JP2009031378A - Liquid crystal display device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device, securing black display having high contrast and less staining concerning a semi-transmission type using FFS mode, when being applied to a liquid crystal display device adopting a liquid crystal mode, such as FFS and FFS. <P>SOLUTION: In the voltage-free state, a reflection display part and a transmission display part are subjected to twist alignment and homogeneous alignment, or in the pixels of two or more colors of a color image, in the voltage-free state, twist alignment and homogeneous alignment are set to coexist. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、FFS(Fringe Field Switching)、IPS(In-Plane Switching)等の液晶モードの液晶表示装置に適用することができる。本発明は、電圧無印加時、反射表示部及び透過表示部をツイスト配向及びホモジニアス配向とすることにより、又はカラー画像の複数の色の画素において、電圧無印加時にツイスト配向及びホモジニアス配向が混在するように設定することにより、FFSモード等による半透過型に関して、高コントラストで、色付きの少ない黒表示を確保する。   The present invention relates to a liquid crystal display device and can be applied to a liquid crystal display device in a liquid crystal mode such as FFS (Fringe Field Switching) and IPS (In-Plane Switching). In the present invention, when no voltage is applied, the reflective display portion and the transmissive display portion are twisted and homogeneously aligned, or in a plurality of color pixels of a color image, twisted and homogeneously aligned when no voltage is applied. By setting as described above, a high-contrast, black-colored display with high color is ensured for the transflective type using the FFS mode or the like.

近年、携帯電話、電子スチルカメラ等の携帯型情報機器では、TN(Twisted Nematic)、ECB(Electrically Controlled birefringence )等の各種液晶モードによる半透過型の液晶表示パネルが使用されている。ここで半透過型の液晶表示パネルは、一画素内に反射表示部と透過表示部とを有する液晶表示パネルであり、晴天時の屋外、暗い屋内等の種々の環境下で高いコントラスト比を得ることができ、携帯型情報機器の表示装置として望ましい特性を備えている。   In recent years, transflective liquid crystal display panels using various liquid crystal modes such as TN (Twisted Nematic) and ECB (Electrically Controlled Birefringence) have been used in portable information devices such as mobile phones and electronic still cameras. Here, the transflective liquid crystal display panel is a liquid crystal display panel having a reflective display portion and a transmissive display portion in one pixel, and obtains a high contrast ratio in various environments such as outdoors in a sunny day, dark indoors, and the like. Therefore, it has desirable characteristics as a display device of a portable information device.

また近年、FFS、IPS等の広視野角の液晶表示パネルが各種モニタ装置、携帯電話、電子スチルカメラ等に普及し始めている。   In recent years, liquid crystal display panels having a wide viewing angle such as FFS and IPS have begun to spread to various monitor devices, mobile phones, electronic still cameras, and the like.

特開2005−338264号公報には、IPSモードにおいて、液晶の配向方向を透過表示部と反射表示部とで異ならせて半透過型の液晶表示パネルを作成する方法が提案されている。この特開2005−338264号公報には、具体的に、赤色、緑色、青色の全画素を45度ツイスト配向とする構成、反射表示部に1/4λの位相差層を設けて赤色、緑色、青色の全画素をホモジニアス配向とする構成等が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-338264 proposes a method of creating a transflective liquid crystal display panel in the IPS mode by changing the alignment direction of the liquid crystal between the transmissive display portion and the reflective display portion. In Japanese Patent Laid-Open No. 2005-338264, specifically, a configuration in which all red, green, and blue pixels are twisted by 45 degrees, and a 1 / 4λ phase difference layer is provided on the reflective display unit to provide red, green, A configuration in which all blue pixels are homogeneously aligned is disclosed.

ところでFFS、IPSの液晶モードで半透過型の液晶表示パネルを構成すれば、広視野角の透過表示と反射表示とを同時に得ることができ、携帯型情報機器に有用であると考えられる。しかしながら通常のECB、VAモードのように位相差板の組み合わせで半透過型を作成しようとすると、透過表示の広視野角を維持できない問題があり、簡易に半透過型を作成することが困難である。   By the way, if a transflective liquid crystal display panel is configured in the FFS and IPS liquid crystal modes, a wide viewing angle transmissive display and a reflective display can be obtained at the same time, which is considered useful for portable information devices. However, if a semi-transmission type is to be created with a combination of retardation plates as in the normal ECB and VA modes, there is a problem that the wide viewing angle of transmissive display cannot be maintained, and it is difficult to easily create a semi-transmission type. is there.

この問題を解決する1つの方法として、特開2005−338264号公報に開示の手法を適用することも考えられるが、この方法では以下に示すような問題がある。すなわち特開2005−338264号公報に開示されている赤色、緑色、青色の全画素を45度ツイスト配向とする構成では、光学設計が明確に示されていないが、図から類推するように反射表示部の液晶層に1/4λの位相差層を有しており、この構成では黒表示することは原理的に難しいという問題がある。また特開2005−338264号公報に開示されている反射表示部に1/4λの位相差層を設けて赤色、緑色、青色の全画素をホモジニアス配向とする構成では、黒表示が青色を呈するという問題がある。
特開2005−338264号公報
As one method for solving this problem, it is conceivable to apply the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2005-338264, but this method has the following problems. That is, in the configuration disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2005-338264, in which all the red, green, and blue pixels are twisted at 45 degrees, the optical design is not clearly shown. The liquid crystal layer has a 1 / 4λ retardation layer, and this configuration has a problem that it is difficult in principle to display black. In addition, in a configuration in which a 1 / 4λ retardation layer is provided in the reflective display portion disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2005-338264 and all pixels of red, green, and blue are homogeneously aligned, the black display exhibits blue. There's a problem.
JP 2005-338264 A

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、FFSモード等による半透過型に関して、反射表示部をツイスト配向させた場合の設計指針を明確に示すことに加え、液晶層に1/4λの位相差層を有した場合に色付きの少ない黒表示を確保することができる液晶表示装置を提案しようとするものである。   The present invention has been made in consideration of the above points. In addition to clearly showing a design guideline in the case where the reflective display portion is twist-oriented with respect to the transflective type using the FFS mode or the like, the liquid crystal layer has a 1 / 4λ. The present invention intends to propose a liquid crystal display device capable of ensuring a black display with little coloration when having the above retardation layer.

上記の課題を解決するため請求項1の発明は、第1及び第2の基板で液晶層を挟持し、1つの画素に反射表示部と透過表示部とを有する液晶表示装置に適用して、前記第1の基板は、前記液晶層とは逆側に第1の偏光板を有し、前記第2の基板は、前記液晶層とは逆側に第2の偏光板を有すると共に、前記液晶層側に基板面に対して略平行な電界を印加する画素電極と共通電極とを有し、前記第1及び第2の偏光板は、透過軸が直交するように配置され、前記液晶層は、前記透過表示部において、前記画素電極及び共通電極間に電圧を印加しない状態で、前記第1又は第2の偏光板の透過軸と略平行に液晶分子が配向し、前記反射表示部において、前記画素電極及び共通電極間に電圧を印加しない状態で、前記第2の基板側で、前記第1又は第2の偏光板の透過軸と液晶分子が略平行であって、30〜45度のツイスト角を有するように液晶分子が配向する。   In order to solve the above problems, the invention of claim 1 is applied to a liquid crystal display device in which a liquid crystal layer is sandwiched between first and second substrates and a reflective display portion and a transmissive display portion are provided in one pixel. The first substrate has a first polarizing plate on the side opposite to the liquid crystal layer, and the second substrate has a second polarizing plate on the side opposite to the liquid crystal layer, and the liquid crystal A pixel electrode that applies an electric field substantially parallel to the substrate surface and a common electrode are provided on the layer side, and the first and second polarizing plates are disposed so that transmission axes are orthogonal to each other, and the liquid crystal layer includes In the transmissive display unit, liquid crystal molecules are aligned substantially parallel to the transmission axis of the first or second polarizing plate without applying a voltage between the pixel electrode and the common electrode, and in the reflective display unit, In a state where no voltage is applied between the pixel electrode and the common electrode, the first or A substantially parallel to the transmission axis and the liquid crystal molecules in the polarizing plate of 2, the liquid crystal molecules are aligned so as to have a twist angle of 30 to 45 degrees.

また請求項8の発明は、第1及び第2の基板で液晶層を挟持し、1つの画素内に反射表示部と透過表示部とを有する液晶表示装置に適用して、前記第1の基板は、前記液晶層とは逆側に第1の偏光板を有し、前記第2の基板は、前記液晶層とは逆側に第2の偏光板を有すると共に、前記液晶層側に基板面に対して略平行な電界を印加する画素電極と共通電極とを有し、前記第1及び第2の偏光板は、透過軸が直交するように配置され、前記画素は、カラーフィルタを有し、前記液晶層は、前記透過表示部において、前記画素電極及び共通電極間に電圧を印加しない状態で、前記第1又は第2の偏光板の透過軸と略平行に液晶分子が配向し、前記反射表示部において、前記画素電極及び共通電極間に電圧を印加しない状態で、前記カラーフィルタの色に応じてツイスト配向又はホモジニアス配向に設定されて、カラー画像を形成する複数の色の画素でツイスト配向とホモジニアス配向とが混在するように設定される。   The invention according to claim 8 is applied to a liquid crystal display device in which a liquid crystal layer is sandwiched between first and second substrates and a reflective display portion and a transmissive display portion are provided in one pixel, and the first substrate. Has a first polarizing plate on the opposite side to the liquid crystal layer, and the second substrate has a second polarizing plate on the opposite side to the liquid crystal layer, and a substrate surface on the liquid crystal layer side. A pixel electrode for applying an electric field substantially parallel to the first electrode and a common electrode, wherein the first and second polarizing plates are disposed so that transmission axes are orthogonal to each other, and the pixel has a color filter. In the transmissive display unit, the liquid crystal layer has liquid crystal molecules aligned substantially parallel to the transmission axis of the first or second polarizing plate in a state where no voltage is applied between the pixel electrode and the common electrode. In the reflective display unit, the color filter is applied with no voltage applied between the pixel electrode and the common electrode. It is set to twisted or homogeneous orientation in accordance with the color of the twist orientation and the homogeneous alignment is set to mix at a plurality of color pixels forming a color image.

請求項1の構成によれば、透過表示部がホモジニアス配向であり、反射表示部がツイスト配向であることから、FFSモード等による半透過型の液晶表示装置を構成することができる。また請求項1の構成によれば、反射表示部において、第2の基板側で、第1又は第2の偏光板の透過軸と液晶分子が略平行であって、30〜45度のツイスト角を有するように液晶分子が配向していることから、黒表示を確保することができる。   According to the configuration of the first aspect, since the transmissive display portion has homogeneous orientation and the reflective display portion has twist orientation, a transflective liquid crystal display device using an FFS mode or the like can be configured. According to the configuration of claim 1, in the reflective display section, on the second substrate side, the transmission axis of the first or second polarizing plate and the liquid crystal molecules are substantially parallel, and a twist angle of 30 to 45 degrees. Since the liquid crystal molecules are aligned so as to have black, black display can be secured.

