JP2003330024A - Liquid crystal display and electronic equipment - Google Patents

Liquid crystal display and electronic equipment

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JP2003330024A
JP2003330024A JP2002134121A JP2002134121A JP2003330024A JP 2003330024 A JP2003330024 A JP 2003330024A JP 2002134121 A JP2002134121 A JP 2002134121A JP 2002134121 A JP2002134121 A JP 2002134121A JP 2003330024 A JP2003330024 A JP 2003330024A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transflective liquid crystal display having excellent display characteristics of both transmission and reflection modes. <P>SOLUTION: The transflective liquid crystal display 10 has a liquid crystal layer 16 held between an upper substrate 14 and a lower substrate 13 and a transmission display region T and a reflection display region R in one dot region. An upper polarizing plate 36 and a lower polarizing plate 28 are provided on the outer surface sides of the upper substrate 14 and the lower substrate 13, respectively, the liquid crystal layer 16 contains a liquid crystal composition mixed with a dichroic dye and having positive dielectric anisotropy, liquid crystal molecules L are twisted by nearly 90° between the upper substrate 14 and the lower substrate 13 when non-selective voltage is applied, the transmission axis direction of the upper polarizing plate 36 and the alignment direction of the liquid crystal molecules coming in contact with the inner surface of the upper substrate are nearly parallel to each other and the transmission axis direction of the lower polarizing plate 28 and the alignment direction of the liquid crystal molecules coming in contact with the inner surface of the lower substrate are nearly vertical to each other. <P>COPYRIGHT: (C)2004,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、液晶表示装置およ
び電子機器に関し、特に、半透過反射型の液晶表示装置
であって、反射モードのみならず、透過モード時にも十
分に明るい表示が可能な優れた視認性を有する液晶表示
装置の構成に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device and electronic equipment, and more particularly to a transflective liquid crystal display device capable of sufficiently bright display not only in reflection mode but also in transmission mode. The present invention relates to a configuration of a liquid crystal display device having excellent visibility.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、明るい場所では、通常の反射
型の液晶表示装置と同様に外光を利用し、暗い場所で
は、内部の光源により表示を視認可能にした液晶表示装
置が提案されている。この液晶表示装置は、反射モード
と透過モードを兼ね備えた表示方式を採用しており、周
囲の明るさに応じていずれかの表示方式に切り替えるこ
とにより、消費電力を低減しつつ周囲が暗い場合でも明
瞭な表示を行うことができる。以下、本明細書では、こ
の種の液晶表示装置のことを「半透過反射型液晶表示装
置」という。半透過反射型液晶表示装置の一形態とし
て、アルミニウム等の金属膜に光透過用の開口部を形成
した反射膜を下基板の内面に備え、この反射膜を半透過
反射膜として機能させるものが提案されている。なお、
本明細書では液晶表示装置を構成する各基板の液晶側の
面を「内面」、それと反対側の面を「外面」という。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been proposed a liquid crystal display device that utilizes external light in a bright place like a normal reflection type liquid crystal display device and makes a display visually recognizable by an internal light source in a dark place. There is. This liquid crystal display device employs a display method that has both a reflective mode and a transmissive mode, and by switching to one of the display methods depending on the ambient brightness, power consumption is reduced and even when the surroundings are dark. A clear display can be performed. Hereinafter, in this specification, this type of liquid crystal display device is referred to as a “semi-transmissive reflective liquid crystal display device”. As one form of a semi-transmissive reflection type liquid crystal display device, there is one in which a reflective film in which an opening for light transmission is formed in a metal film such as aluminum is provided on the inner surface of the lower substrate and the reflective film functions as a semi-transmissive reflective film. Proposed. In addition,
In this specification, the surface of each substrate constituting the liquid crystal display device on the liquid crystal side is referred to as “inner surface”, and the surface on the opposite side is referred to as “outer surface”.

【0003】図8は、この種の半透過反射膜を用いた半
透過反射型液晶表示装置の一例を示している。この液晶
表示装置100では、一対のガラス基板101,102
間に液晶層103が挟持されており、下基板101の内
面に、開口部104aを有する半透過反射層104、透
明電極108、配向膜107が形成されている。一方、
上基板102の内面には、透明電極112、配向膜11
3が形成されている。また、上基板102の外面側に
は、2枚の位相差板118、119(これら位相差板は
1/4波長板120として機能する)、上偏光板114
が配置され、下基板101の外面側には、1/4波長板
115、下偏光板116が設けられている。また、光源
122、導光板123、反射板124等からなるバック
ライト117が下偏光板116の下方に配置されてい
る。なお、1/4波長板115,120は、ある波長帯
域において直線偏光をほぼ円偏光にすることができるも
のである。
FIG. 8 shows an example of a transflective liquid crystal display device using this type of transflective film. In this liquid crystal display device 100, a pair of glass substrates 101, 102
A liquid crystal layer 103 is sandwiched between them, and a semi-transmissive reflective layer 104 having an opening 104a, a transparent electrode 108, and an alignment film 107 are formed on the inner surface of the lower substrate 101. on the other hand,
The transparent electrode 112 and the alignment film 11 are formed on the inner surface of the upper substrate 102.
3 is formed. Further, on the outer surface side of the upper substrate 102, two retardation plates 118 and 119 (these retardation plates function as a quarter-wave plate 120) and an upper polarization plate 114.
Are arranged, and a quarter wavelength plate 115 and a lower polarizing plate 116 are provided on the outer surface side of the lower substrate 101. A backlight 117 including a light source 122, a light guide plate 123, a reflection plate 124, etc. is arranged below the lower polarizing plate 116. The quarter-wave plates 115 and 120 can convert linearly polarized light into substantially circularly polarized light in a certain wavelength band.

【0004】図8に示す半透過反射型液晶表示装置10
0の表示原理を以下、図9を用いて説明する。なお、図
9では、図8の液晶表示装置の構成要素のうち、表示原
理の説明に必要なものだけを図示している。まず、暗表
示を行う場合には、液晶層103に電圧を印加して(オ
ン状態として)液晶層103での位相差がない状態とし
ておく。反射表示においては、上偏光板114の上方か
ら入射した光は、上偏光板114の透過軸を紙面に垂直
とすると、上偏光板114を透過した後、紙面に垂直な
直線偏光となり、さらに1/4波長板120を透過した
後、左回りの円偏光となり、液晶層103を透過する。
そして、半透過反射層104の表面で反射すると回転方
向が反転して右回りの円偏光となり、液晶層103を透
過し、1/4波長板120を透過した後、紙面に平行な
直線偏光となる。ここで、上偏光板114は紙面に垂直
な透過軸を有しているので、反射光は上偏光板114に
吸収されて外部(観察者側)へは戻らず、暗表示とな
る。
A transflective liquid crystal display device 10 shown in FIG.
The display principle of 0 will be described below with reference to FIG. It should be noted that FIG. 9 shows only the constituent elements of the liquid crystal display device of FIG. 8 that are necessary for explaining the display principle. First, when dark display is performed, a voltage is applied to the liquid crystal layer 103 (on state) so that there is no phase difference in the liquid crystal layer 103. In reflective display, light incident from above the upper polarizing plate 114 is linearly polarized light perpendicular to the paper surface after passing through the upper polarizing plate 114, assuming that the transmission axis of the upper polarizing plate 114 is perpendicular to the paper surface. After passing through the quarter-wave plate 120, it becomes a left-handed circularly polarized light and passes through the liquid crystal layer 103.
Then, when the light is reflected on the surface of the semi-transmissive reflection layer 104, the rotation direction is reversed to become clockwise circularly polarized light, which passes through the liquid crystal layer 103 and the quarter wavelength plate 120, and then becomes linearly polarized light parallel to the paper surface. Become. Here, since the upper polarizing plate 114 has a transmission axis perpendicular to the paper surface, the reflected light is absorbed by the upper polarizing plate 114 and does not return to the outside (observer side), resulting in a dark display.

