JP2003233068A - Flat display device - Google Patents

Flat display device

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JP2003233068A
JP2003233068A JP2002030796A JP2002030796A JP2003233068A JP 2003233068 A JP2003233068 A JP 2003233068A JP 2002030796 A JP2002030796 A JP 2002030796A JP 2002030796 A JP2002030796 A JP 2002030796A JP 2003233068 A JP2003233068 A JP 2003233068A
Authority
JP
Japan
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liquid crystal
substrate
layer
display device
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002030796A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsuko Ono
敦子 大野
Yoshinori Higuchi
義則 樋口
Yuzo Hisatake
雄三 久武
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba 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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2002030796A priority Critical patent/JP2003233068A/en
Publication of JP2003233068A publication Critical patent/JP2003233068A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-quality flat display device in which sufficient contrast and improved reflectance are obtained by changing an order of lamination of cholesteric liquid crystal polymer layers while in a conventional translucent liquid crystal display device a polarized light reflection layer is constructed by laminating a plurality of cholesteric liquid crystal polymer layers so as to make the layer nearest to the display screen have the maximum pitch, however, obtaining poor reflection efficiency and only insufficient contrast. <P>SOLUTION: The polarized light reflection layer 23 consisting of the cholesteric liquid crystal polymer layers 22 laminated so as to make Y value (transmittance or reflectance of selective reflection) be minimum on the substrate 20 side and gradually get larger as going closer to the display screen side, is disposed on the substrate 20 placed opposite to an array substrate 18. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、偏光反射層にコレ
ステリック液晶ポリマー層を使用した半透過型の平面表
示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semi-transmissive flat panel display using a cholesteric liquid crystal polymer layer as a polarization reflection layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在の平面表示装置としては、隣接画素
間でのクロストークがなく、良好な表示画像の実現が可
能なことから、アクティブマトリクス型液晶表示装置が
主流となっている。このアクティブマトリクス型液晶表
示装置は、一般的にはガラス材からなる透明な基板上
に、マトリクス状に複数の薄膜トランジスタ(TFT)
に接続される透明画素電極を配置し、更にこの上に配向
膜を形成したアレイ基板と、このアレイ基板と対向配置
される同じくガラス材からなる透明な対向基板を有して
いる。
2. Description of the Related Art As a current flat panel display device, an active matrix type liquid crystal display device is predominant because there is no crosstalk between adjacent pixels and a good display image can be realized. This active matrix type liquid crystal display device generally comprises a plurality of thin film transistors (TFTs) arranged in a matrix on a transparent substrate made of a glass material.
A transparent pixel electrode connected to the above is disposed, and further, an array substrate having an alignment film formed thereon, and a transparent counter substrate also made of a glass material and facing the array substrate are provided.

【0003】このような液晶表示装置としては、バック
ライトを光源として使用する透過型と、光源に外光を利
用した反射型とがある。この反射型の液晶表示装置は、
バックライトを使用しないために、消費電力の大幅な節
約が図られることから、モバイルパソコンや携帯電話等
の携帯用表示装置に多用されている。しかしながら、携
帯用表示装置の周囲が明るい場合には、充分に外光を採
り入れることができ、明るい表示が可能であるが、夜間
等周囲が暗い場所での使用においては、導入される光線
不足により充分な明るさを得ることが難しく、このため
に夜間での使用等においては表示機能を損ねる場合が多
い。
Such liquid crystal display devices are classified into a transmissive type using a backlight as a light source and a reflective type using external light as a light source. This reflective liquid crystal display device
Since the backlight is not used, the power consumption is greatly saved, and thus it is widely used for portable display devices such as mobile personal computers and mobile phones. However, when the surroundings of the portable display device are bright, outside light can be sufficiently taken in and bright display is possible, but when used in a dark surrounding such as at night, due to insufficient light rays introduced. It is difficult to obtain sufficient brightness, and this often impairs the display function during nighttime use.

【0004】そこで、最近では、この反射型と透過型の
長所を取り入れて、反射板にバックライトからの光を透
過させる機能を持たせた半透過型の平面表示装置の開発
が行われるようになってきている。
Therefore, recently, a transflective flat panel display device having a reflection plate having a function of transmitting light from a backlight has been developed by taking advantage of the reflection type and the transmission type. It has become to.