また請求項8の構成によれば、透過表示部は、ノーマリーブラックのFFSモード又はIPSモードに設定され、これによりFFSモード等による半透過型の液晶表示装置を構成することができる。また請求項8の構成によれば、反射表示部において、カラーフィルタの色に応じてツイスト配向又はホモジニアス配向に設定されて、カラー画像の複数の色の画素でツイスト配向とホモジニアス配向とが混在することから、各カラーフィルタに係る波長帯域間における反射率の相違を小さくすることができる。従って黒色の色付きを防止することができ、これにより高コントラストで、色付きの少ない黒表示を確保することができる。   According to the configuration of claim 8, the transmissive display unit is set to a normally black FFS mode or IPS mode, whereby a transflective liquid crystal display device using the FFS mode or the like can be configured. According to the configuration of claim 8, in the reflective display unit, the twist orientation or the homogeneous orientation is set according to the color of the color filter, and the twist orientation and the homogeneous orientation are mixed in a plurality of color pixels of the color image. Therefore, the difference in reflectance between the wavelength bands related to the color filters can be reduced. Therefore, it is possible to prevent black coloring, thereby ensuring a black display with high contrast and little coloring.

本発明によれば、FFSモード等による半透過型に関して、高コントラストで、色付きの少ない黒表示を確保することができる。   According to the present invention, a black display with high contrast and little color can be secured for a transflective type using the FFS mode or the like.

以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.

(1)実施例の構成及び動作
図1(A)は、本発明の実施例1の液晶表示装置に適用される液晶表示パネルの1画素の構成を示す平面図であり、図2は、この図1(A)をA−A線で切り取って示す断面図である。この液晶表示パネル1による液晶表示装置は、例えば携帯電話等の携帯型情報機器に適用され、この液晶表示パネル1の背面にバックライト装置が配置される。この液晶表示パネル1は、1つの画素に透過表示部と反射表示部とが設けられた半透過型の液晶表示パネルであり、TFT基板3とCF基板2とにより液晶層4を挟持する。
(1) Configuration and Operation of Embodiment FIG. 1A is a plan view showing the configuration of one pixel of a liquid crystal display panel applied to the liquid crystal display device of Embodiment 1 of the present invention. FIG. It is sectional drawing which cuts and shows FIG. 1 (A) by the AA line. The liquid crystal display device using the liquid crystal display panel 1 is applied to a portable information device such as a mobile phone, and a backlight device is disposed on the back surface of the liquid crystal display panel 1. The liquid crystal display panel 1 is a transflective liquid crystal display panel in which a transmissive display portion and a reflective display portion are provided in one pixel, and a liquid crystal layer 4 is sandwiched between a TFT substrate 3 and a CF substrate 2.

ここでCF基板3は、透明絶縁基板5の液晶層4側面に、カラーフィルタ6、平坦化層7、配向膜8が順次配置され、また液晶層4側面とは逆側面に、偏光板9が配置される。ここで透明絶縁基板5は、例えばガラス、プラスチック等、種々の透明絶縁基板材料を適用することができる。またカラーフィルタ6は、ストライプ配列、デルタ配列等を適用することができる。平坦化層7は、カラーフィルタ6に起因する段差を平坦化する。配向膜8は、水平配向を誘起するポリイミド系の高分子材料により形成され、ラビング法、光配向法、イオンビーム配向法等により、液晶分子を所定方向に配向させる配向能が付与されている。   Here, in the CF substrate 3, the color filter 6, the planarizing layer 7, and the alignment film 8 are sequentially disposed on the side surface of the liquid crystal layer 4 of the transparent insulating substrate 5, and the polarizing plate 9 is disposed on the side surface opposite to the side surface of the liquid crystal layer 4. Be placed. Here, for the transparent insulating substrate 5, various transparent insulating substrate materials such as glass and plastic can be applied. The color filter 6 can employ a stripe arrangement, a delta arrangement, or the like. The flattening layer 7 flattens the step caused by the color filter 6. The alignment film 8 is formed of a polyimide-based polymer material that induces horizontal alignment, and has an alignment ability to align liquid crystal molecules in a predetermined direction by a rubbing method, a photo alignment method, an ion beam alignment method, or the like.

これに対してTFT基板3は、透明絶縁基板10の液晶層4側面とは逆側面に、偏光板11が配置される。また液晶層4側面に、TFT(Thin Film Transistor)等が配置されて第1の絶縁膜12が形成され、この第1の絶縁膜12上に、共通配線13、第2の絶縁膜14、共通電極15、第3の絶縁膜16、画素電極17、信号配線18、配向膜19等が順次配置される。   On the other hand, in the TFT substrate 3, the polarizing plate 11 is disposed on the side surface opposite to the side surface of the liquid crystal layer 4 of the transparent insulating substrate 10. Further, a TFT (Thin Film Transistor) or the like is disposed on the side surface of the liquid crystal layer 4 to form a first insulating film 12, and the common wiring 13, the second insulating film 14, and the common are formed on the first insulating film 12. The electrode 15, the third insulating film 16, the pixel electrode 17, the signal wiring 18, the alignment film 19 and the like are sequentially arranged.

ここで透明絶縁基板10には、例えばガラス、プラスチック等、種々の透明絶縁基板材料を適用することができる。またTFTは、走査配線、信号配線18、画素電極17に接続され、信号配線18は、例えばアルミにより形成される。また走査配線は、例えばモリブデンにより形成され、共通電極15、画素電極17は、ITO(Indium Tin Oxide)により形成される。なお共通電極15は、反射表示部では入射光を反射する反射板として機能するように、一部がアルミ、銀、クロム、モリブデン、その他の金属で形成される。   Here, various transparent insulating substrate materials, such as glass and plastic, can be applied to the transparent insulating substrate 10. The TFT is connected to the scanning wiring, the signal wiring 18, and the pixel electrode 17, and the signal wiring 18 is made of, for example, aluminum. The scanning wiring is made of, for example, molybdenum, and the common electrode 15 and the pixel electrode 17 are made of ITO (Indium Tin Oxide). The common electrode 15 is partially formed of aluminum, silver, chromium, molybdenum, or other metal so as to function as a reflecting plate that reflects incident light in the reflective display portion.

画素電極17は、スリット形状により形成され、絶縁膜16により絶縁されて共通電極15に近接して配置される。これにより液晶表示パネル1は、画素電極17及び共通電極15間に電圧を印加すると、画素電極17及び共通電極15間に電界が発生し、この電界がアーチ状に液晶層4中を通過し、この電界により液晶層4の配向を変化させる。なお画素電極17は、透過表示部と反射表示部とで、又はカラーフィルタの色に応じて、スリット形状のピッチ、幅、信号線に対する方向を異ならせる場合もある。   The pixel electrode 17 is formed in a slit shape, is insulated by the insulating film 16, and is disposed close to the common electrode 15. Thereby, when a voltage is applied between the pixel electrode 17 and the common electrode 15, the liquid crystal display panel 1 generates an electric field between the pixel electrode 17 and the common electrode 15, and this electric field passes through the liquid crystal layer 4 in an arch shape. The orientation of the liquid crystal layer 4 is changed by this electric field. Note that the pixel electrode 17 may have different slit pitches, widths, and directions with respect to the signal lines depending on the color of the transmissive display portion and the reflective display portion or the color filter.

配向膜19は、配向膜8と同様に水平配向を誘起するポリイミド系の高分子材料により形成され、配向膜8と同様の各種手法により配向能が付与されている。液晶層4には、正の誘電率異方性を有するネマティック液晶が適用される。なおこれに代えて負の誘電率異方性を有する液晶を用いるようにしてもよい。   The alignment film 19 is formed of a polyimide polymer material that induces horizontal alignment in the same manner as the alignment film 8, and is provided with alignment ability by various methods similar to those of the alignment film 8. A nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy is applied to the liquid crystal layer 4. Alternatively, a liquid crystal having negative dielectric anisotropy may be used.

このような構成において、液晶表示パネル1は、図1(B)及び(C)にそれぞれ反射表示部及び透過表示部における電極15、17への電圧無印加時の液晶分子の配向方向を示すように、CF基板2側の配向膜8の配向方向が反射表示部と透過表示部とで異なるように設定される。これに対してTFT基板3の配向膜19は、反射表示部及び透過表示部の配向方向が、透過表示部におけるCF基板2の配向膜8の配向方向と反平行となるように設定される。   In such a configuration, the liquid crystal display panel 1 shows the alignment directions of the liquid crystal molecules when no voltage is applied to the electrodes 15 and 17 in the reflective display portion and the transmissive display portion, respectively, in FIGS. In addition, the alignment direction of the alignment film 8 on the CF substrate 2 side is set to be different between the reflective display portion and the transmissive display portion. In contrast, the alignment film 19 of the TFT substrate 3 is set so that the alignment directions of the reflective display portion and the transmissive display portion are antiparallel to the alignment direction of the alignment film 8 of the CF substrate 2 in the transmissive display portion.

これによりこの液晶表示パネル1は、電圧無印加時、透過表示部がホモジニアス配向に設定され、反射表示部がツイスト配向に設定される。この配向膜8、19の設定に対応して、液晶表示パネル1において、TFT基板3側の偏光板11及びCF基板2側の偏光板9は、吸収軸が直交するように、またTFT基板3側界面における液晶分子の配向方向が、CF基板2側偏光板9の吸収軸と平行になるように設定される。   Thus, in the liquid crystal display panel 1, when no voltage is applied, the transmissive display unit is set to homogeneous alignment, and the reflective display unit is set to twist alignment. Corresponding to the setting of the alignment films 8 and 19, in the liquid crystal display panel 1, the polarizing plate 11 on the TFT substrate 3 side and the polarizing plate 9 on the CF substrate 2 side are arranged so that the absorption axes are orthogonal to each other, and the TFT substrate 3 The alignment direction of the liquid crystal molecules at the side interface is set to be parallel to the absorption axis of the CF substrate 2 side polarizing plate 9.

