JP2004151309A

JP2004151309A - Transflective color liquid crystal display device

Info

Publication number: JP2004151309A
Application number: JP2002315749A
Authority: JP
Inventors: Yasunari Nagata; 康成永田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-10-30
Filing date: 2002-10-30
Publication date: 2004-05-27

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transflective color liquid crystal display device in which white balances consisting of R, G and B for a transmissive mode and for a reflective mode are set independent of each other. <P>SOLUTION: In successively laminating light reflection films 2, transparent resin layers P, coloring layers 3, an overcoat layer 4, a transparent electrode 5 and an alignment layer 6 on a glass substrate 1 in the liquid crystal display device A, with respect to the transparent resin layers P, areas on the light reflection films 2 occupied by the transparent resin layers P adhered thereto are varied so as to correspond to individual coloring layers 3. Also a group 10 of stripe shaped transparent electrodes and an alignment layer 11 are formed on a glass substrate 9 and the glass substrate 9 and the glass substrate 1 are stuck to each other via a liquid crystal layer 12. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は反射型（反射モード）と透過型（透過モード）の双方の機能を有する半透過型カラー液晶表示装置に関し、とくにホワイトバランス調整をおこなう半透過型カラー液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶表示装置は小型もしくは中型の携帯情報端末やノートパソコンの他に、大型かつ高精細のモニターにまで使用されている。とくに携帯情報端末などのように屋外・屋内両方にわたって使用される機器においては、外光が十分強い環境では表示装置の照明手段として積極的に外光を利用し、外光が弱い環境ではバックライトを使用するという半透過型の表示装置が主流として用いられている。
【０００３】
反射型液晶表示装置には、後方に配設した基板の内面に対し凹凸形状の光反射層を形成した散乱反射型があるが、バックライトを用いないことで、周囲の光を有効に利用している。
【０００４】
また、光反射層に代えて、半透過膜を形成し、バックライトを設け、反射モードや透過モードに使い分ける半透過型液晶表示装置も開発されている。
【０００５】
この半透過型液晶表示装置によれば、太陽光、蛍光灯などの外部照明によって反射型の装置として用いたり、あるいはバックライトを装着して透過型の装置として使用するが、双方の機能を併せ持たせるために、半透過膜を使用している（特許文献１参照）。また、アクティブマトリクス型半透過型液晶表示装置に同様な目的で半透過膜を使用することも提案されている（特許文献２参照）。
【０００６】
また、かかるハーフミラーの半透過膜を使用すると、反射率と透過率の双方の機能をともに向上させることが難しいという課題があり、この課題を解消するために、光透過用ホールを設けた反射膜を上記の半透過膜に代えて使用する半透過型液晶表示装置も提案されている（特許文献３参照）。
【０００７】
さらに、上記半透過液晶表示装置では、透過モードでは光はカラーフィルターを１回通過するのに対して、反射モードは光がカラーフィルターを２回通過することで、反射モードに比べて透過モードの色純度が低下していた。そのため、透過モードと反射モードで使用する領域を空間分割し、透過モードの領域のカラーフィルターを、反射モードの領域のカラーフィルターに比べて、膜厚を厚くすることによって、透過モードの色純度を向上させた半透過型液晶表示装置も提案されている（特許文献４と特許文献５参照）。
【０００８】
また、反射モードの領域のカラーフィルターにピンホールをあけることによって、反射モードの色純度を透過モードの色純度と同等にさせた半透過型液晶表示装置も提案されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平８−２９２４１３号公報
