JP2005283851A - Liquid crystal display - Google Patents

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Yasunari Nagata
康成 永田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semi-transparent liquid crystal display having enhanced luminance of a transmission mode. <P>SOLUTION: The semi-transparent liquid crystal display is mainly composed of: one member A; the other member B; and a nematic liquid crystal held by both members, and pixels are arranged in a matrix shape in the liquid crystal display. The one member A is formed with, on the inner side principal surface of a transparent substrate 4, a light reflection film 11 having a light transmitting hole on which a transparent electrode 8 and an alignment layer 9 are successively layered. The other member B is constituted by successively layering a transparent electrode 12 and an alignment layer 9 on the inner surface of a transparent substrate 4. A polarizing plate 1 is disposed on the other principal surface of the transparent substrate 4 on which the light reflection film 11 is formed and a quarter-wave birefringence layer is formed in only a reflection region of the light reflection film 11 at the upper part of the light reflection film 11, and a color filter layer straddling the reflection region and a transmission region is formed. In the above liquid crystal display, when the thicknesses of the color filter layer in the transmission region and in the reflection region are defined as Tt and Rt, respectively, the thickness of the quarter-wave birefringence layer 5 is set to be a value substantially obtained by Tt-Rt. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は1つの画素領域に反射領域と透過領域とを有する液晶表示装置に関して、特に透過領域における透過光の光利用効率を向上させた半透過型の液晶表示装置に関するものである。   The present invention relates to a liquid crystal display device having a reflective region and a transmissive region in one pixel region, and more particularly to a transflective liquid crystal display device with improved light use efficiency of transmitted light in the transmissive region.

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。さらにバックライトを使用しない反射型液晶表示装置の技術も開発されており、薄型、軽量および低消費電力化に優れている。   In recent years, liquid crystal display devices have been used for large-sized and high-definition monitors in addition to small or medium-sized portable information terminals and notebook computers. Furthermore, a technology of a reflective liquid crystal display device that does not use a backlight has been developed, and is excellent in thinness, light weight, and low power consumption.

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。   A reflective liquid crystal display device has a scattering reflection type in which an uneven light reflection layer is formed on the inner surface of a substrate disposed at the back, but the surrounding light is effectively used by not using a backlight. ing.

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の液晶表示装置も開発されている。   In addition, a transflective liquid crystal display device has been developed in which a transflective film is formed in place of the light reflecting layer, a backlight is provided, and the reflective mode and the transmissive mode are selectively used.

この半透過型の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、ハーフミラーの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の液晶表示装置に同様な目的で半透過膜を使用することが提案されている(特許文献2参照)。   According to this transflective liquid crystal display device, it can be used as a reflective device by external illumination such as sunlight or fluorescent lamp, or it can be used as a transmissive device with a backlight attached. In order to have them together, a semi-transmissive film of a half mirror is used (see Patent Document 1). In addition, it has been proposed to use a semi-transmissive film for the same purpose in an active matrix type semi-transmissive liquid crystal display device (see Patent Document 2).

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光反射膜を上記の半透過膜に代えて使用した半透過型の液晶表示装置が提案されている(特許文献3参照)。   In addition, when such a semi-transmissive film of a half mirror is used, there is a problem that it is difficult to improve both the reflectance and transmittance functions. To solve this problem, light with a light transmitting hole is provided. A transflective liquid crystal display device that uses a reflective film instead of the transflective film has been proposed (see Patent Document 3).

具体例として、図4は、従来技術における半透過型の液晶表示装置の1例を示す概略断面図であり、図5はその一方部材Aの要部拡大図であり、光の偏光状態の模式を示している。   As a specific example, FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example of a transflective liquid crystal display device according to the prior art, and FIG. 5 is an enlarged view of a main part of one member A, schematically showing the polarization state of light. Is shown.

