JP4837796B2 - Transflective liquid crystal display device and portable terminal device - Google Patents

Transflective liquid crystal display device and portable terminal device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transflective liquid crystal display device and a portable terminal device, with which a changeover of a viewing angle between a narrow viewing angle mode and a wide viewing angle mode is feasible. <P>SOLUTION: In a liquid crystal display element, a reflective section on which a projecting and recessing reflective pixel electrode conducting a display by reflecting light incident from a display surface side is formed, and a transmissive section on which a transmissive pixel electrode conducting a display by transmitting light emitted from a backlight is formed, are provided so as to each independently control voltages to be applied to a liquid crystal layer of the reflective section and that of the transmissive section. The reflective section has narrow viewing angle characteristics and the transmissive section has wide viewing angle characteristics, and a control section controls voltages applied to the liquid crystal layer independently for the reflective section and the transmissive section. The control section controls in such a way that in the wide viewing angle mode, the reflective section conducts a usual display and the transmissive section conducts a usual display; and in the narrow viewing angle mode, the reflective section conducts a usual display and the transmissive section conducts a dark display. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、狭視野モードと広視野モードとの視野角の切替が可能の半透過型液晶表示装置及び携帯端末装置に関する。   The present invention relates to a transflective liquid crystal display device and a portable terminal device capable of switching a viewing angle between a narrow viewing mode and a wide viewing mode.

液晶表示装置は、直視型のモニタ及び投写型のプロジェクタ等に広く利用されている。現在利用されている液晶表示装置は、2枚の基板間に液晶を封入し、液晶の配向状態を液晶に印加される電場で制御することにより表示を行っている。   Liquid crystal display devices are widely used for direct-view type monitors, projection-type projectors, and the like. Currently used liquid crystal display devices perform display by enclosing liquid crystal between two substrates and controlling the alignment state of the liquid crystal with an electric field applied to the liquid crystal.

液晶表示装置には、バックライトの光が液晶層を透過する透過型液晶表示装置と、外部から液晶層へ入射させた光を反射させる反射型液晶表示装置と、透過型及び反射型の特徴を併せ持ち、バックライトの光を透過すると共に外部からの入射光を反射する半透過型液晶表示装置とがある。   The liquid crystal display device has a transmissive liquid crystal display device in which light from the backlight transmits through the liquid crystal layer, a reflective liquid crystal display device in which light incident on the liquid crystal layer from the outside is reflected, and transmissive and reflective features. In addition, there is a transflective liquid crystal display device that transmits light from a backlight and reflects incident light from the outside.

特に、携帯電話機及びPDA(Personal Digital Assistance)等のモバイル機器用途では、透過型の画質の良さと反射型の外光視認性の良さを併せ持つ半透過型液晶表示装置が主流となっている。更に、半透過型液晶表示装置は、液晶セルの内部で光を反射させる内部半透過型と、液晶セルの外部で光を反射させる外部半透過型に分けられる。   In particular, in mobile device applications such as cellular phones and PDAs (Personal Digital Assistance), transflective liquid crystal display devices having both transmissive image quality and reflective external light visibility have become mainstream. Further, the transflective liquid crystal display device is classified into an internal transflective type that reflects light inside the liquid crystal cell and an external transflective type that reflects light outside the liquid crystal cell.

内部半透過型の一例として、特許文献1に開示された液晶表示装置が提案されている。図25は、特許文献1に記載の図1をもとに、従来の内部半透過型液晶表示素子の断面構成を模式的に示した断面図である。図25に示すように、バックライト109上には、1対の基板102が対向して配置され、基板102の対向面とは反対側の面には夫々偏光板101が設けられている。バックライト109側に配置された第1の基板の上面は、凹凸反射電極(内部反射板)120が設けられた反射部121と電極103が設けられた透過部122とからなり、この第1の基板に対向する第2の基板の対向面上には電極103が反射部120及び透過部121に亘って設けられており、2枚の基板102間には液晶層104が封止されている。即ち、このように構成された内部反射型液晶表示素子においては、1画素内に外部からの入射光を反射させるための凹凸反射電極(内部反射板)120が設けられた反射部121と、バックライト109の光を透過させるための透過部122が備えられており、反射光と透過光を共に表示に利用することができる。なお、反射部と透過部は液晶の適した厚さが異なるため、夫々の液晶厚を異ならせることが多い。図25では、反射部121における凹凸反射電極(内部反射板)120と対向する電極103との間隔が、透過部122における対向する電極103間の間隔よりも小さくなるように、反射部における基板上には絶縁膜127が設けられ、その上に凹凸反射電極(内部反射板)120が形成されている。   As an example of the internal transflective type, a liquid crystal display device disclosed in Patent Document 1 has been proposed. FIG. 25 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional configuration of a conventional internal transflective liquid crystal display element based on FIG. 1 described in Patent Document 1. As shown in FIG. 25, a pair of substrates 102 is disposed on the backlight 109 so as to face each other, and a polarizing plate 101 is provided on a surface opposite to the facing surface of the substrate 102. The upper surface of the first substrate disposed on the backlight 109 side is composed of a reflection part 121 provided with an uneven reflection electrode (internal reflection plate) 120 and a transmission part 122 provided with an electrode 103. An electrode 103 is provided across the reflective portion 120 and the transmissive portion 121 on the opposite surface of the second substrate facing the substrate, and the liquid crystal layer 104 is sealed between the two substrates 102. That is, in the internal reflection type liquid crystal display device configured in this way, a reflection part 121 provided with a concavo-convex reflection electrode (internal reflection plate) 120 for reflecting incident light from outside in one pixel, and a back surface. A transmission part 122 for transmitting light of the light 109 is provided, and both reflected light and transmitted light can be used for display. In addition, since the suitable thickness of a liquid crystal differs in a reflection part and a permeation | transmission part, each liquid crystal thickness is often varied. In FIG. 25, on the substrate in the reflection portion, the interval between the uneven reflection electrode (internal reflection plate) 120 and the facing electrode 103 in the reflection portion 121 is smaller than the interval between the facing electrodes 103 in the transmission portion 122. Is provided with an insulating film 127, on which an uneven reflection electrode (internal reflection plate) 120 is formed.

また、外部半透過型の一例として、特許文献2に開示された液晶表示装置がある。図26は、特許文献2に記載の図1をもとに、従来例の外部半透過型液晶表示素子の断面構成を模式的に示した断面図である。図26に示すように、液晶表示装置にはバックライト109が設けられており、バックライト109の上には、1対の基板102が対向して配置され、1対の基板102の対向面上には夫々電極103が設けられており、電極103間には液晶層104が挟持されている。バックライト109側に配置された基板102のバックライト109側の表面には、反射偏光板123が設けられており、更に、反射偏光板123の表面を覆うように偏光板101が設けられている。また、この基板に対向して配置された基板102のバックライト109とは反対側の面上にも偏光板101が設けられている。本従来例においては、透過表示時にはバックライト109の光で表示を行い、反射表示時には表示面側から入射した光の特定の偏光が反射偏光板123で反射され、反射光が観察者側に出射され、表示を行う。この場合、透過部と反射部は同じ箇所となり、一画素が透過部兼反射部124となる。本従来技術における反射偏光板を用いた方式では、透過表示と、反射表示の電圧−透過率(反射率)曲線が反転する特徴がある。   As an example of the external transflective type, there is a liquid crystal display device disclosed in Patent Document 2. FIG. 26 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional configuration of a conventional external transflective liquid crystal display element based on FIG. 1 described in Patent Document 2. As shown in FIG. 26, a backlight 109 is provided in the liquid crystal display device, and a pair of substrates 102 is disposed on the backlight 109 so as to face each other. Each is provided with an electrode 103, and a liquid crystal layer 104 is sandwiched between the electrodes 103. A reflective polarizing plate 123 is provided on the surface of the substrate 102 arranged on the backlight 109 side on the backlight 109 side, and further, a polarizing plate 101 is provided so as to cover the surface of the reflective polarizing plate 123. . A polarizing plate 101 is also provided on the surface of the substrate 102 opposite to the substrate 109 on the side opposite to the backlight 109. In this conventional example, display is performed with light from the backlight 109 during transmissive display, and specific polarization of light incident from the display surface side is reflected by the reflective polarizing plate 123 during reflection display, and the reflected light is emitted to the viewer side. And display. In this case, the transmissive part and the reflective part are the same part, and one pixel becomes the transmissive part / reflective part 124. The method using a reflective polarizing plate in the conventional technique has a feature that the transmissive display and the voltage-transmittance (reflectance) curve of the reflective display are reversed.

一方、特許文献3に開示された反射偏光板を用いた表示素子においては、位相差板を使用することにより、透過表示と、反射表示の電圧−透過率(反射率)曲線が揃うことを特徴とする表示素子が記載されている。   On the other hand, in the display element using the reflective polarizing plate disclosed in Patent Document 3, the voltage-transmittance (reflectance) curves of transmissive display and reflective display are aligned by using a retardation plate. A display element is described.

外部反射方式の別の方法を採用した液晶表示装置として、特許文献4に記載された液晶表示装置がある。図27は、特許文献4に記載の図15をもとに、従来例の外部半透過型液晶表示素子の断面構成を模式的に示した断面図である。図27に示すように、バックライト109の上方には、1対の対向する基板102が配置されており、基板の対向する表面には夫々電極103が設けられ、電極103間には液晶層104が挟持されている。また、1対の基板102の対向面側とは反対側の面上には夫々偏光板101が設けられている。バックライト109側の偏光板101のバックライト側の面上には半透過反射板125が設けられており、液晶表示素子は透過兼反射部126を構成している。即ち、本従来技術の液晶表示素子においては、バックライト109側に設けられた偏光板101とバックライト109との間に、偏光反射板ではなく、半透過反射板125が配置されている。また、この場合、特許文献2とは異なり、透過表示と反射表示の電圧−透過率(反射率)曲線が揃っている。   As a liquid crystal display device employing another method of the external reflection method, there is a liquid crystal display device described in Patent Document 4. FIG. 27 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional configuration of a conventional external transflective liquid crystal display element based on FIG. 15 described in Patent Document 4. As shown in FIG. 27, a pair of opposing substrates 102 are arranged above the backlight 109, electrodes 103 are provided on the opposing surfaces of the substrates, and the liquid crystal layer 104 is interposed between the electrodes 103. Is pinched. Further, a polarizing plate 101 is provided on a surface opposite to the facing surface of the pair of substrates 102. A transflective plate 125 is provided on the backlight side surface of the polarizing plate 101 on the backlight 109 side, and the liquid crystal display element constitutes a transmissive / reflective portion 126. That is, in the liquid crystal display element of the prior art, a transflective plate 125 is disposed between the polarizing plate 101 provided on the backlight 109 side and the backlight 109 instead of the polarizing reflector. In this case, unlike Patent Document 2, voltage-transmittance (reflectance) curves for transmissive display and reflective display are aligned.

ところで、近時、表示装置には、それを視認している本人以外の人、即ちその近傍にいる人が見ることができないようにする秘密保護機能が求められている。例えば、ATM(Automated Teller Machine:現金自動預け払い機)として知られる金融端末等では、表示装置に表示された数字ボタンに触れて個人の暗証番号を入力する必要があり、この表示装置を他人に視認されることを避けなければならない。また、同様に携帯電話等には、表示情報を本人の近傍にいる他人から視認されることを回避できる機能が求められている。更に、PDA及びノート型パーソナルコンピュータ(以下、ノートPCという)等においても、電車等の交通機関内で使用する際には、同様に近傍にいる他人から見えないようにする機能が求められている。   By the way, recently, a display device is required to have a secret protection function that prevents a person other than the person who is viewing the display device, that is, a person in the vicinity of the display device from seeing it. For example, in a financial terminal or the like known as ATM (Automated Teller Machine), it is necessary to touch a number button displayed on the display device and input a personal code number. You must avoid being visible. Similarly, a mobile phone or the like is required to have a function that can prevent display information from being viewed by others in the vicinity of the person. Furthermore, PDAs, notebook personal computers (hereinafter referred to as notebook PCs), and the like are also required to have a function for preventing others from seeing them when they are used in transportation such as trains. .

一方で、表示装置を複数人数で視認する必要性がある場合もある。例えば、携帯電話等で画面にテレビ画像を表示するときには、その携帯電話の所有者以外に、その近傍にいる人にも見せたい場合もある。また、ノートPCのデータ画面を複数人で眺める場合もある。   On the other hand, it may be necessary to visually recognize the display device by a plurality of people. For example, when a television image is displayed on a screen with a mobile phone or the like, there are cases where it is desired to show it to a person in the vicinity in addition to the owner of the mobile phone. In some cases, the data screen of the notebook PC may be viewed by a plurality of people.

従って、表示装置としては、秘匿性の高い情報を個人で見る場合の狭視野モードと、公開性の高い情報を複数人でみる場合の広視野モードとがある。そして、携帯電話、PDA及びノートPC等においては、これらの表示モードを切り替えることが可能な表示装置が要望されている。   Accordingly, the display device includes a narrow-field mode in which highly confidential information is viewed by individuals, and a wide-field mode in which highly open information is viewed by a plurality of people. In mobile phones, PDAs, notebook PCs, and the like, there is a demand for a display device that can switch between these display modes.

