JP2003167224A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

Info

Publication number
JP2003167224A
JP2003167224A JP2001365136A JP2001365136A JP2003167224A JP 2003167224 A JP2003167224 A JP 2003167224A JP 2001365136 A JP2001365136 A JP 2001365136A JP 2001365136 A JP2001365136 A JP 2001365136A JP 2003167224 A JP2003167224 A JP 2003167224A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
light
stripe
reflection
electrode group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001365136A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomohiro Okawa
智啓 大川
Yasutake Aoki
健剛 青木
Yoshio Miyazaki
吉雄 宮崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2001365136A priority Critical patent/JP2003167224A/en
Priority to CNB021527040A priority patent/CN1209664C/en
Priority to TW091134179A priority patent/TW200300860A/en
Priority to KR1020020075266A priority patent/KR100993188B1/en
Publication of JP2003167224A publication Critical patent/JP2003167224A/en
Priority to KR1020090053419A priority patent/KR100965193B1/en
Priority to KR1020100062773A priority patent/KR20100080895A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device being bright and showing high contrast in respective reflection and transmission modes. <P>SOLUTION: In the liquid crystal display device formed by sticking one member formed by successively laminating a stripe-shaped transparent electrode group and an alignment layer on a transparent substrate and the other member formed by forming a stripe-shaped laminated electrode group formed by arranging a laminated body of a transparent conductive layer and a light reflection layer in a stripe shape on the principal surface of a substrate and laminating an alignment layer on the stripe- shaped laminated electrode group to each other via a super twisted nematic liquid crystal to arrange pixels in a matrix shape, providing light transmission parts at every pixel to the light reflection layer to be made to be in a transmission mode and providing a light reflection parts to be made to be in a reflection mode, the light transmission parts and the light reflection parts satisfy relational formulas 0.2≤Δn.dt-Δn.dr≤0.4 and 0.70≤Δn.dr≤0.85 (wherein Δn.dt denotes the product of refraction index anisotropy Δn of the liquid crystal and the cell gap dt corresponding to the light transmission parts and Δn.dr denotes the product of refraction index anisotropy Δn of the liquid crystal and the cell gap dr corresponding to the light reflection parts). <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は反射型と透過型の双
方の機能を有する反射半透過型と呼ばれる液晶表示装置
に関するものである。 【0002】 【従来の技術】近年、液晶表示装置は、テレビやパーソ
ナルコンピューター等に使用される大型なものから、携
帯情報端末に使用される中小型のものまで幅広い用途に
用いられている。そして、液晶表示装置は、それぞれの
用途により使い分けられ、屋内で使用されるテレビ等に
は主に透過型の液晶表示装置が用いられ、屋外で使用さ
れる携帯情報端末においては、反射型又は反射半透過型
と呼ばれるものが用いられている。その中でも携帯電話
用途の反射半透過型液晶表示装置の需要は、年々増加す
る傾向にある。 【0003】この反射半透過型液晶表示装置によれば、
太陽光、蛍光灯等の外界からの光を利用する反射型とし
て用いる場合(反射モード)と、裏側にバックライトを
内部照明として装着し、その光を表示に利用する透過型
として用いる場合(透過モード)があり、双方の機能を
併せ持たせるために半透過膜を偏光板に密着させている
(特開昭61−260202号参照)。 【0004】図1は単純マトリックスタイプの反射半透
