JP2007052268A - Liquid crystal display device - Google Patents

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JP2007052268A JP2005237623A JP2005237623A JP2007052268A JP 2007052268 A JP2007052268 A JP 2007052268A JP 2005237623 A JP2005237623 A JP 2005237623A JP 2005237623 A JP2005237623 A JP 2005237623A JP 2007052268 A JP2007052268 A JP 2007052268A
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Norihiro Yoshida
典弘 吉田
Takashi Yamaguchi
剛史 山口
Yuzo Hisatake
雄三 久武
Yasushi Kawada
靖 川田
Kisako Ninomiya
希佐子 二ノ宮
Akio Murayama
昭夫 村山
Chigusa Tago
千種 多胡
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Japan Display Central Inc
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Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device with which reflective and transmissive displays with high display quality are available without increasing the number of steps in manufacture and without complication. <P>SOLUTION: The liquid crystal display device is equipped with: an array substrate 101 and an opposite substrate 102; a liquid crystal layer 190 interposed between the array substrate 101 and the opposite substrate 102 and including a transmissive display region A1 and a reflective display region A2; and a transparent resin layer 35 arranged on the array substrate 101 according to the reflective display region A2 and making thickness of the liquid crystal layer 190 mutually different between the reflective display region A2 and the transmissive display region A1. In the liquid crystal display device, the transparent resin layer 35 contains a transparent member 35A arranged on the array substrate 101 according to a part of the transmissive display region A1. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に半透過型の液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a transflective liquid crystal display device.

液晶表示パネルを用いた表示装置は、CRT(ブラウン管)やEL(エレクトロルミネッセンス)とは異なり自らは発光しないため、バックライトを液晶表示パネルの背面に設置して照明する透過型液晶表示装置が用いられている。しかしながら、一般的にバックライトは液晶表示装置の全消費電力のうち50%以上を消費するため、屋外や常時携帯して使用する機会が多い携帯情報機器ではバックライトの代わりに反射板を設置し、周囲光のみで表示をおこなう反射型液晶表示装置も実現されている。   Since a display device using a liquid crystal display panel does not emit light itself, unlike a CRT (cathode tube) or EL (electroluminescence), a transmissive liquid crystal display device that illuminates with a backlight installed on the back of the liquid crystal display panel is used. It has been. However, since the backlight generally consumes 50% or more of the total power consumption of the liquid crystal display device, a portable information device that is frequently used outdoors or always has a reflector instead of the backlight. Also, a reflection type liquid crystal display device that performs display only with ambient light has been realized.

反射型液晶表示装置は、周囲の光が暗い場合に表示に用いる反射光が低下し、視認性が極端に低下するという問題があった。一方、透過型液晶表示装置は周囲光が非常に明るい晴天下等での視認性が低下するという問題があった。この問題を解決するために、一つの画素の中に反射表示領域と透過表示領域とが配置された半透過型の液晶表示装置が提案されている。   The reflective liquid crystal display device has a problem that the reflected light used for display is lowered when the ambient light is dark, and the visibility is extremely lowered. On the other hand, the transmissive liquid crystal display device has a problem in that visibility under a clear sky or the like in which ambient light is very bright is lowered. In order to solve this problem, a transflective liquid crystal display device in which a reflective display area and a transmissive display area are arranged in one pixel has been proposed.

半透過型の液晶表示装置では、反射表示領域における液晶層の厚さが透過表示領域における液晶層の厚さの約半分になるようにして反射表示及び透過表示を実現している(特許文献1参照)。   In the transflective liquid crystal display device, reflective display and transmissive display are realized such that the thickness of the liquid crystal layer in the reflective display region is approximately half the thickness of the liquid crystal layer in the transmissive display region (Patent Document 1). reference).

液晶表示装置に用いられる液晶表示方式は、一般的に、液晶の配向変化を表示に利用する方式が用いられ、例えば反射型液晶表示装置で用いられているTN(ツイステッドネマティック)モード、STN(スーパーツイステッドネマティック)モードといった偏光板を利用するタイプの他、偏光板を用いないために明るい表示が実現できる相転移型ゲストホストモードも近年盛んに開発が行われている(特許文献2及び特許文献3参照)。   As a liquid crystal display method used for a liquid crystal display device, a method using a change in the orientation of liquid crystal for display is generally used. For example, a TN (twisted nematic) mode used in a reflective liquid crystal display device, STN (super) In addition to a type using a polarizing plate such as a twisted nematic mode, a phase transition type guest-host mode capable of realizing bright display because a polarizing plate is not used has been actively developed in recent years (Patent Document 2 and Patent Document 3). reference).

しかしながら、相転移型ゲストホストモードは、液晶分子と色素を分散させた液晶層において色素の光吸収を用いて表示を行うためコントラストが十分とれず、TNモード、STNモードといった偏光板を利用するタイプに比べて表示品位は著しく悪くなる。   However, the phase transition type guest-host mode is a type that uses a polarizing plate such as a TN mode or an STN mode because the liquid crystal layer in which liquid crystal molecules and the dye are dispersed performs display using light absorption of the dye and does not have sufficient contrast. The display quality is significantly worse than