【0005】このような半透過型の液晶表示装置は、図
4に示すように、ガラス材から構成される透明な基板4
1の主面上には、走査信号や映像信号等を供給する駆動
線(図示せず)が設けられ、これらの信号線及び駆動線
の交点付近に薄膜トランジスタ(TFT)42が設けら
れている。このTFT42上にアクリル材等から構成さ
れる三原色カラーフィルタ43が配置され、このフィル
タ43の外周囲には、黒色の遮光膜44が設けられてい
る。このカラーフィルタ43の表面上には、酸化インジ
ウムスズ(ITO)等から構成される透明な画素電極4
5がマトリクス状に配列されており、更にこの画素電極
45はスルーホール46を介してTFT42と接続され
ている。そして、この画素電極45の上面には、更にポ
リイミド等から構成される配向膜47が設けられてアレ
イ基板48が構成されている。
As shown in FIG. 4, such a transflective liquid crystal display device has a transparent substrate 4 made of a glass material.
A drive line (not shown) for supplying a scanning signal, a video signal, and the like is provided on the main surface of No. 1, and a thin film transistor (TFT) 42 is provided near the intersection of these signal line and drive line. A three primary color filter 43 made of an acrylic material or the like is arranged on the TFT 42, and a black light shielding film 44 is provided on the outer periphery of the filter 43. A transparent pixel electrode 4 made of indium tin oxide (ITO) or the like is formed on the surface of the color filter 43.
5 are arranged in a matrix, and the pixel electrode 45 is connected to the TFT 42 through a through hole 46. An alignment film 47 made of polyimide or the like is further provided on the upper surface of the pixel electrode 45 to form an array substrate 48.

【0006】また、このアレイ基板48と対向する対向
基板49は、同様にガラス材にて形成された透明な基板
50と、この基板50のアレイ基板48と対向する主面
上には、下地配向膜51を介して複数のコレステリック
液晶ポリマー層52を積層して構成される偏光反射層5
3が設けられている。この偏光反射層53上にITO等
から構成される透明共通電極54が設けられ、この透明
共通電極54の上面には、更にポリイミド等から構成さ
れる配向膜55が設けられて対向基板49を構成してい
る。
A counter substrate 49 facing the array substrate 48 is a transparent substrate 50 also made of a glass material, and a primary alignment on the main surface of the substrate 50 facing the array substrate 48. Polarization reflection layer 5 formed by laminating a plurality of cholesteric liquid crystal polymer layers 52 with a film 51 interposed therebetween.
3 is provided. A transparent common electrode 54 made of ITO or the like is provided on the polarization reflection layer 53, and an alignment film 55 made of polyimide or the like is further provided on the upper surface of the transparent common electrode 54 to form a counter substrate 49. is doing.

【0007】このアレイ基板48と対向基板49間と
は、所定の間隙を持って対向配置されると共に、シール
材56を介して貼合わされており、この間隙部57には
液晶層58が封止され、この液晶層58の厚さは、この
アレイ基板48と対向基板49間に介在されるスペーサ
59によって規定されて、液晶パネル60が構成され
る。この液晶パネル60のアレイ基板48側外表面に
は、光拡散フィルム61を介して位相差板62と偏光板
63からなる左円偏光板64が接着剤によって貼付され
ており、また対向基板49側外表面には、位相差板65
と偏光板66からなる右円偏光板67が接着剤によって
貼付されている。
The array substrate 48 and the counter substrate 49 are arranged so as to face each other with a predetermined gap therebetween, and are adhered to each other via a seal material 56, and the liquid crystal layer 58 is sealed in the gap portion 57. The thickness of the liquid crystal layer 58 is defined by the spacer 59 interposed between the array substrate 48 and the counter substrate 49 to form the liquid crystal panel 60. On the outer surface of the liquid crystal panel 60 on the array substrate 48 side, a left circular polarizing plate 64 including a retardation plate 62 and a polarizing plate 63 is attached with an adhesive via a light diffusion film 61, and the counter substrate 49 side. The phase difference plate 65 is provided on the outer surface.
A right circularly polarizing plate 67 including a polarizing plate 66 and a polarizing plate 66 is attached with an adhesive.

【0008】このアレイ基板48に貼付される偏光板6
3と位相差板62は、貼り合せの軸角度を調整すること
で、左円偏光板64として構成し、液晶パネル60への
貼り合せ角度は、反射表示の黒の輝度が最も低くなる角
度にされている。また対向基板49側の偏光板66と位
相差板65は、貼り合せの軸角度を調整して右円偏光板
67として構成している。更に、対向基板49側の偏光
板66の外方には、バックライト68が配置されて、液
晶表示装置が構成されている。
Polarizing plate 6 attached to this array substrate 48
3 and the phase difference plate 62 are configured as the left circularly polarizing plate 64 by adjusting the axial angle of bonding, and the bonding angle to the liquid crystal panel 60 is set to the angle at which the brightness of black in reflective display is the lowest. Has been done. Further, the polarizing plate 66 and the retardation plate 65 on the side of the counter substrate 49 are configured as a right circular polarizing plate 67 by adjusting the axial angle of bonding. Further, a backlight 68 is arranged outside the polarizing plate 66 on the side of the counter substrate 49 to form a liquid crystal display device.

