JP4106238B2 - Transflective dual-use display device substrate, transflective liquid crystal display device, and electronic equipment - Google Patents

Transflective dual-use display device substrate, transflective liquid crystal display device, and electronic equipment Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透過反射両用型表示装置用基板に関する。本発明の基板は、外部からの入射光（以下、外光ともいう。）を反射させることにより反射表示を行なうとともに、外部が暗いときは、バックライトなどの光源からの光を透過させることにより透過表示を行う透過反射両用型表示装置に用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】
近年のＩＴ技術の革新的な発展と共に、携帯電話を初めとする携帯情報端末で使用される情報量が格段に増加し、携帯情報端末の用途も多様化している。これに伴い携帯情報端末のディスプレイに対するユーザーの要望も多様化し、低電圧化はもちろんのこと高精彩化、高速応答化など多岐にわたっている。ディスプレイの表示色についても、色数が加速度的に増加するのと共に、色味についての要望も多様化し、各ユーザーの要望する反射表示時と透過表示時の色味を実現することが必要不可欠である。また、各ユーザーの要望する色味は、観測者によって視認性が異なるので、ほぼすべて異なるのが現状である。
【０００３】
現在、携帯情報端末で用いられるディスプレイとしては、透過反射両用型の液晶表示装置が広く用いられている。透過反射両用型液晶表示装置は、明るい場所では、外光を利用して反射型の液晶表示装置として動作するとともに、暗所では光源を利用した透過型の液晶表示装置として動作する。
【０００４】
透過反射両用型液晶表示装置としては、例えばアルミニウムなどからなる半透過性の金属薄膜を用いた半透過型液晶表示装置が挙げられる。半透過性の金属薄膜は、暗所ではバックライトからの光を透過させるとともに、外光を反射させるという透過と反射の双方の機能を備えている。また、光の拡散性を向上させるために、微細な凹凸構造をもつ、例えば透光性樹脂からなる光透過層を設け、この光透過層の上に前記金属薄膜を形成することがある。これにより、反射光の拡散性を向上させ、いわゆる文字ぼけやカラー表示時の混色を防止し、表示の視認性を向上させている。なお、微細な凹凸構造（凹凸面）をもつ光透過層は、それ自体は光を拡散させないが、光透過層の凹凸面上に反射層を形成することによって、反射光を拡散させるので、以下では、微細な凹凸構造（凹凸面）をもつ光透過層を「光拡散層」ともいう。
【０００５】
ところで、半透過性膜として金属薄膜を用いる場合には、その透過光が独特の色味を帯びる。例えばアルミニウム薄膜の場合には、その透過光が青味を帯びるので、透過表示時の白が青味を帯びるという問題点がある。その原因は、光源の短波長側の光は金属薄膜を透過し易いが、長波長側の光は透過し難いという透過光特性を持つためであると考えられる。いずれにしても透過光が青味を帯びると、カラー表示において色純度が低下することになる。
【０００６】
この透過表示時の色補正については、例えばカラーフィルター自体で行うことができる。しかし、反射表示時には外光がカラーフィルターを２度透過するので、透過表示時の色調補正が反射表示時の色にも大きく影響を及ぼし、反射表示時の色純度が低下して好ましくない。また、バックライト側に位置する基板に色を補正するフィルターを貼り付けることで、透過表示時の色調のみを補正することができる。しかし、液晶表示装置を高温高湿条件で保存すると、水分の影響で色補正フィルターが退色・変色するおそれがあるので、信頼性面での問題点がある。さらに、偏光板を着色する場合には、偏光板を透過する光の偏光度が低下するので、コントラストが低下するという問題点がある。
【０００７】
このような問題点を解決するために、半透過性の金属薄膜を用いた半透過型液晶表示装置において、光拡散層を着色し、透過表示時の色補正を行う技術が特開２００１−１００１９７に開示されている。以下に、特開２００１−１００１９７に開示の技術について説明する。
【０００８】
同公報に開示された液晶表示装置は、所定のセルギャップが形成されるように周辺シール材を介して圧着され、そのセルギャップ内に液晶層が封入された一対の透明電極基板を含み、上記一方の透明電極基板の内面側に透光性樹脂からなる光拡散層を有し、同光拡散層上に光反射膜として光半透過性の金属薄膜が形成されている半透過型液晶表示装置であり、上記光拡散層の透光性樹脂が、上記金属薄膜の透過光色と補色関係にある色に着色されていることを特徴とする。例えば、光半透過性の金属薄膜としてアルミニウムを用いた場合には、その透過光は青味を帯びているので、樹脂製の光拡散層は青色と補色関係にある黄色に着色されることで、透過光の色味が白色に補正されることになる。
【０００９】
図３を参照しながら、さらに具体的に説明する。上記の液晶表示装置は、周辺シール材を介して互いに圧着された上基板１と下基板２とを備えている。上基板１の外側面には、位相差板２１Ａおよび偏光板２２Ａが設けられ、下基板２の外側面には位相差板２１Ｂと偏光板２２Ｂが設けられている。また、下基板２側にはバックライトが設けられている。
【００１０】
下基板２の内面には、光拡散層７Ａと、光反射膜としての光半透過性金属薄膜８Ｂとが形成されている。光拡散層７Ａは透光性樹脂からなり、その表面には微細な凹凸が形成されている。
【００１１】
光半透過性の金属薄膜８Ｂにアルミニウムを用いた場合には、透過光色が青色を帯びているので、その透過光の色補正を行うために、光拡散層７Ａをあらかじめ青色の補色である黄色に着色している。この半透過型液晶表示装置においては、バックライトから照射された光は、黄色に着色された光拡散層７Ａおよび光半透過性の金属薄膜８Ｂを透過して表示面である上基板１側に至る。黄色は青色の補色関係にあるので、バックライトから照射された光は、金属薄膜８Ｂを透過する際に色補正され、ほぼ白色光として表示面を照らすことができる。
【００１２】
これに対して、外光を利用した反射表示時には、外光は金属薄膜８Ｂにより反射されるので、バックライト使用時の場合と外光時の場合とで、色の違いが少なく違和感のない表示が得られると、同公報に記載されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、半透過型液晶表示装置の金属薄膜として半透過型の金属薄膜８Ｂを用いた場合には、金属薄膜８Ｂからなる反射層は当然ながら光を透過することができる。外光による反射で表示を行う場合には、図３に示すように、外光が偏光板２２Ａおよび位相差板２１Ａを透過し、上基板１と透明電極３、４と配向膜５、６と液晶層１２を透過した後に金属薄膜８Ｂに至る。金属薄膜８Ｂに至った光は、金属薄膜８Ｂの表面で反射される光Ｃと、金属薄膜８Ｂを透過する光に分解される。さらに金属薄膜を透過した光は、金属薄膜８Ｂおよび透明樹脂からなる光拡散層７Ａの界面での反射光Ｄと、光拡散層７Ａおよび下層（下基板２）の界面での反射光Ｅと、透過光とに分解される。したがって、反射表示時の表示面で視認される光は、金属薄膜８Ｂ上での反射光Ｃと、金属薄膜８Ｂおよび光拡散層７Ａの界面での反射光Ｄと、光拡散層７Ａおよび下層（下基板２）の界面での反射光Ｅとが合成された色の光となる。
【００１４】
半透過型の金属薄膜８Ｂを用いた液晶表示装置の光拡散層を着色する場合、バックライト光による透過表示時には、光拡散層７Ａは色補正として有効に作用する。しかし、上述したように、反射表示時にも光拡散層７Ａで着色された光がいくらか反射するので、光拡散層７Ａは反射表示時の色度にも影響を与える。さらに、アルミニウムや銀−パラジウムなどの金属を金属薄膜として用いる場合には、透過光は青色を帯びている反面、反射光は補色の黄色を帯びているので、反射表示は若干黄色味を帯びる。したがって、金属薄膜８Ｂを透過する光が帯びる青色の補色（黄色）を光拡散層に着色すると、その補色が金属薄膜８Ｂの反射光と同色であるので、反射表示時には光拡散層７Ａの着色によってさらに表示色が黄色味を帯びてしまう。すなわち、透過表示時の色調を調整すると、トレードオフとして反射表示時の色味を損ねてしまう問題点がある。
【００１５】
さらに、透過および反射表示時の色調については、金属薄膜８Ｂの色味だけではなく、透過光および反射光が透過するＩＴＯ膜や配向膜などのすべての積層膜や下基板２の色度の合成となる。ＩＴＯ膜や配向膜は軽度ではあるが着色しているので、表示としての色はＩＴＯ膜や配向膜などの着色している積層膜の色の影響を受ける。したがって、金属薄膜８Ｂの補色を光拡散層に着色するだけでは、色調の調整が不十分である。
【００１６】
また、下基板２としてプラスチック基板を用いた場合、プラスチック基板はガラス基板に比べて着色が強いので、さらに金属薄膜８Ｂの補色を光拡散層に着色するだけでは、透過表示時と反射表示時の双方の色補正が事実上不可能である。
【００１７】
本発明は、上記問題点に鑑みて完成されたものであって、その目的は、反射表示時の色調を損ねることなく、透過表示時の色調のみを自由に調整し、かつ透過表示時と反射表示時との良好な色調をともに満足する透過反射両用型表示装置用基板を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決させるための手段】
本明細書において「光を透過させる」とは、入射する可視光のほとんどを透過させることを言い、入射光の一部が反射される場合も含む。「光を全反射させる」とは、可視光の透過率がほぼ０％であり、入射する可視光のほぼ１００％を反射させることを言う。
【００１９】
本発明の透過反射両用型表示装置用基板は、光を透過させる光透過層が基板上に形成され、光を全反射させる反射領域と光を透過させる開口領域とを有する反射層が前記光透過層上に形成され、少なくとも前記開口領域における前記光透過層は、前記光透過層を透過する光を光の干渉を利用して色付ける機能を有すると共に、前記光透過層に入射する光の色度を（ｘ１，ｙ１）とし、前記光透過層から出射する光の色度を（ｘ２，ｙ２）とすると、ｘ２−ｘ１およびｙ２−ｙ１のそれぞれを０．０１以上とする機能を有し、屈折率ｎが２．０以上である。
【００２０】
本発明の透過反射両用型表示装置用基板によれば、透過表示時の色調を自由に調整することができる。光透過層を透過する光を色付けるには、光透過層自体を着色すれば良い。光透過層を着色しない場合でも、光透過層の屈折率ｎや膜厚を調整して、透過光を着色させることができる。光透過層の屈折率ｎや膜厚に応じて、波長ごとに干渉が生じるので、白色光のうち特定の波長光の色が消失するからである。また、光透過層から出射する光の色度を（ｘ２，ｙ２）とすると、ｘ２−ｘ１およびｙ２−ｙ１のそれぞれを０．０１以上とすることで、目視評価にて、十分な着色を認識することができる。また、少なくとも前記開口領域における前記光透過層が屈折率ｎが２．０以上である。さらに、前記光透過層の膜厚が２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下であるのが好ましい。これにより、基板などによって、開口領域における光透過層を透過する光が青味を帯びる場合に、透過光を白色光に近づけることができる。
【００２１】
本発明の透過反射両用型表示装置用基板において、前記開口領域における前記光透過層上に、前記光透過層よりも屈折率の小さい層が形成されていることが好ましい。
【００２２】
反射層の開口領域では、反射層の反射領域と比較して、反射率が非常に低く、事実上黒表示となっているので、開口領域での反射光による着色は反射表示時の色調に殆ど影響を及ぼすことはない。しかしながら、図２に示すように、反射層８Ａの開口領域１０１では、殆どの光は光透過層７Ａを透過するものの、光透過層７Ａ上での反射光Ａと、光透過層７Ａおよび基板２の界面での反射光Ｂとが若干ながら発生するので、反射表示時の色度にも若干の影響を及ぼす可能性がある。
【００２３】
開口領域における光透過層の屈折率を、光透過層の直上に形成される膜の屈折率よりも大きくすることによって、反射表示時の光透過層と直上に形成される膜との界面での反射光Ａを積極的に増大させ、この界面を透過する外光を減少させて、光透過層および基板の界面での着色された反射光Ｂによる色度の変化を抑制する。したがって、反射表示時の色度に影響を及ぼすことなく、透過表示時の色度のみを独立して調整することができる。
【００２４】
本発明の透過反射両用型表示装置用基板において、前記開口領域における前記光透過層上および前記反射層上に着色層が形成されていても良い。着色層は、開口領域における光透過層上および反射層上に直接または他の膜を介して形成される。
【００２５】
本発明の透過反射両用型表示装置用基板において、前記反射層が微細な凹凸構造を有することが好ましい。反射層が微細な凹凸構造を有することによって、外光の拡散性が向上するので、いわゆる文字ぼけやカラー表示時の混色を防止し、表示の視認性を向上させることができる。
【００２６】
本発明の透過反射両用型液晶表示装置は、本発明の透過反射両用型表示装置用基板と、前記透過反射両用型表示装置用基板に対向する対向基板と、前記両基板間に介在する液晶層とを有する。本発明の透過反射両用型液晶表示装置によれば、反射型表示と透過型表示とを切り替えて表示することができる。
【００２７】