【特許文献２】
特開平７−３１８９２９号公報
【特許文献３】
特許第２８７８２３１号公報
【特許文献４】
特開２０００−２９８２７１号公報
【特許文献５】
特開２００１−１６６２８９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したごとき半透過型液晶表示装置においては、透過モードにて光源としてＬＥＤランプを使用し、他方、反射モードにおいては、室内で使用する際、光源として蛍光灯を、屋外で使用する際、光源として太陽光を利用することになり、このように透過モードと反射モードにおいて光源が異なっていた。
【００１１】
したがって、透過モードおよび反射モードとの双方に対し、色設計、ホワイトバランス設計をそれぞれ独立して行う必要がある。
【００１２】
また、カラーフィルターについては、Ｒ（赤）Ｇ（青）Ｂ（緑）により形成するが、特許文献４と特許文献５により提案された技術でもってしても、透過モードと反射モードのＲＧＢからなるホワイトバランスを独立に設定することはできなかった。
【００１３】
したがって、本発明の目的は反射モードの色純度を透過モードの色純度とほぼ同等にさせた半透過型液晶表示装置に対し、さらに透過モードと反射モードのＲＧＢからなるホワイトバランスを独立に設定し得るようにした半透過型カラー液晶表示装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の半透過型カラー液晶表示装置は、基板の一主面上に光反射膜を形成し、この光反射膜上に透明樹脂層を形成し、続けて着色が異なる複数の着色層とを順次積層し、さらに透明導電材からなる一方電極と配向膜とを順次積層してなる一方部材と、透明基板上に透明導電材からなる他方電極と配向層とを順次積層してなる他方部材とを、これら一方電極と他方電極とにより各着色層ごとに画素を形成するように液晶層を介して貼り合わせるとともに、上記光反射膜に対し光透過部を設けて、この光透過部にて透過モードとなし、光透過部以外の領域にて反射モードとなし、さらに上記透明樹脂層に対し個々の着色層に対応して、該透明樹脂層の光反射膜に対する被着面積を異ならしめたことを特徴とする。
【００１５】
以上のごとく、本発明の半透過型カラー液晶表示装置によれば、上記構成のように、上記光反射性金属層に対し画素ごとに光透過部を設けて、この光透過部にて透過モードとなし、光透過部以外の領域にて反射モードとなし、これによって半透過型液晶表示装置としている。
【００１６】
加えて、本発明の半透過型カラー液晶表示装置によれば、透明樹脂層に対し個々の着色層に対応して、この透明樹脂層の光反射膜に対する被着面積を異ならしめたことで、次のような作用効果を得ることができる。
【００１７】
透過モードに必要とされる透過率・色再現性を基準にして、光反射性金属層の光透過部の面積とカラーフィルター（着色層）の各要素（色の濃さ・厚み）を設定した場合、従来の半透過型カラー液晶表示装置によれば、そのカラーフィルターでは反射モード用領域にも同じ色の濃さ・厚みの着色層が形成され、これによって、反射モードにおいて表示が暗くなっていた。
【００１８】
これに対し、本発明のように各着色層の反射モード用領域に対し、透明樹脂層の光反射膜に対する被着面積を異ならしめたことで、その反射モード用領域のカラーフィルター（着色層）として用いる量を加減することができ、さらに表示の暗さを防ぐことができる。要するに、反射モード用領域の着色層は、透過モード用領域の着色層に比べて、その厚みを薄く形成したのと同じ効果を得ることができ、反射モードにおける明るさの低下を減少させたり、その低下がないようにできる。
【００１９】
そして、本発明によれば、上記のごとく光反射性金属層に対し画素ごとに光透過部を設けて、透過モードと反射モードの双方に適用するに当り、各着色層の反射モード用領域に対し、透明樹脂層の光反射膜に対する被着面積を適当な条件が得られるように、この透明樹脂層を設け、これによって透過モードと反射モードのＲＧＢからなるホワイトバランスを独立に設定し得るようになし、このようなホワイトバランス調整をおこなうことで高品質かつ高性能な半透過型カラー液晶表示装置が得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明をＳＴＮ型単純マトリックス方式の液晶表示装置でもって図面により説明する。
【００２１】
図１は本発明の半透過型液晶表示装置Ａの断面模式図であり、図２と図３は半透過型液晶表示装置Ａに係る光反射膜と着色層との双方の関係を示す模式図であって、図２は要部断面図、図３は要部平面図である。
【００２２】
なお、本発明の特徴は、透明樹脂層に対し個々の着色層に対応して、該透明樹脂層の光反射膜に対する被着面積を異ならしめた点であるが、図１に示す半透過型液晶表示装置Ａによれば、その構成が明示されていないが、詳細には、図２と図３にて示す。
【００２３】
液晶表示装置Ａの一方部材によれば、１はコモン側のガラス基板であり、このガラス基板１の上に、たとえばアルミニウム金属材などからなる光反射膜２を形成し、この光反射膜２上に、たとえば新日鉄化学製ＰＨＡ０９４Ｘ、ＰＨＡ１０３Ｘ等のアクリルからなる透明樹脂層Ｐを形成し、さらに透明樹脂層Ｐの上に着色層３を形成し、さらに着色層３を覆うようにアクリル系樹脂からなるオーバーコート層４を被覆する。そして、オーバーコート層４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５、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６を順次積層する。なお、透明電極５と配向膜６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い。