【0009】このように構成された液晶表示装置は、外
光とともに光源となるバックライト68を点灯し、TF
T42を駆動することによって、画素電極45をスイッ
チング制御させることで、画素電極45電圧と対向する
共通電極54に供給される電圧との電位差によって、各
々の画素電極45上の液晶層58を制御することによ
り、所定の画像が表示される。
In the liquid crystal display device having such a structure, the backlight 68, which serves as a light source, is turned on together with the external light, and the TF
By driving T42 to control the switching of the pixel electrode 45, the liquid crystal layer 58 on each pixel electrode 45 is controlled by the potential difference between the voltage of the pixel electrode 45 and the voltage supplied to the opposing common electrode 54. As a result, a predetermined image is displayed.

【0010】ところで、このコレステリック液晶ポリマ
ー層52は、下地配向膜51の配向方向から厚み方向に
配向方向が螺旋状に連続的に変化するものであり、コレ
ステリック液晶シリコンを塗り重ねて均一な厚みを持た
せて形成されている。この偏光反射層53を構成するコ
レステリック液晶ポリマー層52の螺旋周期は、架橋前
のコレステリック液晶に含まれるカイラル材料の含有率
と、光架橋の際の波長によって決定されており、コレス
テリック液晶ポリマー層52の屈折率をn、ピッチ長さ
をPとすると、選択反射波長λは、λ=nPとして表わ
される。このピッチを連続的に変化させ、且つピッチの
異なるコレステリック液晶ポリマー層52を基板50に
印刷した下地配向膜51上に、この下地配向膜51側か
らピッチが小さい層から順に積層し、表示面側が一番大
きなピッチが位置するように順序立てて連続して積層す
ることで、偏光反射層53を形成している。
By the way, the cholesteric liquid crystal polymer layer 52 is one in which the orientation direction continuously changes in a spiral shape from the orientation direction of the underlying alignment film 51 to the thickness direction, and cholesteric liquid crystal silicon is overlaid to obtain a uniform thickness. It is made to have. The spiral period of the cholesteric liquid crystal polymer layer 52 that constitutes the polarized light reflection layer 53 is determined by the content ratio of the chiral material contained in the cholesteric liquid crystal before crosslinking and the wavelength at the time of photocrosslinking. The selective reflection wavelength λ is expressed as λ = nP, where n is the refractive index of P and P is the pitch length. The pitch is continuously changed, and cholesteric liquid crystal polymer layers 52 having different pitches are printed on the base alignment film 51 on the substrate 50. The base alignment film 51 is laminated in this order from the layer with the smallest pitch, and the display surface side is The polarization reflection layer 53 is formed by stacking layers in order so that the largest pitch is positioned.

【0011】このコレステリック液晶ポリマー層52
は、厚み方向上面に形成される配向方向に従い、上から
入射した光及び下から入射した光を、共に左右いずれか
の極性の円偏光に分離し、一方の極性を透過し、反対の
逆極性を反射する偏光機能を有するものである。このコ
レステリック液晶ポリマー層52から構成される偏光反
射層53を設けることによって、選択的に左右何れかの
円偏光を反射し、これとは逆の極性の円偏光を透過させ
ることにより、アレイ基板48側から取り入れた外光
を、この偏光反射層53で反射させ、且つバックライト
68による対向基板49側からの照射光は、この偏光反
射層53を透過させることによって、表示光量の増大を
図り、暗い場所での使用を可能としている。
This cholesteric liquid crystal polymer layer 52
According to the alignment direction formed on the upper surface in the thickness direction, both the light incident from above and the light incident from below are separated into circularly polarized light of either left or right polarity, one of the polarities is transmitted, and the opposite polarity is applied. It has a polarization function of reflecting light. By providing the polarization reflection layer 53 composed of the cholesteric liquid crystal polymer layer 52, either the left or right circularly polarized light is selectively reflected, and the circularly polarized light of the opposite polarity is transmitted, whereby the array substrate 48 is transmitted. External light introduced from the side is reflected by the polarized reflection layer 53, and the irradiation light from the counter substrate 49 side by the backlight 68 is transmitted through the polarized reflection layer 53 to increase the display light amount, It can be used in dark places.