本発明の電子機器は、本発明の透過反射両用型液晶表示装置を表示部として備える。本発明の電子機器は、明るい場所ではバックライトなどの照明装置を点灯させる必要がないので、長時間のバッテリー駆動が可能となる。さらに暗い場所では、明るく良好な白色の透過表示が実現できるので、非常に視認性が良いという利点がある。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明による実施形態を説明する。以下の実施形態では、本発明の透過反射両用型表示装置用基板を透過反射両用型液晶表示装置の基板として用いた場合について説明するが、本発明の透過反射両用型表示装置用基板は、液晶表示装置用の基板に限定されない。また、液晶表示装置の例として、単純マトリクス駆動方式のＳＴＮ液晶表示装置を例にするが、本発明の液晶表示装置は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ）やＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal ）などのスイッチング素子を用いたアクティブマトリクス駆動方式や他のセグメント型の装置、その他の液晶装置にも適用することが可能である。さらに、実施形態１では、光を透過させる光透過層として、微細な凹凸構造を有する光拡散層を例に説明するが、光透過層は反射層と接する面が平坦であり、光拡散性を有していなくても良い。
【００２９】
（実施形態１）
図１は、実施形態１の液晶表示装置の構造を概略的に示す断面図であり、図２は、その一画素を概略的に示す断面拡大図である。図１および図２を参照しながら、本実施形態の液晶表示装置の構成を説明する。
【００３０】
本実施形態の液晶表示装置では、互いに対向する二枚の透明基板１、２の間に液晶層１２が枠状のシール材１１によって封止されている。液晶層１２は、２４０°〜２６０°ツイストのツイスト角を持つネマティック液晶で構成されている。観察者側に対して反対側の透明基板（以下、下基板ともいう。）２上には、任意の色に着色された光拡散層７Ａが形成されている。
【００３１】
光拡散層７Ａの上面には、例えばＡｌ、Ｐｄ、Ａｇ、またはこれら金属の合金からなる金属薄膜が形成されている。金属薄膜は、光透過率がほぼ０％の全反射性になるように、その膜厚が設定されており、光を全反射させる反射層８Ａである。例えば、銀とパラジウムとの合金（Ａｇ−Ｐｄ）を金属薄膜として用いる場合、膜厚を１０００Å（１００ｎｍ）以上に設定する。
【００３２】
金属薄膜（反射層）８Ａには、透過表示時に光を透過させるために、露光現像処理などによって開口された開口領域１０１がＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の画素ごとに設けられている。透過表示時には開口領域１０１からの透過光によって、また反射表示時には金属薄膜（反射層）８Ａが存在する反射領域１０２での反射光によって、それぞれ表示を行うことができる。開口領域１０１と反射領域１０２との面積の比率は、２５：７５〜８０：２０が好ましく、例えば３：７に設定する。
【００３３】
開口領域１０１を有する全反射性の金属薄膜（反射層）８Ａの上面には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の着色層（カラーフィルター）９が所定のパターンで形成されている。着色層９の上面には、透明な保護膜１０が形成されており、この保護膜１０の上面には、複数のストライプ状の透明電極４がＩＴＯ膜などから形成されている。透明電極４の上面には、配向膜６が形成されており、ラビング等により所定の方向に配向処理が施されている。
【００３４】
一方、下基板２に対向する観察者側の透明基板（以下、上基板ともいう。）１の上面には、複数のストライプ状の透明電極３が形成されており、透明電極３の上面には、配向膜５が形成されており、ラビング等により所定の方向に配向処理が施されている。
【００３５】
透明基板１、２としては、フロートガラス、ソーダガラスなどのガラス基板、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどのプラスチック基板などを用いることができる。
【００３６】
光拡散層を着色させる方法としては、特に限定されず、例えば透光性樹脂に顔料を分散する方法が挙げられる。光拡散層７Ａに分散される顔料としては、例えば黄色鉛、ベンガラ、群青、紺青等の無機顔料、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ）ナンバーで以下に示す有機顔料などがある。
【００３７】
黄色顔料：Ｃ．Ｉピグメントイエロー２０、Ｃ．Ｉピグメントイエロー２４、Ｃ．Ｉピグメントイエロー８３、Ｃ．Ｉピグメントイエロー８６、Ｃ．Ｉピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１０９、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１１０、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１１７、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１２５、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１３７、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１３９、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１４７、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１４８、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１５３、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１５４、Ｃ，Ｉピグメントイエロー１６６、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１６８
青色顔料：Ｃ．Ｉピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉピグメントブルー２２、Ｃ．Ｉピグメントブルー６０、Ｃ．Ｉピグメントイエロー６４
光拡散層７Ａを着色する色は任意であり、上記黄色顔料や青色顔料の他に、オレンジ顔料、赤色顔料、緑色顔料などを用いることができる。光拡散層に顔料を分散させることにより、光拡散層を着色することができるので、従来の半透過型液晶表示装置の製造工程をそのまま流用することができ、また製造コストを上げることなく、色度を調整することができる。さらに、光拡散層７Ａ上の反射領域１０２には、全反射性の金属薄膜（反射層）８Ａが形成されているので、着色された光拡散層７Ａは、反射表示時の色調に影響を及ぼさない。したがって、透過表示時の色度を独立して調整することができる。
【００３８】
光拡散層７Ａは、反射層８Ａの開口領域１０１に対応する部分が少なくとも着色されていれば良く、光拡散層７Ａ全体が着色されることは必ずしも要しない。ただし、反射層８Ａの反射領域１０２に対応する部分が着色されていても良い。反射層８Ａの反射領域１０２に対応する光拡散層７Ａが着色されていても、反射領域１０２における反射層８Ａは光を全反射させ、透過させないので、透過表示時の色調に影響を与えない。むしろ、全体が着色された光拡散層７Ａを形成することは、部分的に着色された光拡散層７Ａを形成するよりも、製造が容易であるという利点がある。光拡散層７Ａを部分的に着色するには、フォトリソ法や印刷法を採用すれば良い。
【００３９】
本実施形態では、カラーフィルター（着色層）９を下基板２上に形成しているが、特に限定されるものではなく、上基板１に形成しても良い。
【００４０】
（実施形態２）
図１０は、実施形態２の液晶表示装置の構造を概略的に示す断面図である。なお、図１０においては、実施形態１の液晶表示装置と実質的に同じ機能を有する構成要素を共通の参照符号で示し、その説明を省略する。また、実施形態１では光拡散層７Ａは着色されていたが、本実施形態の光拡散層７Ｂは、無着色の透明である。
【００４１】
本実施形態の液晶表示装置は、光拡散層７Ｂと反射層８Ａとの間に形成された光透過層７Ｃを有する。光透過層７Ｃには、例えばＴiＯ２膜などの屈折率の大きい薄膜が用いられる。光透過層７Ｃは、透過する光を色付ける機能を有する。光透過層７Ｃにより色付けされる光の色相は、光透過層７Ｃの屈折率や膜厚によって決定される。光源（不図示）から光透過層７Ｃに入射した光は、光透過層７Ｃと着色層（カラーフィルター）９との界面で一部が液晶層１２側へ出射され、一部が反射する。反射した光は、光透過層７Ｃと光拡散層７Ｂとの界面で、再び一部が光源側へ出射され、一部が反射される。この反射光の一部は、光透過層７Ｃと着色層９との界面を越えて液晶層１２側へ出射されるので、光透過層７Ｃと着色層９との界面で反射せずに透過した光と干渉する。この干渉効果によって、光透過層７Ｃを透過する光を色付ける。
【００４２】
なお、光拡散層７Ｂは、着色されていても良い。また、光拡散層７Ｂを省くこともできる。光透過層７Ｃは、反射層８Ａの開口領域１０１に対応する部分に少なくとも存在すれば良く、反射層８Ａの反射領域１０２に対応する部分に存在していなくても良い。
【００４３】
（実施例および比較例）
以下に示す実施例および比較例について、反射表示時と透過表示時との色味の違いの評価をそれぞれ行なった。
【００４４】
反射表示時の色度の測定には、ミノルタ製ＣＭ−１０００（Ｃ光源２°視野）を用いて、Ｒ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）の全ＯＮ表示にて、白表示時の色度を測定した。また、透過表示時の色度の測定には、ＴＯＰＣＯＮ製ＢＭ−５を用いて、Ｒ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）の全ＯＮ表示にて、白表示時の色度を測定した。なお、バックライトの具体的な色度については、後述する。
【００４５】
光拡散層の色度は、下基板２上に光拡散層（膜厚２．５μｍ）を形成した状態で測定を行い、ＴＯＰＣＯＮ製ＢＭ−５を用いて、透過表示時の色度を測定した。
【００４６】
実施例１、２、４、５、６および比較例１、２、３では、上基板１および下基板２にそれぞれ貼り付ける位相差板、偏光板の軸角度およびレターデーションは、同一のシステムを用いた。具体的には、図１および図４に示すように、液晶分子の配向方向を基準として、時計回りを正とし、反時計回りを負としたとき、第一位相差板２１Ａの軸角度が−５５°第二位相差板２１Ｂの軸角度が８０°、偏光板２２Ａの軸角度が０°となるように、第一位相差板２１Ａ、第二位相差板２１Ｂおよび偏光板２２Ａを上基板１に順次貼り付けた。液晶層１２および位相差板２１Ａ、２１Ｂのレターデーションの設定は、液晶層１２を８００ｎｍ、第一位相差板２１Ａを１８０ｎｍ、第２位相差板２１Ｂを６７０ｎｍとした。また、図５に示すように、位相差板２１Ｃの軸角度が−５°、偏光板２２Ｂの軸角度が−５２．５°となるように、位相差板２１Ｃおよび偏光板２２Ｂを下基板２に順次貼り付けた。位相差板２１Ｃのレターデーション設定は、１４０ｎｍとした。
【００４７】
（比較例１）
実施形態１の液晶表示装置における、着色を施した光拡散層７Ａの代わりに、無着色の光拡散層７Ｂを用いて、実施形態１の液晶表示装置と同様の液晶表示装置を作成した（図１参照）。
【００４８】
まず、下基板２上に、日立化成製のアクリル樹脂からなるフィルム転写型の無着色の光拡散層７Ｂを形成した。このとき光拡散層７Ｂの膜厚は２．５μｍであった。Ａｇ−Ｐｄからなる金属薄膜をスパッタにより成膜した。Ａｇ−Ｐｄからなる金属薄膜上にレジストを塗布し、反射領域１０２と開口領域１０１との面積比が７：３となるように、フォトマスクを用いて露光現像処理を行い、開口領域１０１を有する全反射性の金属薄膜８Ａを形成した。このとき金属薄膜８Ａの膜厚は、１２００Å（１２０ｎｍ）であった。
【００４９】
次に、開口領域１０１における光拡散層７Ｂ上および金属薄膜８Ａ上に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）からなる着色層（カラーフィルター）９を形成した後、着色層９上に保護膜１０を成膜した。着色層９の膜厚は０．８μｍであった。保護膜１０の上に、ストライプ状にパターニングされたＩＴＯ膜（透明電極）４を形成し、さらにその上面に、ラビング等により２４０°ツイストとなるように配向処理されたポリイミドからなる配向膜６を形成した。
【００５０】
上基板１の上面に、ストライプ状にパターニングされたＩＴＯ膜（透明電極）３を形成し、下基板２と同様に、ラビング等により２４０°ツイストとなるように配向処理されたポリイミドからなる配向膜５を形成した。
【００５１】
上基板１または下基板２のいずれか一方に、プラスチックビーズを散布し、シール材１１を塗布し、上下両基板１、２を加圧封着した。このときセル厚は５μｍであった。上基板１に、位相差板２１Ａ、２１Ｂおよび偏光板２２Ａを、また下基板２に、位相差板２１Ｃおよび偏光板２２Ｂをそれぞれ貼り付けた。
【００５２】
２４０°ツイストでセル厚が５μｍのシステムを最適化するために、上基板１と下基板２との間隙に、カイラル剤を添加したネマティック液晶材料を注入、封止して、無着色の光拡散層を用いた比較例１の液晶表示装置を作成した。
【００５３】
上記のように作成した無着色の光拡散層を用いた液晶表示装置の色について、評価を行った。
