JP4581450B2 - Transflective type liquid crystal display device. - Google Patents

Transflective type liquid crystal display device.

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JP4581450B2 JP2004088912A JP2004088912A JP4581450B2 JP 4581450 B2 JP4581450 B2 JP 4581450B2 JP 2004088912 A JP2004088912 A JP 2004088912A JP 2004088912 A JP2004088912 A JP 2004088912A JP 4581450 B2 JP4581450 B2 JP 4581450B2
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啓和 小林
正樹 柳沢
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カシオ計算機株式会社
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Description

本発明は、外光を利用する反射表示と内蔵バックライトからの照射光を利用する透過表示とを選択実行可能な半透過反射式液晶表示装置に関するものである。 The present invention relates to a transmissive display and a selection executable semi-transmissive reflective type liquid crystal display device utilizing light emitted from the reflective display and the built backlight that utilizes outside light.

近年、特に若者の携行必需品となりつつある携帯電話のディスプレイとして、液晶表示装置が多く採用されている。 In recent years, especially as a mobile phone display, which is becoming a carrying necessities of young people, a liquid crystal display device is widely adopted. モバイル機器である携帯電話のディスプレイとしては、低消費電力であることが求められため、反射表示と透過表示の双方が選択表示できる半透過反射式液晶表示装置が有利である。 The mobile phone displays a mobile device, since a demand that a low power consumption, both reflective display and transmissive display can display selected transflective type liquid crystal display device is advantageous. この半透過反射式液晶表示装置は、自然光等の外光が充分に得られる環境下ではその外光を利用した反射表示を行い、充分な明るさの外光が得られない環境下ではバックライトからの照射光による透過表示を行う。 The semi-transmissive reflective liquid crystal display device performs reflective display using the external light in an environment where outside light can be sufficiently obtained such natural light, external light sufficient brightness is not obtained backlight in an environment performing transmissive display using illumination light from.

半透過反射式液晶表示装置には、入射光の一部を反射させると共に一部を透過させる半透過反射膜が、視差による画像ボケを防止するために通常は液晶セル内に設けられている。 The semi-transmissive reflective liquid crystal display device, the transflective film which transmits part with reflecting part of the incident light, usually in order to prevent image blur due to parallax is provided in the liquid crystal cell. この半透過反射膜としては、金属の蒸着膜等のような薄膜状に形成したものと、画素エリア毎に所定の大きさの開口を設けたものがある。 As the semi-transmissive reflective film, there is that to that formed into a thin film such as a vapor deposition film of a metal, an opening of a predetermined size for each pixel area is provided.

前者の薄膜状の半透過反射膜を用いた場合、製造は容易であるが、反射表示及び透過表示の双方において光の利用効率が悪く、特に外光を用いる反射表示において光量が不足し表示品質が低下する傾向がある。 When using the former thin-film semi-transmissive reflective film, manufacturing is easy, the light use efficiency in both reflective display and transmissive display is poor, insufficient amount of light in the reflective display using external light, especially the display quality there tends to be lowered.

これに対し、後者の開口式半透過反射膜を用いた液晶表示装置は、前者に比べて透明電極膜等の積層が難しく製造は容易ではないが、特許文献1にも示されているように、一画素中の所定エリアに開口を設けるだけで膜厚を薄くする必要はないから、反射表示における光利用効率の低下は解消される。 In contrast, a liquid crystal display device using the latter apertured transflective film is difficult manufacturing is not easy lamination such as a transparent electrode film, as compared to the former, as shown in Patent Document 1 since there is no need to thin the only thickness providing an opening in a predetermined area in one pixel, a decrease in the light use efficiency in the reflective display is eliminated. しかし、透過表示においては、開口を通る光だけが表示に利用されて他の光はロスとなるため、光の利用効率が悪く、これが半透過反射式液晶表示装置の低消費電力化に対する障害となっている。 However, in the transmissive display, since the only light passing through the opening is utilized to display the other light loss, poor utilization efficiency of light, which is a hindrance to reduction in power consumption of the semi-transmissive reflective liquid crystal display device going on.
特開2001−281649号公報 JP 2001-281649 JP

本発明の課題は、 バックライトからの照射光の光利用効率を高めることができる半透過反射式液晶表示装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a semi-transmissive reflective liquid crystal display device which can improve the light utilization efficiency of light emitted from the backlight.