過型液晶表示装置の構造を示す概略断面図である。 【0005】ガラス基板3の内面に多数の透明電極4を
平行に配列し、配向膜5を形成している。他方のガラス
基板11の内面には半透過膜10、カラーフィルター
9、オーバーコート7、透明電極4および配向膜5が順
次積層されている。 【0006】これら両基板を、双方の平行透明電極群4
が直交するように対向させ、ネマチック型液晶分子8を
180°〜270°ツイスト配列させて介在させてい
る。6はシール部材である。 【0007】このような構成の液晶パネルの一方主面上
には偏光板1と位相差板2とを積み重ね、他方主面上に
は偏光板13と位相差板12とを積み重ね、さらに光源
部14と導光板15から成るバックライトユニットを配
設している。 【0008】そして、かかる反射半透過型液晶表示装置
によれば、暗い場所から明るい場所まで幅広い環境にて
使用できるように設計されている。 【0009】しかしながら、前記反射半透過型液晶表示
装置によれば、反射モードと透過モードを併用するた
め、従来の半透過膜10では、反射モード時および透過
モード時にて、それぞれ光学的なロスが発生し、これに
より、光の利用効率が低下するという課題があった。 【0010】また、この反射半透過型液晶パネルにおい
ては、主に外界からの光を利用する反射モード時の色再
現性に比べ、バックライトからの光を利用する透過モー
ド時の色再現性が著しく低かった。 【0011】このような課題を解消するために、半透過
膜に代えて、完全反射膜をエッチング法等により特定の
パターンにパターニングしてバックライトからの光を透
過させるための透過用ホールを設けることにより、画素
内の領域を反射領域と透過領域に分割し、これによって
透過時の光利用効率を増加させるといる技術が提案され
ている(特許第2878231号参照)。 【0012】また、TFT素子を用いたアクティブマト
リクス型の液晶表示素子においては、外光を反射する領
域のセルギャップよりもバックライトからの光を透過す
る領域のセルギャップを大きくし、外光を反射する領域
のリタデーション(Δn・dr)よりもバックライトから
の光を透過する領域のリタデーション(Δn・dt)を大
きくすることによって、反射モード時および透過モード
時の液晶パネルの光学特性をそれぞれ最適化する技術が
提案されている(特開平11−101992号および特
開2001−33754号参照)。 【0013】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スーパ
ーツイステッドネマチック液晶を用いた単純マトリクス
型の液晶表示装置においては、液晶材料のd/pマージ
ンを考慮すると上記に示されたような構造を採用するこ
とは困難であった。 【0014】したがって本発明は叙上に鑑みて完成され
たものであり、d/pマージンを量産に実用的なレベル
に維持し、さらに外光を反射する領域のセルギャップと
バックライトからの光を透過する領域のセルギャップを
最適化し、そして、光学補償フィルムを最適化すること
によって、反射および透過のそれぞれのモードにおいて
明るく高コントラストを示す液晶表示装置を提供するこ
とにある。 【0015】 【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、透明基板上にストライプ状透明電極群と配向層とを
順次積層してなる一方部材と、基板の一主面上に透明導
電層と光反射層との積層体をストライプ状に配列してな
るストライプ状積層電極群を形成し、ストライプ状積層
電極群上に配向層を積層してなる他方部材とを、これら
ストライプ状積層電極群とストライプ状透明電極群とが
交差するようスーパーツイステッドネマチック液晶を介
して貼り合わせて、画素をマトリクス状に配列せしめる
とともに、上記光反射層に対し各画素ごとに光透過部を
設けて透過モードとなし、さらに光反射部を設けて反射
モードとなした液晶パネルの他方部材の外側にバックラ
イトを設け、かつ前記光透過部と光反射部とを下記の関
係式にしたことを特徴とする。 0.2≦Δn・dt−Δn・dr≦0.4 かつ 0.70≦Δn・dr≦0.85 ただし、Δn・dtは光透過部に対応する液晶の屈折率
異方性Δnとセルギャップdtとの積であり、Δn・d
rは光反射部に対応する液晶の屈折率異方性Δnとセル
ギャップdrとの積である。 【作用】本発明の液晶表示装置によれば、上記構成のよ
うに、光反射層に対し各画素ごとに光透過部を設けて透
過モードとなし、さらに光反射部を設けて反射モードと
なしたことで、画素領域を外界からの光を反射する領域
と、バックライトからの光を透過する領域に分割し、こ
れによって透過モードおよび反射モードの双方にて光利
用効率が改善される。 【0016】また、光反射部におけるセルギャップと、
バックライトからの光を透過する光透過部におけるセル
ギャップを最適化し、さらに光学補償フィルムを最適化
することにより、反射モードと透過モードの双方におい
て優れた視認性を得ることができる。 【0017】 【発明の実施の形態】図2は本発明の液晶表示装置の概
略断面図である。なお、図1に示す従来の反射半透過型
液晶表示装置と同一箇所には同一符号を付す。 【0018】最初に図2に示すカラー液晶表示装置の構
造を説明する。前記一方部材については、ガラス基板3
の内面にカラーフィルター9、アクリル系樹脂から成る
オーバーコート7を形成し、このオーバーコート7の上
に多数平行にストライプ状配列したITOから成る透明
電極4を設け、この透明電極4の上に一定方向にラビン
グしたポリイミド樹脂から成る配向膜5を被覆してい
る。なお、透明電極4と配向膜5との間に樹脂やSiO
2等から成る絶縁膜を介在させてもよく、オーバーコー
ト層7は設けなくとも良い。 【0019】カラーフィルター9はガラス基板3の内面
にて画素ごとに配するが、これらカラーフィルター9は
顔料分散方式、すなわちあらかじめ顔料(赤、緑、青)
により調合された感光性レジストを基板上に塗布し、フ
ォトリソグラフィにより形成している。 【0020】各カラーフィルター9間にはクロム金属も
しくは感光性レジストのブラックマトリックスを形成し
てもよい。 【0021】前記他方部材については、ガラス基板11
の内面には多数平行にストライプ状配列したITOから
成る透明電極4を形成し、この透明電極4上に前記光反
射層であるパターニングした反射膜16および一定方向
にラビングしたポリイミド樹脂から成る配向膜5が順次
積層されている。反射膜16は、透明電極4上に形成さ
れるため、多数平行にストライプ状配列する。 【0022】また、配向膜5はパターニングした反射膜
16上に直接成膜形成しているが、配向膜5とパターニ
ングした反射膜16との間に樹脂やSiO2等から成る
絶縁膜を介在させてもよい。 【0023】なお、反射膜16と透明電極4は上下を逆
にして、透明電極4上に絶縁膜と配向膜5を形成しても
よい。 【0024】そして、前記構成の一方部材および他方部
材を、たとえば200°〜260°の角度でツイストさ