【００５４】
まず、反射表示時の色の測定を行ったところ、色度は（ｘ，ｙ）＝（０．２９５，０．３２９）であった。次に、透過表示時の色度を測定するために、光源として（ｘ，ｙ）＝（０．３３５，０．３４５）のバックライトを用いて測定を行ったところ、透過表示時の色度は（ｘ，ｙ）＝（０．２８４，０．２７６）であった。このことから、反射表示時と透過表示時とで、色度に有意差があり、反射表示時に比べて透過表示時の色味が青色を帯びていることがわかる。
【００５５】
（実施例１）
比較例１の液晶表示装置における反射表示時と透過表示時とで色度を一致させるために、光拡散層をピグメントイエロー＃８３によって着色した。着色された光拡散層７Ａの色度は（ｘ，ｙ）＝（０．３１２，０．３７４）であり、上記と同様にして、実施例１の液晶表示装置を作成した。
【００５６】
上記と同様にして、反射表示時と透過表示時の色度を測定したところ、反射表示時は殆ど色度の変化がなく（ｘ，ｙ）＝（０．３０２，０．３３８）であった。なお、反射表示時と透過表示時の色について目視にて観察したところ、色の有意差は全く見られなかった。また、透過表示時の色度は、上記色度を有する光拡散層７Ａにより色補正を受けて、（ｘ，ｙ）＝（０．２９３，０．３２９）となった。このことから、開口領域１０１を有する全反射性の金属薄膜（反射層）８Ａを用いた液晶表示装置において、光拡散層を着色することにより、反射表示時の色度をほとんど損ねることなく、透過表示時の色度を補正できることがわかる。
【００５７】
なお、透過表示時の色度は、同じ色度であっても輝度の違いにより観察者が視認する色のイメージが異なる。本実施例では、反射表示時と透過表示時の色度を一致させているが、輝度に応じて任意の色度に調整することができる。
【００５８】
（比較例２）
比較例２として、特開２００１−１００１９７に記載された液晶表示装置を作成し、透過表示時と反射表示時の色度について評価を行った（図３参照）。
【００５９】
本比較例では、開口領域１０１を有する全反射性の金属薄膜（反射層）８Ａの代わりに、半透過性の金属薄膜（反射層）８Ｂを用いて、上記と同様にして液晶表示装置を作成した。なお、半透過性の金属薄膜（反射層）８Ｂとして、実施例１および比較例１と同様に、Ａｇ−Ｐｄを用い、膜厚を薄膜化することで金属薄膜に半透過性を付与した。半透過性の金属薄膜（反射層）８Ｂは、膜厚が３５０Å（３５ｎｍ）、反射率が約７０％、透過率が２０％であるものを用いた。金属薄膜以外の構成は、実施例１および比較例１の液晶表示装置と全く同一とした。本比較例では、着色していない光拡散層７Ｂを用いた場合と、着色した光拡散層７Ａを用いた場合の両方について、色度の評価を行った。
【００６０】
未着色の光拡散層７Ｂを用いた際の反射表示時と透過表示時の色度について測定を行ったところ、反射表示時の色度は（ｘ，ｙ）＝（０．３０２，０，３１８）であり、透過表示時の色度は（ｘ，ｙ）＝（０．２８２，０．２５６）であった。
【００６１】
反射表示時の色度と透過表示時の色度を一致させるために、ミグメントイエロー＃８３により着色し、色度が（ｘ，ｙ）＝（０．３２４，０．３７８）の光拡散層７Ａを用いて、上記と同様に液晶表示装置を作成した。その結果、反射表示時の色度は（ｘ，ｙ）＝（０．３１４，０．３４２）になり、透過表示時の色度は（ｘ，ｙ）＝（０．３０８，０．３１２）であった。ただし、反射表示時と透過表示時の色について目視にて観察したところ、透過表示時と比較して反射表示時の色は明らかに黄色味を帯びていた。したがって、比較例２の液晶表示装置では、透過表示時の色度を補正すると、反射表示時の色度も変動する。これは、反射表示時に表示面で観察される光は、金属薄膜８Ｂ上での反射光と、光拡散層７Ａおよび基板２の界面での反射光との合成光であり、光拡散層７Ａおよび基板２の界面での反射光は、着色された光拡散層７Ａを透過することによって着色されるからである。
【００６２】
以上の実施例１および比較例１，２の結果から、本発明の液晶表示装置は、反射表示時の色度の変化を最小限に抑えながら、透過表示時の色度を自由に調整できることがわかる。
【００６３】
（実施例２）
本発明の第２の実施例における液晶表示装置を説明する。本実施例における光拡散層７Ａとして、光拡散層７Ａの上層に接して配置されている着色層（カラーフィルター）９の屈折率よりも大きな屈折率を有する光拡散層を用いて、実施例１と同様にして本実施例の液晶表示装置を作成した。具体的には、カラーフィルター９の屈折率は１．４７であり、光拡散層７Ａの屈折率は１．６４である。
【００６４】
まず、比較例１と同様に、屈折率が１．６４である無着色の光拡散層７Ｂを用いて透過表示時と反射表示時の色度について評価を行ったところ、透過表示時の色度は（ｘ，ｙ）＝（０．２８１，０，２８３）であり、反射表示時の色度は（ｘ，ｙ）＝（０．２９９，０．３３３）であった。
【００６５】
次に、反射表示時の色度と透過表示時の色度を一致させるために、上記光拡散層を着色し、色度が（ｘ，ｙ）＝（０．３１５，０．３７９）であり、屈折率が１．６４の透光性樹脂からなる光拡散層７Ａを用いて、液晶表示装置を作成した。その結果、反射表示時の色度は変化することなく（ｘ，ｙ）＝（０．３０２，０．３３１）であった。また、透過表示時の色度は、（ｘ，ｙ）＝（０．３０４，０．３２９）であった。実施例１に示したように、透光性樹脂からなる光拡散層を着色することに加えて、本実施例では、光拡散層７Ａの屈折率をその直上のカラーフィルター９の屈折率よりも高くすることによって、反射表示時の色度に全く影響を及ぼすことなく透過表示時の色度のみを完全に独立して調整することができた。
【００６６】
したがって、光拡散層を着色し、反射領域における反射層を全反射性とするとともに、光拡散層の屈折率をその直上に形成された膜よりも高く設定することによって、反射表示時の色度の変化をさらに抑え、透過表示時の色度のみを自由に調整することができる。
【００６７】
本実施例では、光拡散層７Ａの直上に形成される膜がカラーフィルター９であるが、光拡散層７Ａの直上に保護層や絶縁層などのカラーフィルター以外の膜が形成されている場合でも、この膜よりも高い屈折率を有する光拡散層７Ａを用いることによって、本実施例と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
なお、透過表示時の色度は、同じ色度であっても輝度の違いにより観察者が視認する色のイメージが異なる。本実施例では、反射表示時と透過表示時の色度を一致させているが、輝度に応じて任意の色度に調整することができる。
【００６９】
（実施例３）
反射透過両用型液晶表示装置の透過表示時に対する要望は、（１）コントラスト、（２）透過率、（３）色再現性の３項目に大別される。
【００７０】
反射表示時の表示特性を変えることなく、透過表示時の上記要望を満足させるためには、最も簡便な方法として、下基板（バックライト側）側の位相差板および偏光板の各軸角度を最適化する手法が挙げられる。しかしながら、位相差板および偏光板の各軸角度を上記要望に基づいて最適化を行うと、それぞれ偏光状態が異なるので、透過表示色に位相差板および偏光板システム由来の色づきが発生する。そこで、光拡散層を着色することによって、位相差板および偏光板システムによる色づきを解消するために、光拡散層を着色する際の色度の範囲の最適化を行った。
【００７１】
まず、図４に示すように、液晶分子の配向方向を基準として、時計回りを正とし、反時計回りを負としたとき、第一位相差板２１Ａの軸角度が−５５°第二位相差板２１Ｂの軸角度が８０°、偏光板２２Ａの軸角度が０°となるように、第一位相差板２１Ａ、第二位相差板２１Ｂおよび偏光板２２Ａを上基板１に順次貼り付けた。液晶層１２および位相差板２１Ａ、２１Ｂのレターデーションの設定は、液晶層１２を８００ｎｍ、第一位相差板２１Ａを１８０ｎｍ、第２位相差板２１Ｂを６７０ｎｍとした。
【００７２】
次に、透過表示時のコントラストを最大限重視する場合、下基板２に貼り付けられる位相差板２１Ｃおよび偏光板２２Ｂの各軸角度を以下の通りに設定する。具体的には、図６に示すように、偏光板２２Ｂの軸角度が−３０°、位相差板２１Ｃの軸角度が７５°のときに、透過表示時のコントラストが最大を示し、３０のコントラストが得られた。このとき透過表示時の白色表示時の色度は（０．２７，０．２５）であった。下基板２の位相差板２１Ｃのレターデーションは、１４５ｎｍであった。
【００７３】
上基板１の位相差板および偏光板の各軸角度は変更せずに、透過表示時の透過率向上を最大限重視する場合、下基板２に貼り付けられる位相差板２１Ｃおよび偏光板２２Ｂの各軸角度を以下の通りに設定する。具体的には、図７に示すように、下基板２の偏光板２２Ｂの軸角度が４０°、位相差板２１Ｃの軸角度が９０°のときに、最も高い透過率を示した。このときの透過表示時における白色表示時の色度は（０．３３，０．３６）であった。下基板２の位相差板２１Ｃのレターデーションは、１３０ｎｍであった。
【００７４】
同様にして、上基板１の位相差板および偏光板の各軸角度は変更せずに、透過表示時の色再現性向上を最大限重視した場合には、図８に示すように、下基板２の偏光板２２Ｂの軸角度が６５°、位相差板２１Ｃの軸角度が−７０°のときに、最も色面積が広く、透過表示時の色再現性が向上した。このときの透過表示時における白色表示時の色度は（０．３５，０．３３）であった。下基板２の位相差板２１Ｃのレターデーションは、１４０ｎｍであった。以上の結果を表１にまとめる。
【００７５】
【表１】

Figure 0004106238
【００７６】
ところで、一般的な反射透過両用型液晶表示装置の設計では、偏光板および位相差板の各軸角度の最適化は、上記の３要望（コントラスト・透過率・色再現性）のバランスを考慮して行なわれる。したがって、透過表示時における白色表示時の色度は、上記３要望の各要望に特化したときの透過表示時における白色表示時の色座標を頂点とする三角形の領域内に入ってくる。なお、上記三角形の各頂点の色座標は、本実施例の液晶表示装置での値であり、色度が本実施例と異なる着色層を用いた場合には、上記三角形の各頂点の色度座標は、本実施例の値と異なることがある。ただし、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の着色層を用いた場合には、概ね（０．３５，０．３９）、（０．２９，０．２８）および（０．２７，０．３１）の色度座標を頂点とする三角形が形成される。
【００７７】
次に、上記最適化された反射透過両用型液晶表示装置において、透過表示時の白色表示時の色度をホワイトポイント（Ｗ．Ｐ．）の色度（０．３１，０．３２）に補正するための光拡散層７Ａの色度を表２および図９に示す。
【００７８】
【表２】
Figure 0004106238
【００７９】
すなわち、コントラスト重視の場合には、着色された光拡散層７Ａの色度は（０．３５，０．３９）であり、透過率重視の場合には（０．２９，０．２８）であり、色再現性重視の場合には（０．２７，０．３１）となる。したがって、反射透過両用型液晶表示装置の透過表示時のコントラスト・透過率・色再現性の３要望を全て満足するためには、偏光板２２Ｂおよび位相差板２１Ｃの各軸角度を表１に示すように最適化する。さらに、（０．３５，０．３９）、（０．２９，０．２８）、（０．２７，０．３１）の３つの色座標で囲まれる三角形の領域内の色度で、光拡散層を着色する。これにより、透過表示時の色づきを解消することができ、コントラスト、透過率、色再現性に優れ、かつ良好な白色表示のできる反射透過両用型液晶表示装置を提供することができる。
【００８０】
（実施例４）
比較例１の液晶表示装置において、反射表示時にあわせて透過表示時の色度を補正させるために、図１０に示すように、光透過層７Ｃを光拡散層７Ｂと全反射性金属薄膜８Ａとの間に形成した。光透過層７Ｃとして、屈折率ｎ＝２．４、膜厚４５０Å（４５ｎｍ）のＴiＯ２膜を形成した。上記と同様にして、反射表示時と透過表示時の色度を測定したところ、反射表示時の色度は（ｘ，ｙ）＝（０．３００，０．３２５）、透過表示時の色度は（ｘ、ｙ）＝（０．３０６，０．３１０）であった。このことから、反射表示時の色度をほとんど損ねること無く、透過表示時の色度を補正できることがわかる。
【００８１】
光透過層７Ｃの屈折率と膜厚を変更した場合に生じる色度変化について次に説明する。図１１に、屈折率ｎ= ２．４のときに膜厚を５０Å（５ｎｍ）から１０００Å（１００ｎｍ）まで変化させた場合の透過表示時における色度変化のシミュレーションを示す。図１１に示すように、膜厚を３５０Å（３５ｎｍ）〜５５０Å（５５ｎｍ）に設定することによって、光透過層７Ｃを配置しない場合（図１１中における膜厚０Åのポイント）に対する色度ｘ, ｙの変化量が0.01以上となる。言い換えれば、光透過層７Ｃに入射する光の色度を（ｘ１，ｙ１）とし、光透過層７Ｃから出射する光の色度を（ｘ２，ｙ２）とすると、ｘ２−ｘ１およびｙ２−ｙ１のそれぞれは、十分認識可能な０．０１以上となる。このように、光透過層および光拡散層を着色しなくても、光透過層７Ｃの屈折率と膜厚を調整することによって、光透過層７Ｃを透過する光に黄色味を持たせることができる。したがって、実施例１と同様に、反射表示時の色度の変化を抑え、透過表示時の色度のみを自由に調整することができる。
【００８２】
なお、本実施例での膜厚の設定は、基板や配向膜などによって透過光が青に着色される場合の設定であり、その他の色のときには、膜厚を適宜設定することによって、透過表示時と反射表示時の双方の色補正が可能となる。
【００８３】
（比較例３）