【００２４】
本発明においては、光反射膜２に対し個々の着色層３に対応して、すなわち赤、緑、青という色の違いに応じて透明樹脂層Ｐの光反射膜２に対する被着面積を異ならしめる。
【００２５】
かかる構成の光反射膜２は、まずガラス基板１の上にスパッタリングにより一様にアルミニウム金属膜を成膜し、次いでこのアルミニウム金属膜に対し、レジスト塗布、露光、現像、アルミニウム金属膜のエッチング、レジスト剥離という一連のフォトリソグラフィ工程によって、所要通りの形状になるように光透過部７をパターニングして取り除く。
【００２６】
このように光反射膜２に対し個々の着色層３に対応して、赤、緑、青という色に応じて光通過面積の光透過部７を設けるが、かように画素ごとに光透過部を設けることで、この光透過部にて透過モードとなし、光透過部以外の領域にて反射モードとなす。
【００２７】
なお、光反射膜２の材料としてＡｌ材に代えて、ＡｌＮｄなどのＡｌ合金、Ａｇ金属およびＡｇ合金等の金属膜を使用してもよい。
【００２８】
着色層３であるカラーフィルターは顔料分散方式、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もよい。この顔料分散方式によれば、そのフォトリソグラフィにおいて同時に形成することができる。
【００２９】
なお、着色層３であるカラーフィルターを形成するに当り、上記のような顔料分散方式に代えて、染色法を用いてもよい。
【００３０】
また、光反射膜２と着色層３との双方の関係を示す図２と図３によれば、各着色層３をブラックマトリックス１８によって囲んだ構成にしてもよい。
【００３１】
つぎに他方部材においては、９はセグメント側のガラス基板であり、このガラス基板９の上には多数平行に配列したＩＴＯからなるストライプ状透明電極群１０とを順次形成し、さらにストライプ状透明電極群１０上に一定方向にラビングしたポリイミド樹脂からなる配向膜１１を形成している。
【００３２】
ついで、これらガラス基板９とガラス基板１とを、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層１２を介して、双方のストライプ状透明電極群５、１０が交差（直交）するように、シール部材（図示せず）により貼り合わせる。また、図示していないが、両ガラス基板１、９間には液晶層１２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。
【００３３】
さらにガラス基板９の外側にポリカーボネートからなる第１位相差板１３、第２位相差板１４、ヨウ素系の偏光板１５とを順次積み重ね、ガラス基板１の外側にポリカーボネートからなる第３位相差板１６、ヨウ素系の偏光板１７とを順次積み重ねている。これらの配設にあたっては、アクリル系の材料からなる粘着材を塗布することで貼り付ける。
【００３４】
そして、ガラス基板１側の偏光板１７に対し、たとえばＬＥＤや冷陰極管などの光源部と導光板からなるバックライトユニットを密着させて配設する。
【００３５】
かくして本発明の半透過型液晶表示装置Ａによれば、各着色層３の反射モード用領域に透明樹脂層Ｐに対し個々の着色層３に対応して、この透明樹脂層Ｐの光反射膜２に対する被着面積を異ならしめたことで、反射モード用領域の着色層は、透過モード用領域の着色層に比べて、その厚みを薄く形成したのと同じ効果を得ることができ、反射モードにおける明るさの低下を減少させたり、その低下がないようにできる。
【００３６】
併せて、本発明によれば、上記のごとく光反射膜２に対し個々の着色層３に対応して、赤、緑、青という色に応じて光通過面積の光透過部７を設けている。
【００３７】
このようにして各ＲＧＢに対し、それぞれ透過率と反射率とを違えて、透過モードと反射モードのＲＧＢからなるホワイトバランスを独立に設定し得るように色設計をなし、かかる色設計とホワイトバランス調整をおこなうことで高品質かつ高性能な半透過型液晶表示装置Ａが得られる。
【００３８】
つぎに実施例を述べる。
上述した本発明の半透過型液晶表示装置Ａに対し、透過モード、反射モードそれぞれ独立して色設計、ホワイトバランスを設定すべく、各着色層３に対し、ＲＧＢごとに透過率と反射率を所要とおりに決定する。
【００３９】
すなわち、実施例においては、光反射膜２に対し個々の着色層３に対応して、すなわち赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）という色の違いに応じて透明樹脂層Ｐの光反射膜２に対する被着面積を異ならしめるが、表１に示すごとく、この被着面積の比率は、Ｒ（赤）の画素において光反射膜２の全体に対して１００％、Ｇ（緑）の画素では光反射膜２の全体に対して１００％、Ｂ（青）の画素では光反射膜２の全体に対して７５％を占めるような構造にする（同表中の「透明樹脂／反射部」は、この被着面積の比率として示す）。
【００４０】
【表１】

【００４１】
また、従来例（比較例）として、上記構成の半透過型液晶表示装置Ａにおいて、その光反射膜２に対し個々の着色層３に対応して、赤、緑、青という各色に対し同じ被着面積比率でもって透明樹脂層Ｐを形成し、その他の構成を半透過型液晶表示装置Ａと同じにした半透過型液晶表示装置Ｂを作製した。