【0012】このような偏光反射層53は、USP5,
825,444号公報に開示されており、図5に示すよ
うに、光源側で最小のピッチで、反対側で最大のピッチ
となるように、ピッチが連続的に変化する複数の層の積
層体として構成されている。このコレステリック液晶ポ
リマー層52は、対向基板49上に下地配向膜51を設
け、この上に配向膜を印刷しラビング工程を経てコレス
テリック液晶を配向してカイラルピッチ(ヘリカルピッ
チ)を変えながらポリマー化することで形成している。
従って可視の広帯域波長においては反射及び透過の機能
を同時に果たすことができる。
Such a polarized reflection layer 53 has a thickness of USP5.
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 825,444, as shown in FIG. 5, a laminate of a plurality of layers in which the pitch is continuously changed so that the light source has a minimum pitch and the opposite side has a maximum pitch. Is configured as. This cholesteric liquid crystal polymer layer 52 is provided with a base alignment film 51 on a counter substrate 49, an alignment film is printed on the base alignment film 51, and a cholesteric liquid crystal is aligned through a rubbing process to polymerize while changing the chiral pitch (helical pitch). It is formed by that.
Therefore, in the visible broadband wavelength, the reflection and transmission functions can be simultaneously performed.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにして形成されている偏光反射層53は、複数のコレ
ステリック液晶ポリマー層52が順次積層形成されるに
従って、その上層になればなるほど配向規制力が弱まる
傾向にあり、偏光反射ポリマーを構成する液晶分子の向
きに乱れを生じさせることになる。
However, the polarization reflection layer 53 formed in this manner has a higher alignment control force as the upper layer is formed as a plurality of cholesteric liquid crystal polymer layers 52 are sequentially laminated. It tends to be weakened, causing disorder in the orientation of the liquid crystal molecules constituting the polarized reflection polymer.

【0014】このために、偏光反射層53での選択反射
光は、最上層で選択反射させると最も偏光破壊が少な
く、表示面とは反対側に配置されたコレステリック液晶
ポリマー層52での選択反射光は、複数の層の界面を透
過してくることから最も偏光破壊を受けることになる。
For this reason, the selective reflection light from the polarization reflection layer 53 has the least polarization destruction when selectively reflected by the uppermost layer, and the selective reflection light from the cholesteric liquid crystal polymer layer 52 arranged on the side opposite to the display surface. Light is most likely to undergo polarization destruction because it passes through the interfaces of a plurality of layers.

【0015】ここで、広い範囲の可視領域である、例え
ば400nm〜800nmを選択反射する偏光反射層5
3においては、選択反射の透過もしくは反射率(Y値と
いう)の大きい波長、例えば550nmの波長を選択反
射する層は、図5に示すように、この偏光反射層53が
ピッチ順に形成されているので、偏光反射層53の略中
央部分に配置されている。従って選択反射のY値の大き
い波長域の外光Fが偏光反射層53に入射すると、図5
に示すように、この偏光反射層53の中央部分で選択反
射されることになり、偏光反射層53内部での光路長が
長くなるとともに、複数層を通過するので界面の通過回
数も多くなる。従って偏光反射層53で選択反射された
Y値の大きな波長域の外光Fは、偏光破壊の影響を多く
受けることになり、充分に反射光として活用することが
できず、そのために反射表示状態でのコントラストの低
下及び反射率の低下に繋がっていた。
Here, the polarizing reflection layer 5 that selectively reflects a wide visible region, for example, 400 nm to 800 nm.
3, in the layer that selectively reflects or transmits the wavelength of the selective reflection or the reflectance (referred to as Y value), for example, the wavelength of 550 nm, the polarized reflection layer 53 is formed in the pitch order as shown in FIG. Therefore, it is arranged in the substantially central portion of the polarization reflection layer 53. Therefore, when the external light F in the wavelength range having a large Y value of the selective reflection enters the polarization reflection layer 53,
As shown in FIG. 3, the light is selectively reflected at the central portion of the polarized light reflection layer 53, the optical path length inside the polarized light reflection layer 53 becomes long, and since it passes through a plurality of layers, the number of times of passing through the interface also increases. Therefore, the external light F in the wavelength range having a large Y value, which is selectively reflected by the polarization reflection layer 53, is largely affected by the polarization destruction, and cannot be sufficiently utilized as reflected light. It led to a decrease in contrast and a decrease in reflectance.

【0016】本発明は、これらの課題に対処してなされ
たものであり、外光の反射効率を向上させて、コントラ
ストの低下を抑制するようにした平面表示装置を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made to address these problems, and an object of the present invention is to provide a flat panel display device which improves the reflection efficiency of external light and suppresses the deterioration of contrast. .

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明は、画素電極を有
する第1の基板と、この第1の基板と所定の間隙部を設
けて対向配置される反射透過型の第2の基板と、この第
2の基板に配設され複数のコレステリック液晶ポリマー
層からなる偏光反射層と、間隙部に封入された光変調層
を有する平面表示装置において、この偏光反射層は、表
示面側より順次選択反射の反射率が大きい層から積層す
るように構成した。
According to the present invention, there is provided a first substrate having a pixel electrode, and a reflection-transmission type second substrate which is arranged to face the first substrate with a predetermined gap therebetween. In a flat panel display device having a polarization reflection layer composed of a plurality of cholesteric liquid crystal polymer layers arranged on the second substrate and a light modulation layer sealed in a gap, the polarization reflection layer is sequentially selected from the display surface side. It was configured to be laminated from a layer having a high reflectance.

