JP2007148256A

JP2007148256A - Translucent liquid crystal display device

Info

Publication number: JP2007148256A
Application number: JP2005345744A
Authority: JP
Inventors: Masao Ozeki; 正雄尾関; Shinya Tawara; 慎哉田原
Original assignee: Kyocera Display Corp
Current assignee: Kyocera Display Corp
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2005-11-30
Publication date: 2007-06-14

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a translucent liquid crystal display device that can improve the luminance by efficiently utilizing the light from the backlight. <P>SOLUTION: The translucent liquid crystal display device as one embodiment is equipped with a liquid crystal panel 100, which has a transmitting region 116 and a reflecting region 115 provided with a reflecting layer 108 and the backlight 200, which irradiates the liquid crystal panel 100 from an opposite-view side, and the liquid crystal panel 100 is equipped with a retardation film 112 provided to the anti-visible side of an element substrate 101, a polarizer 113 provided to the opposite-view side of the retardation film 112, and a polarization control layer 105, provided between the retardation film 112 and the reflecting layer 108 that corresponds to the reflecting layer 108. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、反射領域と透過領域とを有する半透過型液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a transflective liquid crystal display device having a reflective region and a transmissive region.

現在、表示装置は人と機械とをつなぐインターフェースとして広く使用され、目ざましい進展を果たしている。液晶表示装置は、軽量・薄型・低消費電力などの利点を有することから、携帯情報端末やノートＰＣなどさまざまな用途で使用されている。 Currently, display devices are widely used as an interface between humans and machines, and have made remarkable progress. Since liquid crystal display devices have advantages such as light weight, thinness, and low power consumption, they are used in various applications such as portable information terminals and notebook PCs.

屋外・屋内の両方にわたって使用される携帯情報端末などの液晶表示装置としては、半透過型液晶表示装置が多く用いられている。半透過型液晶表示装置では、屋外のように外光が十分に強い環境においては、消費電力を減少させるために消費電力が大きなバックライトの利用を抑え、外光を照明光として積極的に利用する。一方、屋内のように外光が弱い環境においては、照明光としてバックライトを利用し、視認性を向上している（例えば、特許文献１参照）。 A transflective liquid crystal display device is often used as a liquid crystal display device such as a portable information terminal used both outdoors and indoors. In transflective liquid crystal display devices, in an environment where the external light is sufficiently strong, such as outdoors, the use of a backlight that consumes a large amount of power is reduced in order to reduce power consumption, and the external light is actively used as illumination light. To do. On the other hand, in an environment where outside light is weak such as indoors, a backlight is used as illumination light to improve visibility (see, for example, Patent Document 1).

図１０に、従来の半透過型液晶表示装置１０の構成を示す。図１０に示すように、従来の半透過型液晶表示装置１０は、液晶パネル１１と、液晶パネル１１の反視認側に設けられたバックライト１２とを有している。液晶パネル１１は対向する両基板１３間に液晶１４を挟持した構成を有している。両基板１３の外側にはλ／４板１５と偏光板１６がそれぞれ設けられている。 FIG. 10 shows a configuration of a conventional transflective liquid crystal display device 10. As shown in FIG. 10, the conventional transflective liquid crystal display device 10 includes a liquid crystal panel 11 and a backlight 12 provided on the opposite side of the liquid crystal panel 11. The liquid crystal panel 11 has a configuration in which a liquid crystal 14 is sandwiched between both opposing substrates 13. A λ / 4 plate 15 and a polarizing plate 16 are provided on the outside of both substrates 13.

また、液晶パネル１１は、１つの画素内に反射領域１７と透過領域１８とを備えている。反射領域１7においては、一方の基板１３上に多数の微細な凹凸が形成された樹脂からなる凹凸層１９が設けられている。凹凸層１９上には、画素電極２０が設けられ、この画素電極２０上に反射層２１が設けられている。一方、透過領域１８においては、基板１３上に画素電極２０が設けられている。反射領域１７における画素電極２０と、透過領域１８における画素電極２０とは連続して設けられている。一方、他方の基板１３にはカラーフィルタ２２、対向電極２３などが設けられている。 The liquid crystal panel 11 includes a reflective region 17 and a transmissive region 18 in one pixel. In the reflection region 17, a concavo-convex layer 19 made of a resin having a large number of fine concavo-convex formed on one substrate 13 is provided. A pixel electrode 20 is provided on the uneven layer 19, and a reflective layer 21 is provided on the pixel electrode 20. On the other hand, in the transmissive region 18, the pixel electrode 20 is provided on the substrate 13. The pixel electrode 20 in the reflective region 17 and the pixel electrode 20 in the transmissive region 18 are provided continuously. On the other hand, the other substrate 13 is provided with a color filter 22, a counter electrode 23, and the like.

また、表示特性を改善するために、液晶パネル内部にパターン化された位相差板を配置した半透過型液晶表示装置が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。非特許文献１に記載の半透過型液晶表示装置では、視認側の基板において、透過部と反射部に対応した位置に、それぞれ異なる位相差軸角度を有する位相差板を配置している。しかしながら、反視認側の基板上に、このようなパターンを有する位相差板を配置するという記述はない。
特開２００３−０８４２７３号公報「ＳＩＤ２００３Ｄｉｇｅｓｔ８．１」、２００３年、Ｐ．７８−８１ In order to improve display characteristics, a transflective liquid crystal display device in which a patterned retardation plate is arranged inside a liquid crystal panel has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 1). In the transflective liquid crystal display device described in Non-Patent Document 1, phase difference plates having different phase difference axis angles are arranged at positions corresponding to the transmission part and the reflection part on the viewing side substrate. However, there is no description that a retardation plate having such a pattern is arranged on the substrate on the counter-viewing side.
JP 2003-084273 A “SID 2003 Digest 8.1”, 2003, p. 78-81

ところで、バックライト１２は、液晶パネル１１の背面側から液晶パネル１１の略全面に対し光を照射している。したがって、バックライト１２からの光を照明光として利用する透過領域１８のみならず、外光を照明光として利用する反射領域１７にもバックライト１２から光が照射されることとなる。図１１に示すように、バックライト１２からの光は、偏光板１６により直線偏光となる。そして、この直線偏光は、λ／４板１５により円偏光へと変換される。したがって、反射領域１７においてもこの円偏光が入射する。このとき、この円偏光は、反射領域１７に設けられた反射層２１により反射され円偏光のまま、再度λ／４板１５に入射することとなる。 By the way, the backlight 12 irradiates light on the substantially entire surface of the liquid crystal panel 11 from the back side of the liquid crystal panel 11. Therefore, not only the transmission region 18 that uses the light from the backlight 12 as illumination light, but also the reflection region 17 that uses external light as illumination light is irradiated from the backlight 12. As shown in FIG. 11, the light from the backlight 12 becomes linearly polarized light by the polarizing plate 16. The linearly polarized light is converted into circularly polarized light by the λ / 4 plate 15. Therefore, this circularly polarized light also enters the reflection region 17. At this time, the circularly polarized light is reflected by the reflective layer 21 provided in the reflective region 17 and enters the λ / 4 plate 15 again as circularly polarized light.

このため、再度入射した円偏光はλ／４板１５により、偏光板１６の透過軸とずれた方向の直線偏光となり、偏光板１６に再入射する。このため、偏光板１６に再入射した光は偏光板１６により吸収され、バックライト１２側には出射されることはない。このように、従来は、バックライト１２からの光を効率良く利用できなかった。 For this reason, the circularly polarized light which has entered again becomes linearly polarized light in a direction shifted from the transmission axis of the polarizing plate 16 by the λ / 4 plate 15 and is incident on the polarizing plate 16 again. For this reason, the light re-entering the polarizing plate 16 is absorbed by the polarizing plate 16 and is not emitted to the backlight 12 side. Thus, conventionally, the light from the backlight 12 cannot be used efficiently.

本発明は上記のような事情を背景としてなされたものであって、本発明の目的は、バックライトからの光を効率よく利用し、輝度を向上させることができる半透過型液晶表示装置を提供することである。 The present invention has been made in the background as described above, and an object of the present invention is to provide a transflective liquid crystal display device that can efficiently use light from a backlight and improve luminance. It is to be.