れたカイラルネマチック液晶からなる液晶8を介してシ
ール部材6により貼り合わせる。また、両部材間には液
晶8の厚みを一定にするためにスペーサを多数個配して
いる。 【0025】さらに一方部材のガラス基板3の外側に前
方散乱板17とポリカーボネイト等から成る位相差板2
とヨウ素系の偏光板1とを順次形成する。本例では外部
散乱方式を採用した液晶表示装置であり、位相差板2と
ガラス基板3の間に前方散乱板17を設けている。 【0026】また、他方部材のガラス基板11の外側に
ポリカーボネイト等から成る位相差板12とヨウ素系の
偏光板13とを順次形成する。これらの配設について
は、アクリル系の材料から成る粘着材を塗布することで
行う。 【0027】そして、偏光板13に対し、光源部14と
導光板15から成るバックライトユニットを密着させて
配設する。 【0028】パターニングした反射膜16は無機質材に
て形成するが、たとえば、Al、Ag、Cr、Ti、
W、Mo、Ta、In、Fe、Co、Ni、Siの元素
のうち少なくとも1種類を含む純金属、あるいは金属間
化合物(AlNd,AlTi,AgPd,AgPdC
u)、酸化物(TiO2,SiO2またはこれら各材料の層
による積層物)、窒化物(SiN)、炭化物(AlMgC)
がある。 【0029】反射膜16と透明電極4との間には、A
l、Ag、Cr、Ti、W、Mo、Ta、In、Fe、
Co、Ni、Siの元素のうち少なくとも1種類を含む
純金属、或いは金属間化合物、酸化物、窒化物、炭化物
を形成してもよく、これによって反射膜16の密着性を
向上させたり、あるいは耐熱性を向上させてもよい。 【0030】あるいは、反射膜16と配向膜5の間にA
l、Ag、Cr、Ti、W、Mo、Ta、In、Fe、
Co、Ni、Siの元素のうち少なくとも1種類を含む
純金属、あるいは金属間化合物、酸化物、窒化物、炭化
物を形成してもよく、これにより、反射膜16の耐熱性
および耐薬品性を高めてもよい。しかも、反射膜16の
膜厚を大きくすると、反射光が黄色っぽくなり、その厚
みを小さくすると、反射光が青っぽくなるが、このよう
な反射時もしくは透過時での反射膜16に起因する色合
いも反射膜16とカラーフィルター9の間の層で調整す
ることができる。 【0031】かかる構造の一例として、上記積層の組合
せ構造として、透明電極4の上に厚み350ÅのCr
層、反射膜16としての厚み1000ÅのAl層、配向
膜5とを順次積層してもよい。 【0032】他の例として、ガラス基板11の上に反射
膜16としての厚み1000Åの銀合金(Ag合金)層
と透明電極4と配向膜5とを順次積層してもよい。 【0033】反射膜16のパターニングについては、バ
ックライトユニットからの光を透過させるための光透過
部に、フォトリソ法により形成する。すなわち、金属膜
が形成された膜面に感光性レジストを塗布し、フォトリ
ソ用マスクを用いて露光し、その後、現像、エッチン
グ、剥離の各工程を経て形成する。 【0034】また、反射膜16と配向膜5の間にAl、
Ag、Cr、Ti、W、Mo、Ta、In、Fe、C
o、Ni、Siの元素のうち少なくとも1種類を含む純
金属、あるいは金属間化合物、酸化物、窒化物、炭化物
を形成する場合は、その膜を形成した後にフォトリソ法
によって反射膜16をパターニングしてもよく、もしく
は反射膜16をパターニングした後に上記の膜を形成し
てもよい。 【0035】上記のような反射膜16と透明電極4との
積層構造によれば、反射層16に対し各画素ごとに光透
過部を設けて透過モードとなし、さらに光反射部を設け
て反射モードとなすが、透過領域のパターンにて反射領
域と透過領域の面積比を調節することで、液晶パネルの
反射率および透過率の比率を調節することができる。 【0036】上記構成の液晶表示装置においては、太陽
光、蛍光灯などの外部照明による入射光は偏光板1、位
相差板2およびガラス基板3を通過し、カラーフィルタ
ー9、液晶8等を通して反射膜16に到達し、反射膜1
6の反射領域部にて光反射され、反射モードとしてその
反射光が出射される。 【0037】また、バックライトユニットから出射光
は、偏光板13、位相差板12、前方散乱板17および
ガラス基板11を通過し、さらに反射膜16の透過領域
部を通過し、液晶8、カラーフィルター9、ガラス基板
3、位相差板2、偏光板1を通過して透過モードとして
出射される。 【0038】上記の構造において、バックライトからの
光を透過する領域のセルギャップdtは外光を反射する領
域のセルギャップdrに対して、図3の要部断面図にて示
すように反射膜16の膜厚分dm(dt− dr)だけ大きく
なる。 【0039】よって反射膜16の膜厚dm(dt− dr)を
任意に変えることによって外光を反射する領域のセルギ
ャップdrとバックライトからの光を透過する領域のセル
ギャップdtの差を調整することができ、反射、透過の両
モードにおいてそれぞれ最適なリタデーションであるΔ
n・drおよびΔn・dtを設定する。 【0040】つぎにΔn・drおよびΔn・dtの最適化をお
こなう。 【0041】(Δn・drの最適化)Δn・drの最適化を
行うため、まずΔn・dr=0.6,0.65,0.7,
0.75,0.8,0.85,0.9の条件でセルを作
製し、それぞれのΔn・drにおいて偏光板1および位相
差板2の最適化を行った。最適化に用いたセルにおいて
使用した液晶は、ツイスト角240°、Δn=0.18
3である。 【0042】そして、このように最適化した液晶表示装
置について、とくに視認性に優れていると思われる3条
件(条件1、条件2、条件3)について、それぞれの反
射光学特性のΔn・dr依存性を評価したところ、それぞ
れ表1〜表3に示すような結果が得られた。さらにコン
トラスト特性も測定したところ、表1〜表3に示すとお
りである。 【0043】 【表1】 【0044】 【表2】【0045】 【表3】 【0046】また、従来技術を用いた液晶パネルについ
ても同様に反射率とコントラストを測定したところ、表
4に示すような結果が得られた。 【0047】この従来技術の装置は、図1に示す液晶表
示装置であって、Δn・d=0.80において偏光板1お
よび位相差板2の最適化を行っている。 【0048】 【表4】 【0049】そして、これらの結果は図4と図5に示す
とおりである。 【0050】このような反射モードでの評価は、図8に
示すように測定方法により求めた。 【0051】同図に示す反射モードの測定方法によれ
ば、液晶パネルに対し、その上部から光(C光源)を入
射させ、液晶パネルを駆動させた際の白表示時の反射
率、コントラスト(白表示時の反射率/黒表示時の反射
率)を測定した。 【0052】図4と図5の結果から明らかなように、本
発明を用いたパネル構造においては反射率が改善されて
おり、またそれによってコントラストも向上している。
この結果より、条件2および条件3において改善効果が
大きいことが分かる。また、条件2ではΔn・dr=0.