上記課題を解決するため、本発明の半透過反射式液晶表示装置は、 第1の基板と第2の基板との間に液晶層が形成された液晶表示パネルと、前記液晶層との間に前記第2の基板が介在するように導光板が配置されたバックライトとを備え、 表示画素毎に反射表示エリアと透過表示エリアとが形成されることにより、前記第1の基板側から前記第2の基板側に向かって前記液晶層に入射される外光を利用した反射表示と、前記第2の基板側から前記第1の基板側に向かって前記液晶層に入射される前記バックライトからの照射光を利用した透過表示とが可能な半透過反射式液晶表示装置であって、 前記第2の基板と前記液晶層との間に配置され、前記透過表示エリアに対応した領域に第1の開口部が形成された第1の光反射膜と、 前記第2の To solve the above problem, a semi-transmissive reflective liquid crystal display device of the present invention includes a liquid crystal display panel in which a liquid crystal layer is formed between the first substrate and the second substrate, between said liquid crystal layer and a backlight light guide plate is arranged such that the second substrate is interposed, by a reflective display area and the transmissive display area is formed for each display pixel, wherein from the first substrate side a reflective display using external light incident on the second liquid crystal layer toward the substrate side of the backlight to be incident on the liquid crystal layer toward the first substrate side from the second substrate side a semi-transmissive reflective liquid crystal display device transmissive display and that offers capable irradiation light from the disposed between the second substrate and the liquid crystal layer, first in a region corresponding to the transmissive display area a first light reflecting film 1 of the opening portion is formed, the second 板と前記導光板との間に配置された偏光板と、前記偏光板と前記導光板との間に配置され、前記第1の開口部に対応した領域に第2の開口部が形成された第2の光反射膜と、を備えていることを特徴とするものである。 A polarizing plate disposed between the plate light guiding plate, wherein disposed between the polarizing plate and the light guide plate, the second opening is formed in a region corresponding to said first opening and it is characterized in that it comprises a second light reflecting film.

本発明の半透過反射式液晶表示装置によれば、 バックライトからの照射光の光利用効率を高めることができる。 According to the semi-transmissive reflective liquid crystal display device of the present invention, it is possible to enhance the light utilization efficiency of light emitted from the backlight.

本発明の半透過反射式液晶表示装置においては、複数個の画素がマトリックス状に配設され、複数個の画素の行又は列に沿って延在する赤、緑、青の各色要素ストライプ片からなるカラーフィルタ層が、前側透明基板又は後側透明基板の何れか一方の内面上に設置されていることが好ましく、これにより、共に必要な輝度が確保され且つ色特性が略等しい反射カラー表示と透過カラー表示が得られる。 In the semi-transmissive reflective type liquid crystal display device of the present invention, a plurality of pixels are arranged in a matrix, red extending along a row or column of a plurality of pixels, green, from each color element stripe piece blue comprising a color filter layer, preferably which is installed on one of the inner surface of the front transparent substrate or a rear side transparent substrate, thereby, substantially equal to the reflection color display and color characteristics both required luminance is ensured transparent color display can be obtained.

また、上記赤、緑、青の各色要素ストライプ片の内の緑の色要素ストライプ片は、一画素に対応するエリア毎に幅が所定位置において所定寸法だけ狭く形成されていることが好ましく、これにより、白色光の着色を防止するために必要な緑色要素と他の色要素との面積比を正確に確保することができる。 Further, the red, green, green color element stripe piece of the respective color element stripe piece of blue, preferably a width for each area corresponding to one pixel is only narrower predetermined size at a predetermined position, which Accordingly, the area ratio of the green component and other color components required to prevent coloring of the white light can be accurately secured.

さらに、本発明の半透過反射式液晶表示装置においては、第2の光反射膜を第1の光反射膜における開口の配置パターンと同じ配置パターンの開口が形成された同一形状の光反射膜とすることが好ましく、これにより、バックライト光の利用効率を格段に向上させることができる。 Further, in the semi-transmissive reflective liquid crystal display device of the present invention, a light reflecting layer of the second identical shape having an opening formed in the same arrangement pattern as the arrangement pattern of apertures the light reflection film in the first light-reflecting film it is preferable to, thereby, it is possible to greatly improve the utilization efficiency of the backlight.

以下、本発明の好適な実施形態について説明する。 Hereinafter, a description will be given of a preferred embodiment of the present invention.
図1は本発明の第1実施形態としての半透過反射式液晶表示装置の全体構成を示す説明図で、図2はその部分拡大断面図、図3は上記半透過反射式液晶表示装置における液晶表示パネルを表示の観察側である前側からみた部分拡大平面図で、図4はその液晶表示パネルを後側からみた部分拡大平面図である。 Figure 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a semi-transmissive reflective liquid crystal display device of the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially enlarged sectional view thereof, FIG. 3 is a liquid crystal in the semi-transmissive reflective liquid crystal display device a partial enlarged plan view from the front side is the viewing side of the display the display panel, FIG. 4 is a partially enlarged plan view viewed from the rear side of the liquid-crystal display panel.

本実施形態の半透過反射式液晶表示装置は、図1に示すように、大略、液晶表示パネルLPとバックライトBLからなる。 Transflective type liquid crystal display device of the present embodiment, as shown in FIG. 1, generally, a liquid crystal display panel LP and the backlight BL.