【００４２】
また、光反射膜２の光透過部７の光通過面積は、ＲＧＢ各画素とも画素全体に対し３０％を占めている。
【００４３】
さらにまた、本発明の半透過型液晶表示装置Ａと比較例の半透過型液晶表示装置Ｂとの双方の光学特性における色度図を図４と図５に示す。
【００４４】
図４は双方の透過モードにおける色度図を示し、図５は双方の反射モードにおける色度図を示す。
【００４５】
以上のごとく、本発明に係る実施例については、従来例（比較例）に比べて、「透過モードについては、本発明に係る実施例と、従来例（比較例）のＲ、Ｇ、ＢのホワイトバランスＷの色度は同じであるが、反射モードについては（ｘ、ｙ）＝（０．０１１、０．０１１）小さくなっている。そして、実施例によれば、従来例に比べて、ホワイトバランスが、透過モードは変わらずに、反射モードにて青い方向に移動していることが分かる。ここで、透過モードについてはホワイトバランスが変わらないが、ＲＧＢのＣＦのバランスを変えることにより調整が可能である。
【００４６】
参考までに、本実施例にて用いた光学特性の評価方法を説明する。
反射モードの場合には、液晶表示装置の表示面に対し、斜め上部１５°から光（Ｃ光源）を入射させ、そして、液晶表示装置を駆動させた際（白表示、黒表示、赤表示、緑表示、青表示）の垂直方向の反射光の反射率、コントラスト、色域面積を測定することで評価結果を得た。
【００４７】
また、透過モードについては、バックライトを除く液晶パネルの裏面に対し、光（Ｃ光源）を入射させ、そして、液晶表示装置を駆動させた際（白表示、黒表示、赤表示、緑表示、青表示）の垂直方向の透過光の透過率、コントラスト、色域面積を測定することで評価結果を得た。
【００４８】
さらにまた、図６において色域面積の定義図を示す。色域面積は各ＲＧＢ色度点を囲んだ面積とＮＴＳＣとの比を示す。この面積が大きいほど、色再現性が高くなり、色純度の高いパネル表示が得られる。
【００４９】
なお、本発明は上記の実施形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更や改良等はなんら差し支えない。たとえば、上記半透過型液晶表示装置ＡはＳＴＮ型単純マトリックス方式であるが、この方式に代えてＴＦＴやＴＦＤを内設したアクティブ型の液晶表示装置でも同じ作用効果を奏する。
【００５０】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明の半透過型カラー液晶表示装置によれば、基板の一主面上に光反射膜を形成し、この光反射膜上に透明樹脂層を形成し、続けて着色が異なる複数の着色層とを順次積層し、さらに透明導電材からなる一方電極と配向膜とを順次積層してなる一方部材と、透明基板上に透明導電材からなる他方電極と配向層とを順次積層してなる他方部材とを、これら一方電極と他方電極とにより各着色層ごとに画素を形成するように液晶層を介して貼り合わせるとともに、上記光反射膜に対し光透過部を設けて、この光透過部にて透過モードとなし、光透過部以外の領域にて反射モードとなし、さらに上記透明樹脂層に対し個々の着色層に対応して、透明樹脂層の光反射膜に対する被着面積を異ならしめたことで、反射モード用領域の着色層は、透過モード用領域の着色層に比べて、その厚みを薄く形成したのと同じ効果を得ることができ、反射モードにおける明るさの低下を減少させたり、その低下がないようにでき、加えて、透明樹脂層の光反射膜に対する被着面積を異ならしめたことで、これによって透過モードと反射モードのＲＧＢからなるホワイトバランスを独立に設定し得るようになし、その結果、高品質かつ高性能な半透過型カラー液晶表示装置が提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半透過型液晶表示装置の断面模式図である。
【図２】本発明の半透過型液晶表示装置に係る光反射膜と透明樹脂層との双方の関係を示す断面模式図である。
【図３】本発明の半透過型液晶表示装置に係る光反射膜と透明樹脂層との双方の関係を示す平面模式図である。
【図４】本発明の半透過型液晶表示装置と比較例の半透過型液晶表示装置との双方の透過モードにおける色度図である。
【図５】本発明の半透過型液晶表示装置と比較例の半透過型液晶表示装置との双方の反射モードにおける色度図である。
【図６】色域面積の定義図を示す図である。
【符号の説明】
１…コモン側のガラス基板
２…光反射膜
３…着色層
４…オーバーコート層
５、１０…透明電極
６、１１…配向膜
７…光透過部
８…切欠部
９…セグメント側のガラス基板
１２…液晶層
１３、１４、１６…位相差板
１７…偏光板
１８…ブラックマトリックス
Ｐ…透明樹脂層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a transflective color liquid crystal display device having both functions of a reflection type (reflection mode) and a transmission type (transmission mode), and more particularly to a transflective color liquid crystal display device for performing white balance adjustment.