本発明の第１の態様にかかる半透過型液晶表示装置は、透過領域と反射層が設けられた反射領域とを有する液晶パネルと、前記液晶パネルの反視認側から光を照射するバックライトとを備える半透過型液晶表示装置であって、前記液晶パネルは、対向配置され、液晶を挟持する一対の透明基板と、前記一対の透明基板の反視認側に設けられた位相差板と、前記位相差板の反視認側に設けられた偏光板と、前記位相差板と前記反射層との間に、前記反射層に対応して設けられた偏光制御層とを備えるものである。これよって、バックライトからの光を効率よく利用し、輝度を向上させることができる。 A transflective liquid crystal display device according to a first aspect of the present invention includes a liquid crystal panel having a transmissive region and a reflective region provided with a reflective layer, and a backlight that emits light from the non-viewing side of the liquid crystal panel. A liquid crystal display device comprising: a pair of transparent substrates that face each other and sandwich a liquid crystal; a phase difference plate provided on a non-viewing side of the pair of transparent substrates; A polarizing plate provided on the counter-viewing side of the retardation plate, and a polarization control layer provided corresponding to the reflective layer between the retardation plate and the reflective layer are provided. Thus, the light from the backlight can be used efficiently and the luminance can be improved.

本発明の第２の態様にかかる半透過型液晶表示装置は、上記の半透過型液晶表示装置において、前記偏光制御層は、前記透過領域以外の領域に設けられているものである。これによって、透過領域における表示特性の低下を抑制することができる。 A transflective liquid crystal display device according to a second aspect of the present invention is the transflective liquid crystal display device, wherein the polarization control layer is provided in a region other than the transmissive region. Thereby, it is possible to suppress deterioration of display characteristics in the transmissive region.

本発明の第３の態様にかかる半透過型液晶表示装置は、上記の半透過型液晶表示装置において、前記一対の透明基板のうち、反視認側に設けられた一方の透明基板において、前記位相差板及び前記偏光板は前記透明基板の対向しない面に設けられ、前記偏光制御層は前記透明基板の対向する面に設けられているものである。これによって、偏光制御層の位置合わせが容易となり、さらに効率よくバックライトからの光を利用し、輝度を向上させることができる。 A transflective liquid crystal display device according to a third aspect of the present invention is the transflective liquid crystal display device according to the above aspect, wherein one of the pair of transparent substrates, the transparent substrate provided on the counter-viewing side, The phase difference plate and the polarizing plate are provided on the non-facing surface of the transparent substrate, and the polarization control layer is provided on the facing surface of the transparent substrate. As a result, alignment of the polarization control layer is facilitated, and light from the backlight can be used more efficiently and luminance can be improved.

本発明の第４の態様にかかる半透過型液晶表示装置は、上記の半透過型液晶表示装置において、前記偏光制御層は、位相差層であるものである。これによって、簡便にバックライトからの光を効率よく利用し、輝度を向上させることができる。 The transflective liquid crystal display device according to a fourth aspect of the present invention is the transflective liquid crystal display device described above, wherein the polarization control layer is a retardation layer. Thereby, the light from the backlight can be used efficiently and the luminance can be improved.

本発明の第５の態様にかかる半透過型液晶表示装置は、上記の半透過型液晶表示装置において、前記偏光制御層は、入射する光を層内で複数回屈折させる拡散層であるものである。これによって、簡便にバックライトからの光を効率よく利用し、輝度を向上させることができる。 A transflective liquid crystal display device according to a fifth aspect of the present invention is the transflective liquid crystal display device, wherein the polarization control layer is a diffusion layer that refracts incident light a plurality of times within the layer. is there. Thereby, the light from the backlight can be used efficiently and the luminance can be improved.

本発明の第６の態様にかかる半透過型液晶表示装置は、上記の半透過型液晶表示装置において、前記偏光板及び前記位相差板により、前記偏光制御層に入射する光は円偏光となるものである。本発明は、このような場合に特に有効である。 The transflective liquid crystal display device according to a sixth aspect of the present invention is the transflective liquid crystal display device, wherein the light incident on the polarization control layer is circularly polarized light by the polarizing plate and the retardation plate. Is. The present invention is particularly effective in such a case.

本発明の第７の態様にかかる半透過型液晶表示装置は、上記の半透過型液晶表示装置において、前記偏光制御層は、入射する円偏光を略直線偏光にする機能を有するものである。本発明は、このような場合に特に有効である。 In the transflective liquid crystal display device according to a seventh aspect of the present invention, in the transflective liquid crystal display device described above, the polarization control layer has a function of converting incident circularly polarized light into substantially linearly polarized light. The present invention is particularly effective in such a case.

本発明の第８の態様にかかる半透過型カラー液晶表示装置は、上記の半透過型カラー液晶表示装置において、前記偏光制御層は、１／４波長板であるものである。本発明は、このような場合に特に有効である。 A transflective color liquid crystal display device according to an eighth aspect of the present invention is the transflective color liquid crystal display device, wherein the polarization control layer is a quarter-wave plate. The present invention is particularly effective in such a case.

本発明の第９の態様にかかる半透過型液晶表示装置は、上記の半透過型液晶表示装置において、前記液晶パネルは、ＴＦＴを有するものである。本発明は、このような場合に特に有効である。 A transflective liquid crystal display device according to a ninth aspect of the present invention is the above-described transflective liquid crystal display device, wherein the liquid crystal panel includes a TFT. The present invention is particularly effective in such a case.

本発明によれば、バックライトからの光を効率よく利用し、輝度を向上させることができる半透過型液晶表示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the transflective liquid crystal display device which can utilize the light from a backlight efficiently and can improve a brightness | luminance can be provided.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。以下の説明は、本発明の実施の形態を説明するものであり、本発明が以下の実施の形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following description explains the embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiment.

実施の形態１．
本発明の実施の形態１について、図１〜図４を参照して説明する。図１は、本実施の形態にかかる半透過型液晶表示装置の構成を示す模式図である。図２は、本実施の形態にかかる半透過型液晶表示装置に用いられる液晶パネル１００の構成の一例を示す断面図である。本実施の形態においては、液晶パネル１００の一例としてＴＦＴ（Thin Film Transistor）型液晶パネル１００を用いた例について説明する。図３は、本実施の形態にかかる半透過型液晶表示装置に用いられるバックライト２００の構成の一例を示す分解図である。図４は、液晶パネル１００の１画素の構成を示す模式図である。 Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a transflective liquid crystal display device according to the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the liquid crystal panel 100 used in the transflective liquid crystal display device according to the present embodiment. In the present embodiment, an example in which a TFT (Thin Film Transistor) type liquid crystal panel 100 is used as an example of the liquid crystal panel 100 will be described. FIG. 3 is an exploded view showing an example of the configuration of the backlight 200 used in the transflective liquid crystal display device according to the present embodiment. FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of one pixel of the liquid crystal panel 100.

図１に示すように、本実施の形態にかかる半透過型液晶表示装置は、液晶パネル１００とバックライト２００とを備えている。液晶パネル１００は、入力される表示信号に基づいて画像表示を行う。バックライト２００は、液晶パネル１００の反視認側に配置されており、液晶パネル１００の背面側から光を照射する。 As shown in FIG. 1, the transflective liquid crystal display device according to the present embodiment includes a liquid crystal panel 100 and a backlight 200. The liquid crystal panel 100 displays an image based on the input display signal. The backlight 200 is disposed on the non-viewing side of the liquid crystal panel 100 and emits light from the back side of the liquid crystal panel 100.

図２に示すように、液晶パネル１００は、素子基板１０１、対向基板１０２、シール材１０３、液晶１０４、偏光制御層１０５、凹凸層１０６、画素電極１０７、反射層１０８、カラーフィルタ１０９、対向電極１１０、スペーサ１１１、位相差板１１２、偏光板１１３などを備えている。なお、位相差板１１２は、反視認側位相差板１１２ａと視認側位相差板１１２ｂとからなる。また、偏光板１１３は、反視認側偏光板１１３ａと視認側偏光板１１３ｂとからなる。 As shown in FIG. 2, the liquid crystal panel 100 includes an element substrate 101, a counter substrate 102, a sealing material 103, a liquid crystal 104, a polarization control layer 105, an uneven layer 106, a pixel electrode 107, a reflective layer 108, a color filter 109, a counter electrode. 110, a spacer 111, a retardation plate 112, a polarizing plate 113, and the like. The phase difference plate 112 includes an anti-viewing side phase difference plate 112a and a visual recognition side phase difference plate 112b. The polarizing plate 113 includes an anti-viewing side polarizing plate 113a and a viewing side polarizing plate 113b.

また、液晶パネル１００は、１つの画素１１４中に反射領域１１５と透過領域１１６とを備えている。本発明にかかる半透過型液晶表示装置は、反射層１０８と反視認側位相差板１１２ａとの間に配置した偏光制御層１０５により、バックライト２００から照射される光の利用効率を向上させるものである。 In addition, the liquid crystal panel 100 includes a reflective region 115 and a transmissive region 116 in one pixel 114. The transflective liquid crystal display device according to the present invention improves the utilization efficiency of light emitted from the backlight 200 by the polarization control layer 105 disposed between the reflective layer 108 and the counter-viewing side retardation plate 112a. It is.