バックライトBLは、サイドライト型面発光照明装置であり、透明な樹脂板からなる導光板1と、その一方の端面に対向配置された光源としての冷陰極管2、及び導光板1の液晶表示パネルLPに対向させた光出射面1aとは反対側の裏面1bに設置された光反射板3とからなる。 The backlight BL is a side-light type surface emitting lighting system, a transparent light guide plate 1 made of a resin plate, a cold cathode tube 2 as oppositely disposed light source on the end face of the one, and the liquid crystal display of the light guide plate 1 made of a light reflecting plate 3 which is installed on the side opposite the rear surface 1b and the light emitting surface 1a which is opposed to the panel LP. このバックライトBLによれば、冷陰極管2から射出された光が導光板1に入射した後、拡散反射面に処理された裏面1bにより拡散反射され、光出射面1aから液晶表示パネルLPに向けて面状に出射される。 According to the backlight BL, after the light emitted from the cold cathode tube 2 is incident on the light guide plate 1, is diffused and reflected by the back surface 1b which is processed in the diffuse reflection surface, the light emitting surface 1a in the liquid crystal display panel LP It is emitted to the surface toward.

液晶表示パネルLPは、図2に示されるように、一対のガラス基板4、5が所定の間隙を保って図示しない枠状シール材により接合され、シール材で囲まれた一対のガラス基板4、5間に液晶Lが封入されてなる。 The liquid crystal display panel LP, as shown in FIG. 2, are joined by a frame-shaped sealing member in which a pair of glass substrates 4 and 5 are not shown with a predetermined gap, a pair of glass substrates 4 surrounded by the sealing material, liquid crystal L is sealed in between 5.

一対のガラス基板4、5のうちの表示の観察側である前側に配置された前側ガラス基板4には、その後側ガラス基板5に対向する側の内面に、画素領域Dp以外からの光漏れを防止するため、樹脂ブラック等の遮光材料からなるブラックマスク6(図3参照)が設置されている。 The front glass substrate 4 arranged on the front side is the viewing side view of the pair of glass substrates 4 and 5, the inner surface of the side facing the rear side glass substrate 5, the light leakage from the non-pixel region Dp to prevent the black mask 6 made of a light-shielding material such as resin black (see FIG. 3) is installed. 本実施形態の半透過反射式液晶表示装置は画素がマトリックス状に配設されてなるドットマトリックスタイプの液晶表示装置であり、従って、ブラックマスク6は、画素がマトリックス配置される表示領域を囲む外周部に配設された枠部(不図示)と表示領域内の画素間に対応させて格子状に配設された桟部6aとからなる。 Circumference transflective type liquid crystal display device of the present embodiment pixel is a liquid crystal display device of the dot matrix type on which are arranged in a matrix, thus, the black mask 6, which surrounds the display region where pixels are arranged in a matrix It disposed a frame portion parts in correspondence between the pixels of the (not shown) and a display area consisting of the crosspieces 6a arranged in a lattice shape.

前側ガラス基板4の内面には、上記ブラックマスク6及びブラックマスク6が配置されていない露出面を被って、カラーフィルタ層7が設置されている。 On the inner surface of the front glass substrate 4, and cover the exposed surface of the black mask 6 and a black mask 6 is not arranged, the color filter layer 7 is disposed. カラーフィルタ層7は、図3に示されるように、赤、緑、青の各色要素ストライプ片7r、7g、7bを順次繰り返し並設して形成されている。 The color filter layer 7, as shown in FIG. 3, the red, green, each color element stripe piece 7r blue, 7 g, is formed by sequentially repeatedly arranged in parallel 7b. 赤、緑、青の各色要素ストライプ片7r、7g、7bは、それぞれ、1行または1列の画素の配列方向に沿って延在形成されている。 Red, green, each color element stripe piece 7r blue, 7 g, 7b are respectively formed to extend along the arrangement direction of the pixels of one row or column.

ところで、赤、緑、青の各色要素からなるカラーフィルタを用いた加法混色によるカラー表示においては、それら各色要素の分光特性から、赤、緑、青の各色要素の面積が等しいと、白色光が緑色に淡く着色する。 Meanwhile, the red, green, in a color display by additive color mixture using the color filter composed of the color blue components, the spectral characteristics of each of these color components, red, green, when the same area of ​​the respective color elements of blue, white light colored pale green. そこで、本実施形態においては、赤、緑、青の各色要素ストライプ片7r、7g、7bのうちの緑色要素ストライプ片7gのみに、図5(a)に示されるように、1画素毎の所定位置において幅が所定寸法狭くなった括れ部nを形成してある。 Therefore, in this embodiment, red, green, each color element stripe piece 7r blue, 7g, only green element stripe piece 7g of 7b, as shown in FIG. 5 (a), predetermined for each pixel width at position is formed a constricted portion n which narrowed predetermined dimension. これにより、緑色要素ストライプ片7gの面積は、首部nに生じる一対のフィルタ空白部e、e分だけ他の赤、青の各色要素ストライプ片7r、7bよりも小さくなり、その結果、白色光における緑の着色が解消される。 Thus, the area of ​​the green element stripe piece 7 g, the pair of the filter blank portion e occurring neck n, e fraction only other red, the color element stripes piece 7r blue, smaller than 7b, the result, in the white light green coloring is eliminated.