また、水平配向もしくはツイスト配向の液晶表示方式の場合には、液晶層の中心付近の液晶分子は電圧印加時に基板面に対して垂直方向に傾くが、配向膜表面付近の液晶分子は電圧を印加しても基板に対して垂直にならないため液晶層の複屈折率は0には程遠く、電圧印加時に黒表示をおこなう表示モードの場合、液晶層の複屈折のため十分な黒が表示できず、十分なコントラストを得ることができなかった。TNモードおよびSTNモードの液晶表示装置も現在では輝度やコントラストの点で十分な表示品位を有するとは言い難く、更なる高輝度化およびコントラスト向上等の表示品位の向上が求められている。   In the case of a liquid crystal display system of horizontal alignment or twist alignment, the liquid crystal molecules near the center of the liquid crystal layer are tilted in the vertical direction with respect to the substrate surface when a voltage is applied, but the liquid crystal molecules near the alignment film surface apply a voltage. Even if it is not perpendicular to the substrate, the birefringence of the liquid crystal layer is far from 0, and in the display mode that displays black when a voltage is applied, sufficient black cannot be displayed due to the birefringence of the liquid crystal layer. A sufficient contrast could not be obtained. TN mode and STN mode liquid crystal display devices are also difficult to say at present with sufficient display quality in terms of brightness and contrast, and further improvements in display quality such as higher brightness and improved contrast are required.

一方、マルチドメイン型VAN(MVA)モードは、垂直配向処理の採用により配向膜表面付近の液晶分子は基板に対して垂直で液晶層の複屈折率はほぼ0となるため十分な黒が表示でき高いコントラストを得ることができる。また、視野角の補償設計が比較的容易で広い視野角を実現可能なことと従来静電気破壊など不良原因の発生が危惧されていたラビング配向処理工程を削除可能なことから、近年注目されている液晶表示モードである。   On the other hand, in the multi-domain type VAN (MVA) mode, the liquid crystal molecules near the surface of the alignment film are perpendicular to the substrate and the birefringence of the liquid crystal layer is almost 0 by adopting the vertical alignment treatment, so that sufficient black can be displayed. High contrast can be obtained. In addition, it has been attracting attention in recent years because the viewing angle compensation design is relatively easy and a wide viewing angle can be realized, and the rubbing alignment treatment process that has been concerned about the occurrence of defects such as electrostatic breakdown can be eliminated. It is a liquid crystal display mode.

しかしながら、従来の液晶ディスプレイでは、液晶層の厚さは赤色、緑色、青色の画素で概略等しくなっている。この場合、各波長に対する実効的な液晶層の位相差が異なる為、各色でγ特性が異なる。このことから、印加する電圧によって各色の透過率のバランスが変わり、印加電圧を上げるにつれて表示色が目的の色からずれるという問題があった。   However, in the conventional liquid crystal display, the thickness of the liquid crystal layer is approximately equal for red, green, and blue pixels. In this case, since the effective phase difference of the liquid crystal layer for each wavelength is different, the γ characteristic is different for each color. For this reason, there is a problem that the balance of the transmittance of each color changes depending on the applied voltage, and the display color deviates from the target color as the applied voltage is increased.

特に、斜め方向から観察した場合はこの現象がより顕著に見られる。この問題を解決する手段として、各色毎に液晶層厚を変え、印加する電圧により各色の透過率のバランスが崩れないようにしたマルチギャップ方式が提案されている(特許文献4参照)。
特開2003−114419号公報 特開平4−75022号公報 特願平7−228365号公報 特開平7−120746号公報
In particular, this phenomenon is more noticeable when observed from an oblique direction. As a means for solving this problem, a multi-gap method has been proposed in which the liquid crystal layer thickness is changed for each color so that the balance of the transmittance of each color is not disturbed by the applied voltage (see Patent Document 4).
JP 2003-114419 A JP-A-4-75022 Japanese Patent Application No. 7-228365 Japanese Patent Laid-Open No. 7-120746

しかし、各色毎に液晶層の厚さを変える為には、カラーフィルタの厚さや、絶縁層の厚さを各色で変えなければならず、形成プロセスが増えたり、複雑化したりする等の問題が発生する。   However, in order to change the thickness of the liquid crystal layer for each color, the thickness of the color filter and the thickness of the insulating layer must be changed for each color, which causes problems such as an increase in the formation process and complexity. appear.

本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、製造工程数を増加および複雑化することなく、表示品位の高い反射表示および透過表示が可能な液晶表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a liquid crystal display device capable of high-quality reflective display and transmissive display without increasing and complicating the number of manufacturing steps. With the goal.

本発明の態様による液晶表示装置は、第1および第2電極基板と、前記第1および第2電極基板間に挟持され、透過表示領域および反射表示領域を含む液晶層と、前記反射表示領域に対応して前記第1電極基板上に配置され、前記液晶層の厚さを前記反射表示領域および前記透過表示領域間で互いに異ならせる樹脂層とを備え、前記樹脂層は、前記透過表示領域の一部に対応して前記第1電極基板上に配置される透明部材を含む。   A liquid crystal display device according to an aspect of the present invention includes a first and second electrode substrate, a liquid crystal layer sandwiched between the first and second electrode substrates and including a transmissive display region and a reflective display region, and the reflective display region. And a resin layer disposed on the first electrode substrate and different in thickness between the reflective display region and the transmissive display region. The resin layer is formed on the transmissive display region. A transparent member disposed on the first electrode substrate corresponding to a part is included.

本発明によれば、製造工程数を増加および複雑化することなく、表示品位の高い反射表示および透過表示が可能な液晶表示装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a liquid crystal display device capable of high-quality reflective display and transmissive display without increasing and complicating the number of manufacturing steps.