液晶パネル１００は、素子基板１０１と、素子基板１０１に対向配置される対向基板１０２と、両基板を接着するシール材１０３との間の空間に液晶１０４を封入した構成を有している。素子基板１０１及び対向基板１０２は、例えば、光透過性のあるガラス、ポリカーボネート、アクリル樹脂などにより矩形状に形成されている。 The liquid crystal panel 100 has a configuration in which a liquid crystal 104 is sealed in a space between an element substrate 101, a counter substrate 102 disposed to face the element substrate 101, and a sealing material 103 that bonds the two substrates. The element substrate 101 and the counter substrate 102 are formed in a rectangular shape using, for example, light transmissive glass, polycarbonate, acrylic resin, or the like.

素子基板１０１上には、偏光制御層１０５、凹凸層１０６、画素電極１０７、反射層１０８が積層形成されている。なお、ここでは図示しないが、素子基板１０１には、水平方向にゲート線（走査線）、垂直方向にソース線（信号線）がそれぞれ形成されており、ゲート線とソース線の交差点付近にはＴＦＴが設けられている。また、ゲート線とソース線との間にマトリクス状に形成された複数の画素電極１０７を有している。ＴＦＴのゲートがゲート線に、ソースがソース線に、ドレインが画素電極に、それぞれ接続される。画素電極１０７は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電性薄膜から形成されている。 On the element substrate 101, a polarization control layer 105, a concavo-convex layer 106, a pixel electrode 107, and a reflective layer 108 are stacked. Although not shown here, a gate line (scanning line) is formed in the horizontal direction and a source line (signal line) is formed in the vertical direction on the element substrate 101, and near the intersection of the gate line and the source line. A TFT is provided. In addition, a plurality of pixel electrodes 107 are formed in a matrix between the gate lines and the source lines. The gate of the TFT is connected to the gate line, the source is connected to the source line, and the drain is connected to the pixel electrode. The pixel electrode 107 is formed of a transparent conductive thin film such as ITO (Indium Tin Oxide).

なお、反射領域とは、画素１１４中の反射領域１１５に限定されない。画素１１４間のゲート線やソース線及びこれらに接続される補助配線を反射特性を有する金属導電材料により形成した場合、これらの配線が形成された領域も反射領域に含む。したがって、反射特性を有する配線部分も反射層に含まれる。 Note that the reflective region is not limited to the reflective region 115 in the pixel 114. In the case where the gate lines and the source lines between the pixels 114 and the auxiliary wirings connected thereto are formed of a metal conductive material having reflection characteristics, the areas where these wirings are formed are also included in the reflection area. Accordingly, a wiring portion having reflection characteristics is also included in the reflection layer.

反射領域１１５においては、素子基板１０１上には、偏光制御層１０５が形成されている。偏光制御層１０５上には、偏光制御層１０５を覆うように凹凸層１０６が設けられている。凹凸層１０６上には画素電極１０７が設けられ、その上に反射層１０８が設けられている。したがって、偏光制御層１０５は、反射層１０８に対応して設けられる。このように、素子基板１０１の内側の面に偏光制御層１０５を形成することにより、偏光制御層１０５を位置精度よく反射層１０８下に配置することができる。なお、偏光制御層１０５は、反射層１０８と反視認側位相差板１１２ａの間に配置されていればよく、素子基板１０１の外側に設けてもよい。 In the reflection region 115, the polarization control layer 105 is formed on the element substrate 101. An uneven layer 106 is provided on the polarization control layer 105 so as to cover the polarization control layer 105. A pixel electrode 107 is provided on the uneven layer 106, and a reflective layer 108 is provided thereon. Therefore, the polarization control layer 105 is provided corresponding to the reflective layer 108. Thus, by forming the polarization control layer 105 on the inner surface of the element substrate 101, the polarization control layer 105 can be disposed under the reflective layer 108 with high positional accuracy. The polarization control layer 105 only needs to be disposed between the reflective layer 108 and the counter-viewing phase difference plate 112a, and may be provided outside the element substrate 101.

一方、透過領域１１６においては、素子基板１０１上に画素電極１０７が設けられている。透過領域１１６における画素電極１０７は、反射領域１１５における画素電極１０７と連続して形成されている。また、偏光制御層１０５は、透過領域１１６には設けられていない。すなわち、偏光制御層１０５は、透過領域１１６以外の領域に設けられている。換言すると、偏光制御層１０５は、反射領域１１５のみに設けられている。これにより、透過領域１１６における表示品質に影響を与えることがない。 On the other hand, in the transmissive region 116, the pixel electrode 107 is provided on the element substrate 101. The pixel electrode 107 in the transmissive region 116 is formed continuously with the pixel electrode 107 in the reflective region 115. Further, the polarization control layer 105 is not provided in the transmission region 116. That is, the polarization control layer 105 is provided in a region other than the transmission region 116. In other words, the polarization control layer 105 is provided only in the reflection region 115. Thereby, the display quality in the transmissive region 116 is not affected.

偏光制御層１０５は、入射する光の偏光状態を変化させるものである。例えば、一軸性又は二軸性の位相差層を用いることができる。これにより、バックライト２００からの光を再利用することができる。本実施の形態においては、偏光制御層１０５としてλ／４板を用いる例について説明する。この偏光制御層１０５の機能については、後に詳述する。 The polarization control layer 105 changes the polarization state of incident light. For example, a uniaxial or biaxial retardation layer can be used. Thereby, the light from the backlight 200 can be reused. In this embodiment, an example in which a λ / 4 plate is used as the polarization control layer 105 will be described. The function of the polarization control layer 105 will be described in detail later.

ここで、偏光制御層１０５の形成方法の一例について、図５を参照して説明する。図５は、本実施の形態にかかる偏光制御層１０５の形成方法を説明するための図である。まず、図５（ａ）に示すように、素子基板１０１上に所定方向にラビング処理を施した配向膜１１７を成膜する。そして、図５（ｂ）に示すように、配向膜１１７上に光硬化性の液晶樹脂１１８を塗布する。光硬化性の液晶樹脂としては、例えば、アクリレート系材料、エポキシ系材料、エチオーレ系材料などを用いることができる。 Here, an example of a method for forming the polarization control layer 105 will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a diagram for explaining a method of forming the polarization control layer 105 according to the present embodiment. First, as shown in FIG. 5A, an alignment film 117 that is rubbed in a predetermined direction is formed on the element substrate 101. Then, as shown in FIG. 5B, a photocurable liquid crystal resin 118 is applied on the alignment film 117. As the photocurable liquid crystal resin, for example, an acrylate material, an epoxy material, an etiole material, or the like can be used.

その後、図５（ｃ）に示すように、反射領域１１５に対応する位置に開口部を有するフォトマスク１１９を用いてマスク露光を行う。これにより、図５（ｄ）に示すように、素子基板１０１の反射領域１１５に対応する位置の液晶樹脂１１８が硬化する。この液晶樹脂が硬化した部分は、一軸異方性を有する位相差板となる。そして、図５（ｅ）に示すように、液晶樹脂１１８の未硬化部分を除去し、素子基板１０１上に偏光制御層１０５のパターンを形成することができる。 Thereafter, as shown in FIG. 5C, mask exposure is performed using a photomask 119 having an opening at a position corresponding to the reflective region 115. As a result, as shown in FIG. 5D, the liquid crystal resin 118 at a position corresponding to the reflective region 115 of the element substrate 101 is cured. The portion where the liquid crystal resin is cured becomes a retardation plate having uniaxial anisotropy. Then, as shown in FIG. 5E, the uncured portion of the liquid crystal resin 118 can be removed, and the pattern of the polarization control layer 105 can be formed on the element substrate 101.