出願人は、狭視野モードと広視野モードとを切り替えることができる表示装置を出願(特願2004−298571)している。図21は、この出願の際に添付した図1をもとに、液晶表示装置の断面構成を模式的に示した断面図である。図21に示すように、この液晶表示装置においては、光を面状に出射するバックライト109が設けられており、バックライト109の上にはバックライト109から入射された光の方向を規制して出射するルーバー106が設けられている。ルーバー106は、光を透過する透明領域106aと、光を吸収する吸収領域106bとが、ルーバー106表面に平行な方向に交互に配置されている。ルーバー106の上にはルーバー106から入射された光を透過する状態と散乱する状態とに切替可能の透明・散乱切替素子107が設けられている。透明・散乱切替素子107においては、高分子膜105aの中に液晶領域105bが分散した高分子分散型液晶層105が基板102の表面を覆うようにして設けられた1対の電極103間に挟まれて構成されており、高分子分散型液晶層105は、電極103間に電圧を印加しない場合には入射された光を透過する状態であり、電極103間に電圧を印加した場合には入射された光を散乱する状態になる。透明・散乱切替素子107の上には液晶パネル110が設けられている。液晶パネル110においては、透明・散乱切替素子107から入射された光を偏向する偏光板101が設けられており、偏光板101の上には基板102が設けられている。基板102の上には電極103が設けられており、電極103の表面を覆うように液晶層104が設けられている。液晶層104の上には液晶層に電圧を印加するための電極103が設けられており、この電極の上には基板102が設けられている。更に、基板102の上には液晶パネルからの出射光を偏向する偏光板101が設けられている。   The applicant has applied for a display device (Japanese Patent Application No. 2004-298571) that can switch between a narrow-field mode and a wide-field mode. FIG. 21 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional configuration of the liquid crystal display device based on FIG. 1 attached at the time of this application. As shown in FIG. 21, in this liquid crystal display device, a backlight 109 that emits light in a planar shape is provided, and the direction of light incident from the backlight 109 is regulated on the backlight 109. A louver 106 that emits light is provided. In the louver 106, transparent regions 106a that transmit light and absorption regions 106b that absorb light are alternately arranged in a direction parallel to the surface of the louver 106. On the louver 106, a transparent / scattering switching element 107 that can be switched between a state of transmitting light incident from the louver 106 and a state of scattering is provided. In the transparent / scattering switching element 107, a polymer dispersed liquid crystal layer 105 in which a liquid crystal region 105b is dispersed in a polymer film 105a is sandwiched between a pair of electrodes 103 provided so as to cover the surface of the substrate 102. The polymer-dispersed liquid crystal layer 105 is in a state of transmitting incident light when no voltage is applied between the electrodes 103, and is incident when a voltage is applied between the electrodes 103. The scattered light is scattered. A liquid crystal panel 110 is provided on the transparent / scattering switching element 107. In the liquid crystal panel 110, a polarizing plate 101 that deflects light incident from the transparent / scattering switching element 107 is provided, and a substrate 102 is provided on the polarizing plate 101. An electrode 103 is provided over the substrate 102, and a liquid crystal layer 104 is provided so as to cover the surface of the electrode 103. An electrode 103 for applying a voltage to the liquid crystal layer is provided on the liquid crystal layer 104, and a substrate 102 is provided on the electrode. Further, a polarizing plate 101 that deflects light emitted from the liquid crystal panel is provided on the substrate 102.

まず、狭視野モード時の動作を説明する。狭視野モード時は、透明・散乱切替素子107は透明状態である。バックライト109から出射した光は拡散光であるが、ルーバー106に入射すると、光規制方向に広がった光は吸収領域106bに吸収され、ルーバー106から出射する光は、指向性の高い分布の光となる。この指向性の高い分布の光は、透明状態にある透明・散乱切替素子107を透過し、指向性の高い分布の光を出射する。この指向性の高い分布の光が、液晶パネル110を透過して、指向性の高い分布の光を出射するため、狭視野表示となる。   First, the operation in the narrow field mode will be described. In the narrow field mode, the transparent / scattering switching element 107 is in a transparent state. The light emitted from the backlight 109 is diffused light, but when entering the louver 106, the light spread in the light regulating direction is absorbed by the absorption region 106b, and the light emitted from the louver 106 is light having a highly directional distribution. It becomes. The light having a high directivity distribution is transmitted through the transparent / scattering switching element 107 in a transparent state, and emits light having a high directivity distribution. This highly directional distribution of light transmits through the liquid crystal panel 110 and emits highly directional distribution of light, resulting in a narrow-field display.

次に、広視野モード時の動作を説明する。広視野モード時は、透明・散乱切替素子107は散乱状態である。バックライト109から出射した光は拡散光であるが、ルーバー106に入射すると、光規制方向に広がった光は吸収領域106bに吸収され、ルーバー106から出射する光は、指向性の高い分布の光となる。この指向性の高い分布の光は、散乱状態にある透明・散乱切替素子107を透過し、均一に散乱され、指向性が低下し、広角の分布の光を出射する。広角の分布の光が、液晶パネル110を透過して、広角の分布の光を出射するため、広視野表示となる。即ち、図21に示す装置では、液晶パネルを透過する前の光の角度分布状態を変えることで、狭視野モードと広視野モードの視野角切替を行う。   Next, the operation in the wide viewing mode will be described. In the wide field mode, the transparent / scattering switching element 107 is in a scattering state. The light emitted from the backlight 109 is diffused light, but when entering the louver 106, the light spread in the light regulating direction is absorbed by the absorption region 106b, and the light emitted from the louver 106 is light having a highly directional distribution. It becomes. The light having a high directivity distribution is transmitted through the transparent / scattering switching element 107 in a scattering state, and is uniformly scattered, the directivity is lowered, and light having a wide-angle distribution is emitted. The wide-angle distribution light transmits through the liquid crystal panel 110 and emits the wide-angle distribution light, so that wide-field display is achieved. That is, in the apparatus shown in FIG. 21, the viewing angle is switched between the narrow viewing mode and the wide viewing mode by changing the angle distribution state of the light before passing through the liquid crystal panel.

また、上述とは別の方法で狭視野モードと広視野モードとを切り替えることができる表示装置として、特許文献5に開示された液晶表示装置がある。図22は、特許文献5に記載の液晶表示装置の画素構成を示す平面図である。また、図23は、同文献に記載の狭視野モード時の広視野域での電圧−透過率特性図であり、図24は、同文献に記載の広視野モード時の広視野域での電圧−透過率特性図である。   Moreover, there is a liquid crystal display device disclosed in Patent Document 5 as a display device that can switch between a narrow-field mode and a wide-field mode by a method different from the above. FIG. 22 is a plan view showing a pixel configuration of the liquid crystal display device described in Patent Document 5. FIG. FIG. 23 is a voltage-transmittance characteristic diagram in the wide field of view in the narrow field mode described in the document, and FIG. 24 is a voltage in the wide field of view in the wide field mode described in the document. -It is a transmittance | permeability characteristic figure.

図22に示すように、特許文献5に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置は、透明電極間に液晶を挟持してマトリックス状に配置された複数の画素111からなり、各画素111は制御線116に接続された第1の画素領域112と、第1の画素領域とはコンデンサ114を介して接続された第2の画素領域113とからなり、更に第1の画素領域112と第2の画素領域113との間にはスイッチング素子115が設けられている。   As shown in FIG. 22, the active matrix liquid crystal display device described in Patent Document 5 includes a plurality of pixels 111 arranged in a matrix with liquid crystal sandwiched between transparent electrodes, and each pixel 111 has a control line 116. The first pixel region 112 connected to the first pixel region, and the first pixel region includes a second pixel region 113 connected via a capacitor 114, and further includes the first pixel region 112 and the second pixel region. A switching element 115 is provided between the terminal 113 and the terminal 113.

ここで、液晶モードはTN(Twisted Nematic)モードとして動作の説明をする。狭視野モード時には、スイッチング素子115をショートする。第1の画素領域112と第2の画素領域113は直接接続されるため、第1の画素領域112と第2の画素領域113には、制御線116と同電圧(V1)が供給される。第1の画素領域112における第1の画素電極と第2の画素領域113における第2の画素電極は同電圧であるので、通常のTNモードと同様に動作する。図23に示すように、第1の画素領域112と第2の画素領域113の電圧−透過率曲線を合成した画素111全体の広視野域での電圧−透過率曲線117aには、TNモードの特徴である階調反転が発生する。   Here, the operation will be described assuming that the liquid crystal mode is a TN (Twisted Nematic) mode. In the narrow field mode, the switching element 115 is short-circuited. Since the first pixel region 112 and the second pixel region 113 are directly connected, the same voltage (V1) as that of the control line 116 is supplied to the first pixel region 112 and the second pixel region 113. Since the first pixel electrode in the first pixel region 112 and the second pixel electrode in the second pixel region 113 have the same voltage, they operate in the same manner as in the normal TN mode. As shown in FIG. 23, the voltage-transmittance curve 117a in the wide viewing area of the entire pixel 111 obtained by synthesizing the voltage-transmittance curves of the first pixel region 112 and the second pixel region 113 has a TN mode. The characteristic gradation inversion occurs.

一方、広視野モード時には、スイッチング素子115をオープンにする。第1の画素領域112と第2の画素領域113は、コンデンサ114を介して接続されているため、制御線116に印加した駆動電圧は、第1の画素領域112にはそのまま供給され(電圧V1)、第2の画素領域113に対してはコンデンサ114を介して供給され(電圧V2)、第1の画素領域112と第2の画素領域113の電圧は異なる電圧となる。即ち、コンデンサを介して接続される第2の画素領域113における第2の画素電圧の方が、第1の画素領域112における第1の画素電圧に比べ、電圧の絶対値は小さくなる(|V1|>|V2|)。図24に示すように、第1の画素領域112と第2の画素領域113の液晶分子に夫々異なる電圧を加えることにより、第1の画素領域112の広視野域での電圧−透過率曲線118と、第2の画素領域113の広視野域での電圧−透過率曲線119は異なった波形となり、第1の画素領域112の電圧−透過率曲線と第2の画素領域113の電圧−透過率曲線を合成した画素111全体の広視野域での電圧−透過率曲線117bは階調反転のない滑らかな曲線となる。   On the other hand, in the wide viewing mode, the switching element 115 is opened. Since the first pixel region 112 and the second pixel region 113 are connected via the capacitor 114, the drive voltage applied to the control line 116 is supplied to the first pixel region 112 as it is (voltage V1). ), The second pixel region 113 is supplied via the capacitor 114 (voltage V2), and the first pixel region 112 and the second pixel region 113 have different voltages. That is, the absolute value of the voltage is smaller in the second pixel voltage in the second pixel region 113 connected via the capacitor than in the first pixel voltage in the first pixel region 112 (| V1 |> | V2 |). As shown in FIG. 24, by applying different voltages to the liquid crystal molecules in the first pixel region 112 and the second pixel region 113, the voltage-transmittance curve 118 in the wide viewing area of the first pixel region 112 is obtained. The voltage-transmittance curve 119 in the wide field of view of the second pixel region 113 has a different waveform, and the voltage-transmittance curve of the first pixel region 112 and the voltage-transmittance of the second pixel region 113 are different. The voltage-transmittance curve 117b in the wide viewing area of the entire pixel 111 obtained by combining the curves is a smooth curve without gradation inversion.

即ち、特許文献5に記載の技術においては、画素の電圧−透過率特性を変化させ、液晶パネルの視野角特性を変えることで、狭視野モードと広視野モードの視野角切替を行う。表1に広視野モードと狭視野モードでの、第1の画素領域と第2の画素領域とに印加される電圧の違いをまとめた。第1の画素領域と第2の画素領域の電圧は、広視野モードでは異なる電圧となり、狭視野モードでは同電圧となる。   That is, in the technique described in Patent Document 5, the viewing angle switching between the narrow viewing mode and the wide viewing mode is performed by changing the voltage-transmittance characteristics of the pixels and changing the viewing angle characteristics of the liquid crystal panel. Table 1 summarizes the difference in voltage applied to the first pixel region and the second pixel region in the wide-field mode and the narrow-field mode. The voltages of the first pixel region and the second pixel region are different voltages in the wide field mode and the same voltage in the narrow field mode.

Figure 0004837796
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また、特許文献6においては、1つの画素を配向特性の異なる複数の副画素により構成し、各副画素にはその動作を独立に制御するための制御線が接続された液晶表示装置が記述されている。そして、操作者が行うスイッチ部の切替操作により、画素の中から、制御線群を通じて表示信号を印加する副画素を選択し、表示画素の視野角を、操作者から見易くする広視野角と第三者からのぞき込みにくくする狭視野角とに切り替える。   Patent Document 6 describes a liquid crystal display device in which one pixel is composed of a plurality of sub-pixels having different alignment characteristics, and each sub-pixel is connected with a control line for controlling its operation independently. ing. Then, by the switching operation of the switch unit performed by the operator, a sub-pixel to which a display signal is applied through the control line group is selected from the pixels, and the viewing angle of the display pixel is set to a wide viewing angle and the Switch to a narrow viewing angle that makes it difficult to look into from the three parties.

特開平11−242226号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-242226 特開2000−180819号公報JP 2000-180819 A 特開2000−193962号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2000-193962 特開2003−098325号公報JP 2003-098325 A 特開平10−153968号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-153968 特開平09−006289号公報JP 09-006289 A

しかしながら、上述の従来技術には以下に示すような問題点がある。   However, the above-described prior art has the following problems.