以下、本発明に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置は液晶表示パネル100を有している。液晶表示パネル100は、例えば、アクティブマトリクス型液晶表示パネルである。   Hereinafter, a liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to the drawings. The liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention has a liquid crystal display panel 100. The liquid crystal display panel 100 is, for example, an active matrix type liquid crystal display panel.

図1及び図2に示すように、液晶表示パネル100は、アレイ基板101と、このアレイ基板101に対向配置された対向基板102と、負の誘電異方性を有する液晶組成物を含みアレイ基板101と対向基板102との間に挟持された液晶層190とを備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, a liquid crystal display panel 100 includes an array substrate 101, a counter substrate 102 disposed to face the array substrate 101, and a liquid crystal composition having negative dielectric anisotropy. 101 and a liquid crystal layer 190 sandwiched between the counter substrate 102 and the counter substrate 102.

液晶表示パネル100は、アレイ基板101と対向基板102とを貼り合わせる外縁シール部材106によって囲まれた領域内に画像を表示する表示領域103が配置されている。表示領域103はマトリクス状に配置された複数の表示画素PXによって構成されている。表示領域103の外周に沿って配置された周辺領域104は、外縁シール部材106の外側の領域に形成され、額縁状に形成された遮光領域141を有している。   In the liquid crystal display panel 100, a display area 103 for displaying an image is disposed in an area surrounded by an outer edge seal member 106 that bonds the array substrate 101 and the counter substrate 102 together. The display area 103 includes a plurality of display pixels PX arranged in a matrix. The peripheral region 104 arranged along the outer periphery of the display region 103 is formed in a region outside the outer edge seal member 106 and has a light shielding region 141 formed in a frame shape.

アレイ基板101は、表示領域103において表示画素PX毎に配置されたm×n個の画素電極151、これら画素電極151の行方向に沿って形成されたm本の走査線Y(Y1〜Ym)、これら画素電極151の列方向に沿って形成されたn本の信号線X(X1〜Xn)、及び、各画素電極151に対応して走査線Y及び信号線Xの交差位置近傍にスイッチング素子として配置されたm×n個の薄膜トランジスタ(以下、画素TFT)121を有している。また、周辺領域104において、アレイ基板101は、走査線Yを駆動する走査線駆動回路118、信号線Xを駆動する信号線駆動回路119等を有している。   The array substrate 101 includes m × n pixel electrodes 151 arranged for each display pixel PX in the display region 103, and m scanning lines Y (Y1 to Ym) formed along the row direction of the pixel electrodes 151. The n signal lines X (X1 to Xn) formed along the column direction of the pixel electrodes 151, and the switching elements in the vicinity of the intersections of the scanning lines Y and the signal lines X corresponding to the pixel electrodes 151. M × n thin film transistors (hereinafter referred to as pixel TFTs) 121. In the peripheral region 104, the array substrate 101 includes a scanning line driving circuit 118 that drives the scanning lines Y, a signal line driving circuit 119 that drives the signal lines X, and the like.

図3に示すように、画素電極151にはそれぞれスリット部15が設けられている。また、対向基板102には畝状突起部18が配置されている。この液晶表示パネル100において、畝状突起部18およびスリット部15は、液晶層190内に電気力線の方向が互いに異なる複数の領域を形成することによって、液晶層190の画素電極151に対応する部分に液晶分子190Aの配向方向が互いに異なる複数のドメインを形成している。   As shown in FIG. 3, each pixel electrode 151 is provided with a slit portion 15. In addition, a hook-shaped protrusion 18 is disposed on the counter substrate 102. In the liquid crystal display panel 100, the hook-shaped protrusions 18 and the slits 15 correspond to the pixel electrodes 151 of the liquid crystal layer 190 by forming a plurality of regions having different directions of electric lines of force in the liquid crystal layer 190. A plurality of domains in which the alignment directions of the liquid crystal molecules 190A are different from each other are formed in the portion.

図3に示す液晶表示パネル100では、各画素電極151上の領域が、液晶分子190Aの配向方向が互いに異なる複数のドメイン22a〜22dで構成される。このことにより視野角が補償される為、広い視角特性が得られる。   In the liquid crystal display panel 100 shown in FIG. 3, the region on each pixel electrode 151 is composed of a plurality of domains 22a to 22d in which the alignment directions of the liquid crystal molecules 190A are different from each other. As a result, the viewing angle is compensated, so that a wide viewing angle characteristic can be obtained.

図4に示すように、液晶表示パネル100のアレイ基板101は、表示領域103において、ガラス基板などの透明絶縁性基板111上に、複数の表示画素PXにそれぞれ対応して形成されたスイッチング素子すなわち画素TFT121、画素TFT121を含む表示領域103を覆って形成される絶縁層123、絶縁層123上に表示画素PX毎に配置された画素電極151、絶縁層123上に形成された複数の柱状スペーサ131、及び、複数の画素電極151全体を覆うように形成された配向膜113Aを備えている。   As shown in FIG. 4, the array substrate 101 of the liquid crystal display panel 100 is a switching element formed on the transparent insulating substrate 111 such as a glass substrate in the display region 103 corresponding to each of the plurality of display pixels PX. The pixel TFT 121, the insulating layer 123 formed so as to cover the display region 103 including the pixel TFT 121, the pixel electrode 151 disposed for each display pixel PX on the insulating layer 123, and the plurality of columnar spacers 131 formed on the insulating layer 123. And an alignment film 113A formed so as to cover the entire plurality of pixel electrodes 151.