【0018】このように構成すると、Y値の大きな波長
域の光は、偏光反射層の上層部で選択反射させられるの
で、偏光破壊の影響を最小限に留めて、効率良く反射光
として利用することができ、コントラストの低下を抑制
することが可能となる。
With this structure, light in the wavelength range having a large Y value can be selectively reflected by the upper layer of the polarization reflection layer, so that the effect of polarization destruction can be minimized and the light can be efficiently used as reflected light. Therefore, it is possible to suppress a decrease in contrast.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、液晶表示装置を例にして詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail by taking a liquid crystal display device as an example.

【0020】図1は、液晶表示装置の全体構成を示す断
面図であり、ガラス材から構成される透明な基板11の
主面上には、走査信号や映像信号等を供給する駆動線
(図示せず)が設けられ、これらの信号線及び駆動線の
交点付近に薄膜トランジスタ(TFT)12が設けられ
ている。このTFT12上にアクリル材等から構成され
る三原色カラーフィルタ(13)が配置され、このフィ
ルタ13の外周囲には、黒色の遮光膜14が設けられて
いる。このカラーフィルタ13の表面上には、酸化イン
ジウムスズ(ITO)等から構成される透明な画素電極
15がマトリクス状に配列されており、更にこの画素電
極15はスルーホール16を介してTFT12と接続さ
れている。そして、この画素電極15の上面には、更に
ポリイミド等から構成される配向膜17が設けられてア
レイ基板18が構成されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall structure of a liquid crystal display device, in which a drive line for supplying a scanning signal, a video signal and the like is provided on the main surface of a transparent substrate 11 made of a glass material. (Not shown) is provided, and a thin film transistor (TFT) 12 is provided near the intersection of these signal line and drive line. A three primary color filter (13) made of an acrylic material or the like is arranged on the TFT 12, and a black light shielding film 14 is provided on the outer periphery of the filter 13. Transparent pixel electrodes 15 made of indium tin oxide (ITO) or the like are arranged in a matrix on the surface of the color filter 13, and the pixel electrodes 15 are connected to the TFTs 12 through through holes 16. Has been done. An alignment film 17 made of polyimide or the like is further provided on the upper surface of the pixel electrode 15 to form an array substrate 18.

【0021】また、このアレイ基板18と対向する対向
基板19は、同様にガラス材にて形成された透明な基板
20と、この基板20のアレイ基板18と対向する主面
上には、下地配向膜21を介して複数のコレステリック
液晶ポリマー層22を積層して構成される偏光反射層2
3が設けられている。このコレステリック液晶ポリマー
層22は、下地配向膜21の配向方向から厚み方向に配
向方向が螺旋状に連続的に変化するものであり、コレス
テリック液晶シリコンを塗り重ねて均一な厚みを持たせ
て形成されている。この偏光反射層23上にITO等か
ら構成される透明共通電極24が設けられ、この透明共
通電極24の上面には、更にポリイミド等から構成され
る配向膜25が設けられて対向基板19を構成してい
る。
The counter substrate 19 facing the array substrate 18 is a transparent substrate 20 also made of a glass material, and the substrate 20 has a primary orientation on the main surface facing the array substrate 18. Polarization reflection layer 2 constituted by laminating a plurality of cholesteric liquid crystal polymer layers 22 with a film 21 interposed therebetween.
3 is provided. The cholesteric liquid crystal polymer layer 22 is one in which the orientation direction continuously changes in a spiral shape from the orientation direction of the underlying alignment film 21 to the thickness direction, and is formed by applying cholesteric liquid crystal silicon repeatedly to give a uniform thickness. ing. A transparent common electrode 24 made of ITO or the like is provided on the polarization reflection layer 23, and an alignment film 25 made of polyimide or the like is further provided on the upper surface of the transparent common electrode 24 to form the counter substrate 19. is doing.

【0022】このアレイ基板18と対向基板19間と
は、所定の間隙を持って対向配置されると共に、シール
材26を介して貼合わされており、この間隙部27には
液晶層28が封止され、この液晶層28の厚さは、この
アレイ基板18と対向基板19間に介在されるスペーサ
29によって規定されて、液晶パネル30が構成され
る。この液晶パネル30のアレイ基板18側外表面に
は、光拡散フィルム31を介して位相差板32と偏光板
33からなる左円偏光板34が接着剤によって貼付され
ており、また対向基板19側外表面には、位相差板35
と偏光板36からなる右円偏光板37が接着剤によって
貼付されている。
The array substrate 18 and the counter substrate 19 are arranged so as to face each other with a predetermined gap therebetween, and are adhered to each other via a sealing material 26. In this gap portion 27, a liquid crystal layer 28 is sealed. The thickness of the liquid crystal layer 28 is defined by the spacer 29 interposed between the array substrate 18 and the counter substrate 19 to form the liquid crystal panel 30. On the outer surface of the liquid crystal panel 30 on the array substrate 18 side, a left circular polarizing plate 34 including a retardation plate 32 and a polarizing plate 33 is attached with an adhesive via a light diffusion film 31, and the counter substrate 19 side. On the outer surface, the phase difference plate 35
A right circularly polarizing plate 37 composed of the above and the polarizing plate 36 is attached with an adhesive.