この場合、緑色要素の面積を小さくする構成としては、図5(d)に示す緑色要素ストライプ片7g0ように1画素エリア内の所定位置にスリットや孔の開口oを穿設する構成が最も簡単であるが、そのような微小な閉区画の開口oをフォトリソグラフィーにより正確に形成することは、露光機の解像度の限界や色要素材料の焼成時における膨張等の問題があるために極めて困難である。 In this case, as the structure to reduce the area of ​​the green element, the simplest configuration of bored opening o of the slit or hole in a predetermined position in a pixel area in green element stripe piece 7g0 so shown in FIG. 5 (d) although, possible to accurately form the opening o of such small closed compartment image by photolithography is extremely difficult because of a problem of expansion or the like during the firing of the resolution limit or color element material aligner is there. これに対して、本実施形態のように1画素毎に括れ部nを設けた構成による場合は、上述した問題が効果的に解消され、所定の面積の緑色要素ストライプ片7gをフォトリソグラフィーにより正確に形成することができる。 In contrast, in the case of structure in which a constricted portion n for each pixel as in the present embodiment, the above-mentioned problem is effectively solved, precisely by photolithography green element stripe piece 7g predetermined area it can be formed on. なお、図5(b)に示される緑色要素7g1のように所定面積づつ島状に分離して形成する構成や、図5(c)に示される緑色要素ストライプ片7g´のように所定寸法だけ幅狭に形成する構成等によっても、所期の緑色要素面積を正確に確保できる。 Incidentally, by a predetermined distance as green elements stripe piece 7g' indicated structure or be formed by separating the predetermined area at a time islands, in FIG. 5 (c) as green elements 7g1 of shown in FIG. 5 (b) width by a configuration such as to form a narrow, can be accurately ensured desired green element area.

図2に戻って説明すると、上述のカラーフィルタ層7には透明保護膜8が積層され、この透明保護膜8の表面には、透明導電膜からなる複数の走査電極9が赤色要素ストライプ片7r等の色要素ストライプ片の延在方向と直交する方向(紙面垂直方向)に沿って平行に配設されている。 Referring back to FIG. 2, the color filter layer 7 described above are stacked the transparent protective layer 8, on the surface of the transparent protective layer 8, a plurality of scanning electrodes 9 are red element stripe piece made of a transparent conductive film 7r They are arranged in parallel along the direction orthogonal to the extending direction of the color element stripes pieces etc. (direction perpendicular to the paper surface). これら走査電極9は、それぞれ、ブラックマスク6の同方向(紙面垂直方向)に延在する一対の隣設桟部6a間に対応させて配置されている。 These scanning electrodes 9 are arranged respectively in correspondence between a pair of adjacent 設桟 portion 6a extending in the same direction (direction perpendicular to the paper surface) of the black mask 6. そして、これら走査電極9を被って、配向膜10が一様に被着されている。 Then, suffered the scanning electrodes 9, an alignment film 10 is uniformly deposited. 配向膜10には、所定の方向に配向処理が施されている。 The alignment film 10, the alignment treatment in a predetermined direction is applied.

前側ガラス基板4の外面(前面)には、前偏光板11がその透過軸を所定の方向に位置させて貼着されている。 The outer surface of the front glass substrate 4 (front), front polarizing plate 11 is stuck by positioning the transmission axis in a predetermined direction.

一方、後側ガラス基板5の内面には、1枚膜状の第1光反射膜12が設置されている。 On the other hand, on the inner surface of the rear glass substrate 5, the first light reflecting layer 12 of a single membrane is disposed. この第1光反射膜12は、アルミニウムや銀とパラジウムと銅の合金等の金属材料を用いて蒸着法等により形成された金属薄膜で、光反射面とする液晶層Lに向く表面が平滑面に仕上げられている。 The first light reflection layer 12, a metal thin film formed by vapor deposition or the like using aluminum or silver and palladium and a metal material such as alloys of copper, the surface facing the liquid crystal layer L to the light reflecting surface is a smooth surface It is finished to. そして、この第1光反射膜12には、図4に示すように、各画素領域の中央部の所定エリアに対応させて、開口12aがそれぞれ穿設されている。 Then, this first light reflection film 12, as shown in FIG. 4, corresponding to a predetermined area of ​​the central portion of each pixel region, the opening 12a is bored, respectively. この開口12aが設けられたエリアが各画素の透過表示エリアAtとなる。 This opening 12a is provided areas the transmissive display area At of each pixel.

第1光反射膜12上には、透明導電膜からなる複数の表示電極13が、互いに平行に前述した走査電極9と直交する方向(図2の紙面方向)へ延在させて配設されている。 On the first light-reflecting film 12 has a plurality of display electrodes 13 consisting of a transparent conductive film, it is disposed to extend in a direction perpendicular to the scanning electrodes 9 described above parallel to each other (the plane direction in FIG. 2) there. この表示電極13も、走査電極9と同様に、同方向(紙面方向)に延在するブラックマスク6の一対の隣設桟部(不図示)間に対応させて配置されている。 The display electrodes 13, similar to the scanning electrodes 9 are arranged to correspond to between a pair of adjacent 設桟 portion of the black mask 6 which extends in the same direction (toward direction) (not shown). そして、これら表示電極13を被って、配向膜14が一様に被着されている。 Then, you suffer these display electrodes 13, an alignment film 14 is uniformly deposited. 配向膜14には、所定の方向に配向処理が施されている。 The alignment film 14, the alignment treatment in a predetermined direction is applied.