【0005】一方、透過表示においては、バックライト
117から出射された光は、下偏光板116の透過軸を
紙面に平行とした場合、下偏光板116を透過した後、
紙面に平行な直線偏光となり、さらに1/4波長板11
5を透過した後、右回りの円偏光となり、液晶層103
を透過する。そして、右回りの円偏光が1/4波長板1
20を透過した後、紙面に平行な直線偏光となり、反射
モードと同様、上偏光板114に吸収されて暗表示とな
る。
On the other hand, in the transmissive display, the light emitted from the backlight 117 is transmitted through the lower polarizing plate 116 after the transmission axis of the lower polarizing plate 116 is parallel to the paper surface.
Linearly polarized light parallel to the plane of the paper, and a quarter wave plate 11
After passing through 5, the liquid crystal layer 103 becomes clockwise circularly polarized light, and the liquid crystal layer 103
Through. Then, the clockwise circularly polarized light is a quarter wavelength plate 1.
After passing through 20, the light becomes a linearly polarized light parallel to the paper surface, and is absorbed by the upper polarizing plate 114 as in the reflection mode to provide a dark display.

【0006】次に、明表示を行う場合には、液晶層10
3に電圧を印加しない状態(オフ状態)とし、このとき
の液晶層103での複屈折効果による位相差が1/4波
長になるように設定しておく。反射表示においては、上
偏光板114の上方から入射し、上偏光板114、1/
4波長板120を透過した後の左回りの円偏光は、液晶
層103を透過して半透過反射層104の表面に到達し
た段階で紙面に平行な直線偏光となる。そして、半透過
反射層104の表面で反射して液晶層103を透過する
と、再度左回りの円偏光となり、1/4波長板120を
透過した後、紙面に垂直な直線偏光となる。ここで、上
偏光板114は紙面に垂直な透過軸を有しているので、
反射光は上偏光板114を透過して外部(観察者側)へ
戻り、明表示となる。
Next, when performing bright display, the liquid crystal layer 10
No voltage is applied to 3 (OFF state), and the phase difference due to the birefringence effect in the liquid crystal layer 103 at this time is set to be ¼ wavelength. In the reflective display, the light is incident from above the upper polarizing plate 114, and the upper polarizing plate 114, 1 /
The counterclockwise circularly polarized light that has passed through the four-wave plate 120 becomes linearly polarized light that is parallel to the paper surface when it reaches the surface of the semi-transmissive reflective layer 104 after passing through the liquid crystal layer 103. Then, when the light is reflected on the surface of the semi-transmissive reflective layer 104 and transmitted through the liquid crystal layer 103, it becomes a counterclockwise circularly polarized light again, and after passing through the quarter wavelength plate 120, becomes a linearly polarized light perpendicular to the paper surface. Here, since the upper polarizing plate 114 has a transmission axis perpendicular to the paper surface,
The reflected light passes through the upper polarizing plate 114 and returns to the outside (observer side), resulting in a bright display.

【0007】一方、透過表示においては、バックライト
117から入射し、下偏光板116、1/4波長板11
5を透過した後の右回りの円偏光は、液晶層103を透
過した段階で紙面に垂直な直線偏光となる。そして、紙
面に垂直な直線偏光が1/4波長板120を透過すると
左回りの円偏光となり、上偏光板114は紙面に垂直な
透過軸を有しているので、左回りの円偏光のうち、紙面
に垂直な直線偏光のみが上偏光板114を透過して明表
示となる。
On the other hand, in the transmissive display, the light is incident from the backlight 117, and the lower polarizing plate 116 and the quarter wave plate 11 are used.
The clockwise circularly polarized light after passing through 5 becomes linearly polarized light perpendicular to the paper surface at the stage of passing through the liquid crystal layer 103. When the linearly polarized light perpendicular to the paper surface passes through the quarter-wave plate 120, it becomes left-handed circularly polarized light. Since the upper polarizing plate 114 has a transmission axis perpendicular to the paper surface, among the left-handed circularly polarized light. Only linearly polarized light that is perpendicular to the paper surface passes through the upper polarizing plate 114 to provide a bright display.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】このように、図8、図
9に示す液晶表示装置100によれば、外光の有無に関
わらず表示の視認が可能ではあるものの、反射表示に比
べて透過表示の明るさが不足するという問題があった。
その原因の一つは、図9による表示原理の説明で述べた
ように、透過表示で明表示を行う場合、液晶層103、
1/4波長板120を透過して上偏光板114に入射さ
れる光が円偏光となっているので、その円偏光の略半分
の光が上偏光板114で吸収されてしまい、表示に寄与
しないからである。
As described above, according to the liquid crystal display device 100 shown in FIGS. 8 and 9, although the display can be visually recognized regardless of the presence or absence of external light, the display is transparent as compared with the reflective display. There was a problem that the brightness of the display was insufficient.
One of the causes is, as described in the description of the display principle with FIG. 9, when the bright display is performed by the transmissive display, the liquid crystal layer 103,
Since the light transmitted through the quarter-wave plate 120 and incident on the upper polarization plate 114 is circularly polarized light, about half of the circularly polarized light is absorbed by the upper polarization plate 114, which contributes to the display. Because not.

【0009】また、他の原因の一つは、バックライト1
17から出射された光のうち、半透過反射層104の開
口部104aを通過せず、半透過反射層104の裏面で
反射した光は、回転方向が反転して左回りの円偏光とな
り、1/4波長板115を透過すると紙面に垂直な直線
偏光になる。そして、この直線偏光が紙面に平行な透過
軸を有する下偏光板116によって吸収されることにな
る。つまり、バックライト117から出射された光のう
ち、開口部104aを通過しなかった光が、仮に下偏光
板116に吸収されることなく下偏光板116を透過し
てバックライト117まで戻ってくれば、この戻り光が
再度液晶セルに向けて出射されるが、実際には半透過反
射層104の裏面で反射した後、下偏光板116によっ
てほぼ全てが吸収されてしまい、再利用できないからで
ある。
One of the other causes is the backlight 1.
Of the light emitted from 17, the light that does not pass through the opening 104a of the semi-transmissive reflective layer 104 and is reflected on the back surface of the semi-transmissive reflective layer 104 has its rotation direction inverted and becomes counterclockwise circularly polarized light. When it passes through the / 4 wavelength plate 115, it becomes linearly polarized light perpendicular to the paper surface. Then, this linearly polarized light is absorbed by the lower polarizing plate 116 having a transmission axis parallel to the paper surface. That is, of the light emitted from the backlight 117, the light that did not pass through the opening 104a is transmitted through the lower polarizing plate 116 and returned to the backlight 117 without being absorbed by the lower polarizing plate 116. For example, this return light is emitted toward the liquid crystal cell again, but in reality, after being reflected by the back surface of the semi-transmissive reflective layer 104, almost all is absorbed by the lower polarizing plate 116 and cannot be reused. is there.