[0002]
[Prior art]
In recent years, liquid crystal display devices have been used for large and high-definition monitors in addition to small or medium-sized portable information terminals and notebook computers. Especially for devices used both outdoors and indoors, such as personal digital assistants, actively use external light as an illumination means for display devices in an environment where the external light is sufficiently strong, and use a backlight in an environment where the external light is weak. Are mainly used.
[0003]
Reflection type liquid crystal display devices are of the scattering reflection type, in which a light reflection layer with an uneven shape is formed on the inner surface of the substrate disposed behind, but the surrounding light can be used effectively by using no backlight. ing.
[0004]
In addition, a transflective liquid crystal display device has been developed in which a transflective film is formed instead of the light reflecting layer, a backlight is provided, and the transflective mode is selectively used in a reflection mode or a transmission mode.
[0005]
According to this transflective liquid crystal display device, it can be used as a reflective device by external illumination such as sunlight or a fluorescent lamp, or used as a transmissive device by attaching a backlight. A semi-permeable membrane is used in order to have the film (see Patent Document 1). It has also been proposed to use a transflective film for the same purpose in an active matrix type transflective liquid crystal display device (see Patent Document 2).
[0006]
In addition, when the semi-transmissive film of the half mirror is used, there is a problem that it is difficult to improve both the functions of the reflectance and the transmittance, and in order to solve this problem, a reflection hole having a light transmitting hole is provided. A transflective liquid crystal display device in which a film is used in place of the above transflective film has also been proposed (see Patent Document 3).
[0007]
Further, in the above transflective liquid crystal display device, in the transmission mode, light passes through the color filter once, whereas in the reflection mode, light passes through the color filter twice, so that the transmission mode is lower than the reflection mode. The color purity was reduced. For this reason, the area used in the transmission mode and the reflection mode is spatially divided, and the color filter in the transmission mode is made thicker than the color filter in the reflection mode to improve the color purity in the transmission mode. An improved transflective liquid crystal display device has also been proposed (see Patent Documents 4 and 5).
[0008]
Further, a transflective liquid crystal display device in which the color purity of the reflection mode is made equal to the color purity of the transmission mode by making a pinhole in the color filter in the region of the reflection mode has also been proposed.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-8-292413 [Patent Document 2]
JP-A-7-318929 [Patent Document 3]
Japanese Patent No. 2878231 [Patent Document 4]
JP 2000-298271 A [Patent Document 5]
JP 2001-166289 A
[Problems to be solved by the invention]
However, in the transflective liquid crystal display device as described above, an LED lamp is used as a light source in a transmissive mode, while in a reflective mode, a fluorescent lamp is used as a light source when used indoors, and when used outdoors. In this case, sunlight is used as a light source, and thus the light source is different between the transmission mode and the reflection mode.
[0011]
Therefore, it is necessary to independently perform color design and white balance design for both the transmission mode and the reflection mode.
[0012]
The color filters are formed by R (red), G (blue), and B (green). However, even with the techniques proposed in Patent Documents 4 and 5, the color filters can be formed from RGB in the transmission mode and the reflection mode. Could not be set independently.
[0013]
Therefore, an object of the present invention is to provide a transflective liquid crystal display device in which the color purity of the reflection mode is substantially equal to the color purity of the transmission mode, and further independently set the white balance of RGB in the transmission mode and the reflection mode. It is another object of the present invention to provide a transflective color liquid crystal display device.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In the transflective color liquid crystal display device of the present invention, a light reflecting film is formed on one main surface of a substrate, a transparent resin layer is formed on the light reflecting film, and a plurality of coloring layers having different colors are successively formed. One member formed by sequentially laminating one electrode made of a transparent conductive material and an alignment film, and the other member formed by sequentially stacking another electrode and an alignment layer made of a transparent conductive material on a transparent substrate Are bonded together with a liquid crystal layer between the one electrode and the other electrode so as to form a pixel for each colored layer, and a light transmitting portion is provided for the light reflecting film, and the light transmitting portion transmits the light. No mode, no reflection mode in the area other than the light transmitting part, and further, the transparent resin layer has a different coating area with the light reflecting film corresponding to each colored layer in the transparent resin layer. It is characterized by.