図21に記載の視野角切替液晶表示装置においては、バックライトから出射される指向性の低い光をルーバーによって指向性の高い光に変換し、この指向性の高い光を透明・散乱切替素子によって透過又は散乱して、狭視野モードと広視野モードの切替を行う。そのため本手法により、透過型液晶表示装置と半透過型液晶表示装置の透過表示においては、視野角切替が可能となる。一方、半透過型液晶表示装置の反射表示においては、液晶パネル表示面側から入射した光を、内部半透過型では液晶セル内部の反射板により、また、外部半透過型では液晶セル外部の反射板により、観察者側に反射し、この光(反射表示光)で表示を行っている。内部半透過型においては、反射表示光の光路には、透明・散乱切替素子は含まれておらず、本技術による反射表示光の方向分布の変更は困難である。透明・散乱切替素子を外部反射板とバックライトの間に設けた外部半透過型においても、同様に反射表示光の方向分布の変更は困難である。透明・散乱切替素子を外部反射板と液晶パネルとの間に設けた外部半透過型においては、反射表示光の光路に、反射前後に相当して透明・散乱切替素子が2回含まれるため、透明・散乱切替素子を散乱状態にすると、反射表示光の強度が減衰し暗くなり実用的ではない。従って、反射表示部を有する半透過型液晶表示装置の視野角切替には未対応であった。   In the viewing angle switching liquid crystal display device shown in FIG. 21, light having low directivity emitted from a backlight is converted into light having high directivity by a louver, and the light having high directivity is converted by a transparent / scattering switching element. Transmission or scattering is performed to switch between the narrow field mode and the wide field mode. Therefore, according to the present technique, the viewing angle can be switched in the transmissive display of the transmissive liquid crystal display device and the transflective liquid crystal display device. On the other hand, in the reflective display of the transflective liquid crystal display device, the light incident from the liquid crystal panel display surface is reflected by the reflector inside the liquid crystal cell in the internal transflective type and reflected from the liquid crystal cell in the external transflective type. The light is reflected on the viewer side by the plate and displayed with this light (reflected display light). In the internal transflective type, the transparent / scattering switching element is not included in the optical path of the reflected display light, and it is difficult to change the direction distribution of the reflected display light according to the present technology. Similarly, in the external transflective type in which the transparent / scattering switching element is provided between the external reflector and the backlight, it is difficult to change the direction distribution of the reflected display light. In the external transflective type in which the transparent / scattering switching element is provided between the external reflector and the liquid crystal panel, the optical path of the reflected display light includes the transparent / scattering switching element twice before and after the reflection, When the transparent / scattering switching element is in the scattering state, the intensity of the reflected display light is attenuated and darkened, which is not practical. Therefore, the viewing angle switching of the transflective liquid crystal display device having the reflective display portion is not supported.

また、特許文献5に記載の液晶表示装置においては、透過表示の狭視野角モードは、広視野角では見ている人に対して階調反転が生じている。しかし、階調反転程度では、表示によっては広視野角の観察者が視認可能であった。更に、この方式においても、反射表示の視野角切替については記載されておらず、半透過型液晶表示装置の視野角切替には未対応であった。また、特許文献7に記載の液晶表示装置においても、反射表示の視野角切替には言及しておらず、半透過型液晶表示装置の視野角切替に対応するものではではない。   Further, in the liquid crystal display device described in Patent Document 5, in the narrow viewing angle mode of transmissive display, gradation inversion occurs with respect to a person viewing at a wide viewing angle. However, at a gradation reversal level, an observer with a wide viewing angle was visible depending on the display. Further, this method also does not describe the viewing angle switching of the reflective display, and does not support the viewing angle switching of the transflective liquid crystal display device. Also, the liquid crystal display device described in Patent Document 7 does not refer to the viewing angle switching of the reflective display, and does not correspond to the viewing angle switching of the transflective liquid crystal display device.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、狭視野モードと広視野モードとの視野角の切替が可能の半透過型液晶表示装置及び携帯端末装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a transflective liquid crystal display device and a portable terminal device capable of switching the viewing angle between a narrow viewing mode and a wide viewing mode. .

本発明に係る半透過型液晶表示装置は、電極が形成された1対の基板間に液晶層が挟持された液晶パネルと、この液晶パネルに光を出射するバックライトと、前記液晶層に印加する電圧を制御する制御部と、を有し、前記液晶パネルの各画素は個別に、表示面側からの入射光を反射して表示する反射部と、前記バックライトから出射した光を透過させて表示する透過部とを有し、前記反射部は広視野角特性を、前記透過部は狭視野角特性を有し、前記制御部は前記液晶層に印加する電圧を前記反射部及び前記透過部に対して独立に制御して、広視野モード時には、反射部が通常表示を行うと共に、透過部が通常表示を行い、狭視野モード時には、反射部が暗表示を行うと共に、透過部が通常表示を行うように制御することにより、広視野モードと狭視野モードとの視野角切替を行うことを特徴とする。   A transflective liquid crystal display device according to the present invention includes a liquid crystal panel in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates on which electrodes are formed, a backlight that emits light to the liquid crystal panel, and an application to the liquid crystal layer A control unit that controls a voltage to be transmitted, and each pixel of the liquid crystal panel individually reflects and displays incident light from the display surface side, and transmits light emitted from the backlight. The reflective part has a wide viewing angle characteristic, the transmissive part has a narrow viewing angle characteristic, and the control part applies a voltage applied to the liquid crystal layer to the reflective part and the transmissive part. In the wide-field mode, the reflection unit performs normal display and the transmission unit performs normal display.In the narrow-field mode, the reflection unit performs dark display and the transmission unit is normal. By controlling to display, wide-field mode Door and performing the viewing angle switching of the narrow field of view mode.

狭視野モード時には、画素の一部の反射部では暗表示を行わず、通常表示を行うことで画像パターンの表示を行ってもよい。狭視野モード時には、広視野角から視認可能な画像パターンを表示することで、何も見えない場合に比べ、ファッション性を高めることが出来る。   In the narrow field mode, the image pattern may be displayed by performing normal display instead of performing dark display at some of the reflective portions of the pixels. By displaying an image pattern that can be viewed from a wide viewing angle in the narrow viewing mode, the fashionability can be improved compared to the case where nothing can be seen.

本発明に係る半透過型液晶表示装置は、電極が形成された1対の基板間に液晶層が挟持された液晶パネルと、この液晶パネルに光を出射するバックライトと、前記液晶層に印加する電圧を制御する制御部と、を有し、前記液晶パネルの各画素は個別に、表示面側からの入射光を反射して表示する反射部と、前記バックライトから出射した光を透過させて表示する透過部とを有し、前記反射部は狭視野角特性を、前記透過部は広視野角特性を有し、前記制御部は前記液晶層に印加する電圧を前記反射部及び前記透過部に対して独立に制御して、広視野モード時には、反射部が通常表示を行うと共に、透過部が通常表示を行い、狭視野モード時には、反射部が通常表示を行うと共に、透過部が暗表示を行うように制御することにより、広視野モードと狭視野モードとの視野角切替を行うことを特徴とする。   A transflective liquid crystal display device according to the present invention includes a liquid crystal panel in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates on which electrodes are formed, a backlight that emits light to the liquid crystal panel, and an application to the liquid crystal layer A control unit that controls a voltage to be transmitted, and each pixel of the liquid crystal panel individually reflects and displays incident light from the display surface side, and transmits light emitted from the backlight. A transmissive portion for displaying, the reflective portion has a narrow viewing angle characteristic, the transmissive portion has a wide viewing angle characteristic, and the control portion applies a voltage applied to the liquid crystal layer to the reflective portion and the transmissive portion. In the wide field mode, the reflective part performs normal display and the transmissive part performs normal display.In the narrow field mode, the reflective part performs normal display and the transmissive part is dark. By controlling to display, wide-field mode Door and performing the viewing angle switching of the narrow field of view mode.

狭視野モード時には、画素の一部の透過部では暗表示を行わず、通常表示を行うことで画像パターンの表示を行なってもよい。狭視野モード時には、広視野角から視認可能な画像パターンを表示することで、何も見えない場合に比べ、ファッション性を高めることが出来る。   In the narrow field mode, the image pattern may be displayed by performing normal display instead of performing dark display in some of the transmission parts of the pixels. By displaying an image pattern that can be viewed from a wide viewing angle in the narrow viewing mode, the fashionability can be improved compared to the case where nothing can be seen.

また、画像パターンの表示は、空間的、時間的、又は時空間的に変動させることが好ましい。これにより、目が慣れることで、本来の表示内容が視認可能となることを防ぐことができる。   The display of the image pattern is preferably varied spatially, temporally, or spatiotemporally. Thereby, it is possible to prevent the original display contents from being visually recognized by getting used to the eyes.

反射部に形成された反射ピクセル電極と、透過部に形成された透過ピクセル電極とを分離して設け、夫々異なるTFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)に接続することで、反射部及び透過部における液晶層に印加する電圧を独立に制御することができる。   The reflective pixel electrode formed in the reflective portion and the transmissive pixel electrode formed in the transmissive portion are separately provided and connected to different TFTs (Thin Film Transistors), so that the liquid crystal in the reflective portion and the transmissive portion is provided. The voltage applied to the layer can be controlled independently.

反射部に形成されたCOM電極と、透過部に形成されたCOM電極とを分離して設けることで、反射部及び透過部における液晶層に印加する電圧を独立に制御することができる。   By separately providing the COM electrode formed in the reflection part and the COM electrode formed in the transmission part, the voltage applied to the liquid crystal layer in the reflection part and the transmission part can be controlled independently.

偽情報は、白輝度、中間輝度、又は偽色光のいずれを利用してもよい。偽情報は、特定の視野角以上に対して本来の表示内容が視認不可となる表示であればよい。偽情報を表示させることにより、狭視野モード時には、反射光により広視野角から本来の表示内容が視認されることがない。   The false information may use any of white luminance, intermediate luminance, or false color light. The false information only needs to be a display in which the original display content is not visible for a specific viewing angle or more. By displaying the false information, the original display content is not visually recognized from the wide viewing angle by the reflected light in the narrow viewing mode.

また、観測者側にフロントライトを設けることができる。これにより、外光が存在しないか、又は弱い場合でも、フロントライトにより十分な輝度が得られ、視野角の切替が機能する。   In addition, a front light can be provided on the observer side. Thereby, even when external light is not present or weak, sufficient luminance is obtained by the front light, and switching of the viewing angle functions.

バックライトから入射された光の方向を規制して出射するルーバーを設けて使用することができる。これにより、透過部における狭視野の視野角特性を向上させることが可能となる。   A louver that emits light while regulating the direction of light incident from the backlight can be provided. Thereby, it is possible to improve the viewing angle characteristics of the narrow field of view in the transmission part.

また、入射光を透過する状態と散乱する状態とに切替可能の透明・散乱切替素子を設けて使用することができる。これにより、透過部は透明・散乱切替素子により視野角の切替が可能となり、反射部の表示切替も併用することで、効率的な視野角の切替が可能となる。   Further, a transparent / scattering switching element that can be switched between a state of transmitting incident light and a state of scattering of incident light can be provided and used. Thereby, the viewing angle of the transmissive part can be switched by the transparent / scattering switching element, and the viewing angle of the transmissive part can be efficiently switched by using the display switching of the reflecting part together.

本発明においては、携帯端末装置に、前記半透過型液晶表示装置を使用することにより、使用者が携帯端末装置の使用環境に合わせて、最適な表示状態を設定することができる。   In the present invention, by using the transflective liquid crystal display device for the mobile terminal device, the user can set an optimal display state according to the usage environment of the mobile terminal device.

本発明によれば、液晶表示素子の各画素内に個別に反射部及び透過部を設け、反射部及び透過部における液晶層に印加する電圧を独立に制御することにより、広視野モードと狭視野モードとの視野角切替が可能の半透過型液晶表示装置を提供することができる。また、液晶表示素子が反射部兼透過部である外部半透過型液晶表示装置に対しても、各画素内に個別に反射表示を主に使用する第1表示部と、透過表示を主に使用する第2表示部とを設け、第1表示部及び第2表示部における液晶層に印加する電圧を独立に制御することにより、広視野モードと狭視野モードとの視野角切替が可能の半透過型液晶表示装置を提供することができる。本発明により、従来未対応であった反射表示部を有する半透過型液晶表示装置の視野角切替が可能となる。   According to the present invention, a wide-field mode and a narrow-field mode are provided by separately providing a reflective portion and a transmissive portion in each pixel of the liquid crystal display element, and independently controlling the voltage applied to the liquid crystal layer in the reflective portion and the transmissive portion. A transflective liquid crystal display device capable of switching the viewing angle with the mode can be provided. In addition, for an external transflective liquid crystal display device in which the liquid crystal display element is a reflective and transmissive part, a first display part that mainly uses reflective display in each pixel and a transmissive display are mainly used. And a semi-transmission capable of switching the viewing angle between the wide viewing mode and the narrow viewing mode by independently controlling the voltage applied to the liquid crystal layer in the first display portion and the second display portion. Type liquid crystal display device can be provided. According to the present invention, it is possible to switch the viewing angle of a transflective liquid crystal display device having a reflective display portion which has not been conventionally supported.