【0023】このアレイ基板18に貼付される偏光板3
3と位相差板32は、貼り合せの軸角度を調整すること
で、左円偏光板34として構成し、液晶パネル30への
貼り合せ角度は、反射表示の黒の輝度が最も低くなる角
度にされている。また対向基板19側の偏光板36と位
相差板35は、貼り合せの軸角度を調整して右円偏光板
37として構成している。更に、対向基板19側の偏光
板36の外方には、バックライト38が配置されて、液
晶表示装置が構成されている。
Polarizing plate 3 attached to this array substrate 18
3 and the phase difference plate 32 are configured as a left circularly polarizing plate 34 by adjusting the axial angle of bonding, and the bonding angle to the liquid crystal panel 30 is an angle at which the black brightness of the reflective display is the lowest. Has been done. The polarizing plate 36 and the phase difference plate 35 on the side of the counter substrate 19 are configured as a right circular polarizing plate 37 by adjusting the axial angle of bonding. Further, a backlight 38 is arranged outside the polarizing plate 36 on the side of the counter substrate 19 to form a liquid crystal display device.

【0024】このように構成された液晶表示装置は、外
光とともに光源となるバックライト38を点灯し、TF
T12を駆動することによって、画素電極15をスイッ
チング制御させることで、画素電極15電圧と対向する
共通電極24に供給される電圧との電位差によって、各
々の画素電極15上の液晶層28を制御することによ
り、所定の画像が表示される。
In the liquid crystal display device having such a structure, the backlight 38 as a light source is turned on together with the external light, and the TF
By driving T12 to control the switching of the pixel electrode 15, the liquid crystal layer 28 on each pixel electrode 15 is controlled by the potential difference between the voltage of the pixel electrode 15 and the voltage supplied to the opposing common electrode 24. As a result, a predetermined image is displayed.

【0025】ここで、上記の偏光反射層23を、コレス
テリック液晶ポリマー層22のピッチを連続的に変化さ
せ、且つピッチの異なる層を、基板20上に印刷した下
地配向膜21上に、ピッチの大小とは関係なく選択反射
のY値の小さい層から順に計8層積層し、各層の厚みを
入射した左円偏光を70%選択的に反射する厚みに設定
するように構成した。この構成をとることで、波長40
0nm〜800nmまでの偏光反射層23を形成してい
る。
Here, the above-mentioned polarization reflection layer 23 is such that the pitch of the cholesteric liquid crystal polymer layer 22 is continuously changed, and layers having different pitches are formed on the underlying alignment film 21 printed on the substrate 20 with a pitch of Regardless of size, a total of eight layers were laminated in order from a layer having a small Y value of selective reflection, and the thickness of each layer was set to a thickness at which incident left circularly polarized light was selectively reflected by 70%. With this configuration, wavelength 40
The polarization reflection layer 23 having a thickness of 0 nm to 800 nm is formed.

【0026】このコレステリック液晶ポリマー層22で
構成される偏光反射層23の偏光機能による半透過表示
について説明すると、図2に示すように、R=λ/2の
位相差の液晶層28を有する液晶パネル30のバックラ
イト38側の反射透過基板(図示せず)に、例えば左旋
円偏光を反射し、逆極性の右旋円偏光を透過する偏光反
射ポリマー層である左旋コレステリック液晶ポリマー層
22からなる偏光反射層23を設けたものである。液晶
パネル30の画像表示側には、R=λ/4の位相差板3
2と偏光板33が設けられ、バックライト38側には、
R=λ/4の位相差板35と偏光板36が設けられてい
る。
A semi-transmissive display by the polarization function of the polarization reflection layer 23 composed of the cholesteric liquid crystal polymer layer 22 will be described. As shown in FIG. 2, a liquid crystal having a liquid crystal layer 28 having a phase difference of R = λ / 2. For example, a left-handed cholesteric liquid crystal polymer layer 22 that is a polarized light-reflecting polymer layer that reflects left-handed circularly polarized light and transmits right-handed circularly polarized light of opposite polarity is formed on a reflective / transmissive substrate (not shown) on the backlight 38 side of the panel 30. A polarization reflection layer 23 is provided. On the image display side of the liquid crystal panel 30, the retardation plate 3 with R = λ / 4
2 and a polarizing plate 33 are provided, and on the backlight 38 side,
A retardation plate 35 of R = λ / 4 and a polarizing plate 36 are provided.