また、アレイ基板101は、周辺領域104において、表示領域103の外周を取り囲む透明基板の遮光領域141に配置された遮光層SPを備えている。   Further, the array substrate 101 includes a light shielding layer SP disposed in the light shielding region 141 of the transparent substrate surrounding the outer periphery of the display region 103 in the peripheral region 104.

画素電極151は、絶縁層123上にITO等の透過性導電部材によって形成され、これら絶縁層123を貫通するスルーホール126を介して画素TFT121にそれぞれ接続されている。各画素TFT121は、画素電極151の行に沿って形成される走査線Y、および画素電極151の列に沿って形成される信号線Xに接続され、走査線Yからの駆動電圧により導通し、信号電圧を画素電極151に印加する。   The pixel electrode 151 is formed of a transparent conductive member such as ITO on the insulating layer 123, and is connected to the pixel TFT 121 through a through hole 126 that penetrates the insulating layer 123. Each pixel TFT 121 is connected to a scanning line Y formed along a row of pixel electrodes 151 and a signal line X formed along a column of pixel electrodes 151, and is made conductive by a driving voltage from the scanning line Y. A signal voltage is applied to the pixel electrode 151.

また、液晶表示パネル100は、アレイ基板101と対向基板102との間に所定のギャップを形成するための柱状スペーサ131を備えている。   In addition, the liquid crystal display panel 100 includes a columnar spacer 131 for forming a predetermined gap between the array substrate 101 and the counter substrate 102.

対向基板102は、ガラス基板などの透明絶縁性基板111上に形成されたカラーフィルタ124(124R、124G、124B)、対向電極153、及び、この対向電極153を覆う配向膜113Bを有している。   The counter substrate 102 includes a color filter 124 (124R, 124G, 124B) formed on a transparent insulating substrate 111 such as a glass substrate, a counter electrode 153, and an alignment film 113B that covers the counter electrode 153. .

カラーフィルタ124は、液晶層190を複数の赤色画素PXR、緑色画素PXG、および青色画素PXBに区分する複数の赤着色層124R、緑着色層124G、および青着色層124Bを含む。透過表示領域A1および反射表示領域A2は、複数の赤色画素PXR、緑色画素PXG、および青色画素PXBの各々に対して設けられている。   The color filter 124 includes a plurality of red coloring layers 124R, a green coloring layer 124G, and a blue coloring layer 124B that divide the liquid crystal layer 190 into a plurality of red pixels PXR, green pixels PXG, and blue pixels PXB. The transmissive display area A1 and the reflective display area A2 are provided for each of the plurality of red pixels PXR, green pixels PXG, and blue pixels PXB.

対向電極153は、アレイ基板101側の複数の画素電極151全体に対向するように配置されるITO等の光透過性導電部材によって形成されている。配向膜113A及び配向膜113Bは、液晶層190に含まれる液晶分子190Aをアレイ基板101及び対向基板102に対して略垂直な方向に配向する。   The counter electrode 153 is formed of a light-transmitting conductive member such as ITO arranged so as to face the entire plurality of pixel electrodes 151 on the array substrate 101 side. The alignment film 113A and the alignment film 113B align the liquid crystal molecules 190A included in the liquid crystal layer 190 in a direction substantially perpendicular to the array substrate 101 and the counter substrate 102.

上記の液晶表示パネル100は、図5及び図6に示すように、透過表示をする透過表示領域A1と反射表示をする反射表示領域A2とを有している。アレイ基板101上に配置された絶縁層123は、反射表示領域A2においてその表面が凹凸形状となっている。絶縁層123上には、反射表示領域A2の凹凸形状に沿って反射電極40が配置されている。反射電極40は、アルミニウム等の光反射性を有する金属によって形成され、対向基板102側から反射表示領域A2に入射した光を対向基板102側に反射させる。   As shown in FIGS. 5 and 6, the liquid crystal display panel 100 has a transmissive display area A1 for transmissive display and a reflective display area A2 for reflective display. The insulating layer 123 disposed on the array substrate 101 has a concavo-convex surface in the reflective display area A2. On the insulating layer 123, the reflective electrode 40 is disposed along the uneven shape of the reflective display region A2. The reflective electrode 40 is formed of a metal having light reflectivity such as aluminum, and reflects the light incident on the reflective display area A2 from the counter substrate 102 side to the counter substrate 102 side.

すなわち、透過表示領域A1では例えば液晶表示パネル100の背面側(アレイ基板101側)に配置されたバックライト(図示せず)によって照明され、アレイ基板101及び対向基板102を透過する光によって画像を表示させる。反射表示領域A2では、液晶表示パネル100の表面側(対向基板102側)から入射した光を反射電極40によって再び表面側に反射させて画像を表示させる。   That is, in the transmissive display area A1, for example, an image is displayed by light that is illuminated by a backlight (not shown) disposed on the back side (array substrate 101 side) of the liquid crystal display panel 100 and passes through the array substrate 101 and the counter substrate 102. Display. In the reflective display area A2, light incident from the front surface side (counter substrate 102 side) of the liquid crystal display panel 100 is reflected again by the reflective electrode 40 to the front surface side to display an image.

対向基板102は、対向電極153の下に透過表示領域A1の液晶層190と反射表示領域A2の液晶層190との厚さを変更するための透明樹脂層35を有している。透明樹脂層35は、反射表示領域A2に配置されるとともに、透過表示領域A1の一部である位相補正領域A3に延びた透明部材35Aを有している。すなわち、前記透明部材は、対向基板102において反射表示領域A2から透過表示領域A1の一部に延出した単一の層である。   The counter substrate 102 has a transparent resin layer 35 for changing the thickness of the liquid crystal layer 190 in the transmissive display area A1 and the liquid crystal layer 190 in the reflective display area A2 below the counter electrode 153. The transparent resin layer 35 includes a transparent member 35A that is disposed in the reflective display area A2 and extends to the phase correction area A3 that is a part of the transmissive display area A1. That is, the transparent member is a single layer that extends from the reflective display area A2 to a part of the transmissive display area A1 in the counter substrate 102.