本発明の第1の実施形態における狭視野モード時の視野角−輝度特性を示す曲線である。It is a curve which shows the viewing angle-luminance characteristic at the time of the narrow visual field mode in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態に係る内部半透過型の半透過型液晶表示装置の断面図である。(a)広視野モード時の動作、(b)狭視野モード時の動作、を示す。FIG. 10 is a cross-sectional view of an internal transflective liquid crystal display device according to a fifth embodiment of the present invention. (A) Operation in wide viewing mode, (b) Operation in narrow viewing mode. 本発明の第6の実施形態に係る内部半透過型の半透過型液晶表示装置の断面図である。(a)広視野モード時の動作、(b)狭視野モード時の動作、を示す。FIG. 10 is a cross-sectional view of an internal transflective liquid crystal display device according to a sixth embodiment of the present invention. (A) Operation in wide viewing mode, (b) Operation in narrow viewing mode. 本発明の第1の実施形態に係る内部半透過型の液晶表示装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of an internal transflective liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention. 第1の実施形態におけるTFT基板側電極と対向基板側電極の概略図である。(a)TFT基板側電極の平面概略図、(b)対向基板側電極の平面概略図、である。It is the schematic of the TFT substrate side electrode and counter substrate side electrode in 1st Embodiment. (A) Plane schematic diagram of TFT substrate side electrode, (b) Plane schematic diagram of counter substrate side electrode. 本発明の第2の実施形態に係る内部半透過型の液晶表示装置の断面図である。It is sectional drawing of the internal transflective liquid crystal display device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態におけるTFT基板側電極と対向基板側電極の概略図である。(a)TFT基板側電極の平面概略図、(b)対向基板側電極の平面概略図、である。It is the schematic of the TFT substrate side electrode and counter substrate side electrode in the 2nd Embodiment of this invention. (A) Plane schematic diagram of TFT substrate side electrode, (b) Plane schematic diagram of counter substrate side electrode. 本発明の第3の実施形態に係る内部半透過型の液晶表示装置の断面図である。It is sectional drawing of the internal transflective liquid crystal display device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態におけるTFT基板側電極の概略図である。It is the schematic of the TFT substrate side electrode in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係る内部半透過型の液晶表示装置の断面図である。It is sectional drawing of the internal transflective liquid crystal display device which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態におけるTFT基板側電極の概略図である。It is the schematic of the TFT substrate side electrode in the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第7の実施形態に係る内部半透過型の液晶表示装置の断面図である。It is sectional drawing of the internal transflective liquid crystal display device which concerns on the 7th Embodiment of this invention. 本発明の第8の実施形態に係る内部半透過型の液晶表示装置の断面図である。It is sectional drawing of the internal transflective liquid crystal display device which concerns on the 8th Embodiment of this invention. 本発明の第9の実施形態に係る偏光反射板を備えた外部半透過型の液晶表示装置の断面図である。It is sectional drawing of the liquid crystal display device of an external transflective type provided with the polarizing reflective plate concerning the 9th Embodiment of this invention. 第9の実施形態の変形例に係る半透過反射板を備えた外部半透過型の液晶表示装置の断面図である。It is sectional drawing of the external transflective-type liquid crystal display device provided with the transflective board which concerns on the modification of 9th Embodiment. 本発明の第1乃至第4、及び第9の実施形態の広視野モード及び狭視野モードにおける視野角制御部及び表示部の画素単位での動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing per pixel of the viewing angle control part and display part in the wide visual field mode and narrow visual field mode of the 1st thru | or 4th and 9th embodiment of this invention. 本発明の第10の実施形態の狭視野モードにおける視野角制御部及び表示部の画素単位での動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing per pixel of the viewing angle control part in the narrow visual field mode of the 10th Embodiment of this invention, and a display part. 本発明の第5及び第6の実施形態の広視野モード及び狭視野モードにおける視野角制御部及び表示部の画素単位での動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing per pixel of the viewing angle control part and display part in the wide visual field mode and narrow visual field mode of the 5th and 6th embodiment of this invention. 本発明の第11の実施形態の狭視野モードにおける視野角制御部及び表示部の画素単位での動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing per pixel of the viewing angle control part and display part in the narrow visual field mode of the 11th Embodiment of this invention. 本発明の第12の実施形態に係る液晶表示装置を搭載した携帯端末装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the portable terminal device carrying the liquid crystal display device which concerns on the 12th Embodiment of this invention. 特願2004−298571の出願の際に添付した図1をもとに、液晶表示装置の断面構成を模式的に示した模式図である。It is the schematic diagram which showed typically the cross-sectional structure of the liquid crystal display device based on FIG. 1 attached in the case of application of Japanese Patent Application No. 2004-298571. 特許文献5に記載の液晶表示装置の画素構成を示す平面図である。10 is a plan view showing a pixel configuration of a liquid crystal display device described in Patent Document 5. FIG. 特許文献5に記載の狭視野モード時の広視野域での電圧−透過率特性図である。FIG. 11 is a voltage-transmittance characteristic diagram in a wide visual field region in the narrow visual field mode described in Patent Document 5. 特許文献5に記載の広視野モード時の広視野域での電圧−透過率特性図である。FIG. 10 is a voltage-transmittance characteristic diagram in a wide viewing area in the wide viewing mode described in Patent Document 5. 特許文献1に記載の図1をもとに、従来の内部半透過型液晶表示素子の断面構成を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the cross-sectional structure of the conventional internal transflective liquid crystal display element based on FIG. 1 of patent document 1. FIG. 特許文献2に記載の図1をもとに、従来の外部半透過型液晶表示素子の断面構成を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the cross-sectional structure of the conventional external transflective liquid crystal display element based on FIG. 1 of patent document 2. FIG. 特許文献4に記載の図15をもとに、従来の外部半透過型液晶表示素子の断面構成を模式的に示した断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional configuration of a conventional external transflective liquid crystal display element based on FIG. 15 described in Patent Document 4.

以下、本発明の実施形態に係る半透過型液晶表示装置及び携帯端末装置について図面を参照して詳細に説明する。先ず、本発明の第1の実施形態に係る半透過型液晶表示装置について説明する。図4は、第1の実施形態に係る内部半透過型の液晶表示装置の断面図であり、また、図5は、第1の実施形態におけるTFT基板側電極と対向基板側電極の概略図である。更に、表2は、第1の実施形態の広視野モード及び狭視野モードにおける反射部及び透過部の第1の動作説明図であり、表3は、第1の実施形態の広視野モード及び狭視野モードにおける反射部及び透過部の第2の動作説明図である。また、図1は、第1の実施形態における狭視野モード時の視野角−輝度特性を示す曲線である。   Hereinafter, a transflective liquid crystal display device and a mobile terminal device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, a transflective liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a cross-sectional view of the internal transflective liquid crystal display device according to the first embodiment, and FIG. 5 is a schematic diagram of the TFT substrate side electrode and the counter substrate side electrode in the first embodiment. is there. Further, Table 2 is a first operation explanatory diagram of the reflection part and the transmission part in the wide-field mode and the narrow-field mode of the first embodiment, and Table 3 is the wide-field mode and the narrow-field of the first embodiment. It is 2nd operation | movement explanatory drawing of the reflection part in a visual field mode, and a transmission part. FIG. 1 is a curve showing viewing angle-luminance characteristics in the narrow viewing mode in the first embodiment.

先ず、本発明の第1の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の1画素の構成を図4及び図5を用いて説明する。図4に示すように、バックライト6の上部には一対の基板12が対向して配置されており、バックライト光の出射方向である観察者側に配置された基板12のバックライト6側の面上には、COM電極13が設けられている(この基板を対向基板という)。また、バックライト6側に配置された基板12の対向基板側の面上には、表面が凹凸形状をなし観察者側から入射する光を反射する凹凸反射ピクセル電極(内部反射板)14と、バックライト6から出射された光を透過させる透過ピクセル電極15とが分離して設けられている(この基板をTFT基板という)。このように、本実施形態における液晶表示装置の液晶パネルは、凹凸反射ピクセル電極(内部反射板)14が設けられた反射部17と透過ピクセル電極15が設けられた透過部18とからなる。2枚の基板間には液晶層16が挟持されているが、反射部17と透過部18とでは夫々最適な液晶厚が異なるために、TFT基板に沿って段差が設けられており、凹凸反射ピクセル電極14とこれに対置するCOM電極13との間隔は、透過ピクセル電極15とこれに対置するCOM電極13との間隔よりも小さく、反射部17の液晶厚が薄くなっている。なお、図4では、段差はTFT基板に作製されているが、対向基板に設けても良い。対向基板とTFT基板は、液晶層16を挟持して貼り合わされており、対向基板とTFT基板の対向面側とは反対の面上には、夫々偏光板11が設けられている。   First, the configuration of one pixel of the transflective liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 4, a pair of substrates 12 are arranged on the upper side of the backlight 6 so as to face each other, and on the backlight 6 side of the substrate 12 arranged on the viewer side that is the emission direction of the backlight light. A COM electrode 13 is provided on the surface (this substrate is referred to as a counter substrate). Also, on the surface of the substrate 12 disposed on the backlight 6 side on the opposite substrate side, a concavo-convex reflective pixel electrode (internal reflector) 14 that reflects light incident from the observer side with a concavo-convex surface, A transmissive pixel electrode 15 that transmits light emitted from the backlight 6 is provided separately (this substrate is referred to as a TFT substrate). As described above, the liquid crystal panel of the liquid crystal display device according to the present embodiment includes the reflection portion 17 provided with the uneven reflection pixel electrode (internal reflection plate) 14 and the transmission portion 18 provided with the transmission pixel electrode 15. The liquid crystal layer 16 is sandwiched between the two substrates. However, since the optimum liquid crystal thickness is different between the reflective portion 17 and the transmissive portion 18, a step is provided along the TFT substrate. The distance between the pixel electrode 14 and the COM electrode 13 facing it is smaller than the distance between the transmissive pixel electrode 15 and the COM electrode 13 facing it, and the liquid crystal thickness of the reflecting portion 17 is reduced. In FIG. 4, the steps are formed on the TFT substrate, but may be provided on the counter substrate. The counter substrate and the TFT substrate are bonded to each other with the liquid crystal layer 16 interposed therebetween, and a polarizing plate 11 is provided on each surface opposite to the counter substrate side of the counter substrate and the TFT substrate.

図5(a)は、TFT基板側電極の平面概略図であり、図4に示すTFT基板上の電極の構造を基板上面側から図示したものである。図5(a)に示すように、格子状に設けられたデータ線19とゲート線20とにより区画された異なる領域に、夫々凹凸反射ピクセル電極(内部反射板)14と透過ピクセル電極15とが配置されている。凹凸反射ピクセル電極(内部反射板)14が配置された区画のデータ線19とゲート線20の交点付近には凹凸反射ピクセル電極TFT21が形成され、凹凸反射ピクセル電極(内部反射板)14は凹凸反射ピクセル電極TFT21のソース電極に接続される。同様に、透過ピクセル電極15が配置された区画のデータ線19とゲート線20の交点付近には透過ピクセル電極TFT22が形成され、透過ピクセル電極15は透過ピクセル電極TFT22のソース電極に接続される。即ち、凹凸反射ピクセル電極(内部反射板)14の配置された反射部17と透過ピクセル電極15が配置された透過部18に夫々異なる電圧を印加可能とするため、凹凸反射ピクセル電極14と透過ピクセル電極15には、夫々異なるTFTが接続されている。また、図5(b)は対向基板側電極の平面概略図である。図5に示すように、対向基板側のCOM電極13は、反射部17と透過部18に対して共通である。   FIG. 5A is a schematic plan view of the TFT substrate side electrode, and illustrates the structure of the electrode on the TFT substrate shown in FIG. 4 from the upper surface side of the substrate. As shown in FIG. 5 (a), a concavo-convex reflective pixel electrode (internal reflector) 14 and a transmissive pixel electrode 15 are respectively formed in different regions partitioned by a data line 19 and a gate line 20 provided in a grid pattern. Has been placed. A concave / convex reflective pixel electrode TFT 21 is formed near the intersection of the data line 19 and the gate line 20 in the section where the concave / convex reflective pixel electrode (internal reflective plate) 14 is disposed. It is connected to the source electrode of the pixel electrode TFT21. Similarly, a transmissive pixel electrode TFT 22 is formed near the intersection of the data line 19 and the gate line 20 in the section where the transmissive pixel electrode 15 is disposed, and the transmissive pixel electrode 15 is connected to the source electrode of the transmissive pixel electrode TFT 22. That is, in order to enable different voltages to be applied to the reflection portion 17 where the uneven reflection pixel electrode (internal reflection plate) 14 is arranged and the transmission portion 18 where the transmission pixel electrode 15 is arranged, the uneven reflection pixel electrode 14 and the transmission pixel are applied. Different TFTs are connected to the electrodes 15. FIG. 5B is a schematic plan view of the counter substrate side electrode. As shown in FIG. 5, the COM electrode 13 on the counter substrate side is common to the reflection unit 17 and the transmission unit 18.

次に、第1の実施形態の動作について、図4、表2、及び図1を用いて説明する。本発明の半透過型液晶表示装置を用いて表示を行う場合、反射部17においては、観察者側から表示面に入射した光は液晶層16を通過後、凹凸反射ピクセル電極(内部反射板)14により反射され、再び液晶層16を通過し、表示面から出射して表示光となる。一方、透過部18においては、バックライト6から出射された光は、透過ピクセル電極15を通過し、液晶層16を通過した後、表示面から出射して表示光となる。このとき、反射部17及び透過部18における電極間の電圧を独立に制御することにより、反射部17及び透過部18における液晶の配向を制御することができ、表示状態の制御が可能となる。また、透過部は単独で広視野表示が可能な広視野の視野角特性を有する。   Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to FIG. 4, Table 2, and FIG. In the case of performing display using the transflective liquid crystal display device of the present invention, the light incident on the display surface from the viewer side in the reflector 17 passes through the liquid crystal layer 16 and then is an uneven reflective pixel electrode (internal reflector). 14, passes through the liquid crystal layer 16 again, exits from the display surface, and becomes display light. On the other hand, in the transmissive portion 18, the light emitted from the backlight 6 passes through the transmissive pixel electrode 15, passes through the liquid crystal layer 16, and then exits from the display surface to become display light. At this time, by independently controlling the voltage between the electrodes in the reflective portion 17 and the transmissive portion 18, the orientation of the liquid crystal in the reflective portion 17 and the transmissive portion 18 can be controlled, and the display state can be controlled. In addition, the transmissive portion has a wide viewing angle characteristic capable of wide field display alone.

Figure 0004837796
Figure 0004837796

表2に示すように、広視野モード時は、透過部は通常表示を行い、反射部も通常表示を行う。一方、狭視野モード時は、透過部は通常表示であるが、反射部は明状態(白表示)にする。そのとき、図1に示すように、特定の視野角以上に対して(即ち、視野角を制限した範囲3)、反射部の輝度2が透過部の輝度1より大きくなるように設計することで、視野角を制限した範囲3では、透過部の表示内容が視認不可となる。即ち、反射部は視野角制御部、透過部は表示部と表現することができる。従って、反射部(視野角制御部)の表示切替により、広視野モードと狭視野モードの視野角切替が可能となる。   As shown in Table 2, in the wide viewing mode, the transmissive part performs normal display and the reflective part also performs normal display. On the other hand, in the narrow field mode, the transmissive part is normally displayed, but the reflective part is in a bright state (white display). At that time, as shown in FIG. 1, the luminance 2 of the reflection part is designed to be larger than the luminance 1 of the transmission part for a specific viewing angle or more (that is, the range 3 in which the viewing angle is limited). In the range 3 in which the viewing angle is limited, the display content of the transmissive part is not visible. That is, the reflection part can be expressed as a viewing angle control part, and the transmission part can be expressed as a display part. Therefore, it is possible to switch the viewing angle between the wide viewing mode and the narrow viewing mode by switching the display of the reflecting section (viewing angle control section).