[0015]
As described above, according to the transflective color liquid crystal display device of the present invention, as in the above configuration, a light transmitting portion is provided for each pixel with respect to the light reflective metal layer, and the light transmitting portion In other words, the reflection mode is not set in the area other than the light transmitting portion, thereby forming a transflective liquid crystal display device.
[0016]
In addition, according to the transflective color liquid crystal display device of the present invention, the transparent resin layer has a different covering area with respect to the light reflection film, corresponding to each colored layer, The following operational effects can be obtained.
[0017]
Based on the transmittance and color reproducibility required for the transmission mode, the area of the light-transmitting portion of the light-reflective metal layer and each element (color density and thickness) of the color filter (colored layer) were set. In this case, according to the conventional transflective color liquid crystal display device, in the color filter, a colored layer having the same color depth and thickness is formed also in the reflection mode region, thereby darkening the display in the reflection mode. Was.
[0018]
On the other hand, the color filter (colored layer) of the reflection mode area is different from that of the reflection mode area of each color layer by making the area of the transparent resin layer applied to the light reflection film different from that of the reflection mode area as in the present invention. Can be adjusted, and darkness of display can be prevented. In short, the coloring layer in the reflection mode region can obtain the same effect as having a smaller thickness than the coloring layer in the transmission mode region, and can reduce a decrease in brightness in the reflection mode, It can be prevented from being reduced.
[0019]
According to the present invention, as described above, a light transmitting portion is provided for each pixel with respect to the light reflecting metal layer, and when applied to both the transmission mode and the reflection mode, the light transmission portion is provided in the reflection mode region of each colored layer. On the other hand, this transparent resin layer is provided so that an appropriate condition can be obtained for the area of the transparent resin layer to be applied to the light reflecting film, so that the white balance consisting of RGB in the transmission mode and the reflection mode can be set independently. By performing such white balance adjustment, a high-quality and high-performance transflective color liquid crystal display device can be obtained.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention will be described with reference to the drawings using an STN type simple matrix type liquid crystal display device.
[0021]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a transflective liquid crystal display device A of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are schematic diagrams showing the relationship between a light reflection film and a colored layer according to the transflective liquid crystal display device A. 2 is a sectional view of a main part, and FIG. 3 is a plan view of a main part.
[0022]
It should be noted that the feature of the present invention is that the area of the transparent resin layer to be applied to the light reflecting film is made different according to each colored layer, but the semi-transmissive type shown in FIG. According to the liquid crystal display device A, the configuration is not explicitly shown, but is shown in detail in FIGS.
[0023]
According to one member of the liquid crystal display device A, reference numeral 1 denotes a common-side glass substrate, on which a light reflecting film 2 made of, for example, an aluminum metal material is formed. A transparent resin layer P made of acrylic such as PHA094X or PHA103X manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd. is formed, a colored layer 3 is formed on the transparent resin layer P, and an acrylic resin is formed so as to cover the colored layer 3. The overcoat layer 4 is covered. Then, on the overcoat layer 4, a plurality of transparent electrodes 5 made of ITO arranged in stripes in parallel and an alignment film 6 made of polyimide resin rubbed in a certain direction are sequentially laminated. Note that an insulating film made of resin, SiO ₂ or the like may be interposed between the transparent electrode 5 and the alignment film 6.
[0024]
In the present invention, the area of the transparent resin layer P to be applied to the light reflecting film 2 is made different from the light reflecting film 2 corresponding to each of the coloring layers 3, that is, according to the color difference of red, green, and blue. .
[0025]
The light reflection film 2 having such a configuration is formed by first forming an aluminum metal film uniformly on the glass substrate 1 by sputtering, and then applying a resist to the aluminum metal film, exposing, developing, etching the aluminum metal film, By a series of photolithography steps called resist stripping, the light transmitting portion 7 is removed by patterning into a required shape.
[0026]
As described above, the light transmitting portions 7 having the light passing areas corresponding to the colors of red, green, and blue are provided for the light reflecting film 2 corresponding to the individual colored layers 3. Is provided, the light transmission portion is set to the transmission mode, and the region other than the light transmission portion is set to the reflection mode.
[0027]
Note that a metal film such as an Al alloy such as AlNd, an Ag metal, and an Ag alloy may be used as the material of the light reflection film 2 instead of the Al material.