本実施形態においては、液晶層Lの液晶分子が上記配向膜14から前述した対向側配向膜10に向けて230°±20°程度にわたり捩れ配向するように、液晶層Lを挟んで対向する一対の配向膜10、14の配向処理方向が設定されている。 In the present embodiment, a pair of liquid crystal molecules of the liquid crystal layer L is to orient twisted over 230 ° ± 20 ° about toward the opposite side orientation film 10 described above from the alignment film 14, to face each other across the liquid crystal layer L alignment treatment direction of the alignment film 10, 14 of the is set. すなわち、本実施形態の液晶表示パネルLPは、STN(Super Twisted Nematic)型液晶表示パネルLPである。 That is, the liquid crystal display panel LP of the present embodiment is a STN (Super Twisted Nematic) type liquid crystal display panel LP.

後側ガラス基板5の外面には、後偏光板15がその透過軸を所定の方向に位置させて貼着されている。 Rear on the outer surface of the glass substrate 5, the rear polarizing plate 15 is stuck by positioning the transmission axis in a predetermined direction.

そして、後偏光板15の表面には、第2光反射膜16が設置されている。 Then, the surface of the rear polarizing plate 15, the second light reflecting layer 16 is provided. この第2光反射膜16は、前述した第1光反射膜12に設けた開口12aに対応するエリアを除いて配設され、バックライトBLの光出射面1aに対向する表面を光反射面とし、バックライトBLから出射された照射光のうちの上記開口12aを通過し透過表示に供される光以外の光をバックライトBLの光出射面1aに向けて反射させるものである。 The second light reflecting film 16 is disposed with the exception of the area corresponding to the opening 12a provided in the first light-reflecting film 12 described above, the surface opposite the light emitting surface 1a of the backlight BL and a light reflecting surface it is intended for reflecting the light other than the light to be subjected to pass through the opening 12a of the irradiation light emitted from the backlight BL transmissive display on the light emitting surface 1a of the backlight BL.

本実施形態の第2光反射膜16は、図4に示すように、隣接する画素の各開口12a間に走査電極9の延在方向に平行に配設された複数の光反射膜帯16aからなる。 The second light reflecting layer 16 of the present embodiment, as shown in FIG. 4, a plurality of light reflecting films zone 16a disposed parallel to the extending direction of the scanning electrodes 9 between the openings 12a of the adjacent pixels Become. これら、光反射膜帯16aは、銀等の金属箔を偏光板15の表面の所定エリアに選択的に貼着して偏光板15と一体となった部材に形成することにより、容易に設置できる。 These light reflecting film strip 16a, by forming a metal foil such as silver, in a member integrated with the polarizing plate 15 selectively attached to a predetermined area of ​​the surface of the polarizing plate 15 can be easily installed .

なお、第2の光反射膜としては、図4(b)に示した第2光反射膜16´のように、第1光反射膜12の開口12aと同一の開口16´aを穿設した同じ形状のものを裏返して設置する構成としてもよく、これにより、バックライト照射光の光利用効率を更にアップさせることができる。 As the second light reflecting film, as in the second light reflecting layer 16 'shown in FIG. 4 (b), bored the same opening 16'a and the opening 12a of the first light reflecting layer 12 It may be configured to be placed upside down to the same shape, which makes it possible to further up the light utilization efficiency of the backlight illumination light. 但しこの場合は、それぞれの光反射膜12、16´の各開口12a、16´aの位置がずれると開口率が低下してしまうから、高度な設置精度が要求される。 In this case, however, each opening 12a of each of the light reflection film 12,16', because the position of the 16'a deviates aperture ratio is decreased, high installation accuracy is required. 従って、この場合、蒸着法等の高度な設置精度が安定して確保できる製造方法を採用することが好ましい。 Therefore, in this case, it is preferable that high installation accuracy of the deposition method or the like to adopt a manufacturing method that can be stably ensured.

また、第2の光反射膜は、本実施形態のように、後偏光板15に積層してバックライトBLの導光板1に対面させる構成とすることが好ましく、これにより、照射光の利用効率をより一層上昇させることができる。 Further, the second light reflecting film, as in the present embodiment, it is preferable to adopt a configuration that is opposed to the light guide plate 1 of the backlight BL are stacked on the rear polarizing plate 15, thereby use efficiency of illumination light it can be further raised.

以上のように構成された本実施形態の半透過反射式液晶表示装置における表示動作について、以下に説明する。 The display operation in the semi-transmissive reflective liquid crystal display device of the present embodiment configured as described above will be described below.