図１２に、実施例４の光透過層７Ｃを屈折率ｎ＝２．０未満の光透過層に変更した場合の色度変化のシミュレーションを示す。具体的には、屈折率ｎ＝１．８のときに膜厚を５０Å（５ｎｍ）から１０００Å（１００ｎｍ）まで変化させた場合の透過表示時における色度変化を示す。図１２に示すように、比較例１の場合と同様に、透過時の色度の方が青味を帯びていることから所定の膜厚に設定することによって黄色味を持たせることができる。
【００８４】
しかし、光透過層を配置しない場合（図１２中における膜厚０Åのポイント）に対する色度ｘ, ｙの最大変化量が0.01未満である。言い換えれば、屈折率ｎ=１．８のとき、５０Å（５ｎｍ）から１０００Å（１００ｎｍ）の範囲内の膜厚では、十分認識できる程度の黄色の着色が得られない。
【００８５】
（実施例５）
図１３に、実施例４の光透過層７Ｃを屈折率ｎ＝２．０の光透過層７Ｃに変更した場合の色度変化のシミュレーションを示す。具体的には、屈折率ｎ= ２．０のときに膜厚を５０Å（５ｎｍ）から１０００Å（１００ｎｍ）まで変化させた場合の透過表示時における色度変化を示す。図１３に示すように、膜厚を約６００Å（６０ｎｍ）に設定することによって、光透過層７Ｃを配置しない場合（図１３中における膜厚０Åのポイント）に対する色度ｘ, ｙの変化量が0.01以上となる。言い換えれば、光透過層７Ｃに入射する光の色度を（ｘ１，ｙ１）とし、光透過層７Ｃから出射する光の色度を（ｘ２，ｙ２）とすると、ｘ２−ｘ１およびｙ２−ｙ１のそれぞれは、十分認識可能な０．０１以上となる。このように、光透過層および光拡散層を着色しなくても、光透過層７Ｃの屈折率と膜厚を調整することによって、光透過層７Ｃを透過する光に黄色味を持たせることができる。したがって、実施例１と同様に、反射表示時の色度の変化を抑え、透過表示時の色度のみを自由に調整することができる。
【００８６】
（実施例６）
図１４に、実施例４の光透過層７Ｃを屈折率ｎ＝３．０の光透過層７Ｃに変更した場合の色度変化のシミュレーションを示す。具体的には、屈折率ｎ= ３．０のときに膜厚を５０Å（５ｎｍ）から１０００Å（１００ｎｍ）まで変化させた場合の透過表示時における色度変化を示す。図１３に示すように、膜厚を２００Å（２０ｎｍ）から４００Å（４０ｎｍ）に設定することによって、光透過層７Ｃを配置しない場合（図１４中における膜厚０Åのポイント）に対する色度ｘ, ｙの変化量が0.01以上となる。言い換えれば、光透過層７Ｃに入射する光の色度を（ｘ１，ｙ１）とし、光透過層７Ｃから出射する光の色度を（ｘ２，ｙ２）とすると、ｘ２−ｘ１およびｙ２−ｙ１のそれぞれは、十分認識可能な０．０１以上となる。このように、光透過層および光拡散層を着色しなくても、光透過層７Ｃの屈折率と膜厚を調整することによって、光透過層７Ｃを透過する光に黄色味を持たせることができる。したがって、実施例１と同様に、反射表示時の色度の変化を抑え、透過表示時の色度のみを自由に調整することができる。
【００８７】
なお、このように屈折率が高い（例えばｎ＝３．０以上）膜を用いた場合は、図１４からも判るように、膜厚１０００Å（１００ｎｍ）以上でも同様の効果が得られることがわかっている。ただし、コスト面や膜厚が厚いので膜厚バラツキが大きくなるなどの理由により、膜厚を１００ｎｍ以上にすると、量産には不向きである。
【００８８】
以上のことから、光透過層７Ｃの屈折率をｎ＝２. ０以上、膜厚を２００Å（２０ｎｍ）以上６００Å（６０ｎｍ）以下に設定することにより、実施例１と同様に、反射表示時の色度の変化を抑え、透過表示時の色度のみを自由に調整できることが分かる。
【００８９】
（実施例７）
本発明の液晶表示装置は、様々な電子機器のディスプレイとして用いることができる。今日、表示装置を搭載した製品としては、携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、パーソナルコンピュータ（ディスプレイ）、ノート型パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、デジタル時計、腕時計、ヘッドマウントディスプレイ、カーナビゲーション（モニター）、プロジェクションテレビ、液晶テレビなどが挙げられる。
【００９０】
これらの電子機器の中で、様々な環境下で用いられ、さらに低消費電力が必要不可欠な携帯電子機器に、本発明の液晶表示装置は適している。以下に、本発明の液晶表示装置を表示部として備える携帯電話機を電子機器の一例として示す。図１５（ａ）は、折り畳み式の携帯電話機を開いた状態を示す正面および背面図である。携帯電話機（本体）１０００は、アンテナ１００１、音声出力部１００２、主表示部１００３、操作スイッチ１００５、音声入力部１００６を有しており、本体１０００の背面に、副表示部１００４を有する。本発明の液晶表示装置は、主表示部１００３および副表示部１００４等に適応できる。
【００９１】
携帯電話機は、屋外屋内を問わずあらゆる環境のもとで使用される。例えば、夜間の屋外などで使用する場合には、必然的に外光を利用することができないので、携帯電話に内蔵された照明装置を利用した透過表示を行うことが必要である。また、屋内等の明るい場所で使用する際には、外光を利用して表示が可能であるので、反射表示を行うことができる。したがって、携帯電話に搭載される液晶表示装置は、消費電力が低い反射型表示をメインとし、必要に応じて内蔵された照明装置による透過型表示が可能な透過反射両用型液晶表示装置が望ましい。
【００９２】
本発明の液晶表示装置を主表示部１００３または副表示部１００４として備えることによって、良好な色度の反射表示を達成し、かつ透過表示時の良好な白色を表示できる、コントラスト、透過率、色再現性に優れた携帯電話を提供することができる。また、本発明の液晶表示装置を他の携帯電子機器に搭載することによって、低消費電力であり、かつ透過表示時と反射表示時との良好な色調をともに満足し、視認性の優れた携帯電子機器を実現することができる。
【００９３】
携帯電話機以外の携帯電子機器を図１５（ｂ）〜（ｅ）に例示する。図１５（ｂ）は、ＰＤＡの斜視図である。ＰＤＡ（本体）２０００は、表示部２００１、操作スイッチ２００２、外部接続端子２００３を有する。本発明の液晶表示装置は、表示部２００１に適応することができる。
【００９４】
図１５（ｃ）は、ノート型パソコンの斜視図である。パソコン（本体）３０００は、表示部３００１、キーボード３００２、外部接続端子３００３を有する。本発明の液晶表示装置は、表示部３００１に適応することができる。
【００９５】
図１５（ｄ）は、液晶テレビの斜視図である。液晶テレビ（本体）４０００は、表示部４００１、受信部４００２、操作スイッチ４００３を有する。本発明の液晶表示装置は、表示部４００１に適応することができる。
【００９６】
図１５（ｅ）は、ビデオカメラの斜視図である。ビデオカメラ（本体）５０００は、表示部５００１、受像部５００２、操作スイッチ５００３、ファインダー５００４を有する。本発明の液晶表示装置は、表示部５００１に適応することができる。
【００９７】
以上の様に、本発明の液晶表示装置は、適応範囲が極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適応することが可能である。特に反射および透過の両方で高品位な色表示が可能であるので、図１５に示した携帯型電子機器に高い適応性がある。また、他にも電子掲示板やＦＡＸ、ホームエレクトロニクス端末用ディスプレイにも活用することが可能である。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の反射透過両用型表示装置用基板によれば、反射表示時の色度を損ねることなく、透過表示時の色度のみを独立して、任意の色度に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態１の液晶表示装置の構造を概略的に示す断面図である。
【図２】 図１の一画素を概略的に示す断面拡大図である。
【図３】 従来例の液晶表示装置の一画素を概略的に示す断面拡大図である。
【図４】 実施例１、２、３および比較例１、２における位相差板２１Ａ，２１Ｂおよび偏光板２２Ａの各軸角度を示す図である。
【図５】 実施例１、２および比較例１、２における位相差板２１Ｃおよび偏光板２２Ｂの各軸角度を示す図である。
【図６】 実施例３においてコントラストを最大限重視するときの位相差板２１Ｃおよび偏光板２２Ｂの各軸角度を示す図である。
【図７】 実施例３において透過率を最大限重視するときの位相差板２１Ｃおよび偏光板２２Ｂの各軸角度を示す図である。
【図８】 実施例３において色再現性を最大限重視するときの位相差板２１Ｃおよび偏光板２２Ｂの各軸角度を示す図である。
【図９】 実施例３における光拡散層７Ａの色度の補正を説明するためのｘ−ｙ色度図である。
【図１０】 実施形態２の液晶表示装置の構造を概略的に示す断面図である。
【図１１】 実施例４における光透過層７Ｃの屈折率と膜厚に依存する色度変化のシミュレーションを示す図である。
【図１２】 比較例３における光透過層７Ｃの屈折率と膜厚に依存する色度変化のシミュレーションを示す図である。
【図１３】 実施例５における光透過層７Ｃの屈折率と膜厚に依存する色度変化のシミュレーションを示す図である。
【図１４】 実施例６における光透過層７Ｃの屈折率と膜厚に依存する色度変化のシミュレーションを示す図である。
【図１５】 本発明の電子機器を例示する図である。
【符号の説明】
１、２ 透明基板
３、４ 透明電極
５、６ 配向膜
７Ａ 着色された光拡散層（光透過層）
７Ｂ 着色されていない光拡散層（光透過層）
７Ｃ 光を色付ける機能を有する光透過層
８Ａ 全反射性金属薄膜（反射層）
８Ｂ 半透過性金属薄膜（反射層）
９ カラーフィルター（着色層）
１０ 保護層（オーバーコート）
１１ シール材
１２ 液晶層
２１Ａ 上基板１側の第一位相差板
２１Ｂ 上基板１側の第二位相差板
２１Ｃ 下基板２側の位相差板
２２Ａ 上基板１側の偏光板
２２Ｂ 下基板２側の偏光板
１０１ 金属薄膜の開口領域
１０２ 金属薄膜の反射領域[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a substrate for a transflective display device. The substrate of the present invention performs reflection display by reflecting incident light (hereinafter also referred to as external light) from the outside, and transmits light from a light source such as a backlight when the outside is dark. It can be used for a transmissive / reflective display device for transmissive display.
[0002]
[Prior art]
  Along with the innovative development of IT technology in recent years, the amount of information used in mobile information terminals such as mobile phones has increased remarkably, and the use of mobile information terminals has also diversified. Along with this, the demands of users for the display of portable information terminals are diversified, and they have a wide variety such as high definition and high speed response as well as low voltage. As for the display colors, the number of colors is increasing at an accelerated rate and the demands for color are diversified. It is essential to realize the colors required for reflective display and transmissive display desired by each user. is there. In addition, since the visibility required by each user varies depending on the observer, almost all colors are different.
[0003]
  Currently, transflective liquid crystal display devices are widely used as displays used in portable information terminals. The transflective liquid crystal display device operates as a reflective liquid crystal display device using external light in a bright place, and operates as a transmissive liquid crystal display device using a light source in a dark place.