78においてコントラストが最大値を示し、条件3では
Δn・dr=0.81においてコントラストが最大を示
す。 【0053】(Δn・dtの最適化)次に条件2および条
件3を用いてΔn・dtの最適化を検討した。それぞれ反
射モード時のコントラストが最大値を採る値、すなわち 条件2:Δn・dr=0.78 条件3:Δn・dr=0.81 において、反射膜16の膜厚dmが0.1μm≦dm≦0.25μm
の範囲で変化したときの透過率およびコントラスト特性
も測定したところ、表5と表6に示すような結果が得ら
れ、dmの最適化を行った。その結果を図6と図7に示
し、また透過光学特性の測定法について図9に示す。 【0054】 【表5】【0055】 【表6】 【0056】従来技術については、表7に示すような結
果が得られた。 【0057】 【表7】 【0058】透過モードの場合は、図9に示すように測
定対象である液晶表示装置の下部から光(C光源)を入
射させ、この装置を駆動させた際の白表示時透過率、コ
ントラスト(白表示時の透過率/黒表示時の透過率)を
測定した。 【0059】図6と図7から明らかなように、条件2に
おいては、dm=0.17において透過率、コントラスト
共に最大値が得られた。また、条件3においては、dm=
0.12において透過率、コントラスト共に最大値が得
られた。いずれの条件においても従来技術を用いて作製
したパネルの光学特性を上回っていることが確認され
た。 【0060】以上の結果より、0.70≦Δn・dr≦
0.85において、従来技術を上回る反射光学特性が得
られた。とくにΔn・dr=0.78において反射モード
時のコントラストは最大となった。 【0061】また、Δn・dr=0.78において0.2
≦Δn・dt−Δn・dt≦0.4の範囲において従来技
術を上回る透過光学特性が得られた。さらにdm=0.1
7、すなわちΔn・dt−Δn・dt=0.17において
透過モード時のコントラストは最大となった。 【0062】 【発明の効果】以上のとおり、本発明の液晶表示装置に
よれば、透明基板上にストライプ状透明電極群と配向層
とを順次積層してなる一方部材と、基板の一主面上に透
明導電層と光反射層との積層体をストライプ状に配列し
てなるストライプ状積層電極群を形成し、ストライプ状
積層電極群上に配向層を積層してなる他方部材とを、こ
れらストライプ状積層電極群とストライプ状透明電極群
とが交差するようスーパーツイステッドネマチック液晶
を介して貼り合わせて、画素をマトリクス状に配列せし
めるとともに、上記光反射層に対し各画素ごとに光透過
部を設けて透過モードとなし、さらに光反射部を設けて
反射モードとなした液晶パネルの他方部材の外側にバッ
クライトを設け、光透過部と光反射部とを0.2≦Δn
・dt−Δn・dr≦0.4、かつ0.70≦Δn・d
r≦0.85にしたことで、光反射層に対し各画素ごと
に光透過部を設けて透過モードとなし、さらに光反射部
を設けて反射モードとなしたことで、画素領域を外界か
らの光を反射する領域と、バックライトからの光を透過
する領域に分割し、これによって透過モードおよび反射
モードの双方にて光利用効率が改善された。 【0063】また、本発明によれば、光反射部における
セルギャップと、バックライトからの光を透過する光透
過部におけるセルギャップを最適化し、さらに光学補償
フィルムを最適化することにより、反射モードと透過モ
ードの双方において優れた視認性を得ることができた。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device called a transflective type having both functions of a reflection type and a transmission type. 2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal display devices have been used in a wide range of applications from large devices used for televisions and personal computers to small and medium devices used for portable information terminals. The liquid crystal display devices are properly used depending on the intended use. For example, a transmission type liquid crystal display device is mainly used for a television used indoors, and a reflection type or a reflection type is used for a portable information terminal used outdoors. What is called a transflective type is used. Among them, the demand for a transflective liquid crystal display device for mobile phones tends to increase year by year. According to this transflective liquid crystal display device,
When used as a reflection type that uses light from the outside world such as sunlight or fluorescent light (reflection mode), and when a backlight is mounted as internal illumination on the back side and used as a transmission type that uses the light for display (transmission) Mode), and a semi-transmissive film is adhered to a polarizing plate in order to have both functions (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-260202). FIG. 1 is a schematic sectional view showing the structure of a simple matrix type transflective liquid crystal display device. A large number of transparent electrodes 4 are arranged in parallel on the inner surface of a glass substrate 3 to form an alignment film 5. On the inner surface of the other glass substrate 11, a semi-permeable film 10, a color filter 9, an overcoat 7, a transparent electrode 4, and an alignment film 5 are sequentially laminated. [0006] Both substrates are connected to both parallel transparent electrode groups 4.