これによりこの液晶表示パネル1において、透過表示部は、ノーマリーブラックのFFSモードに設定され、電圧無印加時、バックライト装置からTFT基板3側の偏光板11を透過して入射する入射光に何ら位相差を与えることなく透過してCF基板2の偏光板9で完全に遮光する。また電圧印加時、印加電圧に応じて液晶分子が捩れ方向にスイッチングし、バックライト装置から偏光板11を透過して入射する入射光の偏光状態が電極15、17間の印加電圧に応じて変化してCF基板2の偏光板9に入射し、電極15、17間の印加電圧に応じた光量で偏光板9から出射する。これ対して反射表示部は、ツイスト配向に設定され、電圧無印加時、CF基板2の偏光板9を透過して入射する外来光を共通電極15による反射部で反射し、さらにCF基板2の偏光板9に戻ってきた時に、偏光板9の透過軸に対して直交する直線偏光となるように設定される。このことにより、出射光は偏光板9で遮光され、反射表示部はノーマリーブラックモードの表示状態となる。これに対して電圧印加時、印加電圧に応じた液晶分子のスイッチングにより、偏光板9を透過して反射部で反射するまでの光路における偏光状態、反射部で反射して偏光板9に至るまでの光路における偏光状態を電極15、17間の印加電圧に応じて変化させ、反射部で反射した入射光を電極15、17間の印加電圧に応じた光量により偏光板9から出射する。   As a result, in the liquid crystal display panel 1, the transmissive display unit is set to a normally black FFS mode. When no voltage is applied, the transmissive display unit transmits incident light that is transmitted from the backlight device through the polarizing plate 11 on the TFT substrate 3 side. The light is transmitted without giving any phase difference and is completely shielded by the polarizing plate 9 of the CF substrate 2. In addition, when a voltage is applied, liquid crystal molecules are switched in a twisting direction according to the applied voltage, and the polarization state of incident light transmitted through the polarizing plate 11 from the backlight device changes according to the applied voltage between the electrodes 15 and 17. Then, the light enters the polarizing plate 9 of the CF substrate 2 and is emitted from the polarizing plate 9 with a light amount corresponding to the applied voltage between the electrodes 15 and 17. On the other hand, the reflective display unit is set in the twist orientation, and when no voltage is applied, the incident light transmitted through the polarizing plate 9 of the CF substrate 2 is reflected by the reflection unit by the common electrode 15. When returning to the polarizing plate 9, it is set so that the linearly polarized light is orthogonal to the transmission axis of the polarizing plate 9. As a result, the emitted light is shielded by the polarizing plate 9, and the reflective display portion is in a normally black mode display state. On the other hand, when a voltage is applied, by switching of liquid crystal molecules according to the applied voltage, the polarization state in the optical path from passing through the polarizing plate 9 to being reflected by the reflecting portion, from the reflecting portion to reaching the polarizing plate 9 The polarization state in the optical path is changed according to the applied voltage between the electrodes 15 and 17, and the incident light reflected by the reflecting portion is emitted from the polarizing plate 9 with the amount of light according to the applied voltage between the electrodes 15 and 17.

より具体的に、液晶表示パネル1は、電圧無印加時における透過表示部及び反射表示部のリタデーションが380〔nm〕に設定され、また反射透過部側におけるツイスト角が、電圧無印加時、37度となるように設定される。なおこれにより液晶表示パネル1は、反射表示部における液晶層4のリタデーション値が電圧無印加時、いわゆる3/4波長条件に設定される。   More specifically, in the liquid crystal display panel 1, the retardation of the transmissive display unit and the reflective display unit when no voltage is applied is set to 380 [nm], and the twist angle on the reflective / transmissive unit side is 37 Set to be degrees. Thereby, in the liquid crystal display panel 1, the retardation value of the liquid crystal layer 4 in the reflective display unit is set to a so-called 3/4 wavelength condition when no voltage is applied.

これによりこの液晶表示パネル1では、透過表示部をFFSモードにより構成して、位相差層を設けることなく、CF基板2側を分割配向するだけの簡易な構成で、高いコントラストを確保し、色付きの少ない黒表示を確保する。   As a result, in this liquid crystal display panel 1, the transmissive display unit is configured in the FFS mode, and a simple configuration in which the CF substrate 2 side is divided and oriented without providing a retardation layer ensures high contrast and is colored. Ensure black display with little.

なお図1及び図2の構成では、CF基板2側の配向膜8を分割配向する場合について説明したが、これに代えてTFT基板3側の配向膜19を分割配向とし、透過表示部、反射表示部における電圧無印加時の液晶分子の配向方向をCF基板2側で一致させるようにしてもよい。   1 and FIG. 2, the case where the alignment film 8 on the CF substrate 2 side is dividedly aligned has been described. Instead, the alignment film 19 on the TFT substrate 3 side is dividedly aligned so that the transmissive display portion and the reflective film are reflected. The alignment direction of the liquid crystal molecules when no voltage is applied in the display unit may be matched on the CF substrate 2 side.

ここで図3は、電圧無印加時におけるセルリタデーションを380〔nm〕に設定し、反射表示部における最適なツイスト角を測定した結果を示す特性曲線図である。この測定は、TFT基板3側における液晶分子の配向方向をCF基板2側の偏光板9の吸収軸と略平行とし、CF基板2側の液晶分子の配向方向とこの吸収軸との成す角度を変化させたものである。また反射板には、全波長において概ね反射率100〔%〕のものを使用し、光源はD65を使用した。この図3の測定結果によれば、電圧無印加時のセルリタデーションを380〔nm〕に設定し、ツイスト角を37度程度とすれば、十分に黒色の反射率を低減して高いコントラストを確保できることが判る。また電圧無印加時のセルリタデーションが380〔nm〕の場合は、ツイスト角37度がツイスト角の最適値であることが判る。   Here, FIG. 3 is a characteristic curve diagram showing a result of measuring the optimum twist angle in the reflective display section with the cell retardation at 380 [nm] when no voltage is applied. In this measurement, the alignment direction of the liquid crystal molecules on the TFT substrate 3 side is substantially parallel to the absorption axis of the polarizing plate 9 on the CF substrate 2 side, and the angle formed between the alignment direction of the liquid crystal molecules on the CF substrate 2 side and the absorption axis is It has been changed. Further, a reflector having a reflectance of 100% at all wavelengths was used, and D65 was used as the light source. According to the measurement result of FIG. 3, if the cell retardation when no voltage is applied is set to 380 [nm] and the twist angle is about 37 degrees, the black reflectance is sufficiently reduced and high contrast is secured. I understand that I can do it. When the cell retardation when no voltage is applied is 380 [nm], it can be seen that the twist angle of 37 degrees is the optimum value of the twist angle.

なお図4は、この図3の測定に供した条件において、ツイスト角37度に設定した場合の反射率をスペクトル解析した測定結果を示す特性曲線図である。この図4に示すように、液晶表示パネルでは、波長に応じて反射率が変化し、その結果、ツイスト角の最適値も波長によって変化する。また液晶表示パネルでは、偏光板9、11の色味、液晶の複屈折率Δnの波長分散、反射板に使用する金属の反射率スペクトル等によってもツイスト角の最適値が変化する。これにより最適なツイスト角は37度に限られるものではなく、27〜47度の範囲内で液晶表示パネルを構成する構成部材、カラーフィルタの色に応じて最適値を確保することができる。   FIG. 4 is a characteristic curve diagram showing a measurement result obtained by performing a spectrum analysis on the reflectance when the twist angle is set to 37 degrees under the conditions used for the measurement of FIG. As shown in FIG. 4, in the liquid crystal display panel, the reflectance changes according to the wavelength, and as a result, the optimum value of the twist angle also changes depending on the wavelength. In the liquid crystal display panel, the optimum value of the twist angle also varies depending on the color of the polarizing plates 9 and 11, the wavelength dispersion of the birefringence Δn of the liquid crystal, the reflectance spectrum of the metal used for the reflector. As a result, the optimum twist angle is not limited to 37 degrees, and an optimum value can be ensured in the range of 27 to 47 degrees according to the color of the constituent members and color filters constituting the liquid crystal display panel.

これに対して図5は、図3との対比によりツイスト角を37度に保持して、電圧無印加時における最適なリタデーションを測定した結果を示す特性曲線図である。この図5によれば、電圧無印加時のセルリタデーションが395〔nm〕の場合に、視感反射率が最も低下し、十分に黒色の反射率を低減して高いコントラストを確保するできることが判る。なおこの場合も、図4について上述したと同様に、波長、偏光板9、11の色味、液晶の複屈折率Δnの波長分散、反射板の反射率スペクトル等の要因によってリタデーションの最適値が変化することから、液晶表示パネル1を構成する構成部材、カラーフィルタのスペクトルに応じて360〜430〔nm〕の範囲内で、リタデーションの最適値を確保することができる。   On the other hand, FIG. 5 is a characteristic curve diagram showing the result of measuring the optimum retardation when no voltage is applied while maintaining the twist angle at 37 degrees in comparison with FIG. According to FIG. 5, it can be seen that when the cell retardation when no voltage is applied is 395 [nm], the luminous reflectance is the lowest, and the black reflectance can be sufficiently reduced to ensure high contrast. . In this case as well, as described above with reference to FIG. 4, the optimum retardation value depends on factors such as the wavelength, the color of the polarizing plates 9 and 11, the wavelength dispersion of the birefringence Δn of the liquid crystal, and the reflectance spectrum of the reflector. Since it changes, the optimal value of retardation is securable within the range of 360-430 [nm] according to the component of the liquid crystal display panel 1, and the spectrum of a color filter.

またこの実施例では、セルギャップが大きいことにより、効率良く液晶分子の配向方向を制御することができる。すなわち図6は、セルギャプに対する反射率の変化を測定した特性曲線図である。なおこの図6に示す特性曲線は、液晶層のリタデーション、弾性定数、誘電率の波長分散Δεを一定値に保持し、さらに画素電極のピッチ、絶縁膜16の厚さ、電極への印加電圧を一定に保持した測定結果である。   In this embodiment, since the cell gap is large, the alignment direction of the liquid crystal molecules can be controlled efficiently. That is, FIG. 6 is a characteristic curve diagram obtained by measuring the change in reflectance with respect to the cell gap. The characteristic curve shown in FIG. 6 maintains the retardation of the liquid crystal layer, the elastic constant, and the wavelength dispersion Δε of the dielectric constant at a constant value, and further determines the pitch of the pixel electrode, the thickness of the insulating film 16, and the voltage applied to the electrode. It is the measurement result kept constant.

この図6の測定結果によれば、セルギャップが小さくなると、反射率が低下することが判る。この現象は、水平方向のスイッチングモードにより液晶分子の配向方向を制御する場合、電界強度がTFT基板3からの距離によって変化し、液晶層4全体として見たとき、セルギャップが小さいときには、スイッチングに寄与する水平方向の電界強度が弱く、セルギャップが大きくなると、スイッチングに寄与する水平方向の電界強度が強くなることによるものと考えられる。   According to the measurement result of FIG. 6, it can be seen that the reflectance decreases as the cell gap decreases. This phenomenon occurs when the alignment direction of the liquid crystal molecules is controlled by the horizontal switching mode, and the electric field strength changes depending on the distance from the TFT substrate 3. This is considered to be due to the fact that the horizontal electric field strength that contributes to switching increases when the horizontal electric field strength that contributes to the cell gap increases.