図4と図5に示す半透過型の液晶表示装置22のように、バックライト(図示せず)からの透過光Xは、偏光板1において、偏光板1の透過軸方向の直線偏光成分のみが透過でき、偏光板1を透過したこの直線偏光がλ/4板13において左円偏光に変換される。そして、光反射膜11に設けた光透過孔14とカラーフィルタ6、透明電極8,配向膜9を左円偏光のまま通過し、液晶層10に入射する。   Like the transflective liquid crystal display device 22 shown in FIGS. 4 and 5, the transmitted light X from the backlight (not shown) is only the linearly polarized light component in the transmission axis direction of the polarizing plate 1 in the polarizing plate 1. The linearly polarized light transmitted through the polarizing plate 1 is converted into left circularly polarized light at the λ / 4 plate 13. Then, the light passes through the light transmission hole 14, the color filter 6, the transparent electrode 8, and the alignment film 9 provided in the light reflection film 11 as left circularly polarized light, and enters the liquid crystal layer 10.

また、バックライトからの透過光Yは、偏光板1において、偏光板1の透過軸方向の直線偏光成分のみが透過でき、λ/4板13において左円偏光に変換される。次に光反射膜11によって反射される際に右円偏光に変換される。次にλ/4板13において偏光板1の透過軸と垂直方向の直線偏光に変換される。そして、この直線偏光の方向と偏光板1の透過軸方向が垂直であるため、偏光板1にて吸収される。この半透過型の液晶表示装置22の透過モードにおける明るさはバックライトから光透過孔14を透過した光量によって決められる。
特開平8−292413号公報 特開平7−318929号公報 特許第2878231号公報
Further, the transmitted light Y from the backlight can transmit only the linearly polarized light component in the transmission axis direction of the polarizing plate 1 in the polarizing plate 1, and is converted into left circularly polarized light in the λ / 4 plate 13. Next, it is converted into right circularly polarized light when reflected by the light reflecting film 11. Next, the light is converted into linearly polarized light in the direction perpendicular to the transmission axis of the polarizing plate 1 in the λ / 4 plate 13. Since the direction of the linearly polarized light and the transmission axis direction of the polarizing plate 1 are perpendicular to each other, the light is absorbed by the polarizing plate 1. The brightness in the transmission mode of the transflective liquid crystal display device 22 is determined by the amount of light transmitted through the light transmission hole 14 from the backlight.
JP-A-8-292413 JP 7-318929 A Japanese Patent No. 2878231

しかしながら、前述した半透過型の液晶表示装置において、光反射膜に光透過孔を形成した構造では、透過モードに寄与する部分は光透過孔部のみであり、光反射膜部に入射したバックライト光は、光反射膜に反射されたのち一方部材の偏光板で吸収されるため、透過モードにおいて、光透過孔部を透過した光のみでは、十分な明るさが得られなかった。   However, in the above-described transflective liquid crystal display device, in the structure in which the light transmission hole is formed in the light reflection film, only the light transmission hole part contributes to the transmission mode, and the backlight incident on the light reflection film part Since the light is reflected by the light reflecting film and then absorbed by the polarizing plate of one member, in the transmission mode, sufficient brightness cannot be obtained only with the light transmitted through the light transmitting hole.

本発明は、上記事情に鑑みて案出されたものであり、その目的は透過モードにおいて光反射膜部に入射した光を再利用することによって、透過モードの明るさを向上させた半透過型の液晶表示装置を提供することにある。   The present invention has been devised in view of the above circumstances, and the object thereof is a transflective type in which the brightness of the transmissive mode is improved by reusing light incident on the light reflecting film part in the transmissive mode. A liquid crystal display device is provided.

本発明の液晶表示装置は、表示電極、配向膜を有する一方の透明基板と、表示電極、配向膜を有する他方の透明基板とが、液晶を介在させて貼り合わせて成る液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの他方の透明基板の外側に配置され、かつ外側主面に反射手段を具備した導光板と、該導光板に光を供給する光源とからなるバックライトと、を有するとともに、前記両基板の表示電極が交差してなる表示画素領域に相当する一方の透明基板の内側主面に、反射膜を形成してなる反射領域と、該反射膜を形成せず前記バックライトの光を透過させる透過領域とを有し、前記反射膜上にλ/4複屈折層を配置するとともに、前記反射領域と透過領域とに跨がるカラーフィルタ層を形成して成る液晶表示装置において、
前記透過領域におけるカラーフィルタ層の厚みをTt、前記反射領域におけるカラーフィルタ層の厚みをRtとした時、前記λ/4複屈折層の厚みが実質的にTt−Rtで求まる値に設定されていることを特徴とするものである。
The liquid crystal display device of the present invention is a liquid crystal display panel in which one transparent substrate having a display electrode and an alignment film and the other transparent substrate having a display electrode and an alignment film are bonded together with liquid crystal interposed therebetween,
A light guide plate disposed on the outside of the other transparent substrate of the liquid crystal display panel and provided with a reflecting means on the outer main surface, and a backlight comprising a light source for supplying light to the light guide plate, and A reflective area formed with a reflective film on the inner main surface of one transparent substrate corresponding to a display pixel area where the display electrodes of both substrates intersect, and the light of the backlight without forming the reflective film In a liquid crystal display device comprising a transmissive region to transmit, a λ / 4 birefringent layer disposed on the reflective film, and a color filter layer straddling the reflective region and the transmissive region.
When the thickness of the color filter layer in the transmissive region is Tt and the thickness of the color filter layer in the reflective region is Rt, the thickness of the λ / 4 birefringent layer is set to a value substantially determined by Tt−Rt. It is characterized by being.