Are arranged so as to be orthogonal to each other, and the nematic liquid crystal molecules 8 are interposed in a twist arrangement of 180 ° to 270 °. 6 is a seal member. A polarizing plate 1 and a phase difference plate 2 are stacked on one main surface of the liquid crystal panel having such a configuration, and a polarizing plate 13 and a phase difference plate 12 are stacked on the other main surface. A backlight unit including a light guide plate 14 and a light guide plate 15 is provided. The transflective liquid crystal display device is designed so that it can be used in a wide range of environments from a dark place to a bright place. However, according to the reflective transflective liquid crystal display device, since the reflective mode and the transmissive mode are used in combination, the conventional semi-transmissive film 10 causes an optical loss in the reflective mode and in the transmissive mode, respectively. This causes a problem that light use efficiency is reduced. Further, in the transflective liquid crystal panel, the color reproducibility in the transmissive mode using the light from the backlight is lower than the color reproducibility in the reflective mode mainly using the light from the outside. It was remarkably low. In order to solve such a problem, instead of the semi-transmissive film, a completely reflective film is patterned into a specific pattern by an etching method or the like, and a transmission hole for transmitting light from a backlight is provided. Accordingly, a technique has been proposed in which a region in a pixel is divided into a reflective region and a transmissive region, thereby increasing light use efficiency during transmission (see Japanese Patent No. 2878231). In an active matrix type liquid crystal display device using a TFT element, a cell gap in a region through which light from a backlight is transmitted is made larger than a cell gap in a region which reflects external light, thereby reducing external light. By making the retardation (Δn · dt) of the area that transmits light from the backlight larger than the retardation (Δn · dr) of the reflective area, the optical characteristics of the liquid crystal panel in the reflection mode and the transmission mode are optimized respectively. (See Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 11-101992 and 2001-33754). [0013] However, a simple matrix type liquid crystal display device using a super twisted nematic liquid crystal has the above-described structure in consideration of the d / p margin of the liquid crystal material. It was difficult to adopt. Accordingly, the present invention has been completed in view of the above description, and maintains the d / p margin at a level practical for mass production, furthermore, the cell gap in the area for reflecting external light and the light from the backlight. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device which exhibits bright and high contrast in each of the reflection and transmission modes by optimizing a cell gap in a region where light is transmitted and optimizing an optical compensation film. A liquid crystal display device according to the present invention comprises a member formed by sequentially laminating a stripe-shaped transparent electrode group and an alignment layer on a transparent substrate, and one member formed on one main surface of the substrate. A stripe-shaped laminated electrode group formed by arranging a laminate of a transparent conductive layer and a light-reflecting layer in a stripe pattern is formed. The laminated electrode group and the striped transparent electrode group are bonded together via a super twisted nematic liquid crystal so as to intersect, and the pixels are arranged in a matrix, and a light transmitting portion is provided for each pixel with respect to the light reflecting layer. A backlight is provided outside the other member of the liquid crystal panel in the reflection mode by providing a light reflection portion by further providing a light reflection portion, and the light transmission portion and the light reflection portion are defined by the following relational expression. It is characterized by having done. 0.2 ≦ Δn · dt−Δn · dr ≦ 0.4 and 0.70 ≦ Δn · dr ≦ 0.85 where Δn · dt is the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal corresponding to the light transmitting portion and the cell gap. dt and Δn · d
r is the product of the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal corresponding to the light reflecting portion and the cell gap dr. According to the liquid crystal display device of the present invention, as described above, a light transmitting portion is provided for each pixel in the light reflecting layer to achieve a transmission mode, and a light reflecting portion is provided to provide a reflection mode. As a result, the pixel region is divided into a region that reflects light from the outside and a region that transmits light from the backlight, thereby improving light use efficiency in both the transmission mode and the reflection mode. Also, a cell gap in the light reflecting portion;
By optimizing the cell gap in the light transmitting portion that transmits light from the backlight and further optimizing the optical compensation film, excellent visibility can be obtained in both the reflection mode and the transmission mode. FIG. 2 is a schematic sectional view of a liquid crystal display device according to the present invention. The same parts as those of the conventional transflective liquid crystal display device shown in FIG. First, the structure of the color liquid crystal display device shown in FIG. 2 will be described. For the one member, the glass substrate 3
A color filter 9 and an overcoat 7 made of an acrylic resin are formed on the inner surface of the substrate, and a plurality of transparent electrodes 4 made of ITO are arranged on the overcoat 7 in a stripe pattern. An orientation film 5 made of polyimide resin rubbed in the direction is covered. Note that a resin or SiO 2 is disposed between the transparent electrode 4 and the alignment film 5.
An insulating film made of 2 or the like may be interposed, and the overcoat layer 7 may not be provided. The color filters 9 are arranged for each pixel on the inner surface of the glass substrate 3. These color filters 9 are of a pigment dispersion type, that is, the pigments (red, green, blue)
Is coated on a substrate and formed by photolithography. A black matrix of chromium metal or a photosensitive resist may be formed between the color filters 9. As for the other member, the glass substrate 11
On the inner surface of the substrate, a transparent electrode 4 made of ITO, which is arranged in a stripe pattern in a large number of parallel, is formed. 5 are sequentially stacked. Since the reflection films 16 are formed on the transparent electrode 4, a large number of the reflection films 16 are arranged in stripes in parallel. Although the alignment film 5 is formed directly on the patterned reflective film 16, an insulating film made of resin or SiO 2 is interposed between the oriented film 5 and the patterned reflective film 16. You may. The reflection film 16 and the transparent electrode 4 may be turned upside down to form an insulating film and an alignment film 5 on the transparent electrode 4. Then, the one member and the other member of the above configuration are bonded together by a seal member 6 via a liquid crystal 8 made of a chiral nematic liquid crystal twisted at an angle of, for example, 200 ° to 260 °. A large number of spacers are arranged between the two members to keep the thickness of the liquid crystal 8 constant. Further, a forward scattering plate 17 and a retardation plate 2 made of polycarbonate or the like are provided outside the glass substrate 3 as one member.