この実施例1の液晶表示パネルでは、電圧無印加時におけるリタデーションが反射表示部と透過表示部とで同一の385〔nm〕であることから、Δn=0.12の液晶を使用した場合、セルギャップは、約3.2〔μm〕程度とすることができ、これにより電極15、17間の印加電圧を増大させることなく、十分な反射率を確保することができ、効率良く液晶分子の配向方向を制御することができる。なお特開2005−338264号公報に開示されている1/4波長程度(約140〔nm〕)のリタデーションでは、セルギャップは、約1.1〔μm〕程度となり、これにより電極への印加電圧を増大させることが必要になる。この問題を解決する1つの方法として、例えば複屈折率Δnの小さな液晶を使用することも考えられるが、この場合、透過表示部のギャップを大きくすることが必要になり、透過表示の応答速度が低下する等の問題が発生する。   In the liquid crystal display panel of Example 1, since the retardation when no voltage is applied is 385 [nm] in the reflective display portion and the transmissive display portion, when the liquid crystal of Δn = 0.12 is used, the cell The gap can be set to about 3.2 [μm], whereby sufficient reflectance can be secured without increasing the applied voltage between the electrodes 15 and 17, and the alignment of the liquid crystal molecules can be performed efficiently. The direction can be controlled. In addition, in the retardation of about ¼ wavelength (about 140 [nm]) disclosed in JP-A-2005-338264, the cell gap is about 1.1 [μm]. Need to be increased. As one method for solving this problem, for example, it is conceivable to use a liquid crystal having a small birefringence Δn. In this case, however, it is necessary to increase the gap of the transmissive display unit, and the response speed of the transmissive display is increased. Problems such as lowering occur.

(3)実施例の効果
以上の構成によれば、半透過型の液晶表示パネルにおいて、CF基板側及びTFT基板側で透過軸が直交するように偏光板を配置し、透過表示部においては、電圧無印加時、この2つの偏光板の何れかの透過軸と略平行となるように液晶分子を配向させ、反射表示部においては、電圧無印加時、30〜45度の捩れ角となり、かつTFT基板側界面において、2つの偏光板の何れかの透過軸と平行となるように液晶分子を配向させることにより、FFSモードによる半透過型を実現することができる。
(3) Effects of the Example According to the above configuration, in the transflective liquid crystal display panel, the polarizing plates are arranged so that the transmission axes are orthogonal to each other on the CF substrate side and the TFT substrate side. When no voltage is applied, the liquid crystal molecules are aligned so as to be substantially parallel to the transmission axis of either of the two polarizing plates. In the reflective display portion, the twist angle is 30 to 45 degrees when no voltage is applied, and By aligning the liquid crystal molecules so as to be parallel to the transmission axis of one of the two polarizing plates at the TFT substrate side interface, a transflective type using the FFS mode can be realized.

ところで実施例1の液晶表示パネル1では、図4に示すように、反射表示部において、緑色波長帯域の反射率に比して赤色波長帯域及び青色波長帯域の反射率が未だ大きく、これにより電圧無印加時、黒色が若干、紫色の反射色を呈し、透過表示部と反射表示部とで黒色の色味が若干相違する。この実施例では、この黒色の色味の相違を防止する。   By the way, in the liquid crystal display panel 1 of Example 1, as shown in FIG. 4, in a reflective display part, the reflectance of a red wavelength band and a blue wavelength band is still large compared with the reflectance of a green wavelength band, thereby voltage When no voltage is applied, black has a slightly purple reflection color, and the black color is slightly different between the transmissive display portion and the reflective display portion. In this embodiment, this black color difference is prevented.

すなわち図7は、図2との対比により本発明の実施例2の液晶表示パネルを示す断面図である。なおこの実施例の液晶表示パネル21は、カラー画像を構成する複数の色の画素において、液晶層4の厚みがそれぞれ最適化されて、これらの複数画素間で液晶層4の厚みが異なる点を除いて、実施例1の液晶表示パネル1と同一に構成される。なおこの図7では画素電極等の記載を省略して示す。   That is, FIG. 7 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display panel of Example 2 of the present invention in comparison with FIG. In the liquid crystal display panel 21 of this embodiment, the thickness of the liquid crystal layer 4 is optimized in a plurality of color pixels constituting a color image, and the thickness of the liquid crystal layer 4 is different among the plurality of pixels. Except for this, the liquid crystal display panel 1 of the first embodiment has the same configuration. In FIG. 7, illustration of pixel electrodes and the like is omitted.

より具体的に、この実施例では、赤色、緑色、青色のカラーフィルタ6R、6G、6Bをそれぞれ配置した各画素において、カラーフィルタ6R、6G、6Bの透過波長が短くなるに従って電圧無印加時におけるセルリタデーション小さくなるように、より具体的には、赤色、緑色、青色のカラーフィルタ6R、6G、6Bを配置した各画素において、電圧無印加時におけるセルリタデーションがそれぞれ450〔nm〕、385〔nm〕、350〔nm〕に設定される。   More specifically, in this embodiment, in each pixel in which the red, green, and blue color filters 6R, 6G, and 6B are arranged, when no voltage is applied as the transmission wavelength of the color filters 6R, 6G, and 6B decreases. More specifically, in order to reduce the cell retardation, in each pixel in which the red, green, and blue color filters 6R, 6G, and 6B are arranged, the cell retardation when no voltage is applied is 450 nm and 385 nm, respectively. ], 350 [nm].

ここで図8は、緑色波長帯域について、ツイスト角を38度に固定して反射表示部における電圧無印加時のセルリタデーションの最適値を測定した測定結果であり、図9は、緑色波長帯域について、電圧無印加時のセルリタデーションを385〔nm〕に固定して反射表示部におけるツイスト角の最適値を測定した測定結果である。この図8及び図9の測定結果によれば、電圧無印加時のセルリタデーションを385〔nm〕とし、ツイスト角を38度として最も反射率が低下することが判る。   Here, FIG. 8 shows the measurement result of measuring the optimum value of cell retardation when no voltage is applied to the reflective display unit with the twist angle fixed at 38 degrees for the green wavelength band, and FIG. 9 shows the green wavelength band. This is a measurement result obtained by measuring the optimum value of the twist angle in the reflective display section while fixing the cell retardation when no voltage is applied to 385 [nm]. According to the measurement results of FIG. 8 and FIG. 9, it can be seen that the cell retardation when no voltage is applied is 385 [nm], the twist angle is 38 degrees, and the reflectivity is the lowest.

これに対して図10は、青色波長帯域について、ツイスト角を38度に固定して反射表示部における電圧無印加時のセルリタデーションの最適値を測定した測定結果であり、図11は、青色波長帯域について、電圧無印加時のセルリタデーションを350〔nm〕に固定して反射表示部におけるツイスト角の最適値を測定した測定結果である。この図10及び図11の測定結果によれば、電圧無印加時におけるセルリタデーションを350〔nm〕とし、ツイスト角を38度として最も反射率が低下することが判る。   On the other hand, FIG. 10 shows the measurement result of measuring the optimum value of cell retardation when no voltage is applied to the reflective display unit with the twist angle fixed at 38 degrees for the blue wavelength band. It is the measurement result which measured the optimal value of the twist angle in a reflective display part, fixing the cell retardation at the time of no voltage application to 350 [nm] about a zone | band. According to the measurement results of FIGS. 10 and 11, it can be seen that the reflectance decreases most when the cell retardation when no voltage is applied is 350 [nm] and the twist angle is 38 degrees.

また図12は、赤色波長帯域について、ツイスト角を38度に固定して反射表示部における電圧無印加時のセルリタデーションの最適値を測定した測定結果であり、図13は、赤色波長帯域について、電圧無印加時のセルリタデーションを450〔nm〕に固定して反射表示部におけるツイスト角の最適値を測定した測定結果である。この図12及び図13の測定結果によれば、電圧無印加時のセルリタデーションを450〔nm〕とし、ツイスト角を38度として最も反射率が低下することが判る。なお図14は、これらの測定に使用したカラーフィルタの透過率の特性を示す特性曲線図であり、符号LR、LG、LBがそれぞれ赤色、緑色、青色のカラーフィルタ6R、6G、6Bの特性である。   FIG. 12 is a measurement result of measuring the optimum value of cell retardation when no voltage is applied to the reflective display unit with the twist angle fixed at 38 degrees for the red wavelength band, and FIG. It is the measurement result which fixed the cell retardation at the time of no voltage application to 450 [nm], and measured the optimal value of the twist angle in a reflective display part. According to the measurement results of FIGS. 12 and 13, it can be seen that the reflectance decreases most when the cell retardation when no voltage is applied is 450 [nm] and the twist angle is 38 degrees. FIG. 14 is a characteristic curve diagram showing the transmittance characteristics of the color filters used in these measurements. The symbols LR, LG, and LB are the characteristics of the red, green, and blue color filters 6R, 6G, and 6B, respectively. is there.

ここでこれら図10〜図13の測定結果によれば、図4について上述した特性に比して格段的に赤色及び青色の波長帯域において、反射率が低下することが判る。これによりこの実施例の液晶表示パネル21では、実施例1の液晶表示パネル1に比して、反射表示部において黒色が紫色を呈する現象を一段と確実に低減することができ、反射表示部と透過表示部とにおける黒の色味の相違を防止することができる。   Here, according to the measurement results of FIGS. 10 to 13, it can be seen that the reflectance is significantly reduced in the red and blue wavelength bands as compared with the characteristics described above with reference to FIG. 4. As a result, in the liquid crystal display panel 21 of this embodiment, the phenomenon that the black color becomes purple in the reflective display section can be further reliably reduced as compared with the liquid crystal display panel 1 of the first embodiment. It is possible to prevent a difference in black color from the display unit.

なおこの実施例のようにカラーフィルタの色毎にリタデーションを異ならせて最適化する場合でも、実施例1について上述したと同様に、液晶表示パネル21を構成する構成部材等に応じて±50〔nm〕程度の範囲で最適値が変化することから、それぞれ赤色、緑色、青色の画素において、400〜500〔nm〕、340〜440〔nm〕、300〜400〔nm〕の範囲内で、電圧無印加時におけるリタデーションの最適値を確保することができる。   Even in the case of optimizing with different retardation for each color of the color filter as in this embodiment, in the same manner as described in the first embodiment, ± 50 [ Since the optimum value changes in the range of about [nm], the voltage in the range of 400 to 500 [nm], 340 to 440 [nm], and 300 to 400 [nm] in the red, green, and blue pixels, respectively. It is possible to ensure the optimum retardation value when no voltage is applied.

この実施例によれば、実施例1の構成を前提に、カラーフィルタの色に応じて反射表示部における液晶層の厚みを設定し、異なる色の画素間で反射表示部における液晶層の厚みが異なるように設定することにより、FFSモードによる半透過型に関して、一段と高コントラストで、色付きの少ない黒表示を確保することができる。   According to this embodiment, on the premise of the configuration of Embodiment 1, the thickness of the liquid crystal layer in the reflective display unit is set according to the color of the color filter, and the thickness of the liquid crystal layer in the reflective display unit is different between pixels of different colors. By setting differently, it is possible to secure a black display with less color and higher contrast with respect to the transflective type in the FFS mode.

具体的に、赤色、緑色、青色の各画素において、電圧無印加時のリタデーションをそれぞれ400〜500〔nm〕、340〜440〔nm〕、300〜400〔nm〕に設定することにより、FFSモードによる半透過型に関して、一段と高コントラストで、色付きの少ない黒表示を確保することができる。   Specifically, in each of the red, green, and blue pixels, the retardation when no voltage is applied is set to 400 to 500 [nm], 340 to 440 [nm], and 300 to 400 [nm], respectively. As for the transflective type, a black display with much higher contrast and less color can be secured.