[0004]
  Examples of the transflective liquid crystal display device include a transflective liquid crystal display device using a translucent metal thin film made of, for example, aluminum. The translucent metal thin film has both transmission and reflection functions of transmitting light from the backlight in the dark and reflecting external light. Further, in order to improve the light diffusibility, a light transmission layer made of, for example, a translucent resin having a fine uneven structure may be provided, and the metal thin film may be formed on the light transmission layer. Thereby, the diffusibility of reflected light is improved, so-called blurred characters and color mixing at the time of color display are prevented, and display visibility is improved. In addition, the light transmission layer having a fine concavo-convex structure (uneven surface) itself does not diffuse light, but the reflected light is diffused by forming a reflective layer on the uneven surface of the light transmissive layer. Then, a light transmission layer having a fine uneven structure (uneven surface) is also referred to as a “light diffusion layer”.
[0005]
  By the way, when a metal thin film is used as the semi-transmissive film, the transmitted light has a unique color. For example, in the case of an aluminum thin film, since the transmitted light is bluish, there is a problem that white during transmission display is bluish. The reason is considered that light on the short wavelength side of the light source easily transmits through the metal thin film, but has light transmission characteristics that light on the long wavelength side is difficult to transmit. In any case, when the transmitted light is bluish, the color purity is lowered in color display.
[0006]
  The color correction at the time of transmissive display can be performed by, for example, the color filter itself. However, since external light passes through the color filter twice during reflective display, color tone correction during transmissive display greatly affects the color during reflective display, and color purity during reflective display is undesirably reduced. Further, by attaching a filter for correcting the color to the substrate located on the backlight side, only the color tone at the time of transmissive display can be corrected. However, if the liquid crystal display device is stored under high temperature and high humidity conditions, the color correction filter may be faded or discolored due to the influence of moisture, which causes a problem in terms of reliability. Further, in the case of coloring the polarizing plate, the degree of polarization of light transmitted through the polarizing plate is lowered, so that there is a problem that the contrast is lowered.
[0007]
  In order to solve such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-100197 discloses a technique for coloring a light diffusion layer in a transflective liquid crystal display device using a translucent metal thin film and performing color correction during transmissive display. Is disclosed. The technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-100197 will be described below.
[0008]
  The liquid crystal display device disclosed in the publication includes a pair of transparent electrode substrates that are pressure-bonded through a peripheral sealing material so that a predetermined cell gap is formed, and a liquid crystal layer is sealed in the cell gap. A transflective liquid crystal display device having a light diffusing layer made of a translucent resin on the inner surface side of one transparent electrode substrate, and a light translucent metal thin film formed as a light reflecting film on the light diffusing layer The translucent resin of the light diffusion layer is colored in a color complementary to the transmitted light color of the metal thin film. For example, when aluminum is used as the light semi-transmissive metal thin film, the transmitted light is bluish, so the resin light diffusion layer is colored yellow that is complementary to blue. Thus, the color of the transmitted light is corrected to white.
[0009]
  More specific description will be given with reference to FIG. The liquid crystal display device includes an upper substrate 1 and a lower substrate 2 that are bonded to each other via a peripheral sealing material. A phase difference plate 21A and a polarizing plate 22A are provided on the outer surface of the upper substrate 1, and a phase difference plate 21B and a polarizing plate 22B are provided on the outer surface of the lower substrate 2. A backlight is provided on the lower substrate 2 side.
[0010]
  On the inner surface of the lower substrate 2, a light diffusion layer 7A and a light semi-transmissive metal thin film 8B as a light reflecting film are formed. The light diffusion layer 7A is made of a translucent resin, and fine irregularities are formed on the surface thereof.
[0011]
  When aluminum is used for the light semi-transmissive metal thin film 8B, since the transmitted light color is blue, the light diffusion layer 7A has a blue complementary color in advance in order to correct the color of the transmitted light. It is colored yellow. In this transflective liquid crystal display device, the light irradiated from the backlight passes through the light diffusion layer 7A colored yellow and the light translucent metal thin film 8B to the upper substrate 1 side which is the display surface. It reaches. Since yellow is complementary to blue, the light emitted from the backlight is color-corrected when passing through the metal thin film 8B, and can illuminate the display surface as almost white light.
[0012]
  On the other hand, at the time of reflective display using external light, since the external light is reflected by the metal thin film 8B, there is little difference in color between the case of using the backlight and the case of external light, and there is no sense of incongruity. Is described in the publication.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
  By the way, when the transflective metal thin film 8B is used as the metal thin film of the transflective liquid crystal display device, the reflective layer made of the metal thin film 8B can naturally transmit light. In the case of performing display by reflection by external light, as shown in FIG. 3, the external light passes through the polarizing plate 22A and the retardation plate 21A, and the upper substrate 1, the transparent electrodes 3, 4 and the alignment films 5, 6 After passing through the liquid crystal layer 12, the metal thin film 8B is reached. The light reaching the metal thin film 8B is decomposed into light C reflected on the surface of the metal thin film 8B and light transmitted through the metal thin film 8B. Further, the light transmitted through the metal thin film is reflected light D at the interface between the metal thin film 8B and the light diffusion layer 7A made of transparent resin, and reflected light E at the interface between the light diffusion layer 7A and the lower layer (lower substrate 2), It is decomposed into transmitted light. Therefore, the light visually recognized on the display surface at the time of reflective display includes the reflected light C on the metal thin film 8B, the reflected light D at the interface between the metal thin film 8B and the light diffusion layer 7A, the light diffusion layer 7A and the lower layer ( The reflected light E at the interface of the lower substrate 2) is combined with light.
[0014]
  When the light diffusing layer of the liquid crystal display device using the transflective metal thin film 8B is colored, the light diffusing layer 7A effectively acts as color correction at the time of transmissive display by backlight light. However, as described above, some of the light colored in the light diffusion layer 7A is also reflected during reflection display, so the light diffusion layer 7A also affects the chromaticity during reflection display. Furthermore, when a metal such as aluminum or silver-palladium is used as the metal thin film, the transmitted light is tinged with blue, while the reflected light is tinged with a complementary yellow color, so that the reflective display is slightly yellowish. Therefore, if the light diffusion layer is colored with a blue complementary color (yellow) that is transmitted through the metal thin film 8B, the complementary color is the same color as the reflected light of the metal thin film 8B. In addition, the display color becomes yellowish. That is, if the color tone during transmissive display is adjusted, there is a problem that the color tone during reflective display is impaired as a trade-off.
[0015]
  Furthermore, regarding the color tone at the time of transmissive and reflective display, not only the color of the metal thin film 8B but also the chromaticity of all laminated films such as an ITO film and alignment film through which transmitted light and reflected light are transmitted and the chromaticity of the lower substrate 2 are combined. It becomes. Since the ITO film and the alignment film are slightly colored, the display color is affected by the color of the laminated film such as the ITO film or alignment film. Therefore, the color tone cannot be adjusted by simply coloring the light diffusion layer with the complementary color of the metal thin film 8B.
[0016]
  Further, when a plastic substrate is used as the lower substrate 2, the plastic substrate is more colored than the glass substrate. Therefore, by simply coloring the light diffusion layer with the complementary color of the metal thin film 8B, the transmissive display and the reflective display can be performed. Both color corrections are virtually impossible.
[0017]
  The present invention has been completed in view of the above problems, and its object is to freely adjust only the color tone at the time of transmissive display without impairing the color tone at the time of reflective display. An object of the present invention is to provide a transmission / reflection display type display device substrate that satisfies both the good color tone of the display.
[0018]
[Means for solving the problems]
  BookIn the specification, “transmitting light” means transmitting most of incident visible light, and includes a case where part of incident light is reflected. “Totally reflecting light” means that the visible light transmittance is approximately 0%, and almost 100% of incident visible light is reflected..
[0019]
BookinventionofIn the substrate for a transflective display device, a light transmission layer that transmits light is formed on the substrate, and a reflection layer having a reflection region that totally reflects light and an opening region that transmits light is formed on the light transmission layer. And the light transmission layer in at least the opening region is configured to transmit light transmitted through the light transmission layer.Utilizing light interferenceHas the ability to colorIn addition, if the chromaticity of light incident on the light transmission layer is (x1, y1) and the chromaticity of light emitted from the light transmission layer is (x2, y2), x2-x1 and y2-y1 Each has a function of making it 0.01 or more, and the refractive index n is 2.0 or more.
[0020]
  The present inventionTransparentAccording to the substrate for over-reflection type display device, TransparentThe color tone at the time of over display can be freely adjusted. In order to color the light transmitted through the light transmission layer, the light transmission layer itself may be colored. Even when the light transmission layer is not colored, the transmitted light can be colored by adjusting the refractive index n and the film thickness of the light transmission layer. This is because interference occurs for each wavelength according to the refractive index n and the film thickness of the light transmission layer, so that the color of the specific wavelength light in the white light disappears.Further, when the chromaticity of light emitted from the light transmission layer is (x2, y2), each of x2-x1 and y2-y1 is set to 0.01 or more.Sufficient coloring can be recognized by visual evaluation. Further, at least the light transmission layer in the opening region has a refractive index n of 2.0 or more.is there. further,The thickness of the light transmission layer is preferably 20 nm or more and 60 nm or less.ThisWhen the light transmitted through the light transmission layer in the opening region is bluish due to the substrate or the like, the transmitted light can be brought close to white light.
[0021]
  The present inventionTransparentIn the overreflective display device substrate, a layer having a refractive index smaller than that of the light transmission layer is preferably formed on the light transmission layer in the opening region.
[0022]
  In the aperture region of the reflective layer, the reflectance is very low compared to the reflective region of the reflective layer, and the display is effectively black. Therefore, coloring by the reflected light in the aperture region is almost in the color tone at the time of reflective display. There is no effect. However, as shown in FIG. 2, in the opening region 101 of the reflective layer 8A, most of the light is transmitted through the light transmissive layer 7A, but the reflected light A on the light transmissive layer 7A, the light transmissive layer 7A, and the substrate 2 Since the reflected light B at the interface is slightly generated, there is a possibility that the chromaticity at the time of reflective display is slightly affected.
[0023]
  By making the refractive index of the light transmissive layer in the opening region larger than the refractive index of the film formed immediately above the light transmissive layer, at the interface between the light transmissive layer and the film formed immediately above in the reflective display. The reflected light A is actively increased, the external light transmitted through this interface is decreased, and the change in chromaticity due to the colored reflected light B at the interface between the light transmission layer and the substrate is suppressed. Therefore, it is possible to independently adjust only the chromaticity during the transmissive display without affecting the chromaticity during the reflective display.
[0024]
  The present inventionTransparentIn the overreflective display device substrate, a colored layer may be formed on the light transmission layer and the reflection layer in the opening region. The colored layer is formed directly on the light transmission layer and the reflective layer in the opening region or via another film.
[0025]
  The present inventionTransparentIn the overreflective dual-use display device substrate, the reflective layer preferably has a fine concavo-convex structure. Since the reflective layer has a fine concavo-convex structure, the diffusibility of external light is improved, so that so-called blurred characters and color mixing during color display can be prevented, and display visibility can be improved.
[0026]
  The transflective liquid crystal display device of the present invention includes a transflective display device substrate of the present invention, a counter substrate facing the transflective display device substrate, and a liquid crystal layer interposed between the substrates. And have. According to the transflective liquid crystal display device of the present invention, a reflective display and a transmissive display can be switched and displayed.
[0027]
  The electronic apparatus of the present invention includes the transmission / reflection liquid crystal display device of the present invention as a display unit. Since the electronic device of the present invention does not require lighting equipment such as a backlight in a bright place, the battery can be driven for a long time. Further, in a dark place, a bright and good white transmissive display can be realized, which has an advantage of very good visibility.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following embodiments, a case where the substrate for a transflective display device according to the present invention is used as a substrate for a liquid crystal display device for transflective liquid crystal display device will be described. It is not limited to a substrate for a display device. Further, as an example of the liquid crystal display device, a simple matrix drive type STN liquid crystal display device is taken as an example, but the liquid crystal display device of the present invention is a TFT (Thin Film Transistor), an MIM (Metal-Insulator-Metal) or the like. The present invention can also be applied to an active matrix driving system using other switching elements, other segment type devices, and other liquid crystal devices. Further, in the first embodiment, a light diffusing layer having a fine concavo-convex structure is described as an example of a light transmissive layer that transmits light. However, the light transmissive layer has a flat surface in contact with the reflective layer, and has a light diffusibility. It does not have to have.
[0029]
  (Embodiment 1)
  FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the liquid crystal display device of Embodiment 1, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view schematically showing one pixel. The configuration of the liquid crystal display device of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
[0030]
  In the liquid crystal display device of this embodiment, the liquid crystal layer 12 is sealed with a frame-shaped sealing material 11 between the two transparent substrates 1 and 2 facing each other. The liquid crystal layer 12 is composed of nematic liquid crystal having a twist angle of 240 ° to 260 °. On a transparent substrate (hereinafter also referred to as a lower substrate) 2 opposite to the observer side, a light diffusion layer 7A colored in an arbitrary color is formed.