[0028]
The color filter serving as the colored layer 3 may be formed by a pigment dispersion method, that is, a method in which a photosensitive resist prepared in advance with a pigment (red, green, and blue) is applied on a substrate, and photolithography is performed. According to this pigment dispersion method, they can be formed simultaneously in the photolithography.
[0029]
In forming the color filter as the colored layer 3, a dyeing method may be used instead of the above-described pigment dispersion method.
[0030]
Further, according to FIGS. 2 and 3 showing both the relationship between the light reflection film 2 and the coloring layer 3, each coloring layer 3 may be surrounded by a black matrix 18.
[0031]
Next, in the other member, reference numeral 9 denotes a segment-side glass substrate, on which a plurality of stripe-shaped transparent electrode groups 10 made of ITO arranged in parallel are sequentially formed. An alignment film 11 made of a polyimide resin rubbed in a certain direction is formed on the group 10.
[0032]
Next, both the striped transparent electrode groups 5 and 10 intersect (orthogonal) the glass substrate 9 and the glass substrate 1 via a liquid crystal layer 12 made of a chiral nematic liquid crystal twisted at an angle of 200 to 260 °. ) Are bonded by a seal member (not shown). Although not shown, a large number of spacers are arranged between the glass substrates 1 and 9 in order to keep the thickness of the liquid crystal layer 12 constant.
[0033]
Further, a first retardation plate 13 made of polycarbonate, a second retardation plate 14, and an iodine-based polarizing plate 15 are sequentially stacked on the outside of the glass substrate 9, and a third retardation plate 16 made of polycarbonate is formed on the outside of the glass substrate 1. And an iodine-based polarizing plate 17 are sequentially stacked. In these arrangements, the adhesive is applied by applying an adhesive made of an acrylic material.
[0034]
Then, a backlight unit including a light source unit such as an LED or a cold cathode tube and a light guide plate is disposed in close contact with the polarizing plate 17 on the glass substrate 1 side.
[0035]
Thus, according to the transflective liquid crystal display device A of the present invention, the light reflecting film of the transparent resin layer P is provided in the reflection mode area of each colored layer 3 in correspondence with the individual colored layer 3 with respect to the transparent resin layer P. 2, the colored layer in the reflective mode region can have the same effect as having a smaller thickness than the colored layer in the transmissive mode region. Can be reduced or not reduced.
[0036]
In addition, according to the present invention, as described above, the light reflecting portion 2 is provided with the light transmitting portions 7 having the light passing areas corresponding to the colors of red, green, and blue corresponding to the individual colored layers 3. .
[0037]
In this way, for each RGB, a color design is made such that the transmittance and the reflectance are different from each other so that the white balance composed of the RGB of the transmission mode and the reflection mode can be set independently. By performing the adjustment, a high-quality and high-performance transflective liquid crystal display device A can be obtained.
[0038]
Next, examples will be described.
In order to set the color design and the white balance independently for the transmission mode and the reflection mode for the transflective liquid crystal display device A of the present invention described above, the transmittance and the reflectance for each of the colored layers 3 are set for each of RGB. Decide as required.
[0039]
That is, in the embodiment, the transparent resin layer P is formed on the light reflecting film 2 in correspondence with the individual colored layers 3, that is, according to the color difference of red (R), green (G), and blue (B). As shown in Table 1, the ratio of the adhered area is 100% with respect to the entire light reflective film 2 in the R (red) pixel and G (green), as shown in Table 1. The pixel has a structure that occupies 100% of the entire light reflecting film 2 and the B (blue) pixel occupies 75% of the entire light reflecting film 2 (see “Transparent resin / reflection” in the table). The "part" is shown as a ratio of the attached area).
[0040]
[Table 1]

[0041]
As a conventional example (comparative example), in the transflective liquid crystal display device A having the above-described configuration, the light reflecting film 2 has the same coating for each color of red, green, and blue corresponding to each colored layer 3. A transflective liquid crystal display device B having the same structure as the transflective liquid crystal display device A except that the transparent resin layer P was formed at the landing area ratio and the other configuration was manufactured.
[0042]
In addition, the light passing area of the light transmitting portion 7 of the light reflecting film 2 occupies 30% of the entire pixel in each of the RGB pixels.
[0043]
Further, FIGS. 4 and 5 show chromaticity diagrams of the optical characteristics of both the transflective liquid crystal display device A of the present invention and the transflective liquid crystal display device B of the comparative example.
[0044]
FIG. 4 shows a chromaticity diagram in both transmission modes, and FIG. 5 shows a chromaticity diagram in both reflection modes.