図15は、図2との対比により本発明の実施例3の液晶表示パネルの画素の構成を示す断面図である。この実施例の液晶表示パネル31は、反射表示部において、配向膜8の基板5側に、段差形成用の絶縁層7Aが形成され、この絶縁層7Aにより電圧無印加時の反射表示部のリタデーション値が透過波長の略1/4波長となるように設定される。なおこの実施例において、上述した実施例1、2と同一の構成は、対応する符号を付して示し、重複した説明は省略する。   FIG. 15 is a cross-sectional view showing the configuration of the pixels of the liquid crystal display panel according to the third embodiment of the present invention in comparison with FIG. In the liquid crystal display panel 31 of this embodiment, an insulating layer 7A for forming a step is formed on the substrate 5 side of the alignment film 8 in the reflective display portion, and the retardation of the reflective display portion when no voltage is applied by the insulating layer 7A. The value is set to be approximately ¼ wavelength of the transmission wavelength. In this embodiment, the same configurations as those of Embodiments 1 and 2 described above are denoted by the corresponding reference numerals, and redundant description is omitted.

図16は、この図15の奥行き方向に断面を取って示す断面図である。この図16に示すように、この液晶表示パネル31は、カラーフィルタ6R、6G、6Bの色に応じて、反射表示部の液晶層4が、電圧無印加時、ツイスト配向とホモジニアス配向とに選択的に設定される。すなわちこの実施例において、赤色及び緑色の画素は、電圧無印加時、反射表示部、透過表示部がホモジニアス配向に設定される。これに対して青色の画素は、電圧無印加時、透過表示部がホモジニアス配向に設定され、反射表示部がツイスト配向に設定される。   FIG. 16 is a sectional view showing a section in the depth direction of FIG. As shown in FIG. 16, in this liquid crystal display panel 31, according to the colors of the color filters 6R, 6G, and 6B, the liquid crystal layer 4 of the reflective display portion is selected between twist alignment and homogeneous alignment when no voltage is applied. Is set automatically. That is, in this embodiment, in the red and green pixels, the reflective display portion and the transmissive display portion are set to the homogeneous orientation when no voltage is applied. On the other hand, in the blue pixel, when no voltage is applied, the transmissive display unit is set to the homogeneous orientation, and the reflective display unit is set to the twist orientation.

なお図17及び図18は、図1との対比によりこれら赤色及び緑色の画素、青色の画素を示す平面図である。赤色及び緑色の画素は、CF基板32の配向膜8、TFT基板33の配向膜19における配向方向が透過表示部と反射表示部とで異なるように設定されて、電圧無印加時、透過表示部ではCF基板32の偏光板9の吸収軸と液晶分子の配向方向とが平行になるように、反射表示部ではCF基板32の偏光板9の吸収軸に対して液晶分子の配向方向が45度傾くように設定され、反射表示部、透過表示部がホモジニアス配向に設定される。これに対して青色の画素は、透過表示部が赤色及び緑色の画素の画素透過表示部と同一に形成されて、電圧無印加時、ホモジニアス配向に設定される。また反射表示部において、CF基板32の配向膜8とTFT基板33の配向膜19との配向方向が透過表示部と異なるように設定されて、TFT基板33の界面でTFT基板33側の偏光板9の吸収軸に対して液晶分子の配向方向が13度傾くように設定され、またツイスト角が50度に設定され、これによりツイスト配向に設定される。   17 and 18 are plan views showing these red and green pixels and blue pixels in comparison with FIG. The red and green pixels are set so that the alignment directions in the alignment film 8 of the CF substrate 32 and the alignment film 19 of the TFT substrate 33 are different between the transmissive display unit and the reflective display unit. In the reflection display section, the orientation direction of the liquid crystal molecules is 45 degrees with respect to the absorption axis of the polarizing plate 9 of the CF substrate 32 so that the absorption axis of the polarizing plate 9 of the CF substrate 32 and the orientation direction of the liquid crystal molecules are parallel. The reflective display unit and the transmissive display unit are set in a homogeneous orientation. On the other hand, in the blue pixel, the transmissive display portion is formed in the same manner as the pixel transmissive display portion of the red and green pixels, and is set to a homogeneous orientation when no voltage is applied. In the reflective display portion, the alignment direction of the alignment film 8 of the CF substrate 32 and the alignment film 19 of the TFT substrate 33 is set to be different from that of the transmissive display portion, and the polarizing plate on the TFT substrate 33 side at the interface of the TFT substrate 33. The orientation direction of the liquid crystal molecules is set to be tilted by 13 degrees with respect to the absorption axis of 9, and the twist angle is set to 50 degrees, thereby setting the twist orientation.

これによりこの液晶表示パネル31は、反射表示部の液晶層が1/4波長の位相差を有するように構成して、一段と反射表示部における黒色表示の色付きを防止する。なおこれらの透過軸、吸収軸に対する液晶分子の角度、ツイスト角にあっても、実施例1においてリタデーションについて上述したように、液晶表示パネルを構成する要素に応じて最適な角度が変化する。従ってホモジニアス配向においては、CF基板32側の偏光板9の吸収軸に対して液晶分子との成す角度を40〜50度に設定し、このツイスト配向においては、CF基板32側で、CF基板32側の偏光板9又はTFT基板33側の偏光板11の透過軸と液晶分子との成す角度を9〜18度に設定し、ツイスト角を44〜55度に設定することにより実用上十分な特性を確保することができる。   As a result, the liquid crystal display panel 31 is configured such that the liquid crystal layer of the reflective display unit has a ¼ wavelength phase difference, thereby preventing the black coloration in the reflective display unit. Even when the angle of the liquid crystal molecules and the twist angle with respect to the transmission axis and the absorption axis are as described above for the retardation in the first embodiment, the optimum angle varies depending on the elements constituting the liquid crystal display panel. Accordingly, in the homogeneous alignment, the angle formed by the liquid crystal molecules with respect to the absorption axis of the polarizing plate 9 on the CF substrate 32 side is set to 40 to 50 degrees. In this twist alignment, the CF substrate 32 is on the CF substrate 32 side. By setting the angle between the transmission axis of the polarizing plate 9 on the side or the polarizing plate 11 on the TFT substrate 33 side and the liquid crystal molecules to 9 to 18 degrees and setting the twist angle to 44 to 55 degrees, it is a practically sufficient characteristic. Can be secured.

ここで図19において符号LH及びLTは、透過表示部に対して反射表示部の液晶層が1/4波長の位相差を有するように構成した場合におけるホモジニアス配向とツイスト配向とにおける黒表示時の反射率である。なおこの図19に示すホモジニアス配向の特性は、CF基板32側の偏光板9の吸収軸と液晶分子の光学軸とが45度の角度を成す場合であり、図17について上述した反射表示部の場合である。またこの図19に示すツイスト配向は、CF基板32側の偏光板9の吸収軸と液晶分子の光学軸が13度の角度を成し、ツイスト角が50度の場合であり、図18について上述した反射表示部の場合である。なおツイスト配向は、CF基板32側の偏光板9に代えてTFT基板33の偏光板11の吸収軸に対して液晶分子の光学軸が13度の角度を成すようにしてもよい。   Here, in FIGS. 19A and 19B, symbols LH and LT indicate when the black color is displayed in the homogeneous alignment and the twist alignment when the liquid crystal layer of the reflective display unit is configured to have a phase difference of ¼ wavelength with respect to the transmissive display unit. Reflectivity. The characteristics of the homogeneous alignment shown in FIG. 19 are when the absorption axis of the polarizing plate 9 on the CF substrate 32 side and the optical axis of the liquid crystal molecules form an angle of 45 degrees, and the characteristic of the reflective display unit described above with reference to FIG. Is the case. The twist orientation shown in FIG. 19 is the case where the absorption axis of the polarizing plate 9 on the CF substrate 32 side and the optical axis of the liquid crystal molecules form an angle of 13 degrees, and the twist angle is 50 degrees. This is the case of the reflective display unit. The twist alignment may be such that the optical axis of the liquid crystal molecules forms an angle of 13 degrees with respect to the absorption axis of the polarizing plate 11 of the TFT substrate 33 instead of the polarizing plate 9 on the CF substrate 32 side.

この図19の測定結果によれば、ホモジニアス配向では、青色波長帯域の反射率が、赤色波長帯域及び緑色波長帯域の反射率に比して高く、これにより黒色が無彩色から離れて色付きにより表示されることが判る。これに対してツイスト配向では、青色波長帯域の反射率が、赤色波長帯域及び緑色波長帯域の反射率より低く、これによりホモジニアス配向とは逆に、黒色が無彩色から離れて色付きにより表示されることが判る。   According to the measurement result of FIG. 19, in the homogeneous orientation, the reflectance in the blue wavelength band is higher than the reflectance in the red wavelength band and the green wavelength band, so that the black color is displayed away from the achromatic color. It can be seen that On the other hand, in the twist orientation, the reflectance in the blue wavelength band is lower than the reflectance in the red wavelength band and the green wavelength band, so that, contrary to the homogeneous orientation, the black color is displayed away from the achromatic color. I understand that.

このようなホモジニアス配向とツイスト配向とにおける反射率の波長特性を前提に、この実施例では、赤色画素及び緑色画素の反射表示部にホモジニアス配向を適用し、青色画素の反射表示部にツイスト配向を適用し、これにより全波長帯域において、反射率の変化を抑圧する。   In this embodiment, assuming the wavelength characteristics of the reflectance in the homogeneous orientation and the twist orientation, the homogeneous orientation is applied to the reflective display portion of the red pixel and the green pixel, and the twist orientation is applied to the reflective display portion of the blue pixel. By applying this, the change in reflectance is suppressed in the entire wavelength band.

すなわち図20は、ホモジニアス配向のみの場合における液晶表示パネルの反射率を示す特性曲線図であり、図21は、この実施例3の液晶表示パネル31の反射率を示す特性曲線図である。これら図20及び図21において、符号LR、LG、LBは、それぞれ赤色画素、緑色画素、青色画素における反射率である。また符号BLKは、これら赤色画素、緑色画素、青色画素による黒色表示時の反射率である。なお各画素には、図17の特性によるカラーフィルタを適用した。また図22は、この測定結果による黒表示等をCIE1931の色度図上にプロットした図であり、符号P22及び符号P23がそれぞれ図20及び図21の構成による黒表示である。この図22によれば、この実施例の構成により、矢印により示すように黒色の色度が改善されることが判る。   That is, FIG. 20 is a characteristic curve diagram showing the reflectance of the liquid crystal display panel in the case of only homogeneous alignment, and FIG. 21 is a characteristic curve diagram showing the reflectance of the liquid crystal display panel 31 of the third embodiment. In FIGS. 20 and 21, symbols LR, LG, and LB are reflectances in red pixels, green pixels, and blue pixels, respectively. Reference sign BLK represents the reflectance during black display by these red, green, and blue pixels. A color filter having the characteristics shown in FIG. 17 was applied to each pixel. FIG. 22 is a diagram in which black display or the like based on the measurement result is plotted on the chromaticity diagram of CIE 1931. Reference numerals P22 and P23 are black displays according to the configurations of FIGS. 20 and 21, respectively. According to FIG. 22, it can be seen that the configuration of this embodiment improves the black chromaticity as indicated by the arrows.