また、液晶樹脂１１８の未硬化部分を除去する代わりに、別の方法により偏光制御層１０５のパターンを形成することもできる。この偏光制御層１０５の他の形成方法について、図６を参照して説明する。上述した例と同じように、まず、図６（ａ）に示すように、素子基板１０１上に所定方向にラビング処理を施した配向膜１１７を成膜する。そして、図６（ｂ）に示すように、配向膜１１７上に光硬化性の液晶樹脂１１８を塗布する。その後、図６（ｃ）に示すように、反射領域１１５に対応する位置に開口部を有するフォトマスク１１９を用いてマスク露光を行う。これにより、図６（ｄ）に示すように、素子基板１０１の反射領域１１５に対応する位置の液晶樹脂１１８が硬化する。 Further, instead of removing the uncured portion of the liquid crystal resin 118, the pattern of the polarization control layer 105 can be formed by another method. Another method for forming the polarization control layer 105 will be described with reference to FIG. As in the example described above, first, as shown in FIG. 6A, an alignment film 117 subjected to rubbing treatment in a predetermined direction is formed on the element substrate 101. Then, as shown in FIG. 6B, a photocurable liquid crystal resin 118 is applied on the alignment film 117. Thereafter, as shown in FIG. 6C, mask exposure is performed using a photomask 119 having an opening at a position corresponding to the reflective region 115. Thereby, as shown in FIG. 6D, the liquid crystal resin 118 at a position corresponding to the reflective region 115 of the element substrate 101 is cured.

そして、液晶樹脂１１８が等方相（Isotropic）状態となる温度に素子基板１０１を加熱しながら、液晶樹脂１１８の未硬化部分を露光して硬化させる。これにより、図６（ｅ）に示すように、液晶樹脂１１８の未硬化部分は異方性を有しない等方性樹脂１２０となる。この場合、反射領域１１５には偏光状態を変える偏光制御層１０５が配置され、透過領域１１６には偏光制御層１０５と同一の厚みの等方相状態の等方性樹脂１２０が形成されることとなる。 Then, an uncured portion of the liquid crystal resin 118 is exposed and cured while heating the element substrate 101 to a temperature at which the liquid crystal resin 118 is in an isotropic state. As a result, as shown in FIG. 6E, the uncured portion of the liquid crystal resin 118 becomes an isotropic resin 120 having no anisotropy. In this case, a polarization control layer 105 that changes the polarization state is disposed in the reflection region 115, and an isotropic resin 120 having the same thickness as the polarization control layer 105 is formed in the transmission region 116. Become.

また、偏光制御層１０５のパターンを形成する別の方法としては、以下のような方法もある。上述した配向膜１１７上に塗布した液晶樹脂１１８を全体的に露光して硬化させる。そして、硬化した液晶樹脂１１８上に、耐ドライエッチング材をパターニングする。このとき、透過領域１１６に対応する位置に開口部を設ける。そして、ドライエッチングを行い、硬化した液晶樹脂１１８透過領域１１６の領域をエッチング除去する。これにより、素子基板１０１上に偏光制御層１０５のパターンを形成することができる。 Another method for forming the pattern of the polarization control layer 105 includes the following method. The liquid crystal resin 118 applied on the alignment film 117 is exposed and cured as a whole. Then, a dry etching resistant material is patterned on the cured liquid crystal resin 118. At this time, an opening is provided at a position corresponding to the transmission region 116. Then, dry etching is performed to remove the region of the cured liquid crystal resin 118 transmission region 116 by etching. Thereby, the pattern of the polarization control layer 105 can be formed on the element substrate 101.

さらに、偏光制御層１０５として、例えば、従来から広く知られている位相差板を素子基板１０１上の反射層１０８に対応する所定の位置に貼着することができる。位相差板としては、ポリカーボネート（ＰＣ）、アートン（登録商標）、ゼオノア（登録商標）などを用いることができる。 Further, as the polarization control layer 105, for example, a conventionally known retardation plate can be attached to a predetermined position corresponding to the reflective layer 108 on the element substrate 101. As the retardation plate, polycarbonate (PC), Arton (registered trademark), ZEONOR (registered trademark), or the like can be used.

偏光制御層１０５としては、位相差層以外にも拡散によって、偏光状態を乱す拡散層を用いることができる。例えば、拡散層として、樹脂中に屈折率の異なる樹脂粒子を分散させたものを用いることができる。樹脂粒子としては、例えば、シリカ、ポリスチレン、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）などを用いることができる。このような偏光制御層１０５においては、入射する光は層内で複数回屈折することとなる。これにより、入射する光の偏光状態を変化させることができる。 As the polarization control layer 105, in addition to the retardation layer, a diffusion layer that disturbs the polarization state by diffusion can be used. For example, a diffusion layer in which resin particles having different refractive indexes are dispersed in a resin can be used. As the resin particles, for example, silica, polystyrene, PMMA (polymethyl methacrylate), or the like can be used. In such a polarization control layer 105, incident light is refracted a plurality of times within the layer. Thereby, the polarization state of incident light can be changed.

偏光制御層１０５は、画素サイズが大きい場合などには、素子基板１０１の内側の面ではなく、外側の面に設けることも可能である。また、素子基板１０１の内側の面（セルの内側）に偏光制御層１０５を設ける場合には、その後のＴＦＴ形成工程などでの耐薬品性、耐熱性などを備える材料を選択する必要がある。 When the pixel size is large, the polarization control layer 105 can be provided not on the inner surface of the element substrate 101 but on the outer surface. Further, when the polarization control layer 105 is provided on the inner surface of the element substrate 101 (inside the cell), it is necessary to select a material having chemical resistance, heat resistance, etc. in the subsequent TFT formation process.

図４に示すように、凹凸層１０６は、表面に微小な凹凸形状を有する樹脂である。凹凸層１０６の上から反射層１０７を形成することにより、表面に凹凸形状を有する反射層１０８が形成される。反射層１０８は、外部から入射した光を反射する。反射層１０８の表面形状が微小な凹凸形状とすることにより、光の散乱特性、すなわち反射の角度依存性を制御することが可能である。１つの画素１１４のうち、反射層１０７が設けられている領域が反射領域１１５である。 As shown in FIG. 4, the uneven layer 106 is a resin having a minute uneven shape on the surface. By forming the reflective layer 107 from above the uneven layer 106, the reflective layer 108 having an uneven shape on the surface is formed. The reflective layer 108 reflects light incident from the outside. By making the surface shape of the reflective layer 108 a minute uneven shape, it is possible to control the light scattering characteristics, that is, the angle dependency of reflection. Of one pixel 114, a region where the reflective layer 107 is provided is a reflective region 115.

一方、素子基板１０１において、画素１１４のうち、反射層１１０８が設けられておらず、画素電極１０７のみが設けられている部分が透過領域１１６となる。透過領域１１６では、バックライト２００からの光が透過する。すなわち、画素１１４は、反射領域１１５及び透過領域１１６を有している。 On the other hand, in the element substrate 101, a portion of the pixel 114 in which the reflective layer 1108 is not provided and only the pixel electrode 107 is provided becomes the transmission region 116. In the transmissive region 116, light from the backlight 200 is transmitted. That is, the pixel 114 has a reflective region 115 and a transmissive region 116.

一方、対向基板１０２上には、カラーフィルタ１０９及び対向電極１１０が形成されている。カラーフィルタ１０９が設けられている領域全体が表示領域となる。カラーフィルタ１０９の透過領域１１６に対応する位置には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のいずれかに着色された樹脂からなる着色層１０９ａが配置される。一方、カラーフィルタ１０９の反射領域１１５に対応する位置には、透過領域１１６に配置した着色層１１５と同一のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のいずれかに着色された樹脂からなる着色層１０９ａと、無色透明の樹脂からなる透明樹脂層１０９ｂとが配置される。したがって、カラーフィルタ１０９の１つの画素１１４中には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）いずれかに着色された着色層１０９ａと、無色透明の透明樹脂層１０９ｂの両方が設けられる。 On the other hand, a color filter 109 and a counter electrode 110 are formed on the counter substrate 102. The entire area where the color filter 109 is provided is the display area. At a position corresponding to the transmission region 116 of the color filter 109, a colored layer 109a made of resin colored in any of R (red), G (green), and B (blue) is disposed. On the other hand, a resin colored in one of R (red), G (green), and B (blue), which is the same as the colored layer 115 disposed in the transmissive region 116, at a position corresponding to the reflective region 115 of the color filter 109. A colored layer 109a made of a transparent resin layer 109b made of a colorless and transparent resin is disposed. Therefore, in one pixel 114 of the color filter 109, both a colored layer 109a colored in any of R (red), G (green), and B (blue) and a colorless and transparent transparent resin layer 109b are provided. It is done.

なお、ここでは図示していないが、着色層１０９ａの各色の間には、ＢＭ（Black Matrix：ブラックマトリクス）が設けられている場合もある。ＢＭは、画素１１４の間からの光の漏れを防止し、コントラストを向上させる役割を果たす。ＢＭは樹脂やクロムからなる遮光膜である。 Although not shown here, a BM (Black Matrix) may be provided between the colors of the colored layer 109a. The BM prevents light leakage from between the pixels 114 and improves the contrast. BM is a light shielding film made of resin or chromium.