まず、透過表示動作について説明する。 First described the transmissive display operation. 図1に示されるように、冷陰極管2から射出されれた光のうちの光線イは、導光板1に入射した後その裏面で拡散反射された後、光出射面1aから出射し、図2に示されるように、第2光反射膜12の光反射膜帯12a間を通って後偏光板15に入射する。 As shown in FIG. 1, light b of the light emitted from the cold cathode tube 2, after being diffused and reflected by the rear surface after entering the light guide plate 1, and emitted from the light emitting surface 1a, FIG. as shown in 2, is incident on the rear polarizer 15 passes through the inter-light-reflecting film strip 12a of the second light reflecting layer 12. 偏光板15に入射した光線イは、ここでそのうちの約半分の透過軸に沿った直線偏光成分だけが透過し、後側ガラス基板5を透過して、第1光反射膜12の開口12aを通過する。 Light b incident on the polarizer 15, wherein only transmits linearly polarized light component along the them about half of the transmission axis, passes through the rear glass substrate 5, the opening 12a of the first light reflecting layer 12 pass. 開口12aを通った光線イは表示電極13と配向膜14を順次透過して液晶層L中に出射する。 Light passing through the aperture 12a i is emitted in the liquid crystal layer L are sequentially transmitted through the orientation film 14 and the display electrode 13.

光線イが透過する画素はオフ状態で液晶分子が230°に捩れ配向した初期配向状態であり、これを透過する際に光線イはその複屈折作用を受ける。 Pixels beam b is transmitted is an initial orientation state which the liquid crystal molecules are aligned twisted 230 ° in the off state, the light beam b when passing through it undergoes a birefringence effect. この後、光線イは、配向膜10と走査電極9、透明保護膜8を順次透過し、次順のカラーフィルタ層7の赤色要素ストライプ片7rを透過する際に赤色に着色され、次に前側ガラス基板4を透過し前偏光板11を透過して観察側である液晶表示パネルLPの前側に出射される。 Thereafter, light beam b is the alignment layer 10 and the scanning electrodes 9, are sequentially transmitted through the transparent protection film 8, it is colored red when passing through the red element stripe piece 7r of the color filter layer 7 in the following order, then the front side It passes through the polarizing plate 11 before passing through the glass substrate 4 is viewing side is emitted to the front side of the liquid crystal display panel LP. 赤色着色光が前側偏光板11透過する際には、その透過軸に沿った赤色成分光だけを透過させるから、色純度の高い赤色着色光が出射される。 When the red colored light is the front polarizing plate 11 transmitting, since to transmit only the red component light along its transmission axis, high color purity red colored light is emitted.

一方、冷陰極管2から射出された光線ロは、導光板1に入射した後その裏面で拡散反射された後、光出射面1aから出射し、第2光反射膜12における光反射膜帯12aの平滑処理された光反射面に入射し、ここで反射されて導光板1側に戻される。 On the other hand, light B emitted from the cold cathode tube 2, after being diffused and reflected by the rear surface after entering the light guide plate 1, and emitted from the light emitting surface 1a, the light reflecting film strip 12a of the second light reflecting film 12 and incident to the smoothed light reflecting surface, back where it is reflected into the light guide plate 1 side. この後、光線ロは、導光板1を透過して裏側の光反射板3により反射され、再び導光板1を出射して今度は第2光反射膜12の光反射膜帯12a間に向かい、光反射膜帯12a間を通過し、上述した光線イと同じ順序の経路を辿って液晶表示パネルLPの前側に出射される。 Thereafter, light beam B is transmitted through the light guide plate 1 is reflected by the back side of the light reflection plate 3, in turn again emits the light guide plate 1 faces between the light reflection film strip 12a of the second light reflecting film 12, passes between the light reflection film band 12a, is emitted to the front side of the liquid crystal display panel LP follows the path of the same order as the beam b described above.

なお、冷陰極管2からの射出光には、光線ロのように導光板1に再入射して光反射板3で反射されても、導光板1から出射して再び第2光反射膜12の光反射膜帯12aに入射する光もあるが、そのような光も、光反射膜帯12aと光反射板3との間で反射を繰り返すうちに、最終的には光反射膜帯12a間を通過する。 Incidentally, the light emitted from the cold cathode tube 2 be reflected by the light reflection plate 3 and then re-enters the light guide plate 1 as beam b, again emitted from the light guide plate 1 the second light reflecting film 12 of Although some light incident on the light reflecting film strip 12a, also such light, after repeated reflection between the light reflection film band 12a and the light reflection plate 3, and finally between the light reflecting film strip 12a the passes.

このように、本実施形態の半透過反射式液晶表示装置による透過表示においては、従来は半透過反射膜により透過を遮断されロスとなっていたバックライト照射光も再反射させて表示光として利用するから、光利用効率が格段に向上する。 Thus, in the transmissive display by the transflective type liquid crystal display device of the present embodiment, conventionally used as display light transmissive backlit light which has been a loss blocked also re reflected by the transflective film since the light use efficiency is significantly improved. その結果、半透過反射式液晶表示装置の低消費電力化が大幅に促進される。 As a result, power consumption of the semi-transmissive reflective liquid crystal display device is greatly facilitated.

