】バックライト16から出た光は、第2の偏
光板17により直線偏光となる。この直線偏光は第2の
位相差板18と第3の位相差板19との2枚で合成する
実質的な遅相軸に対して45゜の角度に入射するので、
円偏光となる。半透過反射層14で、約7割は反射され
るが、残りの3割の光が透過する。
Light emitted from the backlight 16 becomes linearly polarized light by the second polarizing plate 17. Since this linearly polarized light is incident at an angle of 45 ° with respect to the substantial slow axis synthesized by the two retardation plates 18 and 19,
It becomes circularly polarized light. About 70% is reflected by the transflective layer 14, but the remaining 30% of the light is transmitted.

【0118】STN液晶素子22に電圧を印加していな
い状態では、ねじれ位相差板12とSTN液晶素子22
と第1の位相差板13とにより、複屈折性がほぼ全波長
にわたり1/4波長となっている。本発明の実施の形態
のように配置すると、第2の位相差板18と第3の位相
差板19とで発生した位相差は、STN液晶素子22と
ねじれ位相差板12と第1の位相差板13とで発生する
位相差で減算されて0となり、第2の偏光板の吸収軸1
7aと同一方向の直線偏光となって出射する。
When no voltage is applied to the STN liquid crystal element 22, the twisted phase difference plate 12 and the STN liquid crystal element 22
The first birefringent plate 13 has a birefringence of 複 wavelength over almost all wavelengths. When arranged as in the embodiment of the present invention, the phase difference generated between the second phase difference plate 18 and the third phase difference plate 19 is equal to the STN liquid crystal element 22, the twisted phase difference plate 12, and the first position. The phase difference generated by the phase difference plate 13 is subtracted to become 0, and the absorption axis 1 of the second polarizing plate is set.
The light is emitted as linearly polarized light in the same direction as 7a.

【0119】第1の偏光板の吸収軸11aと第2の偏光
板の吸収軸17aとが直交しているので、入射光は透過
せず、黒表示となる。そして、第2の位相差板18と第
3の位相差板19とを用いたことで、第2の実施形態よ
りも、良好な黒表示が得られた。
Since the absorption axis 11a of the first polarizing plate is orthogonal to the absorption axis 17a of the second polarizing plate, the incident light is not transmitted, and a black display is obtained. Further, by using the second retardation plate 18 and the third retardation plate 19, a better black display was obtained than in the second embodiment.

【0120】つぎに、第1の電極3と第2の電極4との
間に電圧を印加すると、ネマチック液晶6が立ち上が
り、STN液晶素子22の実質的なΔnd値が減少す
る。そのため、第2の偏光板17から入射した直線偏光
は、第2の位相差板18と第3の位相差板19とを通過
することで円偏光となるが、ねじれ位相差板12とST
N液晶素子22を透過することで、楕円偏光や直線偏光
になる。
Next, when a voltage is applied between the first electrode 3 and the second electrode 4, the nematic liquid crystal 6 rises, and the substantial Δnd value of the STN liquid crystal element 22 decreases. Therefore, the linearly polarized light incident from the second polarizing plate 17 becomes circularly polarized light by passing through the second retardation plate 18 and the third retardation plate 19, but the torsional retardation plate 12 and the ST
By passing through the N liquid crystal element 22, it becomes elliptically polarized light or linearly polarized light.

【0121】この電圧印加によりSTN液晶素子22で
発生する位相差値を1/4波長相当とすると、第2の偏
光板17より入射した直線偏光は、ねじれ位相差板12
と第1の位相差板13とを透過することで90゜回転す
るため、第1の偏光板11を透過し、良好な白表示を得
ることができる。
Assuming that the phase difference value generated in the STN liquid crystal element 22 by this voltage application is equivalent to 1 / wavelength, the linearly polarized light incident from the second polarizing plate 17 is
By rotating through 90 ° by transmitting through the first retardation plate 13 and the first phase difference plate 13, it is possible to transmit through the first polarizing plate 11 and obtain a good white display.

【0122】このように、第1の偏光板11と第1の位
相差板13とねじれ位相差板12と半透過反射層14を
内在したSTN液晶素子22とにより、外光を用いる反
射表示においては良好な黒表示と明るい白表示が得ら
れ、STN液晶素子22の下側に第2の位相差板18と
第3の位相差板19と第2の偏光板17とバックライト
16とを備えることで、外光が少ない環境ではバックラ
イト16を点灯することで、良好なコントラストの表示
が得られる単偏光板方式の半透過反射型の液晶表示装置
を提供できる。
As described above, in the reflective display using external light, the first polarizing plate 11, the first retardation plate 13, the twisted retardation plate 12, and the STN liquid crystal element 22 including the transflective layer 14 are provided. Provides a good black display and a bright white display, and includes a second retardation plate 18, a third retardation plate 19, a second polarizing plate 17, and a backlight 16 below the STN liquid crystal element 22. Thus, a transflective liquid crystal display device of a single polarizing plate type which can provide a display with good contrast can be provided by turning on the backlight 16 in an environment with little external light.