また、着色層１０９ａ、透明樹脂層１０９ｂ及びＢＭの上には、略全面にわたってオーバーコート層が形成される。オーバーコート層は着色層１０９ａ、透明樹脂層１０９ｂ及びＢＭ間の凹凸をなくすために設けられる。本実施の形態においては、透明樹脂層１０９ｂとオーバーコート層とを兼用しているが、別々に形成することも可能である。 Further, an overcoat layer is formed over substantially the entire surface of the colored layer 109a, the transparent resin layer 109b, and the BM. The overcoat layer is provided to eliminate unevenness between the colored layer 109a, the transparent resin layer 109b, and the BM. In the present embodiment, the transparent resin layer 109b and the overcoat layer are used together, but they can be formed separately.

対向電極１１０は、実際には画素電極１０７と対向するように対向基板１０２の略全面に形成される透明電極である。対向電極１１０は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電性薄膜から形成されている。 The counter electrode 110 is actually a transparent electrode formed on substantially the entire surface of the counter substrate 102 so as to face the pixel electrode 107. The counter electrode 110 is made of a transparent conductive thin film such as ITO (Indium Tin Oxide).

素子基板１０１及び対向基板１０２の対向する面にはそれぞれ所定の方向に配向された配向膜（不図示）が設けられている。両基板の間は、スペーサ１１１によって、所定の間隔になるように維持されている。これら両基板１０１、１０２は、枠状のシール材１０３により周辺を接着され、両基板１０１、１０２とシール材１０３とで形成される空間に液晶１０４が封入される。これら両基板に挟持された液晶１０４は、配向膜１０９によって所定の方向に配向する。 On the opposing surfaces of the element substrate 101 and the counter substrate 102, alignment films (not shown) that are aligned in a predetermined direction are provided. A space between the two substrates is maintained by a spacer 111 so as to be a predetermined interval. Both the substrates 101 and 102 are bonded at the periphery by a frame-shaped sealing material 103, and the liquid crystal 104 is sealed in a space formed by the both substrates 101 and 102 and the sealing material 103. The liquid crystal 104 sandwiched between these two substrates is aligned in a predetermined direction by the alignment film 109.

また、素子基板１０１の外側表面には、反視認側位相差板１１２ａ及び反視認側偏光板１１３ａが貼着されている。また、対向基板１０２の外側表面には、視認側位相差板１１２ｂ及び視認側偏光板１１３ｂが貼着されている。位相差板１１２としては、λ／４板を用いる。 Further, on the outer surface of the element substrate 101, an anti-viewing side retardation plate 112a and an anti-viewing side polarizing plate 113a are attached. In addition, a viewing-side phase difference plate 112b and a viewing-side polarizing plate 113b are attached to the outer surface of the counter substrate 102. A λ / 4 plate is used as the phase difference plate 112.

液晶パネル１００は、外部から入力される画像データに基づいて、画像の表示に必要な各種の制御信号、走査信号及び表示信号などを出力する駆動回路（不図示）によって駆動される。駆動回路は、ＣＯＧ（Chip On Glass）技術を用いて、基板上に直接、実装される。 The liquid crystal panel 100 is driven by a drive circuit (not shown) that outputs various control signals, scanning signals, display signals, and the like necessary for image display based on image data input from the outside. The drive circuit is directly mounted on the substrate using COG (Chip On Glass) technology.

液晶パネル１００の背面には、バックライト２００が備えられている。バックライト２００は、液晶パネル１００の反視認側から当該液晶パネル１００に対して光を照射する。図３に示すように、バックライト２００としては、例えば、光源２０１、導光板２０２、反射シート２０３、拡散シート２０４、プリズムシート２０５、反射偏光シート２０６などを筐体２０７内に備えた一般的な構成のものを用いることができる。 A backlight 200 is provided on the back surface of the liquid crystal panel 100. The backlight 200 irradiates the liquid crystal panel 100 with light from the non-viewing side of the liquid crystal panel 100. As shown in FIG. 3, as the backlight 200, for example, a general light source 201, a light guide plate 202, a reflection sheet 203, a diffusion sheet 204, a prism sheet 205, a reflection polarization sheet 206, etc. A configuration can be used.

ここで、上述の半透過型液晶表示装置の駆動について説明する。各ゲート線には、ゲートドライバ（不図示）から走査信号が供給される。各走査信号によって、１つのゲート線に接続されているすべてのＴＦＴが同時にオンとなる。そして、ソースドライバ（不図示）から各ソース線に表示信号が供給され、画素電極に表示信号に応じた電荷が蓄積される。表示信号が書き込まれた画素電極１０７と対向電極１１０との電位差に応じて、画素電極と対向電極間の液晶の配列が変化する。 Here, driving of the above-described transflective liquid crystal display device will be described. Each gate line is supplied with a scanning signal from a gate driver (not shown). Each scanning signal turns on all TFTs connected to one gate line at the same time. A display signal is supplied to each source line from a source driver (not shown), and charges corresponding to the display signal are accumulated in the pixel electrodes. The arrangement of liquid crystals between the pixel electrode and the counter electrode changes in accordance with the potential difference between the pixel electrode 107 to which the display signal is written and the counter electrode 110.

透過領域１１６においては、バックライト２００から入射される光は、反視認側偏光板１１３ａを透過した直線偏光となる。この直線偏光は、反視認側位相差板１１２ａを透過することにより円偏光となる。このとき、ＴＦＴ型の液晶パネル１００の場合、可視光全波長域にわたって円偏光となっている。この円偏光は、液晶１０４によって円偏光の方向が制御され、視認側位相差板１１２ｂ及び視認側偏光板１１３ｂを透過する光の透過率が制御される。したがって、透過領域１１６における照明光は、バックライト２００から照射される光である。なお、バックライト２００から照射される光は、液晶パネル１００の背面側略全面に照射される。このため、バックライト２００から照射される光は、透過領域１１６だけでなく、反射領域１１５にも入射する。 In the transmissive region 116, the light incident from the backlight 200 becomes linearly polarized light that has been transmitted through the anti-viewing-side polarizing plate 113a. This linearly polarized light becomes circularly polarized light by passing through the counter-viewing phase difference plate 112a. At this time, in the case of the TFT type liquid crystal panel 100, the light is circularly polarized over the entire visible light wavelength range. The direction of the circularly polarized light is controlled by the liquid crystal 104, and the transmittance of light transmitted through the viewing side retardation plate 112b and the viewing side polarizing plate 113b is controlled. Therefore, the illumination light in the transmission region 116 is light emitted from the backlight 200. Note that light emitted from the backlight 200 is applied to the substantially entire back side of the liquid crystal panel 100. For this reason, the light irradiated from the backlight 200 enters not only the transmission region 116 but also the reflection region 115.

一方、反射領域１１５においては、視認側から入射した外光が視認側偏光板１１３ｂ及び視認側位相差板１１２ｂを透過した円偏光となり、液晶１０４に入射する。この円偏光は、液晶１０４によって偏光方向が制御され、反射層１０８により反射される。そして、液晶１０４によって再び偏光方向が制御され、再度視認側位相差板１１２ｂ及び視認側偏光板１１３ｂを透過する光の透過率が制御される。したがって、反射領域１１５における照明光は外部から入射した光である。液晶パネル１０１の各画素は、視認側から出射する光量に応じた色の濃淡とＲＧＢいずれかの色表示によりさまざまな色合いの表示を行う。 On the other hand, in the reflection region 115, external light incident from the viewing side becomes circularly polarized light that has passed through the viewing side polarizing plate 113 b and the viewing side retardation plate 112 b and enters the liquid crystal 104. The polarization direction of this circularly polarized light is controlled by the liquid crystal 104 and is reflected by the reflective layer 108. Then, the polarization direction is controlled again by the liquid crystal 104, and the transmittance of light transmitted through the viewing side retardation plate 112b and the viewing side polarizing plate 113b is controlled again. Therefore, the illumination light in the reflection region 115 is light incident from the outside. Each pixel of the liquid crystal panel 101 performs display of various shades by color shades corresponding to the amount of light emitted from the viewing side and RGB color display.