さらに本発明の液晶表示装置は、前記λ/4複屈折層は、配向された液晶分子を含む樹脂膜から成り、かつ該λ/4複屈折層と前記反射膜との間には、前記液晶分子を配向させるための配向層が介在されていることを特徴とするものである。   Furthermore, in the liquid crystal display device of the present invention, the λ / 4 birefringent layer is made of a resin film containing oriented liquid crystal molecules, and the liquid crystal is interposed between the λ / 4 birefringent layer and the reflective film. An alignment layer for aligning molecules is interposed.

本発明の液晶表示装置は、透明基板上に表示電極と配向膜とを順次積層してなる一方部材と、透明基板上に表示電極と配向膜とを順次積層してなる他方部材との間にネマチック型液晶を介在させてマトリックス状に画素を配列せしめてなる半透過型の液晶表示装置であって、他方透明基板の外側主面に反射手段を具備した導光版と光源とからなるバックライトを有し、かつ他方透明基板の内側主面に光透過孔を有する光反射膜を形成し、この光反射膜上にλ/4複屈折層を形成し、前記バックライトと他方透明基板との間に偏光板を配置することで、上記偏光板を通り他方透明基板に入射するバックライト光は、他方透明基板内側主面に形成された光反射膜で反射され、偏光板の透過軸と同じ方向の偏光状態のまま偏光板で吸収されることなくバックライトに戻り、バックライトの反射手段で再び他方透明基板に入射し、光を再利用することができるため、透過モードにおける液晶表示装置の明るさを向上させることができる。   The liquid crystal display device of the present invention is provided between one member formed by sequentially stacking a display electrode and an alignment film on a transparent substrate and the other member formed by sequentially stacking a display electrode and an alignment film on a transparent substrate. A transflective liquid crystal display device in which pixels are arranged in a matrix with a nematic liquid crystal interposed therebetween, and a backlight comprising a light guide plate having a reflecting means on the outer principal surface of the other transparent substrate and a light source And a light reflection film having a light transmission hole is formed on the inner main surface of the other transparent substrate, a λ / 4 birefringence layer is formed on the light reflection film, and the backlight and the other transparent substrate By arranging the polarizing plate between them, the backlight light that passes through the polarizing plate and is incident on the other transparent substrate is reflected by the light reflecting film formed on the inner surface of the other transparent substrate, and is the same as the transmission axis of the polarizing plate. Be absorbed by the polarizing plate in the direction of polarization. Returning to the backlight, and again enters into the other transparent substrate by the reflecting means of the backlight, it is possible to reuse the light, thereby improving the brightness of the liquid crystal display device in the transmissive mode.

また、λ/4複屈折層の厚みを変えることで、透過領域と反射領域におけるカラーフィルタ層の厚みの差を調整できることができ、透過モードと反射モードのそれぞれの色調を最適化することができる。   Further, by changing the thickness of the λ / 4 birefringent layer, the difference in thickness of the color filter layer in the transmissive region and the reflective region can be adjusted, and the color tone of each of the transmissive mode and the reflective mode can be optimized. .