これら図20〜図22によれば、カラー画像を構成する複数画素にホモジニアス配向とツイスト配向とを混在させることにより、青色画素の表示色に相当する波長範囲において反射率が低下し、黒表示時の色度をより無彩色に近づけることができ、一段と黒色の色付きを防止できることが判る。   According to these FIGS. 20 to 22, by mixing a homogeneous orientation and a twist orientation in a plurality of pixels constituting a color image, the reflectance is lowered in the wavelength range corresponding to the display color of the blue pixel, and black display is performed. It can be seen that the chromaticity of the color can be made closer to an achromatic color, and further black coloring can be prevented.

この実施例によれば、カラーフィルタの色に応じて電圧無印加時の反射表示部をツイスト配向又はホモジニアス配向とし、カラー画像の複数の色の画素において、電圧無印加時にツイスト配向及びホモジニアス配向が混在するように設定することにより、高コントラストで、一段と色付きの少ない黒表示を確保することができる。   According to this embodiment, the reflective display portion when no voltage is applied is set to twist orientation or homogeneous orientation according to the color of the color filter, and in a plurality of color pixels of the color image, twist orientation and homogeneous orientation are applied when no voltage is applied. By setting so as to be mixed, it is possible to secure a black display with high contrast and less color.

より具体的に、透過表示部に対して反射表示部の光路長が略1/4波長の位相差を有するようにして、赤色画素及び緑色画素の反射表示部にホモジニアス配向を適用し、青色画素の反射表示部にツイスト配向を適用することにより、高コントラストで、一段と色付きの少ない黒表示を確保することができる。   More specifically, a homogeneous alignment is applied to the reflective display part of the red pixel and the green pixel so that the optical path length of the reflective display part has a phase difference of about ¼ wavelength with respect to the transmissive display part, and the blue pixel By applying twist orientation to the reflective display portion, it is possible to secure a black display with high contrast and much less color.

さらに具体的に、このホモジニアス配向が、CF基板32側の偏光板9の吸収軸に対して液晶分子が40〜50度の角度を成すホモジニアス配向であり、このツイスト配向が、CF基板32側で、CF基板32側の偏光板9又はTFT基板33側の偏光板11の透過軸と液晶分子が9〜18度の角度を成し、45〜55度のツイスト角を有する配向であることにより、高コントラストで、一段と色付きの少ない黒表示を確保することができる。   More specifically, this homogeneous alignment is a homogeneous alignment in which liquid crystal molecules form an angle of 40 to 50 degrees with respect to the absorption axis of the polarizing plate 9 on the CF substrate 32 side. This twist alignment is on the CF substrate 32 side. The transmission axis of the polarizing plate 9 on the CF substrate 32 side or the polarizing plate 11 on the TFT substrate 33 side and the liquid crystal molecules form an angle of 9 to 18 degrees, and the orientation has a twist angle of 45 to 55 degrees. It is possible to secure black display with high contrast and less color.

図23は、本発明の実施例4の液晶表示パネルにおける電極の説明に供する図である。この実施例の液晶表示パネルは、上述の各実施例の液晶表示パネルにおいて、図24に示すように、透過表示部における画素電極17の電極の幅d1及び電極間の間隔d2がそれぞれ3〔μm〕及び4〔μm〕に設定される。図23は、反射表示部における電極の幅d1及び電極間の間隔d2を透過表示部と同一として、スリットの繰り返し方向に対して電圧無印加時におけるTFT基板界面における液晶分子の光学軸を変化させた場合の、反射率の変化を示す特性曲線図である。なおこの図23の測定結果は、電圧無印加時のセルリタデーションを395〔nm〕とし、電極15及び17間に4〔V〕の電圧を印加した場合の測定値である。この図23により、反射表示部では電圧無印加時におけるTFT基板界面の液晶分子の光学軸がスリットの繰り返し方向に対して5度傾くように画素電極を配置した場合に、電圧印加時の反射率が最大となることが判る。   FIG. 23 is a diagram for explaining electrodes in the liquid crystal display panel according to Embodiment 4 of the present invention. In the liquid crystal display panel of this embodiment, as shown in FIG. 24, the width d1 of the electrode of the pixel electrode 17 and the distance d2 between the electrodes in the transmissive display portion are 3 μm, respectively. ] And 4 [μm]. In FIG. 23, the electrode width d1 and the electrode spacing d2 in the reflective display portion are the same as those in the transmissive display portion, and the optical axis of the liquid crystal molecules at the TFT substrate interface when no voltage is applied is changed in the slit repeat direction. It is a characteristic curve figure which shows the change of a reflectance in the case of. The measurement results in FIG. 23 are measured values when the cell retardation when no voltage is applied is 395 [nm] and a voltage of 4 [V] is applied between the electrodes 15 and 17. 23, in the reflective display portion, when the pixel electrode is arranged so that the optical axis of the liquid crystal molecules at the TFT substrate interface when the voltage is not applied is inclined by 5 degrees with respect to the slit repeating direction, the reflectance when the voltage is applied. It turns out that becomes the maximum.

また同様にして透過表示部についても、反射表示部と同一の電圧印加により透過率が最大となるスリットの繰り返し方向に対する液晶分子光学軸の傾きを求めることができる。   Similarly, with respect to the transmissive display portion, the inclination of the liquid crystal molecule optical axis with respect to the repeating direction of the slit where the transmittance is maximized by applying the same voltage as the reflective display portion can be obtained.

これによりこの実施例では、電圧無印加時のリタデーションを395〔nm〕に設定して1/4波長条件により液晶層4を形成し、透過表示部と反射表示部とで、電圧印加時における透過率及び反射率がそれぞれ最大となるように、透過表示部と反射表示部とでスリットの繰り返し方向を設定する。これによりこの実施例では、透過表示部と反射表示部とでこの繰り返し方向が異なるように設定する。   Accordingly, in this embodiment, the retardation when no voltage is applied is set to 395 [nm], the liquid crystal layer 4 is formed under the ¼ wavelength condition, and the transmissive display portion and the reflective display portion transmit light when voltage is applied. The repetition direction of the slits is set between the transmissive display unit and the reflective display unit so that the rate and the reflectance are maximized. Thus, in this embodiment, the transmissive display unit and the reflective display unit are set to have different repetition directions.

なおこの場合に、例えばマルチドメインにより広視野を確保する場合には、反射表示部及び透過表示部においてスリットの繰り返し方向を途中で切り換えるようにしてもよく、この場合には、それぞれ反射表示部及び透過表示部における最適値を中心にして、反射表示部及び透過表示部でスリットの繰り返し方向を切り換えるようにし、透過表示部及び反射表示部で繰り返し方向の中心値が異なるように設定してスリットの繰り返し方向を最適化することができる。   In this case, for example, in the case of securing a wide field of view by multi-domain, the repetition direction of the slits may be switched halfway in the reflective display unit and the transmissive display unit. The slit repeat direction is switched between the reflective display unit and the transmissive display unit around the optimum value in the transmissive display unit, and the center value of the repeat direction is set differently between the transmissive display unit and the reflective display unit. The repeat direction can be optimized.

これに対して図25は、電極の大きさを変化させた場合の、電圧印加時の反射表示部における反射率の変化を示す図表である。この図25の図表によれば、電極幅d1を4〔μm〕、電極の間隔d2を9〔μm〕とした場合に、反射率が最も大きくなることが判る。図26は、この図25で求められる最適の条件により電圧を印加した場合の反射率の変化を示す特性曲線図である。これによりスリットの繰り返し方向だけでなく、電極幅d1、電極間の間隔d2によっても、反射率が変化することが判る。これによりこの実施例では、最も電圧印加時の反射率が増大する電極幅及び電極の間隔により反射表示部の画素電極を形成する。また透過表示部では、電圧印加時における透過率が最も高くなる電極幅d1=3〔μm〕、電極の間隔d2=4〔μm〕により画素電極を形成する。これによりこの実施例の液晶表示パネルは、電極の幅、電極の間隔を透過表示部及び反射表示部で最適化し、これら電極の幅、電極の間隔が透過表示部及び反射表示部で異なるように設定する。   On the other hand, FIG. 25 is a chart showing the change in reflectance in the reflective display section when a voltage is applied when the size of the electrode is changed. According to the chart of FIG. 25, it can be seen that the reflectivity is maximized when the electrode width d1 is 4 [μm] and the electrode interval d2 is 9 [μm]. FIG. 26 is a characteristic curve diagram showing a change in reflectance when a voltage is applied under the optimum conditions obtained in FIG. Thus, it can be seen that the reflectance changes not only by the slit repeating direction but also by the electrode width d1 and the distance d2 between the electrodes. Thus, in this embodiment, the pixel electrode of the reflective display portion is formed by the electrode width and the electrode spacing at which the reflectance at the time of voltage application increases most. In the transmissive display portion, the pixel electrode is formed with the electrode width d1 = 3 [μm] and the electrode interval d2 = 4 [μm] at which the transmittance is highest when a voltage is applied. As a result, the liquid crystal display panel of this embodiment optimizes the electrode width and the electrode interval in the transmissive display unit and the reflective display unit, and the width and electrode interval of these electrodes are different in the transmissive display unit and the reflective display unit. Set.

なお実用上十分な特性を確保できる場合には、スリットの繰り返し方向、電極の幅、電極の間隔の何れか1つだけを、透過表示部及び反射表示部で異なるように設定して透過率及び反射率を最適化するようにしてもよい。   When practically sufficient characteristics can be secured, only one of the slit repeating direction, the electrode width, and the electrode interval is set to be different between the transmissive display unit and the reflective display unit, and the transmittance and The reflectance may be optimized.

この実施例によれば、さらにスリットの繰り返し方向、電極の幅、電極の間隔の少なくとも1つを、透過表示部及び反射表示部で異なるように設定することにより、透過表示部における透過率、反射表示部における反射率を向上して白表示時の輝度を向上することができる。   According to this embodiment, by further setting at least one of the slit repeating direction, the electrode width, and the electrode interval to be different between the transmissive display unit and the reflective display unit, the transmittance and reflection in the transmissive display unit are set. It is possible to improve the reflectance in the display unit and improve the luminance during white display.

図27は、本発明の実施例5の液晶表示パネルにおける電極の説明に供する図表である。この実施例の液晶表示パネルは、上述の各実施例の液晶表示パネルにおいて、画素電極が図24について上述したスリット形状により形成される。   FIG. 27 is a chart for explaining electrodes in the liquid crystal display panel according to the fifth embodiment of the present invention. In the liquid crystal display panel of this embodiment, the pixel electrodes are formed in the slit shape described above with reference to FIG. 24 in the liquid crystal display panels of the above embodiments.