【0010】ところで、二色性色素を添加した液晶、い
わゆるゲストホスト液晶については良く知られている。
このゲストホスト液晶を半透過反射型液晶表示装置に用
いた場合、反射表示部では光が液晶層を2回通過するの
に対して、透過表示部においては光が液晶層を通過する
のは1回だけであるので、二色性色素による光の吸収量
が反射表示部と透過表示部とで異なる。したがって、透
過表示で充分なコントラストが得られるように色素濃度
を調整すると、非常に反射率の低い反射表示しか得られ
ない。逆に、反射表示で充分な明るさと適正なコントラ
ストが得られるように色素濃度を調整すると、透過表示
においては非常に低いコントラストになってしまうとい
う問題があった。このように、ゲストホスト液晶を半透
過反射型液晶表示装置に適用した場合、反射表示と透過
表示の双方で良好な光学特性を得るのは困難であった。
この問題点を解決する手法が特開平11−242226
号公報に開示されているが、この手法では反射表示部と
透過表示部とで同時刻の液晶の配向状態を異ならせるこ
とが必須であり、そのために装置構成が複雑で製造も困
難であるという欠点を有している。
By the way, a liquid crystal containing a dichroic dye, that is, a so-called guest-host liquid crystal is well known.
When this guest-host liquid crystal is used in a transflective liquid crystal display device, light passes through the liquid crystal layer twice in the reflective display portion, whereas light passes through the liquid crystal layer in the transmissive display portion. Since it is only the number of times, the amount of light absorbed by the dichroic dye is different between the reflective display section and the transmissive display section. Therefore, if the dye concentration is adjusted so that sufficient contrast can be obtained in transmissive display, only reflective display with a very low reflectance can be obtained. On the contrary, if the dye concentration is adjusted so that sufficient brightness and proper contrast can be obtained in reflective display, there is a problem that the contrast becomes extremely low in transmissive display. As described above, when the guest-host liquid crystal is applied to the transflective liquid crystal display device, it is difficult to obtain good optical characteristics in both reflective display and transmissive display.
A method for solving this problem is disclosed in JP-A-11-242226.
As disclosed in the publication, in this method, it is indispensable that the reflective display section and the transmissive display section have different alignment states of liquid crystal at the same time, which makes the device configuration complicated and difficult to manufacture. It has drawbacks.

【0011】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、反射表示と透過表示の双方が可能
な半透過反射型の液晶表示装置において、双方の表示モ
ードにおける表示特性を向上させた視認性に優れる液晶
表示装置とその製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、優れた視認性を有する液晶表示部を備
えた電子機器を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and in a transflective liquid crystal display device capable of both reflective display and transmissive display, the display characteristics in both display modes are An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having improved visibility and a method for manufacturing the same.
Another object of the present invention is to provide an electronic device including a liquid crystal display section having excellent visibility.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の液晶表示装置は、互いに対向する上基板
と下基板との間に液晶層が挟持され、1つのドット領域
内に透過表示領域と反射表示領域とを有する半透過反射
型の液晶表示装置であって、前記上基板の外面側に上偏
光板が設けられるとともに前記下基板の外面側に下偏光
板が設けられ、前記液晶層は、二色性色素が混入された
誘電異方性が正の液晶組成物を含み、前記液晶層の液晶
分子は、非選択電圧印加時に前記上基板と前記下基板と
の間において基板面に平行な面内で略90°ねじれてお
り、前記上偏光板の透過軸方向と前記上基板の内面に接
する液晶分子の配向方向とは概ね平行であり、前記下偏
光板の透過軸方向と前記下基板の内面に接する液晶分子
の配向方向とは概ね垂直であることを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, a liquid crystal display device of the present invention has a liquid crystal layer sandwiched between an upper substrate and a lower substrate facing each other, and within a single dot area. A transflective liquid crystal display device having a transmissive display region and a reflective display region, wherein an upper polarizing plate is provided on the outer surface side of the upper substrate and a lower polarizing plate is provided on the outer surface side of the lower substrate, The liquid crystal layer includes a liquid crystal composition having a positive dielectric anisotropy mixed with a dichroic dye, and liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are formed between the upper substrate and the lower substrate when a non-selective voltage is applied. It is twisted by approximately 90 ° in a plane parallel to the substrate surface, the transmission axis direction of the upper polarizing plate and the alignment direction of liquid crystal molecules in contact with the inner surface of the upper substrate are substantially parallel, and the transmission axis of the lower polarizing plate is Direction and the alignment direction of the liquid crystal molecules in contact with the inner surface of the lower substrate are roughly Characterized in that it is vertical.

【0013】すなわち、本発明の液晶表示装置は、二色
性色素が混入された誘電異方性が正の液晶組成物を含む
略90°ツイスト配向した液晶層を挟む上基板と下基板
とを有し、各基板の外面に偏光板を所定の角度で配置し
たものである。この構成において、反射表示では液晶に
よる光の旋光性と二色性色素による光の吸収を、透過表
示では液晶による旋光性のみを利用することになり、こ
れにより、反射表示と透過表示の双方の表示特性を同時
に向上することができる。
That is, the liquid crystal display device of the present invention comprises an upper substrate and a lower substrate sandwiching a liquid crystal layer having a liquid crystal composition having a positive dielectric anisotropy mixed with a dichroic dye and having a substantially 90 ° twist orientation. A polarizing plate is arranged on the outer surface of each substrate at a predetermined angle. In this configuration, in the reflective display, the optical rotatory power of the liquid crystal and the absorption of the light by the dichroic dye are used, and in the transmissive display, only the optical rotatory power of the liquid crystal is used, which allows both the reflective display and the transmissive display. The display characteristics can be improved at the same time.

【0014】透過表示側から言えば、透過表示は、色素
の二色性にほとんど関係なく、液晶配向のねじれによる
光の旋光性を利用したTN(ツイステッドネマティッ
ク)モードを用いているので、反射表示のコントラスト
とは独立して容易に高いコントラストを得ることができ
る。また、透過表示に円偏光を用いないため、明表示時
に上偏光板で吸収される成分がなく、反射表示領域にお
ける反射層の裏面側で反射された光が下偏光板で吸収さ
れる成分もないため、光の再利用が可能になり、透過表
示を明るくすることができる。なお、本発明の詳細な作
用および表示原理については[発明の実施の形態]の項
で説明する。さらに、本発明の液晶表示装置において
は、透過表示部と反射表示部の同時刻における液晶の配
向状態は基本的に同じでよく、複雑な構成を必要としな
い。
Speaking from the transmissive display side, the transmissive display uses the TN (twisted nematic) mode which utilizes the optical rotatory power of the liquid crystal due to the twist of the liquid crystal alignment, regardless of the dichroism of the dye. A high contrast can be easily obtained independently of the contrast. In addition, since circularly polarized light is not used for transmissive display, there is no component that is absorbed by the upper polarizing plate during bright display, and there is also a component that light reflected on the back surface side of the reflective layer in the reflective display region is absorbed by the lower polarizing plate. Since there is no light, the light can be reused and the transmissive display can be brightened. The detailed operation and display principle of the present invention will be described in the [Embodiment of the Invention] section. Further, in the liquid crystal display device of the present invention, the alignment states of the liquid crystal of the transmissive display portion and the reflective display portion at the same time may be basically the same, and a complicated configuration is not required.