以下、本発明に係る半透過型の液晶表示装置を図面により詳述する。   Hereinafter, a transflective liquid crystal display device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は本発明に係る液晶表示装置の概略断面図であり、図3は本発明に係る液晶表示装置の一方部材の要部拡大図であり、光の偏光状態を示している。尚、図2は本発明に係る液晶表示装置の一方部材の製造方法の工程を示したものである。   FIG. 1 is a schematic sectional view of a liquid crystal display device according to the present invention, and FIG. 3 is an enlarged view of a main part of one member of the liquid crystal display device according to the present invention, showing the polarization state of light. FIG. 2 shows a process of the method for manufacturing one member of the liquid crystal display device according to the present invention.

最初に図1に示す液晶表示装置20の構造を説明する。   First, the structure of the liquid crystal display device 20 shown in FIG. 1 will be described.

液晶表示装置20の液晶パネルはガラス基板4を含む一方部材部Aとガラス基板4を含む他方部材Bと、この両部材に挟持された液晶層10とから主に構成されている。   The liquid crystal panel of the liquid crystal display device 20 is mainly composed of one member part A including the glass substrate 4, the other member B including the glass substrate 4, and the liquid crystal layer 10 sandwiched between these members.

一方部材Aについては、ガラス基板4の内面側主面に光透過孔14を有する光反射膜11を形成し、前記光反射膜11が形成された反射領域のみにλ/4複屈折層5を形成されている。また、光反射膜11とλ/4複屈折層5との間には、λ/4複屈折層5を配向させるための配向膜15が配置されている。   On the other hand, for the member A, a light reflecting film 11 having a light transmitting hole 14 is formed on the inner surface side main surface of the glass substrate 4, and the λ / 4 birefringent layer 5 is formed only in the reflecting region where the light reflecting film 11 is formed. Is formed. An alignment film 15 for aligning the λ / 4 birefringent layer 5 is disposed between the light reflecting film 11 and the λ / 4 birefringent layer 5.

また、それの上にカラーフィルター6、アクリル系樹脂から成るオーバーコート層7、多数平行にストライプ状配列したITOから成る表示電極点光源ある透明電極8、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9が順次積層されている。なお、透明電極8と配向膜9との間に樹脂やSiO2等から成る絶縁膜を介在させてもよい。 Further, a color filter 6, an overcoat layer 7 made of acrylic resin, a transparent electrode 8 which is a display electrode point light source made of ITO arranged in a plurality of stripes in parallel, and an orientation made of polyimide resin rubbed in a certain direction. Films 9 are sequentially stacked. Note that an insulating film made of resin, SiO 2 or the like may be interposed between the transparent electrode 8 and the alignment film 9.

カラーフィルター6は顔料分散方式、すなわちあらかじめ顔料(赤、緑、青)により調合された感光性レジストを基板上に塗布し、フォトリソグラフィにより形成している。   The color filter 6 is formed by photolithography by applying a photosensitive resist previously prepared by a pigment dispersion method, that is, pigments (red, green, blue) onto a substrate.

液晶表示装置20の他方部材Bについては、ガラス基板4の内面には多数平行にストライプ状配列したITOから成る表示電極である透明電極12、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9が順次積層されている。また、配向膜9は透明電極12上に直接成膜形成しているが、配向膜9と透明電極12との間に樹脂やSiO等から成る絶縁膜を介在させてもよい。 As for the other member B of the liquid crystal display device 20, a transparent electrode 12 which is a display electrode made of ITO arranged in parallel and in stripes on the inner surface of the glass substrate 4, and an alignment film 9 made of polyimide resin rubbed in a certain direction. They are sequentially stacked. The alignment film 9 is formed directly on the transparent electrode 12, but an insulating film made of resin, SiO 2 or the like may be interposed between the alignment film 9 and the transparent electrode 12.

そして、このような構成の一方部材Aおよび他方部材Bを、たとえば0°〜180°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10を介してシール部材(図示せず)により貼り合わせる。また、両部材間には液晶10の厚みを一定にするためにスペーサ(図示せず)を多数個配している。   Then, the one member A and the other member B having such a configuration are bonded to each other by a seal member (not shown) through the liquid crystal 10 made of chiral nematic liquid crystal twisted at an angle of, for example, 0 ° to 180 °. In addition, a large number of spacers (not shown) are arranged between the members in order to make the thickness of the liquid crystal 10 constant.