なお、狭視野モード時の反射部は、R(赤)G(緑)B(青)3画素の明状態(白表示)に限らず、中間輝度又は偽色表示でも良く、視野角を制限した範囲3内で、透過部の表示内容が視認不可となれば良い。   In addition, the reflection part at the time of the narrow-field mode is not limited to the bright state (white display) of R (red), G (green), and B (blue) three pixels, but may be intermediate luminance or false color display, and the viewing angle is limited. Within the range 3, it is only necessary that the display content of the transmission part is invisible.

また、第1の実施形態において、表3に示すように、広視野モード時は、透過部は通常表示を行い、反射部は暗表示(黒表示)を行ってもよい。表2の場合には、広視野モード時は、反射部では通常表示を行っているので、外光による表示内容の視認が可能であるが、表3の場合には、広視野モード時は、反射部は通常表示は行っておらず、外光による表示内容の視認は困難である。   In the first embodiment, as shown in Table 3, in the wide viewing mode, the transmissive part may perform normal display and the reflective part may perform dark display (black display). In the case of Table 2, in the wide viewing mode, since the normal display is performed in the reflecting portion, the display contents can be visually recognized by external light. In the case of Table 3, in the wide viewing mode, The reflection part does not normally display, and it is difficult to visually recognize the display content by external light.

Figure 0004837796
Figure 0004837796

垂直電界で動作させる液晶のモードは、広視野角なVA(Vertical Alignment:ヴァーティカル・アライメント)モードが好ましい。VAモードではマルチドメイン化され視野角依存性が低減されたMVA(Multi-domain Vertical Alignment:マルチドメイン・ヴァーティカル・アライメント)方式、PVA(Patterned Vertical Alignment:パターンド・ヴァーティカル・アライメント)方式、及びASV(Advanced Super V:アドヴァンスト・スーパー・ヴイ)方式等が挙げられる。更に、本発明はフィルム補償TNモードの液晶表示パネルにも好適に使用することができる。   The mode of the liquid crystal operated in a vertical electric field is preferably a VA (Vertical Alignment) mode with a wide viewing angle. In VA mode, MVA (Multi-domain Vertical Alignment) method, PVA (Patterned Vertical Alignment) method with multi-domain and reduced viewing angle dependence, and ASV (Advanced Super V: Advanced Super Vui) method etc. are mentioned. Further, the present invention can be suitably used for a film compensation TN mode liquid crystal display panel.

次に、本発明の第2の実施形態について説明する。第1の実施形態においては、TFT基板上の反射部及び表示部のピクセル電極が夫々異なるTFTに接続され、反射部及び表示部の電圧は独立に制御可能であった。本発明の第2の実施形態は、TFT基板上の反射部及び表示部のピクセル電極は共通であり、1つのTFTで制御されており、一方、対向基板上の反射部のCOM電極及び表示部のCOM電極が分離されている。図6は、第2の実施形態に係る内部半透過型の液晶表示装置の断面図である。また、図7は、第2の実施形態におけるTFT基板側電極と対向基板側電極の概略図である。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the pixel electrodes of the reflective portion and the display portion on the TFT substrate are connected to different TFTs, and the voltages of the reflective portion and the display portion can be controlled independently. In the second embodiment of the present invention, the pixel electrode of the reflective part and the display part on the TFT substrate is common and is controlled by one TFT, while the COM electrode and the display part of the reflective part on the counter substrate are controlled. The COM electrodes are separated. FIG. 6 is a cross-sectional view of an internal transflective liquid crystal display device according to the second embodiment. FIG. 7 is a schematic view of the TFT substrate side electrode and the counter substrate side electrode in the second embodiment.

第2の実施形態の構成を図6及び図7を用いて説明する。なお、図6においては、図4と同様の構成物には同一の符号を付し、又、図7においても、図5と同様の構成物には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。図6に示すように、基板12上に設けられた凹凸反射ピクセル電極(内部反射板)14は、透過ピクセル電極15とショートしており、一つのピクセル電極25を構成している。従って、図7(a)に示すように、ピクセル電極25に接続されるTFTはピクセル電極TFT26一つで良い。一方、図6及び図7に示すように、対向基板側は、反射部17と透過部18の夫々に対して、反射部COM電極23と透過部COM電極24とに分かれてCOM電極が形成されており、夫々異なる電圧が印加可能である。   The configuration of the second embodiment will be described with reference to FIGS. In FIG. 6, the same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and also in FIG. 7, the same components as those in FIG. Is omitted. As shown in FIG. 6, the uneven reflection pixel electrode (internal reflection plate) 14 provided on the substrate 12 is short-circuited with the transmission pixel electrode 15 to constitute one pixel electrode 25. Accordingly, as shown in FIG. 7A, the number of TFTs connected to the pixel electrode 25 may be one pixel electrode TFT 26. On the other hand, as shown in FIG. 6 and FIG. 7, the counter substrate side is divided into a reflection part COM electrode 23 and a transmission part COM electrode 24 with respect to the reflection part 17 and the transmission part 18, and COM electrodes are formed. Different voltages can be applied.

このように、反射部COM電極23と透過部COM電極24が分離していることから、反射部と透過部の電圧を独立に制御することが可能で、第1実施形態と同様の動作が実現される。   As described above, since the reflection part COM electrode 23 and the transmission part COM electrode 24 are separated, the voltages of the reflection part and the transmission part can be controlled independently, and the same operation as in the first embodiment is realized. Is done.

次に、本発明の第3の実施形態について説明する。第1の実施形態では垂直電界で液晶を動作させるモードであったが、本発明の第3の実施形態は、横電界で液晶を動作させるモードである点が異なる。図8は、第3の実施形態に係る内部半透過型の液晶表示装置の断面図である。また、図9は、第3の実施形態におけるTFT基板側電極の概略図である。   Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the liquid crystal is operated in a vertical electric field. However, the third embodiment of the present invention is different in that the liquid crystal is operated in a horizontal electric field. FIG. 8 is a cross-sectional view of an internal transflective liquid crystal display device according to the third embodiment. FIG. 9 is a schematic view of the TFT substrate side electrode in the third embodiment.

第3の実施形態の構成を図8及び図9を用いて説明する。なお、図8においては、図4と同様の構成物には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。図8に示すように、バックライト6上には液晶パネルが設けられ、バックライト6側に配置された基板12上は、内部反射板41が形成された反射部17と、バックライトが出射した光を透過させる透過部18とからなる。基板に水平な方向の横電界で動作するIPS(In Plane Switching)モードでは、液晶界面が平坦な方が好ましいので、内部反射板41上には平坦化膜42が成膜されている。更に、平坦化膜42上には、反射ピクセル電極40及びCOM電極13が櫛歯状に形成されており、また、透過部18における基板12上には、透過ピクセル電極15及びCOM電極13が櫛歯状に形成されている。これらの電極の構造を基板上面から平面視したものが図9である。図9に示すように、反射部17及び透過部18は格子状に設けられたデータ線19とゲート線20により区画されており、夫々の領域には、電極が櫛歯状に形成されている。本実施形態においては、反射部17と透過部18のCOM電極13は同電位であるが、反射ピクセル電極40と透過ピクセル電極15は、夫々反射ピクセル電極TFT21と透過ピクセル電極TFT22に接続されており、反射部17と透過部18の電圧を独立に制御可能である。反射部と透過部の電圧を独立に制御することが可能であるため、第1実施形態と同様の動作が実現される。   The configuration of the third embodiment will be described with reference to FIGS. In FIG. 8, the same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. As shown in FIG. 8, a liquid crystal panel is provided on the backlight 6. On the substrate 12 disposed on the backlight 6 side, the reflection part 17 on which the internal reflection plate 41 is formed and the backlight is emitted. It comprises a transmission part 18 that transmits light. In an IPS (In Plane Switching) mode that operates in a horizontal electric field in a direction horizontal to the substrate, it is preferable that the liquid crystal interface is flat. Therefore, a flattening film 42 is formed on the internal reflector 41. Further, the reflective pixel electrode 40 and the COM electrode 13 are formed in a comb shape on the planarizing film 42, and the transmissive pixel electrode 15 and the COM electrode 13 are comb-shaped on the substrate 12 in the transmissive portion 18. It is formed in a tooth shape. FIG. 9 is a plan view of the structure of these electrodes from the top surface of the substrate. As shown in FIG. 9, the reflecting portion 17 and the transmitting portion 18 are partitioned by a data line 19 and a gate line 20 provided in a lattice shape, and electrodes are formed in a comb shape in each region. . In the present embodiment, the COM electrodes 13 of the reflection portion 17 and the transmission portion 18 are at the same potential, but the reflection pixel electrode 40 and the transmission pixel electrode 15 are connected to the reflection pixel electrode TFT21 and the transmission pixel electrode TFT22, respectively. The voltages of the reflection part 17 and the transmission part 18 can be controlled independently. Since it is possible to control the voltage of the reflection part and the transmission part independently, the same operation as the first embodiment is realized.

なお、電極の構成・配置は多少異なるが、同様な形態である、FFS(Fringe Field Switching:フリンジ・フィールド・スイッチング)方式及びAFFS(Advanced Fringe Field Switching:アドヴァンスト・フリンジ・フィールド・スイッチング)方式等も好適に使用することができる。   The configuration and arrangement of the electrodes are slightly different, but the FFS (Fringe Field Switching) method and the AFFS (Advanced Fringe Field Switching) method are the same. Can also be suitably used.

次に、本発明の第4の実施形態について説明する。第3の実施形態では、反射部と表示部のピクセル電極に夫々TFTを有していたのに対し、本発明の第4の実施形態は、反射部と表示部のピクセル電極は共通で、反射部のCOM電極と表示部のCOM電極が分かれている点が異なる。図10は、第4の実施形態に係る内部半透過型の液晶表示装置の断面図である。また、図11は、第4の実施形態におけるTFT基板側電極の概略図である。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, the pixel electrodes of the reflective part and the display part have TFTs, respectively, whereas in the fourth embodiment of the present invention, the pixel electrode of the reflective part and the display part is common, The difference is that the COM electrode of the part and the COM electrode of the display part are separated. FIG. 10 is a cross-sectional view of an internal transflective liquid crystal display device according to the fourth embodiment. FIG. 11 is a schematic view of the TFT substrate side electrode in the fourth embodiment.

第4の実施形態の構成を図10及び図11を用いて説明する。なお、図10においては、図8と同様の構成物には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。図10に示すように、基板に水平な方向の横電界で動作するIPS(In Plane Switching)モードでは、液晶界面が平坦な方が好ましいので、内部反射板41上には平坦化膜42が成膜されている。更に、平坦化膜42上には、ピクセル電極25及び反射部COM電極23が櫛歯状に形成されており、また、透過部18における基板12上には、ピクセル電極25及び透過部COM電極24が櫛歯状に形成されている。これらの電極の構造を基板上面から平面視したものが図11である。図11に示すように、ピクセル電極25は、単一のピクセル電極TFT26により接続されている。一方、COM電極は、反射部17と透過部18の夫々に対して、反射部COM電極23と透過部COM電極24に分かれており、別々の電圧が印加可能である。反射部と透過部の電圧を独立に制御することが可能であるため、第1実施形態と同様の動作が実現される。   The configuration of the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. In FIG. 10, the same components as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. As shown in FIG. 10, in an IPS (In Plane Switching) mode that operates in a horizontal electric field in a direction horizontal to the substrate, it is preferable that the liquid crystal interface is flat. Therefore, a planarizing film 42 is formed on the internal reflector 41. It is filmed. Further, the pixel electrode 25 and the reflection portion COM electrode 23 are formed in a comb shape on the planarizing film 42, and the pixel electrode 25 and the transmission portion COM electrode 24 are formed on the substrate 12 in the transmission portion 18. Is formed in a comb-teeth shape. FIG. 11 shows a plan view of the structure of these electrodes from the top surface of the substrate. As shown in FIG. 11, the pixel electrode 25 is connected by a single pixel electrode TFT 26. On the other hand, the COM electrode is divided into the reflection part COM electrode 23 and the transmission part COM electrode 24 with respect to the reflection part 17 and the transmission part 18, and different voltages can be applied. Since it is possible to control the voltage of the reflection part and the transmission part independently, the same operation as the first embodiment is realized.

次に、本発明の第5の実施形態について説明する。第1乃至第4の実施形態では、狭視野モード時に、視野角制御部に偽情報を表示し、視野角制御部の偽情報により、特定の視野角以上では、表示部の表示内容を視認不可としていたのに対し、本発明の第5の実施形態では、視野角制御部と表示部の視野角特性を変え、広視野モード時には、視野角制御部と表示部は通常表示を行い、狭視野モード時には、視野角制御部は暗表示にし、狭視野特性の表示部では通常表示することより、視野角切替を行う点が異なる。図2は、第5の実施形態に係る内部半透過型の液晶表示装置の断面図である。また、表4は、第5の実施形態の広視野モードと狭視野モードにおける、反射部と透過部の動作説明図である。   Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In the first to fourth embodiments, false information is displayed on the viewing angle control unit in the narrow viewing mode, and the display content on the display unit is not visible at a certain viewing angle or more by the false information of the viewing angle control unit. On the other hand, in the fifth embodiment of the present invention, the viewing angle characteristics of the viewing angle control unit and the display unit are changed, and in the wide viewing mode, the viewing angle control unit and the display unit perform normal display, and the narrow viewing field. In the mode, the viewing angle control unit is dark-displayed, and the display unit with narrow viewing characteristics is normally displayed, so that the viewing angle is switched. FIG. 2 is a cross-sectional view of an internal transflective liquid crystal display device according to the fifth embodiment. Table 4 is an explanatory diagram of the operation of the reflection part and the transmission part in the wide field mode and the narrow field mode of the fifth embodiment.