ここで、図７を参照して、偏光制御層１０５の機能について説明する。図７は、本実施の形態にかかる半透過型液晶表示装置におけるバックライト２００から出射される光の各構成要素を透過するときの偏光状態を示す図である。図７においては、反視認側からバックライト２００、反視認側偏光板１１３ａ、反視認側位相差板１１２ａ、偏光制御層１０５、反射層１０８のみを図示している。ここでは、反視認側偏光板１１３ａの吸収軸、透過軸の図示は省略しているが、透過軸の方向は紙面左右方向、吸収軸の方向は紙面垂直方向とする。なお、図７において、左右方向の直線偏光は左右方向の矢印にて、垂直方向の直線偏光は上下方向の矢印にて示している。 Here, the function of the polarization control layer 105 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram showing a polarization state when each component of light emitted from the backlight 200 in the transflective liquid crystal display device according to the present embodiment is transmitted. In FIG. 7, only the backlight 200, the anti-viewing side polarizing plate 113a, the anti-viewing side retardation plate 112a, the polarization control layer 105, and the reflection layer 108 are illustrated from the anti-viewing side. Here, although the illustration of the absorption axis and the transmission axis of the anti-viewing-side polarizing plate 113a is omitted, the direction of the transmission axis is the left-right direction on the paper surface and the direction of the absorption axis is the vertical direction on the paper surface. In FIG. 7, left and right linearly polarized light is indicated by a left and right arrow, and vertical linearly polarized light is indicated by an up and down arrow.

図７に示すように、バックライト２００から出射される光は、ランダム偏光である。上述したように、バックライト２００から照射される光は、反射領域１１５にも照射されている。反射領域１１５に照射された光は反視認側偏光板１１３ａを透過すると、反視認側偏光板１１３ａの透過軸の方向の直線偏光となる。この直線偏光は、反視認側位相差板１１２ａを透過すると円偏光となる。 As shown in FIG. 7, the light emitted from the backlight 200 is randomly polarized light. As described above, the light irradiated from the backlight 200 is also irradiated to the reflection region 115. When the light irradiated to the reflection region 115 passes through the anti-viewing side polarizing plate 113a, it becomes linearly polarized light in the direction of the transmission axis of the anti-viewing side polarizing plate 113a. This linearly polarized light becomes circularly polarized light when transmitted through the counter-viewing phase difference plate 112a.

その後、円偏光が偏光制御層１０５を透過すると、本実施の形態ではλ／４板を用いているため、直線偏光となる。この直線偏光は、反射層１０８において反射される。このとき、反射層１０８における反射光は、直線偏光のままである。そして、この直線偏光は再度偏光制御層１０５を透過し、円偏光となる。この円偏光は再度反視認側位相差板１１２ａを透過し、直線偏光となる。この直線偏光は、反視認側偏光板１１３ａの透過軸と一致する方向となっている。このため、この直線偏光は、反視認側偏光板１１３ａを透過し、バックライト２００側に出射される。 Thereafter, when the circularly polarized light is transmitted through the polarization control layer 105, the λ / 4 plate is used in the present embodiment, and thus linearly polarized light is obtained. This linearly polarized light is reflected by the reflective layer 108. At this time, the reflected light in the reflective layer 108 remains linearly polarized light. Then, this linearly polarized light passes through the polarization control layer 105 again and becomes circularly polarized light. This circularly polarized light is transmitted again through the counter-viewing phase difference plate 112a and becomes linearly polarized light. This linearly polarized light is in a direction that coincides with the transmission axis of the non-viewing-side polarizing plate 113a. For this reason, this linearly polarized light passes through the anti-viewing-side polarizing plate 113a and is emitted to the backlight 200 side.

バックライト２００に戻ってきた光は、バックライト２００に設けられている反射シート２０３や反射偏光シート２０６などにおいて反射され、再度液晶パネル１００のほうへ出射される。 The light that has returned to the backlight 200 is reflected by the reflective sheet 203 and the reflective polarizing sheet 206 provided in the backlight 200, and is emitted toward the liquid crystal panel 100 again.

従来は、反射領域において照射された光は、透過領域における照明光として利用することができなかった。しかしながら、本発明によれば、偏光制御層１０５により、反射層１０８において反射されたバックライト２００からの光を、再度透過領域１１１６に入射させることができる。したがって、バックライト２００からの光の利用効率を向上させることができ、透過領域１１６における輝度を向上させることができる。 Conventionally, the light irradiated in the reflection area cannot be used as illumination light in the transmission area. However, according to the present invention, the light from the backlight 200 reflected by the reflective layer 108 can be incident on the transmission region 1116 again by the polarization control layer 105. Therefore, utilization efficiency of light from the backlight 200 can be improved, and luminance in the transmissive region 116 can be improved.

上述したように、反視認側位相差板１１２ａとしてλ／４板を、偏光制御層１０５としてλ／４板を用いた場合、それぞれの軸方向を調整することにより、反視認側偏光板１１３ａに戻ってくる光を当該反視認側偏光板１１３ａの透過軸方向の直線偏光とすることができるため、特に効率よくバックライト２００からの光を再利用することができる。 As described above, when a λ / 4 plate is used as the anti-viewing side retardation plate 112a and a λ / 4 plate is used as the polarization control layer 105, the anti-viewing side polarizing plate 113a is adjusted by adjusting the respective axial directions. Since the returning light can be converted into linearly polarized light in the direction of the transmission axis of the anti-viewing-side polarizing plate 113a, the light from the backlight 200 can be reused particularly efficiently.

なお、上述の説明では、偏光制御層１０５として、λ／４板を用いたが、これに限定されず、様々なものを用いることができる。例えば、３／４λ板や５／４λ板などを用いることができる。この場合も、反視認側偏光板１１３ａに戻ってくる光を当該反視認側偏光板１１３ａの透過軸方向とすることができる。また上述したように、偏光制御層１０５は透過領域１１６には設けられていない。このため、透過領域１１６における表示品質の低下を抑制することができる。 In the above description, a λ / 4 plate is used as the polarization control layer 105, but the present invention is not limited to this, and various types can be used. For example, a 3 / 4λ plate or a 5 / 4λ plate can be used. Also in this case, the light returning to the non-viewing side polarizing plate 113a can be set to the transmission axis direction of the anti-viewing side polarizing plate 113a. Further, as described above, the polarization control layer 105 is not provided in the transmission region 116. For this reason, it is possible to suppress a decrease in display quality in the transmissive region 116.

実施の形態２．
本発明の実施の形態２について図８を参照して説明する。図８は、本実施の形態にかかる半透過型液晶表示装置に用いられる液晶パネル１００の１画素の構成を示す模式図である。図８において、図４と同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。 Embodiment 2. FIG.
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of one pixel of the liquid crystal panel 100 used in the transflective liquid crystal display device according to the present embodiment. In FIG. 8, the same components as those of FIG.

図８に示すように、本実施の形態においては、偏光制御層１０５と凹凸層１０６とを兼用した構成を有している。具体的には、凹凸層１０６の樹脂中に、屈折率の異なる樹脂粒子を分散させ、凹凸層１０６自体が拡散層の機能を有する。樹脂粒子としては、屈折率が等方性又は異方性であってもよい。すなわち、樹脂粒子を一軸性物質又は二軸性物質としてもよい。また、樹脂粒子の形状は、球状、柱状、多角形状、いずれであってもよい。 As shown in FIG. 8, in this embodiment mode, the polarization control layer 105 and the concavo-convex layer 106 are combined. Specifically, resin particles having different refractive indexes are dispersed in the resin of the uneven layer 106, and the uneven layer 106 itself has a function of a diffusion layer. As the resin particles, the refractive index may be isotropic or anisotropic. That is, the resin particles may be a uniaxial substance or a biaxial substance. The shape of the resin particles may be any of spherical, columnar, and polygonal shapes.

ここで、本実施の形態の偏光制御層１０５の機能について説明する。反射領域１１５に照射されたバックライト２００から出射されるランダム偏光は、反視認側偏光板１１３ａを透過すると、反視認側偏光板１１３ａの透過軸の方向の直線偏光となる。この直線偏光は、反視認側位相差板１１２ａを透過すると円偏光となる。 Here, the function of the polarization control layer 105 of this embodiment will be described. Random polarized light emitted from the backlight 200 irradiated on the reflection region 115 becomes linearly polarized light in the direction of the transmission axis of the anti-viewing side polarizing plate 113a when transmitted through the anti-viewing side polarizing plate 113a. This linearly polarized light becomes circularly polarized light when transmitted through the counter-viewing phase difference plate 112a.