反射表示においては、液晶表示パネルLPの前側から自然光等の外光が入射し、この入射光は、前偏光板11を透過して直線偏光化された後、前側ガラス基板4を透過し、カラーフィルタ層7の例えば赤色要素ストライプ片7rを透過して赤色に着色される。 In reflective display, external light incident natural light or the like from the front side of the liquid crystal display panel LP, the incident light, after being linearly polarized by being transmitted through the front polarizing plate 11, passes through the front glass substrate 4, a color It is colored red by transmitted for example a red component striped strips 7r filter layer 7. この後、透明保護層8、走査電極9及び配向膜10を順次透過して液晶層Lに入射し、ここで複屈折作用をうける。 Thereafter, a transparent protective layer 8, are sequentially transmitted through the scanning electrodes 9 and the alignment layer 10 enters the liquid crystal layer L, where subjected to birefringence effects. 液晶層Lに入射し複屈折作用を受けた光は、後側の配向膜14、表示電極13を順次透過して、第1光反射膜12に入射する。 Light received birefringence effect incident on the liquid crystal layer L, an alignment film 14 on the rear side, are sequentially transmitted through the display electrodes 13 and enters the first light reflecting layer 12.

第1光反射膜12に入射した光のうち、光反射面に入射した光は、ここで反射されて再び表示電極13と配向膜14を透過し、液晶層Lに再入射する。 Of the light incident on the first light reflection layer 12, light incident on the light reflecting surface, where it is reflected through the display electrode 13 and the orientation film 14 again, and re-enters the liquid crystal layer L. そして、再び液晶層による複屈折作用を受けた後、前側の配向膜10、走査電極9、透明保護膜8、赤色要素ストライプ片7r、前側ガラス基板4、及び前偏光板11を順次透過し、液晶表示パネルLPの前側に出射される。 Then, again after receiving a birefringence effect of the liquid crystal layer, front orientation film 10, the scanning electrodes 9, the transparent protection film 8 are sequentially transmitted red component striped strips 7r, front glass substrate 4, and the front polarizing plate 11, It is emitted to the front side of the liquid crystal display panel LP. この出射光は、前偏光板11と液晶層Lを往復透過して色純度が充分に高められ、第1光反射膜12により高反射率で反射されて充分な輝度を有する赤色着色光である。 The outgoing light, front polarizing plate 11 and the color purity and forth through the liquid crystal layer L is sufficiently enhanced, is red colored light having a sufficient intensity is reflected by the high reflectance by the first light reflecting layer 12 .

第1光反射膜12に入射した光のうち、開口12aに入射した光は、そのまま後側ガラス基板5に入射し、この後側ガラス基板5と後偏光板15を順次透過して第2光反射膜16の光反射膜帯16a間に出射し、ここから液晶表示パネルLP外に逸散して表示に供されないロス光となる。 Of the light incident on the first light reflection layer 12, light incident on the opening 12a is incident on the rear glass substrate 5 as it is, the second light sequentially passes through the rear polarizer 15 and the side glass substrate 5 after this reflective film 16 is emitted between the light reflection film band 16a, comprising a liquid crystal display panel LP out not subjected to display and escape the loss light here. しかし、入射した外光のうちで上述した逸散ロス光となる割合は、高々第1光反射膜12に対する開口12aの割合程度で僅かであり、反射表示に輝度不足を来たす虞はない。 However, escape ratio of the loss light as described above among the incident external light is at most only at about the rate of the first light reflecting layer opening 12a for 12, there is no possibility of causing a shortage of brightness in the reflective display.

このように、本実施形態の半透過反射式液晶表示装置による反射表示においては、遮光性に富む第1光反射膜12により高い反射効率で入射光を反射させるから、充分な輝度を備えたカラー反射表示が得られる。 Thus, the color in the reflective display by semi-transmissive reflective type liquid crystal display device of the present embodiment, since to reflect incident light with high reflection efficiency by the first light reflecting layer 12 rich in light-shielding, having a sufficient brightness the reflective display can be obtained.

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。 The present invention is not limited to the embodiments described above. たとえば、カラーフィルタ層を前側基板ではなく後側基板に形成する場合にも、本発明は有効に適用可能である。 For example, even in the case of forming the side board after the color filter layer rather than the front board, the present invention is effectively applicable.

また、上記実施形態においては、第2の光反射膜が液晶表示パネルの後側基板における最外面に設置されているが、これに限らず、第2の光反射膜の上にさらに位相差フィルム等の各種光学シートを積層することも可能である。 Further, in the above embodiment, the second light reflecting layer is provided on the outermost surface on the side board after the liquid crystal display panel is not limited to this, further retardation film on the second light reflecting film it is also possible to laminate various optical sheets and the like.

加えて、本発明は、単純マトリクス型に限らず、セグメント型やアクティブマトリックス型等の他の種々の半透過反射式液晶表示装置に、それぞれ適用可能であることは勿論である。 In addition, the present invention is not limited to the simple matrix type, the various semi-transmissive reflective liquid crystal display device other segments type or an active matrix type, and the like, can of course be respectively applicable.