【0015】上基板と下基板との間にカラーフィルター
を設けてもよい。この構成によれば、反射表示、透過表
示の双方で明瞭なカラー表示が可能な液晶表示装置を実
現することができる。
A color filter may be provided between the upper substrate and the lower substrate. With this configuration, it is possible to realize a liquid crystal display device capable of clear color display in both reflective display and transmissive display.

【0016】本発明の電子機器は、上記本発明の液晶表
示装置を備えたことを特徴とする。この構成によれば、
反射表示、透過表示の双方ともに明るく、視認性に優れ
た液晶表示部を備えた電子機器を提供することができ
る。
An electronic apparatus of the present invention is characterized by including the liquid crystal display device of the present invention. According to this configuration,
It is possible to provide an electronic device including a liquid crystal display unit that is bright in both reflective display and transmissive display and has excellent visibility.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
1、図2を参照して説明する。図1は本実施の形態の液
晶表示装置の概略構成を示す断面図であり、図2はその
表示原理を説明するための図であって、表示原理の説明
に必要な構成要素のみを示す図である。本実施の形態は
アクティブマトリクス方式の半透過反射型カラー液晶表
示装置の例である。なお、以下の全ての図面において
は、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法
の比率などは適宜異ならせてある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the liquid crystal display device of the present embodiment, and FIG. 2 is a diagram for explaining the display principle thereof, showing only the components necessary for explaining the display principle. Is. The present embodiment is an example of an active matrix type transflective color liquid crystal display device. In all of the following drawings, in order to make the drawings easy to see, the film thicknesses, the dimensional ratios, and the like of the respective constituent elements are appropriately changed.

【0018】本実施の形態の液晶表示装置10は、図1
に示すように、液晶セル11とバックライト12(照明
装置)とを備えたものである。液晶セル11は、下基板
13と上基板14とが対向配置され、これら上基板14
と下基板13と挟まれた空間に、二色性色素を添加した
誘電率異方性が正のTN液晶が封入されて液晶層16が
構成されている。そして、液晶セル11の後面側(下基
板13の外面側)にバックライト12が配置されてい
る。本実施の形態における二色性色素は、液晶に添加し
たときに二色性色素分子Sが液晶分子Lと同方向に配向
するものであり、液晶分子Lの配向方向に平行な直線偏
光に対して最大の吸光度を示し、液晶分子Lの配向方向
に垂直な直線偏光に対して最小の吸光度を示す、いわゆ
るP型の二色性色素である。
The liquid crystal display device 10 of this embodiment is shown in FIG.
As shown in, the liquid crystal cell 11 and the backlight 12 (illumination device) are provided. In the liquid crystal cell 11, a lower substrate 13 and an upper substrate 14 are arranged so as to face each other.
A liquid crystal layer 16 is formed by enclosing a TN liquid crystal having a positive dielectric anisotropy, to which a dichroic dye is added, in a space sandwiched between the lower substrate 13 and the substrate. The backlight 12 is arranged on the rear surface side of the liquid crystal cell 11 (the outer surface side of the lower substrate 13). The dichroic dye in the present embodiment is one in which the dichroic dye molecule S is aligned in the same direction as the liquid crystal molecule L when added to the liquid crystal, and with respect to linearly polarized light parallel to the alignment direction of the liquid crystal molecule L. Is a so-called P-type dichroic dye that exhibits the maximum absorbance and exhibits the minimum absorbance for linearly polarized light perpendicular to the alignment direction of the liquid crystal molecules L.

【0019】ガラスやプラスチックなどの透光性材料か
らなる下基板13の内面側には、アルミニウム、銀、ま
たはこれらの合金等の反射率の高い金属膜からなる半透
過反射層18が形成されている。半透過反射層18に
は、バックライト12から出射された光を透過させるた
めの開口部18aが各画素毎に設けられており、半透過
反射層18の形成領域のうち、実際に金属膜が存在して
いる部分が反射表示領域R、開口部18aの部分が透過
表示領域Tを構成している。
On the inner surface side of the lower substrate 13 made of a translucent material such as glass or plastic, a semi-transmissive reflection layer 18 made of a metal film having a high reflectance such as aluminum, silver or an alloy thereof is formed. There is. The semi-transmissive reflective layer 18 is provided with an opening 18a for transmitting the light emitted from the backlight 12 for each pixel, and in the formation region of the semi-transmissive reflective layer 18, a metal film is actually formed. The existing portion constitutes the reflective display area R, and the portion of the opening 18a constitutes the transmissive display area T.

【0020】そして、開口部18aの部分を含む半透過
反射層18上に、ITO(Indium Tin Oxide)等の透明
導電膜からなる画素電極23が形成され、画素電極23
を覆うようにポリイミド等からなる配向膜24が積層さ
れている。本実施の形態の場合、下基板13はTFT等
の画素スイッチング素子、データ線、走査線等が形成さ
れた素子基板から構成されているが、図1においては画
素スイッチング素子、データ線、走査線等の図示は省略
する。また、下基板13の外面側には下偏光板28が設
けられている。
A pixel electrode 23 made of a transparent conductive film such as ITO (Indium Tin Oxide) is formed on the semi-transmissive reflective layer 18 including the opening 18a.
An alignment film 24 made of polyimide or the like is laminated so as to cover the. In the case of the present embodiment, the lower substrate 13 is composed of an element substrate having pixel switching elements such as TFTs, data lines, scanning lines, etc., but in FIG. 1, the pixel switching elements, data lines, scanning lines are formed. Illustrations of the like are omitted. Further, a lower polarizing plate 28 is provided on the outer surface side of the lower substrate 13.

【0021】一方、ガラスやプラスチックなどの透光性
材料からなる上基板14の内面側には、ITO等の透明
導電膜からなる共通電極32、ポリイミド等からなる配
向膜33が順次積層されている。また、上基板14の外
面側には上偏光板36が設けられている。なお、図示を
省略したが、上基板の内面側にはR(赤)、G(緑)、
B(青)の各色素層を有するカラーフィルタが設けられ
ている。
On the other hand, on the inner surface side of the upper substrate 14 made of a transparent material such as glass or plastic, a common electrode 32 made of a transparent conductive film such as ITO and an alignment film 33 made of polyimide are sequentially laminated. . An upper polarizing plate 36 is provided on the outer surface side of the upper substrate 14. Although illustration is omitted, R (red), G (green),
A color filter having each B (blue) dye layer is provided.