[0031]
  A metal thin film made of, for example, Al, Pd, Ag, or an alloy of these metals is formed on the upper surface of the light diffusion layer 7A. The thickness of the metal thin film is set so that the light transmittance is approximately 0% and the reflective layer 8A totally reflects light. For example, when an alloy of silver and palladium (Ag—Pd) is used as the metal thin film, the film thickness is set to 1000 mm (100 nm) or more.
[0032]
  In the metal thin film (reflective layer) 8A, in order to transmit light at the time of transmissive display, an opening area 101 opened by exposure and development processing or the like is provided for each of R (red), G (green), and B (blue) pixels. Is provided. Display can be performed by transmitted light from the aperture region 101 during transmissive display, and by reflected light from the reflective region 102 where the metal thin film (reflective layer) 8A exists during reflective display. The area ratio between the opening region 101 and the reflection region 102 is preferably 25:75 to 80:20, and is set to, for example, 3: 7.
[0033]
  A colored layer (color filter) 9 of three colors R (red), G (green), and B (blue) is formed in a predetermined pattern on the upper surface of the total reflective metal thin film (reflective layer) 8A having the opening region 101. It is formed with. A transparent protective film 10 is formed on the upper surface of the colored layer 9, and a plurality of striped transparent electrodes 4 are formed of an ITO film or the like on the upper surface of the protective film 10. An alignment film 6 is formed on the upper surface of the transparent electrode 4, and an alignment process is performed in a predetermined direction by rubbing or the like.
[0034]
  On the other hand, a plurality of striped transparent electrodes 3 are formed on the upper surface of a viewer-side transparent substrate (hereinafter also referred to as an upper substrate) 1 facing the lower substrate 2. An alignment film 5 is formed, and an alignment process is performed in a predetermined direction by rubbing or the like.
[0035]
  As the transparent substrates 1 and 2, glass substrates such as float glass and soda glass, plastic substrates such as polyethersulfone, polycarbonate, epoxy resin, and polyethylene terephthalate can be used.
[0036]
  The method for coloring the light diffusion layer is not particularly limited, and examples thereof include a method of dispersing a pigment in a translucent resin. Examples of the pigment dispersed in the light diffusion layer 7A include inorganic pigments such as yellow lead, bengara, ultramarine blue, and bitumen, and organic pigments shown below by color index (CI) number.
[0037]
  Yellow pigment: C.I. Pigment Yellow 20, C.I. Pigment Yellow 24, C.I. Pigment Yellow 83, C.I. Pigment Yellow 86, C.I. Pigment Yellow 93, C.I. Pigment Yellow 109, C.I. Pigment Yellow 110, C.I. Pigment Yellow 117, C.I. Pigment Yellow 125, C.I. Pigment yellow 137, C.I. Pigment Yellow 138, C.I. Pigment yellow 139, C.I. Pigment Yellow 147, C.I. Pigment Yellow 148, C.I. Pigment Yellow 153, C.I. I pigment yellow 154, C, I pigment yellow 166, C.I. I Pigment Yellow 168
  Blue pigment: C.I. Pigment Blue 15, C.I. Pigment blue 22, C.I. Pigment blue 60, C.I. I Pigment Yellow 64
  The color for coloring the light diffusion layer 7A is arbitrary, and in addition to the yellow pigment and the blue pigment, an orange pigment, a red pigment, a green pigment, and the like can be used. Since the light diffusing layer can be colored by dispersing the pigment in the light diffusing layer, the manufacturing process of the conventional transflective liquid crystal display device can be used as it is, and the color can be increased without increasing the manufacturing cost. The degree can be adjusted. Further, since a totally reflective metal thin film (reflective layer) 8A is formed in the reflective region 102 on the light diffusion layer 7A, the colored light diffusion layer 7A does not affect the color tone at the time of reflective display. Absent. Therefore, the chromaticity during transmissive display can be adjusted independently.
[0038]
  The light diffusion layer 7A only needs to be colored at least in the portion corresponding to the opening region 101 of the reflective layer 8A, and the entire light diffusion layer 7A is not necessarily colored. However, the portion corresponding to the reflective region 102 of the reflective layer 8A may be colored. Even if the light diffusion layer 7A corresponding to the reflective region 102 of the reflective layer 8A is colored, the reflective layer 8A in the reflective region 102 totally reflects and does not transmit light, so that the color tone at the time of transmissive display is not affected. Rather, the formation of the light diffusing layer 7A that is colored as a whole has the advantage that it is easier to manufacture than the light diffusing layer 7A that is partially colored. In order to partially color the light diffusion layer 7A, a photolithography method or a printing method may be employed.
[0039]
  In the present embodiment, the color filter (colored layer) 9 is formed on the lower substrate 2, but is not particularly limited, and may be formed on the upper substrate 1.
[0040]
  (Embodiment 2)
  FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the liquid crystal display device of the second embodiment. In FIG. 10, components having substantially the same functions as those of the liquid crystal display device of Embodiment 1 are denoted by common reference numerals, and the description thereof is omitted. In the first embodiment, the light diffusion layer 7A is colored, but the light diffusion layer 7B of the present embodiment is uncolored and transparent.
[0041]
  The liquid crystal display device of the present embodiment has a light transmission layer 7C formed between the light diffusion layer 7B and the reflection layer 8A. For the light transmission layer 7C, a thin film having a large refractive index such as a TiO 2 film is used. The light transmission layer 7C has a function of coloring the transmitted light. The hue of light colored by the light transmission layer 7C is determined by the refractive index and the film thickness of the light transmission layer 7C. A part of light incident on the light transmission layer 7C from a light source (not shown) is emitted to the liquid crystal layer 12 side at the interface between the light transmission layer 7C and the colored layer (color filter) 9, and a part of the light is reflected. Part of the reflected light is emitted again to the light source side and partly reflected at the interface between the light transmission layer 7C and the light diffusion layer 7B. A part of the reflected light is emitted to the liquid crystal layer 12 side beyond the interface between the light transmitting layer 7C and the colored layer 9, so that it is transmitted without being reflected at the interface between the light transmitting layer 7C and the colored layer 9. Interferes with light. By this interference effect, the light transmitted through the light transmission layer 7C is colored..
[0042]
NaThe light diffusion layer 7B may be colored. Further, the light diffusion layer 7B can be omitted. The light transmission layer 7C may be present at least in a portion corresponding to the opening region 101 of the reflection layer 8A, and may not be present in a portion corresponding to the reflection region 102 of the reflection layer 8A.
[0043]
  (Examples and Comparative Examples)
  With respect to the following examples and comparative examples, the difference in color between reflection display and transmission display was evaluated.
[0044]
  For the measurement of chromaticity during reflective display, Minolta CM-1000 (C light source 2 ° field of view) is used to display white in all ON displays of R (red), G (green), and B (blue). The chromaticity of the hour was measured. In addition, the chromaticity at the time of transmissive display is measured using the TOPCON BM-5, with the R (red), G (green), and B (blue) all ON display, It was measured. The specific chromaticity of the backlight will be described later.
[0045]
  The chromaticity of the light diffusing layer was measured in a state where the light diffusing layer (film thickness: 2.5 μm) was formed on the lower substrate 2, and the chromaticity at the time of transmissive display was measured using a BM-5 manufactured by TOPCON. .
[0046]
  In Examples 1, 2, 4, 5, and 6 and Comparative Examples 1, 2, and 3, the retardation plate, the axial angle of the polarizing plate, and the retardation applied to the upper substrate 1 and the lower substrate 2 are the same system. Using. Specifically, as shown in FIGS. 1 and 4, when the clockwise direction is positive and the counterclockwise direction is negative with respect to the alignment direction of the liquid crystal molecules, the axial angle of the first retardation plate 21A is − The first retardation plate 21A, the second retardation plate 21B, and the polarizing plate 22A are placed on the upper substrate 1 so that the 55 ° second retardation plate 21B has an axial angle of 80 ° and the polarizing plate 22A has an axial angle of 0 °. Affixed sequentially. The retardation of the liquid crystal layer 12 and the retardation plates 21A and 21B was set such that the liquid crystal layer 12 was 800 nm, the first retardation plate 21A was 180 nm, and the second retardation plate 21B was 670 nm. Further, as shown in FIG. 5, the retardation plate 21C and the polarizing plate 22B are attached to the lower substrate 2 so that the axial angle of the retardation plate 21C is −5 ° and the axial angle of the polarizing plate 22B is −52.5 °. Affixed sequentially. The retardation setting of the retardation film 21C was 140 nm.
[0047]
  (Comparative Example 1)
  A liquid crystal display device similar to the liquid crystal display device of the first embodiment was created by using the non-colored light diffusion layer 7B instead of the colored light diffusion layer 7A in the liquid crystal display device of the first embodiment (see FIG. 1).
[0048]
  First, a film transfer type non-colored light diffusion layer 7B made of an acrylic resin made by Hitachi Chemical was formed on the lower substrate 2. At this time, the film thickness of the light diffusion layer 7B was 2.5 μm. A metal thin film made of Ag—Pd was formed by sputtering. A resist is applied on a metal thin film made of Ag—Pd, and exposure and development processing is performed using a photomask so that the area ratio of the reflective region 102 to the opening region 101 is 7: 3. A totally reflective metal thin film 8A was formed. At this time, the thickness of the metal thin film 8A was 1200 mm (120 nm).
[0049]
  Next, a colored layer (color filter) 9 made of R (red), G (green), and B (blue) is formed on the light diffusion layer 7B and the metal thin film 8A in the opening region 101, and then the colored layer 9 A protective film 10 was formed thereon. The film thickness of the colored layer 9 was 0.8 μm. An ITO film (transparent electrode) 4 patterned in a stripe shape is formed on the protective film 10, and an alignment film 6 made of polyimide that has been subjected to an alignment treatment so as to have a twist of 240 ° by rubbing or the like is formed on the upper surface thereof. Formed.
[0050]
  An ITO film (transparent electrode) 3 patterned in a stripe shape is formed on the upper surface of the upper substrate 1, and, like the lower substrate 2, an alignment film made of polyimide that has been subjected to an alignment treatment by a rubbing or the like so as to have a twist of 240 ° 5 was formed.
[0051]
  Plastic beads were sprayed on either the upper substrate 1 or the lower substrate 2, the sealing material 11 was applied, and the upper and lower substrates 1 and 2 were pressure sealed. At this time, the cell thickness was 5 μm. The phase difference plates 21A and 21B and the polarizing plate 22A were attached to the upper substrate 1, and the phase difference plate 21C and the polarizing plate 22B were attached to the lower substrate 2, respectively.
[0052]
  In order to optimize a system with a 240 ° twist and a cell thickness of 5 μm, a nematic liquid crystal material to which a chiral agent is added is injected into the gap between the upper substrate 1 and the lower substrate 2 and sealed, so that there is no color diffusion. A liquid crystal display device of Comparative Example 1 using layers was prepared.
[0053]
  The color of the liquid crystal display device using the non-colored light diffusion layer prepared as described above was evaluated.
[0054]
  First, when the color at the time of reflective display was measured, the chromaticity was (x, y) = (0.295, 0.329). Next, in order to measure chromaticity at the time of transmissive display, measurement was performed using a backlight of (x, y) = (0.335, 0.345) as a light source. Was (x, y) = (0.284, 0.276). From this, it can be seen that there is a significant difference in chromaticity between the reflective display and the transmissive display, and the color at the transmissive display is blue compared to the reflective display.
[0055]
  Example 1
  In order to make the chromaticity coincide between the reflective display and the transmissive display in the liquid crystal display device of Comparative Example 1, the light diffusion layer was colored with Pigment Yellow # 83. The chromaticity of the colored light diffusion layer 7A is (x, y) = (0.312, 0.374), and the liquid crystal display device of Example 1 was produced in the same manner as described above.
[0056]
  In the same manner as described above, the chromaticity during the reflective display and the transmissive display was measured. As a result, there was almost no change in the chromaticity during the reflective display, and (x, y) = (0.302, 0.338). . In addition, when the color at the time of reflective display and the color at the time of transmissive display was visually observed, no significant difference in color was observed. The chromaticity during transmissive display was (x, y) = (0.293, 0.329) after color correction by the light diffusion layer 7A having the chromaticity. Therefore, in the liquid crystal display device using the total reflective metal thin film (reflective layer) 8A having the opening region 101, the light diffusing layer is colored so that the chromaticity at the time of reflective display is hardly impaired. It can be seen that the chromaticity at the time of display can be corrected.
[0057]
  Note that the chromaticity at the time of transmissive display is different in the image of the color visually recognized by the observer due to the difference in luminance even if the chromaticity is the same. In this embodiment, the chromaticity at the time of reflective display and that at the time of transmissive display are matched, but it can be adjusted to an arbitrary chromaticity according to the luminance.