その後、この円偏光は、偏光制御層１０５において複数回屈折を繰り返し、円偏光状態が保たれずランダム偏光となる。このランダム偏光は、反射層１０８において反射される。そして、このランダム偏光は、再度偏光制御層１０５を透過してもランダム偏光である。このランダム偏光は再度反視認側位相差板１１２ａを透過するが、ランダム偏光のままであり、反視認側偏光板１１３ａの吸収軸と一致する方向の光は吸収されるが、それ以外の方向では、バックライト２００側に出射される。 Thereafter, this circularly polarized light is refracted a plurality of times in the polarization control layer 105 and becomes a circularly polarized light without maintaining the circularly polarized state. This random polarized light is reflected by the reflective layer 108. This random polarized light is random polarized light even if it passes through the polarization control layer 105 again. This random polarized light is transmitted again through the anti-viewing side retardation plate 112a, but remains as the random polarized light, and the light in the direction coincident with the absorption axis of the anti-viewing side polarizing plate 113a is absorbed, but in other directions The light is emitted to the backlight 200 side.

バックライト２００に戻ってきた光は、上述したようにバックライト２００に設けられている反射シート２０３や反射偏光シート２０６などにおいて反射され、再度液晶パネル１００のほうへ出射される。 The light that has returned to the backlight 200 is reflected by the reflective sheet 203 and the reflective polarizing sheet 206 provided in the backlight 200 as described above, and is emitted toward the liquid crystal panel 100 again.

このように、本実施の形態においても、従来は、利用することができなかったバックライト２００からの光を、再度透過領域１１６に入射させることができる。したがって、バックライト２００からの光の利用効率を向上させることができ、透過領域１１６における輝度を向上させることができる。 Thus, also in this embodiment, light from the backlight 200 that could not be used conventionally can be incident on the transmission region 116 again. Therefore, utilization efficiency of light from the backlight 200 can be improved, and luminance in the transmissive region 116 can be improved.

また、本実施の形態においては、偏光制御層１０５と凹凸層１０６とを同時に形成することができる。したがって、偏光制御層１０５を設ける工程を別途追加することなく、偏光制御層１０５を設けることが可能である。 In this embodiment mode, the polarization control layer 105 and the uneven layer 106 can be formed at the same time. Therefore, it is possible to provide the polarization control layer 105 without adding a step of providing the polarization control layer 105 separately.

なお、反射層１０８の表面には、凹凸形状が形成されており、入射する光を拡散することができるが、本実施の形態において説明した偏光制御層１０５のように、偏光状態を変える機能は有していない。このため、凹凸形状を有する反射層１０８を備えているからといって、バックライト２００からの光を効率よく利用できるわけではない。 Note that although the surface of the reflective layer 108 has a concavo-convex shape and can diffuse incident light, the function of changing the polarization state as in the polarization control layer 105 described in this embodiment is I don't have it. For this reason, the light from the backlight 200 cannot be efficiently used just because the reflective layer 108 having the concavo-convex shape is provided.

実施例１．
本発明の実施例について、以下説明する。まず、ガラスからなる素子基板１０１上に市販のポリイミド平行配向膜を転写して仮乾燥を行った後、２５０℃で焼成した。その後、市販のレーヨン布を用いて１０００ｒｐｍの条件でラビングを行い、素子基板１０１上に配向膜１１７を作成した。 Example 1.
Examples of the present invention will be described below. First, a commercially available polyimide parallel alignment film was transferred onto an element substrate 101 made of glass and temporarily dried, followed by baking at 250 ° C. Thereafter, rubbing was performed using a commercially available rayon cloth under the condition of 1000 rpm, and an alignment film 117 was formed on the element substrate 101.

続いて、この配向膜１１７上に、化学式（１）で示される未硬化の硬化性化合物９．７部、ベンゾインイソプロピルエーテル０．３部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン４５部、エチレングリコールモノブチルエーテル４５部からなる液晶樹脂１１８の混合物をスピンコートし、ホットプレートで溶媒を揮発させた。

Subsequently, 9.7 parts of an uncured curable compound represented by the chemical formula (1), 0.3 part of benzoin isopropyl ether, 45 parts of N-methyl-2-pyrrolidone, ethylene glycol monobutyl ether are formed on the alignment film 117. A mixture of 45 parts of liquid crystal resin 118 was spin-coated, and the solvent was evaporated on a hot plate.

その後、素子基板１０１を１００℃に保持し、フォトマスク１１９を介して、窒素雰囲気中で主波長が３６５ｎｍのＨｇＸｅランプにより約１０ｍＷ／ｃｍ^２の紫外線を２分間照射した。これにより、光が照射されたところのみが硬化し、反射領域１１５に対応する位置に一軸異方性を有する位相差層を形成した。さらに、この素子基板１０１を溶媒Ｎ−メチル−２−ピロリドンに浸して未硬化部を溶解し、パターニングされた偏光制御層１０５を得た。このとき、偏光制御層１０５のリタデーション値は約１３８ｎｍであった。 Thereafter, the element substrate 101 was kept at 100 ° C., and irradiated with ultraviolet rays of about 10 mW / cm ² for 2 minutes through a photomask 119 with a HgXe lamp having a dominant wavelength of 365 nm in a nitrogen atmosphere. Thereby, only the portion irradiated with light was cured, and a retardation layer having uniaxial anisotropy was formed at a position corresponding to the reflective region 115. Further, this element substrate 101 was immersed in a solvent N-methyl-2-pyrrolidone to dissolve uncured portions, and a patterned polarization control layer 105 was obtained. At this time, the retardation value of the polarization control layer 105 was about 138 nm.

また、偏光制御層１０５を形成した素子基板１０１上に、ＴＦＴ、画素電極１０７、反射膜１０８などを形成した。本実施例においては、１画素１１４のサイズは２４０μｍ×２４０μｍとした。一方、対向基板１０２上には、カラーフィルタ１０９及び対向電極１１０を形成した。カラーフィルタ１０９の１画素１１４のサイズは２４０μｍ×２４０μｍとし、赤、緑、青の着色層１０９ａを有するカラーフィルタ１０９のサブ画素１２１のサイズはそれぞれ２４０μｍ×８０μｍとした。 A TFT, a pixel electrode 107, a reflective film 108, and the like were formed on the element substrate 101 on which the polarization control layer 105 was formed. In this embodiment, the size of one pixel 114 is 240 μm × 240 μm. On the other hand, a color filter 109 and a counter electrode 110 were formed on the counter substrate 102. The size of one pixel 114 of the color filter 109 is 240 μm × 240 μm, and the size of the sub-pixel 121 of the color filter 109 having the red, green, and blue colored layers 109a is 240 μm × 80 μm.

各サブ画素１２１において、透過領域１１６のサイズは、５０μｍ×５０μｍとした。すなわち、液晶パネル１００の全体に対する透過領域１１６の占有面積比は約１３％である。また、反射モードで表示を行う際に、液晶パネル１００の視認側から入射する光を反射するのに寄与する反射領域１１５の占有面積の割合は、液晶パネル１００全体に対して約５８％である。 In each sub-pixel 121, the size of the transmission region 116 is 50 μm × 50 μm. That is, the occupation area ratio of the transmission region 116 to the entire liquid crystal panel 100 is about 13%. Further, when the display is performed in the reflection mode, the ratio of the occupied area of the reflection region 115 that contributes to reflecting the light incident from the viewing side of the liquid crystal panel 100 is about 58% with respect to the entire liquid crystal panel 100. .

図９に、実施例にかかるカラーフィルタ１０９の１画素１１４と偏光制御層１０５との配置関係を示す。図９に示すように、本実施例においては、偏光制御層１０５のサイズは、幅１５０μｍの帯状として配置した。すなわち、隣接する画素１１４内の反射領域１１５にわたって連続するように、偏光制御層１０５を形成した。液晶パネル１００の全体に対する偏光制御層１０５の占有面積比は約６３％である。 FIG. 9 shows an arrangement relationship between one pixel 114 and the polarization control layer 105 of the color filter 109 according to the embodiment. As shown in FIG. 9, in this example, the size of the polarization control layer 105 was arranged as a band having a width of 150 μm. That is, the polarization control layer 105 was formed so as to be continuous over the reflection region 115 in the adjacent pixel 114. The ratio of the occupied area of the polarization control layer 105 to the entire liquid crystal panel 100 is about 63%.

そして、素子基板１０１と対向基板１０２とを貼り合わせて液晶１０４を注入した。その後、素子基板１０１の外側には反視認側位相差板１１２ａ、反視認側位偏光板１１３ａを、対向基板１０２の外側には視認側位相差板１１２ｂ、視認側位偏光板１１３ｂをそれぞれ貼着した。これにより、反視認側偏光板１１２ａと反射膜１０８との間に偏光制御層１０５を備える半透過型液晶表示装置を得た。 Then, the element substrate 101 and the counter substrate 102 were bonded together, and the liquid crystal 104 was injected. Thereafter, the anti-viewing side retardation plate 112a and the anti-viewing side polarizing plate 113a are attached to the outside of the element substrate 101, and the viewing side retardation plate 112b and the viewing side polarizing plate 113b are attached to the outside of the counter substrate 102, respectively. did. Thus, a transflective liquid crystal display device including the polarization control layer 105 between the anti-viewing side polarizing plate 112a and the reflective film 108 was obtained.