【0022】上基板14側、下基板13側の配向膜3
3,24はともにラビング処理等の水平配向処理がなさ
れており、上基板14側の配向膜33の配向方向は図1
における紙面に平行な方向、下基板13側の配向膜24
の配向方向は図1における紙面に垂直な方向にそれぞれ
設定されている。液晶層16の液晶分子Lと二色性色素
分子Sとは非選択電圧印加(電圧オフ)時に上基板14
と下基板13との間において基板面に平行な面内で略9
0°ツイストした状態となっている。そして、上偏光板
36の透過軸方向、下偏光板28の透過軸方向はともに
図1における紙面に平行な方向に設定されている。すな
わち、上偏光板36の透過軸方向と上基板14の内面に
接する液晶分子Lの配向方向とは概ね平行とされ、下偏
光板28の透過軸方向と下基板13の内面に接する液晶
分子Lの配向方向とは概ね垂直とされている。
Alignment film 3 on the upper substrate 14 side and the lower substrate 13 side
Horizontal alignment treatments such as rubbing treatments are applied to the reference numerals 3 and 24.
Of the alignment film 24 on the lower substrate 13 side in the direction parallel to the paper surface of FIG.
The orientation directions of are set in the directions perpendicular to the paper surface of FIG. The liquid crystal molecules L and the dichroic dye molecules S of the liquid crystal layer 16 are applied to the upper substrate 14 when a non-selective voltage is applied (voltage off).
Between the lower substrate 13 and the lower substrate 13 in a plane parallel to the substrate surface.
It is in a 0 ° twisted state. The transmission axis direction of the upper polarizing plate 36 and the transmission axis direction of the lower polarizing plate 28 are both set in the direction parallel to the paper surface of FIG. That is, the transmission axis direction of the upper polarizing plate 36 and the alignment direction of the liquid crystal molecules L in contact with the inner surface of the upper substrate 14 are substantially parallel to each other, and the transmission axis direction of the lower polarizing plate 28 and the liquid crystal molecules L in contact with the inner surface of the lower substrate 13. Is almost perpendicular to the orientation direction of.

【0023】また、バックライト12は、光源37と反
射板38と導光板39を有しており、導光板39の下面
側(液晶パネル1と反対側)には、導光板39中を透過
する光を液晶セル11側に向けて出射させるための反射
板40が設けられている。
The backlight 12 has a light source 37, a reflection plate 38, and a light guide plate 39, and the lower surface of the light guide plate 39 (the side opposite to the liquid crystal panel 1) transmits through the light guide plate 39. A reflection plate 40 for emitting light toward the liquid crystal cell 11 side is provided.

【0024】以下、本実施の形態の液晶表示装置10の
表示原理を図2を用いて説明する。まず、反射モードで
暗表示を行う場合(図2の左側参照)には、液晶層16
に電圧を印加しない状態(非選択電圧印加状態)とし、
液晶分子Lおよび二色性色素分子Sが上下基板間で略9
0°ツイスト配向した状態とする。上偏光板36の上方
から入射した光は、上偏光板36の透過軸が紙面に平行
なので、上偏光板36を透過した後、紙面に平行な直線
偏光となる。この直線偏光は、液晶分子Lのねじれに沿
って二色性色素分子Sに吸収されながら旋光し、半透過
反射層18に到達して反射された後、さらに同じ経路を
通って二色性色素分子Sに吸収されながら旋光して戻っ
てくる。この場合、光は液晶層16を2度通ることにな
るため、二色性色素に充分に吸収される。仮に二色性色
素で充分に吸収しきれなかった光があったとしても、反
射光が上偏光板36に戻ってきたときには紙面に垂直な
直線偏光となっているので、上偏光板36で吸収され
る。よって、充分に暗い暗表示がなされ、コントラスト
の向上につながる。
The display principle of the liquid crystal display device 10 of the present embodiment will be described below with reference to FIG. First, when dark display is performed in the reflective mode (see the left side of FIG. 2), the liquid crystal layer 16
Voltage is not applied to (non-selection voltage applied state),
The liquid crystal molecule L and the dichroic dye molecule S are approximately 9 between the upper and lower substrates.
The state is 0 ° twist orientation. Since the transmission axis of the upper polarizing plate 36 is parallel to the paper surface, the light incident from above the upper polarizing plate 36 becomes linearly polarized light parallel to the paper surface after passing through the upper polarizing plate 36. This linearly polarized light is rotated while being absorbed by the dichroic dye molecule S along the twist of the liquid crystal molecule L, reaches the semi-transmissive reflection layer 18, is reflected, and then further passes through the same path to pass through the dichroic dye. While being absorbed by the molecule S, it rotates and returns. In this case, since the light passes through the liquid crystal layer 16 twice, the light is sufficiently absorbed by the dichroic dye. Even if there is light that could not be fully absorbed by the dichroic dye, when the reflected light returns to the upper polarizing plate 36, it becomes linearly polarized light that is perpendicular to the paper surface, so it is absorbed by the upper polarizing plate 36. To be done. Therefore, a sufficiently dark dark display is provided, which leads to an improvement in contrast.

【0025】次に、反射モードで明表示を行う場合(図
2の右側参照)には、液晶層16に電圧を印加した状態
(選択電圧印加状態)とし、液晶分子Lおよび二色性色
素分子Sが基板面の略法線方向に立ち上がった状態とす
る。この場合、上偏光板36の上方から入射した紙面に
平行な直線偏光は、液晶層16を往復する間、二色性色
素分子Sによってほとんど吸収されず、旋光することも
なく、そのまま上偏光板36に戻ってくる。したがっ
て、この光は上偏光板36を透過し、外部(観察者側)
へ戻るため、明表示となる。
Next, when a bright display is performed in the reflection mode (see the right side of FIG. 2), the liquid crystal layer 16 and the dichroic dye molecule are brought into a state in which a voltage is applied to the liquid crystal layer 16 (a selection voltage applied state). It is assumed that S stands up in a direction substantially normal to the substrate surface. In this case, the linearly polarized light which is incident from above the upper polarizing plate 36 and which is parallel to the paper surface is hardly absorbed by the dichroic dye molecules S while reciprocating in the liquid crystal layer 16 and is not rotated, and the upper polarizing plate is kept as it is. Return to 36. Therefore, this light passes through the upper polarizing plate 36 and is exposed to the outside (observer side).
Since it returns to, it becomes a bright display.