上記のように、反射表示領域A2の対向電極153上に透明樹脂層35を配置することによって、反射表示領域A2における液晶層厚G2と、透過表示領域A1における液晶層厚G1とに差が生じる。このとき、透明樹脂層35は、反射表示領域A2の液晶層厚G2が透過表示領域A1の液晶層厚G1の約半分となるように配置されることが望ましい。   As described above, by disposing the transparent resin layer 35 on the counter electrode 153 in the reflective display area A2, there is a difference between the liquid crystal layer thickness G2 in the reflective display area A2 and the liquid crystal layer thickness G1 in the transmissive display area A1. . At this time, the transparent resin layer 35 is desirably arranged so that the liquid crystal layer thickness G2 of the reflective display area A2 is about half of the liquid crystal layer thickness G1 of the transmissive display area A1.

また、透明部材35Aが位相補正領域A3に配置されることによって、位相補正領域A3の液晶層厚は、反射表示領域A2の液晶層厚G2と等しくなる。このとき、位相補正領域A3の面積は、透過表示領域A1全体の面積に対する割合が、赤色画素PXR、緑色画素PXG、青色画素PXB各色で異なるように配置されている。本実施形態では、透過表示領域A1に対する位相補正領域A3の面積の割合は、図7に示すように、赤色画素PXRでは0%、緑色画素PXGでは17%、青色画素PXBでは25%となるように透明部材35Aを配置した。   Further, since the transparent member 35A is arranged in the phase correction region A3, the liquid crystal layer thickness of the phase correction region A3 becomes equal to the liquid crystal layer thickness G2 of the reflective display region A2. At this time, the area of the phase correction area A3 is arranged so that the ratio of the area of the entire transmissive display area A1 to the red pixel PXR, the green pixel PXG, and the blue pixel PXB is different. In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the ratio of the area of the phase correction region A3 to the transmissive display region A1 is 0% for the red pixel PXR, 17% for the green pixel PXG, and 25% for the blue pixel PXB. A transparent member 35A was disposed on the surface.

なお、透明樹脂層35は、例えばSiO2、SiNx、Al23などの無機系薄膜、ポリイミド、フォトレジスト樹脂、高分子液晶など有機系薄膜などを用いることができる。絶縁膜が無機系薄膜の場合には、蒸着法、スパッタ法、CVD(Chemical Vapor Deposition)法、あるいは溶液塗布法などによって形成できる。また、絶縁膜が有機系薄膜の場合には、有機物質を溶かした溶液またはその前駆体溶液を用いて、スピンナー塗布法、スクリーン印刷塗布法、ロール塗布法などで塗布し、所定の硬化条件(加熱、光照射など)で硬化させ形成する方法、あるいは蒸着法、スパッタ法、CVD法、LB(Langumuir-Blodgett)法などで形成することもできる。 For the transparent resin layer 35, for example, an inorganic thin film such as SiO 2 , SiN x , or Al 2 O 3 , an organic thin film such as polyimide, photoresist resin, or polymer liquid crystal can be used. When the insulating film is an inorganic thin film, it can be formed by vapor deposition, sputtering, CVD (Chemical Vapor Deposition), or solution coating. When the insulating film is an organic thin film, it is applied by a spinner coating method, a screen printing coating method, a roll coating method or the like using a solution in which an organic substance is dissolved or a precursor solution thereof, and a predetermined curing condition ( It can also be formed by a method of curing by heating, light irradiation or the like, or a vapor deposition method, a sputtering method, a CVD method, an LB (Langumuir-Blodgett) method, or the like.

また、本実施形態では、透明樹脂層35の厚さは1.8μm、対向電極153の上に畝状突起部18を高さ1.2μm、柱状スペーサ131を高さ3.8μmとした。アレイ基板101と対向する対向基板102上には、垂直性を示す配向膜113Bを70nm厚さで塗布し、液晶表示パネル100を構成した。誘電率異方性が負の液晶材料をアレイ基板101と対向基板102との間に充填し、反射表示ならびに透過表示が可能にした。   Further, in this embodiment, the thickness of the transparent resin layer 35 is 1.8 μm, the height of the hook-shaped protrusion 18 on the counter electrode 153 is 1.2 μm, and the height of the columnar spacer 131 is 3.8 μm. On the counter substrate 102 facing the array substrate 101, a vertical alignment film 113B was applied to a thickness of 70 nm to configure the liquid crystal display panel 100. A liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy was filled between the array substrate 101 and the counter substrate 102 to enable reflective display and transmissive display.

本実施形態の液晶表示パネル100について、透過表示領域A1の赤色画素PXR、緑色画素PXG、および青色画素PXBのV−T特性を測定し、その結果を図7に示す。また白表示をしたときの透過率および上下左右50°方向視野角の正面との色差(Δu’v’)を評価した。その結果を図8に示す。   With respect to the liquid crystal display panel 100 of the present embodiment, the VT characteristics of the red pixel PXR, the green pixel PXG, and the blue pixel PXB in the transmissive display area A1 were measured, and the results are shown in FIG. Further, the transmittance when white was displayed and the color difference (Δu′v ′) from the front of the viewing angle in the direction of 50 ° in the vertical and horizontal directions were evaluated. The result is shown in FIG.