【0123】(第4の実施の形態の変形例)また、本発
明の実施の形態では、第2の位相差板の遅相軸18aを
−35゜に配置し、第3の位相差板の遅相軸19aを+
25゜に配置したが、第2の位相差板の遅相軸18aを
+55゜に、第3の位相差板の遅相軸19aを−65゜
に配置しても、交差角が60゜であれば、同様な効果が
得られる。
(Modification of Fourth Embodiment) In the embodiment of the present invention, the slow axis 18a of the second retardation plate is disposed at -35 °, and Slow axis 19a +
Although arranged at 25 °, the intersection angle is 60 ° even if the slow axis 18a of the second retardation plate is located at + 55 ° and the slow axis 19a of the third retardation plate is located at −65 °. If so, a similar effect can be obtained.

【0124】(第5の実施の形態)つぎに、本発明の第
5の実施の形態の液晶表示装置の構成について説明す
る。第5の実施の形態の液晶表示装置は、半透過反射板
の形状が異なること、カラーフィルタを備えることでカ
ラー表示が可能となっていることが、第4の実施の形態
の構成と異なっている。
(Fifth Embodiment) Next, the configuration of a liquid crystal display device according to a fifth embodiment of the present invention will be described. The liquid crystal display device of the fifth embodiment differs from the configuration of the fourth embodiment in that the shape of the semi-transmissive reflection plate is different and that color display is possible by providing a color filter. I have.

【0125】(液晶表示装置の構成:図11、図12)
本発明の第5の実施形態における液晶表示装置の構成
を、図面を用いて説明する。図11は本発明の第5の実
施形態における液晶表示装置の構成要素を説明するため
の断面図で、図12は画素部を拡大した平面図である。
構成要素の配置関係は、図10に示した第4の実施の形
態と同一であるので省略する。以下、図10〜図12を
用いて、本発明の液晶表示装置の構成を説明する。
(Configuration of Liquid Crystal Display: FIGS. 11 and 12)
The configuration of the liquid crystal display device according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining components of a liquid crystal display device according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 12 is an enlarged plan view of a pixel portion.
The arrangement relation of the components is the same as that of the fourth embodiment shown in FIG. Hereinafter, the configuration of the liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0126】この実施の形態の液晶表示装置は、図11
に示すように、STN液晶素子23と、STN液晶素子
23の上側に設けた拡散層15と、ねじれ位相差板12
と、第1の位相差板13と、第1の偏光板11と、ST
N液晶素子23の下側に設けた第2の位相差板18と、
第3の位相差板19と、第2の偏光板17と、バックラ
イト16により構成する。
The liquid crystal display of this embodiment is similar to that of FIG.
As shown in FIG. 3, the STN liquid crystal element 23, the diffusion layer 15 provided on the STN liquid crystal element 23, and the twisted phase difference plate 12
, The first retardation plate 13, the first polarizing plate 11, and the ST
A second retardation plate 18 provided below the N liquid crystal element 23,
It comprises a third retardation plate 19, a second polarizing plate 17, and a backlight 16.

【0127】第1の偏光板11と第1の位相差板13と
ねじれ位相差板12とは、アクリル系粘着剤で一体化し
てあり、拡散層15にてSTN液晶素子23と貼り付け
てある。また、第2の位相差板18と第3の位相差板1
9と第2の偏光板17とはアクリル系粘着剤で一体化し
てあり、STN液晶素子23とも、アクリル系粘着剤で
貼り付けてある。
The first polarizing plate 11, the first retardation plate 13, and the twisted retardation plate 12 are integrated with an acrylic adhesive, and are attached to the STN liquid crystal element 23 by the diffusion layer 15. . Further, the second retardation plate 18 and the third retardation plate 1
9 and the second polarizing plate 17 are integrated with an acrylic adhesive, and also attached to the STN liquid crystal element 23 with an acrylic adhesive.

【0128】STN液晶素子23は、アルミニウムから
なる厚さ0.02μmの半透過反射層9と、赤フィルタ
R、緑フィルタG、青フィルタBの3色からなる厚さ1
μmのカラーフィルタ10とアクリル系材料からなる厚
さ2μmの保護膜8と透明電極材料であるITOからな
る厚さ0.3μmの第1の電極3が形成されている厚さ
0.5mmのガラス板からなる第1の基板1と、ITO
からなる厚さ0.05μmの第2の電極4が形成されて
いる厚さ0.5mmのガラス板からなる第2の基板2
と、第1の基板1と第2の基板2とを張り合わせるシー
ル材5と、第1の基板1と第2の基板2とに狭持されて
いる左回り240゜ツイスト配向しているネマチック液
晶6とから形成してある。
The STN liquid crystal element 23 has a transflective layer 9 made of aluminum and having a thickness of 0.02 μm and a thickness 1 made of three colors of red filter R, green filter G and blue filter B.
Glass having a thickness of 0.5 mm on which a color filter 10 having a thickness of μm, a protective film 8 having a thickness of 2 μm made of an acrylic material, and a first electrode 3 having a thickness of 0.3 μm made of ITO as a transparent electrode material are formed. A first substrate 1 made of a plate and ITO
Substrate 2 made of a 0.5 mm thick glass plate on which a 0.05 μm thick second electrode 4 made of
A sealing material 5 for bonding the first substrate 1 and the second substrate 2 to each other; and a 240 ° counterclockwise twisted nematic sandwiched between the first substrate 1 and the second substrate 2. It is formed from the liquid crystal 6.