本発明の第1実施形態としての半透過反射式液晶表示装置の全体構成を示す構成説明図である。 It is a block diagram showing the overall configuration of a semi-transmissive reflective liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention. 上記半透過反射式液晶表示装置の詳細構造を示す部分拡大断面図である。 It is an enlarged partial sectional view showing the detailed structure of the semi-transmissive reflective liquid crystal display device. 上記半透過反射式液晶表示装置の液晶表示パネルを前側から見た部分拡大平面図である。 It is a partially enlarged plan view of the liquid crystal display panel from the front of the semi-transmissive reflective liquid crystal display device. (a)は上記上記液晶表示パネルを後側から見た部分拡大平面図で、(b)はその変形例を示す部分拡大平面図である。 (A) is a partially enlarged plan view from the rear of the liquid crystal display panel, is a partially enlarged plan view showing a (b) is its modification. (a)〜(c)は上記半透過反射式液晶表示装置において採用すべきカラーフィルタ層の種々の構成を示す各部分拡大平面図で、(d)はそれらに対する比較例としてのカラーフィルタ層構成を示す部分拡大平面図である。 (A) ~ (c) are each a partially enlarged plan view showing various configurations of the semi-transmissive reflective type color filter layer to be employed in a liquid crystal display device, (d) a color filter layer structure as a comparative example with respect to those it is a partially enlarged plan view showing a.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 導光板 2 冷陰極管 3 光反射板 4 前側ガラス基板 5 後側ガラス基板 6 ブラックマスク 7 カラーフィルタ層 7r 赤色要素ストライプ片 7g 緑色要素ストライプ片 7b 青色要素ストライプ片 8 透明保護膜 9 走査電極 10、14 配向膜 11、15 偏光板 12 第1光反射膜 12a 開口 13 表示電極 16 第2光反射膜 16a 光反射膜帯 1 the light guide plate 2 cold cathode tubes 3 the light reflecting plate 4 front glass substrate 5 rear glass substrate 6 a black mask 7 color filter layer 7r red element stripe piece 7g green element stripe piece 7b blue element stripe piece 8 transparent protective film 9 scan electrodes 10 , 14 alignment film 11, 15 polarizer 12 first optical reflecting film 12a opening 13 display electrode 16 and the second light reflecting film 16a light reflecting film strip

Claims (4)

  1. 第1の基板と第2の基板との間に液晶層が形成された液晶表示パネルと、前記液晶層との間に前記第2の基板が介在するように導光板が配置されたバックライトとを備え、 A liquid crystal display panel in which a liquid crystal layer is formed between the first substrate and the second substrate, and a backlight, wherein the second substrate is arranged a light guide plate so as to be interposed between the liquid crystal layer , equipped with a,
    表示画素毎に反射表示エリアと透過表示エリアとが形成されることにより、前記第1の基板側から前記第2の基板側に向かって前記液晶層に入射される外光を利用した反射表示と、前記第2の基板側から前記第1の基板側に向かって前記液晶層に入射される前記バックライトからの照射光を利用した透過表示とが可能な半透過反射式液晶表示装置であって、 By the reflective display area for each display pixel and the transmissive display area is formed, the reflective display and utilizing external light incident on the liquid crystal layer toward the second substrate side from the first substrate side , a semi-transmissive reflective liquid crystal display device transmissive display and that offers can illumination light from the backlight to be incident on the liquid crystal layer toward the first substrate side from the second substrate side ,
    前記第2の基板と前記液晶層との間に配置され、前記透過表示エリアに対応した領域に第1の開口部が形成された第1の光反射膜と、 A first light reflecting film first opening is formed in a region disposed, corresponding to the transmissive display area between the liquid crystal layer and the second substrate,
    前記第2の基板と前記導光板との間に配置された偏光板と、 A polarizing plate disposed between the light guide plate and the second substrate,
    前記偏光板と前記導光板との間に配置され、前記第1の開口部に対応した領域に第2の開口部が形成された第2の光反射膜と A second light reflecting film second opening is formed in a region disposed, corresponding to the first opening between the light guide plate and the polarizing plate,
    を備えていることを特徴とする半透過反射式液晶表示装置。 Transflective type liquid crystal display device characterized in that it comprises a.
  2. 前記第1の開口部と前記第2の開口部は、1つの前記第1の開口部に対して1つの前記第2の開口部が対応するように前記表示画素毎に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の半透過反射式液晶表示装置。 The said first opening second opening, that one of the second opening to one of said first opening is formed on each of the display pixels so as to correspond transflective type liquid crystal display device according to claim 1, wherein.
  3. 前記バックライトは、前記第2の光反射膜との間に前記導光板が介在するように配置された反射板を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の半透過反射式液晶表示装置。 The backlight transflective type according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a reflector in which the light guide plate is arranged so as to be interposed between the second light reflecting film The liquid crystal display device.
  4. 前記表示画素の配列に対応させて各色要素がストライプ状に配置されたカラーフィルタを備え、 A color filter of each color component in correspondence with arrangement of the display pixels are arranged in stripes,
    前記カラーフィルタは、所定の色要素が前記第1の光反射膜と重なる領域において前記所定の色要素のストライプ幅が前記表示画素毎に部分的に所定寸法だけ狭く形成されていることを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の半透過反射式液晶表示装置。 The color filter has a characteristic that a predetermined color element stripe width of the predetermined color element in the region overlapping with the first light-reflecting film is only narrowly formed partially predetermined size for each of the display pixels transflective type liquid crystal display device according to any of claims 1 to 3.
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