Figure 0004837796
Figure 0004837796

第5の実施形態の構成について、図2を参照して説明する。図2(a)に示すように、本実施形態に係る半透過型液晶表示装置においては、バックライト6が設けられており、バックライト6の上には、内部半透過型液晶パネル4が配置されている。内部半透過型液晶表示装置の各画素内には内部反射板5が設けられた反射部とバックライトから出射した光が透過する透過部が設けられており、反射部と透過部とでは異なった電圧が印加可能である。更に、反射部は単独で広視野モードが可能な広視野の視野角特性を有し、透過部は単独で狭視野モードが可能な狭視野の視野角特性を有する。   The configuration of the fifth embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2A, in the transflective liquid crystal display device according to the present embodiment, a backlight 6 is provided, and an internal transflective liquid crystal panel 4 is disposed on the backlight 6. Has been. Each pixel of the internal transflective liquid crystal display device is provided with a reflective portion provided with the internal reflector 5 and a transmissive portion through which light emitted from the backlight is transmitted. The reflective portion and the transmissive portion are different. A voltage can be applied. Further, the reflecting portion has a wide viewing angle characteristic capable of performing a wide viewing mode alone, and the transmitting portion has a narrow viewing angle characteristic capable of performing a narrow viewing mode independently.

表4に示すように、広視野モード時は、反射部と透過部で通常表示を行う。図2(a)に示すように、反射部において内部反射板5により反射された反射表示光8は広視野の視野角特性を持ち、バックライト6から出射され液晶パネルを透過する透過表示光7は狭視野の視野角特性を持つ。この反射表示光8と透過表示光7が合成され、広視野の視野角特性になる。一方、表4に示すように、狭視野モード時は、反射部は暗表示にし、透過部で通常表示を行う。この場合、図2(b)に示すように、透過部の狭視野表示の視野角特性のみで表示を行うため、狭視野の視野角特性が実現される。従って、反射部の表示切替で、広視野モードと狭視野モードの視野角切替が可能となる。なお、反射部の視野角特性は、透過部の狭視野と合成したときに、広視野となる特性で有れば良い。本実施形態では、広視野モードと狭視野モードで通常表示を行う透過部を表示部として、また、視野角切替に用いる反射部を視野角制御部として読み替え可能である。なお、反射部の視野角特性は、反射板の設計により任意の特性が得られる。透過部の狭視野の視野角特性は、指向性の高いバックライト又はルーバー等を使用することにより得られる。   As shown in Table 4, in the wide viewing mode, normal display is performed by the reflection part and the transmission part. As shown in FIG. 2A, the reflected display light 8 reflected by the internal reflector 5 in the reflecting portion has a wide viewing angle characteristic, and is transmitted from the backlight 6 and transmitted through the liquid crystal panel 7. Has a narrow viewing angle characteristic. The reflected display light 8 and the transmissive display light 7 are combined to obtain a wide viewing angle characteristic. On the other hand, as shown in Table 4, in the narrow-field mode, the reflective part is darkly displayed and the normal part is displayed on the transmissive part. In this case, as shown in FIG. 2B, since the display is performed only with the viewing angle characteristic of the narrow-field display of the transmission part, the viewing angle characteristic of the narrow field of view is realized. Accordingly, it is possible to switch the viewing angle between the wide viewing mode and the narrow viewing mode by switching the display of the reflecting portion. Note that the viewing angle characteristic of the reflecting part may be a characteristic that provides a wide field of view when combined with the narrow visual field of the transmitting part. In the present embodiment, it is possible to replace the transmission unit that performs normal display in the wide viewing mode and the narrow viewing mode as the display unit, and the reflection unit used for viewing angle switching as the viewing angle control unit. Note that the viewing angle characteristics of the reflecting portion can be obtained arbitrarily depending on the design of the reflecting plate. The viewing angle characteristic of the transmissive portion with a narrow field of view can be obtained by using a backlight or louver with high directivity.

次に、本発明の第6の実施形態について説明する。第5の実施形態では反射部は広視野の視野角特性を有し、透過部は狭視野の視野角特性を有していたのに対し、第6の実施形態は、反射部は狭視野の視野角特性を有し、透過部は広視野の視野角特性を有する点が異なる。図3は、第6の実施形態に係る内部半透過型の半透過型液晶表示装置の断面図である。また、表5は、第6の実施形態の広視野モード及び狭視野モードにおける、反射部及び透過部の動作説明図である。   Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. In the fifth embodiment, the reflecting portion has a wide viewing angle characteristic, and the transmissive portion has a narrow viewing angle characteristic. In the sixth embodiment, the reflecting portion has a narrow viewing angle. It has a viewing angle characteristic, and the transmission part is different in that it has a wide viewing angle characteristic. FIG. 3 is a cross-sectional view of an internal transflective liquid crystal display device according to the sixth embodiment. Table 5 is an explanatory diagram of the operation of the reflection part and the transmission part in the wide-field mode and the narrow-field mode of the sixth embodiment.

Figure 0004837796
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本実施形態に係る半透過型液晶表示装置は、1画素内に反射部と透過部が設けられており、反射部と透過部には異なる電圧が印加可能である。更に、反射部は狭視野表示の視野角特性を有し、透過部は広視野の視野角特性を有する。表5に示すように、広視野モード時は、反射部と透過部で通常表示を行う。図3(a)に示すように、反射部において内部反射板5により反射された反射表示光10は狭視野表示の視野角特性を有し、バックライト6から出射され液晶パネルを透過する透過表示部の透過表示光9は広視野表示の視野角特性を有する。この反射表示光10と透過表示光9が合成され、広視野モードの視野角特性になる。一方、表5に示すように、狭視野モード時は、反射部は通常表示を行い、透過部は暗表示にする。図3(b)に示すように、反射部の狭視野の視野角特性のみで表示を行うので、狭視野モードの視野角特性になる。従って、透過部の表示切替により、広視野モードと狭視野モードの視野角切替が可能となる。本実施形態においては、広視野モードと狭視野モードで通常表示を行う反射部は表示部として、視野角切替に用いる透過部は視野角制御部として読み替え可能である。   In the transflective liquid crystal display device according to this embodiment, a reflective portion and a transmissive portion are provided in one pixel, and different voltages can be applied to the reflective portion and the transmissive portion. Furthermore, the reflection part has a viewing angle characteristic of a narrow field display, and the transmission part has a viewing angle characteristic of a wide field of view. As shown in Table 5, in the wide viewing mode, normal display is performed by the reflection part and the transmission part. As shown in FIG. 3A, the reflected display light 10 reflected by the internal reflector 5 in the reflecting portion has a viewing angle characteristic of narrow-field display, and is transmitted through the liquid crystal panel emitted from the backlight 6. Part of the transmissive display light 9 has a viewing angle characteristic of wide-field display. The reflected display light 10 and the transmissive display light 9 are combined to obtain a viewing angle characteristic in a wide viewing mode. On the other hand, as shown in Table 5, in the narrow-field mode, the reflection part performs normal display and the transmission part performs dark display. As shown in FIG. 3B, since the display is performed only with the narrow viewing angle viewing angle characteristics of the reflecting portion, the viewing angle characteristics in the narrow viewing mode are obtained. Accordingly, the viewing angle can be switched between the wide viewing mode and the narrow viewing mode by switching the display of the transmission part. In the present embodiment, the reflection unit that performs normal display in the wide viewing mode and the narrow viewing mode can be read as a display unit, and the transmission unit used for viewing angle switching can be read as a viewing angle control unit.

次に、本発明の第7の実施形態について説明する。本実施形態は、バックライトとバックライト側偏光板との間に、透明・散乱切替素子及びルーバーを設けている。図12は、第7の実施形態に係る内部半透過型の半透過型液晶表示装置の断面図である。   Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, a transparent / scattering switching element and a louver are provided between the backlight and the backlight-side polarizing plate. FIG. 12 is a cross-sectional view of an internal transflective liquid crystal display device according to the seventh embodiment.

図12に示すように、バックライト6が設けられており、バックライト6の上には、バックライト6から入射された光の方向を規制して出射するルーバー30が設けられている。ルーバー30は、光を透過する透明領域30aと、光を吸収する吸収領域30bとが、ルーバー30表面に平行な方向に交互に配置されている。ルーバー30の上にはルーバー30から入射された光を透過する状態と散乱する状態とに切替可能の透明・散乱切替素子31が設けられている。透明・散乱切替素子31においては、高分子膜29aの中に液晶領域29bが分散した高分子分散型液晶29が基板27の表面を覆うようにして設けられた1対の電極28間に挟持されている。透明・散乱切替素子31の上には液晶パネルが設けられており、その構成は、例えば、第1の実施形態における液晶パネルと同じであり、図4に示す液晶パネルと同じ符号を付して説明は省略する。本実施形態においては、透明・散乱切替素子31及びルーバー6を設けたことにより、視野角切替は、反射部17の表示に関わらず可能となっている。即ち、第1乃至第4の実施形態においては、反射部の偽情報表示は外光が存在しないか、又は外光が弱い場合には十分な輝度が得られず、視野角切替が機能しない場合もあるが、本実施の形態においては、上述した出願(特願2004−298571)の際に添付した明細書等に記載された方法を利用することにより、このような場合に対しても、視野角切替が可能となる。   As shown in FIG. 12, a backlight 6 is provided, and a louver 30 is provided on the backlight 6 so as to regulate and emit the light incident from the backlight 6. In the louver 30, transparent regions 30 a that transmit light and absorption regions 30 b that absorb light are alternately arranged in a direction parallel to the surface of the louver 30. On the louver 30, a transparent / scattering switching element 31 that can be switched between a state of transmitting light incident from the louver 30 and a state of scattering is provided. In the transparent / scattering switching element 31, a polymer dispersed liquid crystal 29 in which a liquid crystal region 29 b is dispersed in a polymer film 29 a is sandwiched between a pair of electrodes 28 provided so as to cover the surface of the substrate 27. ing. A liquid crystal panel is provided on the transparent / scattering switching element 31, and the configuration thereof is the same as the liquid crystal panel in the first embodiment, for example, and the same reference numerals as those of the liquid crystal panel shown in FIG. Description is omitted. In the present embodiment, since the transparent / scattering switching element 31 and the louver 6 are provided, the viewing angle can be switched regardless of the display of the reflection unit 17. In other words, in the first to fourth embodiments, the false information display of the reflecting portion is when there is no external light, or when the external light is weak, sufficient luminance cannot be obtained, and viewing angle switching does not function. However, in this embodiment, by using the method described in the specification attached to the above-mentioned application (Japanese Patent Application No. 2004-298571), even in such a case, Corner switching is possible.

また、広視野モード時は、反射部17は通常表示又は暗表示を行い、透過部18は広視野(透明・散乱切替素子31で切替)で通常表示を行い、狭視野モード時は、反射部17は暗表示を行い、透過部18は狭視野(透明・散乱切替素子31で切替)で通常表示を行う方法によっても、視野角切替が可能となる。   Further, in the wide field mode, the reflection unit 17 performs normal display or dark display, the transmission unit 18 performs normal display in a wide field (switched by the transparent / scattering switching element 31), and in the narrow field mode, the reflection unit. The viewing angle can also be switched by a method in which 17 performs dark display and the transmission unit 18 performs normal display with a narrow field of view (switched by the transparent / scattering switching element 31).

即ち、特願2004−298571に係る発明においては、狭視野モード時には、反射表示光により表示内容が視認される可能性があったが、本発明の第7の実施の形態により、狭視野モード時に反射表示光による表示内容の視認は防げる。   That is, in the invention according to Japanese Patent Application No. 2004-298571, there is a possibility that the display content is visually recognized by the reflected display light in the narrow-field mode. However, according to the seventh embodiment of the present invention, It is possible to prevent the display contents from being visually recognized by the reflected display light.

次に、本発明の第8の実施形態について説明する。第8の実施形態においては、観察者側にフロントライトを設けている。図13は、第8の実施形態に係る内部半透過型の半透過型液晶表示装置の断面図である。図13に示すように、バックライト6が設けられており、バックライト6の上には、例えば、第1の実施形態における液晶パネルが配置されている。そして、液晶パネルの上にはフロントライト32が設けられており、液晶パネルに光を入射する。第1乃至第6の実施形態においては、反射部の通常表示・明表示は、外光が存在しないか、又は外光が弱い場合には、十分な輝度が得られず、視野角切替が機能しない場合もあるが、フロントライト32を設けたことにより、そのような場合に対しても、フロントライト32により十分な輝度が得られ、視野角切替が機能する。   Next, an eighth embodiment of the present invention will be described. In the eighth embodiment, a front light is provided on the viewer side. FIG. 13 is a cross-sectional view of an internal transflective liquid crystal display device according to the eighth embodiment. As shown in FIG. 13, a backlight 6 is provided. On the backlight 6, for example, the liquid crystal panel according to the first embodiment is disposed. A front light 32 is provided on the liquid crystal panel, and light enters the liquid crystal panel. In the first to sixth embodiments, the normal display / bright display of the reflecting section does not provide sufficient luminance when there is no external light or the external light is weak, and the viewing angle switching functions. However, since the front light 32 is provided, sufficient luminance can be obtained by the front light 32 and the viewing angle switching functions.

また、視野角制御部が反射部で偽色を表示するときには、フロントライトは白色光でなく、視野角制御部で表示する偽色と同等の偽色光であっても良い。視野角制御部で表示する偽色と、フロントライトを同等の偽色光にすることにより、視野角制御部である反射部のカラーフィルタにより吸収される光が減少し、フロントライト光の利用効率が高まるので、視野角制御部の偽色表示が同じ輝度であれば、フロントライトの省電力化が可能である。   Further, when the viewing angle control unit displays a false color at the reflection unit, the front light may not be white light but may be false color light equivalent to the false color displayed by the viewing angle control unit. By making the false color displayed by the viewing angle control unit and the equivalent false color light of the front light, the light absorbed by the color filter of the reflection unit, which is the viewing angle control unit, is reduced, and the use efficiency of the front light is reduced. Therefore, if the false color display of the viewing angle control unit has the same luminance, the power consumption of the front light can be reduced.