【0129】半透過反射層9は、アルミニウムの膜厚を
非常に薄くすることで、一部の光は透過し、残りの光は
反射する、いわゆるハーフミラーにしてある。この発明
の実施の形態では、アルムニウムの膜厚を、第1の実施
の形態と同じ0.02μmとしたことで、10〜20%
程度の光を透過し、残りの80〜90%の光を反射する
ようにし、図12に示したように画素周辺に長方形の形
状で形成した。
The semi-transmissive reflection layer 9 is a so-called half mirror in which a part of light is transmitted and the remaining light is reflected by making the film thickness of aluminum extremely thin. In the embodiment of the present invention, the thickness of aluminum is set to 0.02 μm, which is the same as that of the first embodiment, so that 10 to 20%
About 80% to 90% of the light was reflected, and a rectangular shape was formed around the pixel as shown in FIG.

【0130】第1の偏光板11と、ねじれ位相差板12
と、第1の位相差板13と、拡散層15と、第2の偏光
板17は、第4の実施の形態で用いたものと同一であ
る。
The first polarizing plate 11 and the twisted phase difference plate 12
The first retardation plate 13, the diffusion layer 15, and the second polarizing plate 17 are the same as those used in the fourth embodiment.

【0131】第2の位相差板18と、第3の位相差板1
9と第2の偏光板17も第4の実施の形態で用いたもの
と同一である。
The second retardation plate 18 and the third retardation plate 1
9 and the second polarizing plate 17 are the same as those used in the fourth embodiment.

【0132】バックライト16は、第1〜第4の実施の
形態と同じ白色ELを用いることも可能ではあるが、本
発明の実施の形態では、彩度と明るさを向上するため
に、導光板に3波長型蛍光管を取り付けたサイドライト
方式を用いた。
As the backlight 16, it is possible to use the same white EL as in the first to fourth embodiments. However, in the embodiment of the present invention, in order to improve the saturation and the brightness, the backlight 16 is used. A side light system in which a three-wavelength fluorescent tube was attached to a light plate was used.

【0133】カラーフィルタ10は、赤フィルタRと、
緑フィルタGと、青フィルタBの3色で構成され、図1
2に示すように、本発明の実施の形態では、第2の電極
4と平行になる縦ストライプ形状とする。各カラーフィ
ルタの幅は、第2の電極4の幅より広く形成し、すきま
が生じないようにしてある。カラーフィルタ10の間に
すきまが生じると、入射光が増加し、明るくはなるが、
表示色に白の光が混色し、色純度が低下するので、好ま
しくない。
The color filter 10 includes a red filter R,
It is composed of three colors, a green filter G and a blue filter B.
As shown in FIG. 2, in the embodiment of the present invention, a vertical stripe shape parallel to the second electrode 4 is used. The width of each color filter is formed wider than the width of the second electrode 4 so that no gap occurs. If there is a gap between the color filters 10, the incident light increases and becomes brighter,
It is not preferable because white light is mixed with the display color and the color purity is reduced.

【0134】カラーフィルタ10は、明るさを改善する
ために、分光スペクトルにおける最大透過率がなるべく
高いことが好ましく、それぞれの色の最大透過率は80
%以上が良く、90%以上が最も好ましい。また、分光
スペクトルにおける最小透過率も20%〜50%と高く
する必要がある。
In order to improve the brightness, the color filter 10 preferably has a maximum transmittance in the spectral spectrum as high as possible, and the maximum transmittance of each color is 80%.
% Or more, and most preferably 90% or more. Further, the minimum transmittance in the spectrum must be as high as 20% to 50%.

【0135】カラーフィルタ10としては、顔料分散
型、染色型、印刷型、転写型、電着型などが使えるが、
アクリル系やPVA系の感光性樹脂に顔料を分散させた
顔料分散型が耐熱温度が高く、色純度も良いので、最も
好ましい。
As the color filter 10, a pigment dispersion type, a dyeing type, a printing type, a transfer type, an electrodeposition type and the like can be used.
A pigment dispersion type in which a pigment is dispersed in an acrylic or PVA-based photosensitive resin is most preferred because of its high heat resistance and good color purity.