この図27は、青色画素である電圧無印加時のセルリタデーションが350〔nm〕の場合について、電極の大きさを変化させた場合の反射率の最大値を示す図表である。この図27の特性の測定においては、実施例4において図25について上述したセルリタデーション395〔nm〕における最適条件である電極の幅d1が4〔μm〕、電極間の間隔d2が9〔μm〕の条件では、4〔V〕より電圧の低い3.5〔V〕の電圧の印加により反射率が最大となり、4〔V〕の電圧の印加では階調反転が発生する。   FIG. 27 is a chart showing the maximum reflectivity when the electrode size is changed when the cell retardation of the blue pixel when no voltage is applied is 350 [nm]. In the measurement of the characteristics shown in FIG. 27, the electrode width d1 is 4 [μm] and the distance d2 between the electrodes is 9 [μm], which is the optimum condition in the cell retardation 395 [nm] described in FIG. In this condition, the reflectance is maximized by applying a voltage of 3.5 [V], which is lower than 4 [V], and gradation inversion occurs when a voltage of 4 [V] is applied.

そこでこの実施例では、このような階調の反転現象を確実に回避しつつ、4〔V〕の電圧の印加で反射率が最大となる条件である、電極幅d1が3.5〔μm〕、電極間の間隔d2が5〔μm〕により青色画素の画素電極を形成する。   Therefore, in this embodiment, the electrode width d1 is 3.5 [μm], which is a condition that the reflectance is maximized when a voltage of 4 [V] is applied while reliably avoiding such a tone inversion phenomenon. The pixel electrode of the blue pixel is formed with a distance d2 between the electrodes of 5 [μm].

これに対して図28は、赤色画素である電圧無印加時のセルリタデーションが450〔nm〕の場合について、電極の大きさを変化させた場合の反射率の最大値を示す図表である。この図表によれば、電圧無印加時におけるセルリタデーション395〔nm〕の最適条件である電極幅d1が4〔μm〕、電極間の間隔d2が9〔μm〕の条件では、4〔V〕の電圧の印加で反射率が最大となり、ギャップ等のばらつきにより階調反転が発生する恐れがある。   On the other hand, FIG. 28 is a chart showing the maximum reflectivity when the electrode size is changed when the cell retardation of the red pixel when no voltage is applied is 450 nm. According to this chart, when the electrode width d1 is 4 [μm], which is the optimum condition for the cell retardation 395 [nm] when no voltage is applied, and the distance d2 between the electrodes is 9 [μm], 4 [V]. The reflectance is maximized by the application of voltage, and there is a risk of gradation inversion due to variations in gaps and the like.

そこでこの実施例では、この図28の図表より、4〔V〕の電圧の印加で高い透過率を得ることができる条件である、電極幅d1が3.5〔μm〕、電極間の間隔d2が10〔μm〕により赤色画素の画素電極を形成する。   Therefore, in this embodiment, from the chart of FIG. 28, the electrode width d1 is 3.5 [μm] and the distance d2 between the electrodes is a condition that a high transmittance can be obtained by applying a voltage of 4 [V]. The pixel electrode of the red pixel is formed by 10 [μm].

これに対して緑色の画素については、実施例4について上述した条件である電極幅d1を4〔μm〕、電極間の間隔d2を9〔μm〕として画素電極を形成する。   On the other hand, for the green pixel, the pixel electrode is formed with the electrode width d1 being 4 [μm] and the distance d2 between the electrodes being 9 [μm], which are the conditions described in the fourth embodiment.

また画素電極と共通電極との間の絶縁膜16の膜厚についても、同様に、カラーフィルタの色毎に、最適値を求めることができ、この実施例では、この絶縁膜16の膜厚がこの最適値に設定される。   Similarly, for the film thickness of the insulating film 16 between the pixel electrode and the common electrode, an optimum value can be obtained for each color of the color filter. In this embodiment, the film thickness of the insulating film 16 is as follows. This optimum value is set.

これによりこの実施例では、電極の幅、電極の間隔、画素電極と共通電極との間の絶縁膜の膜厚がカラーフィルタに応じて設定されて、電極の幅、電極の間隔、画素電極と共通電極との間の絶縁膜の膜厚が色の異なる画素で異なるように設定される。   Thereby, in this embodiment, the electrode width, the electrode interval, and the film thickness of the insulating film between the pixel electrode and the common electrode are set according to the color filter, and the electrode width, electrode interval, pixel electrode and The film thickness of the insulating film between the common electrode is set to be different for pixels of different colors.

なお実用上十分な特性を確保できる場合には、電極の幅、電極の間隔、画素電極と共通電極との間の絶縁膜の何れか1つだけを、カラーフィルタの色に応じて設定して反射率を最適化してもよい。   When practically sufficient characteristics can be secured, only one of the electrode width, the electrode interval, and the insulating film between the pixel electrode and the common electrode is set according to the color of the color filter. The reflectivity may be optimized.

この実施例によれば、電極の幅、電極の間隔、画素電極と共通電極との間の絶縁膜の少なくとも1つを、カラーフィルタの色に応じて設定することにより、反射表示部における反射率を増大させて、輝度レベルを増大させることができる。   According to this embodiment, at least one of the electrode width, the electrode interval, and the insulating film between the pixel electrode and the common electrode is set according to the color of the color filter, whereby the reflectance in the reflective display section is set. Can be increased to increase the brightness level.

なお上述の各実施例においては、画素電極をスリット形状として透過表示部をFFSモードとする場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図24に示すように、画素電極及び共通電極をスリット形状として透過表示部をIPSモードとする場合にも広く適用することができる。なおIPSモードでは、共通電極と画素電極とが同一面内に作成されることから、実施例5について上述した共通電極と画素電極との間の絶縁層の膜厚の最適化により輝度レベルを増大させる手法は、適用することが困難になる。   In each of the above-described embodiments, the pixel electrode has a slit shape and the transmissive display unit is set to the FFS mode. However, the present invention is not limited to this, and the pixel electrode and the common electrode are provided as shown in FIG. The present invention can also be widely applied to the case where the transmissive display portion is set to the IPS mode as a slit shape. In the IPS mode, since the common electrode and the pixel electrode are formed in the same plane, the luminance level is increased by optimizing the film thickness of the insulating layer between the common electrode and the pixel electrode described in the fifth embodiment. This technique is difficult to apply.

また上述の実施例においては、本発明による液晶表示装置を携帯型情報機器に適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、据え置き型の情報機器等、種々の機器に広く適用することができる。   Further, in the above-described embodiments, the case where the liquid crystal display device according to the present invention is applied to a portable information device has been described. However, the present invention is not limited to this and is widely applied to various devices such as a stationary information device. be able to.

本発明は、IPS、FFS等の液晶モードの液晶表示装置に適用することができる。   The present invention can be applied to liquid crystal display devices of liquid crystal modes such as IPS and FFS.

本発明の実施例1の液晶表示装置に適用される液晶表示パネルの1画素の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of 1 pixel of the liquid crystal display panel applied to the liquid crystal display device of Example 1 of this invention. 図1(A)をA−A線で切り取って示す断面図である。It is sectional drawing which cuts and shows FIG. 1 (A) by the AA line. セルリタデーションを380〔nm〕に設定し、反射表示部における最適なツイスト角を測定した結果を示す特性曲線図である。It is a characteristic curve figure which shows the result of having set cell retardation to 380 [nm] and measuring the optimal twist angle in a reflective display part. ツイスト角37度に設定した場合の反射率の解析結果を示す特性曲線図である。It is a characteristic curve figure which shows the analysis result of the reflectance at the time of setting to 37 degrees of twist angles. ツイスト角を37度に保持して、最適なリタデーションを測定した結果を示す特性曲線図である。It is a characteristic curve figure which shows the result of having measured the optimal retardation, hold | maintaining a twist angle at 37 degree | times. セルギャプに対する反射率の変化を測定した特性曲線図である。It is the characteristic curve figure which measured the change of the reflectance to cell gap. 本発明の実施例2の液晶表示パネルを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the liquid crystal display panel of Example 2 of this invention. 緑色波長帯域におけるセルリタデーションの最適値を測定した測定結果を示す特性曲線図である。It is a characteristic curve figure which shows the measurement result which measured the optimum value of the cell retardation in a green wavelength band. 緑色波長帯域におけるツイスト角の最適値を測定した測定結果を示す特性曲線図である。It is a characteristic curve figure which shows the measurement result which measured the optimal value of the twist angle in a green wavelength band. 青色波長帯域におけるセルリタデーションの最適値を測定した測定結果を示す特性曲線図である。It is a characteristic curve figure which shows the measurement result which measured the optimum value of the cell retardation in a blue wavelength band. 青色波長帯域におけるツイスト角の最適値を測定した測定結果を示す特性曲線図である。It is a characteristic curve figure which shows the measurement result which measured the optimal value of the twist angle in a blue wavelength band. 赤色波長帯域におけるセルリタデーションの最適値を測定した測定結果を示す特性曲線図である。It is a characteristic curve figure which shows the measurement result which measured the optimum value of the cell retardation in a red wavelength band. 赤色波長帯域におけるツイスト角の最適値を測定した測定結果を示す特性曲線図である。It is a characteristic curve figure which shows the measurement result which measured the optimal value of the twist angle in a red wavelength band. カラーフィルタの透過率の特性を示す特性曲線図である。It is a characteristic curve figure which shows the characteristic of the transmittance | permeability of a color filter. 本発明の実施例3の液晶表示パネルの画素の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the pixel of the liquid crystal display panel of Example 3 of this invention. 図15の奥行き方向の断面図である。It is sectional drawing of the depth direction of FIG. 図15の液晶表示パネルの赤色及び緑色の画素を示す平面図である。FIG. 16 is a plan view showing red and green pixels of the liquid crystal display panel of FIG. 15. 図15の液晶表示パネルの青色の画素を示す平面図である。FIG. 16 is a plan view showing blue pixels of the liquid crystal display panel of FIG. 15. 図15の液晶表示パネルの動作の説明に供する特性曲線図である。FIG. 16 is a characteristic curve diagram for explaining the operation of the liquid crystal display panel of FIG. 15. ホモジニアス配向のみの場合における液晶表示パネルの反射率を示す特性曲線図である。It is a characteristic curve figure which shows the reflectance of the liquid crystal display panel in the case of only homogeneous orientation. 図15の液晶表示パネルの反射率を示す特性曲線図である。FIG. 16 is a characteristic curve diagram illustrating the reflectance of the liquid crystal display panel of FIG. 15. 図15の液晶表示パネルにおける黒の色度を示す図である。It is a figure which shows the chromaticity of black in the liquid crystal display panel of FIG. 実施例4の液晶表示パネルにおける電極の説明に供する図である。6 is a diagram for explaining an electrode in a liquid crystal display panel of Example 4. FIG. 実施例4の液晶表示パネルの画素電極の説明に供する平面図である。6 is a plan view for explaining pixel electrodes of a liquid crystal display panel of Example 4. FIG. 電極の大きさを変化させた場合の反射率の変化を示す図表である。It is a graph which shows the change of the reflectance at the time of changing the magnitude | size of an electrode. 図25から求めた最適条件により電圧を印加した場合の反射率の変化を示す特性曲線図である。FIG. 26 is a characteristic curve diagram showing a change in reflectance when a voltage is applied under the optimum condition obtained from FIG. 25. 本発明の実施例5の液晶表示パネルにおける電極の説明に供する図表である。It is a graph with which it uses for description of the electrode in the liquid crystal display panel of Example 5 of this invention. 赤色の画素である、セルリタデーションが450〔nm〕の場合について、電極の大きさを変化させた場合の反射率の最大値を示す図表である。It is a graph which shows the maximum value of the reflectance at the time of changing the magnitude | size of an electrode about the case where cell retardation is 450 [nm] which is a red pixel. IPSモードによる場合の電極の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the electrode in the case of IPS mode.