上記のように形成した半透過型液晶表示装置と、偏光制御層１０５を形成しない従来の半透過型液晶表装置の明るさを比較した。本実施例にかかる半透過型液晶表示装置は、従来のものと比べると２倍以上の明るさを得ることができた。 The brightness of the transflective liquid crystal display device formed as described above was compared with the brightness of a conventional transflective liquid crystal display device in which the polarization control layer 105 was not formed. The transflective liquid crystal display device according to this example was able to obtain twice or more brightness as compared with the conventional one.

実施例２．
実施例１においては、液晶樹脂１１８の未硬化部を除去して偏光制御層１０５を形成したが、本実施例においては、これを除去しない構成とした。具体的には、実施例１と同様に、素子基板１０１上に、一軸異方性を有する位相差層をパターニングした液晶樹脂１１８を形成する。この素子基板１０１全体を高温にし、光硬化性の液晶樹脂１１８が等方相状態となる温度に加熱した。この状態で、液晶性樹脂１１８にＵＶ光を照射し、未硬化部分を硬化させ、異方性を持たない樹脂を形成した。本実施例にかかる半透過型液晶表示装置においても、従来のものと比べると２倍以上の明るさを得ることができた。 Example 2
In Example 1, the uncured portion of the liquid crystal resin 118 was removed to form the polarization control layer 105. However, in the present example, this was not removed. Specifically, a liquid crystal resin 118 obtained by patterning a retardation layer having uniaxial anisotropy is formed on the element substrate 101 as in the first embodiment. The entire element substrate 101 was heated to a temperature at which the photocurable liquid crystal resin 118 was in an isotropic state. In this state, the liquid crystalline resin 118 was irradiated with UV light, the uncured portion was cured, and a resin having no anisotropy was formed. Also in the transflective liquid crystal display device according to this example, it was possible to obtain twice or more brightness as compared with the conventional one.

実施例３．
実施例１及び２においては、偏光制御層１０５として位相差層を形成した場合について説明したが、実施例３においては、拡散層を形成した場合について説明する。偏光制御層１０５として、樹脂中に、当該樹脂と屈折率の異なる樹脂粒子を分散させた拡散層を形成した。樹脂粒子の材料としては、直径が０．７μｍ程度のシリカ粒子を用いた。本実施例にかかる半透過型液晶表示装置においても、従来のものと比べると１．５倍以上の明るさを得ることができた。 Example 3
In Examples 1 and 2, the case where a retardation layer is formed as the polarization control layer 105 has been described. In Example 3, the case where a diffusion layer is formed will be described. As the polarization control layer 105, a diffusion layer was formed in which resin particles having a refractive index different from that of the resin are dispersed in the resin. As a material for the resin particles, silica particles having a diameter of about 0.7 μm were used. Also in the transflective liquid crystal display device according to this example, it was possible to obtain a brightness of 1.5 times or more as compared with the conventional one.

このように、反射膜１０８と反視認側位相差板１１２ａとの間に偏光制御素子１０５を形成することによって、バックライト２００からの光の利用効率を向上させ、透過モードにおける輝度を向上させることができた。 In this way, by forming the polarization control element 105 between the reflective film 108 and the counter-viewing side retardation plate 112a, the light use efficiency from the backlight 200 is improved and the luminance in the transmission mode is improved. I was able to.

なお、上述の説明では、ＴＦＴ型のアクティブマトリクス方式の液晶パネルを用いた例について説明したが、これに限定されない。ＳＴＮ型のパッシブマトリクス型などの他の型式の液晶パネルに対しても適用可能である。 In the above description, an example using a TFT type active matrix liquid crystal panel has been described. However, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to other types of liquid crystal panels such as STN type passive matrix type.

実施の形態１にかかる半透過型液晶表示装置の構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a transflective liquid crystal display device according to a first exemplary embodiment. 実施の形態１にかかる液晶パネルの構成の一例を示す断面図である。2 is a cross-sectional view illustrating an example of a configuration of a liquid crystal panel according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１にかかるバックライトの構成の一例を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a backlight according to a first embodiment. 実施の形態１にかかる液晶パネルの１画素の構成を示す断面図である。3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of one pixel of the liquid crystal panel according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１にかかる偏光制御層の形成方法の一例について説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining an example of a method for forming a polarization control layer according to the first embodiment. 実施の形態１にかかる偏光制御層の形成方法の他の例について説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining another example of the method for forming the polarization control layer according to the first embodiment. 実施の形態１にかかる半透過型液晶表示装置における光の偏光状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a polarization state of light in the transflective liquid crystal display device according to the first exemplary embodiment. 実施の形態２にかかる液晶パネルの１画素の構成を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of one pixel of a liquid crystal panel according to a second embodiment. 実施例にかかる液晶パネルの１画素の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of 1 pixel of the liquid crystal panel concerning an Example. 従来の液晶パネルの１画素の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of 1 pixel of the conventional liquid crystal panel. 従来の半透過型液晶表示装置における光の偏光状態を示す図である。It is a figure which shows the polarization state of the light in the conventional transflective liquid crystal display device.

Explanation of symbols

１００液晶パネル
１０１素子基板
１０２対向基板
１０３シール材
１０４液晶
１０５偏光制御層
１０６凹凸層
１０７画素電極
１０８反射層
１０９カラーフィルタ
１０９ａ着色層
１０９ｂ透明樹脂層
１１０対向電極
１１１スペーサ
１１２ａ反視認側位相差板
１１２ｂ視認側位相差板
１１３ａ反視認側偏光板
１１３ｂ視認側偏光板
１１４画素
１１５反射領域
１１６透過領域
１１７配向膜
１１８液晶樹脂
１１９フォトマスク
１２０等方性樹脂
１２１サブ画素
２００バックライト
２０１光源
２０２導光板
２０３反射シート
２０４拡散シート
２０５プリズムシート
２０６反射偏光シート
２０７筐体 100 Liquid crystal panel 101 Element substrate 102 Counter substrate 103 Sealing material 104 Liquid crystal 105 Polarization control layer 106 Concavity and convexity layer 107 Pixel electrode 108 Reflective layer 109 Color filter 109a Colored layer 109b Transparent resin layer 110 Counter electrode 111 Spacer 112a Anti-viewing side retardation plate 112b Viewing side retardation plate 113a Anti-viewing side polarizing plate 113b Viewing side polarizing plate 114 Pixel 115 Reflection region 116 Transmission region 117 Alignment film 118 Liquid crystal resin 119 Photomask 120 Isotropic resin 121 Subpixel 200 Backlight 201 Light source 202 Light guide plate 203 Reflective sheet 204 Diffusion sheet 205 Prism sheet 206 Reflective polarizing sheet 207 Case

Claims

A liquid crystal panel having a transmissive region and a reflective region provided with a reflective layer;
A transflective liquid crystal display device comprising a backlight that emits light from the non-viewing side of the liquid crystal panel,
The liquid crystal panel is
A pair of transparent substrates disposed opposite to each other and holding a liquid crystal;
A retardation plate provided on the non-viewing side of the pair of transparent substrates;
A polarizing plate provided on the anti-viewing side of the retardation plate,
A transflective liquid crystal display device comprising: a polarization control layer provided corresponding to the reflective layer between the retardation plate and the reflective layer.

The transflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein the polarization control layer is provided in a region other than the transmissive region.

Among the pair of transparent substrates, in one transparent substrate provided on the anti-viewing side, the retardation plate and the polarizing plate are provided on a surface of the transparent substrate that does not face each other, and the polarization control layer is formed on the transparent substrate. The transflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein the transflective liquid crystal display device is provided on opposite surfaces.

The transflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein the polarization control layer is a retardation layer.

4. The transflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein the polarization control layer is a diffusion layer that refracts incident light a plurality of times within the layer. 5.

The transflective liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 5, wherein light incident on the polarization control layer is circularly polarized light by the polarizing plate and the retardation plate.

The transflective liquid crystal display device according to claim 5, wherein the polarization control layer has a function of converting incident circularly polarized light into substantially linearly polarized light.

The transflective liquid crystal display device according to claim 5, wherein the polarization control layer is a ¼ wavelength plate.

The transflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal panel includes a TFT.