次に、本発明の第9の実施形態について説明する。本発明の第9の実施形態は、前述までの内部半透過型ではなく、外部半透過型である。図14は、第9の実施形態に係る偏光反射板を備えた外部半透過型の液晶表示装置の断面図である。また、図15は、第9の実施形態の変形例に係る半透過反射板を備えた外部半透過型の液晶表示装置の断面図である。表6は、第9の実施形態の広視野モード及び狭視野モードにおける視野角制御部及び表示部の第1の動作説明図である。また、表7は、第9の実施形態の広視野モード及び狭視野モードにおける視野角制御部及び表示部の第2の動作説明図である。   Next, a ninth embodiment of the present invention will be described. The ninth embodiment of the present invention is not an internal transflective type as described above but an external transflective type. FIG. 14 is a cross-sectional view of an external transflective liquid crystal display device including a polarizing reflector according to the ninth embodiment. FIG. 15 is a cross-sectional view of an external transflective liquid crystal display device including a transflective plate according to a modification of the ninth embodiment. Table 6 is a first operation explanatory diagram of the viewing angle control unit and the display unit in the wide viewing mode and the narrow viewing mode of the ninth embodiment. Table 7 is a second operation explanatory diagram of the viewing angle control unit and the display unit in the wide viewing mode and the narrow viewing mode of the ninth embodiment.

まず、第9の実施形態の構成を、図14を用いて説明する。図14に示すように、バックライト6が設けられており、バックライト6の上には、対向する1対の基板12によって挟持された液晶層16を有する液晶素子が配置されている。観察者側に配置された基板12の上面には位相差板35が設けられ、その上には偏光板11が設けられている。また、バックライト6側に配置された基板12のバックライト6側の面上には、表示面側から入射した入射光の所定の偏向成分を選択的に反射する反射偏光板36が設けられ、反射偏光板36を覆うように位相差板35が設けられ、更に位相差板35を覆うように偏光板11が設けられている。バックライト6側に配置された基板12の観察者側の面上には、視野角制御部ピクセル電極33と表示部ピクセル電極34が分離して形成されており、また、この基板に対向する基板12の対向面上には共通のCOM電極13が形成されている。   First, the configuration of the ninth embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 14, a backlight 6 is provided, and a liquid crystal element having a liquid crystal layer 16 sandwiched between a pair of opposing substrates 12 is disposed on the backlight 6. A phase difference plate 35 is provided on the upper surface of the substrate 12 disposed on the observer side, and a polarizing plate 11 is provided thereon. A reflective polarizing plate 36 that selectively reflects a predetermined deflection component of incident light incident from the display surface side is provided on the surface of the substrate 12 disposed on the backlight 6 side on the backlight 6 side. A retardation plate 35 is provided so as to cover the reflective polarizing plate 36, and a polarizing plate 11 is further provided so as to cover the retardation plate 35. The viewing angle control unit pixel electrode 33 and the display unit pixel electrode 34 are separately formed on the surface of the substrate 12 arranged on the backlight 6 side on the viewer side, and the substrate facing this substrate A common COM electrode 13 is formed on the 12 opposing surfaces.

次に、第9の実施形態の変形例の構成を、図15を用いて説明する。バックライト6の上方には、1対の対向する基板12が配置されており、基板間には液晶層16が挟持されている。また、1対の基板12の対向面側とは反対側の面上には夫々偏光板11が設けられている。バックライト6側に設けられた偏光板11のバックライト側の面上には半透過反射板39が設けられており、液晶表示素子は透過兼反射部を構成している。バックライト側に配置された基板12の観察者側の面上には、視野角制御部ピクセル電極33と表示部ピクセル電極34が分離して形成されており、また、この基板に対向する基板12の対向面上には共通のCOM電極13が形成されている。また、第9の実施形態の変形例を示す図15は、図14における反射偏光板36の替わりに半透過反射板39が用いられている点を除けば、構成は第9の実施形態と実質同じである。   Next, the configuration of a modification of the ninth embodiment will be described with reference to FIG. Above the backlight 6, a pair of opposing substrates 12 are disposed, and a liquid crystal layer 16 is sandwiched between the substrates. Further, a polarizing plate 11 is provided on a surface opposite to the facing surface side of the pair of substrates 12. A transflective plate 39 is provided on the surface on the backlight side of the polarizing plate 11 provided on the backlight 6 side, and the liquid crystal display element constitutes a transmission / reflection part. The viewing angle control unit pixel electrode 33 and the display unit pixel electrode 34 are separately formed on the viewer side surface of the substrate 12 disposed on the backlight side, and the substrate 12 facing the substrate is formed. A common COM electrode 13 is formed on the opposite surface. FIG. 15 showing a modification of the ninth embodiment is substantially the same as the ninth embodiment except that a transflective plate 39 is used instead of the reflective polarizer 36 in FIG. The same.

外部半透過型では、反射部と透過部の差はなく、透過部と反射部は一体である。しかし、視野角切替のために、1画素内に反射表示を主に使用する視野角制御部37と透過表示を主に使用する表示部38を設け、視野角制御部37と表示部38に異なる電圧を印加可能とするために、第1の実施形態又は第3の実施形態のようにピクセル電極を分割し夫々にTFTを設けるか、又は、第2の実施形態又は第4の実施形態のようにCOM電極を分割して独立に制御する。   In the external transflective type, there is no difference between the reflective part and the transmissive part, and the transmissive part and the reflective part are integrated. However, in order to switch the viewing angle, a viewing angle control unit 37 that mainly uses reflective display and a display unit 38 that mainly uses transmissive display are provided in one pixel, and the viewing angle control unit 37 and the display unit 38 are different. In order to make it possible to apply a voltage, the pixel electrode is divided and TFTs are provided as in the first embodiment or the third embodiment, or as in the second embodiment or the fourth embodiment. The COM electrodes are divided and controlled independently.

次に、第9の実施形態の動作を、表6を用いて説明する。表6に示すように、広視野モード時は、表示部は通常表示を行い、視野角制御部も通常表示を行う。一方、狭視野モード時は、表示部は通常表示であるが、視野角制御部は明状態にする。そのとき、第1の実施形態における視野角−輝度特性を示す図1と同様に、特定の視野角以上で、表示部の輝度より視野角制御部の輝度が大きくなるように設計することで、特定の視野角以上で、表示部の表示内容が視認不可となる。従って、視野角制御部の表示切替で、広視野モードと狭視野モードの視野角切替が可能となる。また、表7に示すように、広視野モード時は、表示部は通常表示を行い、視野角制御部は暗表示(黒表示)を行っても良い。   Next, the operation of the ninth embodiment will be described with reference to Table 6. As shown in Table 6, in the wide viewing mode, the display unit performs normal display, and the viewing angle control unit also performs normal display. On the other hand, in the narrow viewing mode, the display unit is normally displayed, but the viewing angle control unit is in a bright state. At that time, similarly to FIG. 1 showing the viewing angle-luminance characteristics in the first embodiment, by designing so that the luminance of the viewing angle control unit is larger than the luminance of the display unit above a specific viewing angle, Beyond a specific viewing angle, the display content on the display unit becomes invisible. Therefore, the viewing angle can be switched between the wide viewing mode and the narrow viewing mode by switching the display of the viewing angle control unit. Further, as shown in Table 7, in the wide viewing mode, the display unit may perform normal display, and the viewing angle control unit may perform dark display (black display).

Figure 0004837796
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なお、狭視野モード時の視野角切替部は、RGB3画素の明状態(白表示)に限らず、中間輝度、色表示でも良く、視野角を制限した範囲3内で、表示部の表示内容が視認不可となれば良い。また、広視野モード時に、1画素の視野角制御部と表示部を2画素とする表示を行っても良い。   Note that the viewing angle switching unit in the narrow viewing mode is not limited to the bright state (white display) of RGB 3 pixels, but may be intermediate luminance or color display, and the display content of the display unit is within the range 3 in which the viewing angle is limited. It only needs to be invisible. Further, in the wide viewing mode, a display in which the viewing angle control unit of one pixel and the display unit are two pixels may be performed.

次に、本発明の第10の実施形態について説明する。第1乃至第4、及び第9の実施形態では、狭視野モード時に、液晶パネルの全画素に対して視野角制御部で偽情報を表示するが、本発明の第10の実施形態では、狭視野モード時でも、液晶パネルの画素の一部に対して、視野角制御部では通常表示又は黒表示を行う。   Next, a tenth embodiment of the present invention will be described. In the first to fourth and ninth embodiments, false information is displayed by the viewing angle control unit for all the pixels of the liquid crystal panel in the narrow viewing mode. However, in the tenth embodiment of the present invention, the narrow information is displayed. Even in the viewing mode, the viewing angle control unit performs normal display or black display for some of the pixels of the liquid crystal panel.

Figure 0004837796
Figure 0004837796

図16は、第1乃至第4、及び第9の実施形態の広視野モードと狭視野モードでの、視野角制御部と表示部の画素単位での動作説明図である。また、図17は、第10の実施形態の狭視野モードでの、視野角制御部と表示部の画素単位での動作説明図である。   FIG. 16 is an explanatory diagram of operations in units of pixels of the viewing angle control unit and the display unit in the wide viewing mode and the narrow viewing mode of the first to fourth and ninth embodiments. FIG. 17 is an operation explanatory diagram for each pixel of the viewing angle control unit and the display unit in the narrow viewing mode of the tenth embodiment.

図16(a)に示すように、第1乃至第4、及び第9の実施形態では、広視野モード時には、液晶パネルの全画素に対して、画素45の視野角制御部37は通常表示又は黒表示であり、表示部38は通常表示である。また、図16(b)に示すように、狭視野モード時には、液晶パネルの全画素に対して、画素45の視野角制御部37は偽情報表示であり、表示部38は通常表示である。   As shown in FIG. 16A, in the first to fourth and ninth embodiments, in the wide viewing mode, the viewing angle control unit 37 of the pixel 45 performs normal display or display for all the pixels of the liquid crystal panel. The display is black, and the display unit 38 is a normal display. Also, as shown in FIG. 16B, in the narrow viewing mode, the viewing angle control unit 37 of the pixel 45 is false information display and the display unit 38 is normal display for all pixels of the liquid crystal panel.

一方、本発明の第10の実施形態では、広視野モード時には、図16(a)と同じ動作であるが、狭視野モード時は、図17(a)に示すように、液晶パネルの全画素に対して視野角制御部37を偽情報表示にするのではなく、一部の視野角制御部37では通常表示又は黒表示を行う。このとき、視野角を制限した広角範囲から見たときには、視野角制御部の通常表示と偽情報表示、又は黒表示と偽情報表示の差が視認される。従って、狭視野モード時に、視野角制御部に対して通常表示又は黒表示の配置を模様又は絵等の画像パターンにすることにより、視野角を制限した広角範囲から画像パターンが視認可能である。   On the other hand, in the tenth embodiment of the present invention, in the wide viewing mode, the same operation as that in FIG. 16A is performed, but in the narrow viewing mode, as shown in FIG. In contrast, the viewing angle control unit 37 does not display false information, but some viewing angle control units 37 perform normal display or black display. At this time, when viewed from a wide-angle range in which the viewing angle is limited, the difference between normal display and false information display or black display and false information display of the viewing angle control unit is visually recognized. Therefore, in the narrow viewing mode, the image pattern can be visually recognized from a wide angle range in which the viewing angle is limited by changing the normal display or black display arrangement to the viewing angle control unit to an image pattern such as a pattern or a picture.

上述の方法で、狭視野角モード時に、視野角を制限した広角範囲から視認可能な画像パターンを固定して表示すると、初めは画像パターンに見えるが、目の慣れにより、視野角制御部で通常表示又は黒表示を行なっている画素の表示部の表示内容が視認可能となる。これを防ぐため、ある時間毎に、画像パターンを移動、点滅、又は別の画像パターンの表示を行う(図17(b))。即ち、狭視野モード時に、視野角制御部の通常表示又は黒表示の配置で作製する画像パターンは、時間的、空間的、又は時空間的に変動させるのが好ましい。   When the image pattern that can be viewed from a wide angle range with a limited viewing angle is fixed and displayed in the narrow viewing angle mode in the above-mentioned method, it appears to be an image pattern at first. The display content of the display portion of the pixel performing display or black display can be visually recognized. In order to prevent this, the image pattern is moved, blinked, or another image pattern is displayed every certain time (FIG. 17B). That is, it is preferable that the image pattern produced by the normal display or black display arrangement of the viewing angle control unit in the narrow viewing mode is varied temporally, spatially, or spatiotemporally.

次に、本発明の第11の実施形態について説明する。第5及び第6の実施形態では、狭視野モード時には、液晶パネルの全画素に対して、視野角制御部を暗表示とするが、本発明の第11の実施形態では、狭視野モード時でも、液晶パネルの画素の一部に対して、視野角制御部では通常表示を行う。   Next, an eleventh embodiment of the present invention will be described. In the fifth and sixth embodiments, in the narrow field mode, the viewing angle control unit is darkly displayed for all the pixels of the liquid crystal panel. However, in the eleventh embodiment of the present invention, even in the narrow field mode. The viewing angle control unit normally displays a part of the pixels of the liquid crystal panel.

図18は、第5及び第6の実施形態の広視野モード及び狭視野モードにおける視野角制御部及び表示部の画素単位での動作説明図である。また、図19は、第11の実施形態の狭視野モードでの、視野角制御部及び表示部の画素単位での動作説明図である。   FIG. 18 is a diagram for explaining the operation in units of pixels of the viewing angle control unit and the display unit in the wide viewing mode and the narrow viewing mode of the fifth and sixth embodiments. FIG. 19 is an operation explanatory diagram for each pixel of the viewing angle control unit and the display unit in the narrow field mode of the eleventh embodiment.