【0136】このような高透過率のカラーフィルタを得
るために、第1の基板1にアルミニウム薄膜の半透過反
射層9を形成し、半透過反射層9の表面を陽極酸化処理
で不活性化させた後、感光性樹脂に顔料を10〜15%
配合したカラーレジストを、スピンナーを用いて第1の
基板1に塗布し、露光工程と現像工程を行い、厚さが1
μm程度でも、透過率が高いカラーフィルタ10を形成
した。
In order to obtain a color filter having such a high transmittance, a semi-transmissive reflective layer 9 of an aluminum thin film is formed on the first substrate 1, and the surface of the semi-transmissive reflective layer 9 is inactivated by anodizing. After that, 10-15% of pigment is added to the photosensitive resin.
The compounded color resist is applied to the first substrate 1 using a spinner, and an exposure process and a development process are performed.
A color filter 10 having a high transmittance was formed even at about μm.

【0137】各構成部材の配置関係は、図10に示した
第4の実施の形態と同一であるので省略する。
The arrangement of the components is the same as that of the fourth embodiment shown in FIG. 10 and will not be described.

【0138】(第5の実施の形態の効果:図11)つぎ
に、本発明の実施の形態の液晶表示装置の効果につい
て、図面を用いて説明する。カラーフィルタ10は全く
複屈折性を持たないので、反射表示については、第4の
実施の形態と同じであり、ねじれ位相差板12と第1の
位相差板13とを用いることで、良好なコントラストの
表示が可能である。
(Effect of Fifth Embodiment: FIG. 11) Next, the effect of the liquid crystal display device of the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Since the color filter 10 has no birefringence at all, the reflection display is the same as that of the fourth embodiment, and the use of the twisted phase difference plate 12 and the first Display of contrast is possible.

【0139】そして、表示画素のオンとオフを組み合わ
せることで、カラー表示が可能となる。たとえば、赤フ
ィルタRをオン(白)とし、緑フィルタGと青フィルタ
Bをオフ(黒)とすることで、赤表示が可能となる。
[0139] By combining the ON and OFF states of the display pixels, color display is possible. For example, turning on the red filter R (white) and turning off the green filter G and the blue filter B (black) enables red display.

【0140】本発明の実施の形態の半透過反射型の液晶
表示装置は、反射率が高く、かつ、コントラスト比が1
0以上と高い値が得られたので、バックライト16が非
点灯の反射表示でも、彩度が高く、明るいカラー表示が
得られた。
The transflective liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention has a high reflectance and a contrast ratio of 1.
Since a high value of 0 or more was obtained, a bright color display with high chroma was obtained even in a reflective display in which the backlight 16 was not lit.

【0141】つぎに、バックライト16を点灯した透過
表示について説明する。半透過反射層9とカラーフィル
タ10は複屈折性を持たないので、透過表示も第4の実
施の形態と同じである。したがって、バックライト16
から出た光は、第2の偏光板17により直線偏光とな
り、第3の位相差板19と第2の位相差板18を透過す
ることで、円偏光となる。半透過反射層9で、約8割は
反射されるが、残りの2割の光が透過する。
Next, the transmissive display with the backlight 16 turned on will be described. Since the transflective layer 9 and the color filter 10 do not have birefringence, the transmissive display is the same as in the fourth embodiment. Therefore, the backlight 16
Is converted into linearly polarized light by the second polarizing plate 17 and becomes circularly polarized light by passing through the third retardation plate 19 and the second retardation plate 18. About 80% is reflected by the transflective layer 9, but the remaining 20% is transmitted.

【0142】STN液晶素子23に電圧を印加していな
い状態では、ねじれ位相差板12とSTN液晶素子23
と第1の位相差板13とにより、複屈折量がほぼ全波長
にわたり1/4波長相当となっている。このため、第2
の位相差板18と第3の位相差板19とで発生した位相
差は、STN液晶素子23とねじれ位相差板12と第1
の位相差板13とで発生する位相差で減算されて0とな
り、第2の偏光板の吸収軸17aと直交方向の直線偏光
となって出射する。
When no voltage is applied to the STN liquid crystal element 23, the twisted phase difference plate 12 and the STN liquid crystal element 23
The first birefringent plate 13 makes the birefringence amount equivalent to 屈折 wavelength over almost all wavelengths. Therefore, the second
The phase difference generated between the phase difference plate 18 and the third phase difference plate 19 is the same as that between the STN liquid crystal element 23, the twisted phase difference plate 12 and the first
Is subtracted by the phase difference generated by the phase difference plate 13 of the second polarizing plate to become 0, and the light is emitted as linearly polarized light in the direction orthogonal to the absorption axis 17a of the second polarizing plate.

【0143】第1の偏光板の吸収軸11aと第2の偏光
板の吸収軸17aとは直交しているので、入射光は透過
せず、黒表示となる。そして、第1の電極3と第2の電
極4との間に電圧を印加すると、第4の実施の形態と同
様な効果で白表示となる。
Since the absorption axis 11a of the first polarizing plate and the absorption axis 17a of the second polarizing plate are orthogonal to each other, the incident light is not transmitted and black display is performed. Then, when a voltage is applied between the first electrode 3 and the second electrode 4, white display is achieved with the same effect as in the fourth embodiment.