【0027】これにより、コレステリック液晶表示装置
にあっては、図2中の左半分に示す白表示領域では、画
像表示側からの外光Aは、偏光板33と位相差板32を
経て右旋円偏光として液晶パネル30に入射され、液晶
パネル30を透過する間に左旋円偏光に変換され、左旋
コレステリック液晶ポリマー層22で構成される偏光反
射層23に照射されると、左旋円偏光を反射する偏光反
射層23で反射され、液晶層28を通過する間に右旋円
偏光に変換され、位相差板32と偏光板33を経て反射
光による明表示を行う。
As a result, in the cholesteric liquid crystal display device, in the white display area shown in the left half of FIG. 2, the external light A from the image display side passes through the polarizing plate 33 and the retardation plate 32 and rotates to the right. When the light enters the liquid crystal panel 30 as circularly polarized light, is converted into left-handed circularly polarized light while passing through the liquid crystal panel 30, and is irradiated to the polarization reflection layer 23 composed of the left-handed cholesteric liquid crystal polymer layer 22, the left-handed circularly polarized light is reflected. The light is reflected by the polarized light reflection layer 23, is converted to right-handed circularly polarized light while passing through the liquid crystal layer 28, and passes through the retardation plate 32 and the polarizing plate 33 to perform bright display by reflected light.

【0028】これと同時に、バックライト38からの光
Bは、偏光板36と位相差板35を経て右旋円偏光とし
て偏光反射層23に照射され、偏光反射層23をそのま
ま透過して液晶層28に入射され、液晶層28を透過す
る間に左旋円偏光に変換されるので、この後、位相差板
32と偏光板33を経て透過光による明表示を行うこと
になる。
At the same time, the light B from the backlight 38 passes through the polarizing plate 36 and the phase difference plate 35 and is applied to the polarization reflection layer 23 as right-handed circularly polarized light. Since the light is incident on 28 and is converted to left-handed circularly polarized light while passing through the liquid crystal layer 28, bright display by transmitted light is performed thereafter via the retardation plate 32 and the polarizing plate 33.

【0029】一方、同図右半分に示す黒表示の場合に
は、画像表示側からの外光Cは、偏光板33と位相差板
32を経て右旋円偏光として液晶パネル30に入射され
るが、旋光することなく液晶層28を通過し、偏光反射
層23に照射される。そして外光Cは、右旋円偏光を透
過する偏光反射層23を透過し、位相差板35を経て偏
光板36に吸収され暗表示を行う。
On the other hand, in the case of black display shown in the right half of the figure, the external light C from the image display side enters the liquid crystal panel 30 as right-handed circularly polarized light through the polarizing plate 33 and the phase difference plate 32. However, the light passes through the liquid crystal layer 28 without being rotated, and is irradiated onto the polarized light reflection layer 23. Then, the external light C is transmitted through the polarization reflection layer 23 that transmits right-handed circularly polarized light, passes through the phase difference plate 35, and is absorbed by the polarizing plate 36 to perform dark display.

【0030】これと同時に、バックライト38からの光
Dは、偏光板36と位相差板35を経て右旋円偏光とし
て右旋円偏光を透過する偏光反射層23を透過し、液晶
層28に入射され、旋光することなく液晶層28を通過
し、位相差板32を経て偏光板33に吸収され暗表示を
行う。
At the same time, the light D from the backlight 38 passes through the polarizing plate 36 and the phase difference plate 35, passes through the polarization reflection layer 23 that transmits right-handed circularly polarized light as right-handed circularly polarized light, and is transmitted to the liquid crystal layer 28. The light enters, passes through the liquid crystal layer 28 without optical rotation, is absorbed by the polarizing plate 33 through the phase difference plate 32, and dark display is performed.

【0031】このように偏光反射層23を使用すること
によって、半透過表示がなされる。
By using the polarization reflection layer 23 in this way, semi-transmissive display is performed.

【0032】そこで、図3に示すように、偏光反射層2
3を構成するコレステリック液晶ポリマー層22を、下
地配向膜21側に選択反射のY値の小さいものから順に
積層し、表示側にY値の大きいコレステリック液晶ポリ
マー層22が位置するように配置することで、選択反射
のY値の大きい波長域の外光Eが偏光反射層23に入射
すると、偏光反射層23の上層部で選択反射されること
になる。この上層部のコレステリック液晶ポリマー層2
2で反射されることは、偏光反射層23内での複数の積
層されたコレステリック液晶ポリマー層22の界面を通
る回数が減少されるので、偏光破壊を受ける影響が小さ
くなる。従って、偏光反射層23の選択反射光の偏光能
を向上させることができる。
Therefore, as shown in FIG.
The cholesteric liquid crystal polymer layer 22 constituting No. 3 is laminated on the underlying alignment film 21 side in order from the one having a smaller Y value of selective reflection, and is arranged so that the cholesteric liquid crystal polymer layer 22 having a larger Y value is located on the display side. Then, when the external light E in the wavelength range having a large Y value of the selective reflection enters the polarization reflection layer 23, it is selectively reflected by the upper layer portion of the polarization reflection layer 23. This upper layer cholesteric liquid crystal polymer layer 2
The reflection at 2 reduces the number of times the light passes through the interface of the plurality of laminated cholesteric liquid crystal polymer layers 22 in the polarization reflection layer 23, so that the influence of polarization destruction is reduced. Therefore, the polarization ability of the selective reflection light of the polarization reflection layer 23 can be improved.