さらに一方部材Aのガラス基板4の外側主面にヨウ素系の偏光板1を順次形成する。また、他方部材Bのガラス基板4の外側主面に偏光板1を順次形成する。これらの配設については、アクリル系の材料から成る粘着材を塗布することで行う。   Further, an iodine-based polarizing plate 1 is sequentially formed on the outer main surface of the glass substrate 4 of the one member A. Further, the polarizing plate 1 is sequentially formed on the outer main surface of the glass substrate 4 of the other member B. About these arrangement | positioning, it carries out by apply | coating the adhesive material which consists of an acryl-type material.

そして、偏光板1に対し、光源部と導光板から成るバックライトユニットを密着させて配設する。   Then, a backlight unit including a light source unit and a light guide plate is disposed in close contact with the polarizing plate 1.

バックライトは、透光性材料からなる導光板31と、この導体板31の裏面側(図では下部側)に配置した反射層32と、導光板31の端面に光源33が配置されている。そして、光源部33から出斜された光は、導光板31を介して、また、導光板31の裏面の反射層32に反射されて、液晶表示装置20の一方部材Aの偏光板1およびガラス基板4に導かれることになる。尚、導光板31は光を均一に液晶表示装置20の一方部材A側に導くために光散乱機能をもたせている。また、反射層32は、反射性の高い金属層を導光板31に被着形成したり、導光板31の裏面を物理的に反射させる反射溝を形成したりして構成されている。   In the backlight, a light guide plate 31 made of a translucent material, a reflective layer 32 disposed on the back surface side (lower side in the figure) of the conductor plate 31, and a light source 33 are disposed on an end surface of the light guide plate 31. The light emitted from the light source unit 33 is reflected through the light guide plate 31 and the reflection layer 32 on the back surface of the light guide plate 31, and the polarizing plate 1 and the glass of the one member A of the liquid crystal display device 20. It will be guided to the substrate 4. The light guide plate 31 has a light scattering function in order to guide light uniformly to the one member A side of the liquid crystal display device 20. The reflective layer 32 is configured by depositing and forming a highly reflective metal layer on the light guide plate 31 or forming a reflective groove that physically reflects the back surface of the light guide plate 31.

ここで、図1の構造は、パッシブ駆動もしくはTFT、TFDなどのアクティブ素子を内設したパネル構造でもよい。   Here, the structure of FIG. 1 may be a panel structure in which an active element such as a passive drive or TFT or TFD is provided.

次に、本発明に係る液晶表示装置20の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the liquid crystal display device 20 according to the present invention will be described.

本発明に係る液晶表示装置20の他方部材Bは従来技術で製造されるため、この製造方法の説明を省略する。   Since the other member B of the liquid crystal display device 20 according to the present invention is manufactured by the prior art, description of this manufacturing method is omitted.

本発明に係る液晶表示装置20の一方部材Aの製造方法については、図2に示すように、(a)〜(d)工程を用いて製造する。以下(a)〜(d)工程の詳細を説明する。   About the manufacturing method of the one member A of the liquid crystal display device 20 which concerns on this invention, as shown in FIG. 2, it manufactures using the (a)-(d) process. Details of the steps (a) to (d) will be described below.

(a)ガラス基板4に、金属膜(例えばAl,Agもしくはこれらの合金)等を成膜後パターンニング(一般的なフォトリソ技術などを用いて)し、光反射膜11を形成する。さらに配向膜15を印刷法により形成し、ラビングし配向処理する。ラビング布は吉川加工製YA20R、回転数1200rpm、押し込み量0.5mmである。 (A) A metal film (for example, Al, Ag, or an alloy thereof) or the like is formed on the glass substrate 4 and then patterned (using a general photolithography technique or the like) to form the light reflecting film 11. Further, an alignment film 15 is formed by a printing method, and is rubbed to perform an alignment process. The rubbing cloth is YA20R manufactured by Yoshikawa Processing, the rotation speed is 1200 rpm, and the pushing amount is 0.5 mm.