【0144】このように、第1の偏光板11と第1の位
相差板13とねじれ位相差板12と拡散層15と、半透
過反射層9とカラーフィルタ10を内在したSTN液晶
素子23とにより、外光を用いる反射表示においては良
好なコントラストのカラー表示が可能であり、STN液
晶素子23の下側に第2の位相差板18と第3の位相差
板19と第2の偏光板17とバックライト16とを備え
ることで、外光が少ない環境ではバックライト16を点
灯することで、良好なカラー表示が得られる単偏光板方
式の液晶表示装置を提供できる。
As described above, the first polarizing plate 11, the first retardation plate 13, the twisted retardation plate 12, the diffusion layer 15, the STN liquid crystal element 23 including the transflective layer 9 and the color filter 10, Accordingly, in the reflective display using external light, a color display with good contrast is possible, and the second retardation plate 18, the third retardation plate 19, and the second polarizing plate By providing the backlight 17 and the backlight 16, the backlight 16 is turned on in an environment where external light is small, so that a single-polarization-plate-type liquid crystal display device that can obtain good color display can be provided.

【0145】(第5の実施の形態の変形例)本発明の実
施の形態では、カラーフィルタ10を第1の基板1に設
けたが、第2の基板2の内側で、第2の電極4と第2の
基板2との間にカラーフィルタ10を形成することも可
能である。しかし、カラーフィルタ10を第1の基板1
に設ける方が、保護膜8を、カラーフィルタ10の平坦
化と、半透過反射膜9と第1の電極3との絶縁層として
の機能を兼ねることが可能となり、好ましい。
(Modification of Fifth Embodiment) In the embodiment of the present invention, the color filter 10 is provided on the first substrate 1, but the second electrode 4 is provided inside the second substrate 2. It is also possible to form a color filter 10 between the first substrate 2 and the second substrate 2. However, the color filter 10 is
It is preferable to provide the protective film 8 because the protective film 8 can serve both as the flattening of the color filter 10 and the function as an insulating layer between the transflective film 9 and the first electrode 3.

【0146】また、本発明の実施の形態では、カラーフ
ィルタ10として、赤緑青の3色を用いたが、シアン、
イエロー、マゼンタの3色のカラーフィルタを用いて
も、同じように明るいカラー表示が可能である。
Further, in the embodiment of the present invention, three colors of red, green and blue are used as the color filters 10;
Similarly, bright color display can be achieved by using three color filters of yellow and magenta.

【0147】また、本発明の実施の形態では、カラーフ
ィルタ製造工程の洗浄ラインに耐えるように、半透過反
射層8として、アルミニウム薄膜の表面を陽極酸化処理
で不活性化させたが、アルミニウム薄膜上に酸化シリコ
ン(SiO2 )等の透明な酸化膜をスパッタリング法や
化学的気相成長法(CVD法)で形成することも可能で
ある。
In the embodiment of the present invention, the surface of the aluminum thin film is inactivated by anodic oxidation as the transflective layer 8 so as to withstand the cleaning line in the color filter manufacturing process. A transparent oxide film such as silicon oxide (SiO 2 ) can be formed thereon by a sputtering method or a chemical vapor deposition method (CVD method).

【0148】[0148]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、第1の偏光板11と第1の位相差板13とね
じれ位相差板12と反射層7を内在したSTN液晶素子
20とにより、外光を用いて、高コントラストで明るい
反射表示が得られる単偏光板方式の液晶表示装置を提供
できる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, an STN liquid crystal element having a first polarizing plate 11, a first retardation plate 13, a twisted retardation plate 12, and a reflection layer 7 is provided. According to 20, a single-polarizer-type liquid crystal display device that can provide a high-contrast and bright reflective display using external light can be provided.