[0058]
  (Comparative Example 2)
  As Comparative Example 2, a liquid crystal display device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-100197 was created, and chromaticity during transmissive display and reflective display was evaluated (see FIG. 3).
[0059]
  In this comparative example, a liquid crystal display device is produced in the same manner as described above using a semi-transmissive metal thin film (reflective layer) 8B instead of the total reflective metal thin film (reflective layer) 8A having the opening region 101. did. As the semi-permeable metal thin film (reflective layer) 8B, similarly to Example 1 and Comparative Example 1, Ag—Pd was used to make the metal thin film semi-permeable by reducing the film thickness. A semi-transmissive metal thin film (reflection layer) 8B having a thickness of 350 mm (35 nm), a reflectance of about 70%, and a transmittance of 20% was used. The configuration other than the metal thin film was exactly the same as the liquid crystal display device of Example 1 and Comparative Example 1. In this comparative example, the chromaticity was evaluated for both the case where the non-colored light diffusion layer 7B was used and the case where the colored light diffusion layer 7A was used.
[0060]
  When the chromaticity at the time of reflection display and transmission display at the time of using the uncolored light diffusion layer 7B was measured, the chromaticity at the time of reflection display was (x, y) = (0.302, 0, 318). ), And the chromaticity during transmissive display was (x, y) = (0.282, 0.256).
[0061]
  In order to make the chromaticity at the time of reflective display coincide with the chromaticity at the time of transmissive display, the light diffusion layer is colored with migration yellow # 83 and the chromaticity is (x, y) = (0.324, 0.378). A liquid crystal display device was prepared in the same manner as described above using 7A. As a result, the chromaticity at the time of reflective display is (x, y) = (0.314, 0.342), and the chromaticity at the time of transmissive display is (x, y) = (0.308, 0.312). Met. However, when the color at the time of reflective display and the color at the time of transmissive display was visually observed, the color at the time of reflective display was obviously yellowish as compared with the time of transmissive display. Therefore, in the liquid crystal display device of Comparative Example 2, when the chromaticity during the transmissive display is corrected, the chromaticity during the reflective display also varies. This is because the light observed on the display surface at the time of reflective display is a combined light of the reflected light on the metal thin film 8B and the reflected light at the interface between the light diffusion layer 7A and the substrate 2, and the light diffusion layer 7A and This is because the reflected light at the interface of the substrate 2 is colored by passing through the colored light diffusion layer 7A.
[0062]
  From the results of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, the liquid crystal display device of the present invention can freely adjust the chromaticity during transmissive display while minimizing the change in chromaticity during reflective display. Recognize.
[0063]
  (Example 2)
  A liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention will be described. As the light diffusion layer 7A in this example, a light diffusion layer having a refractive index larger than the refractive index of the colored layer (color filter) 9 disposed in contact with the upper layer of the light diffusion layer 7A is used. A liquid crystal display device of this example was produced in the same manner as described above. Specifically, the color filter 9 has a refractive index of 1.47, and the light diffusion layer 7A has a refractive index of 1.64.
[0064]
  First, as in Comparative Example 1, the chromaticity during transmissive display and reflective display was evaluated using the non-colored light diffusion layer 7B having a refractive index of 1.64. (X, y) = (0.281, 0, 283), and the chromaticity during reflection display was (x, y) = (0.299, 0.333).
[0065]
  Next, in order to match the chromaticity at the time of reflective display and the chromaticity at the time of transmissive display, the light diffusion layer is colored and the chromaticity is (x, y) = (0.315, 0.379). A liquid crystal display device was produced using a light diffusion layer 7A made of a light-transmitting resin having a refractive index of 1.64. As a result, the chromaticity at the time of reflection display was (x, y) = (0.302, 0.331) without changing. The chromaticity at the time of transmissive display was (x, y) = (0.304, 0.329). As shown in Example 1, in addition to coloring the light diffusing layer made of a translucent resin, in this example, the refractive index of the light diffusing layer 7A is higher than the refractive index of the color filter 9 immediately above it. By increasing the value, only the chromaticity in the transmissive display could be adjusted completely independently without affecting the chromaticity in the reflective display at all.
[0066]
  Therefore, by coloring the light diffusion layer, making the reflection layer in the reflection region totally reflective, and setting the refractive index of the light diffusion layer higher than that of the film formed immediately above, the chromaticity at the time of reflective display It is possible to further adjust the chromaticity at the time of transmissive display.
[0067]
  In this embodiment, the film formed immediately above the light diffusion layer 7A is the color filter 9, but even when a film other than a color filter such as a protective layer or an insulating layer is formed immediately above the light diffusion layer 7A. By using the light diffusion layer 7A having a higher refractive index than that of this film, the same effect as in this embodiment can be obtained.
[0068]
  Note that the chromaticity at the time of transmissive display is different in the image of the color visually recognized by the observer due to the difference in luminance even if the chromaticity is the same. In this embodiment, the chromaticity at the time of reflective display and that at the time of transmissive display are matched, but it can be adjusted to an arbitrary chromaticity according to the luminance.
[0069]
  (Example 3)
  The demands at the time of transmissive display of the reflection / transmission liquid crystal display device are roughly classified into three items: (1) contrast, (2) transmittance, and (3) color reproducibility.
[0070]
  In order to satisfy the above requirements for transmissive display without changing the display characteristics during reflective display, the simplest method is to set each axis angle of the retardation plate and polarizing plate on the lower substrate (backlight side) side. An optimization method is mentioned. However, if the respective axis angles of the retardation plate and the polarizing plate are optimized based on the above-mentioned demand, the polarization states are different from each other, so that the transmission display color is colored from the retardation plate and the polarizing plate system. Therefore, in order to eliminate the coloring caused by the retardation plate and the polarizing plate system by coloring the light diffusion layer, the chromaticity range when coloring the light diffusion layer was optimized.
[0071]
  First, as shown in FIG. 4, when the clockwise direction is positive and the counterclockwise direction is negative with respect to the alignment direction of the liquid crystal molecules, the axial angle of the first retardation plate 21A is −55 ° second phase difference. The first retardation plate 21A, the second retardation plate 21B, and the polarizing plate 22A were sequentially attached to the upper substrate 1 so that the axial angle of the plate 21B was 80 ° and the axial angle of the polarizing plate 22A was 0 °. The retardation of the liquid crystal layer 12 and the retardation plates 21A and 21B was set such that the liquid crystal layer 12 was 800 nm, the first retardation plate 21A was 180 nm, and the second retardation plate 21B was 670 nm.
[0072]
  Next, when the contrast at the time of transmissive display is emphasized as much as possible, the axis angles of the retardation plate 21C and the polarizing plate 22B attached to the lower substrate 2 are set as follows. Specifically, as shown in FIG. 6, when the axis angle of the polarizing plate 22B is −30 ° and the axis angle of the phase difference plate 21C is 75 °, the contrast in the transmissive display shows the maximum, and the contrast of 30 was gotten. At this time, the chromaticity during white display during transmission display was (0.27, 0.25). The retardation of the retardation plate 21C of the lower substrate 2 was 145 nm.
[0073]
  When the axis of the retardation plate and the polarizing plate of the upper substrate 1 is not changed and the improvement in transmittance at the time of transmissive display is emphasized as much as possible, the retardation plate 21C and the polarizing plate 22B attached to the lower substrate 2 Each axis angle is set as follows. Specifically, as shown in FIG. 7, the highest transmittance was exhibited when the axis angle of the polarizing plate 22B of the lower substrate 2 was 40 ° and the axis angle of the retardation film 21C was 90 °. In this case, the chromaticity during white display during transmission display was (0.33, 0.36). The retardation of the retardation plate 21C of the lower substrate 2 was 130 nm.
[0074]
  Similarly, when the axis of the retardation plate and the polarizing plate of the upper substrate 1 is not changed and the improvement of color reproducibility at the time of transmissive display is emphasized as much as possible, as shown in FIG. When the axial angle of the polarizing plate 22B of No. 2 was 65 ° and the axial angle of the retardation plate 21C was −70 °, the color area was the widest and the color reproducibility during transmissive display was improved. In this case, the chromaticity during white display during transmission display was (0.35, 0.33). The retardation of the retardation plate 21C of the lower substrate 2 was 140 nm. The results are summarized in Table 1.
[0075]
[Table 1]
Figure 0004106238
[0076]
  By the way, in the design of a general reflection / transmission liquid crystal display device, the optimization of the axis angles of the polarizing plate and the retardation plate takes into consideration the balance of the above three requirements (contrast, transmittance, and color reproducibility). It is done. Accordingly, the chromaticity at the time of white display at the time of transmissive display falls within a triangular region having the vertex at the color coordinates at the time of white display at the time of transmissive display when specialized for each of the above three requests. Note that the color coordinates of each vertex of the triangle are values in the liquid crystal display device of this embodiment, and when a colored layer having a chromaticity different from that of this embodiment is used, the chromaticity of each vertex of the triangle is The coordinates may differ from the values in this example. However, when R (red), G (green), and B (blue) colored layers are used, (0.35, 0.39), (0.29, 0.28), and (0. A triangle having the chromaticity coordinates of 27, 0.31) as a vertex is formed.
[0077]
  Next, in the optimized reflection / transmission liquid crystal display device, the chromaticity during white display during transmissive display is corrected to the chromaticity (0.31, 0.32) of the white point (WP). Table 2 and FIG. 9 show the chromaticity of the light diffusion layer 7A for the purpose.
[0078]
[Table 2]
Figure 0004106238
[0079]
  That is, when the contrast is important, the chromaticity of the colored light diffusion layer 7A is (0.35, 0.39), and when the transmittance is important, (0.29, 0.28). When the color reproducibility is emphasized, (0.27, 0.31) is obtained. Therefore, in order to satisfy all three requirements of contrast, transmittance, and color reproducibility at the time of transmissive display of the reflection / transmission liquid crystal display device, each axis angle of the polarizing plate 22B and the retardation plate 21C is shown in Table 1. To optimize. Further, light diffusion is performed with chromaticity within a triangular region surrounded by three color coordinates (0.35, 0.39), (0.29, 0.28), and (0.27, 0.31). Color the layer. As a result, it is possible to provide a reflection / transmission type liquid crystal display device that can eliminate coloring during transmissive display, is excellent in contrast, transmittance, and color reproducibility, and can perform good white display.
[0080]
  Example 4
  In the liquid crystal display device of Comparative Example 1, in order to correct the chromaticity at the time of transmissive display as well as at the time of reflective display, as shown in FIG. 10, the light transmissive layer 7C includes a light diffusing layer 7B and a total reflective metal thin film 8A. Formed between. A TiO 2 film having a refractive index n = 2.4 and a film thickness of 450 mm (45 nm) was formed as the light transmission layer 7C. In the same manner as described above, the chromaticity during the reflective display and the transmissive display was measured. As a result, the chromaticity during the reflective display was (x, y) = (0.300, 0.325). Was (x, y) = (0.306, 0.310). From this, it can be seen that the chromaticity during transmissive display can be corrected without substantially impairing the chromaticity during reflective display.
[0081]
  Next, changes in chromaticity that occur when the refractive index and film thickness of the light transmission layer 7C are changed will be described. FIG. 11 shows a simulation of chromaticity change during transmissive display when the film thickness is changed from 50 mm (5 nm) to 1000 mm (100 nm) when the refractive index n = 2.4. As shown in FIG. 11, by setting the film thickness to 350 mm (35 nm) to 550 mm (55 nm), the chromaticity x, y with respect to the case where the light transmission layer 7C is not disposed (point of film thickness 0 mm in FIG. 11). The amount of change is 0.01 or more. In other words, assuming that the chromaticity of light incident on the light transmission layer 7C is (x1, y1) and the chromaticity of light emitted from the light transmission layer 7C is (x2, y2), x2-x1 and y2-y1 Each becomes 0.01 or more that can be sufficiently recognized. Thus, even if the light transmission layer and the light diffusion layer are not colored, by adjusting the refractive index and film thickness of the light transmission layer 7C, the light transmitted through the light transmission layer 7C can be given a yellow color. it can. Therefore, similarly to the first embodiment, it is possible to suppress a change in chromaticity at the time of reflective display and freely adjust only the chromaticity at the time of transmissive display.
[0082]
  Note that the setting of the film thickness in this embodiment is a setting when the transmitted light is colored blue by the substrate, the alignment film, etc. For other colors, the film thickness is appropriately set to enable transmissive display. Both color correction at the time of reflection and reflection display are possible.