(b)次に、複屈折率を有する液晶材料(△n=0.138、λ=589nm)を混合した透明感光性レジスト5を1μmの厚さで塗布する。プリベーク80℃・2分を行い、溶媒を蒸発させる。フォトマスクを用いて反射領域に対応する部分のみを露光50mjを行う。この工程により、(a)工程にて配向処理した方向に液晶分子が一軸配向する。 (B) Next, a transparent photosensitive resist 5 mixed with a liquid crystal material having a birefringence (Δn = 0.138, λ = 589 nm) is applied to a thickness of 1 μm. Pre-bake at 80 ° C for 2 minutes to evaporate the solvent. Only a portion corresponding to the reflective region is exposed to 50 mj using a photomask. By this step, the liquid crystal molecules are uniaxially aligned in the direction subjected to the alignment treatment in the step (a).

(c)現像を行い、未露光部を除去することにより、反射領域のみにλ/4複屈折層5をパターニングする。その後ポストベーク200℃、30分行い硬化する。 (C) Development is performed to remove the unexposed portion, thereby patterning the λ / 4 birefringent layer 5 only in the reflective region. Then, it is cured by post-baking at 200 ° C for 30 minutes.

(d)赤、緑、青からなる顔料を均一に分散したレジストを各画素にフォトリソグラフィにより形成し、
更に表面を平滑にするため、透明樹脂でオーバーコート7を行っても良い。
(D) A resist in which pigments made of red, green, and blue are uniformly dispersed is formed on each pixel by photolithography,
In order to further smooth the surface, the overcoat 7 may be performed with a transparent resin.

さらに、本発明に係る他の実施形態における液晶表示装置の動作原理を図3を用いて説明する。   Furthermore, the operation principle of the liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

まず、バックライト(図示せず)からの透過光Xは、偏光板1において、偏光板1の透過軸方向の直線偏光成分のみが透過され、次に、光透過孔14およびカラーフィルタ6を透過し直線偏光成分のまま液晶層10側に入射される。   First, the transmitted light X from the backlight (not shown) is transmitted through the polarizing plate 1 only through the linearly polarized light component in the transmission axis direction of the polarizing plate 1, and then transmitted through the light transmitting hole 14 and the color filter 6. The linearly polarized light component is incident on the liquid crystal layer 10 side.

バックライトからの透過光Yは、偏光板1において、偏光板1の透過軸方向の直線偏光成分のみが透過でき、次に光反射膜11の裏面で反射される。即ち、偏光板1の透過軸と同じ方向の直線偏光のまま、光反射膜11で反射して、バックライト側に反射されることになる。そして、この直線偏光の方向と、偏光板1の透過軸方向が同じ方向であるため、反射された光は、偏光板1に吸収されることがなく、バックライトの導光板31に入射され、さらにバックライトの反射層32で再度反射されることになる。結果として、光反射膜11で反射されたバックライトの光は、バックライト側に吸収されることなく、再び導光板31から出射(反射層32で反射される)されるため、この光を再利用することができる。   The transmitted light Y from the backlight can transmit only the linearly polarized light component in the direction of the transmission axis of the polarizing plate 1 in the polarizing plate 1, and is then reflected on the back surface of the light reflecting film 11. That is, the light is reflected by the light reflecting film 11 while being linearly polarized in the same direction as the transmission axis of the polarizing plate 1 and reflected to the backlight side. And since the direction of this linearly polarized light and the transmission axis direction of the polarizing plate 1 are the same direction, the reflected light is not absorbed by the polarizing plate 1 and is incident on the light guide plate 31 of the backlight. Further, the light is reflected again by the reflective layer 32 of the backlight. As a result, the light of the backlight reflected by the light reflecting film 11 is emitted from the light guide plate 31 again (reflected by the reflective layer 32) without being absorbed by the backlight side, so that this light is regenerated. Can be used.