【0149】またさらに、本発明によれば、第1の偏光
板11と第1の位相差板13とねじれ位相差板12と半
透過反射層9を内在したSTN液晶素子21と、第2の
位相差板18と第2の偏光板17とバックライト16を
用いることによって、外光による反射表示と、バックラ
イト照明による透過表示が可能で、かつ、反射表示と透
過表示の両方で高コントラストが得られる単偏光板方式
の液晶表示装置を提供できる。
Further, according to the present invention, the STN liquid crystal element 21 including the first polarizing plate 11, the first retardation plate 13, the twisted retardation plate 12, the transflective layer 9, and the second By using the phase difference plate 18, the second polarizing plate 17, and the backlight 16, reflection display by external light and transmission display by backlight illumination are possible, and high contrast is obtained in both reflection display and transmission display. The obtained single polarizing plate type liquid crystal display device can be provided.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態における液晶表示装
置の構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態における液晶表示装
置の画素部を拡大して示す平面図である。
FIG. 2 is an enlarged plan view showing a pixel portion of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態における液晶表示装
置の配置関係を示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing an arrangement relationship of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施の形態における液晶表示装
置の配置関係を示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view illustrating an arrangement relationship of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施の形態における液晶表示装
置の画素部を拡大して示す平面図である。
FIG. 5 is an enlarged plan view illustrating a pixel portion of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2の実施の形態における液晶表示装
置の配置関係を示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view illustrating an arrangement relationship of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施の形態における液晶表示装
置の構成を示す断面図である。
FIG. 7 is a sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3の実施の形態における液晶表示装
置の画素部を拡大した平面図である。
FIG. 8 is an enlarged plan view of a pixel portion of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第3の実施の形態における液晶表示装
置の配置関係を示す平面図である。
FIG. 9 is a plan view illustrating an arrangement relationship of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第4の実施の形態における液晶表示
装置の配置関係を示す平面図である。
FIG. 10 is a plan view illustrating an arrangement relationship of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第5の実施の形態における液晶表示
装置の構成を示す断面図である。
FIG. 11 is a sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第5の実施の形態における液晶表示
装置の画素部を拡大した平面図である。
FIG. 12 is an enlarged plan view of a pixel portion of a liquid crystal display device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第3の実施の形態における液晶表示
装置に用いる位相差板の位相差値の波長依存性を示す図
面である。
FIG. 13 is a drawing showing wavelength dependence of a phase difference value of a phase difference plate used in a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第1の実施の形態における液晶表示
装置における分光反射率特性を示す図面である。
FIG. 14 is a drawing showing spectral reflectance characteristics in the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:第1の基板 2:第2の基板
3:第1の電極 4:第2の電極 5:シール材
6:ネマチック液晶 6a:下液晶分子配向方向 6b:上液晶分
子配向方向 7:反射層 8:保護膜 9:半透過反射層(ハーフミラー) 10:
カラーフィルタ 11:第1の偏光板 11a:第1の偏光板
の吸収軸 12:ねじれ位相差板 12a:ねじれ位相差板の下分子配向方向 12b:ねじれ位相差板の上分子配向方向 13:第1の位相差板 13a:第1の位相
差板の遅相軸 14:半透過反射層(開口部付き) 1
5:拡散層 16:バックライト 17:第2の偏光板 17a:第2の偏光板
の吸収軸 18:第2の位相差板 18a:第2の位相
差板の遅相軸 19:第3の位相差板 19a:第3の位相
差板の遅相軸 20、21、22、23:STN液晶素子 R:赤フィルタ G:緑フィルタ
B:青フィルタ
1: first substrate 2: second substrate
3: first electrode 4: second electrode 5: sealing material
6: Nematic liquid crystal 6a: Lower liquid crystal molecular alignment direction 6b: Upper liquid crystal molecular alignment direction 7: Reflective layer 8: Protective film 9: Semi-transmissive reflective layer (half mirror) 10:
Color filter 11: First polarizing plate 11a: Absorption axis of first polarizing plate 12: Twisted phase plate 12a: Lower molecular orientation direction of twisted phase plate 12b: Upper molecular orientation direction of twisted phase plate 13: First 1 retardation plate 13a: slow axis of first retardation plate 14: transflective layer (with opening) 1
5: Diffusion layer 16: Backlight 17: Second polarizing plate 17a: Absorption axis of second polarizing plate 18: Second retardation plate 18a: Slow axis of second retardation plate 19: Third Retardation plate 19a: Slow axis of third retardation plate 20, 21, 22, 23: STN liquid crystal element R: Red filter G: Green filter
B: Blue filter