次に本発明の第2実施形態に係る液晶表示装置について説明する。図4及び図5に示す液晶表示パネル100の柱状スペーサ131の高さを3.5μmとし、透明樹脂層35が位相補正領域A3の面積の割合を図10に示すようにした。すなわち、図9に示すように、透過表示領域A1に対する位相補正領域A3の面積割合を、赤色画素PXR及び緑色画素PXGでは0%とし、青色画素PXBでは17%とした。   Next, a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention will be described. The height of the columnar spacer 131 of the liquid crystal display panel 100 shown in FIGS. 4 and 5 was 3.5 μm, and the ratio of the area of the phase correction region A3 of the transparent resin layer 35 was as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 9, the area ratio of the phase correction area A3 to the transmissive display area A1 is set to 0% for the red pixel PXR and the green pixel PXG, and to 17% for the blue pixel PXB.

上記以外の点は第1実施形態と同様であるため同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態の液晶表示パネルについて、透過表示領域の赤色画素PXR、緑色画素PXG、および青色画素PXBのV−T特性を測定し、その結果を図10に示す。また白表示をしたときの透過率および上下左右50°方向視野角の正面との色差(Δu’v’)を評価した。その結果を図8に示す。   Since points other than the above are the same as those in the first embodiment, the same reference numerals are given and description thereof is omitted. For the liquid crystal display panel of this embodiment, the VT characteristics of the red pixel PXR, the green pixel PXG, and the blue pixel PXB in the transmissive display area were measured, and the results are shown in FIG. Further, the transmittance when white was displayed and the color difference (Δu′v ′) from the front of the viewing angle in the direction of 50 ° in the vertical and horizontal directions were evaluated. The result is shown in FIG.

上記の第1及び第2実施形態に対する比較例として、図11に示すように、透明樹脂層35が透過表示領域A1にかからないようにする液晶表示パネル100を用いた。すなわち、透過表示領域A1に対する位相補正領域A3の面積割合を、赤色画素PXR、緑色画素PXG、及び青色画素PXBで0%とした液晶表示パネル100を比較例として用いた。   As a comparative example with respect to the first and second embodiments described above, a liquid crystal display panel 100 that prevents the transparent resin layer 35 from covering the transmissive display area A1 was used as shown in FIG. That is, the liquid crystal display panel 100 in which the area ratio of the phase correction region A3 to the transmissive display region A1 is 0% for the red pixel PXR, the green pixel PXG, and the blue pixel PXB was used as a comparative example.

なお、比較例の液晶表示パネル100は、上記以外の点は第2実施形態と同様の構成である。上記の比較例について、透過表示領域A1の赤色画素PXR、緑色画素PXG、および青色画素PXBの電圧−透過率特性を測定した。その結果を図12に示す。また白表示をしたときの透過率および上下左右50°方向視野角の正面との色差を評価した。その結果を図8に示す。   The liquid crystal display panel 100 of the comparative example has the same configuration as that of the second embodiment except for the above. With respect to the above comparative example, the voltage-transmittance characteristics of the red pixel PXR, the green pixel PXG, and the blue pixel PXB in the transmissive display area A1 were measured. The result is shown in FIG. Further, the transmittance when white was displayed and the color difference from the front of the viewing angle in the direction of 50 ° in the vertical and horizontal directions were evaluated. The result is shown in FIG.

図8に示すように、第1実施形態、第2実施形態、および比較例より得られた透過表示領域A1の特性の測定結果および主観評価結果からも、第1及び第2実施形態に係る液晶表示パネル100は比較例に比べて白表示の輝度が高く、正面との色差も小さい、すなわち、色ずれが小さい。   As shown in FIG. 8, the liquid crystal according to the first and second embodiments is also obtained from the measurement results and subjective evaluation results of the transmissive display area A1 obtained from the first embodiment, the second embodiment, and the comparative example. The display panel 100 has higher white display brightness and a smaller color difference from the front than the comparative example, that is, a small color shift.

上記の結果から、第1及び第2実施形態に係る液晶表示パネル100は、透過表示領域A1に形成する透明樹脂層35の面積を各色の表示画素PXごとに変えることにより、各色の位相に対応してアレイ基板101と対向基板102とのギャップを変えた時と同じ効果が得られ、V−T曲線の形状(γ特性)が変化する。ずなわち、透明樹脂層35の面積の割合を大きくするとアレイ基板101と対向基板102とのギャップを小さくしたときと同様にV−T曲線の形状は高電圧側に傾き、逆に透明樹脂層35の面積を小さくするとセルギャップを大きくしたときと同様に低電圧側に傾きを変えることが出来る。   From the above results, the liquid crystal display panel 100 according to the first and second embodiments can cope with the phase of each color by changing the area of the transparent resin layer 35 formed in the transmissive display area A1 for each color display pixel PX. Thus, the same effect as when the gap between the array substrate 101 and the counter substrate 102 is changed is obtained, and the shape (γ characteristic) of the VT curve changes. That is, when the ratio of the area of the transparent resin layer 35 is increased, the shape of the VT curve is inclined to the high voltage side as in the case where the gap between the array substrate 101 and the counter substrate 102 is decreased, and conversely the transparent resin layer If the area of 35 is reduced, the slope can be changed to the low voltage side as in the case of increasing the cell gap.