[0083]
  (Comparative Example 3)
  FIG. 12 shows a simulation of a change in chromaticity when the light transmissive layer 7C of Example 4 is changed to a light transmissive layer having a refractive index n of less than 2.0. Specifically, the chromaticity change during transmissive display when the film thickness is changed from 50 mm (5 nm) to 1000 mm (100 nm) when the refractive index n = 1.8 is shown. As shown in FIG. 12, as in the case of Comparative Example 1, since the chromaticity at the time of transmission is more bluish, it can be made yellow by setting it to a predetermined film thickness.
[0084]
  However, the maximum amount of change in chromaticity x, y with respect to the case where the light transmission layer is not disposed (the point where the film thickness is 0 mm in FIG. 12) is less than 0.01. In other words, when the refractive index is n = 1.8, a yellow color enough to be recognized cannot be obtained with a film thickness in the range of 50 mm (5 nm) to 1000 mm (100 nm).
[0085]
  (Example 5)
  FIG. 13 shows a simulation of a change in chromaticity when the light transmissive layer 7C of Example 4 is changed to a light transmissive layer 7C having a refractive index n = 2.0. Specifically, the chromaticity change during transmissive display when the film thickness is changed from 50 mm (5 nm) to 1000 mm (100 nm) when the refractive index n = 2.0 is shown. As shown in FIG. 13, by setting the film thickness to about 600 mm (60 nm), the amount of change in chromaticity x, y with respect to the case where the light transmission layer 7C is not disposed (point of film thickness 0 mm in FIG. 13) can be obtained. 0.01 or more. In other words, assuming that the chromaticity of light incident on the light transmission layer 7C is (x1, y1) and the chromaticity of light emitted from the light transmission layer 7C is (x2, y2), x2-x1 and y2-y1 Each becomes 0.01 or more that can be sufficiently recognized. Thus, even if the light transmission layer and the light diffusion layer are not colored, by adjusting the refractive index and film thickness of the light transmission layer 7C, the light transmitted through the light transmission layer 7C can be given a yellow color. it can. Therefore, similarly to the first embodiment, it is possible to suppress a change in chromaticity at the time of reflective display and freely adjust only the chromaticity at the time of transmissive display.
[0086]
  (Example 6)
  FIG. 14 shows a simulation of a change in chromaticity when the light transmissive layer 7C of Example 4 is changed to a light transmissive layer 7C having a refractive index n = 3.0. Specifically, the chromaticity change during transmissive display when the film thickness is changed from 50 mm (5 nm) to 1000 mm (100 nm) when the refractive index n = 3.0 is shown. As shown in FIG. 13, by setting the film thickness from 200 mm (20 nm) to 400 mm (40 nm), the chromaticity x, y with respect to the case where the light transmission layer 7C is not disposed (point of film thickness 0 mm in FIG. 14). The amount of change is 0.01 or more. In other words, assuming that the chromaticity of light incident on the light transmission layer 7C is (x1, y1) and the chromaticity of light emitted from the light transmission layer 7C is (x2, y2), x2-x1 and y2-y1 Each becomes 0.01 or more that can be sufficiently recognized. Thus, even if the light transmission layer and the light diffusion layer are not colored, by adjusting the refractive index and film thickness of the light transmission layer 7C, the light transmitted through the light transmission layer 7C can be given a yellow color. it can. Therefore, similarly to the first embodiment, it is possible to suppress a change in chromaticity at the time of reflective display and freely adjust only the chromaticity at the time of transmissive display.
[0087]
  When a film having a high refractive index (for example, n = 3.0 or more) is used as described above, it can be seen that the same effect can be obtained even when the film thickness is 1000 mm (100 nm) or more, as can be seen from FIG. ing. However, if the film thickness is 100 nm or more, it is not suitable for mass production because the film thickness is increased due to the high cost and the film thickness.
[0088]
  From the above, by setting the refractive index of the light transmission layer 7C to n = 2.0 or more and the film thickness to 200 mm (20 nm) or more and 600 mm (60 nm) or less, as in the first embodiment, the reflection display is performed. It can be seen that the change in chromaticity can be suppressed and only the chromaticity during transmissive display can be freely adjusted.
[0089]
  (Example 7)
  The liquid crystal display device of the present invention can be used as a display for various electronic devices. Today, products equipped with display devices include mobile phones, personal digital assistants (PDAs), personal computers (displays), notebook personal computers, digital cameras, digital watches, watches, head mounted displays, car navigation systems (monitors), Projection TV, LCD TV, etc.
[0090]
  Among these electronic devices, the liquid crystal display device of the present invention is suitable for portable electronic devices that are used in various environments and in which low power consumption is indispensable. Hereinafter, a mobile phone including the liquid crystal display device of the present invention as a display portion is shown as an example of an electronic device. FIG. 15A is a front view and a rear view showing a state in which the foldable mobile phone is opened. A cellular phone (main body) 1000 includes an antenna 1001, an audio output unit 1002, a main display unit 1003, an operation switch 1005, and an audio input unit 1006, and a sub display unit 1004 on the back of the main unit 1000. The liquid crystal display device of the present invention can be applied to the main display portion 1003, the sub display portion 1004, and the like.
[0091]
  Mobile phones are used in any environment, whether indoors or outdoors. For example, when used outdoors at night, since external light cannot be used inevitably, it is necessary to perform transmissive display using a lighting device built in a mobile phone. In addition, when used in a bright place such as indoors, the display can be performed by using outside light, and therefore, reflective display can be performed. Therefore, a liquid crystal display device mounted on a mobile phone is preferably a transflective liquid crystal display device that mainly uses a reflective display with low power consumption and can perform a transmissive display by a built-in illumination device as necessary.
[0092]
  By providing the liquid crystal display device of the present invention as the main display unit 1003 or the sub display unit 1004, it is possible to achieve a reflective display with good chromaticity and display a good white color during transmissive display. A mobile phone with excellent reproducibility can be provided. In addition, by mounting the liquid crystal display device of the present invention on other portable electronic devices, it has low power consumption, satisfies both good color tone in transmissive display and reflective display, and has excellent visibility. An electronic device can be realized.
[0093]
  Examples of portable electronic devices other than cellular phones are illustrated in FIGS. FIG. 15B is a perspective view of the PDA. The PDA (main body) 2000 includes a display unit 2001, operation switches 2002, and external connection terminals 2003. The liquid crystal display device of the present invention can be applied to the display portion 2001.
[0094]
  FIG. 15C is a perspective view of a notebook computer. A personal computer (main body) 3000 includes a display portion 3001, a keyboard 3002, and an external connection terminal 3003. The liquid crystal display device of the present invention can be applied to the display portion 3001.
[0095]
  FIG. 15D is a perspective view of a liquid crystal television. A liquid crystal television (main body) 4000 includes a display portion 4001, a reception portion 4002, and operation switches 4003. The liquid crystal display device of the present invention can be applied to the display portion 4001.
[0096]
  FIG. 15E is a perspective view of the video camera. A video camera (main body) 5000 includes a display portion 5001, an image receiving portion 5002, operation switches 5003, and a viewfinder 5004. The liquid crystal display device of the present invention can be applied to the display portion 5001.
[0097]
  As described above, the liquid crystal display device of the present invention has a very wide application range, and can be applied to electronic devices in various fields. In particular, since high-quality color display can be performed by both reflection and transmission, the portable electronic device shown in FIG. 15 has high adaptability. In addition, it can be used for electronic bulletin boards, FAX, and displays for home electronics terminals.
[0098]
【The invention's effect】
  As described above, according to the reflective / transmissive display device substrate of the present invention, the chromaticity at the time of transmissive display is independently set to an arbitrary chromaticity without impairing the chromaticity at the time of reflective display. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a structure of a liquid crystal display device according to a first embodiment.
2 is an enlarged cross-sectional view schematically showing one pixel of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view schematically showing one pixel of a conventional liquid crystal display device.
FIG. 4 is a diagram illustrating axis angles of retardation plates 21A and 21B and a polarizing plate 22A in Examples 1, 2, and 3 and Comparative Examples 1 and 2;
FIG. 5 is a diagram illustrating the axial angles of the retardation film 21C and the polarizing plate 22B in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2.
FIG. 6 is a diagram illustrating the angle of each axis of the retardation plate 21C and the polarizing plate 22B when the contrast is most important in the third embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating the angle of each axis of the retardation film 21C and the polarizing plate 22B when emphasizing the transmittance as much as possible in the third embodiment.
FIG. 8 is a diagram illustrating axis angles of a retardation plate 21C and a polarizing plate 22B when emphasizing color reproducibility in Example 3 as much as possible.
9 is an xy chromaticity diagram for explaining correction of chromaticity of a light diffusion layer 7A in Example 3. FIG.
10 is a cross-sectional view schematically showing a structure of a liquid crystal display device of Embodiment 2. FIG.
FIG. 11 is a diagram showing a simulation of a chromaticity change depending on the refractive index and film thickness of the light transmission layer 7C in Example 4.
12 is a diagram showing a simulation of a change in chromaticity depending on the refractive index and film thickness of a light transmission layer 7C in Comparative Example 3. FIG.
13 is a diagram showing a simulation of a change in chromaticity depending on the refractive index and film thickness of a light transmission layer 7C in Example 5. FIG.
14 is a diagram showing a simulation of a change in chromaticity depending on the refractive index and film thickness of a light transmission layer 7C in Example 6.
FIG. 15 illustrates an electronic device of the invention.
[Explanation of symbols]
    1, 2 Transparent substrate
    3, 4 Transparent electrodes
    5, 6 Alignment film
    7A Colored light diffusion layer (light transmission layer)
    7B Uncolored light diffusion layer (light transmission layer)
    7C Light transmission layer having a function of coloring light
    8A Total reflective metal thin film (reflective layer)
    8B translucent metal thin film (reflective layer)
    9 Color filter (colored layer)
    10 Protective layer (overcoat)
    11 Sealing material
    12 Liquid crystal layer
    21A First retardation plate on the upper substrate 1 side
    21B Second retardation plate on the upper substrate 1 side
    21C Phase difference plate on lower substrate 2 side
    22A Polarizing plate on the upper substrate 1 side
    22B Polarizing plate on the lower substrate 2 side
    101 Opening area of metal thin film
    102 Reflection region of metal thin film

Claims (7)

光を透過させる光透過層が基板上に形成され、光を全反射させる反射領域と光を透過させる開口領域とを有する反射層が前記光透過層上に形成され、少なくとも前記開口領域における前記光透過層は、前記光透過層を透過する光を光の干渉を利用して色付ける機能を有すると共に、前記光透過層に入射する光の色度を（ｘ１，ｙ１）とし、前記光透過層から出射する光の色度を（ｘ２，ｙ２）とすると、ｘ２−ｘ１およびｙ２−ｙ１のそれぞれを０．０１以上とする機能を有し、屈折率ｎが２．０以上である、透過反射両用型表示装置用基板。A light transmission layer that transmits light is formed on the substrate, a reflection layer having a reflection region that totally reflects light and an opening region that transmits light is formed on the light transmission layer, and at least the light in the opening region is formed. transparent layer, as well as have the ability to add color light transmitted through the light transmission layer by using optical interference, the chromaticity of the light incident on the light transmitting layer and (x1, y1), the light transmission When the chromaticity of the light emitted from the layer is (x2, y2), it has a function of setting each of x2-x1 and y2-y1 to 0.01 or more, and the refractive index n is 2.0 or more. Reflective dual-use display device substrate. 前記光透過層の膜厚は、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下である、請求項１に記載の透過反射両用型表示装置用基板。The substrate for a transflective display device according to claim 1 , wherein the light transmissive layer has a thickness of 20 nm to 60 nm. 前記開口領域における前記光透過層上に、前記光透過層よりも屈折率の小さい層が形成された、請求項１又は２に記載の透過反射両用型表示装置用基板。Wherein said light transmitting layer in the opening region, the layers with low refractive index than the light transmitting layer is formed, transmissive reflection combination type display device substrate according to claim 1 or 2. 前記開口領域における前記光透過層上および前記反射層上に着色層が形成された、請求項１から３のいずれか１項に記載の透過反射両用型表示装置用基板。The colored layer on the light transmitting layer and the reflective layer in the opening region is formed, transmissive reflection combination type display device substrate according to any one of claims 1 3. 前記反射層が微細な凹凸構造を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の透過反射両用型表示装置用基板。The reflective layer has a fine uneven structure, transmissive reflection combination type display device substrate according to any one of claims 1 4. 請求項１から５のいずれかに記載の透過反射両用型表示装置用基板と、前記透過反射両用型表示装置用基板に対向する対向基板と、前記両基板間に介在する液晶層とを有する、透過反射両用型液晶表示装置。A substrate for a transflective display device according to any one of claims 1 to 5 , a counter substrate facing the transflective display device substrate, and a liquid crystal layer interposed between the substrates. A transflective liquid crystal display device. 請求項６に記載の透過反射両用型液晶表示装置を表示部として備える電子機器。An electronic apparatus comprising the transflective liquid crystal display device according to claim 6 as a display unit.
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