[0045]
As described above, in the embodiment according to the present invention, as compared with the conventional example (comparative example), the “transmission mode” of the embodiment according to the present invention and the R, G, and B of the conventional example (comparative example) were compared. The chromaticity of the white balance W is the same, but (x, y) = (0.011, 0.011) is smaller in the reflection mode. It can be seen that the white balance moves in the blue direction in the reflection mode without changing the transmission mode, where the white balance does not change in the transmission mode, but is adjusted by changing the RGB CF balance. Is possible.
[0046]
For reference, a method for evaluating optical characteristics used in this example will be described.
In the case of the reflection mode, light (C light source) is incident on the display surface of the liquid crystal display device from an obliquely upper part at 15 °, and when the liquid crystal display device is driven (white display, black display, red display, Evaluation results were obtained by measuring the reflectance, contrast, and color gamut area of the reflected light in the vertical direction (green display, blue display).
[0047]
In the transmission mode, light (C light source) is incident on the back surface of the liquid crystal panel excluding the backlight, and when the liquid crystal display device is driven (white display, black display, red display, green display, The evaluation results were obtained by measuring the transmittance, contrast, and color gamut area of transmitted light in the vertical direction (blue display).
[0048]
FIG. 6 shows a definition diagram of the color gamut area. The color gamut area indicates the ratio between the area surrounding each RGB chromaticity point and NTSC. The larger this area is, the higher the color reproducibility is, and a panel display with high color purity is obtained.
[0049]
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes and improvements may be made without departing from the scope of the present invention. For example, the transflective liquid crystal display device A is of the STN type simple matrix type, but instead of this type, an active type liquid crystal display device having a TFT or TFD provided therein has the same effect.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the transflective color liquid crystal display device of the present invention, a light reflection film is formed on one main surface of a substrate, a transparent resin layer is formed on the light reflection film, and subsequently, the coloring is different. A plurality of colored layers are sequentially laminated, and one member formed by sequentially laminating one electrode made of a transparent conductive material and an alignment film, and another layer composed of a transparent conductive material and an alignment layer are sequentially laminated on a transparent substrate The other member is bonded with the one electrode and the other electrode via a liquid crystal layer so as to form a pixel for each colored layer, and a light transmitting portion is provided for the light reflecting film. No transmissive mode in the light transmissive part, no reflective mode in the area other than the light transmissive part, and furthermore, the area of the transparent resin layer to the light reflecting film corresponding to each colored layer in the transparent resin layer. Of the reflection mode area The layer can obtain the same effect as having a smaller thickness than the colored layer in the transmission mode region, can reduce the decrease in brightness in the reflection mode, or can prevent the decrease, In addition, by making the area of the transparent resin layer adhered to the light reflecting film different, it is possible to independently set the white balance of RGB in the transmission mode and the reflection mode, and as a result, high quality and A high-performance transflective color liquid crystal display device could be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a transflective liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a relationship between a light reflection film and a transparent resin layer according to the transflective liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 3 is a schematic plan view showing a relationship between a light reflection film and a transparent resin layer according to the transflective liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 4 is a chromaticity diagram in a transmission mode of both the transflective liquid crystal display device of the present invention and the transflective liquid crystal display device of a comparative example.
FIG. 5 is a chromaticity diagram in the reflection mode of both the transflective liquid crystal display device of the present invention and the transflective liquid crystal display device of the comparative example.
FIG. 6 is a diagram showing a definition diagram of a color gamut area;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Common side glass substrate 2 ... Light reflection film 3 ... Coloring layer 4 ... Overcoat layer 5, 10 ... Transparent electrodes 6, 11 ... Alignment film 7 ... Light transmission part 8 ... Notch 9 ... Segment side glass substrate 12 ... liquid crystal layers 13, 14, 16 ... retardation plate 17 ... polarizing plate 18 ... black matrix P ... transparent resin layer

Claims

A light reflecting film is formed on one main surface of the substrate, a transparent resin layer is formed on the light reflecting film, a plurality of coloring layers having different colors are sequentially laminated, and one electrode made of a transparent conductive material is further formed. And an alignment film are sequentially laminated, and the other member formed by sequentially laminating another electrode made of a transparent conductive material and an alignment layer on a transparent substrate is colored by the one electrode and the other electrode. Along with bonding via a liquid crystal layer so as to form a pixel for each layer, a light transmitting portion is provided for the light reflecting film, and the light transmitting portion is in a transmission mode, and in a region other than the light transmitting portion, A transflective color liquid crystal display device in which a reflection mode is set, and an area of the transparent resin layer to be applied to the light reflecting film is varied according to each colored layer.