符号の説明Explanation of symbols

1、21、31……液晶表示パネル、2、22、32……CF基板、3、23、33……TFT基板、4……液晶層、5、10……透明絶縁基板、6、6R、6G、6B……カラーフィルタ、9、11……偏光板、8、19……配向膜、17……画素電極

1, 21, 31 ... Liquid crystal display panel, 2, 22, 32 ... CF substrate, 3, 23, 33 ... TFT substrate, 4 ... Liquid crystal layer, 5, 10 ... Transparent insulating substrate, 6, 6R, 6G, 6B: Color filter, 9, 11: Polarizing plate, 8, 19: Alignment film, 17: Pixel electrode

Claims (12)

第1及び第2の基板で液晶層を挟持し、1つの画素に反射表示部と透過表示部とを有する液晶表示装置において、
前記第1の基板は、
前記液晶層とは逆側に第1の偏光板を有し、
前記第2の基板は、
前記液晶層とは逆側に第2の偏光板を有すると共に、前記液晶層側に基板面に対して略平行な電界を印加する画素電極と共通電極とを有し、
前記第1及び第2の偏光板は、
透過軸が直交するように配置され、
前記液晶層は、
前記透過表示部において、前記画素電極及び共通電極間に電圧を印加しない状態で、前記第1又は第2の偏光板の透過軸と略平行に液晶分子が配向し、
前記反射表示部において、前記画素電極及び共通電極間に電圧を印加しない状態で、前記第2の基板側で、前記第1又は第2の偏光板の透過軸と液晶分子が略平行であって、30〜45度のツイスト角を有するように液晶分子が配向した
ことを特徴とする液晶表示装置。
In a liquid crystal display device having a liquid crystal layer sandwiched between first and second substrates and having a reflective display portion and a transmissive display portion in one pixel,
The first substrate is
A first polarizing plate on a side opposite to the liquid crystal layer;
The second substrate is
Having a second polarizing plate on the opposite side of the liquid crystal layer, and a pixel electrode and a common electrode for applying an electric field substantially parallel to the substrate surface on the liquid crystal layer side,
The first and second polarizing plates are
Arranged so that the transmission axes are orthogonal,
The liquid crystal layer is
In the transmissive display portion, in a state where no voltage is applied between the pixel electrode and the common electrode, liquid crystal molecules are aligned substantially parallel to the transmission axis of the first or second polarizing plate,
In the reflective display unit, the transmission axis of the first or second polarizing plate and the liquid crystal molecules are substantially parallel on the second substrate side without applying a voltage between the pixel electrode and the common electrode. A liquid crystal display device, wherein the liquid crystal molecules are aligned so as to have a twist angle of 30 to 45 degrees.
前記画素は、
カラーフィルタを有し、
前記液晶層は、
前記反射表示部における厚みが前記カラーフィルタの色に応じて設定されて、異なる色の画素で前記反射表示部における厚みが異なるように設定された
ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
The pixel is
Have a color filter,
The liquid crystal layer is
2. The liquid crystal display according to claim 1, wherein the thickness of the reflective display unit is set according to the color of the color filter, and the thickness of the reflective display unit is set to be different for pixels of different colors. apparatus.
前記画素電極及び共通電極間に電圧を印加しない状態で、前記反射表示部のリタデーションが、赤色、緑色、青色の画素でそれぞれ400〜500〔nm〕、340〜440〔nm〕、300〜400〔nm〕である
ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
In a state where no voltage is applied between the pixel electrode and the common electrode, the retardation of the reflective display unit is 400 to 500 nm, 340 to 440 nm, and 300 to 400 nm for red, green, and blue pixels, respectively. nm]. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein
前記画素電極は
スリット形状であり、
スリットの繰り返し方向、電極の幅、電極の間隔、及び前記共通電極との間の絶縁膜の膜厚の少なくとも1つが、前記透過表示部及び前記反射表示部で異なるように設定された
ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
The pixel electrode has a slit shape,
At least one of the slit repeating direction, the electrode width, the electrode interval, and the film thickness of the insulating film between the common electrode is set to be different between the transmissive display unit and the reflective display unit. The liquid crystal display device according to claim 1.
前記画素電極は
櫛歯形状であり、
櫛歯形状の電極の繰り返し方向、電極の幅、電極の間隔の少なくとも1つが、前記透過表示部及び前記反射表示部で異なるように設定された
ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
The pixel electrode has a comb shape,
2. The liquid crystal display according to claim 1, wherein at least one of a repetition direction, an electrode width, and an electrode interval of the comb-shaped electrodes is set to be different between the transmissive display unit and the reflective display unit. apparatus.
前記画素は、
カラーフィルタを有し、
前記画素電極は
スリット形状であり、
電極の幅、電極の間隔、前記共通電極との間の絶縁膜の膜厚の少なくとも1つが、前記カラーフィルタの色に応じて設定されて、前記電極の幅、電極の間隔、前記膜厚の少なくとも1つが異なる色の画素で異なるように設定された
ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
The pixel is
Have a color filter,
The pixel electrode has a slit shape,
At least one of the width of the electrode, the distance between the electrodes, and the thickness of the insulating film between the common electrodes is set according to the color of the color filter, and the width of the electrodes, the distance between the electrodes, and the thickness of the film The liquid crystal display device according to claim 1, wherein at least one of the pixels is set differently for different colors.
前記画素は、
カラーフィルタを有し、
前記画素電極は
櫛歯形状であり、
電極の幅、電極の間隔の少なくとも1つが、前記カラーフィルタの色に応じて設定されて、前記電極の幅、電極の間隔の少なくとも1つが異なる色の画素で異なるように設定された
ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
The pixel is
Have a color filter,
The pixel electrode has a comb shape,
At least one of the electrode width and the electrode interval is set according to the color of the color filter, and at least one of the electrode width and the electrode interval is set to be different for pixels of different colors. The liquid crystal display device according to claim 1.
第1及び第2の基板で液晶層を挟持し、1つの画素内に反射表示部と透過表示部とを有する液晶表示装置において、
前記第1の基板は、
前記液晶層とは逆側に第1の偏光板を有し、
前記第2の基板は、
前記液晶層とは逆側に第2の偏光板を有すると共に、前記液晶層側に基板面に対して略平行な電界を印加する画素電極と共通電極とを有し、
前記第1及び第2の偏光板は、
透過軸が直交するように配置され、
前記画素は、
カラーフィルタを有し、
前記液晶層は、
前記透過表示部において、前記画素電極及び共通電極間に電圧を印加しない状態で、前記第1又は第2の偏光板の透過軸と略平行に液晶分子が配向し、
前記反射表示部において、前記画素電極及び共通電極間に電圧を印加しない状態で、前記カラーフィルタの色に応じてツイスト配向又はホモジニアス配向に設定されて、カラー画像の複数の色の画素でツイスト配向とホモジニアス配向とが混在するように設定された
ことを特徴とする液晶表示装置。
In a liquid crystal display device having a liquid crystal layer sandwiched between first and second substrates and having a reflective display portion and a transmissive display portion in one pixel,
The first substrate is
A first polarizing plate on a side opposite to the liquid crystal layer;
The second substrate is
Having a second polarizing plate on the opposite side of the liquid crystal layer, and a pixel electrode and a common electrode for applying an electric field substantially parallel to the substrate surface on the liquid crystal layer side,
The first and second polarizing plates are
Arranged so that the transmission axes are orthogonal,
The pixel is
Have a color filter,
The liquid crystal layer is
In the transmissive display portion, in a state where no voltage is applied between the pixel electrode and the common electrode, liquid crystal molecules are aligned substantially parallel to the transmission axis of the first or second polarizing plate,
In the reflective display unit, in a state where no voltage is applied between the pixel electrode and the common electrode, the twist orientation or the homogeneous orientation is set according to the color of the color filter, and the twist orientation is set in a plurality of color pixels of the color image. A liquid crystal display device characterized in that the liquid crystal display device and the homogeneous alignment are mixed.
前記液晶層は、
前記画素電極及び共通電極間に電圧を印加しない状態で、前記反射表示部のリタデーションが前記カラーフィルタの透過波長の略1/4波長であり、
前記ホモジニアス配向の画素が、赤色及び緑色の画素であり、
前記ツイスト配向の画素が、青色の画素である
ことを特徴とする請求項8に記載の液晶表示装置。
The liquid crystal layer is
In a state where no voltage is applied between the pixel electrode and the common electrode, the retardation of the reflective display unit is approximately ¼ wavelength of the transmission wavelength of the color filter,
The homogeneously oriented pixels are red and green pixels,
The liquid crystal display device according to claim 8, wherein the twist-aligned pixel is a blue pixel.
前記ホモジニアス配向が、前記第1の偏光板の吸収軸に対して液晶分子が40〜50度の角度を成すホモジニアス配向であり、
前記ツイスト配向が、前記第1の基板側で、前記第1又は第2の偏光板の透過軸と液晶分子が9〜18度の角度を成し、45〜55度のツイスト角を有する配向である
ことを特徴とする請求項9に記載の液晶表示装置。
The homogeneous alignment is a homogeneous alignment in which liquid crystal molecules form an angle of 40 to 50 degrees with respect to the absorption axis of the first polarizing plate,
The twist orientation is an orientation in which the transmission axis of the first or second polarizing plate and the liquid crystal molecules form an angle of 9 to 18 degrees and a twist angle of 45 to 55 degrees on the first substrate side. The liquid crystal display device according to claim 9.
前記画素電極は
スリット形状であり、
スリットの繰り返し方向、電極の幅、電極の間隔、前記共通電極との間の絶縁膜の膜厚の少なくとも1つが、前記透過表示部及び前記反射表示部で異なるように設定された
ことを特徴とする請求項8に記載の液晶表示装置。
The pixel electrode has a slit shape,
At least one of the slit repeating direction, the electrode width, the electrode interval, and the thickness of the insulating film between the common electrode is set to be different between the transmissive display unit and the reflective display unit. The liquid crystal display device according to claim 8.
前記画素電極は
櫛歯形状であり、
櫛歯形状の電極の繰り返し方向、電極の幅、電極の間隔の少なくとも1つが、前記透過表示部及び前記反射表示部で異なるように設定された
ことを特徴とする請求項8に記載の液晶表示装置。

The pixel electrode has a comb shape,
9. The liquid crystal display according to claim 8, wherein at least one of a repetition direction of the comb-shaped electrodes, an electrode width, and an electrode interval is set to be different between the transmissive display unit and the reflective display unit. apparatus.

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