各色の表示画素PXでセル厚が同じ場合には、γ特性も異なる為、印加する電圧によりR,G,Bの光の強度比が変わり、色ずれが生じてしまう。しかし、上記のように、各色の表示画素PXで、透明樹脂層35が配置される位相補正領域A3の面積を変え、γ特性をR,G,Bであわせることで、正面、及び斜め方向の色ずれを小さくすることが出来る。このことから、表示品位の高い透過表示ならびに反射表示可能な液晶表示パネル100を提供できる。   When the cell thickness is the same for each color display pixel PX, the γ characteristic is also different, so that the intensity ratio of light of R, G, and B changes depending on the applied voltage, resulting in a color shift. However, as described above, by changing the area of the phase correction region A3 in which the transparent resin layer 35 is arranged in the display pixels PX of each color and adjusting the γ characteristics by R, G, and B, the front and oblique directions can be obtained. Color shift can be reduced. Accordingly, it is possible to provide the liquid crystal display panel 100 capable of high-quality display and reflection display.

また、上記の第1及び第2実施形態では、透過表示領域A1と反射表示領域A2との液晶層190の厚さを異ならせるために対向基板102に配置された透明樹脂層35を用いて、赤色画素PXR、緑色画素PXG、および青色画素PXBの画素毎に液晶層190の厚さを変えたときと同じ効果が得られる。このことから、本発明によれば製造工程数を増加および複雑化することなく、表示品位の高い反射表示および透過表示が可能な液晶表示装置を提供することが出来る。   In the first and second embodiments, the transparent resin layer 35 disposed on the counter substrate 102 is used in order to make the thickness of the liquid crystal layer 190 different between the transmissive display area A1 and the reflective display area A2. The same effect as when the thickness of the liquid crystal layer 190 is changed for each of the red pixel PXR, the green pixel PXG, and the blue pixel PXB is obtained. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a liquid crystal display device capable of high-quality reflective display and transmissive display without increasing and complicating the number of manufacturing steps.

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.

例えば、上記の第1及び第2実施形態では、対向基板102上に透明樹脂層35を配置し、透過表示領域A1における液晶層190の厚さと、反射表示領域A2における液晶層190の厚さとを異ならせていたが、反射表示領域A2においてアレイ基板101上に配置された絶縁層123を厚くして、透過表示領域A1と反射表示領域A2との液晶層190の厚さを異ならせても良い。   For example, in the first and second embodiments described above, the transparent resin layer 35 is disposed on the counter substrate 102, and the thickness of the liquid crystal layer 190 in the transmissive display area A1 and the thickness of the liquid crystal layer 190 in the reflective display area A2 are determined. However, the thickness of the liquid crystal layer 190 in the transmissive display area A1 and the reflective display area A2 may be different by increasing the thickness of the insulating layer 123 disposed on the array substrate 101 in the reflective display area A2. .

その場合には、絶縁層123の厚くする部分を透過表示領域A1の一部に配置することによって、上記の実施形態と同様の効果を得ることができる。   In that case, the same effect as the above-described embodiment can be obtained by disposing the thickened portion of the insulating layer 123 in a part of the transmissive display region A1.

また、上記の第1および第2実施形態では、位相補正領域A3に配置される透明樹脂層35は、反射表示領域A2に配置される透明樹脂層35と一体となっていたが、これらは別体であっても良い。別体であっても、同一の材料によって形成されることによって、製造工程を増やすことなく液晶表示パネル100を形成することができ、上記の第1及び第2実施形態と同様の効果を得ることができる。   In the first and second embodiments described above, the transparent resin layer 35 disposed in the phase correction region A3 is integrated with the transparent resin layer 35 disposed in the reflective display region A2. It may be the body. Even if they are separate bodies, the liquid crystal display panel 100 can be formed without increasing the number of manufacturing steps by being formed of the same material, and the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained. Can do.

また、上記の実施形態では、MVA方式の表示モードを採用した液晶表示パネル100について説明したが、表示方式はいずれのモードを用いても良い。しかし、誘電率異方性が負の液晶材料を用いたMVAモードにすることが望ましく、透過表示部で500:1以上、反射表示部でも100:1以上の高いコントラスト比を有する液晶表示装置を作製することが出来る。   In the above embodiment, the liquid crystal display panel 100 adopting the MVA display mode has been described, but any mode may be used as the display method. However, it is desirable to use the MVA mode using a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy, and a liquid crystal display device having a high contrast ratio of 500: 1 or more in the transmissive display portion and 100: 1 or more in the reflective display portion. Can be produced.

また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。   In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.

本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の一例を概略的に示す斜視図。1 is a perspective view schematically showing an example of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. 図1に示す液晶表示装置の一構成例を説明する平面図。FIG. 2 is a plan view illustrating a configuration example of a liquid crystal display device illustrated in FIG. 1. 図1に示す液晶表示装置の表示画素の傾き補正部の一配置例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of arrangement of a display pixel inclination correction unit of the liquid crystal display device illustrated in FIG. 1. 図1に示す液晶表示装置の一構成例を説明する断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a liquid crystal display device illustrated in FIG. 1. 図5に示す画素をA−A´で切断した断面の一例を示す図。The figure which shows an example of the cross section which cut | disconnected the pixel shown in FIG. 5 by AA '. 本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置の画素の一構成例を説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a pixel of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention. 図6に示す液晶表示装置の透過率の評価を行った結果を示す図。The figure which shows the result of having evaluated the transmittance | permeability of the liquid crystal display device shown in FIG. 本発明の第1実施形態、第2実施形態、および比較例に係る液晶表示装置の評価結果を説明する図。The figure explaining the evaluation result of the liquid crystal display device which concerns on 1st Embodiment of this invention, 2nd Embodiment, and a comparative example. 本発明の第2実施形態に係る液晶表示装置の画素の一構成例を説明する図。FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a pixel of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention. 図9に示す液晶表示装置の透過率の評価を行った結果を示す図。The figure which shows the result of having evaluated the transmittance | permeability of the liquid crystal display device shown in FIG. 本発明の第3実施形態に係る液晶表示装置の画素の一構成例を説明する図。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a pixel of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention. 図11に示す液晶表示装置の透過率の評価を行った結果を示す図。The figure which shows the result of having evaluated the transmittance | permeability of the liquid crystal display device shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