【0026】一方、透過モードで暗表示を行う場合(図
2の左側参照)には、液晶分子Lおよび二色性色素分子
Sの配向は反射モード、暗表示の場合と同様にしてお
く。バックライト12から入射した光は、下偏光板28
の透過軸を紙面に平行とすると、下偏光板28を透過し
た後、紙面に平行な直線偏光となる。この直線偏光は、
その偏光方向が下基板13に接する側の二色性色素分子
Sの配向方向と直交しているので、二色性色素分子Sに
はほとんど吸収されず、液晶の持つ旋光性により偏光方
向が略90°回転した紙面に垂直な直線偏光となって上
基板14側に到達する。この直線偏光は、その偏光方向
が上偏光板36の透過軸方向と直交しているので、上偏
光板36に吸収されて透過できず、暗表示となる。ま
た、旋光しきれない光の成分を二色性色素が吸収してく
れるので、暗表示がより暗くなり、コントラストが向上
するという効果も得られる。
On the other hand, when the dark display is performed in the transmissive mode (see the left side of FIG. 2), the orientations of the liquid crystal molecules L and the dichroic dye molecules S are the same as those in the reflective mode and the dark display. The light incident from the backlight 12 is the lower polarizing plate 28.
When the transmission axis of is parallel to the paper surface, it becomes a linearly polarized light parallel to the paper surface after passing through the lower polarizing plate 28. This linearly polarized light is
Since the polarization direction is orthogonal to the alignment direction of the dichroic dye molecule S on the side in contact with the lower substrate 13, it is hardly absorbed by the dichroic dye molecule S, and the polarization direction is substantially due to the optical activity of the liquid crystal. It becomes a linearly polarized light which is perpendicular to the paper surface rotated by 90 ° and reaches the upper substrate 14 side. Since the polarization direction of this linearly polarized light is orthogonal to the transmission axis direction of the upper polarizing plate 36, it is absorbed by the upper polarizing plate 36 and cannot be transmitted, resulting in a dark display. Further, since the dichroic dye absorbs the component of the light that cannot be fully rotated, the dark display becomes darker and the contrast is improved.

【0027】次に、透過モードで明表示を行う場合(図
2の右側参照)には、液晶分子Lおよび二色性色素分子
Sの配向は反射モード、明表示の場合と同様、基板面に
対して略垂直配向の状態としておく。この配向状態のと
きには、色素による光の吸収がほとんどないとともに、
液晶の旋光性も消滅しているので、バックライト12か
ら入射した光は、紙面に平行な直線偏光のまま、液晶層
16を透過して上偏光板36に到達する。この直線偏光
は、その偏光方向が上偏光板36の透過軸方向に平行な
ので、上偏光板36を透過して外部(観察者側)へ戻
り、明表示となる。特に透過モードの場合、光が液晶層
16を1回しか通過しないので、反射表示用に色素濃度
を設定した液晶層16の透過表示における明るさ低下へ
の影響は少なくて済む。
Next, when bright display is performed in the transmission mode (see the right side of FIG. 2), the orientation of the liquid crystal molecules L and the dichroic dye molecules S is on the substrate surface as in the reflection mode and the bright display. On the other hand, the state of substantially vertical alignment is set. In this alignment state, there is almost no absorption of light by the dye,
Since the optical rotatory power of the liquid crystal has also disappeared, the light incident from the backlight 12 passes through the liquid crystal layer 16 and reaches the upper polarizing plate 36 as linearly polarized light parallel to the paper surface. Since the polarization direction of this linearly polarized light is parallel to the transmission axis direction of the upper polarizing plate 36, the linearly polarized light is transmitted through the upper polarizing plate 36 and returns to the outside (observer side) to provide a bright display. Particularly in the transmissive mode, since light passes through the liquid crystal layer 16 only once, the liquid crystal layer 16 in which the dye concentration is set for reflective display is less affected by the decrease in brightness in transmissive display.

【0028】また、透過モードにおいて、下偏光板28
を透過した紙面に平行な直線偏光のうち、半透過反射層
18の裏面で反射した光は、そのまま下偏光板28を透
過してバックライト12に戻り、バックライト12下面
の反射板40で反射して再度液晶セル11に向けて出射
されるので、半透過反射層18の裏面で反射した光を再
利用して透過表示に寄与させることができる。
In the transmission mode, the lower polarizing plate 28
Of the linearly polarized light that is transmitted through the sheet and is reflected on the back surface of the semi-transmissive reflective layer 18, the light is transmitted through the lower polarizing plate 28 as it is to the backlight 12, and is reflected by the reflection plate 40 on the lower surface of the backlight 12. Then, since the light is emitted toward the liquid crystal cell 11 again, the light reflected on the back surface of the semi-transmissive reflective layer 18 can be reused to contribute to the transmissive display.

【0029】本実施の形態の液晶表示装置10において
は、反射表示では液晶による光の旋光性と二色性色素に
よる光の吸収の双方を利用し、透過表示では液晶による
光の旋光性のみを利用することによって、反射表示と透
過表示の双方の表示特性を独立に設定することができ
る。すなわち、反射表示はゲストホストモードを用い、
二色性色素の添加量等によりコントラストを調節する一
方、透過表示は、二色性色素にほとんど関係なく、液晶
配向のねじれによる光の旋光性を利用したTNモードを
用いているので、反射表示のコントラストとは独立して
容易に高いコントラストを得ることができる。
In the liquid crystal display device 10 of the present embodiment, both the optical rotatory power of the liquid crystal and the optical absorption of the dichroic dye are used in the reflective display, and only the optical rotatory power of the liquid crystal is used in the transmissive display. By using it, the display characteristics of both reflective display and transmissive display can be set independently. That is, the reflective display uses the guest host mode,
The contrast is adjusted by the addition amount of the dichroic dye, etc., while the transmissive display uses the TN mode that utilizes the optical rotatory power due to the twist of the liquid crystal alignment, regardless of the dichroic dye. A high contrast can be easily obtained independently of the contrast.

【0030】なお、二色性色素の添加量については、通
常のゲストホストモードと異なり、少ない方が望まし
い。その理由は、本実施の形態の場合、反射表示におい
ては、色素による吸収のみを用いるのではなく、液晶の
持つ光の旋光性も合わせて用いるため、色素はそれ程多
くなくても足りることと、色素が多いと、分子が垂直配
向していても明表示における吸収分が増えることとな
り、明るさが暗くなるからである。
It should be noted that the addition amount of the dichroic dye is preferably smaller than in the usual guest-host mode. The reason is that, in the case of the present embodiment, not only the absorption by the dye is used in the reflective display but also the optical rotatory power of the liquid crystal is also used, so that the dye does not have to be so much, This is because when the amount of dye is large, the amount of absorption in bright display increases even if the molecules are vertically aligned, and the brightness becomes dark.

【0031】また、透過表示に円偏光を用いないため、
明表示時に上偏光板36で吸収される成分がなく、反射
表示領域Rにおける半透過反射層18の裏面側で反射さ
れた光が下偏光板28で吸収される成分もないため、光
の再利用が可能になり、透過表示を明るくすることがで
きる。さらに、本実施の形態の液晶表示装置において
は、透過表示領域Tと反射表示領域Rの同時刻における
液晶分子の配向状態は基本的に同じでよく、複雑な構成
を必要としないので、製造が容易である。
Further, since circularly polarized light is not used for transmissive display,
There is no component absorbed by the upper polarizing plate 36 during bright display, and there is no component absorbed by the lower polarizing plate 28 on the back surface side of the semi-transmissive reflective layer 18 in the reflective display region R. It becomes available, and the transparent display can be brightened. Furthermore, in the liquid crystal display device of the present embodiment, the alignment state of the liquid crystal molecules at the same time in the transmissive display region T and the reflective display region R may be basically the same, and a complicated structure is not required, and therefore, the manufacturing is possible. It's easy.

【0032】[電子機器]上記実施の形態の液晶表示装
置を備えた電子機器の例について説明する。図3は、携
帯電話の一例を示した斜視図である。図3において、符
号1000は携帯電話本体を示し、符号1001は上記
の液晶表示装置を用いた液晶表示部を示している。
[Electronic Equipment] Examples of electronic equipment equipped with the liquid crystal display device of the above-described embodiment will be described. FIG. 3 is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 3, reference numeral 1000 indicates a mobile phone main body, and reference numeral 1001 indicates a liquid crystal display unit using the above liquid crystal display device.