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 反射層と第1の電極とを有する第1の基
板と、第2の電極を有する第2の基板と、これら第1の
基板と第2の基板とのあいだにツイスト角が180°〜
260°にツイスト配向しているネマチック液晶を狭持
してなるSTN液晶素子と、 前記第2の基板の外側に設けるねじれ位相差板と、 そのねじれ位相差板の外側に設ける第1の位相差板と、 その第1の位相差板の外側に設ける第1の偏光板とを備
え、 前記STN液晶素子の複屈折量を示すΔnd値が0.7
μmから0.84μmであり、 かつ、前記第1の位相差板の複屈折量を示す位相差値R
が0.14μmから0.24μmであり、 かつ、前記第1の位相差板の遅相軸と前記第1の偏光板
の吸収軸との交差角αが60°〜85°であることを特
徴とする反射型液晶表示装置。
A first substrate having a reflective layer and a first electrode; a second substrate having a second electrode; and a twist angle between the first substrate and the second substrate. 180 ° ~
An STN liquid crystal element holding a nematic liquid crystal twisted at 260 °, a twisted phase difference plate provided outside the second substrate, and a first phase difference provided outside the twisted phase difference plate And a first polarizing plate provided outside the first retardation plate, wherein the Δnd value indicating the amount of birefringence of the STN liquid crystal element is 0.7.
a retardation value R from 0.1 μm to 0.84 μm and indicating the amount of birefringence of the first retardation plate
Is 0.14 μm to 0.24 μm, and an intersection angle α between the slow axis of the first retardation plate and the absorption axis of the first polarizing plate is 60 ° to 85 °. Reflective liquid crystal display device.
【請求項2】 半透過反射層と第1の電極とを有する第
1の基板と、第2の電極を有する第2の基板と、これら
第1の基板と第2の基板のあいだにツイスト角が180
°〜260°にツイスト配向しているネマチック液晶を
狭持してなるSTN液晶素子と、 前記第2の基板の外側に設けるねじれ位相差板と、 そのねじれ位相差板の外側に設ける第1の位相差板と、 その第1の位相差板の外側に設ける第1の偏光板と、 前記第1の基板の外側に設ける第2の位相差板と、 第2の位相差板の外側に設ける第2の偏光板と、 第2の偏光板の外側に設けるバックライトとを備え、 前記STN液晶素子の複屈折量を示すΔnd値が0.7
μmから0.84μmであり、 かつ、前記第1の位相差板の複屈折量を示す位相差値R
が0.14μmから0.24μmであり、 かつ、前記第1の位相差板の遅相軸と前記第1の偏光板
の吸収軸との交差角αが60°〜85°であり、 かつ、前記第2の位相差板の位相差値が概ね1/4波長
であることを特徴とする反射型液晶表示装置。
2. A first substrate having a transflective layer and a first electrode, a second substrate having a second electrode, and a twist angle between the first substrate and the second substrate. Is 180
An STN liquid crystal element holding a nematic liquid crystal twist-oriented at an angle of from 260 ° to 260 °, a torsional retarder provided outside the second substrate, and a first torsional retarder provided outside the torsional retarder A phase difference plate, a first polarizing plate provided outside the first phase difference plate, a second phase difference plate provided outside the first substrate, and provided outside the second phase difference plate A second polarizing plate; and a backlight provided outside the second polarizing plate, wherein a Δnd value indicating a birefringence amount of the STN liquid crystal element is 0.7.
a retardation value R from 0.1 μm to 0.84 μm and indicating the amount of birefringence of the first retardation plate
Is from 0.14 μm to 0.24 μm, and the intersection angle α between the slow axis of the first retardation plate and the absorption axis of the first polarizing plate is 60 ° to 85 °, and A reflection type liquid crystal display device, wherein the phase difference value of the second phase difference plate is approximately 1/4 wavelength.
【請求項3】 半透過反射層と第1の電極とを有する第
1の基板と、第2の電極を有する第2の基板と、これら
第1の基板と第2の基板のあいだにツイスト角が180
°〜260°にツイスト配向しているネマチック液晶を
狭持してなるSTN液晶素子と、 前記第2の基板の外側に設けるねじれ位相差板と、 そのねじれ位相差板の外側に設ける第1の位相差板と、 その第1の位相差板の外側に設ける第1の偏光板と、 前記第1の基板の外側に設ける第2の位相差板と、 その第2の位相差板の外側に設ける第3の位相差板と、 その第3の位相差板の外側に設ける第2の偏光板と、 その第2の偏光板の外側に設けるバックライトとを備
え、 前記STN液晶素子の複屈折量を示すΔnd値が0.7
μmから0.84μmであり、 かつ、前記第1の位相差板の複屈折量を示す位相差値R
が0.14μmから0.24μmであり、 かつ、前記第1の位相差板の遅相軸と前記第1の偏光板
の吸収軸との交差角αが60°から85°であり、 かつ、前記第2の位相差板の遅相軸と第3の位相差板の
遅相軸とは概ね直交しており、 前記第2の位相差板の位相差値の波長依存性と前記第3
の位相差板の位相差値の波長依存性とが異なり、 前記第2の位相差板の位相差値と前記第3の位相差板の
位相差値との差が概ね1/4波長であることを特徴とす
る反射型液晶表示装置。
3. A first substrate having a transflective layer and a first electrode, a second substrate having a second electrode, and a twist angle between the first substrate and the second substrate. Is 180
An STN liquid crystal element holding a nematic liquid crystal twist-oriented at an angle of from 260 ° to 260 °, a torsional retarder provided outside the second substrate, and a first torsional retarder provided outside the torsional retarder A phase difference plate, a first polarizing plate provided outside the first phase difference plate, a second phase difference plate provided outside the first substrate, and a second phase difference plate provided outside the second phase difference plate. A third retardation plate provided, a second polarizing plate provided outside the third retardation plate, and a backlight provided outside the second polarizing plate, a birefringence of the STN liquid crystal element. Δnd value indicating the amount is 0.7
a retardation value R from 0.1 μm to 0.84 μm and indicating the amount of birefringence of the first retardation plate