100…液晶表示パネル、101…アレイ基板、102…対向基板、103…表示領域、151…画素電極、190…液晶層、190A…液晶分子、X(X1〜Xn)…信号線、Y(Y1〜Ym)…走査線、121…画素TFT、123…絶縁層、124…カラーフィルタ、15…電極スリット、18…畝状構造体、35…透明樹脂層、35A…透明部材、40…反射電極、A1…透過表示領域、A2…反射表示領域、A3…位相補正領域、PXR…赤色画素、PXG…緑色画素、PXB…青色画素、G1、G2…ギャップ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Liquid crystal display panel, 101 ... Array substrate, 102 ... Opposite substrate, 103 ... Display area, 151 ... Pixel electrode, 190 ... Liquid crystal layer, 190A ... Liquid crystal molecule, X (X1-Xn) ... Signal line, Y (Y1- Ym) ... scanning line, 121 ... pixel TFT, 123 ... insulating layer, 124 ... color filter, 15 ... electrode slit, 18 ... bowl-like structure, 35 ... transparent resin layer, 35A ... transparent member, 40 ... reflective electrode, A1 ... transmissive display area, A2 ... reflective display area, A3 ... phase correction area, PXR ... red pixel, PXG ... green pixel, PXB ... blue pixel, G1, G2 ... gap

Claims (9)

第1および第2電極基板と、
前記第1および第2電極基板間に挟持され、透過表示領域および反射表示領域を含む液晶層と、
前記反射表示領域に対応して前記第1電極基板上に配置され、前記液晶層の厚さを前記反射表示領域および前記透過表示領域間で互いに異ならせる樹脂層とを備え、
前記樹脂層は、前記透過表示領域の一部に対応して前記第1電極基板上に配置される透明部材を含む液晶表示装置。
First and second electrode substrates;
A liquid crystal layer sandwiched between the first and second electrode substrates and including a transmissive display area and a reflective display area;
A resin layer disposed on the first electrode substrate corresponding to the reflective display region and different in thickness between the reflective display region and the transmissive display region.
The liquid crystal display device, wherein the resin layer includes a transparent member disposed on the first electrode substrate corresponding to a part of the transmissive display region.
前記透明部材は、前記第1電極基板上において前記反射表示領域から前記透過表示領域の一部に延出した単一の層である請求項1に記載の液晶表示装置。 2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the transparent member is a single layer extending from the reflective display area to a part of the transmissive display area on the first electrode substrate. 前記液晶層を複数の赤色画素、緑色画素、および青色画素に区分する複数の赤着色層、緑着色層、および青着色層を含むカラーフィルタをさらに備え、前記透過表示領域および反射表示領域が前記複数の赤色画素、緑色画素、および青色画素の各々に対して設けられる請求項1に記載の液晶装置。 A color filter including a plurality of red colored layers, a green colored layer, and a blue colored layer that divides the liquid crystal layer into a plurality of red pixels, green pixels, and blue pixels; and The liquid crystal device according to claim 1, provided for each of a plurality of red pixels, green pixels, and blue pixels. 前記透明部材は前記青色画素、前記赤色画素および前記緑色画素の各々に対して設けられ、前記青画素において前記赤色画素および前記緑色画素よりも大きい面積を有する請求項3に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 3, wherein the transparent member is provided for each of the blue pixel, the red pixel, and the green pixel, and has a larger area in the blue pixel than in the red pixel and the green pixel. 前記透明部材は前記青色画素、前記赤色画素および前記緑色画素の各々に対して設けられ、前記青色画素、前記緑色画素、前記赤色画素の順に大きい面積を有する請求項3に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 3, wherein the transparent member is provided for each of the blue pixel, the red pixel, and the green pixel, and has a large area in the order of the blue pixel, the green pixel, and the red pixel. 前記透明部材は前記青色画素のみに対して設けられる請求項3に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 3, wherein the transparent member is provided only for the blue pixel. 前記第2電極基板は、前記反射領域に対応して配置される反射電極と前記反射電極の下に配置された絶縁層とをさらに有し、前記透明部材は前記絶縁層と等しい材料から成る請求項1記載の液晶表示装置。 The second electrode substrate further includes a reflective electrode disposed corresponding to the reflective region and an insulating layer disposed under the reflective electrode, and the transparent member is made of a material equal to the insulating layer. Item 2. A liquid crystal display device according to item 1. 前記液晶層は負の誘電率異方性を有する請求項1に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal layer has negative dielectric anisotropy. 前記液晶層内の液晶分子は前記第1および第2電極基板上に形成される一対の配向膜により略垂直に配向される請求項1に記載の液晶表示装置。 2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer are aligned substantially vertically by a pair of alignment films formed on the first and second electrode substrates.
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