And an iodine-based polarizing plate 1 are sequentially formed. In this example, the liquid crystal display device employs an external scattering method, and a forward scattering plate 17 is provided between the retardation plate 2 and the glass substrate 3. Further, a retardation plate 12 made of polycarbonate or the like and an iodine-based polarizing plate 13 are sequentially formed outside the glass substrate 11 as the other member. These arrangements are performed by applying an adhesive made of an acrylic material. Then, the backlight unit including the light source unit 14 and the light guide plate 15 is disposed in close contact with the polarizing plate 13. The patterned reflective film 16 is formed of an inorganic material, for example, Al, Ag, Cr, Ti,
Pure metals containing at least one of the elements W, Mo, Ta, In, Fe, Co, Ni, and Si, or intermetallic compounds (AlNd, AlTi, AgPd, AgPdC)
u), oxides (TiO 2 , SiO 2 or a laminate of these materials), nitrides (SiN), carbides (AlMgC)
There is. A between the reflective film 16 and the transparent electrode 4
1, Ag, Cr, Ti, W, Mo, Ta, In, Fe,
A pure metal containing at least one of Co, Ni, and Si elements, or an intermetallic compound, an oxide, a nitride, or a carbide may be formed, thereby improving the adhesion of the reflective film 16 or Heat resistance may be improved. Alternatively, A between the reflection film 16 and the alignment film 5
1, Ag, Cr, Ti, W, Mo, Ta, In, Fe,
A pure metal containing at least one of Co, Ni, and Si elements, or an intermetallic compound, an oxide, a nitride, or a carbide may be formed, whereby the heat resistance and the chemical resistance of the reflection film 16 may be reduced. May be increased. Moreover, when the thickness of the reflective film 16 is increased, the reflected light becomes yellowish, and when the thickness is reduced, the reflected light becomes bluish. However, the color due to the reflective film 16 at the time of such reflection or transmission is also reduced. It can be adjusted by a layer between the reflection film 16 and the color filter 9. As an example of such a structure, a 350 ° -thick Cr
A layer, an Al layer having a thickness of 1000 ° as the reflective film 16 and the alignment film 5 may be sequentially laminated. As another example, a 1000 mm thick silver alloy (Ag alloy) layer as the reflection film 16, the transparent electrode 4, and the alignment film 5 may be sequentially laminated on the glass substrate 11. The patterning of the reflection film 16 is performed by a photolithography method in a light transmitting portion for transmitting light from the backlight unit. That is, a photosensitive resist is applied to the film surface on which the metal film is formed, exposed using a photolithography mask, and then formed through development, etching, and peeling steps. Further, between the reflective film 16 and the alignment film 5, Al,
Ag, Cr, Ti, W, Mo, Ta, In, Fe, C
When a pure metal containing at least one of the elements of o, Ni, and Si, or an intermetallic compound, an oxide, a nitride, or a carbide is formed, the reflection film 16 is patterned by a photolithography method after forming the film. Alternatively, the above film may be formed after patterning the reflective film 16. According to the laminated structure of the reflection film 16 and the transparent electrode 4 as described above, a light transmission portion is provided for each pixel in the reflection layer 16 to perform a transmission mode, and further, a light reflection portion is provided to provide reflection. In the mode, the ratio between the reflectance and the transmittance of the liquid crystal panel can be adjusted by adjusting the area ratio between the reflection region and the transmission region in the pattern of the transmission region. In the liquid crystal display device having the above-described structure, incident light from external illumination such as sunlight or fluorescent light passes through the polarizing plate 1, the phase difference plate 2 and the glass substrate 3, and is reflected through the color filter 9, the liquid crystal 8 and the like. Reaching the film 16, the reflection film 1
The light is reflected by the reflection region 6 and the reflected light is emitted as a reflection mode. Light emitted from the backlight unit passes through the polarizing plate 13, the phase difference plate 12, the forward scattering plate 17, and the glass substrate 11, and further passes through the transmission region of the reflection film 16, and the liquid crystal 8 and the color The light passes through the filter 9, the glass substrate 3, the retarder 2, and the polarizing plate 1 and is emitted in a transmission mode. In the above structure, the cell gap dt in the region through which light from the backlight is transmitted is different from the cell gap dr in the region through which external light is reflected, as shown in the sectional view of the main part of FIG. The thickness is increased by dm (dt-dr) corresponding to the thickness of 16. Therefore, by arbitrarily changing the thickness dm (dt-dr) of the reflective film 16, the difference between the cell gap dr of the area that reflects external light and the cell gap dt of the area that transmits light from the backlight is adjusted. Which is the optimum retardation in both the reflection and transmission modes
Set n · dr and Δn · dt. Next, Δn · dr and Δn · dt are optimized. (Optimization of Δn · dr) In order to optimize Δn · dr, first, Δn · dr = 0.6, 0.65, 0.7,
Cells were manufactured under the conditions of 0.75, 0.8, 0.85, and 0.9, and the polarizing plate 1 and the retardation plate 2 were optimized at each Δn · dr. The liquid crystal used in the cell used for optimization had a twist angle of 240 ° and Δn = 0.18.
3. Then, for the liquid crystal display device thus optimized, under three conditions (condition 1, condition 2, and condition 3) considered to be particularly excellent in visibility, the dependence of the reflection optical characteristics on Δn · dr depends on each condition. When the properties were evaluated, results as shown in Tables 1 to 3 were obtained. Further, when the contrast characteristics were also measured, the results are as shown in Tables 1 to 3. [Table 1] [Table 2] [Table 3] When the reflectance and contrast of the liquid crystal panel using the conventional technique were measured in the same manner, the results shown in Table 4 were obtained. This prior art device is the liquid crystal display device shown in FIG. 1 and optimizes the polarizing plate 1 and the retardation plate 2 when Δn · d = 0.80. [Table 4] The results are shown in FIGS. 4 and 5. The evaluation in the reflection mode was obtained by a measuring method as shown in FIG. According to the reflection mode measuring method shown in the figure, light (C light source) is incident on the liquid crystal panel from above, and the reflectance and contrast (white) when the liquid crystal panel is driven when white display is performed. (Reflectance during white display / reflectance during black display) was measured. As is clear from the results shown in FIGS. 4 and 5, in the panel structure using the present invention, the reflectance is improved, and thereby the contrast is also improved.