【0033】図4は、腕時計型電子機器の一例を示した
斜視図である。図4において、符号1100は時計本体
を示し、符号1101は上記の液晶表示装置を用いた液
晶表示部を示している。
FIG. 4 is a perspective view showing an example of a wrist watch type electronic device. In FIG. 4, reference numeral 1100 indicates a watch body, and reference numeral 1101 indicates a liquid crystal display unit using the above liquid crystal display device.

【0034】図5は、ワープロ、パソコンなどの携帯型
情報処理装置の一例を示した斜視図である。図5におい
て、符号1200は情報処理装置、符号1202はキー
ボードなどの入力部、符号1204は情報処理装置本
体、符号1206は上記の液晶表示装置を用いた液晶表
示部を示している。
FIG. 5 is a perspective view showing an example of a portable information processing device such as a word processor and a personal computer. In FIG. 5, reference numeral 1200 is an information processing apparatus, reference numeral 1202 is an input unit such as a keyboard, reference numeral 1204 is an information processing apparatus main body, and reference numeral 1206 is a liquid crystal display unit using the above liquid crystal display device.

【0035】図3〜図5に示す電子機器は、上記実施の
形態の液晶表示装置を用いた液晶表示部を備えているの
で、反射モード、透過モードにかかわらず明るい表示が
得られる表示部を有する電子機器を実現することができ
る。
Since the electronic equipment shown in FIGS. 3 to 5 is provided with the liquid crystal display unit using the liquid crystal display device of the above-mentioned embodiment, a display unit capable of obtaining a bright display regardless of the reflection mode or the transmission mode is provided. It is possible to realize an electronic device that the user has.

【0036】なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。例
えば本発明は、上記実施の形態のようにアクティブマト
リクス方式の半透過反射型カラー液晶表示装置に限るこ
となく、パッシブマトリクス方式、白黒表示の液晶表示
装置に適用することも可能である。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the present invention is not limited to the active matrix type transflective color liquid crystal display device as in the above embodiment, but can be applied to a passive matrix type liquid crystal display device of monochrome display.

【0037】[0037]

【実施例】本発明者らは、本発明の効果を実証するため
に本発明に係る構成の液晶表示装置を実際に作製し、透
過率と反射率、およびコントラストを測定した。その結
果について以下、報告する。
EXAMPLES In order to demonstrate the effect of the present invention, the present inventors actually manufactured a liquid crystal display device having the constitution according to the present invention, and measured the transmittance, the reflectance and the contrast. The results are reported below.

【0038】誘電異方性が正の液晶組成物として、MJ
96411(商品名、メルク社製)にカイラル物質を少
量添加したものを用いた。二色性色素として、下記の表
1に示す4種類の色素を混合して黒色色素とした。表1
に示した濃度で上記液晶に混合し、ゲストホスト液晶と
した。
As a liquid crystal composition having a positive dielectric anisotropy, MJ
A small amount of chiral substance was added to 96411 (trade name, manufactured by Merck & Co., Inc.). As the dichroic dye, four types of dyes shown in Table 1 below were mixed to give a black dye. Table 1
A guest-host liquid crystal was prepared by mixing with the above liquid crystal at the concentration shown in.

【0039】[0039]

【表1】 [Table 1]

【0040】90°ツイストのTNセルに上記ゲストホ
スト液晶を注入して、その特性を評価した。液晶層厚は
11μmとした。上下の偏光板にはSEG1425DU
(商品名、日東電工社製、偏光度:99.9%)を用い
た。反射特性と透過特性を独立に調べるために、全面反
射層を有するセルと反射層が全くないセルの2種類を作
製し、特性を評価した。
The guest-host liquid crystal was injected into a 90 ° twisted TN cell and its characteristics were evaluated. The liquid crystal layer thickness was 11 μm. SEG1425DU is used for the upper and lower polarizing plates.
(Product name, manufactured by Nitto Denko Corporation, polarization degree: 99.9%) was used. In order to examine the reflection characteristics and the transmission characteristics independently, two types of cells, a cell having a full-surface reflection layer and a cell having no reflection layer, were prepared and the characteristics were evaluated.

【0041】(反射特性)反射層を有するセルを用い
て、電圧無印加時と周波数64Hzの5Vの矩形波電圧
を印加した時の分光反射率とコントラストを測定した。
その結果、図6に示すように、可視光領域でコントラス
トは略10以上、反射率は31%が得られた。比較例と
して、二色性色素を混合しない液晶を同じセル厚のセル
に注入した通常のTNセルを作製し、上偏光板を配置し
て反射率だけを測定したところ、反射率は38%であっ
た。勿論、この比較例の構成では二色性色素を含まない
ので、セルに電圧を印加しても暗表示を得ることはでき
ない。本発明に係る構成の液晶表示装置は、液晶中に二
色性色素を混合しているために明表示における反射率は
若干低下しているが、それ程大幅な低下ではなく、許容
できる範囲であった。コントラストは、反射表示として
は充分に満足できるものであった。
(Reflection characteristics) Using a cell having a reflection layer, the spectral reflectance and the contrast were measured when no voltage was applied and when a rectangular wave voltage of 5 V having a frequency of 64 Hz was applied.
As a result, as shown in FIG. 6, the contrast was about 10 or more and the reflectance was 31% in the visible light region. As a comparative example, a normal TN cell in which a liquid crystal not mixed with a dichroic dye was injected into a cell having the same cell thickness, and an upper polarizing plate was placed to measure only the reflectance, the reflectance was 38%. there were. Of course, since the structure of this comparative example does not contain a dichroic dye, it is not possible to obtain a dark display even if a voltage is applied to the cell. In the liquid crystal display device having the structure according to the present invention, since the dichroic dye is mixed in the liquid crystal, the reflectance in the bright display is slightly decreased, but it is not so much decreased and is within the allowable range. It was The contrast was sufficiently satisfactory for reflective display.