また、図2(d)のように透過領域と反射領域にわたりカラーフィルタを形成するが、反射領域に形成したλ/4複屈折層の厚みを変えることで、透過領域のカラーフィルタ厚みTtと反射領域のカラーフィルタの厚みRtを調整することができ、λ/4複屈折層の厚みが実質的にTt−Rtという関係になる。透過領域はカラーフィルタ厚みTtをバックライトからの光が1回透過し,反射領域はカラーフィルタ厚みRtを外部からの上側より入射時に1回、光反射膜に反射した後に1回、計2回光が通過するが、TtとRtの厚みを変えられることで、透過領域、反射領域それぞれの色調を合わせるように調整することが可能となり、透過モード,反射モードのどちらの表示でも色調の差が少なくなり、モードを変えても違和感無く表示を見ることができる。   Further, as shown in FIG. 2D, a color filter is formed over the transmissive region and the reflective region. By changing the thickness of the λ / 4 birefringent layer formed in the reflective region, the color filter thickness Tt in the transmissive region and the reflective region are reflected. The thickness Rt of the color filter in the region can be adjusted, and the thickness of the λ / 4 birefringent layer is substantially in the relationship of Tt−Rt. The transmissive area transmits the light from the backlight once through the color filter thickness Tt, and the reflective area once when the color filter thickness Rt is incident from the upper side from the outside, once after being reflected by the light reflecting film, twice in total. Although light passes, the thickness of Tt and Rt can be changed to adjust the color tone of each of the transmission region and the reflection region, and there is a difference in color tone in both the transmission mode and the reflection mode display. You can see the display without any discomfort even if you change the mode.

次に、光学特性の評価方法について説明する。   Next, an optical property evaluation method will be described.

反射モードの場合、図6に示すように、液晶表示装置の斜め上部15°から光(C光源)を入射させ、液晶表示装置を駆動させた際の垂直方向の反射光の反射率、色域面積を測定した。なお、反射光の視認性を向上するため半透過液晶表示装置の一方基板表示面側に散乱板を配置している(例えば、IDS:住友化学社製:図示せず)。   In the reflection mode, as shown in FIG. 6, the reflectance and color gamut of reflected light in the vertical direction when light (C light source) is incident from an oblique upper part 15 ° of the liquid crystal display device and the liquid crystal display device is driven. The area was measured. In addition, in order to improve the visibility of reflected light, a scattering plate is disposed on one substrate display surface side of the transflective liquid crystal display device (for example, IDS: manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd .: not shown).

また、透過モードの場合は、図7に示すように、液晶表示装置の下部から光(C光源)を入射させ、液晶表示装置を駆動させた際の垂直方向の透過光の透過率、色域面積を測定した。   In the case of the transmission mode, as shown in FIG. 7, the transmittance and color gamut of transmitted light in the vertical direction when light (C light source) is incident from the bottom of the liquid crystal display device and the liquid crystal display device is driven. The area was measured.

図8に、色域面積の定義図を示した。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。   FIG. 8 is a definition diagram of the color gamut area. The color gamut area indicates the ratio of the area surrounding each RGB chromaticity point to NTSC. The larger this area, the higher the color reproducibility and the higher the color purity of the panel display.

表1は、従来技術と本発明に係る半透過液晶表示装置の透過率、反射率,色域面積をまとめたものである。なお、従来技術のデータをそれぞれ1.00にした時に、本発明のデータを相対値で示したものである。

Figure 2005283851
Table 1 summarizes the transmittance, reflectance, and color gamut area of the prior art and the transflective liquid crystal display device according to the present invention. The data of the present invention is shown as a relative value when the prior art data is set to 1.00.
Figure 2005283851

上記データにおいて、本発明の装置は透過領域のカラーフィルタ厚みTtが従来技術のの液晶表示装置に比べ約2倍に厚くしたことから、透過率は低下する傾向にあるが、上記の光の再利用効果により、従来技術に比べ透過率低下はわずかに抑えつつ、色域面積は2倍に向上し、また反射領域のカラーフィルタ厚みRtは従来技術の装置とほぼ同じ厚さにしているため、従来技術に比べ反射率はほとんど変化がなく、色域面積もほとんど変化がない。   In the above data, since the color filter thickness Tt in the transmission region of the device of the present invention is about twice as large as that of the conventional liquid crystal display device, the transmittance tends to decrease. Due to the utilization effect, the color gamut area is doubled while suppressing the decrease in transmittance slightly compared to the prior art, and the color filter thickness Rt of the reflective area is almost the same as that of the prior art device. Compared to the prior art, the reflectance is almost unchanged, and the color gamut area is hardly changed.

したがって、本発明の装置は透過モードにおいて表示特性が向上した。 Therefore, the device of the present invention has improved display characteristics in the transmissive mode.