From this result, it is understood that the improvement effect is large under the conditions 2 and 3. In condition 2, Δn · dr = 0.
At 78, the contrast shows the maximum value, and under the condition 3, the contrast shows the maximum at Δn · dr = 0.81. (Optimization of Δn · dt) Next, optimization of Δn · dt was examined using conditions 2 and 3. In each of the values where the contrast in the reflection mode takes the maximum value, that is, Condition 2: Δn · dr = 0.78 Condition 3: Δn · dr = 0.81, the film thickness dm of the reflective film 16 is 0.1 μm ≦ dm ≦ 0.25. μm
When the transmittance and the contrast characteristics were measured in the range of 変 化, the results shown in Tables 5 and 6 were obtained, and dm was optimized. The results are shown in FIGS. 6 and 7, and the method for measuring the transmission optical characteristics is shown in FIG. [Table 5] [Table 6] With respect to the prior art, the results shown in Table 7 were obtained. [Table 7] In the case of the transmission mode, as shown in FIG. 9, light (C light source) is incident from the lower part of the liquid crystal display device to be measured, and when this device is driven, the transmittance during white display and the contrast ( (Transmittance during white display / transmittance during black display) was measured. As is clear from FIGS. 6 and 7, under condition 2, the maximum values of the transmittance and the contrast were obtained at dm = 0.17. In condition 3, dm =
At 0.12, maximum values were obtained for both transmittance and contrast. It was confirmed that the optical characteristics were superior to the optical characteristics of the panel manufactured by using the conventional technology under any conditions. From the above results, 0.70 ≦ Δn · dr ≦
At 0.85, reflective optical properties were obtained that exceeded the prior art. In particular, when Δn · dr = 0.78, the contrast in the reflection mode became the maximum. When Δn · dr = 0.78, 0.2
In the range of ≦ Δn · dt−Δn · dt ≦ 0.4, transmission optical characteristics superior to the conventional technology were obtained. Furthermore, dm = 0.1
7, that is, Δn · dt−Δn · dt = 0.17, the contrast in the transmission mode became the maximum. As described above, according to the liquid crystal display device of the present invention, one member formed by sequentially laminating a stripe-shaped transparent electrode group and an alignment layer on a transparent substrate, and one principal surface of the substrate A stripe-shaped laminated electrode group formed by arranging a stacked body of a transparent conductive layer and a light-reflecting layer in a stripe shape on the other side, and the other member formed by laminating an orientation layer on the stripe-shaped laminated electrode group, The stripe-shaped laminated electrode group and the stripe-shaped transparent electrode group are pasted together via a super-twisted nematic liquid crystal so as to intersect, and the pixels are arranged in a matrix. A backlight is provided outside the other member of the liquid crystal panel in a reflection mode by providing a light reflection portion by providing a light transmission portion and a light reflection portion.
Dt−Δn · dr ≦ 0.4 and 0.70 ≦ Δn · d
By setting r ≦ 0.85, a light transmitting portion is provided for each pixel with respect to the light reflecting layer to form a transmission mode, and a light reflecting portion is further provided to form a reflection mode, so that the pixel region is exposed from the outside. Is divided into a region that reflects the light from the backlight and a region that transmits the light from the backlight, thereby improving the light use efficiency in both the transmission mode and the reflection mode. According to the present invention, the reflection mode is optimized by optimizing the cell gap in the light reflection section and the cell gap in the light transmission section that transmits light from the backlight, and further optimizing the optical compensation film. Excellent visibility was obtained in both the transmission mode and the transmission mode.

【図面の簡単な説明】 【図1】従来の反射半透過型液晶表示装置の概略断面図
である。 【図2】本発明の液晶表示装置の概略断面図である。 【図3】本発明の液晶表示装置における画素部の拡大断
面図である。 【図4】Δn・drと反射率との関係を示す線図である。 【図5】Δn・drとコントラストとの関係を示す線図で
ある。 【図6】Δn・dmと透過率との関係を示す線図である。 【図7】Δn・dmとコントラストとの関係を示す線図で
ある。 【図8】反射モードを評価する測定方法を示す説明図で
ある。 【図9】透過モードを評価する測定方法を示す説明図で
ある。 【符号の説明】 1、13・・・偏光板 2、12・・・位相差板 3、11・・・ガラス基板 4・・・透明電極 5・・・配向膜 6・・・シール剤 7・・・オーバーコート 8・・・液晶 9・・・カラーフィルター 10・・・半透過膜 14・・・光源部 15・・・導光板 16・・・パターニングした反射膜 17・・・前方散乱板
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic sectional view of a conventional transflective liquid crystal display device. FIG. 2 is a schematic sectional view of the liquid crystal display device of the present invention. FIG. 3 is an enlarged sectional view of a pixel portion in the liquid crystal display device of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing a relationship between Δn · dr and reflectance. FIG. 5 is a diagram showing a relationship between Δn · dr and contrast. FIG. 6 is a diagram showing a relationship between Δn · dm and transmittance. FIG. 7 is a diagram showing a relationship between Δn · dm and contrast. FIG. 8 is an explanatory diagram showing a measurement method for evaluating a reflection mode. FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a measurement method for evaluating a transmission mode. [Description of Signs] 1, 13 ... Polarizing plate 2, 12 ... Phase plate 3, 11 ... Glass substrate 4 ... Transparent electrode 5 ... Alignment film 6 ... Seal agent 7 ... ..Overcoat 8 liquid crystal 9 color filter 10 transflective film 14 light source unit 15 light guide plate 16 patterned reflective film 17 forward scattering plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H089 QA16 RA10 SA04 TA02 TA04 TA12 TA17 TA18 2H090 HB08 KA08 LA01 LA05 LA16 LA20 MB01 2H091 FA02Y FA14Y FA41Z GA02 GA03 GA06 HA10 KA02 LA17 2H092 GA11 HA03 HA04 HA05 NA01 PA02 PA08 PA12 PA13 QA10   ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    F-term (reference) 2H089 QA16 RA10 SA04 TA02 TA04                       TA12 TA17 TA18                 2H090 HB08 KA08 LA01 LA05 LA16                       LA20 MB01                 2H091 FA02Y FA14Y FA41Z GA02                       GA03 GA06 HA10 KA02 LA17                 2H092 GA11 HA03 HA04 HA05 NA01                       PA02 PA08 PA12 PA13 QA10