Is 0.14 μm to 0.24 μm, and the intersection angle α between the slow axis of the first retardation plate and the absorption axis of the first polarizing plate is 60 ° to 85 °, and The slow axis of the second phase difference plate is substantially orthogonal to the slow axis of the third phase difference plate, and the wavelength dependence of the phase difference value of the second phase difference plate and the third axis
Is different from the wavelength dependence of the phase difference value of the phase difference plate, and the difference between the phase difference value of the second phase difference plate and the phase difference value of the third phase difference plate is approximately 1 / wavelength. A reflective liquid crystal display device, characterized in that:
【請求項4】 半透過反射層と第1の電極とを有する第
1の基板と、第2の電極を有する第2の基板と、これら
第1の基板と第2の基板のあいだにツイスト角が180
°から260°にツイスト配向しているネマチック液晶
を狭持してなるSTN液晶素子と、 前記第2の基板の外側に設けるねじれ位相差板と、 そのねじれ位相差板の外側に設ける第1の位相差板と、 その第1の位相差板の外側に設ける第1の偏光板と、 前記第1の基板の外側に設ける第2の位相差板と、 その第2の位相差板の外側に設ける第3の位相差板と、 その第3の位相差板の外側に設ける第2の偏光板と、 その第2の偏光板の外側に設けるバックライトとを備
え、 前記STN液晶素子の複屈折量を示すΔnd値が0.7
μmから0.84μmであり、 かつ、前記第1の位相差板の複屈折量を示す位相差値R
が0.14μmから0.24μmであり、 かつ、前記第1の位相差板の遅相軸と前記第1の偏光板
の吸収軸との交差角αが60°から85°であり、 かつ、前記第2の位相差板の遅相軸と第3の位相差板の
遅相軸とは概ね60゜に交差しており、 前記第2の位相差板の位相差値は概ね1/4波長で、 前記第3の位相差板の位相差値は概ね1/2波長である
ことを特徴とする反射型液晶表示装置。
4. A first substrate having a transflective layer and a first electrode, a second substrate having a second electrode, and a twist angle between the first substrate and the second substrate. Is 180
An STN liquid crystal element holding a nematic liquid crystal twisted from 90 ° to 260 °, a torsional retarder provided outside the second substrate, and a first torsional retarder provided outside the torsional retarder A phase difference plate, a first polarizing plate provided outside the first phase difference plate, a second phase difference plate provided outside the first substrate, and a second phase difference plate provided outside the second phase difference plate. A third retardation plate provided, a second polarizing plate provided outside the third retardation plate, and a backlight provided outside the second polarizing plate, a birefringence of the STN liquid crystal element. Δnd value indicating the amount is 0.7
a retardation value R from 0.1 μm to 0.84 μm and indicating the amount of birefringence of the first retardation plate
Is 0.14 μm to 0.24 μm, and the intersection angle α between the slow axis of the first retardation plate and the absorption axis of the first polarizing plate is 60 ° to 85 °, and The slow axis of the second phase difference plate and the slow axis of the third phase difference plate intersect at approximately 60 °, and the phase difference value of the second phase difference plate is approximately 1 / wavelength. Wherein the retardation value of the third retardation plate is approximately 波長 wavelength.
【請求項5】 前記ねじれ位相差板のツイスト方向は、 前記STN液晶素子と逆ねじれ構造であり、 ねじれ位相差板のツイスト角は、 前記STN液晶素子のツイスト角より10゜から30゜
小さく、 前記ねじれ位相差板の複屈折量を示すΔnd値は、 STN液晶素子のΔnd値より0.14μmから0.2
2μm小さい請求項1、請求項2、請求項3、または請
求項4記載の反射型液晶表示装置。
5. The twist direction of the twisted phase difference plate has an inverse twisted structure with the STN liquid crystal element, and the twist angle of the twisted phase difference plate is 10 ° to 30 ° smaller than the twist angle of the STN liquid crystal element. The Δnd value indicating the amount of birefringence of the twisted phase difference plate is 0.14 μm to 0.2 from the Δnd value of the STN liquid crystal element.
The reflective liquid crystal display device according to claim 1, 2, 3, or 4, which is smaller by 2 μm.
【請求項6】 請求項1、請求項2、請求項3、または
請求項4記載の液晶表示装置において、 前記第1の基板と前記第2の基板のいずれか一方の基板
に、 複数色のカラーフィルタを設けることを特徴とする反射
型液晶表示装置。
6. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein at least one of the first substrate and the second substrate has a plurality of colors. A reflective liquid crystal display device comprising a color filter.
【請求項7】 請求項1、請求項2、請求項3、または
請求項4記載の液晶表示装置において、 前記第2の基板の外側に、 拡散層を設けることを特徴とする反射型液晶表示装置。
7. The reflective liquid crystal display according to claim 1, wherein a diffusion layer is provided outside the second substrate. apparatus.
【請求項8】 前記半透過反射層として、 厚さ0.03μm〜0.01μmの金属薄膜を用いる請
求項2、請求項3、または請求項4に記載の反射型液晶
表示装置。
8. The reflection type liquid crystal display device according to claim 2, wherein a metal thin film having a thickness of 0.03 μm to 0.01 μm is used as the transflective layer.
【請求項9】 前記半透過反射層として、 画素毎に開口部を設けた金属薄膜を用いる請求項2、請
求項3、または請求項4に記載の反射型液晶表示装置。
9. The reflective liquid crystal display device according to claim 2, wherein a metal thin film having an opening for each pixel is used as the transflective layer.
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