【0033】次に、本発明を適用した実施品と、従来品
との正面コントラスト及び透過率とを比較した性能比較
を表1に示す。
Next, Table 1 shows a performance comparison comparing the front contrast and the transmittance of the product to which the present invention is applied and the conventional product.

【表1】 この表1からも判るように、透過表示においては従来品
が正面コントラストにおいて100:1であったものが
実施品では120:1と改善されており、また反射表示
においても、正面コントラストで従来品が10:1に対
して実施品では30:1と大幅に改善されており、更に
反射率においても1%改善されている。特に反射表示に
おいて実施品は優れた効果を発揮しているもので、高品
位な反射表示を実現することができるようになった。
[Table 1] As can be seen from Table 1, in the transmissive display, the front contrast of the conventional product was 100: 1, but in the implementation product, it was improved to 120: 1. In the reflective display, the front contrast was also improved. Is 10: 1, the actual product is significantly improved to 30: 1, and the reflectance is also improved by 1%. Particularly in the reflective display, the embodied product exerts an excellent effect, and it has become possible to realize a high-quality reflective display.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明によれば、偏光反射層を備えた半
透過型の平面表示装置における反射表示品位、特に反射
コントラスト及び反射率を大幅に向上することができ
る。
According to the present invention, it is possible to greatly improve the reflective display quality, particularly the reflective contrast and the reflectance, in a semi-transmissive flat panel display device having a polarization reflective layer.

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

【図1】本発明に係る平面表示装置を示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing a flat panel display device according to the present invention.

【図2】同じく平面表示装置の光の透過反射状態を説明
するための説明図。
FIG. 2 is an explanatory view for explaining a light transmitting / reflecting state of the flat panel display device.

【図3】同じく平面表示装置を構成する偏光反射層の構
成を説明するための説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the configuration of a polarization reflection layer that also constitutes the flat panel display device.

【図4】従来の平面表示装置を示す断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a conventional flat panel display device.

【図5】同じく平面表示装置を構成する偏光反射層の構
成を説明するための説明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the configuration of a polarization reflection layer that also constitutes the flat panel display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11:第1の基板 15:画素電極 18:アレイ基板 19:対向基板 20:第2の基板 22:コレステリック液晶ポリマー層 23:偏光反射層 27:間隙部 28:光変調層(液晶層) 38:バックライト 11: First substrate 15: Pixel electrode 18: Array substrate 19: Counter substrate 20: Second substrate 22: Cholesteric liquid crystal polymer layer 23: Polarized reflective layer 27: Gap 28: Light modulation layer (liquid crystal layer) 38: Backlight

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久武 雄三 埼玉県深谷市幡羅町一丁目9番地2 株式 会社東芝深谷工場内 Fターム(参考) 2H049 BA02 BA05 BA07 BA16 BA42 BA43 BB03 BB62 BB63 BC22 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA12X FA12Z FA41Z FD06 GA03 GA13 HA06 LA17   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yuzo Kubu             2 shares, 1-9-1 Harara-cho, Fukaya City, Saitama Prefecture             Company Toshiba Fukaya Factory F-term (reference) 2H049 BA02 BA05 BA07 BA16 BA42                       BA43 BB03 BB62 BB63 BC22                 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA11X                       FA11Z FA12X FA12Z FA41Z                       FD06 GA03 GA13 HA06 LA17

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画素電極を有する第1の基板と、 この第1の基板と所定の間隙部を設けて対向配置される
反射透過型の第2の基板と、 この第2の基板に配設され複数のコレステリック液晶ポ
リマー層からなる偏光反射層と、 前記間隙部に封入された光変調層を有する平面表示装置
において、 前記偏光反射層は、表示面側より順次選択反射の反射率
が大きい層から積層されて構成されていることを特徴と
する平面表示装置。
1. A first substrate having a pixel electrode, a reflection-transmission type second substrate which is arranged to face the first substrate with a predetermined gap, and a second substrate which is disposed on the second substrate. In a flat display device having a polarized light reflection layer composed of a plurality of cholesteric liquid crystal polymer layers, and a light modulation layer enclosed in the gap, the polarized light reflection layer is a layer having a larger selective reflection reflectance than the display surface side. A flat-panel display device, which is configured by being laminated from.
【請求項2】 前記偏光反射層と第2の基板を介して対
向する位置にバックライトを配置することを特徴とする
請求項1記載の平面表示装置。
2. The flat panel display device according to claim 1, wherein a backlight is arranged at a position facing the polarized reflection layer with the second substrate interposed therebetween.
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