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】透明基板上にストライプ状透明電極群と配
向層とを順次積層してなる一方部材と、基板の一主面上
に透明導電層と光反射層との積層体をストライプ状に配
列してなるストライプ状積層電極群を形成し、ストライ
プ状積層電極群上に配向層を積層してなる他方部材と
を、これらストライプ状積層電極群とストライプ状透明
電極群とが交差するようスーパーツイステッドネマチッ
ク液晶を介して貼り合わせて画素をマトリクス状に配列
せしめるとともに、上記光反射層に対し各画素ごとに光
透過部を設けて透過モードとなし、さらに光反射部を設
けて反射モードとなした液晶パネルの他方部材の外側に
バックライトを設け、かつ前記光透過部と光反射部とを
下記の関係式にした液晶表示装置。 0.2≦Δn・dt−Δn・dr≦0.4 かつ 0.70≦Δn・dr≦0.85 ただし、Δn・dtは光透過部に対応する液晶の屈折率
異方性Δnとセルギャップdtとの積であり、Δn・d
rは光反射部に対応する液晶の屈折率異方性Δnとセル
ギャップdrとの積である。
Claims: 1. A member formed by sequentially laminating a stripe-shaped transparent electrode group and an orientation layer on a transparent substrate, and a transparent conductive layer and a light reflection layer on one main surface of the substrate. A stripe-shaped laminated electrode group formed by arranging the laminate in a stripe shape is formed, and the other member formed by laminating the alignment layer on the stripe-shaped laminated electrode group is formed by the stripe-shaped laminated electrode group and the stripe-shaped transparent electrode group. And superimposed through super twisted nematic liquid crystal so that the pixels are arranged in a matrix, and a light transmission section is provided for each pixel with respect to the light reflection layer, and the light reflection section is formed. A liquid crystal display device in which a backlight is provided outside the other member of the liquid crystal panel provided to be in the reflection mode, and the light transmitting portion and the light reflecting portion have the following relational expression. 0.2 ≦ Δn · dt−Δn · dr ≦ 0.4 and 0.70 ≦ Δn · dr ≦ 0.85 where Δn · dt is the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal corresponding to the light transmitting portion and the cell gap. dt and Δn · d
r is the product of the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal corresponding to the light reflecting portion and the cell gap dr.
JP2001365136A 2001-11-29 2001-11-29 Liquid crystal display device Pending JP2003167224A (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001365136A JP2003167224A (en) 2001-11-29 2001-11-29 Liquid crystal display device
CNB021527040A CN1209664C (en) 2001-11-29 2002-11-20 Liquid-crystal display device
TW091134179A TW200300860A (en) 2001-11-29 2002-11-25 Liquid crystal display device
KR1020020075266A KR100993188B1 (en) 2001-11-29 2002-11-29 Liquid crystal display
KR1020090053419A KR100965193B1 (en) 2001-11-29 2009-06-16 Liquid crystal display
KR1020100062773A KR20100080895A (en) 2001-11-29 2010-06-30 Liquid crystal display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001365136A JP2003167224A (en) 2001-11-29 2001-11-29 Liquid crystal display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003167224A true JP2003167224A (en) 2003-06-13

Family

ID=19175200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001365136A Pending JP2003167224A (en) 2001-11-29 2001-11-29 Liquid crystal display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003167224A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100417540B1 (en) LCD, Electronic device and substrate of LCD
KR100965193B1 (en) Liquid crystal display
JP3187385B2 (en) Liquid crystal display
JP2003222851A (en) Semi transmission type liquid crystal display device
JP2003167224A (en) Liquid crystal display device
JP3631719B2 (en) Liquid crystal display
JP3652303B2 (en) Liquid crystal display device and portable terminal or display device provided with the liquid crystal display device
JP3674537B2 (en) Liquid crystal device and electronic device
JP2003172927A (en) Substrate for transmission and reflection type display unit
JP2003177392A (en) Liquid crystal display device
JP4127654B2 (en) Transflective liquid crystal bonded body and transflective liquid crystal display device
JP4174360B2 (en) Liquid crystal display
JP2003043466A (en) Color liquid crystal display device
JP4712985B2 (en) Liquid crystal display panel, liquid crystal display device, and portable terminal or display device provided with the liquid crystal display device
JP2003315785A (en) Semitransmission type liquid crystal display
JP3981321B2 (en) Liquid crystal panel and liquid crystal display device including the liquid crystal panel
JP2004258128A (en) Transflective liquid crystal display device
JP2003186033A (en) Liquid crystal display device
JP2003222847A (en) Liquid crystal display device
JP2002214602A (en) Liquid crystal display device
JP2004151309A (en) Transflective color liquid crystal display device
JP2003207792A (en) Liquid crystal display device
JP2004151399A (en) Semitransmissive color liquid crystal display device
WO2006082819A1 (en) Liquid crystal display device
JP2003156762A (en) Liquid crystal device, electronic instrument and substrate for liquid crystal device

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040630

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040810

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20041214