図18(a)に示すように、第5及び第6の実施形態では、広視野モード時には、液晶パネルの全画素に対して、画素45の視野角制御部37は通常表示であり、表示部38は通常表示である。また、図18(b)に示すように、狭視野モード時には、液晶パネルの全画素に対して、画素45の視野角制御部37は黒表示であり、表示部38は通常表示である。   As shown in FIG. 18A, in the fifth and sixth embodiments, in the wide viewing mode, the viewing angle control unit 37 of the pixel 45 is normal display for all pixels of the liquid crystal panel, and the display unit 38 is a normal display. As shown in FIG. 18B, in the narrow viewing mode, the viewing angle control unit 37 of the pixel 45 is in black display and the display unit 38 is in normal display for all the pixels of the liquid crystal panel.

一方、本発明の第11の実施形態では、広視野モード時には、図18(a)と同じ動作であるが、狭視野モード時には、液晶パネルの全画素 に対して視野角制御部を暗表示にするのではなく、一部の視野角制御部で通常表示を行う(図19(a))。このとき、広視野角から見たときに、視野角制御部37の通常表示と黒表示の差が視認される。従って、狭視野モード時には、視野角制御部37に対して通常表示の配置を模様又は絵等の画像パターンにすることにより、広視野角から見たときに、画像パターンが視認可能である。また、第10の実施形態と同様に、ある時間毎に、画像パターンを移動、点滅、又は別の画像パターンの表示を行っても良い(図19(b))。   On the other hand, in the eleventh embodiment of the present invention, in the wide viewing mode, the same operation as in FIG. 18A is performed, but in the narrow viewing mode, the viewing angle control unit is darkly displayed for all the pixels of the liquid crystal panel. Instead, normal display is performed by some viewing angle control units (FIG. 19A). At this time, when viewed from a wide viewing angle, the difference between the normal display and the black display of the viewing angle control unit 37 is visually recognized. Accordingly, in the narrow viewing mode, the image pattern can be viewed when viewed from a wide viewing angle by changing the normal display arrangement to the viewing angle control unit 37 as an image pattern such as a pattern or a picture. Similarly to the tenth embodiment, the image pattern may be moved, blinked, or displayed with another image pattern at certain time intervals (FIG. 19B).

図20は、本発明の第12の実施形態に係る液晶表示装置を搭載した携帯端末装置を示す斜視図である。図20に示すように、本発明の液晶表示装置44は、例えば、携帯電話43に搭載される。本発明の液晶表示装置は、携帯電話等の携帯機器に好適に適用することができ、携帯機器に搭載する表示装置の視野角切替表示が可能になる。なお、携帯機器としては携帯電話のみならず、PDA、ゲーム機、デジタルカメラ及びデジタルビデオカメラ等の各種携帯端末装置に適用することができる。   FIG. 20 is a perspective view showing a portable terminal device equipped with a liquid crystal display device according to the twelfth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 20, the liquid crystal display device 44 of the present invention is mounted on, for example, a mobile phone 43. The liquid crystal display device of the present invention can be suitably applied to a mobile device such as a mobile phone, and the display angle switching display of the display device mounted on the mobile device becomes possible. Note that the portable device can be applied not only to a cellular phone but also to various portable terminal devices such as a PDA, a game machine, a digital camera, and a digital video camera.

1;透過部の輝度
2;反射部の輝度
3;視野角を制限した範囲
4;内部半透過型液晶パネル
5;内部反射板
6;バックライト
7;透過表示光(狭視野)
8;反射表示光(広視野)
9;透過表示光(広視野)
10;反射表示光(狭視野)
11;偏光板
12;基板
13;COM電極
14;凹凸反射ピクセル電極(内部反射板)
15;透過ピクセル電極
16;液晶層
17;反射部
18;透過部
19;データ線
20;ゲート線
21;凹凸反射ピクセル電極TFT
22;透過ピクセル電極TFT
23;反射部COM電極
24;透過部COM電極
25;ピクセル電極
26;ピクセル電極TFT
27;基板
28;電極
29;高分子分散型液晶
29a;高分子膜
29b;液晶領域
30;ルーバー
30a;透明領域
30b;吸収領域
31;透明・散乱切替素子
32;フロントライト
33;視野角制御部ピクセル電極
34;表示部ピクセル電極
35;位相差板
36;反射偏光板
37;視野角制御部
38;表示部
39;半透過反射板
40;反射ピクセル電極
41;内部反射板
42;平坦化膜
43;携帯電話
44;液晶表示装置
45;画素
101;偏光板
102;基板
103;電極
104;液晶層
105;高分子分散型液晶
105a;高分子膜
105b;液晶領域
106;ルーバー
106a;透明領域
106b;吸収領域
107;透明・散乱切替素子
109;バックライト
110;液晶パネル
111;画素
112;第1の画素領域
113;第2の画素領域
114;コンデンサ
115;スイッチング素子
116;制御線
117a;狭視野モード時の画素領域112、113の電圧−透過率曲線を合成した画素111の広視野域での電圧−透過率曲線
117b;広視野モード時の画素領域112、113の電圧−透過率曲線を合成した画素111の広視野域での電圧−透過率曲線
118;第1の画素領域112の広視野域での電圧−透過率曲線
119;第2の画素領域113の広視野域での電圧−透過率曲線
120;凹凸反射電極(内部反射板)
121;反射部
122;透過部
123;反射偏光板
124;透過兼反射部
125;半透過反射板
126;透過兼反射部
127;絶縁膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; The brightness | luminance of a transmission part 2; The brightness | luminance of a reflection part 3; The range which restricted the viewing angle 4; Internal transflective liquid crystal panel 5; Internal reflection board 6; Backlight 7;
8; Reflected display light (wide field of view)
9: Transmitted display light (wide field of view)
10: Reflected display light (narrow field of view)
11; Polarizing plate 12; Substrate 13; COM electrode 14; Uneven reflection pixel electrode (internal reflection plate)
15; transmissive pixel electrode 16; liquid crystal layer 17; reflective portion 18; transmissive portion 19; data line 20; gate line 21;
22; Transmission pixel electrode TFT
23; Reflection part COM electrode 24; Transmission part COM electrode 25; Pixel electrode 26; Pixel electrode TFT
27; Substrate 28; Electrode 29; Polymer dispersed liquid crystal 29a; Polymer film 29b; Liquid crystal region 30; Louver 30a; Transparent region 30b; Absorbing region 31; Transparent / scattering switching element 32; Pixel electrode 34; Display unit pixel electrode 35; Retardation plate 36; Reflective polarizing plate 37; Viewing angle control unit 38; Display unit 39; Transflective plate 40; Reflective pixel electrode 41; Internal reflection plate 42; Mobile phone 44; Liquid crystal display device 45; Pixel 101; Polarizing plate 102; Substrate 103; Electrode 104; Liquid crystal layer 105; Polymer dispersed liquid crystal 105a; Polymer film 105b; Liquid crystal region 106; Louver 106a; Absorption region 107; Transparent / scattering switching element 109; Back light 110; Liquid crystal panel 111; Pixel 112; First The pixel region 113; the second pixel region 114; the capacitor 115; the switching element 116; the control line 117a; the voltage-transmittance curves of the pixel regions 112 and 113 in the narrow-field mode in the wide-field region. Voltage-transmittance curve 117b; voltage-transmittance curve 118 in the wide viewing area of the pixel 111 obtained by synthesizing the voltage-transmittance curves of the pixel areas 112 and 113 in the wide viewing mode 118; wide viewing field in the first pixel area 112 Voltage-transmittance curve 119; voltage-transmittance curve 120 in the wide field of view of the second pixel region 113; uneven reflective electrode (internal reflector)
121; reflective portion 122; transmissive portion 123; reflective polarizing plate 124; transmissive / reflective portion 125; transflective plate 126; transmissive / reflective portion 127; insulating film

Claims (12)

電極が形成された1対の基板間に液晶層が挟持された液晶パネルと、この液晶パネルに光を出射するバックライトと、前記液晶層に印加する電圧を制御する制御部と、を有し、前記液晶パネルの各画素は個別に、表示面側からの入射光を反射して表示する反射部と、前記バックライトから出射した光を透過させて表示する透過部とを有し、前記反射部は広視野角特性を、前記透過部は狭視野角特性を有し、前記制御部は前記液晶層に印加する電圧を前記反射部及び前記透過部に対して独立に制御して、広視野モード時には、反射部が通常表示を行うと共に、透過部が通常表示を行い、狭視野モード時には、反射部が暗表示を行うと共に、透過部が通常表示を行うように制御することにより、広視野モードと狭視野モードとの視野角切替を行うことを特徴とする半透過型液晶表示装置。 A liquid crystal panel in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates on which electrodes are formed; a backlight that emits light to the liquid crystal panel; and a control unit that controls a voltage applied to the liquid crystal layer. In addition, each pixel of the liquid crystal panel individually includes a reflection unit that reflects and displays incident light from the display surface side, and a transmission unit that transmits and displays the light emitted from the backlight, and the reflection And the transmission unit has a narrow viewing angle characteristic, and the control unit independently controls the voltage applied to the liquid crystal layer with respect to the reflection unit and the transmission unit, thereby providing a wide field of view. In the mode, the reflective part performs normal display and the transmissive part performs normal display, and in the narrow field mode, the reflective part performs dark display and the transmissive part performs normal display. Switch viewing angle between mode and narrow field mode Transflective liquid crystal display device comprising and. 電極が形成された1対の基板間に液晶層が挟持された液晶パネルと、この液晶パネルに光を出射するバックライトと、前記液晶層に印加する電圧を制御する制御部と、を有し、前記液晶パネルの各画素は個別に、表示面側からの入射光を反射して表示する反射部と、前記バックライトから出射した光を透過させて表示する透過部とを有し、前記反射部は狭視野角特性を、前記透過部は広視野角特性を有し、前記制御部は前記液晶層に印加する電圧を前記反射部及び前記透過部に対して独立に制御して、広視野モード時には、反射部が通常表示を行うと共に、透過部が通常表示を行い、狭視野モード時には、反射部が通常表示を行うと共に、透過部が暗表示を行うように制御することにより、広視野モードと狭視野モードとの視野角切替を行うことを特徴とする半透過型液晶表示装置。 A liquid crystal panel in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates on which electrodes are formed; a backlight that emits light to the liquid crystal panel; and a control unit that controls a voltage applied to the liquid crystal layer. In addition, each pixel of the liquid crystal panel individually includes a reflection unit that reflects and displays incident light from the display surface side, and a transmission unit that transmits and displays the light emitted from the backlight, and the reflection A narrow viewing angle characteristic, the transmissive part has a wide viewing angle characteristic, and the control unit controls the voltage applied to the liquid crystal layer independently for the reflective part and the transmissive part, thereby In the mode, the reflective part performs normal display and the transmissive part performs normal display, and in the narrow field mode, the reflective part performs normal display and the transmissive part performs dark display. Switch viewing angle between mode and narrow field mode Transflective liquid crystal display device comprising and. 前記狭視野モード時には、画素の一部の反射部では暗表示を行わず、通常表示を行うことで画像パターンの表示を行うことを特徴とする請求項1に記載の半透過型液晶表示装置。 2. The transflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein in the narrow-field mode, an image pattern is displayed by performing normal display instead of performing dark display at a part of the reflective portions of the pixels. 前記狭視野モード時には、画素の一部の透過部では暗表示を行わず、通常表示を行うことで画像パターンの表示を行うことを特徴とする請求項2に記載の半透過型液晶表示装置。 3. The transflective liquid crystal display device according to claim 2, wherein, in the narrow-field mode, an image pattern is displayed by performing normal display instead of performing dark display in a part of the transmission parts of the pixels. 前記狭視野モード時の前記画像パターンの表示は、空間的、時間的、又は時空間的に変動することを特徴とする請求項3又は4に記載の半透過型液晶表示装置。 5. The transflective liquid crystal display device according to claim 3, wherein the display of the image pattern in the narrow field mode fluctuates spatially, temporally, or spatiotemporally. 前記反射部に形成された反射ピクセル電極と、前記透過部に形成された透過ピクセル電極とを分離して設け、夫々異なるTFTに接続することで、前記反射部及び前記透過部における液晶層に印加する電圧を独立に制御することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の半透過型液晶表示装置。 The reflective pixel electrode formed in the reflective portion and the transmissive pixel electrode formed in the transmissive portion are separately provided and connected to different TFTs, and applied to the liquid crystal layer in the reflective portion and the transmissive portion. 6. The transflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein a voltage to be controlled is controlled independently. 前記反射部に形成されたCOM電極と、前記透過部に形成されたCOM電極とを分離して設けることで、前記反射部及び前記透過部における液晶層に印加する電圧を独立に制御することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の半透過型液晶表示装置。 By separately providing the COM electrode formed in the reflection part and the COM electrode formed in the transmission part, the voltage applied to the liquid crystal layer in the reflection part and the transmission part can be controlled independently. The transflective liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that: 前記偽情報は、白輝度、中間輝度、又は偽色の光を使った表示であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の半透過型液晶表示装置。 8. The transflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein the false information is a display using white luminance, intermediate luminance, or false color light. 観察者側にフロントライトを有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の半透過型液晶表示装置。 The transflective liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 8, further comprising a front light on an observer side. バックライトから入射された光の方向を規制して出射するルーバーを有することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の半透過型液晶表示装置。 The transflective liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 9, further comprising a louver that regulates and emits light incident from a backlight. 入射光を透過する状態と散乱する状態とに切替可能の透明・散乱切替素子を有することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の半透過型液晶表示装置。 11. The transflective liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a transparent / scattering switching element capable of switching between a state of transmitting incident light and a state of scattering of incident light. 請求項1乃至11のいずれか1項に記載の半透過型液晶表示装置を有することを特徴とする携帯端末装置。 A portable terminal device comprising the transflective liquid crystal display device according to claim 1.
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