【0042】(透過特性)反射層のないセルを用いて、
印加電圧−透過率特性(V−T特性)を測定した。その
結果、図7に示すように、5V印加時の透過率は30
%、最大コントラストは490が得られた。比較例とし
て、二色性色素を混合しない液晶を同じセル厚のセルに
注入した通常のTNセルを測定したところ、透過率は3
6%、コントラストは230であった。本発明に係る構
成の液晶表示装置は、液晶中に二色性色素を混合してい
るために明表示における透過率は若干低下しているが、
それ程大幅な低下ではなく、許容できる範囲であった。
一方、図8に示したような円偏光を利用する従来の半透
過反射型液晶表示装置の場合には、反射部をなくして画
素全体を透過部にしたとしても、通常のTNセル(比較
例)の約半分の透過率(約18%)しか得られないこと
と比較すると、透過率は18%から30%に大幅に増加
していると言える。また、コントラストは比較例に比べ
て大幅に向上していることが確認された。この理由は、
暗表示において、比較例の構成では旋光しきれずに上偏
光板を吸収できない光の成分を二色性色素が吸収するこ
とにより、暗表示の輝度がより低下するためと考えられ
る。
(Transmission Characteristics) Using a cell without a reflective layer,
The applied voltage-transmittance characteristic (VT characteristic) was measured. As a result, as shown in FIG. 7, the transmittance when applying 5 V was 30.
%, And the maximum contrast was 490. As a comparative example, when a normal TN cell in which a liquid crystal not mixed with a dichroic dye was injected into a cell having the same cell thickness, the transmittance was 3
The contrast was 6% and 230. In the liquid crystal display device having the configuration according to the present invention, the transmissivity in the bright display is slightly lowered because the dichroic dye is mixed in the liquid crystal,
It was within a permissible range, not a significant decrease.
On the other hand, in the case of the conventional transflective liquid crystal display device using circularly polarized light as shown in FIG. 8, even if the entire pixel is made into a transmissive part without the reflective part, a normal TN cell (comparative example) is used. It can be said that the transmittance is significantly increased from 18% to 30% as compared with the case where only about half of the transmittance (about 18%) is obtained. It was also confirmed that the contrast was significantly improved compared to the comparative example. The reason for this is
It is considered that in the dark display, the dichroic dye absorbs a component of the light that cannot be absorbed by the upper polarizing plate in the configuration of the comparative example, and thus the brightness of the dark display is further reduced.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
構成によれば、反射表示では液晶による光の旋光性と二
色性色素による光の吸収を、透過表示では液晶による旋
光性のみを利用することによって、反射表示と透過表示
の双方の表示特性をともに向上することができる。ま
た、透過表示部と反射表示部の同時刻における液晶の配
向状態は基本的に同じでよく、複雑な構成を必要としな
いため、製造を容易にすることができる。
As described above in detail, according to the structure of the present invention, the optical rotation of the liquid crystal and the absorption of the light by the dichroic dye are used in the reflective display, and only the optical rotation of the liquid crystal is used in the transmissive display. By using, it is possible to improve the display characteristics of both reflective display and transmissive display. In addition, the alignment states of the liquid crystal at the same time of the transmissive display section and the reflective display section may be basically the same, and a complicated structure is not required, so that the manufacturing can be facilitated.

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

【図1】 本発明の一実施形態の液晶表示装置の概略
構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 同、液晶表示装置の表示原理を説明するため
の図であって、表示原理の説明に必要な構成要素のみを
示す図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the display principle of the liquid crystal display device, showing only the components necessary for explaining the display principle.

【図3】 本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図で
ある。
FIG. 3 is a perspective view showing an example of an electronic device according to the present invention.

【図4】 本発明に係る電子機器の他の例を示す斜視図
である。
FIG. 4 is a perspective view showing another example of an electronic device according to the present invention.

【図5】 本発明に係る電子機器のさらに他の例を示す
斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing still another example of an electronic device according to the present invention.

【図6】 本発明の実施例の液晶表示装置における分光
反射率とコントラストを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing spectral reflectance and contrast in a liquid crystal display device according to an example of the present invention.

【図7】 本発明の実施例の液晶表示装置における透過
率を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the transmittance of a liquid crystal display device according to an example of the present invention.

【図8】 従来の液晶表示装置の一例の概略構成を示す
断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an example of a conventional liquid crystal display device.

【図9】 同、液晶表示装置の表示原理を説明するため
の図であって、表示原理の説明に必要な構成要素のみを
示す図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining the display principle of the liquid crystal display device, showing only the components necessary for explaining the display principle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 液晶表示装置 11 液晶セル 12 バックライト 13 下基板 14 上基板 16 液晶層 18 半透過反射層 18a 開口部 24,33 配向膜 28 下偏光板 36 上偏光板 R 反射表示領域 T 透過表示領域 S 二色性色素分子 L 液晶分子 10 Liquid crystal display device 11 Liquid crystal cell 12 backlight 13 Lower substrate 14 Upper substrate 16 Liquid crystal layer 18 Semi-transmissive reflective layer 18a opening 24,33 Alignment film 28 Lower polarizing plate 36 Upper polarizing plate R reflective display area T transparent display area S dichroic dye molecule L liquid crystal molecule

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02F 1/13357 G02F 1/13357 1/137 1/137 Fターム(参考) 2H049 BA02 BA08 BA22 BA42 BB03 BB05 BC22 2H088 GA13 HA03 HA12 HA18 HA21 JA05 KA11 KA26 MA02 MA04 2H090 KA05 KA06 LA07 LA08 LA09 LA16 MA02 MA06 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA11X FA14Y FA41Z FD09 GA06 HA07 HA08 KA03 LA15 LA17 LA18 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G02F 1/13357 G02F 1/13357 1/137 1/137 F term (reference) 2H049 BA02 BA08 BA22 BA42 BB03 BB05 BC22 2H088 GA13 HA03 HA12 HA18 HA21 JA05 KA11 KA26 MA02 MA04 2H090 KA05 KA06 LA07 LA08 LA09 LA16 MA02 MA06 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA11X FA14Y FA41Z FD09 GA06 HA07 HA08 KA03 LA15 LA17 LA18

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに対向する上基板と下基板との間に
液晶層が挟持され、1つのドット領域内に透過表示領域
と反射表示領域とを有する半透過反射型の液晶表示装置
であって、 前記上基板の外面側に上偏光板が設けられるとともに前
記下基板の外面側に下偏光板が設けられ、前記液晶層
は、二色性色素が混入された誘電異方性が正の液晶組成
物を含み、前記液晶層の液晶分子は、非選択電圧印加時
に前記上基板と前記下基板との間において基板面に平行
な面内で略90°ねじれており、前記上偏光板の透過軸
方向と前記上基板の内面に接する液晶分子の配向方向と
は概ね平行であり、前記下偏光板の透過軸方向と前記下
基板の内面に接する液晶分子の配向方向とは概ね垂直で
あることを特徴とする液晶表示装置。
1. A transflective liquid crystal display device having a liquid crystal layer sandwiched between an upper substrate and a lower substrate facing each other and having a transmissive display region and a reflective display region in one dot region. An upper polarizing plate is provided on the outer surface side of the upper substrate and a lower polarizing plate is provided on the outer surface side of the lower substrate, and the liquid crystal layer is a liquid crystal having a positive dielectric anisotropy mixed with a dichroic dye. The liquid crystal molecules of the liquid crystal layer containing the composition are twisted by about 90 ° in a plane parallel to the substrate surface between the upper substrate and the lower substrate when a non-selective voltage is applied, and The axial direction and the alignment direction of the liquid crystal molecules in contact with the inner surface of the upper substrate are substantially parallel, and the transmission axis direction of the lower polarizing plate and the alignment direction of the liquid crystal molecules in contact with the inner surface of the lower substrate are substantially vertical. Liquid crystal display device characterized by.
【請求項2】 前記上基板と前記下基板との間にカラー
フィルターが設けられたことを特徴とする請求項1に記
載の液晶表示装置。
2. The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a color filter provided between the upper substrate and the lower substrate.
【請求項3】 請求項1または2に記載の液晶表示装置
を備えたことを特徴とする電子機器。
3. An electronic apparatus comprising the liquid crystal display device according to claim 1.
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