本発明に係る液晶表示装置の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device according to the present invention. (a)〜(d)は、本発明に係る液晶表示装置の一方部材の製造方法の工程を示す概略図である。(A)-(d) is schematic which shows the process of the manufacturing method of the one member of the liquid crystal display device which concerns on this invention. 本発明に係る液晶表示装置の一方部材の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of one member of the liquid crystal display device which concerns on this invention. 従来技術における液晶表示装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the liquid crystal display device in a prior art. 従来技術における液晶表示装置の一方部材の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of one member of the liquid crystal display device in a prior art. 液晶表示装置の反射モードにおける光学特性評価方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the optical characteristic evaluation method in the reflection mode of a liquid crystal display device. 液晶表示装置の透過モードにおける光学特性評価方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the optical characteristic evaluation method in the transmissive mode of a liquid crystal display device. 色域面積の定義図を示す図である。It is a figure which shows the definition figure of a color gamut area.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・偏光板
2・・・第二位相差板
3・・・第一位相差板
4・・・ガラス基板
5・・・1/4複屈折層
6・・・カラーフィルタ
7・・・オーバーコート
8・・・透明電極
9・・・配向膜
10・・・液晶
11・・・光反射膜
12・・・透明電極
13・・・λ/4板
14・・・光透過孔
15・・・配向膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Polarizing plate 2 ... 2nd phase difference plate 3 ... 1st phase difference plate 4 ... Glass substrate 5 ... 1/4 birefringent layer 6 ... Color filter 7 ... Overcoat 8 ... transparent electrode 9 ... alignment film 10 ... liquid crystal 11 ... light reflecting film 12 ... transparent electrode 13 ... λ / 4 plate 14 ... light transmission hole 15 ...・ Alignment film

Claims (2)

表示電極、配向膜を有する一方の透明基板と、表示電極、配向膜を有する他方の透明基板とが、液晶を介在させて貼り合わせて成る液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの他方の透明基板の外側に配置され、かつ外側主面に反射手段を具備した導光板と、該導光板に光を供給する光源とからなるバックライトとを有するとともに、前記両基板の表示電極が交差してなる表示画素領域に相当する一方の透明基板の内側主面に、反射膜を形成してなる反射領域と、該反射膜を形成せず前記バックライトの光を透過させる透過領域とを有し、前記反射膜上にλ/4複屈折層を配置するとともに、前記反射領域と透過領域とに跨がるカラーフィルタ層を形成して成る液晶表示装置において、
前記透過領域におけるカラーフィルタ層の厚みをTt、前記反射領域におけるカラーフィルタ層の厚みをRtとした時、前記λ/4複屈折層の厚みが実質的にTt−Rtで求まる値に設定されていることを特徴とする液晶表示装置。
A liquid crystal display panel in which one transparent substrate having a display electrode and an alignment film and another transparent substrate having a display electrode and an alignment film are bonded together with a liquid crystal interposed therebetween;
A light guide plate disposed outside the other transparent substrate of the liquid crystal display panel and having a reflecting means on the outer principal surface; and a backlight comprising a light source for supplying light to the light guide plate. A reflective area formed with a reflective film on the inner main surface of one transparent substrate corresponding to a display pixel area formed by intersecting display electrodes of the substrate, and transmitting the light of the backlight without forming the reflective film In a liquid crystal display device comprising a λ / 4 birefringent layer on the reflective film and a color filter layer straddling the reflective region and the transmissive region.
When the thickness of the color filter layer in the transmissive region is Tt and the thickness of the color filter layer in the reflective region is Rt, the thickness of the λ / 4 birefringent layer is set to a value substantially determined by Tt−Rt. A liquid crystal display device.
前記λ/4複屈折層は、配向された液晶分子を含む樹脂膜から成り、かつ該λ/4複屈折層と前記反射膜との間には、前記液晶分子を配向させるための配向層が介在されていることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。   The λ / 4 birefringent layer is composed of a resin film containing aligned liquid crystal molecules, and an alignment layer for aligning the liquid crystal molecules is disposed between the λ / 4 birefringent layer and the reflective film. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is interposed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8259259B2 (en) 2007-04-11 2012-09-04 Fujifilm Corporation Liquid crystal display device comprising an optically anisotropic film having at least one species of liquid crystal compound which exhibits a nematic phase or a smectic phase

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